JPH09266554A - 表示装置 - Google Patents
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- JPH09266554A JPH09266554A JP7418096A JP7418096A JPH09266554A JP H09266554 A JPH09266554 A JP H09266554A JP 7418096 A JP7418096 A JP 7418096A JP 7418096 A JP7418096 A JP 7418096A JP H09266554 A JPH09266554 A JP H09266554A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 頭部装着型映像表示装置を頭部に装着したと
きの装置に接続されたケーブルのわずらわしさを軽減す
る。 【解決手段】 頭部装着型映像表示装置１１は観察者１
２の頭部に装着される。そのフレーム５の内部の回路基
板２２に接続されたケーブル６は孔部２５を通じて導出
され、フレーム５のつる部５ａに設けた引っかけ部２
３、２４に嵌め込まれて支持され、観察者１２の頭部側
面に沿って後頭部側に引き廻される。
きの装置に接続されたケーブルのわずらわしさを軽減す
る。 【解決手段】 頭部装着型映像表示装置１１は観察者１
２の頭部に装着される。そのフレーム５の内部の回路基
板２２に接続されたケーブル６は孔部２５を通じて導出
され、フレーム５のつる部５ａに設けた引っかけ部２
３、２４に嵌め込まれて支持され、観察者１２の頭部側
面に沿って後頭部側に引き廻される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は観察者の頭部あるい
は顔面に装着して上記観察者に対して映像を表示する表
示装置に関するものである。
は顔面に装着して上記観察者に対して映像を表示する表
示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ヴァーチャルリアリティ用あるい
は個人的に大画面を楽しむことを目的として、観察者の
頭部もしくは顔面に装着する頭部装着型映像表示装置が
開発されている。従来の頭部装着型映像表示装置として
は、図１０に示すように、２次元画像表示装置９１Ｌ、
９１Ｒからの画像を複数のレンズより構成される接眼光
学系９２Ｌ、９２Ｒを介して、観察者９０の左右眼球９
３Ｌ、９３Ｒに導くことにより、観察者９０の目前の中
空上に画像の空中拡大投影像を観察可能としたものが知
られている。
は個人的に大画面を楽しむことを目的として、観察者の
頭部もしくは顔面に装着する頭部装着型映像表示装置が
開発されている。従来の頭部装着型映像表示装置として
は、図１０に示すように、２次元画像表示装置９１Ｌ、
９１Ｒからの画像を複数のレンズより構成される接眼光
学系９２Ｌ、９２Ｒを介して、観察者９０の左右眼球９
３Ｌ、９３Ｒに導くことにより、観察者９０の目前の中
空上に画像の空中拡大投影像を観察可能としたものが知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
頭部装着型映像表示装置においては、観察者の頭部に映
像あるいは音声の信号を導くために、観察者の頭部に何
本ものケーブルを導かなければならなかった。そのた
め、観察者にとってケーブルの存在が非常にわずらわし
く、頭部装着型映像表示装置を装着する目的である没入
感が得られにくいという問題点を有していた。
頭部装着型映像表示装置においては、観察者の頭部に映
像あるいは音声の信号を導くために、観察者の頭部に何
本ものケーブルを導かなければならなかった。そのた
め、観察者にとってケーブルの存在が非常にわずらわし
く、頭部装着型映像表示装置を装着する目的である没入
感が得られにくいという問題点を有していた。
【０００４】また、従来の頭部装着型映像表示装置で
は、液晶等の表示素子の周辺部より表示素子を照明する
ためのバックライトの光源が漏れ込み、このため表示素
子に表示される映像のコントラストが低下し、著しく品
位を損なうという問題点があった。
は、液晶等の表示素子の周辺部より表示素子を照明する
ためのバックライトの光源が漏れ込み、このため表示素
子に表示される映像のコントラストが低下し、著しく品
位を損なうという問題点があった。
【０００５】また他の問題点として、頭部装着型映像表
示装置では、観察者の中空上に表示される虚像までの距
離を変化可能とするべく視度調整機構を有するものがあ
るが、その場合、左右両眼に表示される映像の輻輳角に
よる虚像までの距離と、視度調整による虚像までの距離
とが一致していないと、観察者が眼精疲労を起こす原因
となる。
示装置では、観察者の中空上に表示される虚像までの距
離を変化可能とするべく視度調整機構を有するものがあ
るが、その場合、左右両眼に表示される映像の輻輳角に
よる虚像までの距離と、視度調整による虚像までの距離
とが一致していないと、観察者が眼精疲労を起こす原因
となる。
【０００６】また、左右両眼に映像を表示する頭部装着
型映像表示装置では、左右それぞれの観察光軸に垂直方
向のずれが存在すると、観察者が非常に敏感に感じ取
り、わずかなずれがあっても眼精疲労の原因になるとい
う問題点があった。
型映像表示装置では、左右それぞれの観察光軸に垂直方
向のずれが存在すると、観察者が非常に敏感に感じ取
り、わずかなずれがあっても眼精疲労の原因になるとい
う問題点があった。
