JPH11202796A - Display device mounted on head - Google Patents
Display device mounted on headInfo
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- JPH11202796A JPH11202796A JP1497198A JP1497198A JPH11202796A JP H11202796 A JPH11202796 A JP H11202796A JP 1497198 A JP1497198 A JP 1497198A JP 1497198 A JP1497198 A JP 1497198A JP H11202796 A JPH11202796 A JP H11202796A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示部と眼球
との視軸調節機構を有する頭部装着型表示装置に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a head-mounted display device having a visual axis adjusting mechanism for an image display unit and an eyeball.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、携帯型の大画面モニタとして頭部
装着型表示装置が商品化されている。図7は頭部装着型
表示装置の側面図を示し、画像表示部1は2個所のヒン
ジ2a、2bを有する支持部材2により装着部材3に結
合されており、装着部材3には額パッド4が取り付けら
れている。そして、額パッド4はパッド5aとパッドベ
ース5b及びベース6から構成されている。2. Description of the Related Art Hitherto, a head mounted display device has been commercialized as a portable large screen monitor. FIG. 7 shows a side view of the head-mounted display device. The image display unit 1 is connected to the mounting member 3 by a support member 2 having two hinges 2a and 2b. Is attached. The forehead pad 4 includes a pad 5a, a pad base 5b, and a base 6.
【0003】使用時には、装着部材3を観察者Sの頭部
に装着し、額パッド4のパッド5aを額に当接する。こ
のとき、画像表示部1と眼球との視軸調節を2個所のヒ
ンジ2a、2bにより行う。In use, the mounting member 3 is mounted on the head of the observer S, and the pad 5a of the forehead pad 4 contacts the forehead. At this time, visual axis adjustment between the image display unit 1 and the eyeball is performed by two hinges 2a and 2b.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、1個所のヒンジ2bを画像表示部1と
眼球との視軸高さ調節用としているが、額パッド4と表
示画像との高さが近付くような位置に視軸が合う観察者
Sの場合には、装着部材3側のヒンジ2aが支持点とな
って移動し、画像表示部1が眼球から離れて2点鎖線位
置1’にきてしまう。これによって、画像表示部1の重
量モーメントが大きくなり観察者Sに重量感を与え、長
時間使用した場合に疲労感等を与えることになる。However, in the above-mentioned conventional example, one hinge 2b is used for adjusting the height of the visual axis between the image display unit 1 and the eyeball. However, the height between the forehead pad 4 and the display image is adjusted. In the case of the observer S whose visual axis is aligned with a position where the distance approaches, the hinge 2a on the mounting member 3 side moves as a support point, and the image display unit 1 separates from the eyeball and the two-dot chain line position 1 '. I will come. As a result, the weight moment of the image display unit 1 increases, giving the observer S a feeling of weight, and giving a feeling of fatigue or the like when used for a long time.
【0005】また、1個の表示装置を複数の観察者Sで
使用する際に、各観察者Sに適した視軸高さ調節を行う
ためには、毎回視軸高さを調節しなければならず、直ち
に映像を観察したい場合に不便である。更に、観察者S
が1人であっても何らかの外力等を加えてしまったとき
などに、簡単に視軸高さ調節がずれてしまうという問題
点もある。In order to adjust the visual axis height suitable for each observer S when one display device is used by a plurality of observers S, the visual axis height must be adjusted each time. In addition, it is inconvenient to immediately observe the video. Further, observer S
However, there is also a problem that the visual axis height adjustment is easily shifted when some external force or the like is applied even by one person.
【0006】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
眼球と額パッドとの距離を常に一定として、重量モーメ
ントを変化させることなく、安定した装着感が得られる
頭部装着型表示装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems,
An object of the present invention is to provide a head-mounted display device in which a distance between an eyeball and a forehead pad is always constant and a stable wearing feeling is obtained without changing a weight moment.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る頭部装着型表示装置は、表示素子及び該
表示素子を拡大表示する光学手段を有する表示部と、該
表示部を装着者の頭部前面に装着する装着手段とを有す
る頭部装着型表示装置において、前記装着手段は少なく
とも装着状態において装着者の額に当接する装着パッド
を有し、該装着パッドは前記表示部に対して高さ方向に
可動とし、前記装着パッドと装着者の額の当接位置を調
節可能としたことを特徴とする。In order to achieve the above object, a head mounted display according to the present invention comprises a display unit having a display element and optical means for enlarging and displaying the display element; A head-mounted display device having mounting means mounted on the front surface of the wearer's head, wherein the mounting means has a mounting pad that abuts on the forehead of the wearer in at least a mounted state, and the mounting pad is provided on the display unit. , Is movable in the height direction, and the contact position between the mounting pad and the wearer's forehead can be adjusted.
