JPH09211374A - ヘッドマウントディスプレイ装置 - Google Patents

ヘッドマウントディスプレイ装置

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JPH09211374A
JPH09211374A JP8015387A JP1538796A JPH09211374A JP H09211374 A JPH09211374 A JP H09211374A JP 8015387 A JP8015387 A JP 8015387A JP 1538796 A JP1538796 A JP 1538796A JP H09211374 A JPH09211374 A JP H09211374A
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JP
Japan
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Withdrawn
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JP8015387A
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English (en)
Inventor
Motoo Koyama
元夫 小山
Gen Uchida
玄 内田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型軽量でありながら、広画角で自然な観察
を可能にするシースルー型HMD装置を提供する。 【解決手段】 HMD装置は、画像を表示する画像表示
手段と、画像表示手段からの光を使用者の眼に導く観察
用光学手段と、外界の像を画像表示手段に表示された像
と重ねて観察することを可能にするために外界からの光
を画像表示手段に投影する投影用光学手段と、画像表示
手段、観察用光学手段及び投影用光学手段を収納するハ
ウジングであって使用者の頭部に固定されるべく構成さ
れているものと、所望の画像に対応する信号を生成して
画像表示手段に供給する画像生成手段とを具備してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッドマウントデ
ィスプレイ(以下、「HMD」と云う。)装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】画像表示手段を使用者の頭部に固定し、
当該使用者がその視野全域で表示画像を見られるように
したHMD装置は、既に提案されているが、その1つと
して、使用者の外界の視野像(以下、「外界像」と云
う。)に画像表示手段の表示画像(以下、「電子像」と
云う。)を重ね合わせ、これらの像を同時に見ることを
可能にした、所謂シースルー型HMD装置がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のシー
スルー型HMD装置にあっては、図8に示されているよ
うに、ハーフミラー50を通して外界像を観察すると共
に、光学系51により遠方に作られた画像表示手段52
の電子像をもハーフミラー50を介して観察していた。
しかしながら、このような従来の構成では、視界即ち画
角を大きくするためには光学系51を大きくする必要が
あり、このため、重量・寸法とも現実的ではなくなると
いう問題点があった。
【0004】また、図9に示されているもののように、
接眼レンズ53を用いて、接眼レンズ53の視野絞り5
5上に、対物レンズ54による外界像と結像レンズ56
による電子像とを作り、両画像を同時に観察するという
構成も、図8に示されているものと同様に、装置が大き
くなるという問題点があった。
【0005】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、小型軽量で且つ画角の大きいシース
ルー型HMD装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るHMD装置は、画像を表示する画像表
示手段と、画像表示手段からの光を使用者の眼に導く観
察用光学手段と、外界の像を画像表示手段に表示された
像と重ねて観察することを可能にするために外界からの
光を画像表示手段に投影する投影用光学手段と、画像表
示手段、観察用光学手段及び投影用光学手段を収納する
ハウジングであって使用者の頭部に固定されるべく構成
されているものと、所望の画像に対応する信号を生成し
て画像表示手段に供給する画像生成手段とを具備してい
る。この場合において、画像表示手段は、好適に、透過
型である。
【0007】また、本発明に係るHMD装置は、好適
に、使用者の視度を補正するために光学手段の少なくと
も一部を変位させる変位手段を更に具備している。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図2は、本発明に係るHMD装置の表示部
の外観を示している。図2に示されているように、HM
D装置の表示部21は、ハウジング22を備えており、
このハウジング内には、後述する光学系の光学要素及び
電気要素が収納されている。ハウジング22の外周面及