【０００７】さらには、視線検出機構を有する頭部装着
型映像表示装置では、通常は観察者の眼球の前面に投光
手段を設置し、映像を表示する光軸上にハーフミラーを
設置することにより、投光手段より投光され観察者の眼
球で反射された像を分離し受光素子に導いていた。しか
しながら後述する本発明のような頭部装着型映像表示装
置においてこのうよな配置を行おうとすると、装置全体
が大型化してしまい、観察者の頭部に装着するのが困難
になってしまうという問題点があった。
型映像表示装置では、通常は観察者の眼球の前面に投光
手段を設置し、映像を表示する光軸上にハーフミラーを
設置することにより、投光手段より投光され観察者の眼
球で反射された像を分離し受光素子に導いていた。しか
しながら後述する本発明のような頭部装着型映像表示装
置においてこのうよな配置を行おうとすると、装置全体
が大型化してしまい、観察者の頭部に装着するのが困難
になってしまうという問題点があった。
【０００８】本発明は上記の各問題点を解決することの
できる表示装置を得ることを目的とするものである。
できる表示装置を得ることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明において
は、少なくとも１枚の映像を表示するための表示素子
と、上記表示素子に表示される映像を観察者の眼球に導
くための観察光学系と、上記観察光学系及び表示素子を
保持するためのフレームと、上記フレームを上記観察者
の頭部あるいは顔面に装着するための装着部材とを有す
る表示装置において、上記表示装置と外部との通信を行
うための信号を伝送するケーブルと、上記ケーブルを上
記装着部材上で支持してこの装着部材上に這わせ、上記
観察者の頭部の側面あるいは後方より上記ケーブルを導
出するための支持部材とを設けている。
は、少なくとも１枚の映像を表示するための表示素子
と、上記表示素子に表示される映像を観察者の眼球に導
くための観察光学系と、上記観察光学系及び表示素子を
保持するためのフレームと、上記フレームを上記観察者
の頭部あるいは顔面に装着するための装着部材とを有す
る表示装置において、上記表示装置と外部との通信を行
うための信号を伝送するケーブルと、上記ケーブルを上
記装着部材上で支持してこの装着部材上に這わせ、上記
観察者の頭部の側面あるいは後方より上記ケーブルを導
出するための支持部材とを設けている。
【００１０】請求項２の発明においては、少なくとも１
枚の映像を表示するための表示素子と、上記表示素子に
表示される映像を観察者の眼球に導くための観察光学系
と、上記観察光学系及び表示素子を保持するためのフレ
ームと、上記フレームを上記観察者の頭部あるいは顔面
に装着するための装着部材とを有する表示装置におい
て、上記表示素子により表示される虚像の観察範囲を限
定するための遮蔽部材を設けている。
枚の映像を表示するための表示素子と、上記表示素子に
表示される映像を観察者の眼球に導くための観察光学系
と、上記観察光学系及び表示素子を保持するためのフレ
ームと、上記フレームを上記観察者の頭部あるいは顔面
に装着するための装着部材とを有する表示装置におい
て、上記表示素子により表示される虚像の観察範囲を限
定するための遮蔽部材を設けている。
【００１１】請求項３の発明においては、観察者の左右
の両眼に映像を表示するための左右の表示素子と、上記
表示素子に表示される映像を観察者の左右の眼球に導く
ための左右の観察光学系と、上記観察光学系及び上記表
示素子を保持する左右両眼用のユニットと、上記ユニッ
トを保持するフレームと、上記フレームを上記観察者の
頭部あるいは顔面に装着するための装着部材と、上記左
右の各ユニットを上記フレームに保持する際に各ユニッ
トの相対角を調整する相対角調整手段とを設けている。
の両眼に映像を表示するための左右の表示素子と、上記
表示素子に表示される映像を観察者の左右の眼球に導く
ための左右の観察光学系と、上記観察光学系及び上記表
示素子を保持する左右両眼用のユニットと、上記ユニッ
トを保持するフレームと、上記フレームを上記観察者の
頭部あるいは顔面に装着するための装着部材と、上記左
右の各ユニットを上記フレームに保持する際に各ユニッ
トの相対角を調整する相対角調整手段とを設けている。
【００１２】請求項４の発明においては、少なくとも１
枚の映像を表示するための表示素子と、上記表示素子の
映像を観察者の眼球に導くための観察光学系と、上記観
察光学系及び上記表示素子を保持するためのフレーム
と、上記フレームを上記観察者の頭部あるいは顔面に装
着するための装着部材とを有する表示装置において、上
記表示素子の位置を調整するための位置調整手段を設け
ている。
枚の映像を表示するための表示素子と、上記表示素子の
映像を観察者の眼球に導くための観察光学系と、上記観
察光学系及び上記表示素子を保持するためのフレーム
と、上記フレームを上記観察者の頭部あるいは顔面に装
着するための装着部材とを有する表示装置において、上
記表示素子の位置を調整するための位置調整手段を設け
ている。
【００１３】請求項５の発明においては、少なくとも１
枚の映像を表示するための表示素子と、上記表示素子の
映像を観察者の眼球に導くための観察光学系と、上記観
察者の視線方向を検出するための視線検出機構と、上記
観察光学系、表示素子及び視線検出機構を保持するため
のフレームと、上記フレームを上記観察者の頭部あるい
は顔面に装着するための装着部材とを有する表示装置に
おいて、上記観察光学系の上記観察者に対する反対側に