【0008】また、本発明に係る頭部装着型表示装置
は、表示素子及び該表示素子を拡大表示する光学手段を
有する表示部と、該表示部を装着者の頭部前面に装着す
る装着手段とを有する頭部装着型表示装置において、前
記装着手段は前記表示部を支持する装着フレームと、該
装着フレームに支持され少なくとも装着状態において装
着者の額に当接する装着パッドとを有し、該装着パッド
は前記表示部に対して高さ方向に可動とし、前記装着パ
ッドと装着者の額の当接位置を調節可能としたことを特
徴とする。A head-mounted display device according to the present invention provides a display unit having a display element and an optical unit for enlarging and displaying the display element, and a mounting unit for mounting the display unit on the front of the head of the wearer. Wherein the mounting means has a mounting frame that supports the display unit, and a mounting pad that is supported by the mounting frame and abuts on the forehead of the wearer in at least the mounted state. The mounting pad is movable in a height direction with respect to the display unit, and a contact position between the mounting pad and a wearer's forehead can be adjusted.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】本発明を図1〜図6に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図1〜図5は第1の実施
例を示し、図1は視軸調節前の断面図、図2はその正面
図、図3は視軸調節途中での正面図、図4は視軸調節後
の断面図、図5はその正面図を表している。頭部装着型
表示装置の表示部11の内部には、全反射ミラーを含む
プリズム12、画像表示手段13、照明手段14、電気
回路基板15が内蔵されている。電気回路基板15はワ
イヤハーネス又はフレキシブルケーブル等を介して画像
表示手段13及び照明手段14に接続されている。表示
部11を支持する装着フレーム16は、弾性力を有する
金属又は合成樹脂等の材料により形成され、金属を使用
した場合には表示部11の放熱が可能である。表示部1
1はヒンジ部17に保持されて装着フレーム16に連結
され、上下方向に回動することができるようになってい
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in FIGS. 1 to 5 show a first embodiment. FIG. 1 is a sectional view before visual axis adjustment, FIG. 2 is a front view thereof, FIG. 3 is a front view in the middle of visual axis adjustment, and FIG. FIG. 5 shows a front sectional view of a later sectional view. A prism 12 including a total reflection mirror, an image display unit 13, an illumination unit 14, and an electric circuit board 15 are built in a display unit 11 of the head mounted display. The electric circuit board 15 is connected to the image display unit 13 and the illumination unit 14 via a wire harness or a flexible cable. The mounting frame 16 supporting the display unit 11 is formed of a material having elasticity, such as a metal or a synthetic resin. When a metal is used, the display unit 11 can radiate heat. Display 1
1 is held by a hinge 17 and connected to a mounting frame 16 so as to be able to rotate up and down.
【0010】また、装着フレーム16にはベース18が
取り付けられており、ベース18はビス又は接着又は溶
着等で固定されている。なお、装着フレーム16が合成
樹脂材料の成形品の場合には、装着フレーム16とベー
ス18を一体成形することも可能である。ベース18は
枠体状で内側には複数の凹凸部が設けられており、更に
ベース18の凹凸部の近傍には、目印となるマーク、例
えば数字1、2、3、・・・やアルファベットA、B、
C、・・・等の印刷又は刻印を付けるようにしてもよ
い。A base 18 is attached to the mounting frame 16, and the base 18 is fixed by screws, adhesive or welding. When the mounting frame 16 is a molded product made of a synthetic resin material, the mounting frame 16 and the base 18 can be integrally formed. The base 18 has a frame shape and is provided with a plurality of concave and convex portions on the inner side. Further, in the vicinity of the concave and convex portions of the base 18, marks serving as markers, for example, numerals 1, 2, 3,. , B,
C or the like may be printed or stamped.
【0011】ベース18には額パッド19が固定されて
おり、この額パッド19は弾性力を有する材料、例えば
ゴムや発泡スポンジ等の材料で形成されたパッド19a
とパッドベース19bから構成されており、パッド19
aとパッドベース19bは接着剤又は両面テープ等で貼
り付けられている。パッドベース19bはベース18の
内側にある凹凸部に合致する2個所の凸部19cを有
し、ベース18の凹凸部と係合し保持されている。ま
た、ベース18の凸部近傍には2個の調節摘み20が設
けられ、額パッド19を移動する際には調節摘み20を
互いに接近する方向に外力を加えることにより、図3に
示すようにベース18の凹凸部からパッドベース19b
の凸部19cが移動して、図4、図5に示すようにベー
ス18の任意の凹凸部に係合できるようになっている。A forehead pad 19 is fixed to the base 18. The forehead pad 19 is a pad 19a made of a material having elasticity, for example, a material such as rubber or foam sponge.
