JP7314735B2 - head mounted display - Google Patents

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Description

本発明は、ヘッドマウントディスプレイに関する。 The present invention relates to head mounted displays.

特許文献１には、下方視界を確保し開放感を高めたシースルー型のヘッドマウントディスプレイが開示されている。特許文献１の図５のヘッドマウントディスプレイは、液晶表示素子と、偏光ビームスプリッタと、凹面ハーフミラーと、１／４波長板と、偏光性の回折素子と、を備えている。偏光ビームスプリッタは、Ｓ偏光を反射し、Ｐ偏光を透過する。偏光性の回折素子は、偏光ビームスプリッタによって反射される偏光方向の光を回折し、偏光ビームスプリッタによって透過される偏光方向の光を透過する。 Patent Literature 1 discloses a see-through type head-mounted display that secures a downward field of view and enhances a sense of openness. The head-mounted display shown in FIG. 5 of Patent Document 1 includes a liquid crystal display element, a polarizing beam splitter, a concave half mirror, a quarter-wave plate, and a polarizing diffraction element. A polarizing beam splitter reflects S-polarized light and transmits P-polarized light. A polarizing diffraction element diffracts light in the polarization direction reflected by the polarization beam splitter and transmits light in the polarization direction transmitted by the polarization beam splitter.

また、特許文献１の図７では、平面ハーフミラーと、平面ハーフミラーの使用者に対向する側の面にルーバ手段とが設けられている。 Further, in FIG. 7 of Patent Document 1, a flat half mirror and a louver means are provided on the surface of the flat half mirror facing the user.

特開平１１－９５１６０号公報JP-A-11-95160

特許文献１の図５では、偏光性の回折素子を用いているため、回折光に波長依存性が生じてしまう。下方からの外光を不要光として排除する場合、特定の波長の光が、表示光と重畳されて視認されてしまうおそれがある。特許文献１の図７では、ルーバ手段が平面ハーフミラーの使用者に対向する側の面に取り付けられている。従って、凹面ハーフミラーからの光がルーバ手段で制限されてしまうおそれがある。具体的には、凹面ハーフミラーの光軸から傾いた方向に進む光が、ルーバ手段を透過できなくなってしまうことがある。よって、凹面ハーフミラーの光軸近傍の領域が、凹面ハーフミラーの端部近傍の領域よりも明るく見えてしまうという問題点がある。よって、引用文献１の構成では、外光と表示光とを適切に重畳することができないという問題点がある。 In FIG. 5 of Patent Document 1, since a polarizing diffraction element is used, the diffracted light has wavelength dependence. When external light from below is removed as unnecessary light, light of a specific wavelength may be superimposed on display light and visually recognized. In FIG. 7 of Patent Document 1, the louver means is attached to the surface of the plane half mirror facing the user. Therefore, the light from the concave half mirror may be restricted by the louver means. Specifically, light traveling in a direction tilted from the optical axis of the concave half mirror may not be able to pass through the louver means. Therefore, there is a problem that the area near the optical axis of the concave half mirror appears brighter than the area near the end of the concave half mirror. Therefore, the configuration of Cited Document 1 has a problem that the external light and the display light cannot be appropriately superimposed.

本開示は上記の点に鑑みなされたものであり、開放感を得ながら外光と表示光とを適切に重畳することができるヘッドマウントディスプレイを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a head-mounted display capable of appropriately superimposing external light and display light while providing a sense of openness.

本実施形態にかかるヘッドマウントディスプレイは、表示画像を形成するための表示光と、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザの前方からの外光とを合成するコンバイナと、前記コンバイナと前記ユーザの眼との間に配置されたビームスプリッタであって、前記表示光を前記コンバイナに向けて反射するとともに、前記コンバイナで反射した前記表示光を透過するビームスプリッタと、前記コンバイナで反射して前記ユーザの眼に向かう表示光の光路よりも下側に配置されたルーバと、を備え、前記ルーバには複数の遮光部が備えられており、前記複数の遮光部は前記ルーバの配置面に対して所定の傾斜角度を有して配置され、前記所定の傾斜角度は、前記ルーバに入射する外光のうち、前記ビームスプリッタに向かう前記外光を遮光する角度である。 The head-mounted display according to the present embodiment includes a combiner that synthesizes display light for forming a display image and external light from the front of the user wearing the head-mounted display, a beam splitter that is arranged between the combiner and the user's eye, the beam splitter that reflects the display light toward the combiner and transmits the display light reflected by the combiner, and a beam splitter that transmits the display light reflected by the combiner and is arranged below the optical path of the display light that is reflected by the combiner and directed to the user's eye. The louver is provided with a plurality of light shielding portions, and the plurality of light shielding portions are arranged at a predetermined inclination angle with respect to the arrangement surface of the louver, and the predetermined inclination angle is an angle at which the outside light incident on the louver and directed toward the beam splitter is blocked.

本開示によれば、開放感を得ながら外光と表示光とを適切に重畳することができるヘッドマウントディスプレイを提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a head-mounted display capable of appropriately superimposing external light and display light while providing a sense of openness.

本実施の形態にかかるヘッドマウントディスプレイの一部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a part of head mounted display concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかるヘッドマウントディスプレイの機能ブロックを示す図である。It is a figure which shows the functional block of the head mounted display concerning this Embodiment. 実施の形態１にかかるヘッドマウントディスプレイの光学系の構成を模式的に示す図である。2 is a diagram schematically showing the configuration of the optical system of the head mounted display according to Embodiment 1; FIG. 実施の形態２にかかるヘッドマウントディスプレイの光学系の構成を模式的に示す側面図である。FIG. 9 is a side view schematically showing the configuration of the optical system of the head mounted display according to the second embodiment; 実施の形態３にかかるヘッドマウントディスプレイの光学系の構成を模式的に示す側面図である。FIG. 12 is a side view schematically showing the configuration of the optical system of the head mounted display according to the third embodiment; 実施の形態４にかかるヘッドマウントディスプレイの光学系の構成を模式的に示す側面図である。FIG. 12 is a side view schematically showing the configuration of the optical system of the head mounted display according to the fourth embodiment; 実施の形態４にかかるヘッドマウントディスプレイの光学系の構成を模式的に示す上面図である。FIG. 12 is a top view schematically showing the configuration of the optical system of the head mounted display according to the fourth embodiment; ルーバ部材を上から見た図である。It is the figure which looked at the louver member from the top. ルーバ１３１Ｌの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the louver 131L. 装着位置のずれを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the shift|offset|difference of a mounting position. ルーバ間隔を可変とする変形例を示す上面図である。It is a top view which shows the modification which makes a louver space|interval variable.

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本開示が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載および図面は、適宜、簡略化されている。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. However, the present disclosure is not limited to the following embodiments. Also, for clarity of explanation, the following description and drawings have been simplified as appropriate.

実施の形態１．
本実施の形態にかかるヘッドマウントディスプレイ、及びその表示方法について、図を参照して説明する。図１はヘッドマウントディスプレイ１００の一部の構成を模式的に示す斜視図である。図２はヘッドマウントディスプレイ１００の一部の機能ブロックを示す図である。図１、図２では、主として、ヘッドマウントディスプレイ１００の画像表示に関する構成が示されている。図１では、ヘッドマウントディスプレイ１００の内部構成が示されており、実際には、図１に示す各構成要素がカバーなどで覆われていてもよい。 Embodiment 1.
A head-mounted display and a display method thereof according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view schematically showing the configuration of part of the head mounted display 100. As shown in FIG. FIG. 2 is a diagram showing some functional blocks of the head mounted display 100. As shown in FIG. 1 and 2 mainly show a configuration related to image display of the head mounted display 100. FIG. FIG. 1 shows the internal configuration of the head mounted display 100, and actually each component shown in FIG. 1 may be covered with a cover or the like.

ヘッドマウントディスプレイ１００は、ゲーム用、エンターテインメント用、産業用、医療用、フライトシミュレータ用などの様々な用途に適用可能である。ヘッドマウントディスプレイ１００は、例えばＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）ヘッドマウントディスプレイやＭＲ（Ｍｉｘｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）ヘッドマウントディスプレイである。 The head mounted display 100 can be applied to various uses such as games, entertainment, industrial use, medical use, and flight simulator use. The head mounted display 100 is, for example, an AR (Augmented Reality) head mounted display or an MR (Mixed Reality) head mounted display.

以下、説明の明確化のため、ＸＹＺ３次元直交座標系を用いて説明を行う。ユーザを基準として、前後方向（奥行方向）をＺ方向、左右方向（水平方向）をＸ方向、上下方向（鉛直方向）をＹ方向とする。前方向が＋Ｚ方向、後ろ方向が－Ｚ方向、右方向を＋Ｘ方向、左方向を－Ｘ方向、上方向を＋Ｙ方向、下方向を－Ｙ方向とする。 For clarity of explanation, an XYZ three-dimensional orthogonal coordinate system will be used below. With the user as a reference, the front-back direction (depth direction) is the Z direction, the left-right direction (horizontal direction) is the X direction, and the up-down direction (vertical direction) is the Y direction. The forward direction is the +Z direction, the rearward direction is the -Z direction, the right direction is the +X direction, the left direction is the -X direction, the upward direction is the +Y direction, and the downward direction is the -Y direction.

図示しないユーザが、ヘッドマウントディスプレイ１００を装着している。ヘッドマウントディスプレイ１００は、表示素子部１０１と、フレーム１０２と、左眼用光学系１０３Ｌと、右眼用光学系１０３Ｒと、制御部１０５を備えている。制御部１０５は、制御部１０５Ｌと制御部１０５Ｒとを備えている。 A user (not shown) wears the head mounted display 100 . The head mounted display 100 includes a display element section 101 , a frame 102 , a left eye optical system 103 L, a right eye optical system 103 R, and a control section 105 . The control unit 105 includes a control unit 105L and a control unit 105R.

フレーム１０２はゴーグル形状や眼鏡形状を有しており、図示しないヘッドバンドなどによりユーザの頭部に装着される。フレーム１０２には、表示素子部１０１、左眼用光学系１０３Ｌ、右眼用光学系１０３Ｒ、制御部１０５Ｌ、制御部１０５Ｒが取り付けられている。なお、図１では、両眼式のヘッドマウントディスプレイ１００が図示されているが、眼鏡形状を有するヘッドマウントディスプレイや、単眼式のヘッドマウントディスプレイであってもよい。 The frame 102 has a shape of goggles or spectacles, and is worn on the user's head with a headband (not shown) or the like. A display element section 101, a left eye optical system 103L, a right eye optical system 103R, a control section 105L, and a control section 105R are attached to the frame . In addition, although the binocular head mounted display 100 is illustrated in FIG. 1, a head mounted display having a shape of eyeglasses or a monocular head mounted display may be used.

表示素子部１０１は、左眼用表示素子１０１Ｌと右眼用表示素子１０１Ｒを備えている。左眼用表示素子１０１Ｌは、左眼用の表示画像を生成する。右眼用表示素子１０１Ｒは、右眼用の表示画像を生成する。左眼用表示素子１０１Ｌ、及び右眼用表示素子１０１Ｒはそれぞれ液晶モニタや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）モニタなどのフラットパネルディスプレイを備えている。左眼用表示素子１０１Ｌ、及び右眼用表示素子１０１Ｒは曲面形状を有するディスプレイでもよい。左眼用表示素子１０１Ｌと右眼用表示素子１０１Ｒは、それぞれアレイ状に配置された複数の画素を備えている。ここでアレイ状の配置とは、２次元行列の配置だけでなく、ペンタイル配列などでもよい。左眼用表示素子１０１Ｌは右眼用表示素子１０１Ｒの左側（－Ｘ側）に配置されている。 The display element section 101 includes a left-eye display element 101L and a right-eye display element 101R. The left-eye display element 101L generates a left-eye display image. The right eye display element 101R generates a display image for the right eye. The left-eye display element 101L and the right-eye display element 101R are each equipped with a flat panel display such as a liquid crystal monitor or an organic EL (Electro-Luminescence) monitor. The left-eye display element 101L and the right-eye display element 101R may be displays having curved surfaces. The left-eye display element 101L and the right-eye display element 101R each include a plurality of pixels arranged in an array. Here, the array arrangement may be not only a two-dimensional matrix arrangement but also a pentile arrangement or the like. The left-eye display element 101L is arranged on the left side (-X side) of the right-eye display element 101R.

表示素子部１０１の上方（＋Ｙ側）には、制御部１０５が設けられている。制御部１０５には、外部からの映像信号、制御信号、電源が供給されている。例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）などの有線接続、又はＷｉＦｉ（登録商標）やＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）等の無線接続によって、映像信号等が制御部１０５に入力される。ヘッドマウントディスプレイ１００は、映像信号を生成する映像生成部（図示せず）を備えていてもよく、制御部１０５には、映像生成部が生成した映像信号等が入力されてもよい。 A control section 105 is provided above the display element section 101 (on the +Y side). The control unit 105 is supplied with video signals, control signals, and power from the outside. For example, a video signal or the like is input to the control unit 105 through a wired connection such as HDMI (registered trademark) or a wireless connection such as WiFi (registered trademark) or BlueTooth (registered trademark). The head mounted display 100 may include an image generation unit (not shown) that generates an image signal, and the control unit 105 may receive the image signal generated by the image generation unit.

制御部１０５Ｌ、制御部１０５ＲはＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)、及びメモリなどのハードウェア資源を備えており、メモリに格納されたコンピュータプログラムにしたがって動作する。さらに、制御部１０５Ｌ、制御部１０５Ｒはそれぞれ、ディスプレイの駆動回路等を備えている。制御部１０５Ｌは、映像信号、制御信号等に基づいて、左眼用画像の表示信号を生成して、左眼用表示素子１０１Ｌに出力する。これにより、左眼用表示素子１０１Ｌは、左眼用画像を表示するための表示光を出力する。制御部１０５Ｒは、映像信号、制御信号等に基づいて、右眼用画像の表示信号を生成して、右眼用表示素子１０１Ｒに出力する。これにより、右眼用表示素子１０１Ｒは、右眼用の表示画像を表示するための表示光を出力する。つまり、制御部１０５は表示信号を表示素子部１０１に出力する。 The control unit 105L and the control unit 105R have hardware resources such as a CPU (Central Processing Unit) and memory, and operate according to computer programs stored in the memory. Furthermore, the control unit 105L and the control unit 105R each include a display drive circuit and the like. The control unit 105L generates a display signal for the left-eye image based on the video signal, the control signal, etc., and outputs it to the left-eye display element 101L. As a result, the left-eye display element 101L outputs display light for displaying the left-eye image. The control unit 105R generates a display signal for the image for the right eye based on the video signal, the control signal, etc., and outputs it to the display element for the right eye 101R. As a result, the right-eye display element 101R outputs display light for displaying a right-eye display image. That is, the control section 105 outputs a display signal to the display element section 101 .

