JPWO2016162901A1 - 眼鏡型表示装置 - Google Patents

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Abstract

本発明の眼鏡型表示装置10は、使用者の眼前に配置される眼鏡フロント部12と、眼鏡フロント部12に接続され、使用者の頭部に装着される左右のテンプル部11と、眼鏡フロント部12を左右のテンプル部11に対して回動することにより、眼鏡フロント部12の傾きを調整する接続部17と、眼鏡フロント部12に対して固定され、使用者の眼球に画像光を投影する画像表示部22とを備え、接続部17は、回動の中心軸が側面視において使用者の眼球中心よりも前記眼鏡フロント部12側に位置することを特徴とする。

Description

本発明は、頭部に装着する眼鏡型表示装置に関するものである。
近年、眼鏡型のフレームに小型の表示装置を組み込み、使用者の視野内に画像を投影する眼鏡型表示装置の開発が進められている(例えば、特許文献1〜3参照)。例えば、特許文献1に記載の眼鏡型表示装置では、眼鏡フレームの下側リムに画像を投影するための接眼レンズが設けられ、使用者が視線を接眼レンズに向けた時のみ画像を観察できるようになっている。眼鏡型表示装置は、煩雑な装着機構を必要とせず、一般的な眼鏡をかけるのと同様に表示装置を使用者の頭部に装着することができる。
しかし、眼鏡型表示装置では、使用者の眼球に画像を投影するために、ヘルメット型やゴーグル型などの頭部装着型表示装置とは異なり、使用者の周辺視野を妨げない小型の画像表示部が使用される。このような小型の画像表示部を用いると、使用者が画像を良好に視認可能な領域(アイボックス)は、必然的に狭くなる。このため、典型的な眼鏡型表示装置では、眼鏡の位置が僅か数mmずれただけでも、画像が視認しにくくなる。一方、使用者には頭部の大きさ、鼻、耳等の位置や形状の違い等の面で個人差がある。このため、眼鏡型画像表示装置では、個人差に応じて、使用者の眼の位置が画像を視認することが可能な領域に入るように、精度よくアライメント調整(以下単に位置調整と呼ぶ)をする調整機構が必要になる。
例えば、引用文献2に記載の眼鏡型画像表示装置では、表示部が設けられた眼鏡フレームの正面部分(眼鏡フロント部)を、側面視において眼球中心に回動軸をおいて回転調整可能に構成し、眼球に対する画像の入射角度を調整することができる。また、引用文献3に記載の眼鏡型画像表示装置では、使用者により鼻当ての位置を調整することができるように、位置調整部を設けている。
特許第4440878号公報 特開2013−214910 特開2013−211811号公報
しかしながら、眼鏡フロント部を、側面視における眼球中心を回動中心として回動させる調整機構では、画像の見える位置を上下に動かすことはできるものの、アライメント調整を行うことはできない。また、眼鏡フロント部全体が眼鏡テンプル部の延びる方向に対して大きくずれて傾き、外観上の違和感が生じる。さらに、眼鏡フロント部を回動させる調整によって鼻当てと鼻の位置関係もずれるので、眼鏡フロント部の眼鏡テンプル部に対する傾きの状態によっては、鼻当てが鼻に当接しなくなる。このため、眼鏡型画像表示装置の使用者の頭部に対する装着状態が不安定になり、位置決めの精度が低下することが懸念される。また、従来技術における鼻当ての位置調整は、使用者の装着感を調整することを主な目的とし、表示画像位置と装着感の双方を同時に調整することはできない。
したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、使用者の眼の位置に対して表示画像の調整を精度よく行うことができる眼鏡型表示装置を提供することにある。
上記目的を達成する眼鏡表示装置の発明は、
使用者の眼前に配置される眼鏡フロント部と、
前記眼鏡フロント部に接続され、使用者の頭部に装着される左右のテンプル部と、
前記眼鏡フロント部を前記左右のテンプル部に対して回動することにより、前記眼鏡フロント部の傾きを調整する角度調整部と、
前記眼鏡フロント部に対して固定され、使用者の眼球に画像光を投影する画像表示部と
を備え、前記角度調整部は、回動の中心軸が側面視において使用者の眼球中心よりも前記眼鏡フロント部側に位置することを特徴とするものである。
前記眼鏡フロント部はリム部を備え、前記画像表示部は前記リム部の使用者側の面に配置されていることが好ましい。
また、前記角度調整部の前記回動の中心軸は、側面視において前記画像表示部の近傍に位置することが好ましい。
さらに、前記左右のテンプル部は、伸縮可能に構成することができる。
また、前記画像表示装置は、使用者の鼻に当接する鼻当てと、該鼻当ての前記眼鏡フロント部に対する高さ位置を調整する高さ位置調整機構とを備えることができる。
なお、眼鏡フロント部とは、眼鏡の正面部分を意味し、眼鏡の正面側のフレームおよび/またはレンズ等を含む。画像表示部の近傍とは、画像表示部の画像光射出部分からの距離が12mm以内を意味する。
本発明によれば、眼鏡フロント部を左右のテンプル部に対して回動することにより、眼鏡フロント部の傾きを調整する角度調整部を備え、該角度調整部は、回動の中心軸が側面視において使用者の眼球中心よりも前記眼鏡フロント部側に位置するので、使用者の眼の位置に対して表示画像の調整、特に垂直方向の位置調整を精度よく行うことができる。