設けられ、上記視線検出機構を構成する投光部材と、上
記観察光学系の全反射面に設けられ、上記投光部材より
投光される光線を通すための小孔とを設けている。
枚の映像を表示するための表示素子と、上記表示素子の
映像を観察者の眼球に導くための観察光学系と、上記観
察者の視線方向を検出するための視線検出機構と、上記
観察光学系、表示素子及び視線検出機構を保持するため
のフレームと、上記フレームを上記観察者の頭部あるい
は顔面に装着するための装着部材とを有する表示装置に
おいて、上記観察光学系の上記観察者に対する反対側に
設けられ、上記視線検出機構を構成する投光部材と、上
記観察光学系の全反射面に設けられ、上記投光部材より
投光される光線を通すための小孔とを設けている。
【００１４】請求項６の発明においては、少なくとも１
枚の映像を表示するための表示素子と、上記表示素子に
表示される映像を観察者の眼球に導くための観察光学系
と、上記観察者の視線方向を検出するための視線検出機
構と、上記観察光学系、表示素子及び視線検出機構を保
持するためのフレームと、上記フレームを上記観察者の
頭部あるいは顔面に装着するための装着部材とを有する
表示装置において、上記観察光学系の上記観察者に対す
る反対側に設けられ、上記視線検出機構を構成する受光
素子と、上記観察光学系の全反射面に設けられ、上記視
線検出機構を構成する投光部材より投光された光線の角
膜反射像を通すための小孔とを設けている。
枚の映像を表示するための表示素子と、上記表示素子に
表示される映像を観察者の眼球に導くための観察光学系
と、上記観察者の視線方向を検出するための視線検出機
構と、上記観察光学系、表示素子及び視線検出機構を保
持するためのフレームと、上記フレームを上記観察者の
頭部あるいは顔面に装着するための装着部材とを有する
表示装置において、上記観察光学系の上記観察者に対す
る反対側に設けられ、上記視線検出機構を構成する受光
素子と、上記観察光学系の全反射面に設けられ、上記視
線検出機構を構成する投光部材より投光された光線の角
膜反射像を通すための小孔とを設けている。
【００１５】
【作用】請求項１の発明によれば、ケーブルが観察者の
側面あるいは後方に導出されることにより、観察者にと
ってケーブルの煩わしさが軽減され、観察者の映像への
没入感を妨げることがなくなる。
側面あるいは後方に導出されることにより、観察者にと
ってケーブルの煩わしさが軽減され、観察者の映像への
没入感を妨げることがなくなる。
【００１６】請求項２の発明によれば、遮蔽部材によ
り、観察者の中空上に表示される虚像の観察範囲が限定
されるため、照明光の漏れ込みがなくなり、画像の品位
を低下させることがない。
り、観察者の中空上に表示される虚像の観察範囲が限定
されるため、照明光の漏れ込みがなくなり、画像の品位
を低下させることがない。
【００１７】請求項３の発明によれば、左右の各ユニッ
トの相対角を調整可能としたことにより、観察者が観察
する虚像までの距離と左右両眼の光軸の輻輳角が一致
し、観察者にとって眼精疲労の少ない映像を提供するこ
とができる。
トの相対角を調整可能としたことにより、観察者が観察
する虚像までの距離と左右両眼の光軸の輻輳角が一致
し、観察者にとって眼精疲労の少ない映像を提供するこ
とができる。
【００１８】請求項４の発明によれば、位置調整部材に
より左右両眼で観察される虚像の光軸を微調整すること
により、観察者の眼精疲労を軽減できる。
より左右両眼で観察される虚像の光軸を微調整すること
により、観察者の眼精疲労を軽減できる。
【００１９】請求項５及び第６の発明によれば、投光部
材および受光素子の有効光線範囲を妨げないように小孔
を設けたことにより、視線検知のための光線を分離する
ためのハーフミラーが不要となり、装置全体の小型化が
可能となる。
材および受光素子の有効光線範囲を妨げないように小孔
を設けたことにより、視線検知のための光線を分離する
ためのハーフミラーが不要となり、装置全体の小型化が
可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１〜第５の実施
の形態を図面と共に説明する。尚、各実施の形態を示す
図１〜図９においては、互いに対応する部分あるいは実
質的に同一部分には同一符号を付して重複する説明を省
略する。
の形態を図面と共に説明する。尚、各実施の形態を示す
図１〜図９においては、互いに対応する部分あるいは実
質的に同一部分には同一符号を付して重複する説明を省
略する。
【００２１】先ず、第１の実施の形態を説明する。図１
は頭部装着型映像表示装置１１の外観斜視図であり、図
２は上記表示装置１１を観察者１２の頭部に装着した状
態を示す。図１、図２において、表示装置１１は、フレ
ーム５の両側に装着部材としての左右のつる部５ａ、５
ｂが設けられた外観を有し、上記つる部５ａ、５ｂを観
察者１２の両耳１２ａに眼鏡のように掛けることにより
装着できるようにしている。
は頭部装着型映像表示装置１１の外観斜視図であり、図
２は上記表示装置１１を観察者１２の頭部に装着した状
態を示す。図１、図２において、表示装置１１は、フレ
ーム５の両側に装着部材としての左右のつる部５ａ、５
ｂが設けられた外観を有し、上記つる部５ａ、５ｂを観
察者１２の両耳１２ａに眼鏡のように掛けることにより
装着できるようにしている。
【００２２】６は表示装置１１内の回路基板２２に外部
から映像、音声等の信号及び電源を供給するケーブルで
ある。このケーブル６は、フレーム５の右側面から右側
のつる部５ａ上に沿って這わせるように支持部材として