び内周面には保護用透過膜23がそれぞれ配置されてい
ると共に、その両端部には使用者に音声情報を提供する
ためのスピーカ24が配設されている。また、ハウジン
グ22には、それを使用者の頭部に固定するためのバン
ド25が取着されている。更に、表示部21は、画像情
報及び音声情報を、後述する制御部31(図3)からハ
ウジング22内に収納されている光学要素及び電気要素
へ信号入力するためのケーブル26を備えている。な
お、制御部31と表示部21との間の信号の送受信は、
無線で行うようにしてもよい。
【0009】図1は、ハウジング22内に収納される光
学系の第1実施例を示している。なお、この光学系は、
本来、使用者の両眼に対応して2組必要となるが、本明
細書においては片側の1組についてのみ説明する。使用
者の眼に外界像及び電子像を提供するための光学系は、
投影用光学手段である外界からの光を外界像として結像
させる対物レンズ54及びこの対物レンズで結像される
像を正立させる像反転手段としての正立プリズム58、
画像表示手段である視野絞り55及び画像表示装置5
7、視野絞り位置にある像の光を使用者の眼に導く観察
用光学手段である接眼レンズ53で構成されている。ま
た、接眼レンズ53及び対物レンズ54には、変位手段
である視度補正用の第1変位機構71及び第2変位機構
72であって接眼レンズ53及び対物レンズ54を光軸
方向(図中両頭矢印方向)にそれぞれ変位させるものが
作用的に設けられている。
【0010】また、本発明に係るHMD装置の制御部3
1は、図3に示されているように、使用者に提供する画
像情報に対応する画像信号を画像表示装置57に送信す
る画像生成手段である画像生成装置32と、使用者に提
供すべき情報を適宜入力することを可能にする外部入力
装置33とで構成されている。
【0011】以下、上記構成の作用について説明する。
図1において、対物レンズ54により集光された光は、
正立プリズム58で正立像にされ、視野絞り55の位置
に配置された画像表示装置57の画像表示面上に結像さ
せられる。画像表示装置57の画像表示面上には電子像
が表示されており、この電子像は、ここで外界像と重ね
合わされる。従って、使用者は、接眼レンズ53を通し
て、画像表示面上の合成像を見ることができることにな
る。
【0012】ここで、使用者は、第1変位機構71を操
作して接眼レンズ53を光軸方向(図中両頭矢印方向)
に移動させることにより、電子像及び外界像の両方に関
して視度補正を行うことができる一方、第2変位機構7
2を操作して対物レンズ54を光軸方向に移動させるこ
とにより、外界像のみに関して視度補正を行うことがで
きる。
【0013】図4は、ハウジング22内に収納される光
学系の第2実施例を示している。図1に示されている第
1実施例では対物レンズ54で集光した後に正立プリジ
ム58で像を反転して正立像を得ているのに対し、第2
実施例では正立プリジム58で光線を反転させた後に対
物レンズ54で像を作り、正立像を得ている。視野絞り
55の位置に結像させた後の構成及び作用は第1実施例
と同様である。
【0014】また、第1実施例及び第2実施例の中間的
な構成として、対物レンズを前群と後群とに分け、その
中間で像を反転させるようにしてもよい。更に、像反転
手段としては、ダハプリズム、ポロプリジム、又はミラ
ーの組合せであって同様の効果をもたらすもの等、像を
反転させるという目的を達成することができるものであ
るならば、その手段は問わない。
【0015】図5は、ハウジング22内に収納される光
学系の第3実施例を示している。この第3実施例の光学
系は、対物レンズ54、第2対物レンズ61、視野絞り
55、画像表示手段57、接眼レンズ53、第1変位機
構71、及び第2変位機構72で構成されている。そし
て、図1及び図4にそれぞれ示されている第1実施例及
び第2実施例では像反転手段によって正立像を画像表示
手段の画像表示面に結像させていたのに対し、第3実施
例では、対物レンズ54で倒立した中間像60を作り、
この倒立した中間像を第2対物レンズ61で正立像にし
て視野絞り55の位置に結像させている。視野絞り55
の位置に結像させた後の構成及び作用は第1実施例と同
様である。
【0016】図6は、ハウジング22内で収納される光
学系の第4実施例を示している。図5に示されている第
3実施例では倒立した中間像60を第2対物レンズ61
で正立像として視野絞り55上に像を形成しているのに
対し、第4実施例ではファイバーオプティクス63を用
いて倒立中間像を正立させ、視野絞り55上に正立像を
形成している。視野絞り55の位置に結像させた後の構
成及び作用は第1実施例と同様である。
【0017】図7は、ハウジング22内に収納される光
学系の第5実施例を示している。この第5実施例の光学
系は、対物レンズ54、視野絞り55、画像表示手段5
7、第2対物レンズ61、及び接眼レンズ53で構成さ
れている。そして、図5に示されている第3実施例では
倒立した中間像を第2対物レンズ61で正立像として画
像表示手段57の画像表示面上で合成しているのに対
し、第5実施例では、対物レンズ54で集光された光を
視野絞り55の位置の画像表示手段57の画像表示面に
倒立像として結像させ、その合成像を第2対物レンズ6
