WO2021106235A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2021106235A1
WO2021106235A1 PCT/JP2020/008194 JP2020008194W WO2021106235A1 WO 2021106235 A1 WO2021106235 A1 WO 2021106235A1 JP 2020008194 W JP2020008194 W JP 2020008194W WO 2021106235 A1 WO2021106235 A1 WO 2021106235A1
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WO
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lens barrel
image
display panel
hmd
rod
Prior art date
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PCT/JP2020/008194
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French (fr)
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芹澤 誠
山本 靖利
英 小川
弘康 牧野
柏木 吉一郎
淳也 鈴木
歳朗 西尾
小塚 雅之
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Publication date
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Priority to US17/428,231 priority patent/US20220121032A1/en
Priority to EP20891903.5A priority patent/EP4067977A4/en
Priority to JP2021527052A priority patent/JP7398715B2/ja
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    • G02B27/0179Display position adjusting means not related to the information to be displayed
    • G02B2027/0181Adaptation to the pilot/driver

Definitions

  • This disclosure relates to a display device.
  • Patent Document 1 discloses a head-mounted display capable of presenting (that is, displaying) an image of contents and an image of the outside world.
  • a feeling of strangeness given to the user when switching between the content image and the outside world image is given to the user. Is reduced.
  • a display device such as a head-mounted display may not be suitable for use.
  • the present disclosure is made in view of the above, and an object of the present disclosure is to provide a display device suitable for use.
  • a bottomed tubular first lens barrel having a first display unit for displaying a first image at the bottom, and a bottomed tubular first lens barrel.
  • An adjustment mechanism that provides a portion between the first lens barrel and the second lens barrel, and a tubular shape that is detachably attached to each of the open ends of the first lens barrel and the second lens barrel.
  • the eye cap includes a tubular insertion portion inserted into the first lens barrel or the second lens barrel, and the first lens barrel or the second lens barrel. It has a curved plate-shaped cap portion extending outside the barrel of the lens barrel.
  • a display device suitable for use is provided.
  • FIG. 1A is a first perspective view of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 1B is a second perspective view of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram of a head-mounted display or the like according to the embodiment.
  • FIG. 3 is an external view of the head-mounted display according to the embodiment when the head-mounted display is attached.
  • FIG. 4 is a wiring diagram of a signal line or the like of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing a second example of the adjustment mechanism of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a third example of the adjustment mechanism of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a fourth example of the adjustment mechanism of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a first diagram illustrating a problem when the head-mounted display is rotated.
  • FIG. 9A is a first diagram illustrating an image angle maintaining portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 9B is a second diagram illustrating an image angle maintaining portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 9C is a third diagram illustrating an image angle maintaining portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 10A is a first diagram illustrating an angle detection unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 10B is a second diagram illustrating an angle detection unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 10A is a first diagram illustrating an angle detection unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 10B is a second diagram illustrating an angle detection unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 10C is a third diagram illustrating an angle detection unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a second diagram illustrating a problem when the head-mounted display is rotated.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a camera holding mechanism of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 13 is a first diagram showing an example of image adjustment of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 14 is a second diagram showing an example of image adjustment of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 15 is a first diagram illustrating focus correction in the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 16A is a second diagram illustrating focus correction in the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 16B is a diagram illustrating an image scaling process associated with focus correction in the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 17 is a first cross-sectional view of the head-mounted display according to the embodiment when the head-mounted display is attached.
  • FIG. 18A is a first perspective view showing an eye cap of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 18B is a top view showing an eye cap of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 18C is a cross-sectional view showing an eye cap cut along the XX cross section of FIG. 18A.
  • FIG. 19A is a first cross-sectional view showing a mounting mechanism of an eye cap of a head-mounted display according to an embodiment.
  • FIG. 19A is a first cross-sectional view showing a mounting mechanism of an eye cap of a head-mounted display according to an embodiment.
  • FIG. 19B is a second cross-sectional view showing the mounting mechanism of the eye cap of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 19C is a third cross-sectional view showing the mounting mechanism of the eye cap of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 20 is a second cross-sectional view of the head-mounted display according to the embodiment when the head-mounted display is attached.
  • FIG. 21 is a third cross-sectional view when the head-mounted display according to the embodiment is attached.
  • FIG. 22 is a perspective view showing a head-mounted display to which the pad according to the embodiment is attached.
  • FIG. 23A is a fourth cross-sectional view of the head-mounted display according to the embodiment when the head-mounted display is attached.
  • FIG. 23B is a second perspective view showing an eye cap of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 24A is a fifth cross-sectional view of the head-mounted display according to the embodiment when the head-mounted display is attached.
  • FIG. 24B is a cross-sectional view showing an eye cap cut in the ZZ cross section in FIG. 24A.
  • FIG. 25A is a sixth cross-sectional view when the head-mounted display according to the embodiment is attached.
  • FIG. 25B is a cross-sectional view showing an eye cap cut in the ZZ cross section in FIG. 25A.
  • FIG. 26 is an external view illustrating an eye cap when the head-mounted display according to the embodiment is attached.
  • FIG. 27A is a first diagram illustrating a nose pad portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 27B is a second diagram illustrating a nose pad portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 28 is a third diagram illustrating a nose pad portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 29 is a first perspective view illustrating an arm portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 30 is a perspective view illustrating the telescopic band of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 31 is a second perspective view illustrating an arm portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 32 is a third perspective view illustrating an arm portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 33 is a perspective view illustrating a communication module in the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 34 is an external view of the arm portion when the head-mounted display according to the embodiment is attached.
  • FIG. 35 is a perspective view illustrating the camera unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 36A is a block diagram showing an image output unit and the like of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 36B is a detailed view illustrating an image generation unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 37 is a first diagram illustrating the processing of the image generation unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating a display process of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 39A is a diagram illustrating detection of a point of interest of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 39B is a second diagram illustrating the processing of the image generation unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 40 is a third diagram illustrating the processing of the image generation unit of the head-mounted display according to the embodiment
  • HMDs head-mounted displays
  • a display unit is arranged in front of the eyes by a user by wearing it on the head, and an apparently displayed image can be visually recognized on a large screen.
  • Such display devices are called head-mounted displays (HMDs), and because of the characteristic that images can be visually recognized on a large screen by the perspective method, many follow the development route of high image quality and high performance. It is realized by a configuration having a large housing.
  • HMD head-mounted displays
  • Such a large HMD is not suitable for use in a public place such as a train, an office, or outdoors because of problems of portability and weight, as well as being conspicuous from the surroundings.
  • the HMD which is a display device
  • two tubular housings (display devices, etc.) corresponding to the left and right eyes of the user are each covered to a minimum.
  • a glass-type HMD that uses a lens barrel (hereinafter also referred to as a lens barrel) has been realized. Since such a glass-type HMD has an excellent aesthetic appearance and looks like wearing large sunglasses, it is expected that it will not be noticeable from the surroundings and will be able to blend in naturally.
  • the pupils of both eyes of the user and the positions of the two lens barrels may not match, and the image may not be displayed properly.
  • the two lens barrels can be freely arranged according to the position of the user's pupil, and the left and right images can be appropriately displayed.
  • a method of rotating the lens barrels around a rotation axis at a position away from the lens barrel can be realized, but in this case, the display unit also rotates together with the lens barrel. .. That is, in a certain reference posture, the horizontal display unit tilts with rotation. According to the present disclosure, it is possible to deal with the occurrence of such an inclination.
  • the HMD is a wearable display device, and is used so as to be in close contact with the user so that the external light does not enter between the display unit and the user's eyes as much as possible in order to block the influence of the external light. Will be done. That is, the HMD may come into contact with the user. At this contact point, the user's sebum, sweat, etc. adhere to it, which tends to cause unsanitary conditions.
  • An unsanitary HMD may not be suitable for use because it is used in a position close to the eyes, which is a mucous membrane, and there is a risk of infection. Since many electronic components are built in a small housing, the HMD is often difficult to clean. Therefore, this disclosure also refers to a configuration that can deal with this problem.
  • the comprehensive or specific embodiment of the present disclosure may be realized by a recording medium such as a system, a method, an integrated circuit, a computer program or a computer-readable CD-ROM, and the system, the method, the integrated circuit, the computer. It may be realized by any combination of a program and a recording medium.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis that are orthogonal to each other are appropriately used for explaining the direction of each part of the HMD.
  • the X-axis direction is the left-right direction of the user when the HMD is attached, and in particular, the left side is the plus side in the X-axis direction.
  • the Y-axis direction is the front-back direction of the user when the HMD is mounted, and the rear side is particularly the plus side in the Y-axis direction.
  • the Z-axis direction is the vertical direction of the user when the HMD is mounted, and the upper side is particularly the plus side in the Z-axis direction.
  • the X-axis direction is the alignment direction of the two lens barrels included in the HMD in the embodiment.
  • the Y-axis direction is a direction along the tubular axis (or central axis) direction of the lens barrel of the HMD in the embodiment, and the plane passing through the central axis of each of the two lens barrels is aligned (or simply aligned) with the lens barrel. Surface).
  • the aligned plane is usually a plane parallel to the YX plane.
  • the Z-axis direction perpendicular to the aligned surface may be referred to as the height direction.
  • the above-mentioned left-right direction, front-back direction, and up-down direction, as well as the central axis direction, the line-up direction, the line-up surface, and the height direction may be used for explanation without particular notice, but these directions and the like will be described. It is used for convenience, and does not limit the posture when the HMD is used.
  • FIG. 1A is a first perspective view of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 1B is a second perspective view of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the HMD 100 includes a first lens barrel 10, a second lens barrel 20, an adjusting screw 32, a first arm portion 15, a second arm portion 25, and a first. It includes an eye cap 14 and a second eye cap 24.
  • the first lens barrel 10 is a monocular display module for displaying an image corresponding to, for example, the left eye of the user 99 (see FIG. 3 described later).
  • the first lens barrel 10 is formed by combining a resin and a metal material.
  • the first lens barrel 10 has a first display unit for displaying a first image 101L (see FIG. 8 described later) corresponding to one eye (here, the left eye) of the user 99 and a first display unit (described later).
  • a part of the display unit 30) and a first convex lens 40L for enlarging the image displayed on the first display unit.
  • the first lens barrel 10 has a bottomed tubular shape and has a first display portion at the bottom thereof.
  • the first lens barrel 10 is composed of a first main part 11, a first sub-part 12, and a first panel 13. As shown in the figure, the first lens barrel 10 has a double bottom structure composed of a first main portion 11, a first sub portion 12, and a first panel 13. As shown in the figure, the first main portion 11, the first sub portion 12, and the first panel 13 are composed of separate members.
  • the first lens barrel 10 will be described as having a bottomed tubular structure having a double bottom, but the HMD of the present disclosure has a single bottom consisting of only the first main portion 11. It may have a bottomed tubular shape.
  • the configuration of the bottom of the first lens barrel 10 is not particularly limited, and the HMD can be realized by the configuration of a plurality of bottoms accommodating a plurality of functional units.
  • the first display unit and the first convex lens 40L are arranged inside the tubular first main unit 11 that opens toward the plus side in the Y-axis direction.
  • the first convex lens 40L may be configured by combining two or more lenses.
  • the first convex lens 40L may be a lens unit having a plurality of lenses.
  • the second lens barrel 20 is a monocular display module for displaying an image corresponding to, for example, the right eye of the user 99.
  • the second lens barrel 20 is formed by combining a resin and a metal material.
  • the second lens barrel 20 has a second display unit (described later) for displaying the second image 101R (see FIG. 8 described later) corresponding to the other eye (here, the right eye) of the user 99.
  • a part of the display unit 30) and a second convex lens 40R (see FIG. 13 to be described later) for enlarging the image displayed on the second display unit are provided inside.
  • the second lens barrel 20 has a bottomed tubular shape and has a second display portion at the bottom thereof.
  • the second lens barrel 20 is composed of a second main part 21, a second sub-part 22, and a second panel 23.
  • the second display unit and the second convex lens 40R are arranged inside a tubular second main unit 21 that opens toward the plus side in the Y-axis direction.
  • the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 are connected by an adjusting screw 32 and a connection bar 31.
  • connection bar 31 is a rod-shaped member extending along the X-axis direction having an outer diameter smaller than the inner diameter of the connection hole formed on the side surfaces of both the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20.
  • the connection bar 31 is made of a hard material such as metal or resin. With this configuration, the connection bar 31 is inserted into the connection hole without any particular fixing. The positional relationship between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 is changed according to the insertion length of the connection bar 31 into the connection hole.
  • the connection hole may be formed only in either the first lens barrel 10 or the second lens barrel 20. In this case, the other end of the connection bar 31 inserted into the connection hole on the opposite side to one end is joined to the other of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20.
  • the adjusting screw 32 is a rod-shaped member that forms a part of the first adjusting mechanism and extends along the X-axis direction, and is made of a hard material such as metal or resin.
  • the adjusting screw 32 has threads cut at both ends as shown in the cross-sectional view (blown out portion in the drawing) shown in the ZZ cross section in the drawing.
  • the adjusting screw 32 has a first threaded portion 34 formed of a first spiral thread at one end and a second threaded portion 33 formed of a second spiral thread at the other end. Have.
  • a hole is formed in the first lens barrel 10 at a position corresponding to the adjusting screw 32, and a screw hole 36 formed of a first spiral groove is formed on the back side (that is, the plus side in the X-axis direction) of the hole. Is formed.
  • the ridges and grooves of the first screw portion 34 and the first screw hole 36 are engaged with each other at the tip where the adjusting screw 32 is inserted for a predetermined length, and the adjusting screw 32 is formed around an axis parallel to the X-axis direction.
  • the first screw portion 34 is inserted into and removed from the first screw hole 36 by rotating.
  • the screw mechanism is arranged in the back of the hole, the first screw portion 34 is less likely to protrude from the first lens barrel 10 due to insertion / removal, which is excellent in aesthetics and a defect of the adjusting screw 32 due to the inclusion of foreign matter. Is suppressed.
  • a hole is formed at a position corresponding to the adjusting screw 32, and a second spiral groove is formed on the back side (that is, the minus side in the X-axis direction) of the hole.
  • 2 screw holes 35 are formed.
  • the ridges and grooves of the second screw portion 33 and the second screw hole 35 are engaged with each other at the point where the adjusting screw 32 is inserted for a predetermined length, and the adjusting screw 32 is rotated around the axis parallel to the X-axis direction.
  • the second screw portion 33 is inserted into and removed from the second screw hole 35 by rotating.
  • the second spiral is reverse-wound with respect to the first spiral.
  • the adjusting screw 32 in one direction by rotating the adjusting screw 32 in one direction, the insertion of the second screw portion 33 into the second screw hole 35 and the insertion of the first screw portion 34 into the first screw hole 36 are performed.
  • the detachment of the second screw portion 33 from the second screw hole 35 and the detachment of the first screw portion 34 from the first screw hole 36 are interlocked.
  • the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 is adjusted.
  • the adjusting screw 32 in the first adjusting mechanism is an example of the operation unit for adjusting the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20.
  • the adjusting screw 32 may be configured to be thicker than the first screw portion 34 and the second screw portion 33 near the center of the adjusting screw 32.
  • the center of the adjusting screw 32 is the center in the X-axis direction when the connecting portions of the adjusting screw 32 with the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 are placed at both ends.
  • the adjusting screw 32 is configured so that the outer diameter is larger at the center than at both ends in the X-axis direction. With such a configuration, the user 99 can easily operate the adjusting screw 33.
  • the user 99 has a feeling of operation by forming the vicinity of the center of the adjusting screw 32 (that is, the vicinity of the center of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 in the X-axis direction) in a polygonal columnar shape. Is improving.
  • first screw hole 36 and the first screw are provided in the connection portion between the first lens barrel 10 and the adjusting screw 32 and the connecting portion between the second lens barrel 20 and the adjusting screw 32 shown in FIG. 1A, respectively.
  • An example in which the portion 34, the second screw hole 35, and the second screw portion 33 are provided is an example.
  • a first screw hole 36 and a first screw portion 34, and a first screw portion 34 in one of the connection portion between the first lens barrel 10 and the adjusting screw 32 and the connecting portion between the second lens barrel 20 and the adjusting screw 32, and A second screw hole 35 and a second screw portion 33 are provided, and the other of the connecting portion between the first lens barrel 10 and the adjusting screw 32 and the connecting portion between the second lens barrel 20 and the adjusting screw 32 is simply
  • the adjusting screw 32 may be rotatably held and connected.
  • first lens barrel 10 the second lens barrel 20, and the adjusting screw 32 is provided with the screw hole and which is provided with the screw portion.
  • first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 may be provided with screw portions, and the adjusting mechanism may be provided with screw holes.
  • the HMD 100 can adjust the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 according to the interpupillary distance (IPD) of the user 99.
  • the position of the lens barrel 20 of 2 can be set.
  • connection bar 31 is inserted into the connection hole, so that the second mirror with respect to the first lens barrel 10 is used.
  • the cylinder 20 is suppressed from rotating about an axis parallel to the X-axis direction, and the parallel relationship between the central axes of each other is maintained.
  • the first arm portion 15 is connected to the first lens barrel 10, and the other end of the rear end is locked to the user 99, for example, the left ear.
  • the first arm portion 15 is formed by combining metal and resin.
  • the first arm portion 15 is configured such that a first front arm 18 on one end side and a first rear arm 16 on the other end side are rotatably connected via a hinge shaft.
  • the hinge shaft is covered with a cover 17 that can be expanded and contracted by a mechanism such as a bellows, and the internal mechanism and electronic parts are protected.
  • the first rear arm 16 rotates with respect to the first front arm 18 in an axis parallel to the Z axis in the drawing. Can be folded. Further, the first arm portion 15 can be bent only in the direction approaching the second arm portion 25, which will be described later (counterclockwise when viewed from the positive side in the Z-axis direction), and does not expand to the opposite side. It has become like. As a result, the first arm portion 15 improves the ease of locking the user 99 to the ear.
  • the second arm portion 25 is formed by combining metal and resin.
  • the second arm portion 25 is configured such that a second front arm 28 on one end side and a second rear arm 26 on the other end side are rotatably connected via a hinge shaft.
  • the hinge shaft is covered with a cover 27 that can be expanded and contracted by a mechanism such as a bellows, and the internal mechanism and electronic parts are protected.
  • the second rear arm 26 rotates around the axis parallel to the Z axis in the drawing with respect to the second front arm 28. Can be folded. Further, the second arm portion 25 can be bent only in the direction approaching the first arm portion 15 (clockwise when viewed from the plus side in the Z-axis direction), and does not spread to the opposite side. It has become. As a result, the second arm portion 25 improves the ease of locking the user 99 to the ear.
  • the first arm portion 15 and the second arm portion 25 are curved so that the other ends of each are close to each other.
  • each arm portion is curved inward toward the inner space of the HMD 100 where the head of the user 99 is located.
  • the first arm portion 15 and the second arm portion 25 press the back of the head of the user 99 inward and forward, respectively, and the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 press the head of the user 99. Pull it so that it is pressed against the part. Therefore, the first arm portion 15 and the second arm portion 25 suppress the HMD 100 from falling off when the HMD 100 is mounted, and the wearability is improved.
  • first arm portion 15 has a first cushion 19 (see FIG. 1B) on the inner surface on the other end side that presses the back of the head of the user 99.
  • second arm portion 25 has a second cushion 29 (see FIGS. 1A and 1B) on the inner surface on the other end side that presses the user 99.
  • a cushion is formed by sticking or applying an elastic material to the surface, unlike the hard material constituting the first arm portion 15 and the second arm portion 25. Due to the presence of these cushions, the first arm portion 15 and the second arm portion 25 alleviate the discomfort of the user 99 due to pressing.
  • the first eye cap 14 is a tubular member interposed between the first lens barrel 10 and the head of the user 99.
  • the first eye cap 14 is detachably attached to the first lens barrel 10.
  • indirect contact between the users 99 via the first lens barrel 10 can be suppressed only by exchanging the first eye cap 14.
  • the first eye cap 14 which is the main object that comes into contact with the user 99 can be removed for cleaning or the like, the HMD 100 can be kept clean without cleaning the entire HMD 100.
  • the second eye cap 24 is a tubular member interposed between the second lens barrel 20 and the head of the user 99.
  • the second eye cap 24 is detachably attached to the second lens barrel 20.