のＬ字型の引っかけ部２３、２４により固定支持される
と共に、つる部５ａに設けた孔部２５を通してフレーム
５内の回路基板２２に接続されている。
から映像、音声等の信号及び電源を供給するケーブルで
ある。このケーブル６は、フレーム５の右側面から右側
のつる部５ａ上に沿って這わせるように支持部材として
のＬ字型の引っかけ部２３、２４により固定支持される
と共に、つる部５ａに設けた孔部２５を通してフレーム
５内の回路基板２２に接続されている。
【００２３】ケーブル６の必要線数は、最低でも５、６
本、さらに視線検出機構を有する頭部装着型映像表示装
置においては、１０本以上もの線数を外部に接続しなく
てはならない。そのためケーブル６の直径はφ５〜φ１
０位までの太いケーブルが必要とされる。このケーブル
６を頭部装着型映像表示装置１１より直接外部に対して
出すと重量バランスが悪く、前述したように観察者にと
って非常に煩わしいものになる。
本、さらに視線検出機構を有する頭部装着型映像表示装
置においては、１０本以上もの線数を外部に接続しなく
てはならない。そのためケーブル６の直径はφ５〜φ１
０位までの太いケーブルが必要とされる。このケーブル
６を頭部装着型映像表示装置１１より直接外部に対して
出すと重量バランスが悪く、前述したように観察者にと
って非常に煩わしいものになる。
【００２４】このため本実施の形態では、上述のよう
に、ケーブル６を観察者１２の頭部側面から後頭部まで
引き廻し、外部に導出するように構成することにより、
重量バランスが改善される上、観察者１２の煩わしさも
軽減することができる。
に、ケーブル６を観察者１２の頭部側面から後頭部まで
引き廻し、外部に導出するように構成することにより、
重量バランスが改善される上、観察者１２の煩わしさも
軽減することができる。
【００２５】図３は本発明の第２の実施の形態による頭
部装着型映像表示装置１１の観察光軸に垂直な断面図を
示したものである。図３において、１は２次元画像表示
素子であるところのＬＣＤ、２１はＬＣＤ１の表示面に
貼られ、観察者１２の観察する映像の表示部分を規制す
るためのマスクである。２はＬＣＤ１を照明するための
バックライトである。これらのＬＣＤ１、マスク２１及
びバックライト２はホルダ１５に一体的に保持されてい
る。ＬＣＤ１に表示された映像はリレーレンズ系である
ところのプリズム３を通過した後に観察者１２の眼球４
に導かれ、観察者１２はＬＣＤ１上に表示された映像を
観察可能となる。
部装着型映像表示装置１１の観察光軸に垂直な断面図を
示したものである。図３において、１は２次元画像表示
素子であるところのＬＣＤ、２１はＬＣＤ１の表示面に
貼られ、観察者１２の観察する映像の表示部分を規制す
るためのマスクである。２はＬＣＤ１を照明するための
バックライトである。これらのＬＣＤ１、マスク２１及
びバックライト２はホルダ１５に一体的に保持されてい
る。ＬＣＤ１に表示された映像はリレーレンズ系である
ところのプリズム３を通過した後に観察者１２の眼球４
に導かれ、観察者１２はＬＣＤ１上に表示された映像を
観察可能となる。
【００２６】ＬＣＤ上に表示された映像の虚像までの距
離を変化させるには、ＬＣＤ１とプリズム３との間隔を
相対的に変化させればよい。そのため本実施の形態にお
いては、プリズム３をフレーム５に固定し、このフレー
ム５には、ＬＣＤ１とバックライト２を一体的に保持し
ているホルダ１５を移動させるためのスライドバー７お
よび駆動ギア８を設けている。ホルダ１５には、駆動ギ
ア８に歯合するラック部９を有し、上記駆動ギア８と歯
合するギア１０と同心円状に設けられた視度調整つまみ
１３を回転させることにより、ＬＣＤ１とプリズム３と
の相対的な距離が変化し、観察者１２の観察する虚像ま
での距離を変化させることができるようにしている。
離を変化させるには、ＬＣＤ１とプリズム３との間隔を
相対的に変化させればよい。そのため本実施の形態にお
いては、プリズム３をフレーム５に固定し、このフレー
ム５には、ＬＣＤ１とバックライト２を一体的に保持し
ているホルダ１５を移動させるためのスライドバー７お
よび駆動ギア８を設けている。ホルダ１５には、駆動ギ
ア８に歯合するラック部９を有し、上記駆動ギア８と歯
合するギア１０と同心円状に設けられた視度調整つまみ
１３を回転させることにより、ＬＣＤ１とプリズム３と
の相対的な距離が変化し、観察者１２の観察する虚像ま
での距離を変化させることができるようにしている。
【００２７】図４は図３におけるＬＣＤ１を映像の光軸
に対して垂直方向に観察者１２側から見た図である。Ｌ
ＣＤ１の映像表示面１ａの周りはガラスで構成されてい
るので、従来は図４（ａ）のようにＬＣＤ１にマスク２
１が貼られていない場合は、バックライト２の照明が直
接観察されてしまう。そのため観察される映像は図５
（ａ）に示すように映像の周りが明るくなって見づらく
なり、映像の品位が低下してしまう。これに対して本実
施の形態では、図４（ｂ）に示すように、ＬＣＤ１の前
面にマスク２１が貼られているので、図５（ｂ）に示す
ように映像の周辺部を黒くすることができ、これにより
映像の見づらさを改善でき、映像の品位を向上させるこ
とが可能となる。
に対して垂直方向に観察者１２側から見た図である。Ｌ
ＣＤ１の映像表示面１ａの周りはガラスで構成されてい
るので、従来は図４（ａ）のようにＬＣＤ１にマスク２
１が貼られていない場合は、バックライト２の照明が直
接観察されてしまう。そのため観察される映像は図５
（ａ）に示すように映像の周りが明るくなって見づらく