1で反転させて正立した合成中間像62を形成し、それ
を接眼レンズ53で観察すべく構成されている。
【0018】本発明は、上述した各実施例に限定される
ものではなく、本発明の精神を逸脱することなく、種々
変形して実施することができる。例えば、上述した第1
〜第5実施例においては、画像表示手段の画像表示面と
して透明な面を用いたが、これらは拡散面であってもよ
い。また、視野絞りと共役な面についても拡散面を配置
してもよい。このような構成を採用した場合、光量ロス
は多くなるが、瞳との関係の自由度が増すため、光学系
の設計の自由度が増すという利点がある。
【0019】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、透過型
画像表示装置を用いて外界像をその画像表示面上に投影
する構成としたので、小型軽量でありながら、画角の大
きいシースルー型HMD装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るHMD装置における光学系の第1
実施例を示す概略図である。
【図2】本発明に係るHMD装置の、使用状態における
表示部の外観を示す概略斜視図である。
【図3】本発明に係るHMD装置の表示部と制御部との
システム構成例を示すブロック図である。
【図4】本発明に係るHMD装置における光学系の第2
実施例を示す概略図である。
【図5】本発明に係るHMD装置における光学系の第3
実施例を示す概略図である。
【図6】本発明に係るHMD装置における光学系の第4
実施例を示す概略図である。
【図7】本発明に係るHMD装置における光学系の第5
実施例を示す概略図である。
【図8】従来のHMD装置における光学系の一の例を示
す概略図である。
【図9】従来のHMD装置における光学系の他の例を示
す概略図である。
【符号の説明】
21 表示部 22 ハウジング 31 制御部 53 接眼レンズ 54 対物レンズ 55 視野絞り 57 画像表示装置 58 正立プリズム 63 ファイバーオプティクス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像を表示する画像表示手段と、前記画
    像表示手段からの光を使用者の眼に導く観察用光学手段
    と、外界の像を前記画像表示手段に表示された像と重ね
    て観察することを可能にするために外界からの光を前記
    画像表示手段に投影する投影用光学手段と、前記画像表
    示手段、前記観察用光学手段及び前記投影用光学手段を
    収納するハウジングであって使用者の頭部に固定される
    べく構成されているものと、所望の画像に対応する信号
    を生成して前記画像表示手段に供給する画像生成手段と
    を具備するヘッドマウントディスプレイ装置。
  2. 【請求項2】 前記画像表示手段が透過型である請求項
    1のヘッドマウントディスプレイ装置。
  3. 【請求項3】 使用者の視度を補正するために前記光学
    手段の少なくとも一部を変位させる変位手段を更に具備
    する請求項1又は請求項2のヘッドマウントディスプレ
    イ装置。
JP8015387A 1996-01-31 1996-01-31 ヘッドマウントディスプレイ装置 Withdrawn JPH09211374A (ja)

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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001305474A (ja) * 2000-04-24 2001-10-31 Olympus Optical Co Ltd 頭部装着型映像表示装置
US20050088365A1 (en) * 2003-10-28 2005-04-28 Shunpei Yamazaki Display device and telecommunication system
WO2005055596A1 (ja) * 2003-12-03 2005-06-16 Nikon Corporation 情報表示装置及びワイヤレスリモートコントローラ
JP2005157317A (ja) * 2003-10-28 2005-06-16 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置及び通信システム
KR100612585B1 (ko) * 1998-07-04 2007-04-25 엘지전자 주식회사 집중각조정장치를가지는헤드마운트디스플레이
JP2010273027A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Fujifilm Corp ヘッドマウントディスプレイ及びその表示方法
WO2012078410A1 (en) * 2010-12-08 2012-06-14 Microsoft Corporation Sympathetic optic adaptation for see-through display
JP2014071663A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Brother Ind Ltd ヘッドマウントディスプレイ、それを作動させる方法およびプログラム