  • the HMD 100 when the HMD 100 is shared by a plurality of users 99, indirect contact between the users 99 via the second lens barrel 20 can be suppressed only by exchanging the second eye cap 24. Further, since the second eye cap 24, which is the main object that comes into contact with the user 99, can be removed for cleaning or the like, the HMD 100 can be kept clean without cleaning the entire HMD 100.
  • the first eye cap 14 is attached by being inserted from the opening side of the first main portion 11 of the first lens barrel 10 toward the minus side in the Y-axis direction. Further, the second eye cap 24 is attached by being inserted from the opening side of the second main portion 21 of the second lens barrel 20 toward the minus side in the Y-axis direction.
  • the first eye cap 14 and the second eye cap 24 will be described in more detail later.
  • FIG. 2 is a block diagram of a head-mounted display or the like according to the embodiment.
  • FIG. 3 is an external view of the head-mounted display according to the embodiment when the head-mounted display is attached.
  • FIG. 4 is a wiring diagram of a signal line or the like of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 2 in addition to the HMD 100, some external devices and the user's eyes 95 are shown.
  • the first drive circuit 38L and the second drive circuit 38R, the first display panel 39L and the second display panel 39R, and the first convex lens 40L are symmetrically present.
  • the second convex lens 40 is shown as a drive circuit 38, a display panel 39, and a convex lens 40.
  • a power supply 91 and a signal processing circuit 92 are connected to the HMD 100 via a connector 37 and a plug 93.
  • the power supply 91 and the signal processing circuit 92 are external devices connected to the HMD 100.
  • the power supply 91 is a device that supplies electric power for the HMD 100 to perform various operations.
  • the power supply 91 is, for example, an AC-DC converter that converts AC power for home use and generates DC power having a voltage required for the operation of the HMD 100.
  • the power source 91 may be, for example, a battery that discharges the stored electric power by direct current, a solar cell that supplies electric power generated by using solar energy, or the like.
  • the power supply 91 may be built in the HMD 100 as a battery, or may be attached to the outer surface of the HMD 100 as a solar cell. Further, the HMD 100 may be supplied with power by wireless transmission without using the plug 93 and the connector 37.
  • the signal processing circuit 92 is a device that supplies image information indicating an image to be displayed to the HMD 100 by communication.
  • the signal processing circuit 92 supplies the image information as a digital signal, but may supply the image information as an analog signal.
  • the image information may be stored in the HMD 100, and the image may be displayed offline when the connection between the plug 93 and the connector 37 is disconnected. Further, the image information generated in real time may be supplied to the HMD 100 one by one and displayed online while the connection between the plug 93 and the connector 37 is maintained. Further, such image information may also be supplied by using wireless communication.
  • the first arm portion 15 has a connector 37 for performing at least one of the above communication and power supply behind the ear 96L of the user 99 when the HMD 100 is worn.
  • the connector 37 By providing the connector 37 behind the ear 96L of the user 99 in this way, the cable 94 connected via the plug 93 is less likely to enter the user 99's field of view, and the center of gravity of the HMD 100 is moved rearward. Can be made to. Therefore, such an arrangement of the connector 37 improves the wearability of the HMD 100.
  • the electric power supplied from the external device and the supplied image information are transmitted to the drive circuit 38 via the internal wiring 41. More specifically, the image information is transmitted to the drive circuit 38 via the processing unit 38a as shown in FIG.
  • the processing unit 38a is a processing device that processes image information to be displayed on the display unit 30 of the HMD 100, converts it into an analog signal, and performs various image adjustment processes.
  • the processing unit 38a is realized by a processor, a memory, and a program for image processing stored in the memory. Processing such as image adjustment in the processing unit 38a will be described later.
  • the image information supplied to the first drive circuit 38L arranged inside the first lens barrel 10 via the internal wiring 41 in the first arm portion 15 is It is supplied to the second drive circuit 38R arranged inside the second lens barrel 20 via the distribution wiring 42.
  • the distribution wiring 42 connects the first drive circuit 38L and the second drive circuit 38R through the hollow portion of the adjustment screw 32, for example, as shown in the cross-sectional view of the adjustment screw 32 in the drawing.
  • at least one of the adjusting screw 32 and the connecting bar 31 is formed of a hollow member, so that the internal space between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 is connected. ..
  • the image information may be supplied from the first drive circuit 38L to the second drive circuit 38R by wireless communication.
  • the image is displayed on the display unit 30 based on the image information that has reached the drive circuit 38 as an analog signal.
  • the display panel 39 is driven by the drive circuit 38, and light indicating an image is emitted.
  • the light is focused by the convex lens 40 and visually recognized by the user 99's eyes 95.
  • the drive circuit 38 is a circuit device for driving the display panel 39.
  • the display panel 39 is a device such as a liquid crystal panel, an organic EL panel, or a micro LED panel.
  • a retinal projection type laser projector or the like may be used.
  • FIG. 5 is a diagram showing a second example of the adjustment mechanism of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 5 shows a configuration relating to a second adjusting mechanism included in the HMD 100a according to the embodiment.
  • the cross-sectional view shown in the YY cross section in the drawing relating to the second adjusting mechanism is shown by a balloon.
  • the 2nd adjustment mechanism and the 1st lens barrel 10 and the 2nd are The other configurations of the lens barrel 20 of the above are not shown.
  • the second adjusting mechanism is configured by combining a hard material such as metal or resin.
  • the second adjusting mechanism includes a first rack 54, a second rack 55, a pinion gear 53, an adjusting dial 52, and a case 51.
  • the first rack 54 has a tooth portion 54a whose end is connected to the first lens barrel 10 and projects on the negative side in the Y-axis direction, and is extended along the X-axis direction.
  • the second rack 55 has a tooth portion 55a whose end is connected to the second lens barrel 20 and projects to the plus side in the Y-axis direction, and is extended along the X-axis direction.
  • the pinion gear 53 has external teeth 53a that protrude radially in the XY plane and mesh with the tooth portions 54a and the tooth portions 55a, and is arranged at a position where the pinion gear 53 is sandwiched between the first rack 54 and the second rack 55 in the Y-axis direction. Will be done.
  • the case 51 holds the first rack 54, the second rack 55, and the pinion gear 53 in the above positional relationship, and the first rack 54 and the second rack 55 are slidably held in the X-axis direction. Further, the case 51 holds the pinion gear 53 rotatably around an axis parallel to the Z-axis direction in a posture in which the external teeth 53a mesh with the tooth portions 54a and the tooth portions 55a.
  • the adjustment dial 52 is connected to the pinion gear 53 by a shaft (not shown) along the rotation axis of the pinion gear 53, and rotates around the axis of the shaft together with the pinion gear 53. That is, by rotating the adjustment dial 52, the pinion gear 53 rotates in the same rotation direction.
  • the pinion gear 53 rotates, the first rack 54 and the second rack 55 are slid so as to be fed out in the rotation direction by the tooth portions 54a and 55a that mesh with the external teeth 53a.
  • the adjustment dial 52 rotates clockwise when viewed from the positive side in the Z-axis direction in the drawing
  • the pinion gear 53 rotates clockwise via the shaft
  • the first rack 54 is on the positive side in the X-axis direction.
  • the second rack 55 slides to the minus side in the X-axis direction.
  • the adjustment dial 52 rotates counterclockwise when viewed from the positive side in the Z-axis direction in the figure
  • the pinion gear 53 rotates counterclockwise via the shaft, and the first rack 54 is negative in the X-axis direction.
  • the second rack 55 slides to the plus side in the X-axis direction.
  • the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 connected to the ends move along the X-axis direction, and the distance between them is adjusted. Will be done.
  • the pinion gear 53 or the adjustment dial 52 that rotates the pinion gear 53 corresponds to the operation unit.
  • a first rack 54 or a second rack 55 is provided on one of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, and one end of the case 51 is provided on the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20. You may connect to the other side of. That is, one of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 connected to the first rack 54 or the second rack 55 with respect to the other of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20. However, the pinion gear 53 may slide and move to adjust the distance between the two.
  • FIG. 6 is a diagram showing a third example of the adjustment mechanism of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 6 shows a configuration relating to a third adjustment mechanism included in the HMD 100b in the embodiment.
  • the cross-sectional view shown in the ZZ cross section in the drawing relating to the third adjusting mechanism is shown by a balloon. Note that, in FIG. 6, as in FIG. 5, the third adjusting mechanism and other configurations of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 are not shown.
  • the third adjusting mechanism is configured by combining a hard material such as metal or resin.
  • the third adjusting mechanism includes a first adjusting hole 63L, a second adjusting hole 63R, an adjusting bar 61, a first cam lock lever 62L, a second cam lock lever 62R, and a non-slip member 65.
  • the first adjusting hole 63L is a hole formed on the side surface of the first lens barrel 10 along the X-axis direction, and has an inner diameter larger than the outer diameter of the adjusting bar 61 described later.
  • the second adjusting hole 63R is a hole formed on the side surface of the second lens barrel 20 along the X-axis direction, and has an inner diameter larger than the outer diameter of the adjusting bar 61 described later.
  • the adjustment bar 61 is a rod-shaped member extending along the X-axis direction, and has the first adjustment hole 63L and the second adjustment hole 63L due to the relationship with the inner diameters of the first adjustment hole 63L and the second adjustment hole 63R. It can be inserted into the adjusting hole 63R. Specifically, one end of the adjustment bar 61 is inserted into the first adjustment hole 63L, and the other end of the adjustment bar 61 is inserted into the second adjustment hole 63R. The other end of the adjustment bar 61 may be directly fixed and connected to the side surface of the second lens barrel 20, and in this case, the second adjustment hole 63R may not be provided.
  • the first cam lock lever 62L has a cam mechanism that rotates eccentrically with an eccentric shaft 64 parallel to the Y-axis direction as a rotation axis.
  • the first cam lock lever 62L presses one end of the adjustment bar 61 inserted into the first adjustment hole 63L in the negative direction of the Z axis according to the rotation angle.
  • the adjustment bar 61 is pressed against the surface on the negative side of the Z axis in the first adjustment hole 63L.
  • a non-slip member 65 is arranged on the Z-axis minus side surface in the first adjusting hole 63L, and the adjusting bar 61 is fixed in the first adjusting hole 63L with a predetermined insertion length.
  • the non-slip member is constructed by using a material having a high coefficient of friction with respect to the material of the surface of the adjustment bar 61 on the negative side in the Z-axis direction (that is, the contact surface with the non-slip member 65).
  • the fixing of the first cam lock lever 62L is released, the relative positions of the adjustment bar 61 and the first adjustment hole 63L are changed, and the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 are connected. The distance is adjusted.
  • the fixing of the second cam lock lever 62R is released, the relative position between the adjustment bar 61 and the second adjustment hole 63R is changed, and the first lens barrel is used. The distance between the 10 and the second lens barrel 20 is adjusted.
  • the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 is adjusted around the adjustment bar 61. Therefore, the adjustment bar 61 can be regarded as an operation unit.
  • FIG. 6 shows an example in which the first adjustment hole 63L and the second adjustment hole 63R are provided in the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, respectively, the first adjustment hole 63L is shown. And one of the second adjusting hole 63R may be provided, and one of the first cam lock lever 62L and the second cam lock lever 62R corresponding to only one of them may be provided. In this case, the other end of the adjustment hole 63L and the second adjustment hole 63R, and the end portion of the adjustment bar 61 to which the other of the first cam lock lever 62L and the second cam lock lever 62R is not provided are simply adhered and welded or the like. It is connected to the first lens barrel 10 or the second lens barrel 20 by the method described above.
  • FIG. 7 is a diagram showing a fourth example of the adjustment mechanism of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 7 shows a configuration relating to a fourth adjustment mechanism included in the HMD 100c according to the embodiment.
  • a front view of the fourth adjustment mechanism as viewed from the minus side in the Y-axis direction in the drawing is shown by a balloon. Note that, in FIG. 7, as in FIG. 5, the fourth adjusting mechanism and other configurations of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 are not shown.
  • the fourth adjusting mechanism is configured by combining hard materials such as metal or resin.
  • the fourth adjusting mechanism includes a first rod 71, a second rod 72, and a rotating shaft portion 73.
  • the first rod 71 is a rod-shaped member having one end connected to the first lens barrel 10 and the other end extending in a direction away from the first lens barrel 10 in the XZ plane.
  • the first rod 71 is connected to a rotating shaft portion 73, which will be described later, at the other end.
  • the second rod 72 is a rod-shaped member having one end connected to the second lens barrel 20 and the other end extending in a plane parallel to the XZ plane in a direction away from the second lens barrel 20. is there.
  • the second rod 72 is connected to a rotating shaft portion 73, which will be described later, at the other end.
  • the rotating shaft portion 73 is a connecting mechanism that rotatably connects the other end of the first rod 71 and the other end of the second rod 72 around an axis parallel to the Y-axis direction.
  • the rotation shaft portion 73 causes the first rod 71 to rotate in a plane parallel to the XZ plane with respect to the second rod 72. Since the rotation axis is eccentric to a position away from the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 due to the lengths of the first rod 71 and the second rod 72, the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 are used. The distance between the lens barrels 20 and the lens barrel 20 is adjusted according to the rotation angles of the first rod 71 and the second rod 72.
  • the smaller the rotation angle the closer the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, and the angle formed by the first rod 71 and the second rod 72 by rotation is 180.
  • the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 increases as the degree approaches.
  • the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 is reduced by operating the first rod 71 and the second rod 72 around the rotation shaft portion 73. It has been adjusted. Therefore, the first rod 71 and the second rod 72 can be regarded as the operation unit.
  • FIG. 8 is a first diagram illustrating a problem when the head-mounted display is rotated.
  • FIG. 8 shows the first image 101L displayed on the first display panel 39L and the second image 101R displayed on the second display panel 39R from the plus side in the Y-axis direction.
  • the HMD according to the comparative example of the standard posture that is, the HMD without the image angle maintaining portion described below is shown.
  • the first image 101L and the image 101R are in a state in which the vertical direction of the HMD and the vertical direction of the image coincide with each other.
  • the distances between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 are adjusted by the first rod 71, the second rod 72, and the rotating shaft portion 73 described above.
  • the HMD according to the comparative example in the case of the above is shown.
  • the angles of the first display panel 39L and the second display panel 39R may rotate with the rotation, and a normal image may not be visible.
  • the first display panel 39L is rotated with respect to the first lens barrel 10 according to the rotation angle between the first rod 71 and the second rod 72, and the first display panel 39L is rotated.
  • An image angle maintaining unit for rotating the second display panel 39R with respect to the lens barrel 20 in the direction opposite to the rotation direction of the first display panel 39L is provided.
  • the first drive circuit 38L may be rotated together with the first display panel 39L together with the first display unit. Further, the first convex lens 40L may be rotated together.
  • an inner cylinder that holds the first display panel 39L and the first convex lens 40L and rotates with respect to the first lens barrel 10 is provided so that the positions of the components in the optical axis direction do not change. May be good.
  • a free-form surface lens may be used as the first convex lens 40L, and when the first display panel 39L is rotated with respect to the first convex lens 40L, the image seen through the first convex lens 40L is distorted. Is valid. The same can be said for the second lens barrel 20.
  • FIG. 9A is a first diagram illustrating an image angle maintaining portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • 9A to 9C show the HMD100c viewed from the minus side in the Y-axis direction, and the first display panel 39L, the second display panel 39R, and other components of the image angle maintenance unit are transparent. It is shown by a broken line as if it were.
  • the first display panel 39L is rotatably provided around the central axis of the first lens barrel 10
  • the second display panel 39R is around the central axis of the second lens barrel 20. It is rotatably provided.
  • the rotation of the first display panel 39L and the second display panel 39R is the same in FIGS. 9B and 9C described later.
  • the image angle maintaining portion in the HMD 100c shown in FIG. 9A is realized by the telescopic rod 83 having the outer cylinder 81 and the inner cylinder 82.
  • the inner cylinder 82 inserted into the outer cylinder 81 expands and contracts in the outer cylinder in a direction parallel to the X-axis direction (expansion and contraction direction), so that the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 are expanded and contracted. Both ends can be connected to the first display panel 39L and the second display panel 39R regardless of the adjusted distance between them.
  • the telescopic rod 83 is connected to the first display panel 39L with one end inserted into a hole provided on the side surface of the first lens barrel 10, and the other end is the second lens barrel 20. It is connected to the second display panel 39R in a state of being inserted into a hole provided on the side surface of the above.
  • the connection point can be held constant with respect to the telescopic shaft. That is, the telescopic rod 83 connects the first display panel 39L to the end of the telescopic rod 83 on the inner cylinder 82 side at a fixed angle with respect to the telescopic shaft, and connects the end of the telescopic rod 83 on the outer cylinder 81 side.
  • the second display panel 39R is connected to the portion at a fixed angle with respect to the telescopic shaft.
  • the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 rotate around the rotation shaft portion 73.
  • the distance is adjusted.
  • the horizontal directions of the first display panel 39L and the second display panel 39R approach each other so as to substantially coincide with the alignment directions of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20.
  • FIG. 9B is a second diagram illustrating an image angle maintaining portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the image angle maintaining unit in the HMD 100c shown in FIG. 9B includes a fixed gear 84, a first rotary gear 85, a first transmission gear 87, a second rotary gear 86, and a second transmission gear.
  • the fixed gear 84 is provided on the rotation shaft portion 73, and is a gear for obtaining a driving force in rotation of the first display panel 39L and the second display panel 39R.
  • the fixed gear 84 is independent of the rotation of the first rod 71 and the second rod 72. In other words, the fixed gear 84 does not rotate with the rotation of the first rod 71 and the second rod 72. By maintaining the angle of the fixed gear 84, the fixed gear 84 is relatively rotated according to the amount of rotation of the first rod 71 when viewed from the first rod 71. Therefore, the fixed gear 84 is also relatively rotating when viewed from the first display panel 39L, which rotates together with the first rod 71 together with the first lens barrel 10. At this time, since the fixed gear 84 maintains its original posture, it rotates relatively in the direction opposite to the direction of rotation of the first rod 71.
  • the first rotary gear 85 is a gear that rotates together with the first display panel 39L. That is, by rotating the first rotary gear 85, the first display panel 39L rotates in the same direction as the first rotary gear 85.
  • the first transmission gear 87 is a gear for transmitting the relative rotation of the fixed gear 84.
  • the first transmission gear 87 needs to maintain the relative rotation direction of the fixed gear 84 and transmit to the first rotation gear 85. Therefore, the number of the first transmission gears 87 is at least one or more odd numbers.
  • the angle of the fixed gear 84 is maintained, so that the fixed gear 84 is relative to the rotation amount of the second rod 72 when viewed from the second rod 72. It is rotating to. Therefore, the fixed gear 84 is also relatively rotating when viewed from the second display panel 39R, which rotates together with the second rod 72 together with the second lens barrel 20. At this time, since the fixed gear 84 maintains its original posture, it rotates relatively in the direction opposite to the direction of rotation of the second rod 72.
  • the relative rotation of the fixed gear 84 when viewed from the second display panel 39R is the rotation opposite to that when viewed from the first display panel 39L. That is, the first display panel 39L and the second display panel 39R rotate in opposite directions.
  • the second rotary gear 86 is a gear that rotates together with the second display panel 39R. That is, by rotating the second rotary gear 86, the second display panel 39R rotates in the same direction as the second rotary gear 86.
  • the second transmission gear 88 is a gear for transmitting the relative rotation of the fixed gear 84.
  • the second transmission gear 88 needs to maintain the relative rotation direction of the fixed gear 84 and transmit to the second rotation gear 86. Therefore, the number of the second transmission gears 88 is at least one or more odd numbers.
  • the first display panel 39L rotates by half the rotation amount and in the direction opposite to the rotation direction.
  • the second display panel 39R rotates by half the rotation amount and in the direction opposite to the rotation direction.
  • the gear ratio between the fixed gear 84 and the first rotary gear 85 is 1: 1 and the gear ratio between the fixed gear 84 and the second rotary gear 86 is 1: 1.
  • FIG. 9C is a third diagram illustrating an image angle maintaining portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the image angle maintaining unit in the HMD 100c shown in FIG. 9C includes a stator 111, a first rotor 112, a second rotor 113, a first belt 114, and a second belt 115.
  • the second display panel 39R rotates by half the rotation amount and in the direction opposite to the rotation direction.
