JPH1039784A - Head mounted display device - Google Patents

Head mounted display device

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JPH1039784A
JPH1039784A JP8215032A JP21503296A JPH1039784A JP H1039784 A JPH1039784 A JP H1039784A JP 8215032 A JP8215032 A JP 8215032A JP 21503296 A JP21503296 A JP 21503296A JP H1039784 A JPH1039784 A JP H1039784A
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Japan
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observer
optical path
head
display
image display
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JP8215032A
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Hisashi Tento
久 天藤
Keizo Kumai
慶蔵 熊井
Yukiko Kuwayama
裕紀子 桑山
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head mounted display permitting to be freely changed in a direction of a virtual image displayed to an observer, simple in structure, light-weighted, wellbalanced in weight, and easy to use. SOLUTION: This head mounted display device holds an emitting means of an image display light beam and an optical path varying means 7 arranged in front of an observer A, and is also equipped with a holding means 3 permitting to be mounted on the head of the observer A. A virtual image is formed for an observation in front of the observer A by varying the optical path of the image display light beam by the optical path varying means 7. The emitting means of an image display light beam and the optical path varying means 7 are combined with each other so as to be integrally movable along a spherical surface of the holding means 3. The center of the spherical surface is arranged at a position more proximately to the observer A than to the optical path varying means 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示光の出射
手段と、その画像表示光の光路変更手段とを備える頭部
装着型表示装置(ヘッドマウンテッドディスプレイ(H
MD))に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a head-mounted display device (head mounted display (H) comprising an image display light emitting means and an optical path changing means for the image display light.
MD)).

【0002】[0002]

【従来の技術】頭部装着型表示装置として、画像表示光
の出射手段と、観察者の前方に配置される光路変更手段
と、その画像表示光の出射手段と光路変更手段とを保持
すると共に観察者の頭部に装着可能な保持手段とを備え
るものが用いられている。その光路変更手段により画像
表示光の光路を変更することで、観察者の前方に観察対
称の虚像を形成している。
2. Description of the Related Art As a head-mounted display device, an image display light emitting unit, an optical path changing unit disposed in front of an observer, and the image display light emitting unit and the optical path changing unit are held. What has a holding means attachable to the observer's head is used. By changing the light path of the image display light by the light path changing means, an observation-symmetric virtual image is formed in front of the observer.

【0003】その観察対称の表示虚像が現れる方向は、
観察者が見やすいように自由に変更できることが望まれ
る。特に、一方の眼でのみ表示虚像を視認する単眼視タ
イプの頭部装着型表示装置は、種々の作業や行動を行な
う際の情報提示や画像表示に利用されるので、その作業
や行動に支障のない方向に表示虚像を位置させることが
望まれる。
The direction in which the display virtual image of the observation symmetry appears is as follows:
It is desired that it can be changed freely so that the observer can easily see it. In particular, monocular-type head-mounted display devices that allow a user to view a virtual image only with one eye are used for presenting information and displaying images when performing various tasks and actions. It is desired that the display virtual image be located in a direction where there is no gap.

【0004】従来の頭部装着型表示装置においては、両
眼により表示虚像を視認する両眼視タイプでは、各眼の
前方に配置される光路変更手段の両眼間距離を調整する
ことで、その表示虚像の現れる方向を変更するのが一般
的であった。また、単眼視タイプでは、画像表示光の出
射手段と光路変更手段とから構成される表示ユニットの
位置を、観察者の視野内で上下方向、あるいは左右方向
に若干移動させることで、その表示虚像の現れる方向を
変更していた。
In a conventional head-mounted display device, in a binocular viewing type in which a display virtual image is visually recognized by both eyes, an inter-eye distance of an optical path changing means disposed in front of each eye is adjusted. In general, the direction in which the display virtual image appears is changed. Further, in the monocular viewing type, the display virtual image is displayed by slightly moving the position of the display unit including the image display light emitting unit and the optical path changing unit vertically or horizontally in the field of view of the observer. Has changed the direction in which appears.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の頭部装着型表示
装置では、観察者の作業状態や好みに応じて表示虚像の
現れる方向を任意に調節することができなかった。
In the conventional head-mounted display device, the direction in which the display virtual image appears cannot be arbitrarily adjusted according to the work condition or preference of the observer.