第1実施の形態に係る眼鏡型表示装置の斜視図である。 図1の眼鏡フロント部とテンプル部との接続部の構成を説明する図であり、(a)は上面図、(b)は側面図である。 図1の眼鏡型表示装置を使用者に装着した状態を示す図である。 正面視の時の眼鏡フロント部と眼球との位置及び向きの関係を説明する図である。 表示画像視認時の眼鏡フロント部と眼球との位置及び向きの関係を説明する図である。 眼鏡型表示装置と眼球との位置調整が外れた状態の例を示す図である。 眼鏡型表示装置と眼球との位置調整が外れた状態の例を示す図である。 眼鏡フロント部を回動させることによる位置調整を説明する図である。 第2実施の形態に係る眼鏡型表示装置を使用者に装着した状態を示す図である。 第3実施の形態に係る眼鏡型表示装置を使用者に装着した状態を示す図である。 第4実施の形態に係る眼鏡型表示装置を使用者に装着した状態を示す図である。 第5実施の形態に係る眼鏡型表示装置の鼻当ての高さ位置調整機構を説明する図である。 第1参考例の眼鏡型表示装置の概略構成を示す前方斜視図である。 第1参考例の眼鏡型表示装置の概略構成を示す後方斜視図である。 第1参考例の眼鏡型表示装置のブリッジ調整部を説明する上面図である。 第2参考例の眼鏡型表示装置のブリッジ調整部を説明する上面図である。 第2参考例の眼鏡型表示装置のブリッジ調整部を説明する上面図である。 第2参考例の眼鏡型表示装置のブリッジ調整部の拡大図である。 第2参考例の眼鏡型表示装置のブリッジ調整部の変形例を示す拡大図である。 第3参考例の眼鏡型表示装置のブリッジ調整部を説明する拡大図である。 第4参考例の眼鏡型表示装置の概略構成を示す後方斜視図である。 第4参考例の眼鏡型表示装置のブリッジ調整部を説明する拡大図である。 第5参考例の眼鏡型表示装置のブリッジ調整部を説明する上面図である。 第5参考例の眼鏡型表示装置のブリッジ調整部の拡大図である。 (a)(b)は第5参考例の眼鏡型表示装置の変形例のテンプル角度調整部材を説明する拡大図である。 表示装置の配置位置の変形例を示す前方斜視図である。 表示装置の配置位置の変形例を示す前方斜視図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
<第1実施の形態>
図1は、本発明の第1実施の形態に係る眼鏡型表示装置10の斜視図であって、眼鏡の背面側から見た図である。眼鏡型表示装置10は、左右のテンプル部11と眼鏡フロント部12とを含んで構成される眼鏡部分と、画像表示部20とを備える。テンプル部11は、通常の眼鏡と同様に、使用者の耳に掛けて眼鏡型表示装置10を装着するためのものである。眼鏡フロント部12は、使用者の眼前に配置される眼鏡の正面部分であり、左右のリム部13、ブリッジ部14、左右のレンズ15および左右の鼻当て16を含んでいる。左右のリム部13は、それぞれ左右のレンズ15の周りを囲むようにして、これを保持している。またブリッジ部14は、左右のレンズ15を囲む左右のリム部13の中央に位置し、これらを接続している。また、鼻当て16は、左右のリム部13の、使用者の鼻に当接する部分に設けられている。なお、以下において、眼鏡型表示装置10の装着時に、正面に向いた側を正面側、使用者の顔に面した側を背面側と呼ぶ。また、上、下、右、左、水平、垂直等は、使用者が眼鏡型表示装置10を装着した状態での方向を示すものとする。
一方のレンズ15(図では右側レンズ)の上側のリム部13には、画像表示部20が設けられる。画像表示部20は、リム部13と一体に形成することができる。この画像表示部20には、図示しないLCDや有機ELなどの表示素子が内蔵され、固定されている。画像表示部20は、この表示素子の画像の画像光を内部の光学系によって導光し、一方のレンズ15の中央部上側に配置された接眼レンズ等により構成される接眼光学部22から、使用者の眼球に向けて投影する。これによって、使用者は、表示素子に表示される画像を虚像として観察することができる。画像表示部20は、正面からは見えないようにリム部13の背面側に配置される。これによって、眼鏡型表示装置10は、装着時に通常の眼鏡とほぼ区別のつかない外観を有する。
画像表示部20内の表示素子に表示される画像のデータは、テンプル部11に装着された信号処理部21から、フレキシブル配線(図示せず)を介して供給される。もちろん、画像データの送信はこれに限られず、使用者の有する携帯電話などの携帯情報端末から、画像表示部20に有線または無線の通信手段により送信するようにしても良い。その場合、信号処理部21を配置する必要はない。
次に、眼鏡フロント部12のリム部13と左右のテンプル部11との接続形態について説明する。リム部13とテンプル部11とは、接続部17で接続されている。図2は、この接続部17の構成を説明する図であり、(a)は上面図、(b)は装着時に使用者に接する側から見た側面図となっている。リム部13とテンプル部11との間は、中間部材25を介して接続されている。中間部材25とリム部13との間は、通常の眼鏡におけるリム部とテンプル部の接続のように、ヒンジ軸26を有するヒンジによって接続されている。このヒンジ軸26は上下方向に延び、眼鏡型表示装置10のテンプル部11を水平方向に折り畳むことを可能にする。ヒンジ軸26は、後述する回動軸27よりも後ろ側に設けることによって、折り畳み時にテンプル部11と眼鏡フロント部12とが干渉し難く、折り畳みしやすい構造となっている。
一方、リム部13と中間部材25との間の接続は、テンプル部11に対して眼鏡フロント部12を傾動可能に構成されている。具体的には、以下である。リム部13の中間部材25側端部は、使用者側に面する面に、外形が半円状の弧を有する所定の厚さの切り欠きが形成されている。これに対して、中間部材25のリム部13側端部は、上記リム部13の切り欠き部分と略同じ半径の円弧を有する板状部分を有し、リム部13の切り欠き部に、円弧部分を摺動可能に嵌めこまれている。また、中間部材25は、上記円弧の中心をリム部13に対してピンなどの回動軸27(回動の中心軸)によって軸支されている。回動軸27は、水平方向に延びているので、中間部材25に対して、リム部13は垂直方向に回動可能に支持される。なお、リム部13と中間部材25との間は、適度な摩擦力等によって相互に姿勢が保持される。このように、リム部13と中間部材25との接続部分は、角度調整部を構成する。