  • the horizontal directions of the first display panel 39L and the second display panel 39R approach each other so as to substantially coincide with the alignment directions of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20.
  • the first rod 71 and the second rod 72 detected by the angle detection unit are provided.
  • the user 99 can visually recognize the normal image.
  • FIG. 10A is a first diagram illustrating an angle detection unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • 10A to 10C show the HMD100c viewed from the plus side in the Y-axis direction, and the first display panel 39L, the second display panel 39R, and other components of the angle detection unit are transparent. It is shown by a broken line as if it were. Further, on the first display panel 39L and the second display panel 39R shown in (a) of each of FIGS. 10A to 10C, images of the doll are used as the first image 101L and the second image 101R, respectively. It is displayed.
  • the angle detection unit in the HMD 100c shown in FIG. 10A is a resistance element 116 provided on the rotation shaft unit 73, and the resistance value changes according to the rotation angles of the first rod 71 and the second rod 72.
  • the resistance element 116 the rotation angles of the first rod 71 and the second rod 72 are detected based on the resistance value measured by a resistance meter or the like.
  • the resistance element 116 is realized by using a variable resistor.
  • a variable resistor is an electronic component whose resistance value changes depending on the amount of rotation of the knob with respect to the base. That is, by arranging the base fixedly with respect to the first rod 71 and arranging the knob fixedly with respect to the second rod 72, the knob rotates with respect to the base in conjunction with these rotations. It is said. After that, by measuring the resistance value, the amount of rotation of the knob with respect to the base, that is, the amount of rotation (rotation angle) of the second rod 72 with respect to the first rod 71 is detected. The amount of rotation is a difference amount indicated by a value obtained by subtracting ⁇ 1 of the reference posture from ⁇ 2 in the figure.
  • the image output unit 38b (see FIG. 36A described later) generates a first rotated image 102L in which the display angle of the first image 101L corresponding to one eye of the user 99 is changed according to the difference amount.
  • the first process is performed, and (2) the second process of generating the second rotated image 102R in which the display angle of the second image 101R corresponding to the other eye of the user 99 is changed is performed.
  • the image output unit 38b performs a coordinate conversion process of replacing the brightness value of each pixel with the brightness value of the coordinate-converted position by address conversion of the input image, and each of the converted coordinates has a coordinate conversion process.
  • a rotated image is generated that displays the brightness values of the pixels of.
  • the amount of rotation of the image is half the amount of difference.
  • the rotation direction of the image is opposite to the rotation direction of the first rod 71 with respect to the second rod 72 for the image displayed on the first display panel 39L, and is displayed on the second display panel 39R.
  • the displayed image is in the direction opposite to the rotation direction of the second rod 72 with respect to the first rod 71.
  • FIG. 10B is a second diagram illustrating an angle detection unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the angle detection unit in the HMD 100c shown in FIG. 10B includes a first gyro sensor 117 and a second gyro sensor 118.
  • the first gyro sensor 117 is provided in the first lens barrel 10, detects its own inclination, and outputs ⁇ 3, which is the amount of the inclination.
  • the second gyro sensor 118 is provided in the second lens barrel 20, detects its own tilt, and outputs ⁇ 4, which is the amount of the tilt. By adding the output absolute values of ⁇ 3 and ⁇ 4, the amount of rotation of the first rod 71 and the second rod 72 can be obtained. Since the subsequent image processing is the same as the processing in FIG. 10A described above, the description thereof will be omitted.
  • FIG. 10C is a third diagram illustrating an angle detection unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the angle detection unit in the HMD 100c shown in FIG. 10C acquires the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 from the first range finder 121 and the second range finder 122.
  • the first rangefinder 121 and the second rangefinder 122 measure the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 by using, for example, the reflection of light waves, and output the measurement result. .. Since this configuration can be realized with either the first rangefinder 121 or the second rangefinder 122, the other of the first rangefinder 121 and the second rangefinder 122 is indispensable. is not it.
  • the rotation angle is calculated by trigonometric function using the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 and the distance between the center of the rotation shaft portion 73 and the center of the first lens barrel 10. it can. That is, the angle detection unit uses an inverse sine function from the distance between the center of the rotating shaft portion 73 and the center of the first lens barrel 10 with respect to half the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20. The half angle of the angle formed by the first rod 71 and the second rod 72 is calculated. The angle detection unit detects an angle corresponding to the rotation angle changed by the rotation by performing the same calculation before and after the rotation. Since the subsequent image processing is the same as the processing in FIG. 10A described above, the description thereof will be omitted.
  • FIG. 11 is a second diagram illustrating a problem when the head-mounted display is rotated.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a camera holding mechanism of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 11 and 12 show a view of the HMD 100c viewed from the minus side in the Y-axis direction, and the first camera 123L, the second camera 123R, and other components of the camera holding mechanism are transparent. Is shown by a broken line.
  • the first camera 123L is built in the first sub-unit 12 and images the front through the first panel 13.
  • the second camera 123R is built in the second sub-unit 22 and images the front through the second panel 23.
  • the first panel 13 and the second panel 23 may be half mirrors. This makes it difficult to see the camera from the outside, and enables natural imaging without making the surroundings aware of it.
  • first camera 123L and the second camera 123R are located near the center of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 in the Z-axis direction.
  • the first camera 123L and the second camera 123R may be fixedly provided on the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, respectively, and may be configured to image the negative side in the Y-axis direction.
  • the first camera 123L and the second camera 123R have a Z-axis in a space formed inside each of the first sub-part 12 and the second main part 22.
  • first camera 123L and the second camera 123R are located near the center of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 in the Z-axis direction located in front of the user 99's eye 95. Good.
  • the first lens barrel 10 is provided with a first camera 123L that captures an image in the opposite direction (that is, forward) of the opening side of the first lens barrel 10 in the direction along the central axis.
  • the second lens barrel 20 is provided with a second camera 123R that captures an image in the opposite direction (that is, forward) of the opening side of the second lens barrel 20 in the direction along the central axis.
  • the first camera 123L and the second camera 123R are used in the case of performing a video see-through mode in which the image obtained by capturing the outside of the HMD 100c is displayed as an image.
  • first camera 123L and the second camera 123R may be used for measuring the distance from the HMD100c to the object captured by the camera. Since the distance measurement is performed using the trigonometry, it is necessary that the distance between the first camera 123L and the second camera 123R is known.
  • the former rotates the image captured by an amount corresponding to the rotation angle in the same manner as the rotation of the above image, and the latter rotates the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20. It is also possible to measure the distance separately and correct each.
  • the HMD100c in the present embodiment has a camera holding mechanism in addition to the above measures.
  • the camera holding mechanism holds the distance between the first camera 123L and the second camera 123R at a predetermined distance, and fixes the postures of the first camera 123L and the second camera 123R.
  • the camera holding mechanism includes a fixed panel 126 that fixes the posture and distance of the first camera 123L and the second camera 123R, and a fixed panel based on the rotating shaft portion 73. It has a maintenance panel 125 that maintains the position of 126, and a shaft support 124 that maintains the position of the maintenance panel with respect to the rotation shaft portion 73 at a predetermined position.
  • the shaft support 124 is provided on the rotating shaft portion 73, and fixes the position of the maintenance panel 125 with respect to the rotating shaft portion in the X-axis direction. However, the shaft support 124 can move in the Z-axis direction along the elongated hole provided in the maintenance panel 125. That is, the maintenance panel 125 is fixed to the rotation shaft portion 73 in the X-axis direction and is maintained so as to be freely movable in the Z-axis direction. Further, the positional relationship between the maintenance panel 125 and the fixed panel 126 is fixed.
  • the first camera 123L and the second camera 123R can freely move in the X-axis direction in the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, and the first lens barrel 10 and the second mirror It can rotate freely with respect to the cylinder 20.
  • the positions and angles of the first camera 123L and the second camera 123R are fixed in the X-axis direction by the maintenance panel 125 and the fixing panel 126. Therefore, the HMD100c can capture and display an appropriate image, and can measure the distance to the accurately captured object.
  • the fixed panel 126 is from the first main part 11 and the second main part 21. Is also fixed by the maintenance panel 125 at a position protruding to the minus side in the Y-axis direction and at a position on the plus side in the Y-axis direction with respect to the first panel 13 and the second panel 23.
  • such a camera holding mechanism is used for the purpose of adjusting the distance between the first camera 123L and the second camera 123R. That is, not only the HMD 100c in which the rotation of the first camera and the second camera occurs due to the rotation, but also the distances of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 according to the IPD of the user 99 can be adjusted. It is effective when applied to any of the HMDs. Therefore, HMD100, HMD100a and HMD100b having the same camera holding mechanism as described above may be realized.
  • FIG. 13 is a first diagram showing an example of image adjustment of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 14 is a second diagram showing an example of image adjustment of the head-mounted display according to the embodiment. 13 and 14 show a part of the configuration of the HMD seen from above of the user 99 in (a), and in (b), the first display panel 39L and the second display panel 39R are displayed by the user. It is shown from the viewpoint of 99.
  • FIG. 13 shows a diagram in which the IPD of the user 99 matches the distance between the centers of the first convex lens 40L and the second convex lens 40R.
  • FIG. 14 shows a diagram in which the display position of the image in the display surface of the first display panel 39L and the second display panel 39R is adjusted according to the IPD of the user 99.
  • the first image 101L and the image 101R are the first display panel. It is displayed at the center of 39L and the second display panel 39R, respectively.
  • the image displayed as shown in FIG. 13B is deformed into a rounded shape so as to be a normal image through a convex lens.
  • the display positions of the images on the first display panel 39L and the second display panel 39R are adjusted so as to match the distance between the IPDs of the user 99.
  • the first convex lens 40L and the second convex lens 40R are distorted due to refraction toward the outside. Therefore, in the HMD 100 shown in FIG. 14, the deformation for eliminating the generated distortion is applied in advance to the images displayed on the first display panel 39L and the second display panel 39R.
  • the image displayed corresponding to the large distortion outside the broken line circle corresponding to the outer circumference of the convex lens where distortion is likely to occur is greatly deformed. Such deformation is performed by the image output unit 38b.
  • the image output unit 38b corrects the lens distortion of the first convex lens 40L according to the position of the image 101L displayed on the first display panel 39L with respect to the center of the first display panel 39L, and the second display.
  • a distortion correction process is performed to correct the lens distortion of the second convex lens 40R according to the position of the image 101R displayed on the second display panel 39R with respect to the center of the panel 39R.
  • the image output unit 38b sets the position of the image 101R displayed on the second display panel 39R on the second display panel 39R according to the position of the image 101L with respect to the center of the first display panel 39L.
  • the adjustment is made symmetrically in the Z-axis direction and antisymmetrically in the X-axis direction with respect to the center.
  • FIG. 15 is a first diagram illustrating focus correction in the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 16A is a second diagram illustrating focus correction in the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 16B is a diagram illustrating an image scaling process associated with focus correction in the head-mounted display according to the embodiment.
  • the focus correction according to the material of the user 99 is performed by the distance between the first convex lens 40L and the first display panel 39L, and the second convex lens 40R and the second display panel 39R. This is done by adjusting the distance.
  • the HMD 100 is brought into the focus position of the user 99 by adjusting the position of the display panel 39 (that is, one of the first display panel 39L and the second display panel 39R) in the Y-axis direction. The image is displayed at the matched position.
  • the HMD 100 adjusts the position of the convex lens 40 (that is, one of the first convex lens 40L and the second convex lens 40R) in the Y-axis direction to adjust the focus position of the user 99. Align with the position of the display panel 39. At this time, the angle of view (black arrow in the figure) changes because the distance between the convex lens 40 and the eye 95 changes.
  • the image output unit 38b performs scaling processing to enlarge or reduce the display size of the image displayed on the display panel 39 so that the size corresponds to such an angle of view.
  • the image output unit 38b when the angle of view becomes small as shown in FIG. 16A (a), the image output unit 38b generates and displays an enlarged image 101a as shown in FIG. 16B (a). Further, since (b) of FIG. 16A and (b) of FIG. 16B are display of a normal image 101 at a normal angle of view, the description thereof will be omitted. Further, for example, when the angle of view becomes large as shown in FIG. 16A (c), the image output unit 38b generates and displays a reduced image 101b as shown in FIG. 16B (c).
  • FIG. 17 is a first cross-sectional view of the head-mounted display according to the embodiment when the head-mounted display is attached.
  • FIG. 17 a cross-sectional view of the case where the first lens barrel 10 is cut in the YZ plane passing through the first lens barrel 10 and the user 99 are shown together.
  • the first eye cap 14 suppresses the direct contact between the user 99 and the first lens barrel 10.
  • the first eye cap 14 is configured to cover one eye of the user, and also in this cross-sectional view, the user 99 and the first lens barrel 10 are viewed from two points, the forehead side and the buccal side. It can be seen that there is an intervening between.
  • the first eye cap 14 is configured to fill the space between the user 99 and the first lens barrel 10 in this way.
  • the first eye cap 14 is formed by using an elastically deformable material such as silicon rubber having a light-shielding property. Further, the first eye cap 14 may be formed by using a sponge-like resin material.
  • the first eye cap 14 has a light-shielding property and is configured to fill the space between the user 99 and the first lens barrel 10, so that the light emitted by the HMD 100 for the user 99 to visually recognize the image. It suppresses the deterioration of visibility due to the mixture of outside light.
  • FIG. 18A is a first perspective view showing an eye cap of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 18B is a top view showing an eye cap of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 18C is a cross-sectional view showing an eye cap cut along the XX cross section of FIG. 18A.
  • the first eye cap 14 in the present embodiment is a tubular first insertion portion 14a inserted into the first lens barrel 10, particularly the first main portion 11.
  • a curved plate-shaped first cap extending from the opening-side end of the first main portion 11 to the outside of the cylinder (plus side in the Y-axis direction) and reaching the head of the user 99 when the HMD 100 is attached. It has a part 14b.
  • the first cap portion 14b draws a curve along a curve extending from the periphery of the eye 95 of the user 99 to the temporal region.
  • the contact end side of the first cap portion 14b that contacts the user 99 has a surface shape so that the contact area becomes large.
  • the first cap portion 14b continuously covers between the curved contact end along the head of the user 99 and the connection end connected to the first insertion portion 14a.
  • the first cap portion 14b has a function of connecting the separated first lens barrel 10 and the head of the user 99 to block the entry of external light into the field of view.
  • a first constricted portion 14c having an outer circumference smaller than the outer circumference of the first insertion portion 14a and the outer circumference of the first cap portion 14b is formed.
  • the first constricted portion 14c is, in other words, a thin-walled portion constricted over the entire outer surface of the first eye cap 14.
  • the first eye cap 14 is provided with flexibility to bend in the vertical and horizontal directions.
  • the flexibility of the first eye cap 14 in the vertical direction is useful because it does not affect the left-right parallax of the HMD 100 and has the effect of improving the wearability of the user 99, but the first eye cap 14 is useful.
  • the flexibility in the left-right direction of the HMD 100 may affect the left-right parallax of the HMD 100.
  • the first constricted portion 14c and the portion where the line passing through the center of the constricted portion in the height direction and along the line intersects that is, the first constricted portion 14c.
  • a first thick portion 14d that further expands the outer periphery to the outside is formed at a portion where the aligned surfaces intersect with each other.
  • the first thick portion 14d is integrally formed with the first eye cap 14 so as to fill the first constricted portion 14c in the plane of the aligned surface.
  • the first thick portion 14d has a tapered shape that expands in diameter toward the negative side in the Y-axis direction of the first lens barrel 10.
  • the first cap portion 14b presses the first thick portion 14d to the minus side in the Y-axis direction on one end side where the diameter of the taper is reduced, and the pressure of the pressing is supported by the other end side whose diameter is expanded. Will be done. That is, the fulcrum becomes small and clear, and functions to promote the bending of the first cap portion 14b in the direction away from the fulcrum. As a result, the first cap portion 14b has a structure that easily bends in the vertical direction.
  • the first thick portion 14d supports the first cap portion 14b from the side of the first insertion portion 14a so as to face the lateral deflection of the first eye cap 14. Further, in order to strengthen the support of the first cap portion 14b, the first cap portion 14b has a first meat along the XZ plane intersecting the central axis of the first lens barrel 10. It has a first flat plate portion 14e extending outward from the thick portion 14d and connected to the first cap portion.
  • the first cap portion 14 has a seesaw-like structure in which the deflection of the first eye cap 14 is supported by the first flat plate portion 14e, so that the deflection in the left-right direction is strongly suppressed and the deflection in the vertical direction is the first cap portion 14b. It tends to occur while maintaining the shape of.
  • the first main portion 11 and the first insertion portion 14a are connected (or mounted) by a combination of uneven structures. This configuration will be described with reference to FIGS. 19A to 19C. Further, the first support ring 127 shown in FIG. 18C will also be described later.
  • FIG. 19A is a first cross-sectional view showing a mounting mechanism of an eye cap of a head-mounted display according to an embodiment.
  • FIG. 19B is a second cross-sectional view showing a mounting mechanism of the eye cap of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 19C is a third cross-sectional view showing a mounting mechanism of the eye cap of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 19A to 19C show cross-sectional views along the XY plane when the first lens barrel 10 and the first eye cap 14 are viewed from the plus side in the Z-axis direction.
  • the first main portion 11 has a first convex portion 132 formed on the inner surface surface which is convex inward.
  • the first concave portion 14f is formed at a position corresponding to the first convex portion 132 of the first insertion portion 14a.
  • the first concave portion 14f is fitted so as to cover the first convex portion, so that the first eye cap 14 is prevented from falling off from the first main portion 11.
  • the first convex portion 132 may be formed at the extension end of the first extension portion 131 extending from the inner side surface of the first main portion 11 toward the axis. Since the direction in which the first convex portion 132 becomes convex can be directed in the Y-axis direction, the first eye cap 14 can be easily attached.
  • the first eye cap 14 can be easily attached only by the first convex portion 132 shown in FIG. 19B, the possibility that the first eye cap 14 comes off also increases. Therefore, as shown in FIG. 19C, even if the first convex portion 132 has a first protruding portion 133 extending from the tip of the first convex portion 132 toward the inner surface of the first main portion 11. Good. As a result, in the structure shown in FIG. 19B, the first eye cap 14 that easily falls off along the Y-axis direction is locked by the first protrusion 133 in this example, and the falling off is suppressed.
  • FIG. 20 is a second cross-sectional view of the head-mounted display according to the embodiment when the head-mounted display is attached.
  • the first eye cap 14 is used for fixing the first correction lens 134.
  • the first main portion 11 is provided with a first support ring 127 on the bottom side of the first insertion portion 14a and on the opening side of the first convex lens 40L.
  • the first support ring 127 is fixed to the inner surface of the first main portion 11 and is not removed like the first eye cap 14.
  • the first correction lens 134 When the first eye cap 14 is attached as described above with the first correction lens 134 arranged on the opening side of the first support ring 127, the first correction lens 134 becomes the first. It is sandwiched between the support ring 127 and the first insertion portion 14a of the first eye cap 14. As a result, the first correction lens 134 is attached to the inside of the first lens barrel 10.
  • the first correction lens 134 can be removed from the first main portion 11 by removing the first eye cap 14. Therefore, even when the user 99 who does not need the first correction lens 134 and the user 99 who needs the first correction lens share one HMD 100, the first eye cap 14 is replaced or removed. When cleaning, the first correction lens 134 can be selectively attached and detached.
  • FIG. 21 is a third cross-sectional view when the head-mounted display according to the embodiment is attached.
  • the HMD 100 can be worn from above the spectacles 135 or the like even when the user 99 is wearing the orthodontic appliance such as the spectacles 135.
  • the spectacles 135 are pressed against, for example, the first support ring 127 and the second support ring (not shown) and are held so as not to come into contact with the first convex lens 40L and the second convex lens 40R.
  • FIG. 22 is a perspective view showing a head-mounted display to which the pad according to the embodiment is attached.
  • the pad 136 is attached to the HMD 100.
  • the pad 136 is a member that can be attached to the upper portion of the HMD 100 in the height direction and is interposed between the HMD 100 and the forehead of the user 99.
  • the pad 136 is formed by using the same silicon rubber or the like as the first eye cap 14. In the figure, an example of the pad 136 attached to the connection bar 31 is shown.
  • the pad 136 is interposed between the forehead of the user 99 and the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, and has an effect of keeping the HMD 100 clean by suppressing direct contact between them. Has the same effect as the first eye cap 14 and the second eye cap 24.