なり、映像の品位が低下してしまう。これに対して本実
施の形態では、図４（ｂ）に示すように、ＬＣＤ１の前
面にマスク２１が貼られているので、図５（ｂ）に示す
ように映像の周辺部を黒くすることができ、これにより
映像の見づらさを改善でき、映像の品位を向上させるこ
とが可能となる。
【００２８】図６は本発明の第３の実施の形態による頭
部装着型映像表示装置１１の上面図である。図６におい
て、１４ａ、１４ｂは左右両眼に映像を導くためのＬＣ
Ｄ１、バックライト２（図示していない）プリズム３等
を含む映像表示ユニットである。これらの映像表示ユニ
ット１４ａ、１４ｂは各々独立にフレーム５に固定され
ている。これらの映像表示ユニット１４ａ、１４ｂの光
軸が平行ならば、輻輳角は０度であり、左右それぞれの
眼で観察される虚像までの距離は無限遠である。しか
し、この時ＬＣＤ１に表示される映像の視度が無限遠に
ない場合は、光軸による虚像までの距離と、映像の視度
による虚像までの距離とが一致せず、このため観察者１
２の脳内で距離情報が混乱し、疲労の原因となってしま
う。
部装着型映像表示装置１１の上面図である。図６におい
て、１４ａ、１４ｂは左右両眼に映像を導くためのＬＣ
Ｄ１、バックライト２（図示していない）プリズム３等
を含む映像表示ユニットである。これらの映像表示ユニ
ット１４ａ、１４ｂは各々独立にフレーム５に固定され
ている。これらの映像表示ユニット１４ａ、１４ｂの光
軸が平行ならば、輻輳角は０度であり、左右それぞれの
眼で観察される虚像までの距離は無限遠である。しか
し、この時ＬＣＤ１に表示される映像の視度が無限遠に
ない場合は、光軸による虚像までの距離と、映像の視度
による虚像までの距離とが一致せず、このため観察者１
２の脳内で距離情報が混乱し、疲労の原因となってしま
う。
【００２９】そこで本実施の形態においては、左右それ
ぞれの映像表示ユニット１４ａ、１４ｂはそれぞれの光
軸を独立に変化させられるように、フレーム５に設けた
３本づつのピン２７によりそれぞれ３点で吊り下げら
れ、各ピン２７の取り付け用の嵌合孔を長孔２８とする
ことで、映像表示ユニット１４ａ、１４ｂを傾けて相対
的に光軸を傾けられるようになされている。
ぞれの映像表示ユニット１４ａ、１４ｂはそれぞれの光
軸を独立に変化させられるように、フレーム５に設けた
３本づつのピン２７によりそれぞれ３点で吊り下げら
れ、各ピン２７の取り付け用の嵌合孔を長孔２８とする
ことで、映像表示ユニット１４ａ、１４ｂを傾けて相対
的に光軸を傾けられるようになされている。
【００３０】観察者１２は、映像の種類に応じて左右の
映像表示ユニット１４ａ、１４ｂの輻輳角を調整してこ
の表示装置１１を装着する。その後、輻輳角による虚像
までの距離と同距離になるように映像の視度を調整する
ことにより、脳内での距離情報の混乱が起こらずに、疲
労を少なくしながら映像を観察することができるように
なる。
映像表示ユニット１４ａ、１４ｂの輻輳角を調整してこ
の表示装置１１を装着する。その後、輻輳角による虚像
までの距離と同距離になるように映像の視度を調整する
ことにより、脳内での距離情報の混乱が起こらずに、疲
労を少なくしながら映像を観察することができるように
なる。
【００３１】図７は第４の実施の形態による頭部装着型
映像表示装置１１を示す。上述した第１〜第３の実施の
形態における頭部装着型映像表示装置１１は、２枚のＬ
ＣＤを用いて左右両眼に映像を導く構成となっている
が、図７は左右のどちらかの眼に映像を導くためのＬＣ
Ｄ１と、ＬＣＤ１及びバックライト２（図示していな
い）を一体的に保持しているホルダ１５とを映像表示面
の光軸に対して垂直方向に観察者１２側から見た図であ
る。この時各々の眼に導かれる映像の光軸が狂っている
と、図８に示すように、観察者１２は、それぞれ映像を
１つに融像させることができず２つのタブった像として
観察されてしまう。このような映像では観察者１２は非
常に疲労してしまう。
映像表示装置１１を示す。上述した第１〜第３の実施の
形態における頭部装着型映像表示装置１１は、２枚のＬ
ＣＤを用いて左右両眼に映像を導く構成となっている
が、図７は左右のどちらかの眼に映像を導くためのＬＣ
Ｄ１と、ＬＣＤ１及びバックライト２（図示していな
い）を一体的に保持しているホルダ１５とを映像表示面
の光軸に対して垂直方向に観察者１２側から見た図であ
る。この時各々の眼に導かれる映像の光軸が狂っている
と、図８に示すように、観察者１２は、それぞれ映像を
１つに融像させることができず２つのタブった像として
観察されてしまう。このような映像では観察者１２は非
常に疲労してしまう。
【００３２】このような２枚の映像を一つに融像させる
ためには、映像の上下方向で約３０′、左右方向で約２
゜と高い精度が要求される。特に本発明の頭部装着型映
像表示装置１１の場合はＬＣＤ１の像を拡大して表示す
るため、ＬＣＤ１の位置精度は±２′以下が要求され
る。そこで本実施の形態においては、ＬＣＤ１の位置を
調整するために、ホルダ１５には、３本の調整用ネジ１
６とＬＣＤ１をこの調整用ネジ１６に付勢するための板
バネが取り付けられている。この３本の調整用ネジ１６
の位置は、ＬＣＤ１の重心周りに発生する回転モーメン
トの方向が同じ方向になるように取り付けてある。これ
ら３本の調整用ネジ１６により、ＬＣＤ１は、ｘ、ｙ、
θの３軸の微調整が可能となり、観察者１２は疲労を軽
減された映像の観察が可能となる。
ためには、映像の上下方向で約３０′、左右方向で約２