図3は、図1の眼鏡型表示装置10を使用者に装着した状態を示す図である。使用者は、テンプル部11の後ろ側を耳32に掛け、眼鏡フロント部12の鼻当て(図3において図示せず)を鼻33に当接させた状態で眼鏡型表示装置10を装着する。このとき、回動軸27は、使用者の眼球中心Oよりも眼鏡フロント部12側に位置する。特に好ましくは、回動軸27は、側面視において接眼光学部22の近傍に位置する。なお、接眼光学部22の近傍とは、側面視において接眼光学部22からの距離が12mm以内を意味する。一般に、眼鏡のレンズと眼球31との距離は12mm程度であり、また、ヒトの眼球の半径も12mm程度である。角度調整部の回動軸27が、側面視において眼球中心Oと一致してしまうと、眼鏡フロント部12を回動させても、接眼光学部から射出される画像光の光軸に沿った光線(以下、単に射出光線)が眼球中心Oを通ることはなく、アライメント調整はできない。一方、回動軸27と接眼光学部22との距離が、レンズから眼球中心Oまでの距離である24mmの半分の12mmより小さければ、回動による位置調整の効果が大きいと考えられる。
次に、眼鏡型表示装置10を用いた表示画像の観察について説明する。図4は、正面視の時の眼鏡フロント部12と眼球31との位置及び向きの関係を説明する図である。また、図5は、表示画像視認時の眼鏡フロント部12と眼球31との位置及び向きの関係を説明する図である。使用者は、図4のように、眼鏡型表示装置10の装着時において、通常はレンズ15を通して眼前の風景や目標物を見る。この時の、使用者の視軸Aを図4に示す。これに対して、使用者が眼鏡型表示装置10の画像を見る場合は、図5に示すように、眼球31を上方へ回転させて接眼光学部22に視軸Aを向ける。これにより、使用者は眼鏡型表示装置10により投影される画像を視認することができる。このとき見上げる角度は15〜30°、好ましくは25度程度がよい。
ここで、画像表示部20内の表示素子から射出される画像光は、リム部13に沿って画像表示部20内の光学系を導光されて、小型の接眼光学部22から射出される。このため、使用者が良好に画像を観察できるアイボックスは比較的狭い範囲に限定される。このため、眼鏡型表示装置10は使用者の眼球31に対して位置調整ができることが重要になる。図6および図7は、眼鏡型表示装置10と眼球31との位置調整が外れた状態の例を示す図である。図6では、接眼光学部22から射出され、使用者の眼球31の瞳孔を通過した射出光線Lが、眼球中心Oの下側を通っている。この場合は、使用者の視界には、上側が欠けた画像が投影される。また、図7では、接眼光学部22から射出され、使用者の眼球31の瞳孔を通過した射出光線Lが、眼球中心Oの上側を通っている。この場合は、使用者の視界には、下側が欠けた画像が投影される。
そこで、眼鏡フロント部12をテンプル部11に対して回動させることによって、眼鏡型表示装置10の傾きを変化させる位置調整を行う。図8は、眼鏡フロント部12を回動させることによる位置調整を説明する図である。眼鏡フロント部12を回動させ、接眼光学部22から射出される射出光線Lの方向を眼球31の眼球中心Oを通る方向とすることによって、使用者が眼球31を回転させて視軸Aを接眼光学部22に向け、接眼光学部22からの表示画像を視認することが可能になる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、眼鏡フロント部12を左右のテンプル部11に対して回動することにより、眼鏡フロント部12の傾きを調整する角度調整部を設け、角度調整部は、傾きを調整する回動軸27が側面視において使用者の眼球中心Oよりも眼鏡フロント部12側に位置するので、使用者の眼の位置に対して表示画像を良好に視認できるように位置調整を精度よく行うことができる。また、接眼光学部22はリム部13の使用者側の面に配置されているので、正面から見たときにリム部13の背面側に隠れる。このため、外観上通常の眼鏡と区別がつかず、他人から見たときの違和感がない。さらに、前記角度調整部の前記回動の中心軸は、側面視において接眼光学部22の近傍に位置するので、眼鏡フロント部12を僅かに動かすだけで、その傾きを大きく調整することができる。
<第2実施の形態>
なお、上記第1実施の形態では、眼鏡フロント部12をテンプル部11に対して回動させることのみによって、接眼光学部22の位置調整を行った。一方、図6および図7を再び参照すると、接眼光学部22の向きを変えずに前後または上下に移動させることによっても、表示画像の視認状態を改善することができる。例えば、図6において接眼光学部22の向きを変えずに眼球31側に水平に移動させることによって、射出光線Lが眼球中心Oを通るようにすることができる。あるいは、接眼光学部22の向きを変えずに、上方へずらすことによっても、射出光線Lが眼球中心Oを通るようにすることができる。第2実施の形態では、接眼光学部22の水平方向の移動および/または上下方向の位置調整と、回動軸27回りの回動を組み合わせて表示画像の調整を行うものである。