なお、表示素子部１０１は、左眼用表示素子１０１Ｌと右眼用表示素子１０１Ｒを別々の表示素子とする構成に限らず、単一の表示素子とする構成としてもよい。単一の表示素子が、左眼用の表示画像と右眼用の表示画像とを生成してもよい。この場合、表示素子部１０１は、ディスプレイの表示領域の片側の一部を用いて、左眼用画像を生成し、反対側の一部を用いて、右眼用画像を生成する。 The display element section 101 is not limited to the configuration in which the left-eye display element 101L and the right-eye display element 101R are separate display elements, and may be configured to be a single display element. A single display element may generate a display image for the left eye and a display image for the right eye. In this case, the display element unit 101 uses part of one side of the display area of the display to generate an image for the left eye, and uses part of the other side to generate an image for the right eye.

表示素子部１０１、制御部１０５等の一部又は全部は、フレーム１０２に固定されている構成に限らず、フレーム１０２に対して脱着可能に設けられていてもよい。例えば、スマートフォン又はタブレットコンピュータ等をフレーム１０２に対して取り付けることで、表示素子部１０１、制御部１０５等を実現してもよい。この場合、スマートフォン等にヘッドマウントディスプレイ用の表示画像を生成するアプリケーションプログラム（アプリ）を予めインストールしておけばよい。 Some or all of the display element unit 101, the control unit 105, and the like are not limited to being fixed to the frame 102, and may be provided detachably from the frame 102. FIG. For example, by attaching a smartphone, a tablet computer, or the like to the frame 102, the display element unit 101, the control unit 105, and the like may be realized. In this case, an application program (app) for generating a display image for a head-mounted display may be installed in a smartphone or the like in advance.

左眼用光学系１０３Ｌは、左眼用表示素子１０１Ｌが出力した表示光を、左眼用画像としてユーザの左眼ＥＬに導く。右眼用光学系１０３Ｒは、右眼用表示素子１０１Ｒが出力した表示光を、右眼用画像としてユーザの右眼ＥＲに導く。左眼用光学系１０３Ｌは右眼用光学系１０３Ｒの左側（－Ｘ側）に配置されている。左眼用光学系１０３Ｌは、ユーザの左眼ＥＬの前方（＋Ｚ方向）に配置されている。右眼用光学系１０３Ｒは、ユーザの右眼ＥＲの前方（＋Ｚ方向）に配置されている。ユーザは、表示素子部１０１が生成した表示画像の虚像を正面前方（＋Ｚ方向）に視認することができる。 The left-eye optical system 103L guides the display light output from the left-eye display element 101L to the user's left eye EL as a left-eye image. The right-eye optical system 103R guides the display light output from the right-eye display element 101R to the user's right eye ER as a right-eye image. The left-eye optical system 103L is arranged on the left side (-X side) of the right-eye optical system 103R. The left eye optical system 103L is arranged in front of the user's left eye EL (+Z direction). The right eye optical system 103R is arranged in front of the user's right eye ER (+Z direction). The user can visually recognize the virtual image of the display image generated by the display element unit 101 in front of the user (+Z direction).

本実施の形態にかかるヘッドマウントディスプレイ１００は、半透過型のヘッドマウントディスプレイ１００である。従って、左眼用光学系１０３Ｌ、及び右眼用光学系１０３Ｒは、後述するコンバイナを備えている。半透過型のヘッドマウントディスプレイ１００では、表示素子部１０１からの表示光と、外光とが、左眼ＥＬ及び右眼ＥＲに入射する。よって、ユーザは、前方（＋Ｚ方向）の景色に表示画像が重畳した重畳画像を視認することができる。 The head mounted display 100 according to the present embodiment is a transflective head mounted display 100 . Therefore, the left-eye optical system 103L and the right-eye optical system 103R are equipped with a combiner, which will be described later. In the transflective head mounted display 100, display light from the display element section 101 and external light enter the left eye EL and the right eye ER. Therefore, the user can visually recognize the superimposed image in which the display image is superimposed on the scenery in front (+Z direction).

以下、左眼用光学系１０３Ｌと右眼用光学系１０３Ｒ（以下、まとめて単に光学系と称する）の例について説明する。図３は、光学系を模式的に示す側面図である。なお、左眼用光学系１０３Ｌと右眼用光学系１０３Ｒとは同様の構成となっているため、図３においては、左眼用光学系１０３Ｌについてのみ説明を行う。 Examples of the left-eye optical system 103L and the right-eye optical system 103R (hereinafter collectively referred to simply as optical systems) will be described below. FIG. 3 is a side view schematically showing the optical system. Since the left-eye optical system 103L and the right-eye optical system 103R have the same configuration, only the left-eye optical system 103L will be described in FIG.

左眼用光学系１０３Ｌは、コンバイナ１２１Ｌと、ビームスプリッタ１２２Ｌと、下部窓１３０Ｌと、を備えている。コンバイナ１２１Ｌ、ビームスプリッタ１２２Ｌ、及び下部窓１３０Ｌは、図１で示したフレーム１０２に固定されている。 The left eye optical system 103L includes a combiner 121L, a beam splitter 122L, and a lower window 130L. Combiner 121L, beam splitter 122L, and lower window 130L are fixed to frame 102 shown in FIG.

コンバイナ１２１Ｌは凹面鏡となっており、ビームスプリッタ１２２Ｌは平面鏡となっている。コンバイナ１２１Ｌ、及びビームスプリッタ１２２Ｌはハーフミラー等のビームスプリッタであり、入射光の一部を反射して、一部を透過する。コンバイナ１２１Ｌの反射の比率と透過の比率とが等しいとすると、コンバイナ１２１Ｌは、入射光のほぼ半分の光量を透過し、残りの半分を反射する。同様に、ビームスプリッタ１２２Ｌの反射の比率と透過の比率とが等しいとすると、ビームスプリッタ１２２Ｌは、入射光のほぼ半分の光量を透過し、残りの半分を反射する。コンバイナ１２１Ｌ及びビームスプリッタ１２２Ｌは、反射の比率を増やし透過の比率を減らしてもよいし、反射の比率を減らし透過の比率を増やしてもよい。 The combiner 121L is a concave mirror, and the beam splitter 122L is a plane mirror. The combiner 121L and the beam splitter 122L are beam splitters such as half mirrors, which reflect part of incident light and transmit part of it. Assuming that the ratio of reflection and the ratio of transmission of combiner 121L are equal, combiner 121L transmits approximately half the amount of incident light and reflects the other half. Similarly, if the ratio of reflection and transmission of beam splitter 122L are equal, beam splitter 122L will transmit approximately half the amount of incident light and reflect the other half. The combiner 121L and the beam splitter 122L may increase the ratio of reflection and decrease the ratio of transmission, or decrease the ratio of reflection and increase the ratio of transmission.

コンバイナ１２１Ｌ、及びビームスプリッタ１２２Ｌはユーザの左眼ＥＬの正面前方（＋Ｚ方向）に配置されている。また、コンバイナ１２１Ｌは、ビームスプリッタ１２２Ｌの前方（＋Ｚ方向）に配置されている。 The combiner 121L and the beam splitter 122L are arranged in front of the user's left eye EL (+Z direction). Also, the combiner 121L is arranged in front of the beam splitter 122L (+Z direction).

ビームスプリッタ１２２Ｌの上方（＋Ｙ方向）には、左眼用表示素子１０１Ｌが配置されている。左眼用表示素子１０１Ｌは表示画像を形成するための表示光ＰＬ１１を出射する。つまり、左眼用表示素子１０１Ｌは、左眼ＥＬの前方斜め上に配置されている。 A left-eye display element 101L is arranged above the beam splitter 122L (+Y direction). The left-eye display element 101L emits display light PL11 for forming a display image. In other words, the left eye display element 101L is arranged diagonally above and in front of the left eye EL.

下部窓１３０Ｌは、ビームスプリッタ１２２Ｌの下方（－Ｙ方向）に配置されている。つまり、下部窓１３０Ｌは、左眼ＥＬの前方斜め下に配置されている。下部窓１３０Ｌは、前方斜め下の視界を得るために設けられている。ユーザが下部窓１３０Ｌを介して前方斜め下を視認することができる。ユーザは下部窓１３０Ｌの面積の大きさに応じた下方視界を得ることができる。下部窓１３０Ｌは、ＸＺ平面に平行に配置されている。もちろん、下部窓１３０Ｌを設置する角度は特に限定されるものではない。例えば下部窓１３０Ｌは、－Ｚ側が高くなり、かつ、＋Ｚ側が低くなる傾斜をつけて配置されてもよい。下部窓１３０Ｌは、コンバイナ１２１Ｌから左眼ＥＬまでの表示光の光路の外側に配置されている。 The lower window 130L is arranged below the beam splitter 122L (-Y direction). That is, the lower window 130L is arranged diagonally in front of and below the left eye EL. The lower window 130L is provided to obtain a forward and oblique downward field of vision. The user can visually recognize the diagonal downward direction through the lower window 130L. The user can obtain a downward field of view according to the size of the area of the lower window 130L. The lower window 130L is arranged parallel to the XZ plane. Of course, the angle at which the lower window 130L is installed is not particularly limited. For example, the lower window 130L may be slanted such that it is higher on the −Z side and lower on the +Z side. The lower window 130L is arranged outside the optical path of the display light from the combiner 121L to the left eye EL.

下部窓１３０Ｌは、ルーバ１３１Ｌを備えている。ルーバ１３１Ｌは、ビームスプリッタ１２２Ｌの下端よりも下側（－Ｙ側）に配置されている。さらに、ルーバ１３１Ｌは、コンバイナ１２１Ｌの下端よりも下側（－Ｙ側）に配置されている。ルーバ１３１Ｌはコンバイナ１２１Ｌで反射して左眼ＥＬに向かう表示光ＰＬ１２の光路よりも下側に配置されている。左眼ＥＬの上下方向（Ｙ方向）の位置は、コンバイナ１２１Ｌの上下方向（Ｙ方向）における中心と同じ位置とするのが好ましい。 The lower window 130L has a louver 131L. The louver 131L is arranged below (-Y side) the lower end of the beam splitter 122L. Further, the louver 131L is arranged below (-Y side) the lower end of the combiner 121L. The louver 131L is arranged below the optical path of the display light PL12 that is reflected by the combiner 121L and directed toward the left eye EL. The position of the left eye EL in the vertical direction (Y direction) is preferably the same position as the center of the combiner 121L in the vertical direction (Y direction).

ルーバ１３１Ｌは、シート状又は板状に形成されている。ルーバ１３１Ｌは、ＸＺ平面に平行に配置されている。ルーバ１３１Ｌが配置されているルーバ１３１Ｌの上端面を、ルーバの配置面とする。ルーバ１３１Ｌは、必ずしもＸＺ平面に平行に配置されていなくてもよい。例えばルーバ１３１Ｌは、－Ｚ側が高くなり、かつ、＋Ｚ側が低くなる傾斜をつけて配置されてもよい。 The louver 131L is formed in a sheet shape or a plate shape. The louver 131L is arranged parallel to the XZ plane. The upper end surface of the louver 131L on which the louver 131L is arranged is the louver arrangement surface. The louver 131L does not necessarily have to be arranged parallel to the XZ plane. For example, the louver 131L may be arranged with an inclination such that the −Z side is higher and the +Z side is lower.

ルーバ１３１Ｌは、複数の遮光部１３１１を有している。遮光部１３１１は、長手方向と短手方向とを有する板状に形成され、長手方向はＸ方向と平行に配置されている。複数の遮光部１３１１は、前後方向（Ｚ方向）に所定の間隔を隔てて繰り返し配置されている。複数の遮光部１３１１は、一定の繰返し周期を持つ周期構造を構成している。遮光部１３１１は、前方斜め下に傾斜した衝立となっている。つまり遮光部１３１１は、ルーバの配置面に対して、傾斜角度を有して配置されている。前方斜め下からの左眼ＥＬに向かう外光ＰＬ４１がルーバ１３１Ｌを透過する。遮光部１３１１は光を吸収するように黒色の材料などから構成されている。ルーバ１３１Ｌは、光の進む方向に応じて、光を透過又は遮光する。 The louver 131L has a plurality of light blocking portions 1311. As shown in FIG. The light shielding portion 1311 is formed in a plate shape having a longitudinal direction and a lateral direction, and the longitudinal direction is arranged parallel to the X direction. The plurality of light blocking portions 1311 are repeatedly arranged at predetermined intervals in the front-rear direction (Z direction). A plurality of light shielding portions 1311 form a periodic structure having a constant repetition period. The light shielding part 1311 is a screen that is inclined forward and downward. In other words, the light shielding portion 1311 is arranged at an angle of inclination with respect to the plane on which the louver is arranged. External light PL41 directed toward the left eye EL from diagonally below the front passes through the louver 131L. The light shielding portion 1311 is made of a black material or the like so as to absorb light. The louver 131L transmits or blocks light according to the direction in which the light travels.

左眼用表示素子１０１Ｌからの表示光ＰＬ１１について説明する。左眼用表示素子１０１Ｌの表示面は、下方（－Ｙ方向）に面している。したがって、左眼用表示素子１０１Ｌからの表示光ＰＬ１１は、下方（－Ｙ方向）に出射される。左眼用表示素子１０１Ｌの下方（－Ｙ方向）には、ビームスプリッタ１２２Ｌが傾斜して配置されている。左眼用表示素子１０１Ｌからの表示光ＰＬ１１は、ビームスプリッタ１２２Ｌに入射する。ビームスプリッタ１２２Ｌは、表示光ＰＬ１１の一部を反射する。また、ビームスプリッタ１２２Ｌを透過した残りの表示光ＰＬ１１は、ルーバ１３１Ｌで吸収される。 The display light PL11 from the left-eye display element 101L will be described. The display surface of the left-eye display element 101L faces downward (-Y direction). Therefore, the display light PL11 from the left-eye display element 101L is emitted downward (-Y direction). A beam splitter 122L is obliquely arranged below the left-eye display element 101L (-Y direction). The display light PL11 from the left-eye display element 101L enters the beam splitter 122L. The beam splitter 122L reflects part of the display light PL11. Also, the remaining display light PL11 transmitted through the beam splitter 122L is absorbed by the louver 131L.