【0006】そこで、その表示ユニットを観察者の視野
範囲内で上下方向と左右方向の双方の方向に移動できる
ようにすることが考えられる。しかし、この場合は表示
ユニットを保持手段に、上下方向に移動可能に連結する
機構と、左右方向に移動可能に連結する機構とが必要で
あるため、連結構造が複雑になって重量が大きくなると
いう問題がある。
Therefore, it is conceivable that the display unit can be moved in both the vertical and horizontal directions within the range of the field of view of the observer. However, in this case, a mechanism for connecting the display unit to the holding means movably in the vertical direction and a mechanism for connecting the display unit movably in the left and right direction are required, so that the connecting structure becomes complicated and the weight increases. There is a problem.

【0007】また、その表示ユニットをフレキシブルな
アームを介して保持することも考えられる。しかし、こ
の場合は観察者の顔面から遠くに離れた位置に表示ユニ
ットの全重量が集中することになり、表示ユニットの重
心が観察者の頭部から離れるため、重量バランスが悪く
なって観察者に作用するモーメントが大きくなり、使い
難くなるという問題がある。
It is also conceivable to hold the display unit via a flexible arm. However, in this case, the entire weight of the display unit is concentrated at a position far away from the observer's face, and the center of gravity of the display unit is separated from the observer's head. However, there is a problem that the moment acting on the motor becomes large and it becomes difficult to use.

【0008】本発明は、上記課題を解決することのでき
る頭部装着型表示装置を提供することを目的とする。
[0008] An object of the present invention is to provide a head-mounted display device which can solve the above-mentioned problems.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、画像表示光の
出射手段と、観察者の前方に配置される光路変更手段
と、その画像表示光の出射手段と光路変更手段とを保持
すると共に観察者の頭部に装着可能な保持手段とを備
え、観察者の前方に観察対称の虚像が形成されるよう
に、その光路変更手段により画像表示光の光路を変更可
能な頭部装着型表示装置において、その画像表示光の出
射手段と光路変更手段とが、その保持手段に球面に沿っ
て一体的に運動可能に連結され、その球面の中心は、そ
の光路変更手段よりも観察者に近接した位置に配置され
ることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an image display light emitting means, an optical path changing means disposed in front of an observer, and the image display light emitting means and the optical path changing means. Holding means that can be mounted on the observer's head, and a head-mounted display that can change the optical path of image display light by the optical path changing means so that an observation-symmetric virtual image is formed in front of the observer. In the apparatus, the image display light emitting unit and the optical path changing unit are integrally movably connected to the holding unit along the spherical surface, and the center of the spherical surface is closer to the observer than the optical path changing unit. It is characterized in that it is arranged at a specified position.

【0010】本発明の構成によれば、その画像表示光の
出射手段と光路変更手段とを、その光路変更手段よりも
観察者に近接した位置を中心として、保持手段に対して
球面に沿って一体的に運動させることで、その光路変更
手段を球面に沿って変位させることができる。これによ
り、その虚像の観察者に対する方向を自由に変更でき
る。しかも、その画像表示光の出射手段と光路変更手段
の保持手段への連結は、球面に沿う運動を可能にするだ
けでよいので、連結構造が簡単になって軽量化を図るこ
とができる。その球面の中心が、その光路変更手段より
も観察者に近接した位置に配置されることで、その一体
化された画像表示光出射手段と光路変更手段の重心を光
路変更手段よりも観察者に近接させることができ、重量
バランスをよくして観察者に作用するモーメントを小さ
くし、装置を使い易くすることができる。
According to the structure of the present invention, the image display light emitting means and the light path changing means are arranged along the spherical surface with respect to the holding means with the center closer to the observer than the light path changing means. By integrally moving, the optical path changing means can be displaced along the spherical surface. Thereby, the direction of the virtual image with respect to the observer can be freely changed. In addition, since the connection of the image display light emitting means and the optical path changing means to the holding means only needs to enable the movement along the spherical surface, the connecting structure is simplified and the weight can be reduced. The center of the spherical surface is arranged at a position closer to the observer than the optical path changing unit, so that the center of gravity of the integrated image display light emitting unit and the optical path changing unit is closer to the observer than the optical path changing unit. It is possible to make them close to each other, improve the weight balance, reduce the moment acting on the observer, and make the apparatus easy to use.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1に示す頭部装着型表示装置1は、表示
ユニット2と、この表示ユニット2の保持部3とを備え
る。
A head mounted display 1 shown in FIG. 1 includes a display unit 2 and a holding unit 3 for the display unit 2.