図9は、第2実施の形態に係る眼鏡型表示装置10Aを使用者に装着した状態を示す図である。この眼鏡型表示装置10Aは、第1実施の形態に係る眼鏡型表示装置10とテンプル部41が異なっている。テンプル部41は、眼鏡フロント部12側の第1部分41aと、その後ろ側に位置する耳かけ部分を含む第2部分41bとから構成されている。第1部分41aの後ろ側部分は、テンプル部41の長手方向に沿う空洞が設けられている。すなわち、第1部分41aの後ろ側部分は、鞘状となっている。これに対して、第2部分41bの前側部分は、外形が第1部分41aの空洞部分よりも僅かに小さく、第1部分41aの内部で摺動可能に構成されている。ただし、第2部分41bは第1部分41aから離脱しないようになっている。これにより、テンプル部41は全体として伸縮可能に構成されている。なお、テンプル部41を伸縮させた後、第1部分41aと第2部分41bとの位置関係が変化しないように、相互に固定する機構を設けても良い。その他の構成は、第1実施の形態と同様であるので、同一構成要素には同一参照符号を付して説明を省略する。
以上のような構成により、第2実施の形態に係る眼鏡型表示装置10Aは、必要に応じてテンプル部41を伸縮させ、眼鏡フロント部12と眼球31との距離を調整することができる。例えば、接眼光学部22の射出光線が眼球中心Oの上側を通過し、使用者が視認する画像の下側が欠けるような場合は、テンプル部41を伸ばして眼鏡フロント部12を遠ざけて、射出光線が眼球中心Oを通るように調整する。これによって、表示画像が良好に視認できるように位置調整することができる。また、テンプル部41を伸縮することによって、良好な装着感と画像が得られる位置に眼鏡型表示装置10Aを調整したうえで、最終的な表示画像の視認状態の微調整を、眼鏡フロント部12の傾きの調整により行うことが可能である。
<第3実施の形態>
図10は、第3実施の形態に係る眼鏡型表示装置10Bを使用者に装着した状態を示す図である。この眼鏡型表示装置10Bもまた、第1実施の形態に係る眼鏡型表示装置10とはテンプル部42が異なっている。テンプル部42は、眼鏡フロント部12側から順に、第1部分42a、第2部分42bおよび第3部分42cから構成されている。第1部分42aと第2部分42bとの間は、第1回動軸43aが設けられ、互いにこの第1回動軸43aの周りに所定の範囲で回動可能に接続されている。また、第2部分42bと第3部分42cとの間は、第2回動軸43bが設けられ、互いにこの第2回動軸43bの周りに所定の範囲で回動可能に接続されている。その他の構成は、第1実施の形態と同様であるので、同一構成要素には同一参照符号を付して説明を省略する。
以上のような構成により、眼鏡型表示装置10Bは、使用者の耳32の高さ位置が異なるような場合でも、テンプル部42の第3部分42cの高さを調整して耳かけ部分の高さを調整することができる。これにより、誰にでも同様な装着感を提供するとともに、第1実施の形態と同様に眼鏡フロント部12の傾きの調整を行うことができる。なお、本実施の形態では、テンプル部42の第1部分42a、第2部分42bおよび第3部分42cの相互の傾きを調整することによって、例えば、第1部分42aの後ろ側端部を押し下げるまたは押し上げることができる。これによっても、眼鏡フロント部12の傾きの調整が可能になる。
<第4実施の形態>
図11は、第4実施の形態に係る眼鏡型表示装置10Cを使用者に装着した状態を示す図である。この眼鏡型表示装置10Cのテンプル部44は、第1部分44a及び第2部分44bを備え、第1部分44aと第2部分44bとの間は、回動軸45により所定範囲内で回動可能に接続されている。その他の構成は、第1実施の形態と同様であるので、同一構成要素には同一参照符号を付して説明を省略する。第4実施の形態に係る眼鏡型表示装置10Cは、第3実施の形態に係る眼鏡型表示装置10Bと比べて、より単純な構成でありながら、使用者の耳32の高さ位置に対する調整を可能にしたものである。
<第5実施の形態>
第5実施の形態に係る眼鏡型表示装置は、上記第2実施の形態に係る眼鏡型表示装置10Aの構成に加え、鼻当て16の高さ位置の調整機構を設けたものである。図12は、第5実施の形態に係る眼鏡型表示装置の鼻当て16の高さ位置調整機構を説明する図である。この図は、鼻当て16を鼻に当接する部分の反対側から見た斜視図である。鼻当て16は、スライドパーツ46と鼻パッド47により構成される。スライドパーツ46は、パッドアーム48を介して、リム部13の鼻側に面した部分に接続される。鼻パッド47には、スライド溝49が設けられる。スライド溝49は、該スライド溝49の長手方向に延びる両側面49a,49bに沿って波状の凹凸が多数形成され、両側面間の間隔が長手方向に周期的に変化する構造となっている。スライドパーツ46には、このスライド溝49内で、スライド溝49の側面49a,49bの凹部に対して付勢されて当接する板バネ(弾性部材)が固定されている。スライドパーツ46は、板バネがスライド溝49から離脱しないように、スライド溝49に沿って摺動するように構成される。使用者が、この鼻パッド47に手をかけて、上下に力を加えることにより、板バネが弾性力に抗して側面49a,49bの凹部を脱出して隣接する凹部へ異動する。このようにして、使用者は鼻当て16を上下に移動させ、高さ位置を調整することができる。なお、図12は、左側の鼻当て16の高さ位置調整機構を示しているが、右側の鼻当て16も同様の高さ位置調整機構を有する。
第2実施の形態の眼鏡型表示装置においては、テンプル部41を伸縮させると、使用者の鼻33と眼鏡フロント部12の鼻当て16の当接位置がずれてしまう。例えば、テンプル部41を伸長させた場合は、眼鏡フロント部12が前方へつき出るため、鼻当て16は鼻33に当接するためには下に下がることになる。そこで、本実施の形態では、高さ位置調整機構を用いて、鼻当て16を眼鏡フロント部12に対して上下方向に位置調整する。高さ位置調整機構を設けたことによって、使用者の眼鏡型表示装置の装着感を好適な状態に調整しながら、良好な画像が得られるように眼鏡フロント部12の傾きおよび位置を調整することができる。