ビームスプリッタ１２２Ｌで反射した表示光ＰＬ１１は、前方（＋Ｚ方向）に反射される。そして、表示光ＰＬ１１は、コンバイナ１２１Ｌに入射する。コンバイナ１２１Ｌは、後方（－Ｚ方向）に表示光ＰＬ１１の一部を反射する。コンバイナ１２１Ｌで反射された表示光ＰＬ１１を表示光ＰＬ１２とする。さらに、コンバイナ１２１Ｌは凹面鏡であり、表示光ＰＬ１２を左眼ＥＬに向けて集光するように、表示光ＰＬ１１を反射する。コンバイナ１２１Ｌで反射された表示光ＰＬ１２は、ビームスプリッタ１２２Ｌに入射する。ビームスプリッタ１２２Ｌは、表示光ＰＬ１２の一部を透過する。 The display light PL11 reflected by the beam splitter 122L is reflected forward (+Z direction). The display light PL11 then enters the combiner 121L. The combiner 121L reflects part of the display light PL11 backward (-Z direction). The display light PL11 reflected by the combiner 121L is referred to as display light PL12. Further, the combiner 121L is a concave mirror, and reflects the display light PL11 so as to converge the display light PL12 toward the left eye EL. The display light PL12 reflected by the combiner 121L enters the beam splitter 122L. The beam splitter 122L transmits part of the display light PL12.

ビームスプリッタ１２２Ｌを透過した表示光ＰＬ１２は、左眼ＥＬに入射する。このように、左眼用光学系１０３Ｌが、左眼用表示素子１０１Ｌからの表示光ＰＬ１１を、ユーザの左眼ＥＬに導く。光学系により、ユーザの前方（＋Ｚ方向）に虚像を表示させることができる。また、コンバイナ１２１Ｌとして凹面鏡を用いているため、表示画像が拡大して表示される。 The display light PL12 transmitted through the beam splitter 122L enters the left eye EL. Thus, the left eye optical system 103L guides the display light PL11 from the left eye display element 101L to the user's left eye EL. The optical system can display a virtual image in front of the user (+Z direction). Also, since a concave mirror is used as the combiner 121L, the display image is enlarged and displayed.

次に、ユーザの前方（＋Ｚ方向）からの外光ＰＬ２１について説明する。外光ＰＬ２１の一部は、コンバイナ１２１Ｌを透過する。コンバイナ１２１Ｌを透過した外光ＰＬ２１は、ビームスプリッタ１２２Ｌに入射する。ビームスプリッタ１２２Ｌは、外光ＰＬ２１の一部を透過する。ビームスプリッタ１２２Ｌを透過した外光ＰＬ２１は、左眼ＥＬに入射する。 Next, external light PL21 from the front of the user (+Z direction) will be described. Part of the external light PL21 passes through the combiner 121L. The external light PL21 transmitted through the combiner 121L enters the beam splitter 122L. The beam splitter 122L transmits part of the external light PL21. The external light PL21 transmitted through the beam splitter 122L enters the left eye EL.

ヘッドマウントディスプレイ１００が半透過型であるため、コンバイナ１２１Ｌは、前方（＋Ｚ方向）からの外光ＰＬ２１と左眼用表示素子１０１Ｌからの表示光ＰＬ１１を合成する。ユーザの前方（＋Ｚ方向）にコンバイナ１２１Ｌを設けることで、ヘッドマウントディスプレイ１００を光学シースルー方式とすることができる。ユーザの前方（＋Ｚ方向）の景色に、表示画像が重畳される。つまり、ユーザは、表示画像が重畳された景色を視認することができる。 Since the head mounted display 100 is of a transflective type, the combiner 121L combines the external light PL21 from the front (+Z direction) and the display light PL11 from the left eye display element 101L. By providing the combiner 121L in front of the user (in the +Z direction), the head mounted display 100 can be of an optical see-through type. The display image is superimposed on the scenery in front of the user (+Z direction). That is, the user can visually recognize the scenery on which the display image is superimposed.

次に、ヘッドマウントディスプレイ１００の外部からルーバ１３１Ｌに入射する外光のうち、上方（＋Ｙ方向）に進む外光ＰＬ３１について説明する。外光ＰＬ３１は、ビームスプリッタ１２２Ｌの真下（－Ｙ側）からビームスプリッタ１２２Ｌに向かう光である。ここで、ビームスプリッタ１２２Ｌの真下（－Ｙ側）とは、ビームスプリッタ１２２Ｌから－Ｙ方向に延伸した位置である。 Next, of the external light entering the louver 131L from the outside of the head mounted display 100, the external light PL31 traveling upward (+Y direction) will be described. The external light PL31 is light directed toward the beam splitter 122L from directly below the beam splitter 122L (-Y side). Here, the position immediately below the beam splitter 122L (-Y side) is a position extending in the -Y direction from the beam splitter 122L.

外光ＰＬ３１は、下部窓１３０Ｌに入射する。ルーバ１３１Ｌに入射した外光ＰＬ３１は、遮光部１３１１に入射して吸収される。つまり、遮光部１３１１は、ビームスプリッタ１２２Ｌの真下（－Ｙ側）からＹ方向と平行に入射する外光ＰＬ３１を遮光するような傾斜角度で配置されている。遮光部１３１１の傾斜角度は、例えばビームスプリッタ１２２Ｌと平行な角度で配置されている。また、遮光部１３１１の上端を－Ｙ方向に延伸した位置に、隣接する遮光部１３１１の下端が存在するように、遮光部１３１１の間隔を決定する。つまり－Ｙ側から下部窓１３０Ｌを見たときに、下部窓１３０Ｌが遮光部１３１１で透き間なく覆われるようにする。したがって、外光ＰＬ３１は、ルーバ１３１Ｌを透過することができない。 Outside light PL31 enters the lower window 130L. The external light PL31 that has entered the louver 131L enters the light shielding portion 1311 and is absorbed. In other words, the light blocking portion 1311 is arranged at an inclination angle that blocks the external light PL31 incident parallel to the Y direction from right below the beam splitter 122L (−Y side). The light shielding part 1311 is arranged at an angle parallel to the beam splitter 122L, for example. Also, the interval between the light shielding portions 1311 is determined so that the lower ends of the adjacent light shielding portions 1311 are located at the positions where the upper ends of the light shielding portions 1311 are extended in the -Y direction. That is, when the lower window 130L is viewed from the -Y side, the lower window 130L is covered with the light shielding portion 1311 without being transparent. Therefore, the external light PL31 cannot pass through the louver 131L.

このように、ルーバ１３１Ｌは、ビームスプリッタ１２２Ｌの真下（－Ｙ側）からビームスプリッタ１２２Ｌに向かう外光ＰＬ３１を遮光する。外光ＰＬ３１がビームスプリッタ１２２Ｌで左眼ＥＬの方向に反射されることがない。これにより、ユーザの下方（－Ｙ側）からの外光ＰＬ３１が、表示光ＰＬ１２や外光ＰＬ２１と重なって視認されることを防ぐことができる。よって、視認性の低下及びコントラストの低下を防ぐことができる。 In this way, the louver 131L blocks external light PL31 directed toward the beam splitter 122L from directly below the beam splitter 122L (-Y side). The external light PL31 is not reflected in the direction of the left eye EL by the beam splitter 122L. As a result, it is possible to prevent the outside light PL31 from below the user (-Y side) from being superimposed on the display light PL12 and the outside light PL21 and viewed. Therefore, deterioration of visibility and deterioration of contrast can be prevented.

ヘッドマウントディスプレイ１００の外部からルーバ１３１Ｌに入射する外光のうち、前方斜め下から左眼ＥＬに向かう外光ＰＬ４１について説明する。外光ＰＬ４１は、コンバイナ１２１Ｌの下方（－Ｙ側）から左眼ＥＬに向かって斜め後方に進む光である。外光ＰＬ４１は、下部窓１３０Ｌに入射する。外光ＰＬ４１は、遮光部１３１１の傾斜角度と平行に近い方向に進むため、ルーバ１３１Ｌを透過する。 Of the external light entering the louver 131L from the outside of the head mounted display 100, the external light PL41 directed toward the left eye EL from obliquely below the front will be described. The external light PL41 is light that travels obliquely backward from below the combiner 121L (−Y side) toward the left eye EL. Outside light PL41 enters the lower window 130L. The outside light PL41 travels in a direction nearly parallel to the tilt angle of the light shielding portion 1311, and therefore passes through the louver 131L.

このように、ルーバ１３１Ｌは、コンバイナ１２１Ｌの下方（－Ｙ側）から左眼ＥＬに向かって斜め後方に進む外光ＰＬ４１を透過する。外光ＰＬ４１はルーバ１３１Ｌを透過して、左眼ＥＬに入射する。前方斜め下から左眼ＥＬに向かう外光ＰＬ４１が左眼ＥＬに入射する。ルーバ１３１Ｌを下部窓１３０Ｌとして用いることで、ユーザが前方斜め下の視界を得ることができる。 Thus, the louver 131L transmits external light PL41 traveling obliquely rearward from below the combiner 121L (-Y side) toward the left eye EL. The external light PL41 passes through the louver 131L and enters the left eye EL. External light PL41 directed toward the left eye EL from diagonally below the front enters the left eye EL. By using the louver 131L as the lower window 130L, the user can obtain a forward and oblique downward field of vision.

ルーバ１３１Ｌがビームスプリッタ１２２Ｌの真下（－Ｙ側）からの外光ＰＬ３１を遮光するとともに、前方斜め下から左眼ＥＬに向かう外光ＰＬ４１を透過する。本実施の形態の構成によれば、前方斜め下の視界を確保しながら、下方（－Ｙ方向）からの外光ＰＬ３１が表示光ＰＬ１２に重なるのを防ぐことができる。よって、コントラストの低下を抑制することができる。開放感を得ながら外光と表示光を適切に重畳することができる。ルーバ１３１Ｌは、ヘッドマウントディスプレイ１００の外部からルーバ１３１Ｌに入射する外光のうち、ユーザの左眼ＥＬ以外の部位に向かう外光については、遮光してもよいし、透過してもよい。ユーザの左眼ＥＬ以外の部位とは、例えば図示しない額や鼻などである。 The louver 131L shields external light PL31 from directly below the beam splitter 122L (-Y side) and transmits external light PL41 directed obliquely downward from the front toward the left eye EL. According to the configuration of the present embodiment, it is possible to prevent the outside light PL31 from below (the −Y direction) from overlapping the display light PL12 while ensuring the oblique front and lower field of view. Therefore, a decrease in contrast can be suppressed. External light and display light can be appropriately superimposed while obtaining a sense of openness. Of the external light incident on the louver 131L from the outside of the head mounted display 100, the louver 131L may block or transmit external light directed toward a portion other than the user's left eye EL. The parts other than the user's left eye EL are, for example, the forehead and nose (not shown).

ルーバ１３１Ｌは、樹脂材料等により形成されたシートであってもよい。ルーバ１３１Ｌは、フレキシブルなフィルム状であってもよく、リジッドな板状であってもよい。例えば、スマートフォンに用いられるのぞき見防止フィルムなどのように、ルーバ１３１Ｌは、微細加工により形成されたフィルムとすることが好ましい。これにより、ヘッドマウントディスプレイ１００の軽量化、及び小型化を図ることができる。なお、ルーバ１３１Ｌは、切削加工や成形等により形成されたルーバ構造を有する金属板等を、遮光部１３１１としてもよい。 The louver 131L may be a sheet made of a resin material or the like. The louver 131L may have a flexible film shape or a rigid plate shape. For example, the louver 131L is preferably a film formed by microfabrication, such as a peep prevention film used in smartphones. As a result, the weight and size of the head mounted display 100 can be reduced. The louver 131</b>L may use a metal plate or the like having a louver structure formed by cutting, molding, or the like as the light shielding portion 1311 .

ルーバ１３１Ｌは、遮光部１３１１の配置及び形状を変更することにより、視界を調整することができる。遮光部１３１１の配置は、ＺＹ平面視における傾斜角度、及び隣接する遮光部１３１１との間隔、などにより変更することができる。遮光部１３１１の形状は、遮光部１３１１短手方向の長さなどにより変更することができる。つまり、得たい視界の範囲に応じて、遮光部１３１１の短手方向の長さ、傾斜角度、及び間隔等を設計すればよい。例えば、Ｙ方向に対する遮光部１３１１の傾斜角度を調整することで、視界の位置及び広さを調整することができる。 The louver 131L can adjust the field of view by changing the arrangement and shape of the light shielding portion 1311. FIG. The arrangement of the light shielding portions 1311 can be changed according to the inclination angle in the ZY plan view, the distance between adjacent light shielding portions 1311, and the like. The shape of the light shielding portion 1311 can be changed depending on the length of the light shielding portion 1311 in the lateral direction. In other words, the length of the light blocking portion 1311 in the lateral direction, the angle of inclination, the interval, etc. may be designed according to the range of the desired field of view. For example, the position and width of the field of view can be adjusted by adjusting the inclination angle of the light shielding portion 1311 with respect to the Y direction.

ここで遮光部１３１１の傾斜角度とは、ＺＸ平面を、Ｘ軸を回転中心として回転させた角度とする。遮光部１３１１の傾斜角度の範囲は、ＺＸ平面から時計回りにＺＹ平面まで回転させた角度の間の角度である。つまり、遮光部１３１１の傾斜角度の範囲は、ＺＹ座標平面において、Ｚは負の値、Ｙは正の値をとる第２象限の領域である。得たい視界の範囲が下部窓１３０Ｌにおけるコンバイナ１２１Ｌに近い範囲（＋Ｚ側）である場合、遮光部１３１１の傾斜角度は左眼ＥＬからコンバイナ１２１Ｌの下端を結ぶ直線に近い角度とするとよい。得たい視界の範囲が下部窓１３０Ｌにおけるユーザに近い範囲（－Ｚ側）である場合、遮光部１３１１の傾斜角度はＺＹ平面に近い角度とするとよい。遮光部１３１１の傾斜角度をＹ方向に近い角度とする場合、外光ＰＬ３１がビームスプリッタ１２２Ｌに入射しないように、遮光部１３１１の短手方向の長さを大きくするか、又は前後方向（Ｚ方向）における遮光部１３１１の間隔を小さくすればよい。 Here, the tilt angle of the light shielding portion 1311 is the angle obtained by rotating the ZX plane around the X axis. The range of tilt angles of the light shielding portion 1311 is the angle between the angles rotated clockwise from the ZX plane to the ZY plane. That is, the range of the tilt angle of the light shielding portion 1311 is the area of the second quadrant in which Z takes a negative value and Y takes a positive value on the ZY coordinate plane. If the desired field of view is the range (+Z side) close to the combiner 121L in the lower window 130L, the tilt angle of the light shielding part 1311 should be close to the straight line connecting the left eye EL and the lower end of the combiner 121L. If the desired field of view is the range (-Z side) near the user in the lower window 130L, the tilt angle of the light blocking portion 1311 should be close to the ZY plane. When the tilt angle of the light shielding portion 1311 is close to the Y direction, the length of the light shielding portion 1311 in the short direction may be increased, or the interval between the light shielding portions 1311 in the front-rear direction (Z direction) may be reduced so that the external light PL31 does not enter the beam splitter 122L.