【0013】その表示ユニット2は、ハウジング5と、
このハウジング5に内蔵される画像表示器6と、この画
像表示器6が出射する画像表示光の光路を変更するコン
バイナ7とを有する。
The display unit 2 includes a housing 5 and
The image display 6 includes an image display 6 built in the housing 5 and a combiner 7 for changing an optical path of image display light emitted from the image display 6.

【0014】その保持部3は、観察者の頭部に取り外し
可能に装着されるもので、頭頂部に嵌め合わされるU字
形バンド状の第1部材3aと、後頭部に嵌め合わされる
U字形バンド状の第2部材3bと、頭部の両側面に位置
してそれぞれ第1部材3aの端部と第2部材3bの端部
とに接続される一対の第3部材3cと、その第1部材3
aの両端部から前方に延びるアームの先端に取り付けら
れて頭頂部側面に押し当てられる一対の上部パッド3d
と、各第3部材3cから下方に延びるアームの先端に取
り付けられて頸部側面に押し当てられる一対の下部パッ
ド3eと、一方の第3部材3cから前方に延びる支持ア
ーム3fとを有する。この保持部3は、観察者の頭部に
直接取り付けてもよいし、作業帽やヘルメット等の上か
ら取り付けてもよい。図2の(1)、(2)は観察者A
に頭部装着型表示装置1を取り付けた状態を示す。
The holding portion 3 is detachably attached to the head of the observer, and has a U-shaped band-shaped first member 3a fitted to the top of the head, and a U-shaped band shaped to be fitted to the back of the head. A pair of third members 3c located on both side surfaces of the head and connected to the end of the first member 3a and the end of the second member 3b, respectively;
a pair of upper pads 3d attached to the tip of an arm extending forward from both ends of
And a pair of lower pads 3e attached to the distal ends of arms extending downward from the third members 3c and pressed against the side surfaces of the neck, and a support arm 3f extending forward from one third member 3c. The holding unit 3 may be directly attached to the head of the observer, or may be attached from above a work cap or a helmet. (1) and (2) in FIG.
Shows a state where the head mounted display device 1 is attached.

【0015】図3に示すように、上記画像表示器6は、
反射鏡付のハロゲンランプ、メタルハライドランプ、冷
陰極管等により構成されるバックライト14と、このバ
ックライト14の調光用電圧調整器15と、そのバック
ライト14の熱を吸収する熱吸収フィルタ16と、液晶
パネル17と、そのバックライト14の光のむらを均一
にして液晶パネル17に導く散乱板18とを有する。そ
の液晶パネル17における画像形成部が画像表示光出射
面とされる。
As shown in FIG. 3, the image display 6 comprises:
A backlight 14 including a halogen lamp, a metal halide lamp, a cold cathode tube, and the like with a reflecting mirror, a dimming voltage regulator 15 for the backlight 14, and a heat absorption filter 16 for absorbing heat of the backlight 14 And a liquid crystal panel 17, and a scattering plate 18 that guides the backlight 14 to the liquid crystal panel 17 with uniform light unevenness. The image forming portion of the liquid crystal panel 17 is an image display light emission surface.