本実施の形態に係る眼鏡型表示装置を用いた場合の調整方法としては、まず、テンプル部41の長さを決定し、テンプル部41の長さに応じて鼻当て16の高さ位置調整を調整する。これによって、良好な画像が観察できるようにする。このとき、鼻当て16の鼻への当たりや、レンズ15と眼球31との距離は、眼鏡型表示装置の装着感に影響を与える。このため、これらの調整においては、画像の表示状況以上に装着感の良さを重視した位置調整を行う。テンプル部41の長さと鼻当て16の高さが決定したら、次に、眼鏡フロント部12を回動軸27回りに回動させる調整を行い、最も良好な画像が視認できる位置に固定する。これによって、眼鏡型表示装置を最も良好な状態に調整することが可能になる。また、本実施の形態の高さ位置調整機構は、鼻パッド47に設けた溝に対してスライドパーツ46をスライドさせるものなので、小型で且つ正面から見たときにリム部13に隠れて外観上目立たないという利点も有している。
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。たとえば、レンズは、度が入っていても入っていなくても良く、また、使用者が必要としない場合は、レンズは無くても良く、その場合の眼鏡フロント部は、主にフレームにより構成される。また、中間部材を直接レンズに接続すれば、リム部は無くても良い。その場合レンズ上に沿って直接画像表示部が設けられる。画像表示部は、右側および左側の何れの眼側に設けても良く、あるいは、両方の眼に対応して合計2つの画像表示部を設けても良い。また、画像表示部はレンズの上側のリムに重ねる構成に限られず、正面から見た時下側のリムに重なるように配置しても良い。あるいは、リムやレンズに近接する任意の位置に配置することもできる。さらに、眼鏡フロント部をテンプル部に対して回動させる機構は、例示のもの以外に種々の方法が可能である。
次に、本発明の参考例について説明する。これらの参考例は、眼鏡型表示装置において、左右の眼鏡レンズ部の相対的な位置を調整するブリッジ調整部により、使用者の個人差に応じたアイポイントの調整を行うものである。
<第1参考例>
図13は、第1参考例にかかる眼鏡型表示装置100の概略構成を示す前方斜視図である。図14は、第1参考例にかかる眼鏡型表示装置100の概略構成を示す後方斜視図である。本参考例にかかる眼鏡型表示装置100は、使用者の左右の眼の前に配置される眼鏡レンズ部101A、101Bと、眼鏡レンズ部に接続され、使用者の頭部に装着されるテンプル部104A、104Bと、眼鏡レンズ部101A及び101Bの間に介在するブリッジ部105と、テンプル部104A、104Bを眼鏡レンズ部101A、101Bに対して折りたたみ可能に連結するヒンジ部106A、106Bと、使用者に画像を表示する表示装置(画像表示部)110とを備える。
眼鏡レンズ部101Aは、使用者の右眼前方に配置され、眼鏡レンズ102Aと、眼鏡レンズ102Aを保持するリム部103Aとからなる。同様に、眼鏡レンズ部101Bは、使用者の左眼前方に配置され、眼鏡レンズ102Bと、眼鏡レンズ102Bを保持するリム部103Bとからなる。
なお、眼鏡レンズ部101A、101Bは、眼鏡レンズとリム部を両方備える構成に限らず、眼鏡レンズとリム部のどちらか一方のみでもあってもよい。例えば、眼鏡レンズを保持するリム部を有さない(リムレス)の眼鏡型表示装置であってもよい。また、眼鏡レンズを有さず、眼鏡レンズ部がリム部のみからなる眼鏡型表示装置であってもよい。
表示装置(画像表示部)110は、表示素子を有する本体部111と表示素子からの画像光を使用者の眼球E1に投影する接眼光学部112とを備える。本体部111は、リム部103Aの使用者側の側面に配置される。接眼光学部112は、リム部103Aの使用者側の側面にリム部103Aに沿うように配置される。このように眼鏡型表示装置100は、表示装置110がリム部103Aの使用者側の側面に配置されているため、外観を損なうことのないウェアラブル機器となる。なお、表示素子に電源を供給するバッテリ等は、リム部103Aやテンプル部104Aに内蔵する構成でもよいし、有線にて外部機器から供給される構成であってもよい。
図15は、第1参考例の眼鏡型表示装置100のブリッジ調整部107を説明する上面図である。図15では、眼幅L1の使用者が眼鏡型表示装置100を装着した場合と、眼幅L1より長い眼幅L2の使用者が眼鏡型表示装置100を装着した場合を示す。ブリッジ部105は、スライド軸107Aと、スライド軸107Aを固定するスライド軸固定部107B、107Cとからなるブリッジ調整部107を備える。スライド軸固定部107B、107Cは、リム部103A、103Bにそれぞれ固定されている。さらにスライド軸固定部107B、107Cは、それぞれ孔を有する。スライド軸107Aは、その両端がスライド軸固定部107B、107Cの孔に挿入され、固定される。
ブリッジ調整部107は、スライド軸107Aに沿ってスライド軸固定部107B、107Cを動かすことで、眼幅L1の使用者、眼幅L2の使用者のそれぞれに対応したアイポイントの調整を行なうことができる。眼幅L2の使用者が眼鏡型表示装置100を装着した場合、眼幅L1の使用者が眼鏡型表示装置100を装着した場合に比べて、スライド軸固定部107Bと107Cとの距離が長くなるようにスライド軸固定部107B、107Cをスライド軸107Aに沿って移動させる。スライド軸固定部107B、107Cはリム部103A、103Bに固定されているため、スライド軸固定部107B、107Cを両者の距離が長くなるように移動させることで、リム部103Aと103Bとの距離も長くなる。言い換えると、左右のリム部103A、103Bの相対的位置が調整される。画像光を使用者の眼球に投影する接眼光学部112はリム部103Aの使用者側の側面に配置されていることから、リム部103A、103B間の距離が長くなると、接眼光学部112もリム部103Aに伴って移動する。このようにして本参考例の眼鏡型表示装置100は、ブリッジ調整部107によってアイポイントを眼幅L1に応じた位置から眼幅L2に応じた位置に調整することができる。また本参考例の眼鏡型表示装置100は、簡易な構成でアイポイントの調整が可能であり、外観上も一般的な眼鏡と変わらず、外観を損なうことがない。