  • the pad 136 does not cover the eyes 95 of the user 99, so that it is difficult to prevent the side view of the user 99.
  • the first display panel 39L and the second display panel 39R are used to display the images captured by the first camera 123L and the second camera 123R
  • the first eye cap 14 is attached.
  • the user 99 can obtain only the visual information corresponding to the angle of view of the camera. This is because there is no lateral field of view, in other words, the user 99 may not be able to recognize an object approaching from the side.
  • the pad 136 is suitable because, for example, when it is attached in the above case, the lateral field of view is not lost.
  • FIG. 23A is a fourth cross-sectional view of the head-mounted display according to the embodiment when the head-mounted display is attached. Further, FIG. 23B is a second perspective view showing an eye cap of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the first eye cap 147 mounted in place of the first eye cap 14 has a first upper cap portion 146 on the upper side in the vertical direction and a lower side in the vertical direction. It is composed of a first lower cap portion 145. As shown by arrows in the figure, the first upper cap portion 146 is thicker than the first lower cap portion 145. As a result, the first upper cap portion 146 has a larger contact area with the head of the user 99 than the first lower cap portion 145. Further, the first upper cap portion 146 is formed by using a material having a hardness higher than that of the first lower cap portion 145. The material of the first upper cap portion 146 is, for example, silicon rubber. Further, for example, the material of the first lower cap portion 145 is, for example, a sponge-like resin material. Further, simply one material may be used to form eye caps having two different hardnesses by changing the packing density.
  • the pressure on the head of the user 99 when the HMD 100 is attached can be concentrated on the first upper cap portion 146.
  • the first upper cap portion 146 corresponds to the forehead of the user 99
  • the first lower cap portion corresponds to the cheek of the user 99. Wearing marks are more noticeable on the cheeks than on the forehead. Further, when the cheeks are pressed, the user 99 tends to feel uncomfortable, and further, since the cheeks are relatively soft, the HMD 100 is difficult to stabilize.
  • the first eye cap 147 can collect the pressure at the time of mounting the HMD 100 on the first upper cap portion 146, and can solve these problems.
  • FIG. 24A is a fifth cross-sectional view of the head-mounted display according to the embodiment when the head-mounted display is attached. Further, FIG. 24B is a cross-sectional view showing an eye cap cut in the ZZ cross section in FIG. 24A.
  • the space formed between the first eye cap 14, the first convex lens 40L, and the user 99's eyes 95L is negatively pressured, and the first lens barrel 10 is used as the head of the user 99. Adsorb to the part. Therefore, as shown in FIG. 24A (a), the HMD 100 is arranged in the decompression port portion 137 arranged in the space and, for example, in the first arm portion 15, and communicates with the decompression port portion 137.
  • a pipe 138 and an electric pump 139a are provided.
  • a hand pump 139b can be used instead of the electric pump 139a to realize the same configuration.
  • the decompression port portion 137 is provided with an opening connected to a space formed between the first eye cap 14, the first convex lens 40L, and the user 99's eye 95L. The air inside is sucked. In this way, a negative pressure space is formed, and the HMD 100 is adsorbed on the head of the user 99.
  • a pressure valve 142 is provided in the first main portion 11 so that the degree of negative pressure does not increase too much.
  • the HMD 100 is adsorbed by the pressure valve 142 at an appropriate negative pressure degree, and an air flow is formed from the pressure valve 142 to the negative pressure space and from the negative pressure space to the electric pump.
  • the vaporized water begins to fill the space that has been substantially sealed by the adsorption of HMD100 due to sweating from the head of the user 99.
  • Moisture causes the first convex lens 40L to become cloudy and needs to be suppressed in order to display an appropriate image.
  • the above airflow exchanges air containing vaporized moisture and reduces the occurrence of fogging.
  • the HMD 100 includes a cooling device 141 that cools a negative pressure space from the outside of the first eye cap 14.
  • the cooling device 141 is realized by using, for example, a Peltier element or the like.
  • the HMD 100 includes a heating device 143 that heats the first convex lens 40L.
  • the heating device 143 is realized by using, for example, a heat pipe, and conducts heat generated by the first display panel 39L, the first drive circuit 38L, and the like to the first convex lens 40L along the pipe.
  • FIG. 25A is a sixth cross-sectional view when the head-mounted display according to the embodiment is attached.
  • FIG. 25B is a cross-sectional view showing an eye cap cut in the ZZ cross section in FIG. 25A.
  • the first eye cap 144 shown in FIGS. 25A and 25B is made of the same material as the hygroscopic first eye cap 14 described above, and absorbs vaporized moisture contained in the air. Unlike the configuration described with reference to FIGS. 24A and 24B, the pressure reducing tube 138 in this configuration communicates with the first eye cap 144. Further, the first eye cap 144 is formed with a tube forming a ring along the tubular shape of the first eye cap 144, and the pressure reducing tube 138 draws air from the entire circumference of the first eye cap 144. Suction. In the first eye cap 144, the hygroscopic moisture is sucked together with the air, and the hygroscopic power can be maintained for a long time.
  • FIG. 26 is an external view illustrating an eye cap when the head-mounted display according to the embodiment is attached.
  • the head of the user 99 can be covered more widely, and the first eye can be covered.
  • the contact area between the cap 148 and the head of the user 99 can be increased.
  • the HMD 100 in the present embodiment includes a nose pad that supports the HMD 100 from the base of the nose of the user 99 in order to suppress the misalignment.
  • FIG. 27A is a first diagram illustrating a nose pad portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 27B is a second diagram illustrating a nose pad portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 28 is a third diagram illustrating a nose pad portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the nose pad portion has a nose pad 152, a mounting portion 151, and a connecting portion.
  • the nose pad 152 is a curved member that contacts the nose base of the user 99, and distributes the load of the HMD 100 applied to the nose base to reduce the feeling of weight.
  • the mounting portion 151 includes a connection bar 31, an adjustment mechanism 32, a case 51, an adjustment bar 61, a telescopic rod 83, a fixed panel 126, etc., which are close to the center of gravity of the HMD 100, and the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20. It is a member attached to a component existing between the two.
  • the shape of the mounting portion 151 is appropriately designed according to the shape of the component to be mounted.
  • the connecting portion is a member that connects the nose pad 152 and the mounting portion 151 at a predetermined distance and a predetermined angle determined by the position of the nose base of the user 99.
  • the connecting portion includes, for example, a plate member 153 that is connected to the mounting portion 151 and has a connecting hole 153a, and a rod member 154 that has a nose pad 152 connected to the tip and is inserted into the connecting hole 153a.
  • a fixing member 155 that fixes the insertion length of the rod member 154 into the connecting hole 153a.
  • the user 99 selects the plate member 153 in which the connecting hole 153a is formed at an appropriate position in the Z-axis direction, and fixes the rod member 154 with an appropriate insertion length by the fixing member 155 in the YZ plane.
  • the position of the nose pad 152 can be adjusted.
  • the connecting portion may be a plate-shaped deforming member 156 formed by simply using a material that can be plastically deformed by an external force.
  • a material that can be plastically deformed by an external force As the material of the connecting portion at this time, a metal or alloy such as iron, aluminum, tin, or stainless steel, a plastic resin, or the like is suitable.
  • the deformation here means to exclude breakage and the like, and is a change in shape that can maintain the positional relationship between the mounting portion 151 and the nose pad 152 even after the deformation.
  • the first arm portion 15 and the second arm portion 25 are as described above in the basic configuration, and the other end on the plus side in the Y-axis direction is a member that is locked on the user's ear.
  • the arm part can be replaced with an appropriate arm part according to the usage situation of the user 99 and the HMD100. That is, the first arm portion 15 and the second arm portion 25 are removable, and can be replaced by attaching and detaching another arm portion.
  • the attachment / detachment mechanism of the first arm portion 15 and the second arm portion 25 is not particularly shown, but any of the following, such as fitting to a hole, engagement considering the direction of gravity, magnetic force coupling, connection via another attachment / detachment member, etc. It may be in such a form.
  • the connection portion is used when the connector 37 and the internal wiring 41 described above are present in the first arm portion 15, when the first lens barrel 10 and the first arm portion 15 are connected. A plurality of contacts are provided so that the internal wiring 41 and the wiring provided in the first lens barrel 10 are connected.
  • FIG. 29 is a first perspective view illustrating an arm portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the directional position may be adjustable.
  • the first arm portion 15 and the second arm portion 25 in the standard position, the first arm portion 15a and the second arm portion 25a when connected below the standard position, and further below.
  • the first arm portion 15b and the second arm portion 25b when connected are shown.
  • FIG. 30 is a perspective view illustrating the telescopic band of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the elastic band 157 instead of the arm portion is used. It may be attached.
  • FIG. 31 is a second perspective view illustrating an arm portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the first wide in the X-axis direction as shown in FIG.
  • the arm portion 15c and the second arm portion 25c may be mounted.
  • FIG. 32 is a third perspective view illustrating an arm portion of the head-mounted display according to the embodiment.
  • a user 99 having a head smaller than allowed by the first arm portion 15 and the second arm portion 25 uses the HMD 100, as shown in FIG. ,
  • the first arm portion 15d and the second arm portion 25d which have a more remarkable curved plate shape, may be mounted.
  • FIG. 33 is a perspective view illustrating a communication module in the head-mounted display according to the embodiment.
  • the first arm portion 15 and the second arm portion 25 include a part of the components of the communication module related to wireless communication in the HMD 100.
  • the communication module includes a first antenna 161, a second antenna 162, a first wiring 163, a second wiring 164, a receiving unit 165, and a signal processing processor 166.
  • the first antenna 161 is built in the first arm portion 15, and the second antenna 162 is built in the second arm portion 25.
  • the radio wave detected by the first antenna 161 is received as a signal by the receiving unit 165 via the first wiring 163, and is converted into data by the signal processing processor 166. Further, the radio wave detected by the second antenna 162 is received as a signal by the receiving unit 165 via the second wiring 164, and is converted into data by the signal processing processor 166.
  • the signal frequencies received by the first antenna 161 and the second antenna 162 may be different. That is, the lengths of the first antenna 161 and the second antenna 162 may be different.
  • FIG. 34 is an external view of the arm portion when the head-mounted display according to the embodiment is attached.
  • the arm portion 175 may be connected as a configuration for further suppressing the fall even though it is an arm portion.
  • the arm portion 175 has a front portion 171 and a rear portion 172, a telescopic spring 173, and an ear hook 174.
  • the front portion 171 is slidably formed inside the tubular rear portion 172, and the front portion 171 and the rear portion 172 are pulled so as to approach each other by the telescopic spring 173.
  • the rear portion 172 is provided with an ear hook 174.
  • the front portion 171 connected to the first lens barrel 10 pulls the rear portion 172 forward by the telescopic spring 173, and at the same time pulls the ear hook 174 forward. At this time, since the ear hook 174 is locked to the ear of the user 99, the HMD 100 can be stably worn by appropriate urging.
  • a similar arm portion 175 is also connected to the second lens barrel side.
  • FIG. 35 is a perspective view illustrating the camera unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the HMD100 includes the first camera 123L and the second camera 123R, as well as the first side camera 181L, the second side camera 181R, the first rear camera 182L, and the second rear. It is equipped with a camera 182R.
  • the HMD100 when the HMD100 is used in the video see-through mode described above, the images captured on the sides by the first side camera 181L and the second side camera 181R are displayed, and the first rear camera 182L and the second rear are displayed. An image of the rear image taken by the camera 182R is displayed. Further, depending on the situation, as shown in the drawing, a shade 183 that cuts or attenuates a part of the light incident on the first camera 123L and the second camera 123R may be separately attached.
  • the HMD 100 in the present embodiment displays an image using the first display panel 39L and the second display panel 39R, so that the image is visually recognized by the user 99.
  • the image is processed by the image output unit 38b as described above, such as adjusting the angle and position, correcting distortion by the convex lens 40, and scaling, and then the first display panel 39L and the second display panel 39R. Is displayed in.
  • FIG. 36A is a block diagram showing an image output unit and the like of the head-mounted display according to the embodiment. Further, FIG. 36B is a detailed view illustrating an image generation unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the processing unit 38a of the HMD 100 includes an image acquisition unit 191, an image information estimation unit 192, a color temperature determination unit 193, a brightness detection unit 194, an output brightness determination unit 195, a posture adjustment unit 196, and an image generation unit. It has 197 and a mode reception unit 198. All of these are realized by executing a program for realizing the function assigned to each functional block by the processor and the memory of the processing unit 38a.
  • the image acquisition unit 191 is a functional block for acquiring an image to be displayed on the first display panel 39L and the second display panel 39R.
  • the image acquisition unit 191 acquires an image from the external signal processing circuit 92. Further, the image acquisition unit 191 includes a first camera 123L, a second camera 123R, a first side camera 181L, a second side camera 181R, a first rear camera 182L, and a second rear camera 182R. , Acquire an image from an image pickup device 94 such as an external camera.
  • the image acquired by the image acquisition unit 191 is transmitted to the posture adjustment unit 196, the image condition estimation unit 192, and the brightness detection unit 194.
  • the posture adjustment unit 196 is a functional block that adjusts the angle and position of the image, corrects the distortion by the convex lens 40, and performs processing such as scaling, as described above.
  • the posture information for adjusting the posture of the image is output by the processing of the posture adjusting unit 196.
  • the image situation estimation unit 192 is a functional block for estimating the situation indicated by the acquired image.
  • To estimate the situation indicated by the image for example, to estimate the situation indicated by the image is to estimate whether the subject imaged by the image pickup apparatus 94 is a candidate such as food, a person, a work of art, or a landscape by image recognition. It is to be. Further, when the acquired image is a video such as a moving image, the video genre such as documentary, drama, animation, news, sports, etc. may be estimated.
  • the image situation estimation unit 192 transmits the estimated situation indicated by the image as situation information to the color temperature determination unit 193 and the output brightness determination unit 195.
  • the brightness detection unit 194 is a functional block that detects the brightness of the acquired image.
  • one or more detection processes are performed from detection processes such as detection of the highest value brightness, detection of the lowest value brightness, detection of the average value brightness, and detection of the median brightness.
  • the detected luminance is transmitted to the output luminance determination unit 195.
  • the color temperature determination unit 193 is a functional block that determines the color temperature of the image to be displayed on the first display panel 39L and the second display panel based on the status information received from the image status estimation unit 192. For example, when the situation shown in the situation information is a situation in which food is reflected, such as during a meal, the color temperature at which the food looks more delicious (for example, the color temperature corresponding to 6500K as seen in sunlight) is obtained. Adjust so that. Based on such processing, the color temperature determining unit 193 determines the color temperature of the image displayed on the first display panel 39L.
  • the output brightness determination unit 195 determines the brightness of the image to be displayed on the first display panel 39L and the second display panel based on the status information received from the image condition estimation unit 192 and the brightness detected by the brightness detection unit. It is a functional block to decide. For example, when the situation shown in the situation information is a situation in which food is reflected such as during a meal, the output brightness determination unit 195 sets the detected minimum brightness to the output value 0 and maximizes the maximum brightness. Set as an output value.
  • the mode reception unit 198 has a function of receiving a change in the operation mode of the HMD 100 desired by the user 99 from an input terminal such as a smartphone, tablet, or PC, or an operation panel (not shown) provided on the HMD 100. It is a block. Mode information corresponding to the operation mode of the HMD 100 received by the mode reception unit 198 is input to the color temperature determination unit 193 and the output brightness determination unit 195.
  • the operation mode of the HMD for example, in addition to the good night mode, the good morning mode, the relax mode, etc., the cataract mode, the color vision correction mode, etc. for alleviating the symptoms when the user 99 has cataract or has a minority of color vision. Is prepared.
  • the color temperature determination unit 193 and the output brightness determination unit 195 make corrections to increase the color temperature and brightness.
  • the color temperature determining unit 193 and the output brightness determining unit 195 make corrections so as to lower the color temperature and the brightness.
  • FIG. 37 is a first diagram illustrating the processing of the image generation unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 37 shows the luminance level of the output light with respect to the luminance level of the input in the case of the cataract mode.
  • correction is performed so that the black color on the low level side looks blacker. Further, as shown in FIG. 37 (b), correction may be performed in which black is gradually brought closer to black by adjusting the gradation characteristics. Further, as shown in FIG. 37 (c), only black may be corrected to black, and white on the high level side may be at the same level. Further, as shown in FIG. 37 (d), correction may be performed to maintain the average luminance level by suppressing black and white to correct black and brightening the level between them.
  • FIG. 38 is a diagram illustrating a display process of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 38 shows the relationship of the brightness of the backlight with respect to the input level, and the black color may be adjusted at the time of display so as to appear blacker by darkening the backlight.
  • FIG. 39A is a diagram illustrating detection of a point of interest of the head-mounted display according to the embodiment.
  • FIG. 39B is a second diagram illustrating the processing of the image generation unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • a light source 200 and a receiver 199 for detecting the point of interest of the user 99 are provided.
  • the correction level can be stepwise performed according to the distance from the point of interest.
  • the user 99 may be able to display an image that is visually recognized in a more natural color by suppressing other colors other than the color that is difficult to see. Further, in the color vision correction mode, when the crystalline lens of the user 99 is yellowed and is visually recognized as yellow as a whole, the image that is visually recognized in a more natural color may be displayed by suppressing the yellow. ..
  • FIG. 40 is a third diagram illustrating the processing of the image generation unit of the head-mounted display according to the embodiment.
  • the luminance level of the output light is shown with respect to the luminance level of the input.
  • the environment in which the HMD 100 is used such as heavy fog, heavy rain, and nighttime
  • correction may be performed to improve visibility.
  • the maximum brightness and the minimum brightness at the input level may be provided, and the contrast may be corrected so that the values outside the maximum brightness are output as constant values.
  • the intermediate value is gradually lowered without changing the highest value brightness and the lowest value brightness. You may make corrections.
  • the output level may be corrected so that the average brightness is the same level according to the detected average brightness.
  • the image generation unit 197 generates an image satisfying the posture, the color temperature, and the brightness determined as described above and displays it on the display unit 30.
  • the image generation unit 197 acquires, for example, an image after the posture has been adjusted, and multiplies the correction values for each of the red, blue, and green colors in order to adjust the color temperature and the brightness. And adjust the gain.
  • the image generated by this is output to the drive circuit 38, and an appropriate image is displayed on the display panel 39 by the drive circuit.
  • the HMD 100 in the present embodiment has a bottomed tubular first lens barrel 10 having a first display panel 39L for displaying the first image 101L at the bottom, and a second lens barrel.
  • An adjustment mechanism that provides a portion between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, and a tubular shape that is detachably attached to each of the open ends of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20.
  • the first eye cap 14 and the second eye cap 24 are provided, and the first eye cap 14 and the second eye cap 24 are inside the barrel of the first lens barrel 10 or the second lens barrel 20. It has a tubular insertion portion 14a or the like to be inserted into the lens barrel, and a curved plate-shaped cap portion 14b or the like extending outside the cylinder of the first lens barrel 10 or the second lens barrel 20.
  • the first eye cap 14 and the second eye cap 24 are interposed between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 and the head of the user 99, and the first mirror The cylinder 10 and the second lens barrel 20 are kept clean. Since the first eye cap 14 and the second eye cap 24 are removable, the HMD 100 can be used cleanly for a long period of time by replacing or cleaning them. Therefore, the HMD 100 is less likely to be unsanitary and is suitable for use.
  • a bottomed tubular first lens barrel 10 having a first display panel 39L for displaying the first image 101L at the bottom, and a second lens barrel 10 for displaying the second image 101R.
  • a bottomed tubular second lens barrel 20 having a display 39R at the bottom, a first lens barrel 10 and a second lens barrel 20, and a first lens barrel 10 and a second lens barrel 20 are connected.
  • the first adjusting mechanism is provided with a first adjusting mechanism capable of adjusting the distance from the lens barrel, and the first adjusting mechanism has an operation unit for adjusting the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20. May be good.
  • the HMD 100 can appropriately display the image.
  • the adjusting mechanism includes a screw hole 35 or 36 formed in one of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, and a screw portion 33 or 34 screwed into the screw hole 35 or 36. It has an adjusting screw 32 as an operating unit, including an other end formed at one end and connected to the other of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, and into a screw hole 35 or 36. The distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 may be adjusted by the screwing depth of the screw portion 33 or 34 of the lens barrel.