図３は、光学系の一例を示すものであり、光学系は、図３の構成に限られるものではない。光学系は、表示素子部１０１からの表示光ＰＬ１１、ＰＲ１１と外光ＰＬ２１、ＰＲ２１とを、左眼ＥＬ及び右眼ＥＲに導くことができるものであればよい。例えば、ビームスプリッタ１２２Ｌとして、偏光状態に応じて光を透過又は反射する偏光ビームスプリッタを用いることができる。この場合、ビームスプリッタ１２２Ｌとコンバイナ１２１Ｌとの間に１／４波長板を配置してもよい。 FIG. 3 shows an example of the optical system, and the optical system is not limited to the configuration shown in FIG. Any optical system may be used as long as it can guide the display lights PL11 and PR11 from the display element section 101 and the external lights PL21 and PR21 to the left eye EL and the right eye ER. For example, as the beam splitter 122L, a polarization beam splitter that transmits or reflects light depending on the polarization state can be used. In this case, a quarter-wave plate may be arranged between the beam splitter 122L and the combiner 121L.

実施の形態２．
本実施の形態のヘッドマウントディスプレイ１００について、図４を用いて説明する。本実施の形態では、実施の形態１の構成に減光フィルタ１３２Ｌ、及び減光フィルタ１３２Ｒが追加されている。減光フィルタ１３２Ｌ、及び減光フィルタ１３２Ｒ以外の構成は実施の形態１と同様であるため説明を省略する。なお、左眼用光学系１０３Ｌと右眼用光学系１０３Ｒとは同様の構成となっているため、図４においては、左眼用光学系１０３Ｌについてのみ説明を行う。 Embodiment 2.
Head mounted display 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, a neutral density filter 132L and a neutral density filter 132R are added to the configuration of the first embodiment. Since the configuration other than the dimmer filters 132L and 132R is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. Since the left-eye optical system 103L and the right-eye optical system 103R have the same configuration, only the left-eye optical system 103L will be described in FIG.

下部窓１３０Ｌは、減光フィルタ１３２Ｌ及びルーバ１３１Ｌを備えている。下部窓１３０Ｌは、減光フィルタ１３２Ｌ及びルーバ１３１Ｌの２層構造を有している。よって、前方斜め下からの外光ＰＬ４１は、減光フィルタ１３２Ｌを透過して、ルーバ１３１Ｌに入射する。そして、外光ＰＬ４１は、ルーバ１３１Ｌを透過して、左眼ＥＬに入射する。なお、図４では、減光フィルタ１３２Ｌがルーバ１３１Ｌの下方に設けられているが、減光フィルタ１３２Ｌ及びルーバ１３１Ｌの配置は上下逆であってもよい。つまり、ルーバ１３１Ｌが減光フィルタ１３２Ｌの下方（－Ｙ方向）に配置されてもよい。この場合、減光フィルタ１３２Ｌは、反射防止コーティングなどを施した吸収型減光フィルタであるとよい。 The lower window 130L includes a neutral density filter 132L and a louver 131L. The lower window 130L has a two-layer structure of a neutral density filter 132L and a louver 131L. Therefore, external light PL41 from obliquely downward from the front is transmitted through the neutral density filter 132L and enters the louver 131L. Then, the external light PL41 passes through the louver 131L and enters the left eye EL. In FIG. 4, the dimmer filter 132L is provided below the louver 131L, but the dimmer filter 132L and the louver 131L may be arranged upside down. That is, the louver 131L may be arranged below the neutral density filter 132L (-Y direction). In this case, the neutral density filter 132L is preferably an absorptive neutral density filter with antireflection coating or the like.

減光フィルタ１３２Ｌは、シート状に形成されており、ルーバ１３１Ｌに貼り付けられている。例えば、減光フィルタ１３２Ｌとしては、例えば、フレキシブルな減光フィルムを用いることができる。あるいは、減光フィルタ１３２Ｌをリジッドな板状にして、ルーバ１３１Ｌをフレキシブルなフィルム状としてもよい。減光フィルタ１３２Ｌとしては、例えば、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタを用いることができる。 The neutral density filter 132L is formed in a sheet shape and attached to the louver 131L. For example, a flexible light-reducing film can be used as the light-reducing filter 132L. Alternatively, the neutral density filter 132L may be a rigid plate and the louver 131L may be a flexible film. For example, an ND (Neutral Density) filter can be used as the neutral density filter 132L.

なお、減光フィルタ１３２Ｌとルーバ１３１Ｌとを貼り付ける手法は特に限定されるものではない。例えば、減光フィルタ１３２Ｌ、ルーバ１３１Ｌの少なくとも一方を接着シートとしてもよく、減光フィルタ１３２Ｌ、ルーバ１３１Ｌとの間に透明な接着剤又は両面テープを設けてもよい。あるいは、ルーバ１３１Ｌと減光フィルタ１３２Ｌとは接着されていなくてもよい。例えば、ルーバ１３１Ｌと減光フィルタ１３２Ｌとが離間して配置されていてもよい。 In addition, the method of adhering the dimmer filter 132L and the louver 131L is not particularly limited. For example, at least one of the dimmer filter 132L and the louver 131L may be an adhesive sheet, and a transparent adhesive or double-sided tape may be provided between the dimmer filter 132L and the louver 131L. Alternatively, the louver 131L and the neutral density filter 132L may not be adhered. For example, the louver 131L and the neutral density filter 132L may be spaced apart.

減光フィルタ１３２Ｌは、前方（＋Ｚ方向）の景色の明るさと前方斜め下の景色の明るさを揃えるために設けられている。なお、前方の景色は、コンバイナ１２１Ｌ及びビームスプリッタ１２２Ｌを介して視認する景色であり、その明るさは外光ＰＬ２１に対する透過率に依存する。前方斜め下の景色は、下部窓１３０Ｌを介して視認する景色であり、その明るさは外光ＰＬ４１に対する透過率に依存する。 The dimmer filter 132L is provided to match the brightness of the scenery in front (+Z direction) with the brightness of the scenery diagonally below the front. The front view is a view viewed through the combiner 121L and the beam splitter 122L, and its brightness depends on the transmittance of the external light PL21. The scenery diagonally below the front is the scenery viewed through the lower window 130L, and its brightness depends on the transmittance of the external light PL41.

例えば、コンバイナ１２１Ｌとビームスプリッタ１２２Ｌとがそれぞれ透過率５０％のハーフミラーであるとする。外光ＰＬ２１は、コンバイナ１２１Ｌとビームスプリッタ１２２Ｌとを透過することで、光量が２５％に減衰する。 For example, it is assumed that the combiner 121L and the beam splitter 122L are half mirrors each having a transmittance of 50%. The external light PL21 is transmitted through the combiner 121L and the beam splitter 122L, and the light amount is attenuated to 25%.

ルーバ１３１Ｌ単体での透過率が２５％よりも十分高い場合、実施の形態１の構成では、前方（＋Ｚ方向）の景色が、前方斜め下の景色に比べて暗くなってしまう。例えば、コンバイナ１２１Ｌと下部窓１３０Ｌとの境界部分での明るさの違いが顕著になる。そこで、本実施の形態では、前方（＋Ｚ方向）の景色の明るさと前方斜め下の景色の明るさを揃えるために、減光フィルタ１３２Ｌが設けられている。具体的には、下部窓１３０Ｌ全体の透過率が２５％となるように、減光フィルタ１３２Ｌの透過率を設定する。ルーバ１３１Ｌの透過率をＴｌ、減光フィルタ１３２Ｌの透過率をＴｆとする。下部窓１３０Ｌ全体の透過率をＴｗとすると、Ｔｗ＝Ｔｆ＊Ｔｌ＝２５％となる。 When the transmittance of the louver 131L alone is sufficiently higher than 25%, in the configuration of Embodiment 1, the scenery ahead (+Z direction) becomes darker than the scenery diagonally below the front. For example, the difference in brightness at the boundary between the combiner 121L and the lower window 130L becomes significant. Therefore, in the present embodiment, the light-reducing filter 132L is provided in order to match the brightness of the scenery in front (+Z direction) with the brightness of the scenery obliquely downward in front. Specifically, the transmittance of the neutral density filter 132L is set so that the transmittance of the entire lower window 130L is 25%. Let Tl be the transmittance of the louver 131L, and Tf be the transmittance of the neutral density filter 132L. Assuming that the transmittance of the entire lower window 130L is Tw, Tw=Tf*Tl=25%.

もちろん、各素子の透過率の値は上記の値に限定されるものではない。コンバイナ１２１Ｌの透過率をＴｃ、ビームスプリッタ１２２Ｌの透過率をＴｓとして一般化すると、Ｔｗ＝Ｔｃ＊Ｔｓ＝Ｔｌ＊Ｔｆとなるように設定する。つまり、Ｔｆ＝Ｔｃ＊Ｔｓ／Ｔｌとなる減光フィルタ１３２Ｌを用いればよい。これにより、前方（＋Ｚ方向）の景色と前方斜め下の景色との明るさを揃えることができる。もちろん、ＴｗがＴｃ及びＴｓの積と厳密に一致していなくてもよい。 Of course, the transmittance value of each element is not limited to the above values. If the transmittance of the combiner 121L is Tc and the transmittance of the beam splitter 122L is Ts, then Tw=Tc*Ts=Tl*Tf. In other words, the neutral density filter 132L satisfying Tf=Tc*Ts/Tl may be used. As a result, the brightness of the scenery in front (+Z direction) and the scenery diagonally below the front can be made uniform. Of course, Tw does not have to exactly match the product of Tc and Ts.

さらに、ルーバ１３１Ｌの左眼ＥＬから見た透過率は、視野角依存性を持つ。つまり、左眼ＥＬとルーバ１３１Ｌの位置関係から、左眼ＥＬに入射する外光ＰＬ４１に対するルーバ１３１Ｌの透過率が空間的に不均一となる。例えば、ＺＹ平面視で見た場合に、ルーバ１３１ＬにおけるＺ位置に応じて、左眼ＥＬからルーバ１３１Ｌを結ぶ直線の角度が変化する。遮光部１３１１の配置及び形状が均一であるとすると、該直線と遮光部１３１１の傾斜角度が平行となっている箇所周辺で、左眼ＥＬから見た透過率が高くなる。 Furthermore, the transmittance of the louver 131L as viewed from the left eye EL has viewing angle dependency. That is, due to the positional relationship between the left eye EL and the louver 131L, the transmittance of the louver 131L with respect to the external light PL41 incident on the left eye EL becomes spatially non-uniform. For example, when viewed in a ZY plan view, the angle of the straight line connecting the left eye EL and the louver 131L changes according to the Z position of the louver 131L. Assuming that the arrangement and shape of the light shielding portion 1311 are uniform, the transmittance seen from the left eye EL is high around the portion where the straight line and the inclination angle of the light shielding portion 1311 are parallel.

したがって、左眼ＥＬから見たルーバ１３１Ｌの透過率は、Ｚ位置に応じて変化する。このような場合、左眼ＥＬから見たルーバ１３１Ｌの透過率の空間分布を打ち消すように、減光フィルタ１３２Ｌが透過率の分布を有していることが好ましい。Ｚ位置に応じて、減光フィルタ１３２Ｌの透過率を設定することが好ましい。換言すると、左眼ＥＬから見たルーバ１３１Ｌの透過率が高いＺ位置では、減光フィルタ１３２Ｌの透過率を低くする。反対に、左眼ＥＬから見たルーバ１３１Ｌの透過率が低いＺ位置では、減光フィルタ１３２Ｌの透過率を高くする。このようにすることで、前方斜め下の景色の明るさを均一にすることができる。 Therefore, the transmittance of the louver 131L viewed from the left eye EL changes according to the Z position. In such a case, the neutral density filter 132L preferably has a transmittance distribution so as to cancel the spatial transmittance distribution of the louver 131L viewed from the left eye EL. It is preferable to set the transmittance of the neutral density filter 132L according to the Z position. In other words, the transmittance of the neutral density filter 132L is reduced at the Z position where the transmittance of the louver 131L as viewed from the left eye EL is high. Conversely, at the Z position where the transmittance of the louver 131L as viewed from the left eye EL is low, the transmittance of the neutral density filter 132L is increased. By doing so, the brightness of the scenery obliquely downward in front can be made uniform.

実施の形態３．
実施の形態２で説明したように、遮光部１３１１の傾斜角度が一定であるとすると、左眼ＥＬから見たルーバ１３１Ｌの透過率は視野角依存性を持つ。そこで、本実施の形態では、ルーバ１３１Ｌに設けられた遮光部１３１１の配置及び形状の空間分布を不均一にしている。本実施の形態におけるルーバ１３１Ｌの構成について、図５を用いて説明する。なお、左眼用光学系１０３Ｌと右眼用光学系１０３Ｒとは同様の構成となっているため、図５においては、左眼用光学系１０３Ｌについてのみ説明を行う。 Embodiment 3.
As described in the second embodiment, if the tilt angle of the light blocking portion 1311 is constant, the transmittance of the louver 131L viewed from the left eye EL has viewing angle dependency. Therefore, in the present embodiment, the spatial distribution of the arrangement and shape of the light shielding portions 1311 provided on the louver 131L is made non-uniform. A configuration of louver 131L in the present embodiment will be described with reference to FIG. Since the left-eye optical system 103L and the right-eye optical system 103R have the same configuration, only the left-eye optical system 103L will be described in FIG.