<第2参考例>
次に第2参考例の眼鏡型表示装置200について説明する。図16は、第2参考例にかかる眼鏡型表示装置200のブリッジ調整部207を説明する上面図である。図16では、眼幅L1の使用者が眼鏡型表示装置200を装着した場合と、眼幅L1より長い眼幅L2の使用者が眼鏡型表示装置200を装着した場合を示す。第1参考例の眼鏡型表示装置100とは、ブリッジ調整部207の構造が異なっている。それ以外の構成は、第1参考例と同様である。本参考例にかかるブリッジ調整部207は、針金、ゴム等の弾性部材(可塑性部材)である介在部207Aと、介在部207Aの両端が固定される固定部207B、207Cとからなる。また固定部207B、207Cは、リム部103A、103Bにそれぞれ固定されている。
ブリッジ調整部207は、介在部207Aの形状を変形させることで、眼幅L1の使用者、眼幅L2の使用者のそれぞれに対応したアイポイントの調整を行なうことができる。眼幅L2の使用者が眼鏡型表示装置200を装着した場合、眼幅L1の使用者が眼鏡型表示装置200を装着した場合に比べて、固定部207Bと207Cとの距離が長くなるように介在部207Aの形状を変形させる。固定部207B、207Cはリム部103A、103Bに固定されているため、固定部207B、207Cの距離が長くなるように介在部207Aの形状を変形させることで、リム部103Aと103Bとの距離も長くなる。言い換えると、左右の眼鏡レンズ部101A、102Bの相対的位置が調整される。画像光を使用者の眼球E1に投影する接眼光学部112はリム部103Aの使用者側の側面に配置されていることから、リム部103A、103B間の距離が長くなると、接眼光学部112もリム部103Aに伴って移動する。このようにして本参考例の眼鏡型表示装置200は、ブリッジ調整部207によってアイポイントを眼幅L1に応じた位置から眼幅L2に応じた位置に調整することができる。
図17は、第2参考例にかかる眼鏡型表示装置200のブリッジ調整部207を説明する上面図である。図17では、眼幅L1の使用者が眼鏡型表示装置200を装着した場合と、眼幅L1より長い眼幅L2の使用者が眼鏡型表示装置200を装着した場合を示す。図18は、第2参考例の眼鏡型表示装置200のブリッジ調整部207の拡大図である。構成は、図16で示した眼鏡型表示装置200と同じである。
本参考例のブリッジ調整部207は、介在部207Aの形状を変形させることで、接眼光学系112の位置とともに使用者の眼球E1に対する接眼光学系112から射出する画像光の射出角度を変更することもできる。これにより、眼幅L1の使用者、眼幅L2の使用者のそれぞれに対応したアイポイントの調整を行なうことができる。眼幅L1の使用者が眼鏡型表示装置200を装着した場合、眼幅L2の使用者が眼鏡型表示装置200を装着した場合に比べて、眼鏡レンズ部101Aと眼鏡レンズ部101Bとの成す角度αが小さくなるように介在部207Aの形状を変形させる。画像光を使用者の眼球E1に投影する接眼光学部112はリム部103Aの使用者側の側面に配置されていることから、角度αが小さくなると、使用者の眼球E1に対する接眼光学系の配置位置(接眼窓の向き)が角度αにともなって移動する。これにより、接眼光学部112の接眼窓は眼球正面方向よりやや外側に位置するが、画像光を使用者の眼球E1に向けて射出させることが可能となる。このようにして本参考例の眼鏡型表示装置200は、ブリッジ調整部207によって、眼鏡レンズ部101Aと眼鏡レンズ部101Bとの成す角度αを調整でき、その結果、アイポイントを眼幅L1に応じた位置から眼幅L2に応じた位置に調整することができる。
次に第2参考例の変形例を説明する。図19は、第2参考例の眼鏡型表示装置200のブリッジ調整部207の変形例を示す拡大図である。第2参考例の眼鏡型表示装置200とは、固定部207B、207Cとの間に固定される離間部材208を備えている点が異なっている。
ブリッジ調整部207の固定部207Bは、固定部207C側の側面に凸部を備える。同様に、ブリッジ調整部207の固定部207Cは、固定部207B側の側面に凸部を備える。離間部材208は、固定部207Bと207Cの間に配置ざれ、固定部207B、207Cの凸部に係合する凹部を備える。固定部207B、207C間に離間部材208を挿入することで、介在部207Aに外力が加わっても、左右のリム部103A、103Bの距離を一定に保つことができる。言い換えると、使用者に応じて調整したアイポイントを一定に保つことができる。
<第3参考例>
次に第3参考例の眼鏡型表示装置300について説明する。図20は、第3参考例にかかる眼鏡型表示装置300のブリッジ調整部307を説明する拡大図である。第1参考例の眼鏡型表示装置100とは、ブリッジ調整部307の構造が異なっている。それ以外の構成は、第1参考例と同様である。本参考例にかかるブリッジ調整部307は、リム部103Bに設けられたねじ部307Aと、リム部103Aに設けられたねじ受け部307B及び位置決め用突起部307Cと、離間部材308とから構成される。