【0016】この画像表示器6は、ケーブル等を介して
表示信号の処理部に接続される。その信号処理部は、保
持部3に設けられてもよいし、観察者Aから離れた位置
に設けられてもよく、制御回路21と表示回路22とを
有する。その制御回路21は、通信インターフェイス2
3、中央処理装置24、メモリ25、画像コントローラ
26および画像メモリ27により構成され、その通信イ
ンターフェイス23にモデム28を介して有線や無線に
より表示信号発生部30に接続される。その表示信号発
生部30は、例えばコンピュータにより構成される。そ
の中央処理装置24は、メモリ25に記憶されたプログ
ラムに従い画像の表示制御を行なう。その画像コントロ
ーラ26は中央処理装置24の制御により、信号発生部
30から送られる画像信号の画像メモリ27への書き込
みと読み出しを行なう。その表示回路22は、制御回路
21から送られる画像信号を液晶パネル17の駆動用信
号に変換する画像出力インターフェイス31と、その駆
動用信号により液晶パネル17を駆動するドライバ32
とにより構成される。
The image display 6 is connected to a display signal processing unit via a cable or the like. The signal processing unit may be provided in the holding unit 3 or may be provided at a position away from the observer A, and includes a control circuit 21 and a display circuit 22. The control circuit 21 includes the communication interface 2
3, a central processing unit 24, a memory 25, an image controller 26, and an image memory 27. The communication interface 23 is connected to the display signal generator 30 via a modem 28 by wire or wirelessly. The display signal generator 30 is constituted by, for example, a computer. The central processing unit 24 controls display of an image according to a program stored in the memory 25. The image controller 26 writes and reads an image signal sent from the signal generator 30 to and from the image memory 27 under the control of the central processing unit 24. The display circuit 22 includes an image output interface 31 for converting an image signal sent from the control circuit 21 into a driving signal for the liquid crystal panel 17, and a driver 32 for driving the liquid crystal panel 17 based on the driving signal.
It is composed of

【0017】図1に示すように、その画像表示器6を内
蔵するハウジング5に、前方に延びるアーム5aが一体
化され、そのアーム5aの前端に上記コンバイナ7が取
り付けられる。これにより、そのコンバイナ7は液晶パ
ネル17に対向するように配置される。なお、本実施形
態では、そのコンバイナ7はアーム5aに図1において
矢印で示すように縦軸中心に回転可能にヒンジを介して
取り付けられる。
As shown in FIG. 1, an arm 5a extending forward is integrated with a housing 5 containing the image display 6, and the combiner 7 is attached to a front end of the arm 5a. Thereby, the combiner 7 is arranged so as to face the liquid crystal panel 17. In this embodiment, the combiner 7 is attached to the arm 5a via a hinge so as to be rotatable about the vertical axis as indicated by an arrow in FIG.

【0018】そのコンバイナ7が観察者Aの前方に配置
されるように、その保持部3の支持アーム3fに表示ユ
ニット2が連結される。図3に示すように、そのコンバ
イナ7は、その画像表示器6から出射される画像表示光
Lの光路を変更して観察者Aの瞳13に導き、これによ
り、観察者Aの前方に観察対象の虚像を形成する。ま
た、そのコンバイナ7の前方からの光がコンバイナ7を
透過して観察者Aの瞳13に至ることで、観察者Aは虚
像と前方の実在物の双方を視認できる。そのコンバイナ
7は、例えば、その画像表示光Lの光路を反射により変
更するハーフミラーや、回折に変更するホログラム素子
により構成できる。そのコンバイナ7の光路変更面は、
フラット面である場合よりも、観察対象の虚像の結像位
置を観察者Aの前遠方にする曲面とされているのが好ま
しい。
The display unit 2 is connected to the support arm 3f of the holder 3 so that the combiner 7 is arranged in front of the observer A. As shown in FIG. 3, the combiner 7 changes the optical path of the image display light L emitted from the image display 6 and guides the image display light L to the pupil 13 of the observer A. Form a virtual image of the object. Further, light from the front of the combiner 7 passes through the combiner 7 and reaches the pupil 13 of the observer A, so that the observer A can visually recognize both the virtual image and the real object in front. The combiner 7 can be composed of, for example, a half mirror that changes the optical path of the image display light L by reflection or a hologram element that changes the optical path to diffraction. The optical path changing surface of the combiner 7 is
It is preferable that the curved surface is formed so that the virtual image of the observation target is formed farther in front of the observer A than a flat surface.