図５に示すように、ルーバ１３１Ｌは、遮光部１３１１ａ、遮光部１３１１ｂ、及び遮光部１３１１ｃを備えている。遮光部１３１１ａは遮光部１３１１ｂの後方（－Ｚ方向）にあり、遮光部１３１１ｃは遮光部１３１１ｂの前方（＋Ｚ方向）にある。さらに遮光部１３１１ａ、遮光部１３１１ｂ、及び遮光部１３１１ｃはそれぞれ傾斜角度が異なっている。 As shown in FIG. 5, the louver 131L includes a light shielding portion 1311a, a light shielding portion 1311b, and a light shielding portion 1311c. The light shielding portion 1311a is behind the light shielding portion 1311b (in the −Z direction), and the light shielding portion 1311c is in front of the light shielding portion 1311b (in the +Z direction). Further, the light shielding portion 1311a, the light shielding portion 1311b, and the light shielding portion 1311c have different inclination angles.

ＺＹ平面視における遮光部１３１１ａ、遮光部１３１１ｂ、及び遮光部１３１１ｃの傾斜角度について説明する。遮光部１３１１ａ、遮光部１３１１ｂ、及び遮光部１３１１ｃの傾斜角度は、左眼ＥＬからそれぞれの位置を結ぶ直線の傾斜角度に応じて設定されている。例えば、遮光部１３１１ａ、遮光部１３１１ｂ、及び遮光部１３１１ｃの中で、遮光部１３１１ａの傾斜角度がＹ方向と平行な方向に最も近くなっており、遮光部１３１１ｃがＺ方向と平行な方向に最も近くなっている。 The inclination angles of the light shielding portion 1311a, the light shielding portion 1311b, and the light shielding portion 1311c in the ZY planar view will be described. The inclination angles of the light shielding part 1311a, the light shielding part 1311b, and the light shielding part 1311c are set according to the inclination angles of the straight lines connecting the respective positions from the left eye EL. For example, among the light shielding portion 1311a, the light shielding portion 1311b, and the light shielding portion 1311c, the tilt angle of the light shielding portion 1311a is closest to the direction parallel to the Y direction, and the tilt angle of the light shielding portion 1311c is closest to the direction parallel to the Z direction.

ルーバ１３１Ｌにおける前後方向（Ｚ方向）の位置（Ｚ位置）に応じて、遮光部１３１１ａ～１３１１ｃの傾斜角度が異なっている。ルーバ１３１Ｌにおける前方（＋Ｚ方向）ほど傾斜角度がＺ方向に近くなり、後方（－Ｚ方向）ほど傾斜角度がＹ方向に近くなる。このようにすることで、左眼ＥＬから見たルーバ１３１Ｌの透過率の空間分布をより均一にすることができる。また、遮光部１３１１ａ～１３１１ｃの傾斜角度だけでなく、隣接する遮光部１３１１との間隔や短手方向の長さを徐々に変化させてもよい。例えば、実施の形態１では遮光部１３１１が等間隔に配置されていたが、本実施の形態では、遮光部１３１１の間隔が変化するように配置することも可能である。ルーバ１３１Ｌにおける前方（＋Ｚ方向）の遮光部１３１１ｃほど間隔を広くし、前方（＋Ｚ方向）の遮光部１３１１ａほど間隔を狭くしてもよい。 The tilt angles of the light shielding portions 1311a to 1311c differ depending on the position (Z position) in the front-rear direction (Z direction) on the louver 131L. The tilt angle approaches the Z direction toward the front (+Z direction) of the louver 131L, and the tilt angle approaches the Y direction toward the rear (−Z direction). By doing so, the spatial distribution of the transmittance of the louver 131L viewed from the left eye EL can be made more uniform. Further, not only the inclination angles of the light shielding portions 1311a to 1311c, but also the distance between the adjacent light shielding portions 1311 and the length in the lateral direction may be gradually changed. For example, although the light shielding portions 1311 are arranged at equal intervals in the first embodiment, the light shielding portions 1311 may be arranged so that the intervals of the light shielding portions 1311 are changed in the present embodiment. The front (+Z direction) light blocking portions 1311c of the louver 131L may be spaced wider, and the front (+Z direction) light blocking portions 1311a may be spaced narrower.

Ｚ位置に応じて、ルーバ１３１Ｌに設けられた遮光部１３１１の配置及び形状が異なるように、遮光部１３１１ａ～１３１１ｃを配置する。つまり、左眼ＥＬとの位置関係に応じて、遮光部１３１１による配置及び形状の空間分布を不均一にする。このようにすることで、Ｚ位置に応じた透過率のばらつきを打ち消すことができ、左眼ＥＬから見た透過率の空間分布をより均一に近づけることができる。よって、下部窓１３０Ｌを介して視認される前方斜め下の視界の明るさを揃えることができる。 The light shielding portions 1311a to 1311c are arranged so that the arrangement and shape of the light shielding portion 1311 provided on the louver 131L are different according to the Z position. That is, according to the positional relationship with the left eye EL, the spatial distribution of the arrangement and shape of the light shielding part 1311 is made non-uniform. By doing so, the variation in transmittance according to the Z position can be canceled, and the spatial distribution of the transmittance viewed from the left eye EL can be made more uniform. Therefore, it is possible to uniform the brightness of the obliquely forward and downward visual field viewed through the lower window 130L.

なお、図５では、ルーバ１３１Ｌが３種類の傾斜角度の遮光部１３１１ａ～１３１１ｃを有しているが、ルーバ１３１Ｌが２種類以上の傾斜角度であればよい。もちろん、遮光部１３１１ａ～１３１１ｃの傾斜角度をより細かく変えていくことで、左眼ＥＬから見た透過率の空間分布をより均一にすることができる。全ての遮光部１３１１の傾斜角度、隣接する遮光部１３１１との間隔、及び短手方向の長さが異なっていてもよい。つまり、すべての遮光部１３１１の配置及び形状が異なっていてもよい。なお、実施の形態３においても、実施の形態２で示した減光フィルタ１３２Ｌを設けてもよい。これにより、前方（＋Ｚ方向）と前方斜め下の景色の明るさを揃えるにすることができる。もちろん、ルーバ１３１Ｌ単体で、前方（＋Ｚ方向）と前方斜め下の景色の明るさを揃えてもよい。つまり、ルーバ１３１Ｌに設けられた遮光部１３１１の配置及び形状を最適化することで、明るさを揃えることができる。 In FIG. 5, the louver 131L has the light shielding portions 1311a to 1311c with three types of tilt angles, but the louver 131L may have two or more types of tilt angles. Of course, by finely changing the inclination angles of the light shielding portions 1311a to 1311c, the spatial distribution of the transmittance seen from the left eye EL can be made more uniform. The inclination angles of all the light shielding portions 1311, the intervals between the adjacent light shielding portions 1311, and the lengths in the lateral direction may be different. In other words, the arrangement and shape of all the light shielding portions 1311 may be different. Also in the third embodiment, the neutral density filter 132L shown in the second embodiment may be provided. As a result, the brightness of the scenery in front (+Z direction) and diagonally below the front can be made uniform. Of course, the louver 131L alone may make the brightness of the front (+Z direction) and the front obliquely lower scenery uniform. In other words, by optimizing the arrangement and shape of the light blocking portion 1311 provided on the louver 131L, the brightness can be uniformed.

実施の形態４．
本実施の形態にかかるヘッドマウントディスプレイ１００について、図６、図７を用いて説明する。図６は、ヘッドマウントディスプレイ１００の光学系を模式的に示す側面図である。図７は、ヘッドマウントディスプレイ１００の光学系を模式的に示す上面図である。実施の形態４では、実施の形態１の構成に対して、側部窓１４０Ｌ、１４０Ｒが追加されている。 Embodiment 4.
A head mounted display 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. FIG. 6 is a side view schematically showing the optical system of head mounted display 100. As shown in FIG. FIG. 7 is a top view schematically showing the optical system of the head mounted display 100. FIG. In the fourth embodiment, side windows 140L and 140R are added to the configuration of the first embodiment.

側部窓１４０Ｌ、１４０Ｒ以外の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。側部窓１４０Ｌ、１４０Ｒはそれぞれ側部ルーバ１４１Ｌ、１４１Ｒを備えている。側部ルーバ１４１Ｌ、及び側部ルーバ１４１Ｒは、ルーバ１３１Ｌと同様に、遮光部が繰り返し配置された周期構造を有している。また、図７では、説明の明確化のため、左眼用表示素子１０１Ｌ、右眼用表示素子１０１Ｒを省略している。 Since the basic configuration other than the side windows 140L and 140R is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. Side windows 140L, 140R are provided with side louvers 141L, 141R, respectively. Like the louver 131L, the side louvers 141L and the side louvers 141R have a periodic structure in which light shielding portions are repeatedly arranged. Also, in FIG. 7, the left-eye display element 101L and the right-eye display element 101R are omitted for clarity of explanation.

側部ルーバ１４１Ｌは、ヘッドマウントディスプレイ１００の左側面のうち、ビームスプリッタ１２２Ｌと下部窓１３０Ｌとの間の空間の左側方（－Ｘ側）に配置されている。ヘッドマウントディスプレイ１００の左側面とは、ヘッドマウントディスプレイ１００における左側方（－Ｘ側）の端面のことである。つまり、側部ルーバ１４１Ｌは、ヘッドマウントディスプレイ１００の側面の一部を構成するように配置されている。具体的には、ビームスプリッタ１２２Ｌ及び下部窓１３０Ｌよりも左側（－Ｘ側）に、側部ルーバ１４１Ｌが配置されている。ＺＹ平面視において、側部ルーバ１４１Ｌは、ビームスプリッタ１２２Ｌの傾斜角度に応じた三角形状の窓になっている。もちろん、側部ルーバ１４１Ｌの形状は、三角形以外の形状であってもよい。 The side louver 141L is arranged on the left side (-X side) of the space between the beam splitter 122L and the lower window 130L on the left side of the head mounted display 100. As shown in FIG. The left side surface of the head mounted display 100 is the left side (−X side) end surface of the head mounted display 100 . In other words, the side louver 141L is arranged so as to form part of the side surface of the head mounted display 100 . Specifically, the side louver 141L is arranged on the left side (-X side) of the beam splitter 122L and the lower window 130L. In a ZY plan view, the side louver 141L is a triangular window corresponding to the tilt angle of the beam splitter 122L. Of course, the shape of the side louvers 141L may be shapes other than triangular.

側部ルーバ１４１Ｌには、複数の遮光部１４１１が設けられている。遮光部１４１１は、外光ＰＬ５１がビームスプリッタ１２２Ｌ、及びビームスプリッタ１２２Ｒに入射しないように配置されている。遮光部１４１１は、遮光部１３１１と同様に傾斜して配置されている。ここで側部ルーバ１４１Ｌに設けられた遮光部１４１１の傾斜角度とは、ＺＹ平面を、Ｙ軸を回転中心として回転させた角度とする。遮光部１４１１の傾斜角度の範囲は、ＺＹ平面から反時計回りにＸＹ平面まで回転させた角度の間の角度である。つまり、遮光部１４１１の傾斜角度の範囲は、ＸＺ座標平面において、Ｘは負の値、Ｚは正の値をとる第２象限の領域である。遮光部１３１１と同様に、得たい視界の範囲に応じて遮光部１４１１の配置及び形状を変更すればよい。 A plurality of light blocking portions 1411 are provided on the side louver 141L. The light blocking part 1411 is arranged so that the external light PL51 does not enter the beam splitter 122L and the beam splitter 122R. The light shielding portion 1411 is arranged at an angle like the light shielding portion 1311 . Here, the inclination angle of the light shielding portion 1411 provided on the side louver 141L is the angle obtained by rotating the ZY plane around the Y axis. The range of the tilt angle of the light shielding part 1411 is the angle between the angles rotated counterclockwise from the ZY plane to the XY plane. That is, the range of the tilt angle of the light shielding portion 1411 is the area of the second quadrant in which X takes a negative value and Z takes a positive value on the XZ coordinate plane. As with the light shielding portion 1311, the arrangement and shape of the light shielding portion 1411 may be changed according to the range of the desired field of view.

側部ルーバ１４１Ｌは、左側（－Ｘ側）の側部窓１４０Ｌとして機能する。図７を参照して、側方からの外光ＰＬ５１、ＰＬ６１について説明する。側部ルーバ１４１Ｌはコンバイナ１２１Ｌの左側（－Ｘ側）からユーザの左眼ＥＬに向かって斜め後方に進む外光ＰＬ６１を透過する。よって、ユーザが、左斜め前方に視界を得ることができる。ユーザは側部ルーバ１４１Ｌを介して左斜め前方の景色を視認することができる。ユーザはコンバイナ１２１Ｌよりも左側（－Ｘ側）に視界を得ることがきる。 The side louver 141L functions as a left side (−X side) side window 140L. External light PL51 and PL61 from the side will be described with reference to FIG. The side louver 141L transmits external light PL61 traveling obliquely backward from the left side (−X side) of the combiner 121L toward the user's left eye EL. Therefore, the user can obtain a field of vision obliquely forward left. The user can visually recognize the scenery diagonally forward to the left through the side louver 141L. The user can obtain a view to the left (-X side) of the combiner 121L.

側部ルーバ１４１Ｌは、ビームスプリッタ１２２Ｌの左側（－Ｘ側）からビームスプリッタ１２２Ｌ又はビームスプリッタ１２２Ｒに向かって斜め前方に進む外光ＰＬ５１を遮光する。左斜め後方からの外光ＰＬ５１がビームスプリッタ１２２Ｌ又はビームスプリッタ１２２Ｒで反射されて左眼ＥＬに入射することを防ぐことができる。つまり、外光ＰＬ５１が表示光ＰＬ１２及び外光ＰＬ２１（図６、図７では不図示）と重なって視認されることを防ぐことができる。コントラストの低下を抑制することができ、表示品質の劣化を防ぐことができる。 The side louver 141L blocks external light PL51 traveling obliquely forward from the left side (−X side) of the beam splitter 122L toward the beam splitter 122L or the beam splitter 122R. It is possible to prevent the external light PL51 from obliquely behind the left from being reflected by the beam splitter 122L or the beam splitter 122R and entering the left eye EL. That is, it is possible to prevent the external light PL51 from being visually recognized overlapping the display light PL12 and the external light PL21 (not shown in FIGS. 6 and 7). A decrease in contrast can be suppressed, and deterioration in display quality can be prevented.