CN104641278A (zh) * 2012-05-09 2015-05-20 诺基亚公司 用于基于焦距而确定显示的信息的表示的方法和装置
JP2015525365A (ja) * 2012-05-09 2015-09-03 ノキア コーポレイション 表示情報のフォーカス補正を行う方法および装置
JP2018060210A (ja) * 2013-11-27 2018-04-12 マジック リープ, インコーポレイテッドMagic Leap,Inc. 仮想現実および拡張現実のシステムおよび方法
WO2019041345A1 (zh) * 2017-09-04 2019-03-07 深圳市柔宇科技有限公司 头戴显示设备的目镜调节方法、头戴显示设备及计算机可读存储介质

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100612585B1 (ko) * 1998-07-04 2007-04-25 엘지전자 주식회사 집중각조정장치를가지는헤드마운트디스플레이
JP2001305474A (ja) * 2000-04-24 2001-10-31 Olympus Optical Co Ltd 頭部装着型映像表示装置
US8884845B2 (en) 2003-10-28 2014-11-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and telecommunication system
US20050088365A1 (en) * 2003-10-28 2005-04-28 Shunpei Yamazaki Display device and telecommunication system
JP2005157317A (ja) * 2003-10-28 2005-06-16 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置及び通信システム
WO2005055596A1 (ja) * 2003-12-03 2005-06-16 Nikon Corporation 情報表示装置及びワイヤレスリモートコントローラ
JP2010273027A (ja) * 2009-05-20 2010-12-02 Fujifilm Corp ヘッドマウントディスプレイ及びその表示方法
US8988463B2 (en) 2010-12-08 2015-03-24 Microsoft Technology Licensing, Llc Sympathetic optic adaptation for see-through display
JP2014505899A (ja) * 2010-12-08 2014-03-06 マイクロソフト コーポレーション シースルー・ディスプレイのための好ましい視覚的適応
CN102540466A (zh) * 2010-12-08 2012-07-04 微软公司 用于透视显示的交感神经光适应
WO2012078410A1 (en) * 2010-12-08 2012-06-14 Microsoft Corporation Sympathetic optic adaptation for see-through display
JP2015525365A (ja) * 2012-05-09 2015-09-03 ノキア コーポレイション 表示情報のフォーカス補正を行う方法および装置
CN104641278A (zh) * 2012-05-09 2015-05-20 诺基亚公司 用于基于焦距而确定显示的信息的表示的方法和装置
JP2015525491A (ja) * 2012-05-09 2015-09-03 ノキア コーポレイション フォーカス距離に基づいて表示情報の表現を決定する方法および装置
CN104641278B (zh) * 2012-05-09 2018-01-19 诺基亚技术有限公司 用于基于焦距而确定显示的信息的表示的方法和装置
TWI613461B (zh) * 2012-05-09 2018-02-01 諾基亞科技公司 用以提供顯示資訊之焦點校正之方法及裝置
JP2018137760A (ja) * 2012-05-09 2018-08-30 ノキア テクノロジーズ オーユー フォーカス距離に基づいて表示情報の表現を決定する方法および装置
JP2014071663A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Brother Ind Ltd ヘッドマウントディスプレイ、それを作動させる方法およびプログラム
JP2018060210A (ja) * 2013-11-27 2018-04-12 マジック リープ, インコーポレイテッドMagic Leap,Inc. 仮想現実および拡張現実のシステムおよび方法
WO2019041345A1 (zh) * 2017-09-04 2019-03-07 深圳市柔宇科技有限公司 头戴显示设备的目镜调节方法、头戴显示设备及计算机可读存储介质

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