【0019】図4、図5に示すように、その表示ユニッ
ト2は連結機構50を介して保持部3の支持アーム3f
に連結されている。その連結機構50は、その支持アー
ム3fの先端に一体化されている受け部材52と、その
表示ユニット2のハウジング5に一体化されている接合
部材53と、リテーナ54とを有する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the display unit 2 is connected to the support arm 3f of the holder 3 via a connecting mechanism 50.
It is connected to. The connection mechanism 50 has a receiving member 52 integrated with the tip of the support arm 3f, a joining member 53 integrated with the housing 5 of the display unit 2, and a retainer 54.

【0020】その受け部材52は、中央孔52aを有す
るリング状とされ、外周に上記支持アーム3fの先端が
一体化されている。この受け部材52の内径側の一側面
は、球面の一部からなる受け部材側第1摺動面52bと
されている。その球面の中心は、観察者Aの頭部の左右
間に位置するものとされ、観察者Aの一方の瞳13に可
及的に近接されるのが好ましい。また、その受け部材5
2の内径側の他側面は、その球面と同心の球面の一部か
らなる受け部材側第2摺動面52cとされている。
The receiving member 52 is formed in a ring shape having a central hole 52a, and the distal end of the support arm 3f is integrated with the outer periphery. One side surface on the inner diameter side of the receiving member 52 is a receiving member-side first sliding surface 52b that is a part of a spherical surface. The center of the spherical surface is located between the left and right sides of the head of the observer A, and is preferably as close as possible to one pupil 13 of the observer A. The receiving member 5
The other side surface on the inner diameter side of 2 is a receiving member side second sliding surface 52c formed of a part of a spherical surface concentric with the spherical surface.

【0021】その接合部材53は外周が円形で、ハウジ
ング5にボルト等の固定手段により固定され、表面は前
記球面と同心の球面の一部からなる接合部材側摺動面5
3aとされている。その接合部材側摺動面53a上に、
円筒部53bが形成されている。この円筒部53bは、
上記受け部材52の中央孔52aよりも小径とされ、そ
の軸心は前記球面の中心を通るものとされている。
The joint member 53 has a circular outer periphery and is fixed to the housing 5 by fixing means such as bolts, and the surface thereof is a joint member-side sliding surface 5 formed of a part of a spherical surface concentric with the spherical surface.
3a. On the joining member side sliding surface 53a,
A cylindrical portion 53b is formed. This cylindrical portion 53b
The diameter is smaller than the center hole 52a of the receiving member 52, and the axis thereof passes through the center of the spherical surface.

【0022】その受け部材52は接合部材53にリテー
ナ54を介して押し付けられる。すなわち、そのリテー
ナ54は外周が円形で、一側面が上記球面と同心の球面
の一部からなるリテーナ側摺動面54aとされている。
その受け部材52の中央孔52aに、その接合部材53
の円筒部53bが挿通され、その円筒部53bの上面に
リテーナ54がネジ58により固定される。これによ
り、受け部材側第1摺動面52bが接合部材側摺動面5
3aに押し付けられ、リテーナ側摺動面54aが受け部
材側第2摺動面52cに押し付けられ、その接合部材5
3は受け部材52に各摺動面53a、52b、52c、
54aを介して適度な摩擦力の作用下において相対的に
球面運動が可能に取り付けられている。すなわち、画像
表示器6とコンバイナ7とが、保持部3に球面に沿って
一体的に運動可能に連結され、その球面の中心は、その
コンバイナ7よりも観察者に近接した位置に配置されて
いる。これにより、その表示ユニット2を観察者Aに対
して、図4において矢印Pで示すように左右方向周りの
ピッチ方向と、矢印Rで示すように前後方向周りのロー
ル方向と、矢印Yで示すように上下方向周りのヨー方向
とに運動させ、コンバイナ7を球面に沿って変位させる
ことができる。
The receiving member 52 is pressed against the joining member 53 via a retainer 54. That is, the outer periphery of the retainer 54 is circular, and one side surface is a retainer-side sliding surface 54a formed of a part of a spherical surface concentric with the spherical surface.
The joining member 53 is inserted into the central hole 52a of the receiving member 52.
Is inserted, and the retainer 54 is fixed to the upper surface of the cylindrical portion 53b by screws 58. As a result, the receiving member side first sliding surface 52b is connected to the joining member side sliding surface 5b.
3a, the retainer side sliding surface 54a is pressed against the receiving member side second sliding surface 52c, and the joining member 5
3 is a sliding surface 53a, 52b, 52c,
It is mounted via a 54a so as to be capable of relatively spherical movement under the action of a moderate frictional force. That is, the image display 6 and the combiner 7 are integrally movably connected to the holding unit 3 along the spherical surface, and the center of the spherical surface is arranged at a position closer to the observer than the combiner 7. I have. Thereby, the display unit 2 is shown to the observer A by the pitch direction around the left-right direction as shown by the arrow P in FIG. 4, the roll direction around the front-rear direction as shown by the arrow R, and the arrow Y. The combiner 7 can be displaced along the spherical surface by moving the combiner 7 in the yaw direction around the vertical direction.