ブリッジ調整部307は、離間部材308の有無、大きさを選択することで、眼幅の異なる使用者それぞれに対応したアイポイントの調整を行なうことができる。使用者の眼幅が小さいときは、ねじ部307Aをねじ受け部307Bに直接固定することで、リム部103A、103B間の距離が短い眼鏡型表示装置300となる。このとき、接眼光学部112はリム部103Aに伴って移動するため、眼幅の狭い使用者に合わせたアイポイントに調整することができる。一方、使用者の眼幅が大きいときは、離間部材308の位置決め用開口部308Bと位置決め用突起部307Cとを合わせ、離間部材308をリム部103Aに仮留めする。仮留めした離間部材308を介して、ねじ部307Aとねじ受け部307Bとを固定することで、リム部103A、103B間の距離が長い眼鏡型表示装置300となる。このとき、接眼光学部112はリム部103Aに伴って移動するため、眼幅の広い使用者に合わせたアイポイントに調整することができる。このようにしてブリッジ調整部307は、離間部材308の有無、大きさを選択することで、リム部103A、103B間の距離を調整することができる。言い換えると、リム部103A、103Bの相対的な位置を調整することができる。また離間部材308は、スモールサイズ、ミディアムサイズ、ラージサイズと複数用意してもよい。複数のサイズの離間部材308を用意することで、眼鏡型表示装置300は段階的にアイポイントを調整することが可能となる。また使用者に合わせてカスタマイズされたサイズの離間部材308を用意してもよい。このようにすることで、使用者は、同様の機構を有する眼鏡型表示装置に対し離間部材308をはめ込むだけで、自分の眼幅、頭部サイズに応じたアイポイントを調整することができる。なお、ブリッジ調整部307及び離間部材308の構成は、本参考例の構成に限らず、凹部と凸部による係合機構や磁石等の周知技術を用いてもよい。
<第4参考例>
次に第4参考例の眼鏡型表示装置400について説明する。図21は、第4参考例の眼鏡型表示装置の概略構成を示す後方斜視図である。図22は、第4参考例の眼鏡型表示装置400のブリッジ調整部407を説明する拡大図(上面図)である。第1参考例の眼鏡型表示装置100とは、ブリッジ調整部407の構造が異なっている。それ以外の構成は、第1参考例と同様である。本参考例にかかるブリッジ調整部407は、4つの支持部407A、407B、407C、407Dと、支持部の回動軸となる4つの固定部407E、407F、407G、407Hとから構成される。支持部407Aは、一端が固定部407Eによって支持部407Bの一端部とともに眼鏡レンズ部101Aに回動可能に固定され、他端が固定部407Fによって支持部407Cの一端に回動可能に固定される。支持部407Cの他端は、固定部407Hによって支持部407Dの一端部とともに眼鏡レンズ部101Bに回動可能に固定される。支持部407Dの他端は、固定部407Gによって支持部407Bの他端に回動可能に固定される。
ブリッジ調整部407は、固定部407Eが支持部407A、407Bを眼鏡レンズ部101Aに、固定部407Hが眼鏡レンズ部101Bに固定されているため、4つの固定部407E、407F、407G、407Hを回動軸に4つの支持部407A、407B、407C、407Dを動かすことで、眼鏡レンズ部101Aと眼鏡レンズ部101Bとの相対位置を調整することができる。言い換えると、眼鏡レンズ部101Aと眼鏡レンズ部101Bとの距離を調整することができる。これにより、使用者の個人差に対応したアイポイントの調整を行なうことができる。
<第5参考例>
次に第5参考例の眼鏡型表示装置500について説明する。図23は、第5参考例にかかる眼鏡型表示装置500のブリッジ調整部507を説明する上面図である。図24は、第5参考例の眼鏡型表示装置500のブリッジ調整部507の拡大図である。第1参考例の眼鏡型表示装置100とは、ブリッジ調整部507の構造が異なっている。それ以外の構成は、第1参考例と同様である。本参考例にかかるブリッジ調整部507は、リム部103Aから延在するリム延在部507Aと、リム部103Bから延在するリム延在部507Bと、リム延在部507Aの一端とリム延在部507Bの一端とを回動可能に固定する固定部507Cとから構成される。
ブリッジ調整部507は、固定部507Cを回転軸に眼鏡レンズ部101A及び眼鏡レンズ部101Bを回動させることにより、眼鏡レンズ部101Aと眼鏡レンズ部101Bとのなす角度αを調整することができる。眼幅L1の使用者が眼鏡型表示装置500を装着した場合、眼幅L2の使用者が眼鏡型表示装置500を装着した場合に比べて、眼鏡レンズ部101Aと眼鏡レンズ部101Bとの成す角度αが小さくなるように、眼鏡レンズ部101Aと眼鏡レンズ部101Bを回動させる。画像光を使用者の眼球E1に投影する接眼光学部112はリム部103Aの使用者側の側面に配置されていることから、角度αが小さくなると、使用者の眼球E1に対する接眼光学系の配置位置(接眼窓の向き)が角度αにともなって移動する。これにより、接眼光学部112の接眼窓は眼球正面方向よりやや外側に位置するが、画像光を使用者の眼球E1に向けて射出させることが可能となる。このようにして本参考例の眼鏡型表示装置500は、ブリッジ調整部507によって、眼鏡レンズ部101Aと眼鏡レンズ部101Bとの成す角度αを調整でき、その結果、アイポイントを眼幅L1に応じた位置から眼幅L2に応じた位置に調整することができる。
次に第5参考例の変形例を説明する。図25(a)、(b)は、第5参考例の眼鏡型表示装置500の変形例を説明する拡大図である。第5参考例の眼鏡型表示装置500とは、眼鏡レンズ部101とテンプル部104との間に配置されるテンプル角度調整部材508を備えている点が異なっている。図25(a)は眼鏡型表示装置500がテンプル角調整部材508を備えていない場合のヒンジ部106Aの拡大図であり、図25(b)は眼鏡型表示装置500がテンプル角調整部材508を備えている場合のヒンジ部106Aの拡大図である。図23に示す第5参考例の眼鏡型表示装置500は、ブリッジ調整部507により左右の眼鏡レンズ部101A、101Bのなす角度を調整することができる。このとき、左右の眼鏡レンズ部101A、101Bのなす角度を小さくすると、使用者の頭部に固定される左右のテンプル部104A、104B間の距離が狭くなる。一方で、左右の眼鏡レンズ部101A、101Bのなす角度を大きくすると、使用者の頭部に固定される左右のテンプル部104A、104B間の距離も大きくなる。