  • the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 can be adjusted simply by rotating the adjusting screw 32 depending on the relationship between the screw and the screw thread. Therefore, in the HMD 100, the image can be easily and appropriately displayed.
  • the first adjusting mechanism includes a first screw hole 36 formed in the first lens barrel 10, a second screw hole 35 formed in the second lens barrel 20, and a first screw hole 35.
  • a first screw portion 34 screwed into the screw hole 36 and a second screw portion 33 screwed into the second screw hole 35 are formed at both ends, and the first lens barrel 10 and the second lens barrel are formed.
  • It has an adjusting screw 32 as an operating portion connected to 20 at both ends, and has a screwing depth of the first screw portion 34 into the first screw hole 36 and a second screw hole 35 into the second screw hole 35.
  • the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 may be adjusted according to the screwing depth of the screw portion 33 of the screw portion 33.
  • the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 can be adjusted simply by rotating the adjusting screw 32 depending on the relationship between the screw and the screw thread.
  • the distance of the lens barrel 20 can be adjusted. Therefore, in the HMD 100, the image can be easily and appropriately displayed.
  • the second screw hole 35 may have a spiral that is reversely wound with respect to the spiral of the first screw hole 36.
  • the screwing depth of the first screw portion 34 into the first screw hole 36 and the screwing depth into the second screw hole 35 by simply rotating the adjusting screw 32 in one direction due to the relationship between the screw and the screw thread.
  • the screwing depth of the second screw portion 33 can be adjusted at the same time. Therefore, in the HMD 100, the image can be easily and appropriately displayed.
  • the outer diameter at the center of the adjusting screw 32 may be larger than the outer diameter of at least one of both ends of the adjusting screw 32.
  • the operability of the adjusting screw 32 in adjusting the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 is improved. Therefore, in the HMD 100, the image can be easily and appropriately displayed.
  • the first rack 54 in which the ends are connected to the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, respectively, and is extended with the tooth portions 54a and 55a.
  • the second rack 55 the pinion gear 53 having the external teeth 53a that mesh with the tooth portions 54a and 55a, and the first rack 54 and the second rack in a posture in which the external teeth 53a mesh with the tooth portions 54a and 55a. It may have a case 51 in which each of the 55s is slidable and the pinion gear 53 is rotatably held.
  • the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 can be adjusted simply by rotating the pinion gear 53. Therefore, the HMD100a can easily and appropriately display an image.
  • the third adjusting mechanism inserts an adjusting hole 63L or 63R formed on at least one side surface of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 and one end thereof into the adjusting hole 63L or 63R.
  • the adjustment bar 61 which is connected by being connected to the other of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, and the first lock lever 62L for fixing the adjustment bar 61 and the adjustment hole 63L or 63R.
  • the relative position between the adjustment hole 63L or 63R and the adjustment bar 61 can be changed. The distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 may be adjusted.
  • the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 can be adjusted only by adjusting the insertion length of the adjustment bar 61 into the adjustment hole 63L or 63R. Therefore, the HMD100b can easily and appropriately display an image.
  • the fourth adjusting mechanism includes a first rod 71 in which one end is connected to the first lens barrel 10 and the other end extends in a direction away from the first lens barrel 10.
  • a second rod 72 having one end connected to the lens barrel 20 of 2 and the other end extending in a direction away from the second lens barrel 20, and a first rod 71 and a second rod 72. It may have a rotating shaft portion 73 that is rotatably connected.
  • the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 can be adjusted only by rotating the second rod 72 with respect to the first rod 71. Therefore, the HMD100c can easily and appropriately display an image.
  • connection including a connection hole formed on at least one side surface of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 and a rod-shaped connection bar 31 having an outer diameter smaller than the inner diameter of the connection hole.
  • the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 may be connected by a connecting portion.
  • connection portion can keep the central axis of the first lens barrel 10 and the central axis of the second lens barrel 20 parallel to each other together with the adjusting screw 32. Even if the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 is adjusted, the central axis does not have a twisting relationship. Therefore, in the HMD 100, the image can be easily and appropriately displayed.
  • a nose pad portion that contacts the nose base portion 97 of the user 99 who wears the HMD 100 is further provided, and the nose pad portion includes a nose pad 152 that contacts the nose base portion 97 of the user 99, an adjusting screw 32, and a connection portion. It has a mounting portion 151 that is mounted on at least one of them, and a connecting portion that connects the nose pad 152 and the mounting portion 151 at a predetermined distance and a predetermined angle, and the connecting portion is made of a material that can be deformed by an external force. May be good.
  • the HMD100 can be supported even at the base of the nose 97, and the posture of the HMD100 becomes more stable. Therefore, in the HMD 100, the blurring of the posture is suppressed, and the image can be displayed appropriately.
  • a nose pad portion that contacts the nose base portion 97 of the user 99 who wears the HMD 100 is further provided, and the nose pad portion includes a nose pad 152 that contacts the nose base portion 97 of the user 99, an adjusting screw 32, and a connection portion. It has a mounting portion 151 mounted on at least one of them, and a connecting portion that connects the nose pad 152 and the mounting portion 151 at a predetermined distance and a predetermined angle, and the connecting portion is connected to the mounting portion 151 and has a connecting hole 153a.
  • It is configured by using a plate member 153, a rod member 154 to which a nose pad 152 is connected to the tip and inserted into the connecting hole 153a, and a fixing member 155 that fixes the insertion length of the rod member 154 into the connecting hole 153a. May be done.
  • the HMD100 can be supported even at the base of the nose 97, and the posture of the HMD100 becomes more stable. Therefore, in the HMD 100, the blurring of the posture is suppressed, and the image can be displayed appropriately.
  • one end is connected to the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, and the other end extends so as to be locked on the ear of the user 99.
  • An arm portion 25 may be further provided.
  • the user 99 can wear the HMD 100 by locking the first arm portion 15 and the second arm portion 25 to the ear. Therefore, the ease of use of the HMD 100 is improved.
  • first arm portion 15 and the second arm portion 25 may be detachable at one end connected to the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20.
  • the first arm portion 15 and the second arm portion 25 can be removed.
  • the arm portion can be replaced according to the application. Therefore, the usable applications of the HMD 100 are expanded.
  • the head portion of the user 99 is sandwiched between the first arm portion 15 and the second arm portion 25, and the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 are attracted from the back of the head.
  • the posture of the HMD100 becomes more stable. Therefore, in the HMD 100, the blurring of the posture is suppressed, and the image can be displayed appropriately.
  • At least one of the first arm portion 15 and the second arm portion 25 has a connector 37 to which a cable 94 for performing at least one of communication and power supply is connected, and the connector 37 has a connector 37 when the HMD 100 is attached. It may be provided behind the ear of the user 99.
  • an image output unit 38b for adjusting the display position of the image displayed on the first display panel 39L and the second display panel 39R is further provided, and the image output unit 38b is the first display panel 39L.
  • the position of the image displayed on the second display panel 39R is set in the height direction with respect to the center of the second display panel 39R. It may be adjusted symmetrically and antisymmetrically in the alignment direction.
  • the display position of the image can be adjusted according to the positions of both eyes of the user 99. Therefore, the HMD 100 can properly display the image.
  • the image output unit 38b corrects the lens distortion of the first convex lens 40L according to the position of the image displayed on the first display panel 39L with respect to the center of the first display panel 39L, and the second display panel 39L.
  • Distortion correction processing may be performed to correct the lens distortion of the second convex lens 40R according to the position of the image displayed on the second display panel 39R with respect to the center of the display panel 39R.
  • the HMD100 can properly display an image regardless of lens distortion.
  • the distance between the first convex lens 40L and the first display panel 39L and the distance between the second convex lens 40R and the second display panel 39R are adjusted to correct the focus corresponding to the visual acuity of the user 99.
  • the image output unit 38b may perform enlargement / reduction processing of the display size of the image displayed on the first display panel 39L and the image displayed on the second display panel 39R according to the focus correction.
  • the HMD 100 can appropriately display an image regardless of the change in the angle of view due to the adjustment of the optical system.
  • the insertion portion 14a or the like has a concave portion 14f or the like corresponding to the convex portion 132 or the like formed in the cylinder, and the cap portion 14b or the like has a contact end having a shape along the human head and an insertion portion. External light may be blocked by continuously covering the connection end connected to 14a or the like.
  • the first eye cap 14 and the second eye cap 24 can be easily attached and detached by the combination of the concave-convex structure. Therefore, the complexity of the operation of replacing the first eye cap 14 and the second eye cap 24 is reduced. Therefore, since the HMD100 is easily kept hygienic, it is unlikely to become unsanitary and is suitable for use. Further, since the space between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 and the head of the user 99 is continuously covered, the light-shielding property can be kept high. Therefore, since the inside of the HMD 100 can be darkened, the image becomes clearer and the image can be displayed appropriately.
  • the convex portion 132 or the like extends from the end of the extension portion 131 or the like extending from the inner wall surface toward the central axis in the cylinder toward the open end of the first lens barrel 10 or the second lens barrel 20.
  • the convex portion 132 or the like may be inserted into the concave portion 14f or the like.
  • the first eye cap 14 and the second eye cap 24 can be easily attached and detached by the combination of the concave-convex structure. Therefore, the complexity of the operation of replacing the first eye cap 14 and the second eye cap 24 is reduced. Therefore, since the HMD100 is easily kept hygienic, it is unlikely to become unsanitary and is suitable for use.
  • the first convex portion 132 extends toward the inner surface of the first lens barrel 10, and the first protruding portion 133 that provides a gap of a predetermined distance from the inner surface of the first lens barrel 10 is provided.
  • the second convex portion further has a second protruding portion that extends toward the inner surface of the second lens barrel 20 and provides a gap of a predetermined distance from the inner surface of the second lens barrel 20. You may.
  • the first eye cap 14 and the second eye cap 24 can be prevented from being unintentionally dropped while maintaining the ease of attachment / detachment. Therefore, since the HMD100 is easily kept hygienic, it is unlikely to become unsanitary and is suitable for use.
  • the first lens barrel 10 is sandwiched by the first support ring 127, the first insertion portion 14a, and the first support ring 127 on the bottom side of the first insertion portion 14a, and the first lens barrel 10 is sandwiched between the first support ring 127 and the first support ring 127.
  • a first correction lens 134 for adjusting the focal length of the convex lens 40L of 1 is further provided inside, and the second lens barrel 20 has a second support ring on the bottom side of the second insertion portion.
  • a second correction lens 134 which is sandwiched between the second insertion portion and the second support ring and adjusts the focal length of the second convex lens 40R, may be further provided inside.
  • the HMD 100 that matches the visual acuity of the user 99 by using the correction lens 134. Further, since the first eye cap 14 and the second eye cap 24 can be exchanged for each correction lens 134, one HMD 100 can realize an HMD 100 tailored to each user 99.
  • first eye cap 14 and the second eye cap 24 cover the entire outer surface of the first eye cap 14 and the second eye cap 24 between the insertion portion 14a and the like and the cap portion 14b and the like.
  • the first eye cap 14 and the second eye cap 24 are made of the first constricted portion 14c and the second constricted portion, and the first thick portion 14d and the second thick portion. , Has flexibility with a controlled direction of deflection. Therefore, in the HMD 100, the wearability is improved and the image can be displayed appropriately.
  • the first eye cap 14 is provided at the end of the first thick portion 14d on the side of the first cap portion 14b with respect to a surface intersecting the central axis of the first lens barrel 10. It has a first flat plate portion 14e that spreads horizontally, and the outer circumference of the first cap portion 14b and the outer circumference of the first flat plate portion 14e are connected, and the second eye cap 24 has a second thick portion.
  • a second flat plate portion extending horizontally with respect to a surface intersecting the central axis of the second lens barrel 20 is provided at an end portion of the second cap portion on the side of the outer circumference of the second cap portion. And the outer circumference of the second flat plate portion may be connected.
  • the first constricted portion 14c and the second constricted portion, the first thick portion 14d and the second thick portion, and the first flat plate portion 14e and the second flat plate portion The first eye cap 14 and the second eye cap 24 have flexibility in which the direction of bending is controlled. Therefore, in the HMD 100, the wearability is improved and the image can be displayed appropriately.
  • the first thick portion 14d has a tapered shape that expands in diameter toward the bottom side along the central axis direction of the first lens barrel 10
  • the second thick portion has a second thick portion. It may have a tapered shape that expands in diameter toward the bottom side along the central axis direction of the lens barrel 20 of 2.
  • the first constricted portion 14c and the second constricted portion, the first thick portion 14d and the second thick portion, and the first flat plate portion 14e and the second flat plate portion The first eye cap 14 and the second eye cap 24 have flexibility in which the direction of bending is controlled with the tip of the taper as a fulcrum. Therefore, in the HMD 100, the wearability is improved and the image can be displayed appropriately.
  • first eye cap 14 and the second eye cap 24 in the height direction perpendicular to the alignment surface including the central axis of the first lens barrel 10 and the central axis of the second lens barrel 20.
  • the hardness of each of the upper sides of the first eye cap 14 and the second eye cap 24 may be harder than the hardness of the lower side of each of the first eye caps 14.
  • the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 can be supported mainly by the amount of the user 99 on the upper side of each of the first eye cap 14 and the second eye cap 24. Therefore, in the HMD 100, the wearability is improved and the image can be displayed appropriately.
  • first eye cap 14 and the second eye cap 24 may be configured by using different materials for the upper side and the lower side in the height direction.
  • the difference in hardness forms a difference in hardness due to the difference in material, and the first lens barrel 10 and the first lens barrel 10 and mainly by the amount of the user 99 on each upper side of the first eye cap 14 and the second eye cap 24.
  • the second lens barrel 20 can be supported. Therefore, in the HMD 100, the wearability is improved and the image can be displayed appropriately.
  • the contact area of the first eye cap 14 and the second eye cap 24 with the head of the user 99 is the central axis of the first lens barrel 10 and the central axis of the second lens barrel 20.
  • the upper side may be larger than the lower side in the height direction perpendicular to the including alignment surface.
  • the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 can be supported mainly by the amount of the user 99 on the upper side of each of the first eye cap 14 and the second eye cap 24. Therefore, in the HMD 100, the wearability is improved and the image can be displayed appropriately.
  • first eye cap 14 and the second eye cap 24 removed, with respect to the alignment surface including the central axis of the first lens barrel 10 and the central axis of the second lens barrel 20. It may be mounted on top of the HMD 100 in the vertical height direction and may include a pad 136 interposed between the HMD 100 and the forehead of the user 99.
  • the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 can be supported by the pad 136 instead of the first eye cap 14 and the second eye cap 24.
  • first eye cap and the second eye cap may be configured by using silicone rubber.
  • the first eye cap 14 and the second eye cap 24 formed by using silicone rubber are placed between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 and the head of the user 99.
  • the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 can be kept clean.
  • a bottomed tubular first lens barrel 10 having a first display panel 39L for displaying the first image 101L at the bottom, and a second lens barrel 10 for displaying the second image 101R.
  • a bottomed tubular second lens barrel 20 having a display panel 39R at the bottom, a first rod 71 extending from the first lens barrel 10, and a first rod 71 extending from the second lens barrel 20.
  • the rotation angle of the fourth adjusting mechanism having the second rod 72 rotatably connected to the mirror, and the first rod 71 and the second rod 72 of the fourth adjusting mechanism.
  • the first display panel 39L is rotated with respect to the first lens barrel 10
  • the second display panel 39R is rotated with respect to the second lens barrel 20, so that the first display panel 39L and the second display panel 39L are rotated.
  • the display panel 39R may be provided with an image angle maintaining unit that brings the horizontal direction of the display panel 39R closer to the alignment direction of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20.
  • the orientation of the image displayed by rotating the first display panel 39L and the second display panel 39R is determined. Can be maintained. Therefore, the image can be appropriately displayed on the HMD100c.
  • the image angle maintaining portion is provided on the rotating shaft portion 73, and is connected to the stator 111 that does not rotate together with the first rod 71 and the second rod 72 and the first display panel 39L, and is first.
  • the first rotor 112 that rotates together with the display panel 39L of the above, and the first rotor 112 that rotates the first rotor 112 with a rotation amount that is half of the rotation amount of the first rod 71 and the second rod 72 in the stator 111.
  • the orientation of the displayed image can be maintained by rotating the first display panel 39L and the second display panel 39R by the rotation transmitted by the first belt 114 and the second belt 115. Therefore, the image can be appropriately displayed on the HMD100c.
  • the image angle maintaining portion is provided on the rotating shaft portion 73, and is connected to a fixed gear 84 that does not rotate together with the first rod 71 and the second rod 72 and the first display panel 39L.
  • the first rotary gear 85 that rotates together with the display panel 39L of the above, and one or more that rotates the first rotary gear 85 with a rotation amount that is half of the rotation amount of the first rod 71 and the first rod 72 in the fixed gear 84.
  • the first transmission gear 87, the second rotary gear 86 which is connected to the second display panel 39R and rotates together with the second display panel 39R, and the first rod 71 and the second rod with respect to the fixed gear 84. It may have one or more second transmission gears 88 that rotate the second rotary gear 86 with a rotation amount that is half the rotation amount of 72.
  • the orientation of the displayed image can be maintained by rotating the first display panel 39L and the second display panel 39R by the rotation transmitted by the first transmission gear 87 and the second transmission gear 88. Therefore, the image can be appropriately displayed on the HMD100c.
  • the number of the first transmission gears 87 and the number of the second transmission gears 88 may be equal to each other.
  • the basic design of the first transmission gear 87 and the second transmission gear 88 can be shared, and the above configuration can be easily realized. Therefore, the image can be appropriately displayed on the HMD100c.
  • the HMD 100c worn on the head of the user 99 is displayed on the first display panel 39L and the first display panel 39L for displaying the image corresponding to one eye of the user 99.
  • a fourth adjustment mechanism capable of adjusting the distance from the lens barrel 20 is provided, and the first display panel 39L is rotatably provided around the central axis of the first lens barrel 10 and is provided as a second display panel.
  • the 39R is rotatably provided around the central axis of the second lens barrel 20, and the fourth adjusting mechanism has one end connected to the first lens barrel 10 and the other end being the first.
  • the first display panel 39L is rotated with respect to the lens barrel 10
  • the second display panel 39R is rotated with respect to the second lens barrel 20 in the direction opposite to the rotation direction of the first display panel 39L.
  • the image angle maintaining portion includes a rotating image angle maintaining portion, and the image angle maintaining portion is a telescopic rod 83 in which the inner cylinder 82 inserted into the outer cylinder 81 expands and contracts in the outer cylinder 81 in the telescopic axis direction, and the outer cylinder 81
  • the first display panel 39L is connected to the end on the side with a fixed angle with respect to the telescopic shaft
  • the second display panel 39R is connected to the end on the inner cylinder 82 side with a fixed angle with respect to the telescopic shaft. It may have a telescopic rod 83 to be connected.
  • the telescopic rod 83 cancels the rotation of the first display panel 39L and the second display panel 39R due to the rotation, and the image displayed on the first display panel 39L and the second display panel 39R. Can maintain the orientation of. Therefore, the image can be appropriately displayed on the HMD100c.
  • the nose pad 152 in contact with the nose root portion 97 of the user 99 wearing the HMD 100c, the mounting portion 151 mounted on the telescopic rod 83, and the nose pad 152 and the mounting portion 151 are connected at a predetermined distance and a predetermined angle.
  • a nose pad having a connecting portion is further provided, and the connecting portion may be constructed by using a material that can be deformed by an external force.
  • the HMD100c can be supported even at the base of the nose 97, and the posture of the HMD100c becomes more stable. Therefore, in the HMD100c, the blurring of the posture is suppressed, and the image can be displayed appropriately.
  • the nose pad 152 in contact with the nose root portion 97 of the user 99 wearing the HMD 100c, the mounting portion 151 mounted on the telescopic rod 83, and the nose pad 152 and the mounting portion 151 are connected at a predetermined distance and a predetermined angle.
  • a rod further provided with a nose pad having a connecting portion, the connecting portion being connected to the mounting portion 151, a plate member 153 having the connecting hole 153a, and a nose pad 152 connected to the tip thereof and being inserted into the connecting hole 153a. It may be configured by using the member 154 and the fixing member 155 that fixes the insertion length of the rod member 154 into the connecting hole 153a.