゜と高い精度が要求される。特に本発明の頭部装着型映
像表示装置１１の場合はＬＣＤ１の像を拡大して表示す
るため、ＬＣＤ１の位置精度は±２′以下が要求され
る。そこで本実施の形態においては、ＬＣＤ１の位置を
調整するために、ホルダ１５には、３本の調整用ネジ１
６とＬＣＤ１をこの調整用ネジ１６に付勢するための板
バネが取り付けられている。この３本の調整用ネジ１６
の位置は、ＬＣＤ１の重心周りに発生する回転モーメン
トの方向が同じ方向になるように取り付けてある。これ
ら３本の調整用ネジ１６により、ＬＣＤ１は、ｘ、ｙ、
θの３軸の微調整が可能となり、観察者１２は疲労を軽
減された映像の観察が可能となる。
【００３３】図９は第５の実施の形態による頭部装着型
映像表示装置１１の観察光軸上の断面図である。本実施
の形態における頭部装着型映像表示装置１１は、視線検
出機構を有しているが、視線検出機構そのものは公知の
技術であり、ここではその説明は省く。図９において、
ＩＲＥＤ１７は視線検出機構の投光部で、観察者１２の
眼球４に対して赤外線を投光する。照射された赤外線は
プリズム３を通過した後、観察者１２の眼球４で反射
し、再びプリズム３を通過し、レンズ１８を通って集光
された後、受光素子１９で結像する。
映像表示装置１１の観察光軸上の断面図である。本実施
の形態における頭部装着型映像表示装置１１は、視線検
出機構を有しているが、視線検出機構そのものは公知の
技術であり、ここではその説明は省く。図９において、
ＩＲＥＤ１７は視線検出機構の投光部で、観察者１２の
眼球４に対して赤外線を投光する。照射された赤外線は
プリズム３を通過した後、観察者１２の眼球４で反射
し、再びプリズム３を通過し、レンズ１８を通って集光
された後、受光素子１９で結像する。
【００３４】プリズム３の全反射面２０は、反射膜が蒸
着されているが、この反射膜には視線検出機構の赤外線
が通過する部分にφ１程度の小孔２９が設けられてい
る。このような小孔２９を用いて、視線検出用の赤外光
を分離する構成としたため、従来用いられていたハーフ
ミラーが不要となった。また、プリズム３の全反射面２
０は、ＬＣＤ１の表示映像の結像面ではないので、この
小孔２９は観察者１２が観察する映像に影響を与えるこ
とはない。
着されているが、この反射膜には視線検出機構の赤外線
が通過する部分にφ１程度の小孔２９が設けられてい
る。このような小孔２９を用いて、視線検出用の赤外光
を分離する構成としたため、従来用いられていたハーフ
ミラーが不要となった。また、プリズム３の全反射面２
０は、ＬＣＤ１の表示映像の結像面ではないので、この
小孔２９は観察者１２が観察する映像に影響を与えるこ
とはない。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、頭部装着型映像表示装置に接続されているケーブ
ルを観察者の頭部の側面あるいは後部より出すようにし
たため、観察者にとってのケーブルの煩わしさをなくす
ことができる。
れば、頭部装着型映像表示装置に接続されているケーブ
ルを観察者の頭部の側面あるいは後部より出すようにし
たため、観察者にとってのケーブルの煩わしさをなくす
ことができる。
【００３６】また、請求項２の発明によれば、観察者が
観察する映像に遮蔽部材を取り付けることにより、映像
以外の不要な光線カットできるようになり、映像の品位
を上げることができる。
観察する映像に遮蔽部材を取り付けることにより、映像
以外の不要な光線カットできるようになり、映像の品位
を上げることができる。
【００３７】また、請求項３の発明によれば、左右両眼
で像を観察する頭部装着型映像表示装置の左右の光軸を
独自に傾けられるようにしたことにより、光軸の輻輳角
による虚像までの距離と視度調整による虚像までの距離
とを一致させることが可能となり、観察者にとって疲労
の少ない映像を提供することができる。
で像を観察する頭部装着型映像表示装置の左右の光軸を
独自に傾けられるようにしたことにより、光軸の輻輳角
による虚像までの距離と視度調整による虚像までの距離
とを一致させることが可能となり、観察者にとって疲労
の少ない映像を提供することができる。
【００３８】請求項４の発明によれば、表示素子の位置
を例えば実施の形態のようにｘ、ｙ、θの３軸で調整可
能とすることができ、これによって観察者にとって疲労
の少ない映像を提供することができる。
を例えば実施の形態のようにｘ、ｙ、θの３軸で調整可
能とすることができ、これによって観察者にとって疲労
の少ない映像を提供することができる。
【００３９】さらに請求項５、及び６の発明によれば、
視線検出機構の投光部材、および受光素子を観察光学系
の観察者に対する反対側に設置し、視線検出機構の光を
通すために観察光学系の全反射面に小孔を設ける構成と
したことによりハーフミラー等の部材が不要となり、軽
量、コンパクトな頭部装着型映像表示装置を提供するこ
とができる。
視線検出機構の投光部材、および受光素子を観察光学系
の観察者に対する反対側に設置し、視線検出機構の光を
通すために観察光学系の全反射面に小孔を設ける構成と
したことによりハーフミラー等の部材が不要となり、軽
量、コンパクトな頭部装着型映像表示装置を提供するこ
とができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態による頭部装着型映
像表示装置の斜視図である。
像表示装置の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による頭部装着型映