側部ルーバ１４１Ｒは、ヘッドマウントディスプレイ１００の右側面のうち、ビームスプリッタ１２２Ｒと下部窓１３０Ｒとの間の空間の右側方（＋Ｘ側）に配置されている。ヘッドマウントディスプレイ１００の右側面とは、ヘッドマウントディスプレイ１００における右側方（＋Ｘ側）の端面のことである。つまり、側部ルーバ１４１Ｒは、ヘッドマウントディスプレイ１００の側面の一部を構成するように配置されている。具体的には、ビームスプリッタ１２２Ｒ及び下部窓１３０Ｒよりも右側（＋Ｘ側）に、側部ルーバ１４１Ｒが配置されている。ＺＹ平面視において、側部ルーバ１４１Ｒは、ビームスプリッタ１２２Ｒの傾斜角度に応じた三角形状の窓になっている。もちろん、側部ルーバ１４１Ｒの形状は、三角形以外の形状であってもよい。 The side louver 141R is arranged on the right side of the head mounted display 100 on the right side (+X side) of the space between the beam splitter 122R and the lower window 130R. The right side surface of the head mounted display 100 is the right side (+X side) end surface of the head mounted display 100 . In other words, the side louver 141R is arranged so as to form part of the side surface of the head mounted display 100. As shown in FIG. Specifically, the side louver 141R is arranged on the right side (+X side) of the beam splitter 122R and the lower window 130R. In a ZY plan view, the side louver 141R is a triangular window corresponding to the tilt angle of the beam splitter 122R. Of course, the shape of the side louver 141R may be a shape other than a triangle.

側部ルーバ１４１Ｒには、複数の遮光部１４１１が設けられている。遮光部１４１１は、外光ＰＲ５１がビームスプリッタ１２２Ｌ、及びビームスプリッタ１２２Ｒに入射しないように配置されている。遮光部１４１１は、遮光部１３１１と同様に傾斜して配置されている。ここで側部ルーバ１４１Ｒに設けられた遮光部１４１１の傾斜角度とは、ＺＹ平面を、Ｙ軸を回転中心として回転させた角度とする。遮光部１４１１の傾斜角度の範囲は、ＺＹ平面から時計回りにＸＹ平面まで回転させた角度の間の角度である。つまり、遮光部１４１１の傾斜角度の範囲は、ＸＺ座標平面において、Ｘは正の値、Ｚは正の値をとる第１象限の領域である。遮光部１３１１と同様に、得たい視界の範囲に応じて遮光部１４１１の配置及び形状を変更すればよい。 A plurality of light blocking portions 1411 are provided on the side louver 141R. The light blocking portion 1411 is arranged so that the external light PR51 does not enter the beam splitter 122L and the beam splitter 122R. The light shielding portion 1411 is arranged at an angle like the light shielding portion 1311 . Here, the inclination angle of the light shielding portion 1411 provided on the side louver 141R is the angle obtained by rotating the ZY plane about the Y axis. The range of the tilt angle of the light shielding part 1411 is the angle between the angles rotated clockwise from the ZY plane to the XY plane. In other words, the range of the tilt angle of the light shielding portion 1411 is the region of the first quadrant where X takes a positive value and Z takes a positive value on the XZ coordinate plane. As with the light shielding portion 1311, the arrangement and shape of the light shielding portion 1411 may be changed according to the range of the desired field of view.

側部ルーバ１４１Ｒは、右側（＋Ｘ側）の側部窓１４０Ｒとして機能する。側部ルーバ１４１Ｒは、コンバイナ１２１Ｒの右側（＋Ｘ側）から右眼ＥＲに向かって斜め後方に進む外光ＰＲ６１を透過する。よって、ユーザが、右斜め前方に視界を得ることができる。ユーザは側部ルーバ１４１Ｒを介して右斜め前方の景色を視認することができる。ユーザはコンバイナ１２１Ｒよりも右側（＋Ｘ方向）に視界を得ることがきる。 The side louver 141R functions as a right (+X side) side window 140R. The side louver 141R transmits external light PR61 traveling obliquely backward from the right side (+X side) of the combiner 121R toward the right eye ER. Therefore, the user can obtain a field of view obliquely forward right. The user can visually recognize the scenery diagonally forward right through the side louver 141R. The user can obtain a view to the right (+X direction) of the combiner 121R.

側部ルーバ１４１Ｒは、ビームスプリッタ１２２Ｒの右側（＋Ｘ側）からビームスプリッタ１２２Ｒ又はビームスプリッタ１２２Ｌに向かって斜め前方に進む外光ＰＲ５１を遮光する。右斜め後方からの外光ＰＲ５１がビームスプリッタ１２２Ｒ又はビームスプリッタ１２２Ｌで反射されて右眼ＥＲに入射することを防ぐことができる。つまり、外光ＰＲ５１が表示光ＰＲ１２及び外光ＰＲ２１（図６、図７では不図示）と重なって視認されることを防ぐことができる。コントラストの低下を抑制することができ、表示品質の劣化を防ぐことができる。 The side louver 141R blocks external light PR51 traveling obliquely forward from the right side (+X side) of the beam splitter 122R toward the beam splitter 122R or the beam splitter 122L. It is possible to prevent the outside light PR51 from obliquely behind the right side from being reflected by the beam splitter 122R or the beam splitter 122L and entering the right eye ER. That is, it is possible to prevent the external light PR51 from being visually recognized overlapping the display light PR12 and the external light PR21 (not shown in FIGS. 6 and 7). A decrease in contrast can be suppressed, and deterioration in display quality can be prevented.

ヘッドマウントディスプレイ１００の側面の一部領域に側部ルーバ１４１Ｌ、１４１Ｒを配置することで、左右両側に広い視界を得ることができる。よって、外光と表示光とを適切に重畳させながら、さらに開放感を高めることができる。 By arranging the side louvers 141L and 141R in a partial area of the side surface of the head mounted display 100, it is possible to obtain a wide field of view on both the left and right sides. Therefore, the sense of openness can be further enhanced while properly superimposing the external light and the display light.

なお、実施の形態４の構成と、実施の形態２及び実施の形態３の少なくとも一方の構成と組み合わせてもよい。例えば、側部窓１４０Ｌ、１４０Ｒは、側部ルーバ１４１Ｌ、１４１Ｒに貼り付けられた減光フィルタを有していてもよい。側部ルーバ１４１Ｌ、１４１Ｒに設けられた遮光部１４１１の配置及び形状が、前方（＋Ｚ方向）から後方（－Ｚ方向）に向かうにしたがって変化していてもよい。さらに、実施の形態２～４を全て組み合わせてもよい。 Note that the configuration of the fourth embodiment may be combined with the configuration of at least one of the second and third embodiments. For example, side windows 140L, 140R may have neutral density filters affixed to side louvers 141L, 141R. The arrangement and shape of the light shielding portions 1411 provided on the side louvers 141L and 141R may change from the front (+Z direction) toward the rear (−Z direction). Further, all of Embodiments 2 to 4 may be combined.

図３～図７は、光学系の一例を示すものであり、光学系は、図３～図７の構成に限られるものではない。光学系は、表示素子部１０１からの表示光と外光とを、左眼ＥＬ及び右眼ＥＲに導くことができるものであればよい。例えば、コンバイナ１２１Ｌとして、平面鏡のハーフミラーを用いることができる。この場合、表示光を左眼ＥＬに集光するためのレンズ等をビームスプリッタ１２２Ｌと左眼用表示素子１０１Ｌとの間に配置すればよい。 3 to 7 show an example of the optical system, and the optical system is not limited to the configurations shown in FIGS. 3 to 7. FIG. Any optical system may be used as long as it can guide display light from the display element section 101 and external light to the left eye EL and the right eye ER. For example, a plane mirror half mirror can be used as the combiner 121L. In this case, a lens or the like for condensing the display light to the left eye EL may be arranged between the beam splitter 122L and the left eye display element 101L.

実施の形態５．
本実施の形態では、ルーバ１３１Ｌ、１３１Ｒの遮光部１３１１の形状が異なっている点で実施の形態１～４と異なっている。なお、遮光部１３１１の形状以外の基本的な構成は、実施の形態１～４と同様であるため、適宜説明を省略する。 Embodiment 5.
This embodiment is different from Embodiments 1 to 4 in that the shape of light shielding portions 1311 of louvers 131L and 131R is different. Since the basic configuration other than the shape of the light shielding portion 1311 is the same as in Embodiments 1 to 4, the description thereof will be omitted as appropriate.

本実施の形態について、図８、図９を用いて説明する。図８は、ルーバ１３１Ｌ、１３１Ｒを有するルーバ部材１３００を上から見た図である。図９は、ルーバ部材１３００の一部分、具体的にはルーバ１３１Ｌを示す斜視図である。ルーバ部材１３００は一体的な樹脂成型品である。つまり、ルーバ１３１Ｌ、１３１Ｒが一体的なルーバ部材１３００で形成されている。ルーバ部材１３００がフレーム１０２（図８では不図示）の下側に取り付けられることで、下部窓１３０Ｌ、１３０Ｒとなる。ルーバ部材１３００は、例えば、３Ｄプリンタにより作製されている。なお、左右のルーバ１３１Ｌ、１３１Ｒは左右対称な構造となっている。 This embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. FIG. 8 is a top view of a louver member 1300 having louvers 131L and 131R. FIG. 9 is a perspective view showing a portion of louver member 1300, specifically louver 131L. The louver member 1300 is an integrated resin molded product. That is, the louvers 131L and 131R are formed by the integral louver member 1300. As shown in FIG. The lower windows 130L and 130R are formed by attaching the louver member 1300 to the lower side of the frame 102 (not shown in FIG. 8). The louver member 1300 is produced by, for example, a 3D printer. The left and right louvers 131L and 131R have a symmetrical structure.

本実施の形態では上面視における左眼ＥＬの想定位置及び右眼ＥＲの想定位置を、図８に示す位置とする。例えば左眼ＥＬの想定位置と右眼ＥＲの想定位置との間隔は、瞳孔間距離の標準値とする。対称軸ＳＬは上面視において、左眼ＥＬの想定位置から左眼用表示画像の中心に向かう軸である。対称軸ＳＲは上面視において、右眼ＥＲの想定位置から右眼用表示画像の中心に向かう軸である。右眼用表示画像の中心、左眼用表示画像の中心とは、それぞれの表示画像の虚像の中心である。対称軸ＳＬ、ＳＲはＺ方向と平行となっていてもよい。対称軸ＳＬは表示光ＰＬ１２の光軸と一致してもよく、対称軸ＳＲは表示光ＰＲ１２の光軸と一致してもよい。 In the present embodiment, the assumed position of the left eye EL and the assumed position of the right eye ER in top view are the positions shown in FIG. For example, the distance between the assumed position of the left eye EL and the assumed position of the right eye ER is the standard value of the interpupillary distance. The axis of symmetry SL is an axis extending from the assumed position of the left eye EL toward the center of the left eye display image when viewed from above. The axis of symmetry SR is an axis extending from the assumed position of the right eye ER to the center of the display image for the right eye in top view. The center of the display image for the right eye and the center of the display image for the left eye are the centers of the virtual images of the respective display images. The axes of symmetry SL, SR may be parallel to the Z direction. The axis of symmetry SL may coincide with the optical axis of the display light PL12, and the axis of symmetry SR may coincide with the optical axis of the display light PR12.

上記の実施の形態では、それぞれの遮光部１３１１が平行平板となっているのに対して、本実施の形態では、それぞれの遮光部１３１１が湾曲している。ルーバ１３１Ｌでは、遮光部１３１１は、対称軸ＳＬから左端（－Ｘ側の端）に向かうにつれて、遮光部１３１１が前側（＋Ｚ側）から後ろ側（－Ｚ側）に向かうように湾曲している。ルーバ１３１Ｒでは、対称軸ＳＲから右端（＋Ｘ側の端）に向かうにつれて、遮光部１３１１が前側（＋Ｚ側）から後ろ側（－Ｚ側）に向かうように湾曲している。つまり、遮光部１３１１は、左右方向（Ｘ方向）において対称軸ＳＬ、ＳＲに近くなるにつれて前側（＋Ｚ側）に向かい、左右方向（Ｘ方向）において対称軸ＳＬ、ＳＲから離れるにしたがって、後ろ側（－Ｚ側）に向かう。対称軸ＳＬ、ＳＲがそれぞれの遮光部１３１１の前端になっている。 In the above embodiment, each light shielding part 1311 is a parallel plate, whereas in this embodiment each light shielding part 1311 is curved. In the louver 131L, the light blocking portion 1311 is curved from the front side (+Z side) to the rear side (−Z side) as it goes from the symmetry axis SL toward the left end (−X side end). In the louver 131R, the light blocking portion 1311 curves from the front side (+Z side) toward the rear side (−Z side) toward the right end (+X side end) from the axis of symmetry SR. In other words, the light shielding portion 1311 faces the front side (+Z side) as it approaches the symmetry axes SL and SR in the left-right direction (X direction), and the rear side (-Z side) as it moves away from the symmetry axes SL and SR in the left-right direction (X direction). The symmetrical axes SL and SR are the front ends of the respective light shielding portions 1311 .

さらに、上面視において、それぞれの遮光部１３１１が円弧状に湾曲している。ルーバ１３１Ｌの複数の遮光部１３１１は、同心円の円弧となっており、その円中心は対称軸ＳＬの延長線上にある。例えば、上面視において、複数の遮光部１３１１の円中心は、想定位置にある左眼ＥＬの眼球中心点（回旋点）とすることができる。ルーバ１３１Ｌの遮光部１３１１の円弧の中心は、左眼ＥＬの眼球に一致するように設計されていてもよい。ルーバ１３１Ｌに設けられた複数の遮光部１３１１は、それぞれ異なる曲率半径を持っている。前側（＋Ｚ側）にある遮光部１３１１ほど、曲率半径が大きくなる。後ろ側（－Ｚ側）にある遮光部１３１１ほど、曲率半径が小さくなる。このように、ルーバ１３１Ｌに設けられている複数の遮光部１３１１は、同心円の円弧状に形成されている。 Furthermore, when viewed from above, each light shielding portion 1311 is curved in an arc shape. The plurality of light shielding portions 1311 of the louver 131L are concentric circular arcs, and the center of the circle is on the extension line of the axis of symmetry SL. For example, when viewed from above, the center of the circle of the plurality of light shielding parts 1311 can be the eyeball center point (rotation point) of the left eye EL at the assumed position. The center of the arc of the light shielding portion 1311 of the louver 131L may be designed to coincide with the eyeball of the left eye EL. The plurality of light shielding portions 1311 provided on the louver 131L have different radii of curvature. The radius of curvature of the light shielding portion 1311 becomes larger toward the front side (+Z side). The radius of curvature of the light-shielding portion 1311 located on the rear side (−Z side) becomes smaller. In this manner, the plurality of light shielding portions 1311 provided on the louver 131L are formed in concentric circular arc shapes.