【0023】上記頭部装着型表示装置1によれば、観察
対象の虚像の観察者Aに対する方向を自由に変更でき
る。例えば、図6の(1)、(2)は本発明の頭部装着
型表示装置1による表示例を示す。図示の例では、倉庫
55から製品56の出庫作業を行なう作業者が観察者と
して頭部装着型表示装置を装着し、その出庫対象の製品
の配置情報を、右折を示す矢印からなる表示虚像57に
より表示している。すなわち、図2の(1)に示すよう
にコンバイナ7を観察者Aの一方の瞳13の側に偏って
配置した場合は、図6の(1)に示すように表示虚像5
7は一方の瞳13の側に偏って現れ、図2の(2)に示
すようにコンバイナ7を観察者Aの両方の瞳の間に配置
した場合は、図6の(2)に示すように表示虚像57は
両方の瞳の間に現れる。また、表示ユニット2の保持部
3への連結は、球面に沿う運動を可能にするだけでよい
ので、連結構造を簡単化して軽量化を図ることができ
る。また、その球面の中心がコンバイナ7よりも観察者
Aに近接した位置に配置されることで、その表示ユニッ
ト2の重心を光路変更手段よりも観察者に近接させるこ
とができ、重量バランスをよくして観察者Aに作用する
モーメントを小さくし、装置を使い易くすることができ
る。また、表示が不要な場合は、表示ユニット2をピッ
チ方向に回転させることで、コンバイナ7を観察者Aの
視野範囲の上方に変位させることができる。その球面の
中心を観察者Aの眼球位置近傍に配置することで、表示
虚像が歪んだり、表示虚像が明瞭に視認できるアイポイ
ントから外れるのを防止できる。また、観察者Aとコン
バイナ7とを離間できるので、観察者Aが眼鏡を装着し
ている場合でもアイポイントをずらすことなく容易に装
着可能である。
According to the head mounted display 1, the direction of the virtual image of the observation object with respect to the observer A can be freely changed. For example, (1) and (2) of FIG. 6 show display examples of the head-mounted display device 1 of the present invention. In the example shown in the figure, a worker who performs the work of unloading the product 56 from the warehouse 55 wears the head-mounted display device as an observer, and displays the placement information of the unloading target product on the display virtual image 57 composed of an arrow indicating a right turn. Is indicated by. That is, when the combiner 7 is arranged so as to be biased toward one pupil 13 of the observer A as shown in FIG. 2A, the display virtual image 5 is displayed as shown in FIG.
7 is biased toward one pupil 13, and when the combiner 7 is arranged between both pupils of the observer A as shown in (2) of FIG. 2, as shown in (2) of FIG. The displayed virtual image 57 appears between both pupils. Further, since the connection of the display unit 2 to the holding unit 3 only needs to enable the movement along the spherical surface, the connection structure can be simplified and the weight can be reduced. In addition, since the center of the spherical surface is located closer to the observer A than the combiner 7, the center of gravity of the display unit 2 can be closer to the observer than the optical path changing means, and the weight balance can be improved. Thus, the moment acting on the observer A can be reduced, and the device can be easily used. When the display is unnecessary, the combiner 7 can be displaced above the visual field range of the observer A by rotating the display unit 2 in the pitch direction. By arranging the center of the spherical surface near the eyeball position of the observer A, it is possible to prevent the display virtual image from being distorted and from being out of the eye point where the display virtual image can be clearly recognized. Further, since the observer A and the combiner 7 can be separated from each other, even if the observer A wears glasses, the wearer can easily wear it without shifting the eye point.