像表示装置の側面図である。
像表示装置の側面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による頭部装着型映
像表示装置の観察光軸の垂直断面図である。
像表示装置の観察光軸の垂直断面図である。
【図４】本発明と従来のＬＣＤを示す構成図である。
【図５】本発明と従来のＬＣＤの表示状態を示す構成図
である。
である。
【図６】本発明の第３の実施の形態による頭部装着型映
像表示装置の上面図である。
像表示装置の上面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態におけるホルダを示
す正面断面図である。
す正面断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態における映像の表示
状態を示す構成図である。
状態を示す構成図である。
【図９】本発明の第５の実施の形態による頭部装着型映
像表示装置の観察光軸に対する垂直断面図である。
像表示装置の観察光軸に対する垂直断面図である。
【図１０】従来の頭部装着型映像表示装置の上面図であ
る。
る。
１ ＬＣＤ ２ バックライト ３ プリズム ４ 眼球 ５ フレーム ５ａ つる部 ６ ケーブル ７ スライドバー ８ 駆動ギア ９ ラック部 １０ 視度調整つまみ １１ 頭部装着型映像表示装置 １２ 観察者 １３ 映像表示部 １４ａ、１４ｂ 映像表示ユニット １５ ホルダ １６ 調整用ネジ １７ ＩＲＥＤ １８ レンズ １９ 受光素子 ２０ 全反射面 ２１ マスク ２２ 回路基板 ２３、２４ 引っかけ部 ２７ ピン ２８ 長孔 ２９ 小孔
Claims (11)
- 【請求項１】 少なくとも１枚の映像を表示するための
表示素子と、 上記表示素子に表示される映像を観察者の眼球に導くた
めの観察光学系と、 上記観察光学系及び表示素子を保持するためのフレーム
と、 上記フレームを上記観察者の頭部あるいは顔面に装着す
るための装着部材とを有する表示装置において、 上記表示装置と外部との通信を行うための信号を伝送す
るケーブルと、 上記ケーブルを上記装着部材上で支持してこの装着部材
上に這わせ、上記観察者の頭部の側面あるいは後方より
上記ケーブルを導出するための支持部材とを設けたこと
を特徴とする表示装置。 - 【請求項２】 少なくとも１枚の映像を表示するための
表示素子と、 上記表示素子に表示される映像を観察者の眼球に導くた
めの観察光学系と、 上記観察光学系及び表示素子を保持するためのフレーム
と、 上記フレームを上記観察者の頭部あるいは顔面に装着す
るための装着部材とを有する表示装置において、 上記表示素子により表示される虚像の観察範囲を限定す
るための遮蔽部材を設けたことを特徴とする表示装置。 - 【請求項３】 観察者の左右の両眼に映像を表示するた
めの左右の表示素子と、 上記表示素子に表示される映像を観察者の左右の眼球に
導くための左右の観察光学系と、 上記観察光学系及び上記表示素子を保持する左右両眼用
のユニットと、 上記ユニットを保持するフレームと、 上記フレームを上記観察者の頭部あるいは顔面に装着す
るための装着部材と、 上記左右の各ユニットを上記フレームに保持する際に各
ユニットの相対角を調整する相対角調整手段とを設けた
ことを特徴とする表示装置。 - 【請求項４】 少なくとも１枚の映像を表示するための
表示素子と、 上記表示素子の映像を観察者の眼球に導くための観察光
学系と、 上記観察光学系及び上記表示素子を保持するためのフレ
ームと、 上記フレームを上記観察者の頭部あるいは顔面に装着す
るための装着部材とを有する表示装置において、 上記表示素子の位置を調整するための位置調整手段を設
けたことを特徴とする表示装置。 - 【請求項５】 少なくとも１枚の映像を表示するための
表示素子と、 上記表示素子の映像を観察者の眼球に導くための観察光
学系と、 上記観察者の視線方向を検出するための視線検出機構
と、 上記観察光学系、表示素子及び視線検出機構を保持する
ためのフレームと、 上記フレームを上記観察者の頭部あるいは顔面に装着す
るための装着部材とを有する表示装置において、 上記観察光学系の上記観察者に対する反対側に設けら
れ、上記視線検出機構を構成する投光部材と、 上記観察光学系の全反射面に設けられ、上記投光部材よ
り投光される光線を通すための小孔とを設けたことを特
徴とする表示装置。 - 【請求項６】 少なくとも１枚の映像を表示するための
表示素子と、 上記表示素子に表示される映像を観察者の眼球に導くた
めの観察光学系と、 上記観察者の視線方向を検出するための視線検出機構
と、 上記観察光学系、表示素子及び視線検出機構を保持する
ためのフレームと、 上記フレームを上記観察者の頭部あるいは顔面に装着す
るための装着部材とを有する表示装置において、 上記観察光学系の上記観察者に対する反対側に設けら
れ、上記視線検出機構を構成する受光素子と、 上記観察光学系の全反射面に設けられ、上記視線検出機
構を構成する投光部材より投光された光線の角膜反射像
を通すための小孔とを設けたことを特徴とする表示装
置。 - 【請求項７】 上記ケーブルは上記フレームの内側に設
けられた回路基板に接続されていることを特徴とする請
求項１記載の表示装置。 - 【請求項８】 上記表示素子を裏側から照明する照明手
段を設け、上記遮蔽部材は上記照明手段の光が上記観察
者側に漏れるのを防止するものであることを特徴とする
請求項２記載の表示装置。 - 【請求項９】 上記相対角調整手段は、上記フレームと