  • the HMD100c can be supported even at the base of the nose 97, and the posture of the HMD100c becomes more stable. Therefore, in the HMD100c, the blurring of the posture is suppressed, and the image can be displayed appropriately.
  • an image output unit 38b for adjusting the display position of the image displayed on the first display panel 39L and the second display panel 39R is further provided, and the image output unit 38b is the first display panel 39L.
  • the position of the image displayed on the second display panel 39R is set with respect to the center of the second display panel 39R.
  • the adjustment may be made symmetrically in the height direction perpendicular to the arrangement direction of the 10 and the second lens barrel 20, and may be adjusted antisymmetrically in the arrangement direction.
  • the display position of the image can be adjusted according to the positions of both eyes of the user 99. Therefore, the HMD100c can properly display the image.
  • the image output unit 38b corrects the lens distortion of the first convex lens 40L according to the position of the image displayed on the first display panel 39L with respect to the center of the first display panel 39L, and the second display panel 39L.
  • Distortion correction processing may be performed to correct the lens distortion of the second convex lens 40R according to the position of the image displayed on the second display panel 39R with respect to the center of the display panel 39R.
  • the HMD100c can properly display an image regardless of lens distortion.
  • the distance between the first convex lens 40L and the first display panel 39L and the distance between the second convex lens 40R and the second display panel 39R are adjusted to focus on the eyesight of the user 99.
  • the correction may be performed, and the image output unit 38b may perform enlargement / reduction processing of the display size of the image displayed on the first display panel 39L and the image displayed on the second display panel 39R according to the focus correction. ..
  • the HMD100c can appropriately display an image regardless of the change in the angle of view due to the adjustment of the optical system.
  • a bottomed tubular first lens barrel 10 having a first display panel 39L for displaying the first image 101L at the bottom, and a second lens barrel 10 for displaying the second image 101R.
  • a bottomed tubular second lens barrel 20 having a display panel 39R at the bottom, a first rod 71 extending from the first lens barrel 10, and a first rod 10 extending from the second lens barrel 20.
  • a fourth adjusting mechanism having a second rod 72 rotatably connected, and a first image 101L and a second image 101R are connected to the first display panel 39L and the second display panel 39R, respectively.
  • the image output unit 38b includes an image output unit 38b for outputting to each of the above, and the image output unit 38b is a first image 101L according to the rotation angle of the first rod 71 and the second rod 72 of the fourth adjustment mechanism.
  • the first image 101L and the second image 101R are address-converted and output so that the horizontal direction of the second image 101R is closer to the alignment direction of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20. May be good.
  • the orientation of the image to be displayed on the first display panel 39L and the second display panel 39R is rotated.
  • the orientation of the image as seen by the user 99 can be maintained. Therefore, the image can be appropriately displayed on the HMD100c.
  • the image output unit 38b determines the display angle of the first image 101L displayed on the first display panel 39L according to the rotation angles of the first rod 71 and the second rod 72.
  • the second process of displaying the second rotated image 102R generated as a second image 101R may be performed.
  • the orientation of the image to be displayed on the first display panel 39L and the second display panel 39R is rotated.
  • a first rotated image 102L and a second rotated image 102R are generated.
  • the fourth adjustment mechanism includes an angle detection unit that detects the rotation angles of the first rod 71 and the second rod 72, and the image output unit is the first detection unit detected by the angle detection unit. At least one of the first process and the second process may be performed based on the rotation angles of the rod 71 and the second rod 72.
  • the orientation of the image to be displayed on the first display panel 39L and the second display panel 39R is detected.
  • the orientation of the image as seen by the user 99 can be maintained. Therefore, the image can be appropriately displayed on the HMD100c.
  • the angle detection unit is a resistance element 116 provided on the rotation shaft, and the resistance value changes according to the rotation angles of the first rod 71 and the second rod 72.
  • the rotation angles of the first rod 71 and the second rod 72 may be detected by estimation based on the measured resistance value.
  • the rotation angle can be detected using the resistance value measured by the resistance element 116.
  • the angle detection unit calculates the first difference angle ⁇ 3 with respect to the reference posture by the first gyro sensor 117 provided in the first lens barrel 10, and the angle detection unit is provided in the second lens barrel 20.
  • the second difference angle ⁇ 4 with respect to the standard posture is calculated by the gyro sensor 118 of 2, and the sum of the absolute values of the first difference angle ⁇ 3 and the second difference angle ⁇ 4 is the sum of the first rod 71 and the second rod 72. It may be detected as a rotation angle.
  • the rotation angle can be detected from ⁇ 3 and ⁇ 4.
  • At least one of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 has a rangefinder 121 or 122 for measuring the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20.
  • the angle detection unit is provided with a length from the rotation axis of the first rod 71 and the second rod 72 to the first lens barrel 10 or the second lens barrel 20, and the rangefinder 121 or. The rotation angles of the first rod 71 and the second rod 72 may be detected by using the distance between the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20 measured in 122.
  • the first lens barrel 10 and the second lens barrel measured by using the rangefinder 121 or 122 are used.
  • the rotation angle can be detected by a sine function or the like.
  • the rotation direction of the first rod 71 is opposite to that of the rotation angle of the first rod 71 and the second rod 72 detected by the angle detection unit.
  • the first rotation image 102L is generated by rotating in the direction
  • the angle of half the rotation angle of the first rod 71 and the second rod 72 detected by the angle detection unit is the second.
  • the second rotation image 102R may be generated by rotating the rod 72 in the direction opposite to the rotation direction of the rod 72.
  • the first rotation image 102L rotated by half the rotation amount is generated by the first process
  • the second rotation image 102R rotated by half the rotation angle is generated by the second process.
  • the first rotated image 102L is rotated in one direction with respect to the original image
  • the second rotated image 102R is rotated in the other direction with respect to the original image.
  • the first lens barrel 10 has a first camera 123L at the bottom of the first lens barrel 10 that images the opposite direction of the opening side of the first lens barrel 10 in the direction along the central axis.
  • the second lens barrel 20 has a second camera 123R at the bottom of the second lens barrel 20 that captures an image in the direction opposite to the opening side of the second lens barrel 20 in the direction along the central axis.
  • the output unit 38b may rotate the images captured by the first camera 123L and the second camera 123R according to the rotation angles of the first rod 71 and the second rod 72 detected by the angle detection unit. Good.
  • the HMD100c can display them appropriately.
  • the HMD 100 includes a first camera 123L that captures an image in a direction opposite to the opening side of the first lens barrel 10 in a direction along the central axis of the first lens barrel 10, and a center of the second lens barrel 20.
  • Camera holding that keeps the distance between the second camera 123R, which captures the opposite direction of the opening side of the second lens barrel 20 in the direction along the axis, and the first camera 123L and the second camera 123R at a predetermined interval.
  • a mechanism may be provided.
  • the parallax of the images captured by the first camera 123L and the second camera 123R is appropriately maintained by the camera holding mechanism regardless of the rotation angle. Therefore, when the stereoscopic image is displayed using the images captured by the first camera 123L and the second camera 123R, the HMD100c can appropriately display the stereoscopic image. Further, when the distance to the object is measured using the images captured by the first camera 123L and the second camera 123R, the HMD100c can appropriately measure the distance.
  • the image output unit 38b determines the position of the image displayed on the second display panel 39R according to the position of the image displayed on the first display panel 39L with respect to the center of the first display panel 39L. Even if the center of the second display panel 39R is adjusted symmetrically in the height direction perpendicular to the alignment direction of the first lens barrel 10 and the second lens barrel 20, and antisymmetrically in the alignment direction. Good.
  • the display position of the image can be adjusted according to the positions of both eyes of the user 99. Therefore, the HMD100c can properly display the image.
  • the image output unit 38b corrects the lens distortion of the first convex lens 40L according to the position of the image displayed on the first display panel 39L with respect to the center of the first display panel 39L, and the second display panel 39L.
  • Distortion correction processing may be performed to correct the lens distortion of the second convex lens 40R according to the position of the image displayed on the second display panel 39R with respect to the center of the display panel 39R.
  • the HMD100c can properly display an image regardless of lens distortion.
  • the distance between the first convex lens 40L and the first display panel 39L and the distance between the second convex lens 40R and the second display panel 39R are adjusted to focus on the eyesight of the user 99.
  • the correction may be performed, and the image output unit 38b may perform enlargement / reduction processing of the display size of the image displayed on the first display panel 39L and the image displayed on the second display panel 39R according to the focus correction. ..
  • the HMD100c can appropriately display an image regardless of the change in the angle of view due to the adjustment of the optical system.
  • each function of the components included in the HMD may be distributed to a plurality of parts constituting the HMD in any way.
  • This disclosure is useful as a wearable display device such as a head-mounted display.

Landscapes

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Abstract

表示装置は、第1の画像(101L)を表示するための第1の表示部を底部に有する有底筒状の第1の鏡筒(10)と、第2の画像(101R)を表示するための第2の表示部を底部に有する有底筒状の第2の鏡筒(20)と、第1の鏡筒(10)と第2の鏡筒(20)との距離を調整する操作部を第1の鏡筒(10)と第2の鏡筒(20)との間に備える調整機構と、第1の鏡筒(10)及び第2の鏡筒(20)の開口端のそれぞれに着脱可能に取り付けられる筒状のアイキャップ(14)と、を備え、アイキャップ(14)は、第1の鏡筒(10)又は第2の鏡筒(20)の筒内に挿入される筒状の挿入部(14a)と、第1の鏡筒(10)又は第2の鏡筒(20)の筒外に延びる湾曲板状のキャップ部(14b)とを有する。

Description

表示装置
 本開示は、表示装置に関する。
 近年、頭部装着型の表示装置である、いわゆるヘッドマウントディスプレイの開発が盛んに行われている。例えば、特許文献1には、コンテンツの映像と外界の映像とを提示(つまり表示)可能なヘッドマウントディスプレイが開示されている。特許文献1に開示されたヘッドマウントディスプレイでは、コンテンツの映像と外界の映像との少なくとも一方の映像の輝度を調整することで、コンテンツの映像と外界の映像とを切り替えた際にユーザに与える違和感が軽減される。
特開2016-090773号公報
 ところで、ヘッドマウントディスプレイのような表示装置では、使用に適さない場合がある。
 本開示は、上記に鑑みてなされ、使用に適した表示装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、本開示に係る表示装置の一態様においては、第1の画像を表示するための第1の表示部を底部に有する有底筒状の第1の鏡筒と、第2の画像を表示するための第2の表示部を底部に有する有底筒状の第2の鏡筒と、前記第1の鏡筒と前記第2の鏡筒との距離を調整する操作部を前記第1の鏡筒と前記第2の鏡筒との間に備える調整機構と、前記第1の鏡筒及び前記第2の鏡筒の開口端のそれぞれに着脱可能に取り付けられる筒状のアイキャップと、を備え、前記アイキャップは、前記第1の鏡筒又は前記第2の鏡筒の筒内に挿入される筒状の挿入部と、前記第1の鏡筒又は前記第2の鏡筒の筒外に延びる湾曲板状のキャップ部とを有する。
 本開示によれば、使用に適した表示装置が提供される。