【0024】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、上記コンバイナ7に代えて画像表示光Lを
全反射するミラーを用いてもよい。また、表示ユニット
2を保持部3に連結する構造は、表示ユニット2が球面
に沿って運動可能であれば特に限定されず、例えば球継
手を介して連結してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, a mirror that totally reflects the image display light L may be used instead of the combiner 7. The structure for connecting the display unit 2 to the holding unit 3 is not particularly limited as long as the display unit 2 can move along a spherical surface. For example, the structure may be connected via a ball joint.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明の頭部装着型表示装置によれば、
表示虚像の観察者に対する方向を自由に変更でき、しか
も、構造が簡単になって軽量化を図ることができ、重量
バランスをよくして使い易くすることができる。
According to the head mounted display of the present invention,
The direction of the display virtual image with respect to the observer can be freely changed, and the structure can be simplified, the weight can be reduced, and the weight balance can be improved to facilitate use.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態の頭部装着型表示装置の斜視
FIG. 1 is a perspective view of a head-mounted display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態の頭部装着型表示装置の
(1)はコンバイナを一方の瞳の側に偏って配置した場
合の平面図、(2)はコンバイナを両方の瞳の間に配置
した場合の平面図
FIG. 2 is a plan view of a head-mounted display device according to an embodiment of the present invention in which a combiner is arranged so as to be biased toward one pupil, and FIG. Plan view when placed

【図3】本発明の実施形態の頭部装着型表示装置の構成
説明図
FIG. 3 is a configuration explanatory view of a head-mounted display device according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態の頭部装着型表示装置の要部
の分解状態での斜視図
FIG. 4 is an exploded perspective view of a main part of the head mounted display device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態の頭部装着型表示装置の要部
の断面図
FIG. 5 is a sectional view of a main part of the head-mounted display device according to the embodiment of the present invention;

【図6】本発明の実施形態の頭部装着型表示装置により
視認される景色の(1)はコンバイナを一方の瞳の側に
偏って配置した場合の説明図、(2)はコンバイナを両
方の瞳の間に配置した場合の説明図
FIGS. 6A and 6B are explanatory diagrams of a scene visually recognized by the head-mounted display device according to the embodiment of the present invention, in which a combiner is arranged to be biased toward one pupil, and FIG. Explanatory diagram when placed between pupils

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 保持部 6 画像表示器 7 コンバイナ A 観察者 3 Holder 6 Image display 7 Combiner A Observer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像表示光の出射手段と、 観察者の前方に配置される光路変更手段と、 その画像表示光の出射手段と光路変更手段とを保持する
と共に観察者の頭部に装着可能な保持手段とを備え、 観察者の前方に観察対称の虚像が形成されるように、そ
の光路変更手段により画像表示光の光路を変更可能な頭
部装着型表示装置において、 その画像表示光の出射手段と光路変更手段とが、その保
持手段に球面に沿って一体的に運動可能に連結され、そ
の球面の中心は、その光路変更手段よりも観察者に近接
した位置に配置されることを特徴とする頭部装着型表示
装置。
1. An image display light emitting unit, an optical path changing unit disposed in front of an observer, and the image display light emitting unit and the optical path changing unit are held and mounted on the observer's head. A head-mounted display device capable of changing the optical path of the image display light by the optical path changing means so that a virtual image symmetrical to the observation is formed in front of the observer. The emitting means and the optical path changing means are connected to the holding means so as to be integrally movable along the spherical surface, and the center of the spherical surface is arranged at a position closer to the observer than the optical path changing means. Characteristic head-mounted display device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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GB2294902A (en) * 1994-11-11 1996-05-15 Nawrot Hermann Spezialpapgmbh Composite packing sheets
US6680802B1 (en) 1999-08-05 2004-01-20 Olympus Optical Co., Ltd. Head-mounted image video display

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