And a pad base 19b.
a and the pad base 19b are attached with an adhesive or a double-sided tape. The pad base 19b has two projections 19c that match the projections and depressions inside the base 18, and is engaged with and held by the projections and depressions of the base 18. In addition, two adjustment knobs 20 are provided near the convex portion of the base 18, and when the forehead pad 19 is moved, an external force is applied to the adjustment knobs 20 in a direction approaching each other, as shown in FIG. From the uneven portion of the base 18 to the pad base 19b
The convex portion 19c of the base 18 moves so as to be able to engage with an arbitrary concave and convex portion of the base 18 as shown in FIGS.
【0012】観察者Sは表示装置を装着後に、例えば画
像表示部を上方向視軸に調節する場合には、額パット1
9をベース18に対して上方向に移動することによって
表示部11を上方向に移動し調節を行うことができる。
画像表示手段13に表示された画像は照明手段14によ
り照明され、この画像は全反射ミラーを含むプリズム1
2に入射し、拡大された虚像が観察者眼Eに至り、観察
者Sは拡大画像を最適な視軸で視認することができる。When the observer S adjusts the image display unit to the upward visual axis after mounting the display device, for example, the forehead pat 1
By moving the display 9 upward with respect to the base 18, the display unit 11 can be moved upward to perform adjustment.
The image displayed on the image display unit 13 is illuminated by the illumination unit 14, and the image is displayed on the prism 1 including the total reflection mirror.
2, the enlarged virtual image reaches the observer's eye E, and the observer S can visually recognize the enlarged image with the optimal visual axis.
【0013】図6は第2の実施例の斜視図を示し、第1
の実施例では額パッド19は表示部11に対して摺動す
るように構成したが、本実施例では額パッドを2つに分
離して、回動させることによって表示部と額パッドの上
下方向の位置を変化させるようにされている。FIG. 6 is a perspective view of a second embodiment, and FIG.
In the embodiment, the forehead pad 19 is configured to slide with respect to the display unit 11. However, in this embodiment, the forehead pad is separated into two parts, and the forehead pad 19 is vertically rotated between the display part and the forehead pad. Is to be changed.
【0014】表示部21にはバックライト、液晶パネ
ル、表示回路、光学手段が内蔵され、装着フレーム22
に支持部材23を介して取り付けられている。表示部2
1の出力はケーブル24を介して図示しないビデオテー
プデッキやパーソナルコンピュータ等の信号源に接続さ
れており、ケーブル24はフック25により装着フレー
ム22に固定されている。装着フレーム22は例えばチ
タンの棒材を曲げ加工して作られており、装着者の頭部
前面にほぼ沿った形状とされ、略中央に合成樹脂やチタ
ンから成る支持部材23がねじ止め等で固定されてい
る。また、装着フレーム22の両端には、第1、第2の
ヒンジ26、27がろう付けやかしめ等により取り付け
られている。The display unit 21 incorporates a backlight, a liquid crystal panel, a display circuit, and optical means.
Is mounted via a support member 23. Display 2
The output 1 is connected to a signal source such as a video tape deck or a personal computer (not shown) via a cable 24, and the cable 24 is fixed to the mounting frame 22 by a hook 25. The mounting frame 22 is formed by bending a bar of titanium, for example, and has a shape substantially along the front surface of the wearer's head, and a support member 23 made of synthetic resin or titanium is screwed or the like at substantially the center. Fixed. Further, first and second hinges 26 and 27 are attached to both ends of the mounting frame 22 by brazing, swaging, or the like.
【0015】支持部材23には第1、第2の回転軸23
a、23bが設けられ、第1の回転軸23aは表示部2
1を所定の摩擦力により前後方向に回転可能に軸支して
いる。また、第2の回転軸23bは第1、第2の額パッ
ド28、29を回動軸28a、29aを介して、上下方
向に所定の角度範囲で回転可能に軸支している。そし
て、第1、第2の回動軸28a、29aは、それぞれ第
1、第2の額パッド28、29を視軸に略直角な面内で
回動することができ、その位置がクリック等により選択
的に決まるように支持されている。The support member 23 has first and second rotating shafts 23.