図1Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの第1の斜視図である。 図1Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの第2の斜視図である。 図2は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイ等のブロック図である。 図3は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時の外観図である。 図4は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの信号線等の配線図である。 図5は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの調整機構の第2例を示す図である。 図6は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの調整機構の第3例を示す図である。 図7は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの調整機構の第4例を示す図である。 図8は、ヘッドマウントディスプレイを回動させた際の課題を説明する第1の図である。 図9Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像角度維持部を説明する第1の図である。 図9Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像角度維持部を説明する第2の図である。 図9Cは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像角度維持部を説明する第3の図である。 図10Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの角度検知部を説明する第1の図である。 図10Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの角度検知部を説明する第2の図である。 図10Cは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの角度検知部を説明する第3の図である。 図11は、ヘッドマウントディスプレイを回動させた際の課題を説明する第2の図である。 図12は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのカメラ保持機構を説明する図である。 図13は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像調整の一例を示す第1の図である。 図14は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像調整の一例を示す第2の図である。 図15は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイにおけるピント補正を説明する第1の図である。 図16Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイにおけるピント補正を説明する第2の図である。 図16Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイにおけるピント補正に伴う画像の拡縮処理を説明する図である。 図17は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時における第1の断面図である。 図18Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップを示す第1の斜視図である。 図18Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップを示す上面図である。 図18Cは、図18AのX-X断面で切断したアイキャップを示す断面図である。 図19Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップの装着機構を示す第1の断面図である。 図19Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップの装着機構を示す第2の断面図である。 図19Cは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップの装着機構を示す第3の断面図である。 図20は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時における第2の断面図である。 図21は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時における第3の断面図である。 図22は、実施の形態に係るパッドが装着されたヘッドマウントディスプレイを示す斜視図である。 図23Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時における第4の断面図である。 図23Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップを示す第2の斜視図である。 図24Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時における第5の断面図である。 図24Bは、図24AにおけるZ-Z断面で切断したアイキャップを示す断面図である。 図25Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時における第6の断面図である。 図25Bは、図25AにおけるZ-Z断面で切断したアイキャップを示す断面図である。 図26は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時のアイキャップを説明する外観図である。 図27Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの鼻あて部を説明する第1の図である。 図27Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの鼻あて部を説明する第2の図である。 図28は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの鼻あて部を説明する第3の図である。 図29は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアーム部を説明する第1の斜視図である。 図30は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの伸縮帯を説明する斜視図である。 図31は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアーム部を説明する第2の斜視図である。 図32は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアーム部を説明する第3の斜視図である。 図33は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイにおける通信モジュールを説明する斜視図である。 図34は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時におけるアーム部の外観図である。 図35は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのカメラユニットを説明する斜視図である。 図36Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像出力部等を示すブロック図である。 図36Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像生成部を説明する詳細図である。 図37は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像生成部の処理を説明する第1の図である。 図38は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの表示処理を説明する図である。 図39Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの注目点の検知を説明する図である。 図39Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像生成部の処理を説明する第2の図である。 図40は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像生成部の処理を説明する第3の図である。
 (開示の基礎となった知見)
 近年、ユーザが頭部に装着することで眼前に表示部を配置して、見かけ上、表示される画像を大画面で視認することが可能な表示装置が開発されている。このような表示装置は、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)と呼ばれ、遠近法によって、見かけ上、大画面で画像を視認できるという特性から、多くが高画質化及び高性能化の開発路線をたどり、大型の筐体を有する構成で実現されている。このような大型のHMDでは、例えば、電車、オフィス、又は屋外等の公共の場で使用するには、携行性及び重量の問題の他、周囲から目立ってしまう等の理由から適切ではなかった。
 そこで、本開示では、表示装置であるHMDの携行性を高めるため、ユーザの左右の目それぞれに対応した2つの表示部(ディスプレイ装置等)をそれぞれ最小限に覆う2つの筒状の筐体(以下鏡筒ともいう)を用いる、グラス型のHMDを実現している。このようなグラス型のHMDは、美観に優れ、大型のサングラスを着用しているように見えるため、周囲から目立ちにくく、自然に溶け込むことが可能になると期待される。
 ここで、ユーザの両目の瞳孔と2つの鏡筒の位置とが一致せず、画像を適切に表示できない場合がある。本開示では、この2つの鏡筒を距離可変に接続することで、ユーザの瞳孔の位置に合わせて2つの鏡筒を自在に配置でき、左右それぞれの画像を適切に表示できる。また、距離可変な接続の形態として、鏡筒同士を当該鏡筒から離れた位置の回動軸回りに回動させる方式も実現できるが、この場合、表示部も鏡筒とともに回動してしまう。すなわち、ある基準姿勢において水平な表示部が回動に伴って傾いてしまう。本開示によれば、このような傾きの発生に対しても対処可能である。
 また、HMDは、装着型の表示装置であり、特に外光の影響を遮るために可能な限り表示部とユーザの目との間に外光が入り込まないようにユーザに密着するようにして使用される。つまり、HMDはユーザに接触する箇所が生じ得る。この接触箇所では、ユーザの皮脂、汗等が付着するため不衛生になりやすい。不衛生なHMDでは、特に粘膜である目に近い位置で使用されることから感染症等の恐れがあり使用に適さない場合がある。HMDは、小さな筐体内に多くの電子部品を内蔵するため、洗浄が困難である場合が多い。そこで、本開示では、この課題に対処可能な構成についても言及する。
 なお、本開示の包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なCD-ROM等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
 以下では、本開示の実施の形態について図面とともに説明する。
 なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置、及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 なお、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。
 また、本明細書において、平行などの要素間の関係性を示す用語、及び、矩形などの要素の形状を示す用語、ならびに、数値、及び、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数%程度の誤差等の差異も含むことを意味する表現である。
 また、以下の説明に用いる各図では、互いに直交するX軸、Y軸、及びZ軸を、HMDの各部の方向等の説明に適宜用いる。X軸方向は、HMDが装着された場合におけるユーザの左右方向であり、特に、左側をX軸方向のプラス側とする。また、Y軸方向は、HMDが装着された場合におけるユーザの前後方向であり、特に後側をY軸方向のプラス側とする。また、Z軸方向は、HMDが装着された場合におけるユーザの上下方向であり、特に上側をZ軸方向のプラス側とする。
 また、詳細は後述するが、X軸方向は、実施の形態におけるHMDが備える2つの鏡筒の並び方向である。Y軸方向は、実施の形態におけるHMDの鏡筒の筒軸(又は中心軸)方向に沿う方向であり、2つの鏡筒の各々の中心軸を通る平面を鏡筒の並び面(又は単に並び面)と称する。並び面は通常YX平面に平行な面である。この並び面に対して垂直なZ軸方向を高さ方向という場合がある。
 以下では、上記の左右方向、前後方向、及び上下方向、ならびに、中心軸方向、並び方向、並び面、及び高さ方向を、特に断りなく説明に用いる場合があるが、これらの方向等は説明のために便宜上用いられるものであり、HMDの使用時における姿勢等を限定するものではない。
 また、本実施の形態におけるHMDでは、多くの構成が左右対称な組み合わせを有する構造である。したがって、一部の構成において左右の組み合わせのうち一方の説明を参照することによって他方の説明を省略する場合がある。
 (実施の形態)
 [基本構成]
 はじめに、実施の形態におけるHMDの構成について、図1A~図4を用いて説明する。図1Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの第1の斜視図である。また、図1Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの第2の斜視図である。
 図1A及び図1Bでは、実施の形態に係るHMD100の第1のアーム部15及び第2のアーム部25を伸ばした場合、及び、折り曲げた場合における概観斜視図を示している。図1Aに示すように、実施の形態に係るHMD100は、第1の鏡筒10、第2の鏡筒20、調整ネジ32、第1のアーム部15、第2のアーム部25、第1のアイキャップ14、及び第2のアイキャップ24を備える。
 第1の鏡筒10は、ユーザ99(後述する図3参照)の、例えば左目に対応する画像を表示するための単眼分のディスプレイモジュールである。第1の鏡筒10は、樹脂及び金属材料を組み合わせて構成される。また、第1の鏡筒10には、ユーザ99の一方の目(ここでは左目)に対応する第1の画像101L(後述する図8参照)を表示するための第1の表示部と(後述の表示部30の一部)、第1の表示部に表示される画像を拡大する第1の凸レンズ40L(後述する図13参照)と、を内部に有する。より具体的には、第1の鏡筒10は、有底筒状の形状であり、第1の表示部をその底部に有する。
 また、詳細は後述するが、第1の鏡筒10は、第1の主部11、第1の副部12、及び第1のパネル13から構成される。図中に示すように、第1の鏡筒10は、第1の主部11と第1の副部12と第1のパネル13とから構成される二重底構造である。図中に示すように、第1の主部11、第1の副部12、及び第1のパネル13は別部材から構成される。以降の説明では、第1の鏡筒10は、二重底を有する有底筒状の構造であるとして説明するが、本開示のHMDは、単に第1の主部11のみから成る一重底を有する有底筒状であってもよい。このような第1の鏡筒10における底の構成については特に限定はなく、複数の機能部をそれぞれ収容する複数底の構成によりHMDを実現できる。
 第1の表示部と、第1の凸レンズ40Lとは、Y軸方向プラス側に向けて開口した筒状の第1の主部11の内部に配置される。なお、図中には、第1の凸レンズ40Lとして1つのレンズを図示しているが、第1の凸レンズ40Lは、2以上のレンズを組み合わせて構成してもよい。言い換えると、第1の凸レンズ40Lは、複数のレンズを有するレンズユニットであってもよい。
 第2の鏡筒20は、ユーザ99の、例えば右目に対応する画像を表示するための単眼分のディスプレイモジュールである。第2の鏡筒20は、樹脂及び金属材料を組み合わせて構成される。また、第2の鏡筒20には、ユーザ99の他方の目(ここでは右目)に対応する第2の画像101R(後述する図8参照)を表示するための第2の表示部(後述の表示部30の一部)と、第2の表示部に表示される画像を拡大する第2の凸レンズ40R(後述する図13参照)と、を内部に有する。より具体的には、第2の鏡筒20は、有底筒状の形状であり、第2の表示部をその底部に有する。
 また、詳細は後述するが、第2の鏡筒20は、第2の主部21、第2の副部22、及び第2のパネル23から構成される。第2の表示部と、第2の凸レンズ40Rとは、Y軸方向プラス側に向けて開口した筒状の第2の主部21の内部に配置される。
 第1の鏡筒10と第2の鏡筒20とは、調整ネジ32及び、接続バー31によって連結されている。
 接続バー31は、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20双方の側面に形成された接続穴の内径よりも外径の小さいX軸方向に沿って延びる棒状の部材である。接続バー31は、金属又は樹脂等の硬質の材料で形成される。この構成により、接続バー31は、特に固定なく接続穴に挿入される。接続穴への接続バー31の挿入長さに応じて、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との位置関係が変更される。なお、接続穴は、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20のいずれか一方にのみ形成されてもよい。この場合、接続穴に挿入される接続バー31に一端と反対側の他端は、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の他方に接合される。
 調整ネジ32は、第1の調整機構の一部を成し、X軸方向に沿って延びる棒状の部材であり、金属又は樹脂等の硬質の材料で形成される。調整ネジ32は、図中のZ-Z断面に示す断面図(図中の吹き出し箇所)のようにネジ山が両端に切られている。具体的には、調整ネジ32は、一端に第1の螺旋状の山から成る第1のネジ部34を有し、他端に第2の螺旋状の山から成る第2のネジ部33を有する。
 ここで、第1の鏡筒10には、調整ネジ32に対応する位置に穴が形成され、穴の奥側(つまりX軸方向プラス側)に第1の螺旋状の溝から成るネジ穴36が形成されている。これにより、調整ネジ32が所定の長さ挿入された先で第1のネジ部34及び第1のネジ穴36の山と溝とが噛みあい、X軸方向に平行な軸まわりに調整ネジ32を回転させることで第1のネジ穴36に第1のネジ部34が挿脱される。ネジ機構が穴の奥に配置されることで、挿脱に伴って第1のネジ部34が第1の鏡筒10からはみ出しにくくなり、美観に優れる他、異物の混入による調整ネジ32の不具合の発生が抑制される。
 また、同様に、第2の鏡筒20には、調整ネジ32に対応する位置に穴が形成され、穴の奥側(つまりX軸方向マイナス側)に第2の螺旋状の溝から成る第2のネジ穴35が形成されている。これにより、調整ネジ32が所定の長さ挿入された先で第2のネジ部33及び第2のネジ穴35の山と溝とが噛みあい、X軸方向に平行な軸まわりに調整ネジ32を回転させることで第2のネジ穴35に第2のネジ部33が挿脱される。
 さらに、第2の螺旋は、第1の螺旋に対して逆巻きである。これにより、調整ネジ32の一方向への回転によって、第2のネジ穴35への第2のネジ部33の挿入と、第1のネジ穴36への第1のネジ部34の挿入とが連動し、他方向への回転によって、第2のネジ穴35からの第2のネジ部33の離脱と、第1のネジ穴36からの第1のネジ部34の離脱とが連動する。これによって第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の互いの距離が調整される。このように、第1の調整機構における調整ネジ32は、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離を調整する操作部の一例である。
 なお、調整ネジ32は、調整ネジ32の中央付近で、第1のネジ部34及び第2のネジ部33よりも太くなるように構成してもよい。ここで、調整ネジ32の中央とは、調整ネジ32の第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20との接続部分を両端と置いた時のX軸方向における中央である。図1Aに示すHMD100では、調整ネジ32は、X軸方向における両端よりも中央の方が、外径が大きくなるように構成されている。このような構成により、ユーザ99が、調整ネジ33を操作しやすくなる。さらに、本実施例では、調整ネジ32の中央付近(すなわちX軸方向における第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の中央付近)を多角柱状に構成することで、ユーザ99の操作感をより向上している。
 また、図1Aに示す、第1の鏡筒10と調整ネジ32との接続部分及び第2の鏡筒20と調整ネジ32との接続部分のそれぞれに第1のネジ穴36と第1のネジ部34及び第2のネジ穴35と第2のネジ部33を設ける例は一例である。例えば、第1の鏡筒10と調整ネジ32との接続部分及び第2の鏡筒20と調整ネジ32との接続部分の一方に第1のネジ穴36及び第1のネジ部34、ならびに、第2のネジ穴35及び第2のネジ部33を設け、第1の鏡筒10と調整ネジ32との接続部分及び第2の鏡筒20と調整ネジ32との接続部分の他方は、単に回転可能に調整ネジ32を保持して接続されてもよい。
 さらに、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20と調整ネジ32とのどちらにネジ穴が設けられ、どちらにネジ部が設けられるかについて特に限定はない。例えば、上記のHMD100とは逆に、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20にネジ部が設けられ、調整機構にネジ穴が設けられてもよい。
 第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離が調整されることで、HMD100は、ユーザ99の瞳孔間距離(Inter Pupillary Distance:IPD)に合わせて、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の位置が設定できる。
 また、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離の調整の際に、接続バー31が接続穴に挿入されていることにより、第1の鏡筒10に対して第2の鏡筒20が、X軸方向に平行な軸回りに回転することが抑制され、互いの中心軸の平行関係が維持される。
 第1のアーム部15は、前方の一端が第1の鏡筒10に接続され、後方の他端側がユーザ99の、例えば左耳に係止される。第1のアーム部15は、金属及び樹脂を組み合わせて構成される。第1のアーム部15は、一端側の、第1の前アーム18と、他端側の、第1の後アーム16とがヒンジ軸を介して回動可能に接続されて構成されている。ヒンジ軸は、蛇腹等の機構によって伸縮可能なカバー17によって覆われ、内部の機構及び電子部品等が保護される。
 この構成により、図1Bに示すように、第1のアーム部15は、図中のZ軸に平行な軸回りに、第1の前アーム18に対して第1の後アーム16が回動して折り曲げ可能である。また、第1のアーム部15は、後述する第2のアーム部25に向かって近づく方向(Z軸方向プラス側から見た反時計回り)にのみ折り曲げ可能であり、反対側には拡がらないようになっている。これにより、第1のアーム部15は、ユーザ99の耳への係止の容易性を向上している。
 第2のアーム部25は、前方の一端が第2の鏡筒20に接続され、後方の他端側がユーザ99の、例えば右耳に係止される。第2のアーム部25は、金属及び樹脂を組み合わせて構成される。第2のアーム部25は、一端側の、第2の前アーム28と、他端側の、第2の後アーム26とがヒンジ軸を介して回動可能に接続されて構成されている。ヒンジ軸は、蛇腹等の機構によって伸縮可能なカバー27によって覆われ、内部の機構及び電子部品等が保護される。
 この構成により、図1Bに示すように、第2のアーム部25は、図中のZ軸に平行な軸回りに、第2の前アーム28に対して第2の後アーム26が回動して折り曲げ可能である。また、第2のアーム部25は、上記の第1のアーム部15に向かって近づく方向(Z軸方向プラス側から見た時計回り)にのみ折り曲げ可能であり、反対側には拡がらないようになっている。これにより、第2のアーム部25は、ユーザ99の耳への係止の容易性を向上している。
 図1Aに示すように、第1のアーム部15及び第2のアーム部25は、各々の他端が互いに近づくように湾曲している。言い換えると、ユーザ99の頭部が位置するHMD100の内空間に向けて、各々のアーム部は、内側に湾曲している。これにより、第1のアーム部15及び第2のアーム部25がそれぞれユーザ99の後頭部を内方かつ前方へと押圧し、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20がユーザ99の頭部へと押し当てられるように引き寄せる。よって、第1のアーム部15及び第2のアーム部25は、HMD100を装着した際の脱落を抑制し、装着性を向上している。
 また、第1のアーム部15は、ユーザ99の後頭部を押圧する他端側の内側の面に第1のクッション19(図1B参照)を有する。同様に、第2のアーム部25は、ユーザ99を押圧する他端側の内側の面に第2のクッション29(図1A及び図1B参照)を有する。このようなクッションは、第1のアーム部15及び第2のアーム部25を構成する硬質材料とは異なり、弾性を有する材料が表面に貼り付けられる又は塗布される等によって形成される。これらのクッションの存在により、第1のアーム部15及び第2のアーム部25は、押圧によるユーザ99の不快感を緩和している。
 第1のアイキャップ14は、第1の鏡筒10とユーザ99の頭部との間に介在する筒状の部材である。第1のアイキャップ14は、第1の鏡筒10に対して着脱可能に取り付けられる。例えば、HMD100を複数のユーザ99が共有するような場合に、第1のアイキャップ14を交換するのみで、第1の鏡筒10を介したユーザ99どうしの間接的な接触を抑制できる。また、ユーザ99に対して接触する主体物である第1のアイキャップ14を取り外して洗浄等をすることができるため、HMD100全体を洗浄することなくHMD100を清潔に維持することができる。
 同様に、第2のアイキャップ24は、第2の鏡筒20とユーザ99の頭部との間に介在する筒状の部材である。第2のアイキャップ24は、第2の鏡筒20に対して着脱可能に取り付けられる。例えば、HMD100を複数のユーザ99が共有するような場合に、第2のアイキャップ24を交換するのみで、第2の鏡筒20を介したユーザ99どうしの間接的な接触を抑制できる。また、ユーザ99に対して接触する主体物である第2のアイキャップ24を取り外して洗浄等をすることができるため、HMD100全体を洗浄することなくHMD100を清潔に維持することができる。
 第1のアイキャップ14は、第1の鏡筒10の第1の主部11における開口側から、Y軸方向マイナス側に向けて挿入されることで取り付けられる。また、第2のアイキャップ24は、第2の鏡筒20の第2の主部21における開口側から、Y軸方向マイナス側に向けて挿入されることで取り付けられる。第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24については、後述にてさらに詳細に説明する。
 図2は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイ等のブロック図である。また、図3は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時の外観図である。また、図4は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの信号線等の配線図である。図2では、HMD100の他、一部の外部の装置及びユーザの目95が示されている。なお、図2では、簡単のために左右対称に存在する第1の駆動回路38L及び第2の駆動回路38R、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39R、ならびに第1の凸レンズ40L及び第2の凸レンズ40を、駆動回路38、表示パネル39、及び凸レンズ40として示している。
 HMD100には、コネクタ37及びプラグ93を介して電源91及び信号処理回路92が接続される。電源91及び信号処理回路92は、HMD100に接続される外部の装置である。
 電源91は、HMD100が各種の動作を行うための電力を供給する装置である。電源91は、例えば、家庭用の交流の電力を変換し、HMD100の動作に必要な電圧の直流の電力を生成するAC-DCコンバータである。また、電源91は、例えば蓄電された電力を直流で放電するバッテリ、太陽光エネルギーを利用して発電した電力を供給する太陽電池等であってもよい。また、電源91を、バッテリとしてHMD100に内蔵してもよく、太陽電池としてHMD100の外面に取付けてもよい。また、HMD100は、プラグ93及びコネクタ37を用いずに無線伝送によって給電が行われてもよい。
 信号処理回路92は、HMD100に対して、表示される画像を示す画像情報を通信によって供給する装置である。信号処理回路92は、画像情報をデジタル信号として供給するが、アナログ信号により供給してもよい。また、画像情報をHMD100に格納させ、プラグ93及びコネクタ37の接続が解除されたオフラインで画像を表示させてもよい。また、プラグ93及びコネクタ37の接続が維持されたオンラインで、リアルタイムに生成した画像情報を逐一HMD100に供給して、表示させてもよい。また、このような画像情報も無線通信を用いて供給してもよい。
 図3に示すように、第1のアーム部15は、上記の通信及び給電の少なくとも一方を行うためのコネクタ37を、HMD100の装着時におけるユーザ99の耳96Lよりも後方に有する。このように、ユーザ99の耳96Lよりも後方にコネクタ37が設けられることで、プラグ93を介して接続されるケーブル94は、ユーザ99の視界に入りにくくなるとともに、HMD100の重心を後方に移動させることができる。したがって、コネクタ37のこのような配置によって、HMD100の装着性が向上される。
 外部の装置から給電された電力及び供給された画像情報は、内部配線41を介して、駆動回路38へと伝送される。より詳しくは、画像情報は、図2に示すように処理部38aを経由して駆動回路38へと伝送される。処理部38aは、HMD100の表示部30に表示させるための画像情報を処理して、アナログ信号に変換するとともに、各種の画像調整の処理を行う処理装置である。処理部38aは、プロセッサとメモリと当該メモリに格納された画像処理のためのプログラムによって実現される。処理部38aにおける画像調整等の処理については後述する。
 また、図4に示すように、第1のアーム部15内の内部配線41を介して第1の鏡筒10の内部に配置された第1の駆動回路38Lへと供給された画像情報は、分配線42を介して第2の鏡筒20の内部に配置された第2の駆動回路38Rへと供給される。分配線42は、例えば、図中の調整ネジ32の断面図に示すように、調整ネジ32の中空部分を通って第1の駆動回路38Lと第2の駆動回路38Rとを接続する。このように、調整ネジ32、及び接続バー31の少なくとも一方が中空の部材で形成されていることで、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との内部の空間が接続されている。なお、第1の駆動回路38Lから第2の駆動回路38Rへの画像情報の供給は、無線通信によって行われてもよい。
 このようにして、アナログ信号として駆動回路38に到達した画像情報に基づき、表示部30における画像の表示が行われる。具体的には、駆動回路38によって表示パネル39が駆動されて、画像を示す光が出射される。当該光は、凸レンズ40によって集光されてユーザ99の目95において視認される。
 駆動回路38は、表示パネル39を駆動するための回路装置である。また、表示パネル39は、例えば液晶パネル、有機ELパネル、又はマイクロLEDパネル等の装置である。なお、このような駆動回路38と表示パネル39とを用いる表示部30の他、網膜投影型のレーザプロジェクタ等を用いてもよい。
 [調整機構]
 以下、図5~図7を用いて、上記の基本構成における第1の調整機構とは別の、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離を調整可能な調整機構の例を説明する。
 図5は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの調整機構の第2例を示す図である。図5では、実施の形態におけるHMD100aが備える第2の調整機構に関する構成が示されている。特に、第2の調整機構に関する図中のY-Y断面に示す断面図を吹き出しで示している。なお、図5では、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離を調整する第2の調整機構について説明するため、第2の調整機構と、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の他の構成については図示を省略している。
 図5に示すように、第2の調整機構は、金属又は樹脂等の硬質の材料を組み合わせて構成される。第2の調整機構は、第1のラック54、第2のラック55、ピニオンギア53、調整ダイヤル52、及びケース51を有する。第1のラック54は、第1の鏡筒10に端部が接続され、Y軸方向マイナス側に突出する歯部54aを有して、X軸方向に沿って延伸される。また、第2のラック55は、第2の鏡筒20に端部が接続され、Y軸方向プラス側に突出する歯部55aを有して、X軸方向に沿って延伸される。
 ピニオンギア53は、XY平面において放射状に突出し、歯部54a及び歯部55aにかみ合う外歯53aを有し、第1のラック54及び第2のラック55に、Y軸方向において挟まれる位置に配置される。
 ケース51は、第1のラック54、第2のラック55及びピニオンギア53を上記の位置関係で、かつ、第1のラック54及び第2のラック55をX軸方向にスライド可能に保持する。また、ケース51は、ピニオンギア53を、歯部54a及び歯部55aに外歯53aがかみ合う姿勢で、Z軸方向に平行な軸回りに回転可能に保持する。
 調整ダイヤル52は、ピニオンギア53の回転軸に沿うシャフト(不図示)によって、ピニオンギア53と接続され、ピニオンギア53とともにシャフトの軸回りに回転する。つまり調整ダイヤル52を回転させることでピニオンギア53が同じ回転方向に回転する。ピニオンギア53が回転すると、外歯53aに噛みあう歯部54a及び55aにより第1のラック54及び第2のラック55が回転方向に従って送り出されるようにスライドする。
 具体的に、図中のZ軸方向プラス側から見た時計回りに調整ダイヤル52が回転すると、シャフトを介してピニオンギア53が時計回りに回転し、第1のラック54がX軸方向プラス側にスライドすると同時に第2のラック55がX軸方向マイナス側にスライドする。一方で、図中のZ軸方向プラス側から見た反時計回りに調整ダイヤル52が回転すると、シャフトを介してピニオンギア53が反時計回りに回転し、第1のラック54がX軸方向マイナス側にスライドすると同時に第2のラック55がX軸方向プラス側にスライドする。