テンプル角調整部材508は、眼鏡レンズ部101とテンプル部104との間で挟み込まれるように取り付けられる。左右それぞれの眼鏡レンズ部とテンプル部との間に取り付けることで、テンプル部104A、104B間の距離が小さくなる。これにより、使用者は左右のテンプル部104A、104B間の距離を大きくすることなく、ブリッジ調整部107により左右の眼鏡レンズ部101A、101Bのなす角度が大きくなるよう調整することができる。つまり、ブリッジ調整部107にて眼幅に対する調整をすることができ、さらにテンプル角調整部材508Aで頭部サイズに対する調整をすることが可能となる。言い換えると、テンプル角調整部材508Aにより、眼鏡レンズ部101Aとテンプル部104Aとのなす角度を調整することができる。なお、本参考例では、テンプル角調整部材508を別部材とする構成であるが、その他の構成であってもよい。例えば、テンプル部104Aの眼鏡レンズ部101Aに当接する側面に孔を形成し、その孔にスライド可能に固定される延在部材(テンプル角調整部材)を設けてもよい。延在部材を孔内に収納させた状態と、延在部材を孔外に配置させた状態とで、眼鏡レンズ部101Aとテンプル部104Aとのなす角度を調整することができる。またヒンジ部106Aの回動する角度を規制する部材であってもよい。
以上、参考例では、幾多の変形または変更が可能である。例えば、眼鏡レンズを保持するリム部を有さない(リムレス)の眼鏡型表示装置であってもよい。この場合、ブリッジ調整部は眼鏡レンズ間の相対的位置を調整することは言うまでもない。また、眼鏡レンズを有さず眼鏡レンズ部がリム部のみからなる眼鏡型表示装置であってもよい。この場合、ブリッジ調整部はリム部間の相対的位置を調整することは言うまでもない。また図26に示すように、表示装置(画像表示部)を眼鏡レンズ前方に配置してもよい。また図27に示すように、接眼光学部の長手方向が略水平方向ではなく、鉛直方向となるように表示装置(画像表示部)を配置してもよい。図26及び図27に示すよう配置しても本発明の効果は変わりない。更に、上記参考例を組み合わせることも可能である。
10 眼鏡型表示装置
11 テンプル部
12 眼鏡フロント部
13 リム部
14 ブリッジ部
15 レンズ
16 鼻当て
17 接続部
20 画像表示部
21 信号処理部
22 接眼光学部
25 中間部材
26 ヒンジ軸
27 回動軸
31 眼球
32 耳
33 鼻
41 テンプル部
42 テンプル部
43a 第1回動軸
43b 第2回動軸
44 テンプル部
45 回動軸
46 スライドパーツ
47 鼻パッド
48 パッドアーム
49 スライド溝
50 バネ
100、200、300、400、500、600、700 眼鏡型表示装置
101A、101B 眼鏡レンズ部
102A、102B 眼鏡レンズ
103A、103B リム部
104A、104B テンプル部
105 ブリッジ部
106A、106B ヒンジ部
107、207、307、407、507 ブリッジ調整部
107A スライド軸
107B、107C スライド軸固定部
110 表示装置(画像表示部)
111 本体部
112 接眼光学部
207A 介在部
207B、207C 固定部
208 離間部材
307A ねじ部
207B ねじ受け部
307C 位置決め用突起部
308 離間部材
308A 離間部材ねじ受け部
308B 位置決め用開口部
407A、407B、407C、407D 支持部
407E、407F、407G、407H 固定部
507A、507B リム延在部
507C 固定部
508A テンプル角調整部材
O,O’ 眼球中心
A 視軸
L 射出光線
E1、E2 使用者の眼球
L1、L2 眼幅
α 眼鏡レンズ部101Aと眼鏡レンズ部101Bとのなす角度

Claims (5)

  1. 使用者の眼前に配置される眼鏡フロント部と、
    前記眼鏡フロント部に接続され、使用者の頭部に装着される左右のテンプル部と、
    前記眼鏡フロント部を前記左右のテンプル部に対して回動することにより、前記眼鏡フロント部の傾きを調整する角度調整部と、
    前記眼鏡フロント部に対して固定され、使用者の眼球に画像光を投影する画像表示部と
    を備え、前記角度調整部は、回動の中心軸が側面視において使用者の眼球中心よりも前記眼鏡フロント部側に位置することを特徴とする眼鏡型表示装置。
  2. 前記眼鏡フロント部はリム部を備え、前記画像表示部は前記リム部の使用者側の面に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の眼鏡型表示装置。
  3. 前記角度調整部の前記回動の中心軸は、側面視において前記画像表示部の近傍に位置することを特徴とする請求項1または2に記載の眼鏡型表示装置。
  4. 前記左右のテンプル部は、伸縮可能に構成されていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の眼鏡型表示装置。
  5. 使用者の鼻に当接する鼻当てと、該鼻当ての前記眼鏡フロント部に対する高さ位置を調整する高さ位置調整機構とを備えることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の眼鏡型表示装置。
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