a, 23b are provided, and the first rotation shaft 23a is
1 is rotatably supported in the front-rear direction by a predetermined frictional force. The second rotating shaft 23b rotatably supports the first and second forehead pads 28, 29 in a predetermined angle range in a vertical direction via rotating shafts 28a, 29a. The first and second rotation shafts 28a and 29a can rotate in a plane substantially perpendicular to the first and second forehead pads 28 and 29, respectively, with respect to the visual axis. It is supported to be selectively determined by
【0016】ヒンジ26、27の他端には、例えばステ
ンレス合金、チタン、チタン合金、超弾性合金で作られ
た第1、第2のつる30、31が連結されており、つる
30、31はヒンジ26、27によって装着フレーム2
2に対して所定の角度範囲で回転できるようにされてい
る。更に、つる30、31の他端には、第1、第2の後
頭部装着パッド32、33が取り付けられている。The other ends of the hinges 26 and 27 are connected to first and second temples 30 and 31 made of, for example, a stainless alloy, titanium, a titanium alloy, or a superelastic alloy. Mounting frame 2 by hinges 26 and 27
2 can be rotated within a predetermined angle range. Further, first and second occipital region mounting pads 32, 33 are attached to the other ends of the temples 30, 31, respectively.
【0017】第1、第2のヒンジ26、27は、それぞ
れ装着フレーム22の延長上に第1、第2のつる30、
31が位置する位置で、装着フレーム22の端面と第1
のつる30、31の端面が当接する位置に取り付けられ
ており、第1、第2のつる30、31は装着フレーム2
2に対してその延長上よりも外側には開かず、内側には
折り畳めるようになっている。The first and second hinges 26 and 27 are respectively provided on first and second temples 30 and 30 on the extension of the mounting frame 22.
31 at the position where the end face of the mounting frame 22 is located.
The first and second temples 30 and 31 are attached at positions where the end faces of the temples 30 and 31 are in contact with each other.
2, it does not open outward than its extension and can be folded inside.
【0018】このような構成により、表示部21は眼鏡
のように容易に装着することができ、装着した際に視軸
と表示部21の高さが一致していないように感じたとき
には、第1、第2の額パッド28、29の回転位置を適
切な位置に選択することによって、実質的に額パッド2
8、29が額に当接する上下方向の位置を変更し、個人
個人の顔や頭の形状に対応させることができる。このよ
うに、最適位置に表示部21を位置調節した後に、表示
部21は図示しない例えばビデオテープデッキのような
映像信号発生手段からの電気信号に基づいた映像を表示
すれば、観察者は拡大映像を見ることができる。With such a configuration, the display unit 21 can be easily worn like eyeglasses. When the user feels that the visual axis does not coincide with the height of the display unit 21 when the wearer wears the display unit 21, 1. By selecting the rotation position of the second forehead pad 28, 29 at an appropriate position, the forehead pad 2
8 and 29 can change the vertical position where they contact the forehead to correspond to the shape of the face or head of an individual. As described above, after the display unit 21 is adjusted to the optimum position, the display unit 21 displays an image based on an electric signal from a video signal generating unit such as a video tape deck (not shown). You can see the video.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る頭部装
着型表示装置は、使用時に装着者が画像の表示部と眼球
との視軸調節を行う際に、表示部を移動することなく、
装着パッドを上下方向に可動して行うことができるの
で、画像を観察しながら最適に視軸調節を簡便に行うこ
とが可能となり、装着者に対し表示部が前後方向に移動
することがないので、眼球と装着手段との距離が常に一
定となり、重量モーメントが変化することなく安定した
装着感が得られる。また、少ない部品点数で視軸調節部
を構成できるので、組立工数の削減や軽量化が可能で、
装着者に対して簡便な調節で長期に渡って最適な視軸調
節位置を維持することができる。As described above, the head-mounted display device according to the present invention does not move the display unit when the wearer adjusts the visual axis between the image display unit and the eyeball during use. ,
Since the mounting pad can be moved up and down, the visual axis can be adjusted easily while observing the image, and the display unit does not move in the front-back direction with respect to the wearer. The distance between the eyeball and the mounting means is always constant, and a stable mounting feeling can be obtained without a change in the weight moment. Also, since the visual axis adjustment unit can be configured with a small number of parts, the number of assembly steps can be reduced and the weight can be reduced.
The optimal visual axis adjustment position can be maintained over a long period of time by simple adjustment for the wearer.
【0020】また、本発明に係る頭部装着型表示装置
は、複数の装着者が使用する場合に、各装着者が自分の
眼に最適な位置に表示部が調節されていなくとも、自分
の眼に最適な調節位置に簡便に表示部を再調節すること
ができる。Further, the head-mounted display device according to the present invention, when used by a plurality of wearers, does not require that each wearer adjusts the display unit to a position optimal for his / her eyes. The display unit can be easily readjusted to the optimum adjustment position for the eyes.