ユニットにそれぞれ複数個設けられたピンとこのピンが
嵌合する長孔とから成ることを特徴とする請求項３記載
の表示装置。 - 【請求項１０】 上記位置調整手段は、上記フレーム上
において上記表示素子の上記観察光学系まで距離を調整
するように成されている請求項４記載の表示装置。 - 【請求項１１】 上記表示素子は液晶表示素子であるこ
とを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の表示
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7418096A JPH09266554A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7418096A JPH09266554A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09266554A true JPH09266554A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=13539723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7418096A Pending JPH09266554A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09266554A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335711B1 (en) | 1998-04-13 | 2002-01-01 | Olympus Optical Co., Ltd. | Head-mounted picture display device |
| US6646809B1 (en) | 2000-05-10 | 2003-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus, image display system, and image display element |
| JP2009065309A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Konica Minolta Holdings Inc | ヘッドマウントディスプレイ |
| WO2016142975A1 (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | ソニー株式会社 | ウェアラブルディスプレイ、ウェアラブルディスプレイ用筐体及びウェアラブルディスプレイの製造方法 |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP7418096A patent/JPH09266554A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335711B1 (en) | 1998-04-13 | 2002-01-01 | Olympus Optical Co., Ltd. | Head-mounted picture display device |
| US6646809B1 (en) | 2000-05-10 | 2003-11-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display apparatus, image display system, and image display element |
| JP2009065309A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Konica Minolta Holdings Inc | ヘッドマウントディスプレイ |
| WO2016142975A1 (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | ソニー株式会社 | ウェアラブルディスプレイ、ウェアラブルディスプレイ用筐体及びウェアラブルディスプレイの製造方法 |
| JPWO2016142975A1 (ja) * | 2015-03-09 | 2017-12-21 | ソニー株式会社 | ウェアラブルディスプレイ、ウェアラブルディスプレイ用筐体及びウェアラブルディスプレイの製造方法 |
| US10409072B2 (en) | 2015-03-09 | 2019-09-10 | Sony Corporation | Wearable display, casing for a wearable display, and manufacturing method for a wearable display |
| US10684484B2 (en) | 2015-03-09 | 2020-06-16 | Sony Corporation | Wearable display, casing for a wearable display, and manufacturing method for a wearable display |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050315 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050705 |