同様に、ルーバ１３１Ｒの複数の遮光部１３１１は、同心円の円弧となっており、その円中心は対称軸ＳＲの延長線上にある。例えば、上面視において、複数の遮光部１３１１の円中心は、想定位置にある右眼ＥＬの眼球中心点（回旋点）とすることができる。ルーバ１３１Ｒの遮光部１３１１の円弧の中心は、右眼ＥＲの眼球に一致するように設計されていてもよい。ルーバ１３１Ｒに設けられた複数の遮光部１３１１は、それぞれ異なる曲率半径を持っている。前側（＋Ｚ側）にある遮光部１３１１ほど、曲率半径が大きくなる。後ろ側（－Ｚ側）にある遮光部１３１１ほど、曲率半径が小さくなる。このように、ルーバ１３１Ｒに設けられている複数の遮光部１３１１は、同心円の円弧状に形成されている。 Similarly, the plurality of light shielding portions 1311 of the louver 131R are concentric circular arcs, and the center of the circle is on the extension line of the axis of symmetry SR. For example, when viewed from above, the center of the circle of the plurality of light shielding parts 1311 can be the eyeball center point (rotation point) of the right eye EL at the assumed position. The center of the arc of the light shielding portion 1311 of the louver 131R may be designed to coincide with the eyeball of the right eye ER. The plurality of light shielding portions 1311 provided on the louver 131R have different radii of curvature. The radius of curvature of the light shielding portion 1311 becomes larger toward the front side (+Z side). The radius of curvature of the light-shielding portion 1311 located on the rear side (−Z side) becomes smaller. In this manner, the plurality of light shielding portions 1311 provided on the louver 131R are formed in concentric circular arc shapes.

ここまで、遮光部１３１１は円弧であるとした。しかし遮光部１３１１の形状は円弧に限られたものではなく、楕円の弧でもよいし、放物線状または双曲線状の曲線形状でもよい。遮光部１３１１が楕円の弧である場合には、楕円の長軸と短軸との交点は上面視において対称軸ＳＬ，ＳＲの延長線上に位置する。上面視において対称軸ＳＬ、ＳＲを遮光部１３１１の楕円の短軸と一致させてもよい。上面視において遮光部１３１１の楕円の長軸と短軸との交点は、想定位置にある左眼ＥＬ、右眼ＥＲの眼球中心点（回旋点）としてもよい。遮光部１３１１が放物線状の曲線形状である場合には、上面視において対称軸ＳＬ、ＳＲが遮光部１３１１の放物線の軸となる。遮光部１３１１が双曲線状の曲線形状である場合には、上面視において対称軸ＳＬ、ＳＲが遮光部１３１１の双曲線の焦点と頂点とを結んだ直線となる。つまり遮光部１３１１は上面視において、対称軸ＳＬ、ＳＲを中心として左右均等に湾曲していればよい。 Up to this point, the shielding portion 1311 has been assumed to be an arc. However, the shape of the light shielding portion 1311 is not limited to a circular arc, and may be an elliptical arc or a parabolic or hyperbolic curve shape. When the light shielding portion 1311 is an arc of an ellipse, the intersection of the major axis and the minor axis of the ellipse is located on the extension of the symmetry axes SL and SR when viewed from above. The axes of symmetry SL and SR may coincide with the minor axis of the ellipse of the light shielding portion 1311 when viewed from above. The intersection of the major axis and the minor axis of the ellipse of the light shielding part 1311 in top view may be the eyeball center point (rotation point) of the left eye EL and the right eye ER at the assumed positions. When the light shielding portion 1311 has a parabolic curved shape, the symmetry axes SL and SR are the axes of the parabola of the light shielding portion 1311 when viewed from above. When the light shielding portion 1311 has a hyperbolic curved shape, the axes of symmetry SL and SR are straight lines connecting the focal point and the vertex of the hyperbola of the light shielding portion 1311 when viewed from above. In other words, the light shielding portion 1311 may be evenly curved around the symmetry axes SL and SR when viewed from above.

このようにすることで、それぞれの遮光部１３１１を前方斜め下から左眼ＥＬに向かう外光ＰＬ４１、及び前方斜め下から右眼ＥＲに向かう外光ＰＲ４１に沿った角度で配置させることができる。例えば、遮光部１３１１が湾曲していない場合、それぞれの遮光部１３１１において、左右方向における位置に応じて、眼球の想定位置からの距離が異なる。遮光部１３１１を眼球の想定位置を中心とする円弧状に形成することで、左右方向の任意の位置において、外光ＰＬ４１、ＰＲ４１と遮光部１３１１の傾斜角度とが平行に近くなる。ユーザが、隣接する遮光部１３１１の間から前方斜め下を視認することができる。これにより、左前方斜め下、及び右前方斜め下の視界をより広くすることができる。 By doing so, each light shielding part 1311 can be arranged at an angle along the external light PL41 directed obliquely downward from the front toward the left eye EL and the external light PR41 directed obliquely downward from the front toward the right eye ER. For example, when the light shielding part 1311 is not curved, the distance from the assumed position of the eyeball differs depending on the position in the left-right direction in each light shielding part 1311 . By forming the light shielding part 1311 in an arc shape centering on the assumed position of the eyeball, the external light PL41, PR41 and the inclination angle of the light shielding part 1311 become nearly parallel at any position in the horizontal direction. The user can visually recognize the obliquely forward and downward direction from between the adjacent light shielding portions 1311 . As a result, it is possible to widen the field of view in the diagonally lower left front direction and the diagonally lower right forward direction.

左眼ＥＬ及び右眼ＥＲの瞳孔間距離、眼球の大きさ、及び眼球中心点についてはユーザ毎に差がある。そのためユーザによっては想定位置とは異なる位置に左眼ＥＬ及びＥＲが位置する場合がある。そのような場合でも、遮光部１３１１を楕円の弧または双曲線状の曲線形状にすることで、より多くのユーザが隣接する遮光部１３１１の間から前方斜め下を視認することができる。 The interpupillary distance of the left eye EL and the right eye ER, the size of the eyeball, and the center point of the eyeball differ from user to user. Therefore, depending on the user, the left eyes EL and ER may be positioned at positions different from the assumed positions. Even in such a case, by forming the light shielding portions 1311 into an elliptical arc or a hyperbolic curve shape, more users can visually recognize the front obliquely downward direction from between the adjacent light shielding portions 1311 .

このように、光学設計により規定された左右の眼球の想定位置に、遮光部１３１１の円中心を配置すればよい。Ｚ方向におけるそれぞれの遮光部１３１１間の間隔は、例えば、１ｃｍ～数ｃｍ程度であり、それぞれの遮光部１３１１の厚さは、０．３ｍｍ～０．５ｍｍ程度とすることができる。上記の説明では、ルーバ１３１Ｌ、及びルーバ１３１Ｒが一体的なルーバ部材１３００で形成されていたが、別々の成型品により形成しても良い。 In this way, the center of the circle of the light blocking portion 1311 may be arranged at the assumed positions of the left and right eyeballs defined by the optical design. The distance between the light shielding portions 1311 in the Z direction is, for example, about 1 cm to several cm, and the thickness of each light shielding portion 1311 can be about 0.3 mm to 0.5 mm. In the above description, the louvers 131L and 131R are formed by the integrated louver member 1300, but they may be formed by separate molded products.

図８、図９には支柱１３２０が示されている。支柱１３２０はそれぞれの遮光部１３１１を支持して形成されている。左眼用の支柱１３２０は、対称軸ＳＬよりも－Ｘ側に、Ｚ軸に対して平行に形成されている。左眼用の支柱１３２０の形状はこれに限られるものでなく、例えば左眼ＥＬの想定位置から斜め左前（－Ｘ方向及び＋Ｚ方向）に向かう方向に形成されてもよい。右眼用の支柱１３２０は、対称軸ＳＲよりも＋Ｘ側に、Ｚ軸に対して平行に形成されている。右眼用の支柱１３２０の形状はこれに限られるものでなく、例えば右眼ＥＲの想定位置から斜め右前（＋Ｘ方向及び＋Ｚ方向）に向かう方向に形成されてもよい。 The strut 1320 is shown in FIGS. Supports 1320 are formed to support each light shielding portion 1311 . The strut 1320 for the left eye is formed parallel to the Z-axis on the -X side of the axis of symmetry SL. The shape of the support 1320 for the left eye is not limited to this. For example, it may be formed in a direction diagonally left front (-X direction and +Z direction) from the assumed position of the left eye EL. The strut 1320 for the right eye is formed parallel to the Z-axis on the +X side of the axis of symmetry SR. The shape of the support 1320 for the right eye is not limited to this. For example, it may be formed in a direction diagonally forward right (+X direction and +Z direction) from the assumed position of the right eye ER.

さらに、上記の構成により、ヘッドマウントディスプレイ１００を正しく装着するように、ユーザを促すことが可能となる。例えば、ユーザがヘッドマウントディスプレイ１００を正しい位置に装着していない場合、円弧の中心が、眼球の想定位置からずれる。眼球の想定位置に円弧の中心が一致しないと、ルーバ１３１Ｌ、１３１Ｒを透過すべき前方斜め下からの外光ＰＬ４１、ＰＲ４１が遮光部１３１１で遮光されてしまう。装着位置や装着角度（以下、装着位置等とする）が正しくない場合、ユーザがルーバ１３１Ｌ、１３１Ｒから前方斜め下を視認することができなくなってしまう。ユーザはルーバ１３１Ｌ、１３１Ｒを介して前方斜め下を視認することができるように、ヘッドマウントディスプレイ１００の装着位置等を調整する。 Furthermore, with the above configuration, it is possible to prompt the user to wear the head mounted display 100 correctly. For example, if the user does not wear the head mounted display 100 in the correct position, the center of the arc will deviate from the assumed position of the eyeball. If the center of the arc does not coincide with the assumed position of the eyeball, the light blocking portion 1311 blocks external light PL41 and PR41 from obliquely from the front and below, which should be transmitted through the louvers 131L and 131R. If the mounting positions and mounting angles (hereinafter referred to as mounting positions and the like) are not correct, the user cannot visually recognize the obliquely forward and downward direction from the louvers 131L and 131R. The user adjusts the mounting position and the like of the head mounted display 100 so that the user can visually recognize the obliquely forward and downward direction through the louvers 131L and 131R.

眼球が想定位置に配置されるように、ユーザがヘッドマウントディスプレイ１００を装着する。このため、ユーザがヘッドマウントディスプレイ１００を正しい装着位置かつ正しい装着角度で装着することが可能となる。前方斜め下に十分な視界が確保できていない場合に、ユーザはヘッドマウントディスプレイ１００の装着位置等を調整する。ユーザがヘッドマウントディスプレイ１００を正しく装着した場合、外光ＰＬ２１、ＰＲ２１と表示光ＰＬ１２，ＰＲ１２とを適切に重畳することができ、ユーザが虚像を理想的な状態で視認することができる。 The user wears the head mounted display 100 so that the eyeballs are arranged at the assumed positions. Therefore, the user can wear the head mounted display 100 at the correct mounting position and at the correct mounting angle. The user adjusts the mounting position of the head mounted display 100 and the like when a sufficient field of view cannot be ensured diagonally forward and downward. When the user wears the head mounted display 100 correctly, the external lights PL21, PR21 and the display lights PL12, PR12 can be appropriately superimposed, and the user can visually recognize the virtual image in an ideal state.

遮光部１３１１の傾斜角度、隣接する遮光部１３１１との間隔、及び短手方向の長さ（Ｙ方向サイズ）は、光学設計により規定することができる。例えば、眼球の想定位置からそれぞれの遮光部１３１１までの相対的な位置関係等により、遮光部１３１１の傾斜角度、間隔、Ｙ方向サイズを規定することができる。さらに、本実施の形態では、３Ｄプリンタによりルーバ部材１３００を作製している。このため、遮光部１３１１毎に、傾斜角度、間隔、及びＹ方向サイズを異ならせることが可能となる。それぞれの遮光部１３１１の傾斜角度、間隔、Ｙ方向サイズを最適化することができる。 The inclination angle of the light shielding part 1311, the interval between the adjacent light shielding parts 1311, and the length in the lateral direction (Y-direction size) can be defined by optical design. For example, the inclination angle, interval, and size in the Y direction of the light shielding portions 1311 can be defined based on the relative positional relationship from the assumed position of the eyeball to each light shielding portion 1311 . Furthermore, in this embodiment, the louver member 1300 is produced by a 3D printer. Therefore, it is possible to vary the tilt angle, the interval, and the size in the Y direction for each light shielding portion 1311 . The inclination angle, interval, and size in the Y direction of each light shielding portion 1311 can be optimized.

さらに、遮光部１３１１の傾斜角度、間隔、及びＹ方向サイズの少なくとも一つを調整することで、装着位置等のずれに対して、マージンを持たせることが可能となる。例えば、ある程度の装着位置、又は角度が許容される場合、つまり、装着位置等がある程度ずれていたとしても、表示に対する影響が少ない場合がある。このような場合、装着位置等の許容量に応じて、遮光部１３１１の傾斜角度、間隔、及びＹ方向サイズを設計してもよい。 Furthermore, by adjusting at least one of the inclination angle, the interval, and the size in the Y direction of the light shielding portion 1311, it is possible to provide a margin for deviation of the mounting position or the like. For example, if a certain amount of mounting position or angle is allowed, that is, even if the mounting position or the like deviates to some extent, there are cases where the influence on the display is small. In such a case, the inclination angle, interval, and size in the Y direction of the light shielding portion 1311 may be designed according to the tolerance of the mounting position and the like.

例えば、図１０は、眼球位置が上下方向（Ｙ方向）にずれた場合を示している。許容される上限位置にある左眼を左眼ＥＬ－Ｕとし、下限位置にある左眼を左眼ＥＬ－Ｄとする。図１０に示すルーバ１３１Ｌは左眼ＥＬ－Ｕ、及び左眼ＥＬ－Ｄのいずれの場合でも、斜め前方下の視界を確保することができる。許容量が大きいほど、遮光部１３１１の間隔を広く、Ｙ方向サイズを小さくする。換言すると、許容量が小さく、厳密な装着位置等が要求される場合、遮光部１３１１の間隔を狭く、Ｙ方向サイズを大きくする。このようにすることで、ユーザは、装着位置等の調整を容易に行うことができる。前方の景色の適切な位置に表示画像を重畳させることができる。 For example, FIG. 10 shows a case where the eyeball position is shifted in the vertical direction (Y direction). Let the left eye EL-U be the left eye at the allowable upper limit position, and let the left eye EL-D be the left eye at the lower limit position. The louver 131L shown in FIG. 10 can ensure a diagonally forward and downward field of view in both cases of the left eye EL-U and the left eye EL-D. The greater the allowable amount, the wider the interval of the light shielding portion 1311 and the smaller the size in the Y direction. In other words, when the allowable amount is small and strict mounting positions are required, the interval of the light shielding portion 1311 is narrowed and the size in the Y direction is increased. By doing so, the user can easily adjust the mounting position and the like. A display image can be superimposed on an appropriate position of the forward scenery.