【図1】第1の実施例の視軸調節前の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment before visual axis adjustment.
【図2】正面図である。FIG. 2 is a front view.
【図3】摘み調節時の正面図である。FIG. 3 is a front view at the time of knob adjustment.
【図4】視軸調節後の断面図である。FIG. 4 is a sectional view after visual axis adjustment.
【図5】正面図である。FIG. 5 is a front view.
【図6】第2の実施例の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a second embodiment.
【図7】従来例の表示部の側面図である。FIG. 7 is a side view of a conventional display unit.
11、21 表示部 12 プリズム 13 表示手段 14 照明手段 16、22 装着フレーム 15 電気回路基板 19、28、29 額パッド 23 支持部材 30、31 つる 11, 21 display part 12 prism 13 display means 14 lighting means 16, 22 mounting frame 15 electric circuit board 19, 28, 29 forehead pad 23 support member 30, 31 vine
Claims (6)
光学手段を有する表示部と、該表示部を装着者の頭部前
面に装着する装着手段とを有する頭部装着型表示装置に
おいて、前記装着手段は少なくとも装着状態において装
着者の額に当接する装着パッドを有し、該装着パッドは
前記表示部に対して高さ方向に可動とし、前記装着パッ
ドと装着者の額の当接位置を調節可能としたことを特徴
とする頭部装着型表示装置。1. A head mounted display device comprising: a display unit having a display element and an optical unit for enlarging and displaying the display element; and a mounting unit for mounting the display unit on a front surface of a head of a wearer. The mounting means has a mounting pad that contacts the forehead of the wearer at least in the mounted state, the mounting pad is movable in the height direction with respect to the display unit, and a contact position between the mounting pad and the forehead of the wearer is determined. A head-mounted display device which is adjustable.
した請求項1に記載の頭部装着型表示装置。2. The head-mounted display device according to claim 1, wherein the mounting pad is slidable in a vertical direction.
ら成り、これらの第1、第2のパッドは装着者の視線方
向に略直角な面内で回動可能とし、回動位置を選択する
ことにより前記装着パッドと装着者の額の当接位置を調
節可能とした請求項1に記載の頭部装着型表示装置。3. The mounting pad comprises first and second pads, and the first and second pads are rotatable in a plane substantially perpendicular to the direction of the line of sight of the wearer. The head-mounted display device according to claim 1, wherein a contact position between the mounting pad and the wearer's forehead can be adjusted by making a selection.
光学手段を有する表示部と、該表示部を装着者の頭部前
面に装着する装着手段とを有する頭部装着型表示装置に
おいて、前記装着手段は前記表示部を支持する装着フレ
ームと、該装着フレームに支持され少なくとも装着状態
において装着者の額に当接する装着パッドとを有し、該
装着パッドは前記表示部に対して高さ方向に可動とし、
前記装着パッドと装着者の額の当接位置を調節可能とし
たことを特徴とする頭部装着型表示装置。4. A head-mounted display device comprising: a display unit having a display element and an optical unit for enlarging and displaying the display element; and a mounting unit for mounting the display unit on a front surface of a head of a wearer. The mounting means has a mounting frame that supports the display unit, and a mounting pad that is supported by the mounting frame and abuts on the forehead of the wearer in at least the mounted state, and the mounting pad is positioned in a height direction with respect to the display unit. To be movable,
A head-mounted display device, wherein a contact position between the mounting pad and a wearer's forehead can be adjusted.
した請求項4に記載の頭部装着型表示装置。5. The head mounted display according to claim 4, wherein the mounting pad is slidable in a vertical direction.
ら成り、これらの第1、第2のパッドは装着者の視線方
向に略直角な面内で回動可能とし、かつ回動位置を選択
することにより前記装着パッドと装着者の額の当接位置
を調節可能とした請求項4に記載の頭部装着型表示装
置。6. The mounting pad includes first and second pads, and the first and second pads are rotatable in a plane substantially perpendicular to the direction of the line of sight of the wearer. The head-mounted display device according to claim 4, wherein the contact position between the wearing pad and the wearer's forehead can be adjusted by selecting (1).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1497198A JPH11202796A (en) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | Display device mounted on head |
US09/222,775 US6388640B1 (en) | 1998-01-09 | 1998-12-30 | Head mount display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1497198A JPH11202796A (en) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | Display device mounted on head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11202796A true JPH11202796A (en) | 1999-07-30 |
Family
ID=11875873
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP1497198A Pending JPH11202796A (en) | 1998-01-09 | 1998-01-09 | Display device mounted on head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11202796A (en) |
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