変形例
実施の形態５の変形例について説明する。変形例では、ユーザの瞳孔間距離ＰＤに応じて、ルーバ１３１Ｌとルーバ１３１Ｒの間隔を調整可能となっている。図１１は、ルーバ１３１Ｌとルーバ１３１Ｒとの間隔を可変とする構成を模式的に示す上面図である。 Modification A modification of the fifth embodiment will be described. In the modified example, the distance between the louvers 131L and 131R can be adjusted according to the interpupillary distance PD of the user. FIG. 11 is a top view schematically showing a configuration in which the distance between the louvers 131L and 131R is variable.

ルーバ１３１Ｌ、１３１Ｒはガイド機構１３０１を介して、フレーム１０２（図１１では不図示）に取り付けられている。ガイド機構１３０１は、左右方向（Ｘ方向）に沿って設けられている。ガイド機構１３０１は、ルーバ１３１Ｌとルーバ１３１Ｒの左右方向（Ｘ方向）に移動可能に保持している。ルーバ１３１Ｌとルーバ１３１Ｒはガイド機構１３０１に沿って左右方向（Ｘ方向）に移動する。 The louvers 131L and 131R are attached to the frame 102 (not shown in FIG. 11) via a guide mechanism 1301. As shown in FIG. The guide mechanism 1301 is provided along the left-right direction (X direction). The guide mechanism 1301 holds the louvers 131L and 131R movably in the left-right direction (X direction). The louvers 131L and 131R move along the guide mechanism 1301 in the left-right direction (X direction).

左眼用のルーバ１３１Ｌと右眼用のルーバ１３１Ｒとは別々の樹脂成型品で形成されている。したがって、ユーザは、ルーバ１３１Ｌとルーバ１３１Ｒとを独立して左右方向にスライド移動させることができる。ユーザの瞳孔間距離ＰＤに応じて、ルーバ１３１Ｌ及びルーバ１３１Ｒを適切な位置に調整することができる。つまり、瞳孔間距離ＰＤが広いユーザは、ルーバ１３１Ｌを左方向（－Ｘ方向）に、ルーバ１３１Ｒを右方向（＋Ｘ方向）に移動させる。これにより、ルーバ１３１Ｌとルーバ１３１Ｒとを遠ざけることができる。反対に、瞳孔間距離ＰＤが狭いユーザは、ルーバ１３１Ｌを右方向（＋Ｘ方向）に、ルーバ１３１Ｒを左方向（－Ｘ方向）に移動させる。これにより、ルーバ１３１Ｌとルーバ１３１Ｒとを近づけることができる。ユーザの瞳孔間距離ＰＤに適したルーバ間隔とすることができる。 The left-eye louver 131L and the right-eye louver 131R are formed of separate resin moldings. Therefore, the user can independently slide the louvers 131L and 131R in the horizontal direction. The louvers 131L and 131R can be adjusted to appropriate positions according to the user's interpupillary distance PD. That is, a user with a large interpupillary distance PD moves the louver 131L leftward (−X direction) and the louver 131R rightward (+X direction). Thereby, the louver 131L and the louver 131R can be kept away from each other. Conversely, a user with a narrow interpupillary distance PD moves the louver 131L rightward (+X direction) and the louver 131R leftward (−X direction). Thereby, the louver 131L and the louver 131R can be brought close to each other. The louver spacing may be suitable for the user's interpupillary distance PD.

ユーザは、上記のように前方斜め下の視界を確認しながら、ルーバ間隔を調整することができる。つまり、ルーバ間隔が適切でない場合、斜め下からの外光ＰＬ４１、ＰＲ４１が遮光部１３１１で遮光される。ユーザがルーバ１３１Ｌ、１３１Ｒを介して前方斜め下を視認することができない。ユーザがルーバ１３１Ｌ、１３１Ｒを介して前方斜め下を適切に視認することができるように、ルーバ１３１Ｌ、１３１Ｒの位置を左右に調整すればよい。これにより、瞳孔間距離ＰＤが異なる様々なユーザに対しても、正しい装着状態に装着するように促すことができる。 The user can adjust the louver interval while confirming the forward and oblique lower field of view as described above. That is, when the louver interval is not appropriate, the external light PL41 and PR41 from obliquely below is blocked by the light blocking portion 1311 . The user cannot see the diagonally downward front through the louvers 131L and 131R. The positions of the louvers 131L and 131R may be adjusted to the left and right so that the user can appropriately see the diagonally forward and downward direction through the louvers 131L and 131R. As a result, various users with different interpupillary distances PD can be urged to wear the lenses in the correct wearing state.

なお、実施の形態５の構成は、他の実施の形態と組み合わせることができる。例えば、実施の形態４に示す側部ルーバ１４１Ｌ、１４１Ｒの遮光部１４１１を円弧状に形成してもよい。また、実施の形態２に示した減光フィルタ１３２Ｌ，１３２Ｒを実施の形態５の構成に追加してもよい。 Note that the configuration of the fifth embodiment can be combined with other embodiments. For example, the light blocking portions 1411 of the side louvers 141L and 141R shown in Embodiment 4 may be formed in an arc shape. Also, the neutral density filters 132L and 132R shown in the second embodiment may be added to the configuration of the fifth embodiment.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。上記の実施の形態の２つ以上を適宜組み合わせることも可能である。 The invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the invention. It is also possible to appropriately combine two or more of the above embodiments.

ＥＬ 左眼
ＥＲ 右眼
１００ ヘッドマウントディスプレイ
１０１ 表示素子部
１０１Ｌ 左眼用表示素子
１０１Ｒ 右眼用表示素子
１０２ フレーム
１０３Ｌ、 左眼用光学系
１０３Ｒ 右眼用光学系
１２１Ｌ、１２１Ｒ コンバイナ
１２２Ｌ、１２２Ｒ ビームスプリッタ
１３０Ｌ、１３０Ｒ 下部窓
１３１Ｌ、１３１Ｒ ルーバ
１３２Ｌ、１３２Ｒ 減光フィルタ
１３１１、１４１１ 遮光部
１４０Ｌ、１４０Ｒ 側部窓
１４１Ｌ、１４１Ｒ 側部ルーバ
ＰＬ１１、ＰＬ１２、ＰＲ１１、ＰＲ１２ 表示光
ＰＬ２１、ＰＲ２１ 外光
ＰＬ３１、ＰＲ３１ 外光
ＰＬ４１、ＰＲ４１ 外光
ＰＬ５１、ＰＲ５１ 外光
ＰＬ６１、ＰＲ６１ 外光
１３００ ルーバ部材
１３０１ ガイド機構
１３２０ 支柱 EL left eye ER right eye 100 head mount display 101 display element section 101L left eye display element 101R right eye display element 102 frame 103L left eye optical system 103R right eye optical system 121L, 121R combiner 122L, 122R beam splitter 130L, 130R lower window 131L, 13 1R Louver 132L, 132R Neutral density filter 1311, 1411 Light blocking part 140L, 140R Side window 141L, 141R Side louver PL11, PL12, PR11, PR12 Display light PL21, PR21 External light PL31, PR31 External light PL41, PR41 External light PL51, PR51 External light PL6 1, PR61 outside light 1300 louver member 1301 guide mechanism 1320 support

Claims (8)

表示画像を形成するための表示光と、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザの前方からの外光とを合成するコンバイナと、
前記コンバイナと前記ユーザの眼との間に配置されたビームスプリッタであって、前記表示光を前記コンバイナに向けて反射するとともに、前記コンバイナで反射した前記表示光を透過するビームスプリッタと、
前記コンバイナで反射して前記ユーザの眼に向かう表示光の光路よりも外側に配置されたルーバと、を備え、
前記ルーバには複数の遮光部が備えられており、
前記複数の遮光部は前記ルーバの配置面に対して所定の傾斜角度を有して配置され、
前記所定の傾斜角度は、前記ルーバに入射する外光のうち、前記ビームスプリッタに向かう前記外光を遮光する角度であり、
前記ユーザから見て前後方向の位置に応じて、前記複数の遮光部の配置又は形状の少なくとも一方が異なっているヘッドマウントディスプレイ。 a combiner that synthesizes display light for forming a display image and external light from the front of the user wearing the head mounted display;
a beam splitter positioned between the combiner and the user's eye, the beam splitter reflecting the display light toward the combiner and transmitting the display light reflected by the combiner;
a louver disposed outside an optical path of the display light reflected by the combiner and directed toward the user's eyes;
The louver is provided with a plurality of light shielding parts,
the plurality of light shielding portions are arranged at a predetermined angle of inclination with respect to the plane on which the louver is arranged;
the predetermined tilt angle is an angle at which the external light directed toward the beam splitter is shielded from the external light incident on the louver;
A head-mounted display , wherein at least one of the arrangement or shape of the plurality of light shielding portions differs according to the position in the front-rear direction as viewed from the user. 前記ルーバに貼り付けられた減光フィルタをさらに備えた請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。 2. The head mounted display according to claim 1 , further comprising a neutral density filter attached to said louver. ヘッドマウントディスプレイの側面の一部を構成するよう配置された側部ルーバをさらに備え、
前記側部ルーバは、前記ビームスプリッタの側方から前記ビームスプリッタに向かって斜め前方に進む外光を遮光するとともに、前記コンバイナの側方からユーザの眼に向かって斜め後方に進む外光を透過する請求項１、又は２に記載のヘッドマウントディスプレイ。 further comprising a side louver arranged to form part of a side surface of the head mounted display;
3. The head-mounted display according to claim 1, wherein the side louver blocks external light traveling obliquely forward from the side of the beam splitter toward the beam splitter and transmits external light traveling obliquely backward from the side of the combiner toward the user's eyes. 上面視において、前記複数の遮光部のそれぞれが、湾曲している請求項１～３のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。 4. The head mounted display according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the plurality of light shielding portions is curved when viewed from above. 前記ルーバがユーザの左眼及び右眼に対してそれぞれ設けられており、
上面視において、前記複数の遮光部は、対称軸を中心として左右均等に湾曲しており、前記対称軸は前記ユーザの眼の想定位置から前記表示画像の中心に向かう軸である請求項４に記載のヘッドマウントディスプレイ。 The louvers are provided for the user's left eye and right eye, respectively;
5. The head mounted display according to claim 4 , wherein, when viewed from above, the plurality of light shielding portions are evenly curved around an axis of symmetry, and the axis of symmetry is an axis extending from an assumed position of the user's eyes toward the center of the displayed image. 左眼用の前記ルーバと右眼用の前記ルーバとの間隔が可変である請求項４、又は５に記載のヘッドマウントディスプレイ。 6. The head mounted display according to claim 4, wherein the distance between the left eye louver and the right eye louver is variable. 表示画像を形成するための表示光と、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザの前方からの外光とを合成するコンバイナと、 a combiner that synthesizes display light for forming a display image and external light from the front of the user wearing the head mounted display;
前記コンバイナと前記ユーザの眼との間に配置されたビームスプリッタであって、前記表示光を前記コンバイナに向けて反射するとともに、前記コンバイナで反射した前記表示光を透過するビームスプリッタと、 a beam splitter positioned between the combiner and the user's eye, the beam splitter reflecting the display light toward the combiner and transmitting the display light reflected by the combiner;
前記コンバイナで反射して前記ユーザの眼に向かう表示光の光路よりも外側に配置されたルーバと、前記ルーバに貼り付けられた減光フィルタと、を備え、 a louver arranged outside an optical path of the display light reflected by the combiner and directed to the user's eyes; and a neutral density filter attached to the louver,
前記ルーバには複数の遮光部が備えられており、 The louver is provided with a plurality of light shielding parts,
前記複数の遮光部は前記ルーバの配置面に対して所定の傾斜角度を有して配置され、 the plurality of light shielding portions are arranged at a predetermined angle of inclination with respect to the plane on which the louver is arranged;
前記所定の傾斜角度は、前記ルーバに入射する外光のうち、前記ビームスプリッタに向かう前記外光を遮光する角度であるヘッドマウントディスプレイ。 The head-mounted display according to claim 1, wherein the predetermined tilt angle is an angle at which the outside light, of the outside light entering the louver, is shielded from going toward the beam splitter. 表示画像を形成するための表示光と、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザの前方からの外光とを合成するコンバイナと、 a combiner that synthesizes display light for forming a display image and external light from the front of the user wearing the head mounted display;
前記コンバイナと前記ユーザの眼との間に配置されたビームスプリッタであって、前記表示光を前記コンバイナに向けて反射するとともに、前記コンバイナで反射した前記表示光を透過するビームスプリッタと、 a beam splitter positioned between the combiner and the user's eye, the beam splitter reflecting the display light toward the combiner and transmitting the display light reflected by the combiner;
前記コンバイナで反射して前記ユーザの眼に向かう表示光の光路よりも外側に配置され、前記ユーザの左眼及び右眼に対してそれぞれ設けられたルーバと、を備え、 a louver disposed outside an optical path of the display light that is reflected by the combiner and directed toward the user's eye, and provided for the user's left eye and right eye, respectively;
前記ルーバには複数の遮光部が備えられており、 The louver is provided with a plurality of light shielding parts,
前記複数の遮光部は前記ルーバの配置面に対して所定の傾斜角度を有して配置され、 the plurality of light shielding portions are arranged at a predetermined angle of inclination with respect to the plane on which the louver is arranged;
前記所定の傾斜角度は、前記ルーバに入射する外光のうち、前記ビームスプリッタに向かう前記外光を遮光する角度であり、上面視において対称軸を中心として左右均等に湾曲しており、前記対称軸は前記ユーザの眼の想定位置から前記表示画像の中心に向かう軸であるヘッドマウントディスプレイ。 The predetermined tilt angle is an angle at which the external light directed toward the beam splitter out of the external light incident on the louver is blocked, and is evenly curved around the axis of symmetry when viewed from above, and the axis of symmetry is an axis extending from the assumed position of the user's eye toward the center of the displayed image.
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