 この第1のラック54及び第2のラック55のスライドにより、端部に接続された第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20がX軸方向に沿って移動し、互いの距離が調整される。第2の調整機構においては、ピニオンギア53又は、当該ピニオンギア53を回転させる調整ダイヤル52が操作部に相当する。
 なお、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の一方に第1のラック54又は第2のラック55を設け、ケース51の一端を第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の他方に接続してもよい。すなわち、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20他方に対して、第1のラック54又は第2のラック55に接続された第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の一方が、ピニオンギア53によってスライド移動して互いの距離が調整されてもよい。
 図6は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの調整機構の第3例を示す図である。図6では、実施の形態におけるHMD100bが備える第3の調整機構に関する構成が示されている。特に、第3の調整機構に関する図中のZ-Z断面に示す断面図を吹き出しで示している。なお、図6では、図5と同様に、第3の調整機構と、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の他の構成については図示を省略している。
 図6に示すように、第3の調整機構は、金属又は樹脂等の硬質の材料を組み合わせて構成される。第3の調整機構は、第1の調整穴63L、第2の調整穴63R、調整バー61、第1のカムロックレバー62L、第2のカムロックレバー62R、及びすべり止め部材65を有する。第1の調整穴63Lは、第1の鏡筒10の側面に、X軸方向に沿って形成された穴であり、後述する調整バー61の外径よりも大きい内径を有する。第2の調整穴63Rは、第2の鏡筒20の側面に、X軸方向に沿って形成された穴であり、後述する調整バー61の外径よりも大きい内径を有する。
 調整バー61は、X軸方向に沿って延びる棒状の部材であり、上記の第1の調整穴63L及び第2の調整穴63Rの内径との関係により、第1の調整穴63L及び第2の調整穴63Rに挿入可能である。具体的に、調整バー61の一端部は、第1の調整穴63Lに挿入され、調整バー61の他端部は、第2の調整穴63Rに挿入される。なお、調整バー61の他端部は、第2の鏡筒20の側面に直接固定して接続されてもよく、この場合、第2の調整穴63Rがなくてもよい。
 第1のカムロックレバー62Lは、図示するように、Y軸方向に平行な偏心軸64を回転軸として偏心して回転するカム機構を有する。このカム機構によって、第1のカムロックレバー62Lは、回転角に応じて第1の調整穴63Lに挿入された調整バー61の一端部をZ軸マイナス方向に向けて押圧する。このとき、調整バー61は、第1の調整穴63L内でZ軸マイナス側の面に押圧される。第1の調整穴63L内のZ軸マイナス側の面には、すべり止め部材65が配置されており、調整バー61は第1の調整穴63L内で所定の挿入長さで固定される。つまり、第1のカムロックレバー62Lはロック部の一例である。なお、すべり止め部材は、調整バー61のZ軸方向マイナス側の面(つまりすべり止め部材65との接触面)の材料に対する摩擦係数の高い材料を用いて構成される。
 このように第1のカムロックレバー62Lの固定を解除して、調整バー61と第1の調整穴63Lとの相対位置を変更して、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離が調整される。なお、第2の調整穴63Rについても同様に、第2のカムロックレバー62Rの固定を解除して、調整バー61と第2の調整穴63Rとの相対位置を変更して、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離が調整される。第3の調整機構においては、調整バー61を中心に第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離が調整されている。したがって、調整バー61を操作部とみなすこともできる。
 なお、図6には、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20のそれぞれに第1の調整穴63L及び第2の調整穴63Rを設ける例を示したが、第1の調整穴63L及び第2の調整穴63Rのうち一方を設け、その一方のみに対応する第1のカムロックレバー62L及び第2のカムロックレバー62Rの一方を設けてもよい。この場合、調整穴63L及び第2の調整穴63Rの他方、及び、第1のカムロックレバー62L及び第2のカムロックレバー62Rの他方が設けられない調整バー61の端部は、単に接着及び溶着等の方法で第1の鏡筒10又は第2の鏡筒20に接続される。
 図7は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの調整機構の第4例を示す図である。図7では、実施の形態におけるHMD100cが備える第4の調整機構に関する構成が示されている。特に、第4の調整機構に関する図中のY軸方向マイナス側から見た正面図を吹き出しで示している。なお、図7では、図5と同様に、第4の調整機構と、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の他の構成については図示を省略している。
 図7に示すように、第4の調整機構は、金属又は樹脂等の硬質の材料を組み合わせて構成される。第4の調整機構は、第1のロッド71、第2のロッド72、及び回動軸部73を有する。
 第1のロッド71は、第1の鏡筒10に一方の端部が接続され、他方の端部が、XZ平面内において第1の鏡筒10から離れる方向に延びる棒状部材である。第1のロッド71は、他端において、後述する回動軸部73に接続されている。
 第2のロッド72は、第2の鏡筒20に一方の端部が接続され、他方の端部が、XZ平面に平行な面内において第2の鏡筒20から離れる方向に延びる棒状部材である。第2のロッド72は、他端において、後述する回動軸部73に接続されている。
 回動軸部73は、第1のロッド71の他端及び第2のロッド72の他端をY軸方向に平行な軸回りに回動可能に接続する接続機構である。回動軸部73によって第1のロッド71は、第2のロッド72に対して、XZ平面に平行な面内において回動する。第1のロッド71及び第2のロッド72の長さによって回動軸が第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20から離れた位置に偏心するため、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20は、第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角に応じて互いの距離が調整される。例えば、図中では、回動角が小さいほど第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離が近くなり、回動によって第1のロッド71及び第2のロッド72の成す角度が180度に近づくにつれて第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離が遠くなる。第4の調整機構においては、回動軸部73周りに、第1のロッド71及び第2のロッド72を操作することで、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離が調整されている。したがって、第1のロッド71及び第2のロッド72を操作部とみなすこともできる。
 [画像角度維持部]
 図8は、ヘッドマウントディスプレイを回動させた際の課題を説明する第1の図である。図8ではY軸方向プラス側から第1の表示パネル39Lに表示される第1の画像101L及び第2の表示パネル39Rに表示される第2の画像101Rが示されており、図8の(a)では、標準の姿勢の比較例に係るHMD(つまり、以下に説明する画像角度維持部を備えないHMD)が示されている。
 図8の(a)では、HMDは、第1の画像101L及び画像101Rは、HMDの上下方向と画像の上下方向とが一致した状態となっている。また、図8の(b)では、上記に説明した第1のロッド71、第2のロッド72及び回動軸部73によって第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離が調整された場合の比較例に係るHMDが示されている。図8の(b)に示すように、回動とともに第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rの角度も回転してしまい、正常な画像が視認できない場合がある。
 本実施の形態におけるHMD100cでは、第1のロッド71と第2のロッド72との回動角に応じて、第1の鏡筒10に対して第1の表示パネル39Lを回転させ、かつ、第2の鏡筒20に対して第2の表示パネル39Rを第1の表示パネル39Lの回転方向とは逆方向に回転させる画像角度維持部を備える。
 このとき、第1の表示部ごと第1の表示パネル39Lとともに第1の駆動回路38Lを回転させてもよい。また、第1の凸レンズ40Lをともに回転させてもよい。この場合、光軸方向における構成要素の位置が変化しないように、第1の表示パネル39L及び第1の凸レンズ40Lを保持し、第1の鏡筒10に対して回転する内筒が設けられてもよい。第1の凸レンズ40Lとして自由曲面レンズを用いる場合があり、第1の凸レンズ40Lに対して第1の表示パネル39Lが回転された場合、第1の凸レンズ40L越しに見える像が歪むため、上記構成は有効である。また、第2の鏡筒20においても上記と同様のことがいえる。
 以下、画像角度維持部の詳細について図9A~図9Cを用いて説明する。図9Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像角度維持部を説明する第1の図である。図9A~図9Cでは、HMD100cをY軸方向マイナス側から見た図を示しており、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39R及び画像角度維持部の他の構成要素は、透過しているものとして破線で示している。
 図9Aに示すHMD100cでは、第1の表示パネル39Lは、第1の鏡筒10の中心軸回りに回転可能に設けられ、第2の表示パネル39Rは、第2の鏡筒20の中心軸回りに回転可能に設けられる。この第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rの回転については、後述の図9B及び図9Cにおいても同様である。
 図9Aに示すHMD100cにおける画像角度維持部は、外筒81、及び内筒82を有する伸縮ロッド83によって実現される。伸縮ロッド83は、外筒81に挿入された内筒82が外筒内をX軸方向に平行な方向(伸縮方向)に伸縮することで、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の間の調整された距離によらず両端部が第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに接続可能である。
 具体的には、伸縮ロッド83は、一端が第1の鏡筒10の側面に設けられた穴に挿通された状態で第1の表示パネル39Lに接続され、他端が第2の鏡筒20の側面に設けられた穴に挿通された状態で第2の表示パネル39Rに接続されている。
 このように第1の表示パネル39Lと第2の表示パネル39Rとが伸縮ロッドを介して接続されることで、接続箇所を伸縮軸に対して一定に保持できる。つまり、伸縮ロッド83は、内筒82側の伸縮ロッド83の端部に第1の表示パネル39Lを、伸縮軸に対して角度を固定して接続し、外筒81側の伸縮ロッド83の端部に第2の表示パネル39Rを、伸縮軸に対して角度を固定して接続する。伸縮ロッド83によって第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rの角度が固定された状態で、回動軸部73まわりに第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20が回動して距離が調整される。この動作により、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rの水平方向が第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の並び方向に略一致するように近づく。
 図9Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像角度維持部を説明する第2の図である。図9Bに示すHMD100cにおける画像角度維持部は、固定ギア84、第1の回転ギア85、第1の伝達ギア87、第2の回転ギア86、及び、第2の伝達ギアを有する。固定ギア84は、回動軸部73に設けられ、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rの回転における駆動力を得るためのギアである。
 固定ギア84は、第1のロッド71及び第2のロッド72の回動とは独立している。言い換えると、固定ギア84は、第1のロッド71及び第2のロッド72の回動とともには回転しない。固定ギア84の角度が維持されることにより、第1のロッド71から見た場合に固定ギア84は、第1のロッド71の回動量に応じて相対的に回転している。したがって、第1のロッド71とともに第1の鏡筒10ごと回動する第1の表示パネル39Lから見た場合にも固定ギア84は相対的に回転している。このとき固定ギア84は、もとの姿勢を維持しているため、第1のロッド71の回動の方向と逆方向に相対的に回転する。
 第1の回転ギア85は、第1の表示パネル39Lとともに回転するギアである。つまり第1の回転ギア85を回転させることにより、第1の表示パネル39Lが第1の回転ギア85と同じ方向に回転する。
 第1の伝達ギア87は、上記の固定ギア84の相対的な回転を伝達するためのギアである。ここで、第1の伝達ギア87は、固定ギア84の相対的な回転の方向を維持して第1の回転ギア85に伝達する必要がある。したがって、第1の伝達ギア87の個数は、少なくとも1つ以上の奇数個である。第1の伝達ギア87によって回転の方向が維持されたまま第1の回転ギア85が回転されることにより、第1のロッド71の回動角に応じた回転量で、かつ、第1のロッド71の回動の方向と逆回転で第1の表示パネル39Lが回転する。
 第2のロッド72においても同様に、固定ギア84の角度が維持されることにより、第2のロッド72から見た場合に固定ギア84は、第2のロッド72の回動量に応じて相対的に回転している。したがって、第2のロッド72とともに第2の鏡筒20ごと回動する第2の表示パネル39Rから見た場合にも固定ギア84は相対的に回転している。このとき固定ギア84は、もとの姿勢を維持しているため、第2のロッド72の回動の方向と逆方向に相対的に回転する。なお、第2の表示パネル39Rから見た場合の固定ギア84の相対的な回転は、第1の表示パネル39Lから見た場合と逆向きの回転である。つまり、第1の表示パネル39Lと第2の表示パネル39Rとは逆向きに回転する。
 第2の回転ギア86は、第2の表示パネル39Rとともに回転するギアである。つまり第2の回転ギア86を回転させることにより、第2の表示パネル39Rが第2の回転ギア86と同じ方向に回転する。
 第2の伝達ギア88は、上記の固定ギア84の相対的な回転を伝達するためのギアである。ここで、第2の伝達ギア88は、固定ギア84の相対的な回転の方向を維持して第2の回転ギア86に伝達する必要がある。したがって、第2の伝達ギア88の個数は、少なくとも1つ以上の奇数個である。第2の伝達ギア88によって回転の方向が維持されたまま第2の回転ギア86が回転されることにより、第2のロッド72の回動角に応じた回転量で、かつ、第2のロッド72の回動の方向と逆回転で第2の表示パネル39Rが回転する。この動作により、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rの水平方向が第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の並び方向に略一致するように近づく。
 全体として、第2のロッド72に対する第1のロッド71の回動に対して、第1の表示パネル39Lは、回動量の半分の回転量かつ回動方向と逆方向に回転する。また、第1のロッド71に対する第2のロッド72の回動に対して、第2の表示パネル39Rは、回動量の半分の回転量かつ回動方向と逆方向に回転する。なお、このとき、第1の伝達ギア87の個数と第2の伝達ギア88の個数とは、同等数である。また、固定ギア84と第1の回転ギア85とのギア比は、1:1であり、固定ギア84と第2の回転ギア86とのギア比は、1:1である。
 図9Cは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像角度維持部を説明する第3の図である。図9Cに示すHMD100cにおける画像角度維持部は、固定子111、第1の回転子112、第2の回転子113、第1のベルト114、及び、第2のベルト115を有する。
 本構成の動作については、図9Bにおいて説明したものと同様である。つまり、固定ギア84に対する固定子111、第1の回転ギア85に対する第1の回転子112、第2の回転ギア86に対する第2の回転子113、第1の伝達ギア87に対する第1のベルト114、第2の伝達ギア88に対する第2のベルト115がそれぞれ同様の動作を行う。これにより、第2のロッド72に対する第1のロッド71の回動に対して、第1の表示パネル39Lは、回動量の半分の回転量かつ回動方向と逆方向に回転する。また、第1のロッド71に対する第2のロッド72の回動に対して、第2の表示パネル39Rは、回動量の半分の回転量かつ回動方向と逆方向に回転する。この動作により、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rの水平方向が第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の並び方向に略一致するように近づく。
 [角度検知部]
 以下の図10A~図10Cにおいて説明する実施の形態に係るHMD100cでは、第1のロッド71と第2のロッド72との回動角に応じて、第1の表示パネル39Lに表示される画像及び第2の表示パネル39Rに表示される画像を回転させる。これにより、上記図9A~図9Cの画像角度維持部を用いるものと同様の効果を奏するHMD100cが実現される。
 具体的には、第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角を検知する角度検知部を備えることで、当該角度検知部において検知された第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角に基づき、表示される画像を回転させることで、ユーザ99が正常な画像を視認することができる。
 図10Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの角度検知部を説明する第1の図である。図10A~図10Cでは、HMD100cをY軸方向プラス側から見た図を示しており、第1の表示パネル39L、第2の表示パネル39R及び角度検知部の他の構成要素は、透過しているものとして破線で示している。また、図10A~図10Cの各図の(a)に示す第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rには、それぞれ人形の画像が、第1の画像101L及び第2の画像101Rとして表示されている。
 図10Aに示すHMD100cにおける角度検知部は、回動軸部73に設けられた抵抗素子116であって、第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角に応じて抵抗値が変化する抵抗素子116において、抵抗計等によって測定された抵抗値に基づき第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角を検知する。
 具体的には、抵抗素子116は、可変抵抗を用いて実現される。可変抵抗は、基部に対するノブの回転の量によって抵抗値が変化する電子部品である。つまり基部を第1のロッド71に対して固定的に配置し、ノブを第2のロッド72に対して固定的に配置することで、これらの回動に連動して基部に対するノブの回転が行われる。その後、抵抗値を測定することにより、基部に対するノブの回転量、すなわち、第1のロッド71に対する第2のロッド72の回動量(回動角)が検知される。回動量は、図中のθ2から基準姿勢のθ1を減算した値で示される差分量である。
 画像出力部38b(後述する図36A参照)は、この差分量に応じ、(1)ユーザ99の一方の目に対応する第1の画像101Lの表示角を変更した第1の回転画像102Lを生成する第1の処理、及び、(2)ユーザ99の他方の目に対応する第2の画像101Rの表示角を変更した第2の回転画像102Rを生成する第2の処理を行う。これらの回転画像の生成では、画像出力部38bは、入力される画像のアドレス変換により、各画素の輝度値を座標変換した位置の輝度値に置き換える座標変換処理を行い、変換された座標において各々の画素の輝度値を表示する回転画像が生成される。画像の回転量は、差分量の半分である。また、画像の回転方向は、第1の表示パネル39Lに表示される画像については、第2のロッド72に対する第1のロッド71の回動方向と逆方向であり、第2の表示パネル39Rに表示される画像については、第1のロッド71に対する第2のロッド72の回動方向と逆方向である。この処理により、第1の画像101L及び第2の画像101Rの水平方向が第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の並び方向に略一致するように近づくように各々の画像が回転される。
 図10Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの角度検知部を説明する第2の図である。図10Bに示すHMD100cにおける角度検知部は、第1のジャイロセンサ117及び第2のジャイロセンサ118を有する。
 第1のジャイロセンサ117は、第1の鏡筒10に備えられ、自身の傾きを検知して当該傾きの量であるθ3を出力する。第2のジャイロセンサ118は、第2の鏡筒20に備えられ、自身の傾きを検知して当該傾きの量であるθ4を出力する。出力されたθ3及びθ4の絶対値同士を加算することで、第1のロッド71及び第2のロッド72の回動量が得られる。以降の画像処理は、上記の図10Aにおける処理と同様であるため説明を省略する。
 図10Cは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの角度検知部を説明する第3の図である。図10Cに示すHMD100cにおける角度検知部は、第1の測距器121及び第2の測距器122から、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離を取得する。第1の測距器121及び第2の測距器122は、例えば、光波の反射を用いて第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離を計測し、計測結果を出力する。なお、第1の測距器121及び第2の測距器122のいずれか一方があればこの構成を実現できるため、第1の測距器121及び第2の測距器122の他方は必須ではない。
 第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離、及び、回動軸部73の中心と第1の鏡筒10の中心との距離を用いて三角関数によって、回動角を算出できる。つまり、角度検知部は、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離の半分に対する回動軸部73の中心と第1の鏡筒10の中心との距離から逆正弦関数によって第1のロッド71と第2のロッド72とのなす角の半角を算出する。角度検知部は、同様の算出を回動の前後において行うことで、回動によって変化した回動角に対応する角度を検知する。以降の画像処理は、上記の図10Aにおける処理と同様であるため説明を省略する。
 次に、第1のロッド71及び第2のロッド72の回動によって生じる別の課題とその対策について図11及び図12を用いて説明する。図11は、ヘッドマウントディスプレイを回動させた際の課題を説明する第2の図である。また、図12は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのカメラ保持機構を説明する図である。
 図11及び図12では、HMD100cをY軸方向マイナス側から見た図を示しており、第1のカメラ123L、第2のカメラ123R及びカメラ保持機構の他の構成要素は、透過しているものとして破線で示している。なお、第1のカメラ123Lは、第1の副部12に内蔵され、第1のパネル13を介して前方を撮像する。また、第2のカメラ123Rは、第2の副部22に内蔵され、第2のパネル23を介して前方を撮像する。第1のパネル13及び第2のパネル23はハーフミラーであってもよい。これにより、外側からカメラが見えにくくなり、周囲に意識させることなく自然な撮像が可能となる。
 なお、図11及び図12には、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rが、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20のZ軸方向の中央付近に位置する例を示すが、この形態に限定しない。第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rが第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20のそれぞれに固定されて設けられ、Y軸方向マイナス側を撮像するように構成すればよい。例えば、後述する図17に示すように、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rは、第1の副部12及び第2の主部22それぞれの内部に形成された空間内で、Z軸方向マイナス側の端部に配置されてもよいし、図示しないZ軸方向プラス側の端部に配置されてもよい。より好ましくは、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rは、ユーザ99の目95の正面に位置するZ軸方向における第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の中央付近に位置するとよい。
 第1の鏡筒10には、中心軸に沿う方向における第1の鏡筒10の開口側の反対方向(つまり前方)を撮像する第1のカメラ123Lが設けられる。また、第2の鏡筒20には、中心軸に沿う方向における第2の鏡筒20の開口側の反対方向(つまり前方)を撮像する第2のカメラ123Rが設けられる。第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rは、HMD100cにおいて外側を撮像した映像を画像として表示するビデオシースルーモードを行う場合に用いられる。第1の鏡筒10と第2の鏡筒20とが回動する場合、図11に示すように第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rの姿勢が維持されなければ、適切な映像を表示することができない。
 また、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rは、HMD100cからカメラに写る物体までの距離の測距に用いられる場合がある。測距は、三角法を用いて行われるため、第1のカメラ123Lと第2のカメラ123Rとの距離が既知である必要がある。
 例えば、前者は、上記の画像の回転と同様に、回動角に応じた量だけ撮像された映像を回転させ、後者は、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離を別に測距してそれぞれ補正することも可能である。
 本実施の形態におけるHMD100cでは、上記の対策とは別にカメラ保持機構を有する。カメラ保持機構は、第1のカメラ123Lと第2のカメラ123Rとの距離を所定距離に保って保持し、かつ、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rの姿勢を固定する。具体的には、図12に示すように、カメラ保持機構は、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rの姿勢及び距離を固定する固定パネル126と、回動軸部73を基準に固定パネル126の位置を維持する維持パネル125と、回動軸部73に対する維持パネルの位置を所定位置に維持する軸支124とを有する。
 軸支124は、回動軸部73に設けられ、回動軸部に対する維持パネル125のX軸方向における位置を固定する。ただし、軸支124は、維持パネル125に設けられた長孔に沿ってZ軸方向に移動可能である。つまり、維持パネル125は、回動軸部73に対してX軸方向において固定され、Z軸方向において自在に移動可能に維持される。また、維持パネル125と固定パネル126とは位置関係が固定される。
 第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rは、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20内でX軸方向に自在に移動可能であり、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20に対して自在に回転可能である。これにより、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rは、維持パネル125及び固定パネル126によってX軸方向における位置及び角度が固定される。よって、HMD100cは、適切な映像を撮像し、表示可能であるとともに、正確に撮像された物体までの距離を測距可能である。
 なお、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rが第1の副部12及び第2の副部22に設けられるため、固定パネル126は第1の主部11及び第2の主部21よりもY軸方向マイナス側にせり出す位置、かつ、第1のパネル13及び第2のパネル23よりもY軸方向プラス側の位置に維持パネル125によって固定される。
 また、このようなカメラ保持機構は、上記したように、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123R間の距離を調整する目的で用いられる。すなわち、回動に伴う第1のカメラ及び第2のカメラの回転が生じるHMD100cのみならず、ユーザ99のIPDに合わせた第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離を調整可能なHMDのいずれにも適用しても有効である。したがって、上記と同等のカメラ保持機構を有するHMD100、HMD100a及びHMD100bを実現してもよい。
 続いて、図13及び図14を用いて、ユーザ99のIPDに合わせた画像処理について説明する。図13は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像調整の一例を示す第1の図である。また、図14は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像調整の一例を示す第2の図である。図13及び図14では、(a)においてユーザ99の上方から見たHMDの一部の構成を示しており、(b)において、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rを、ユーザ99から見た視点で示している。
 図13では、ユーザ99のIPDが第1の凸レンズ40L及び第2の凸レンズ40Rの中心間の距離と一致している場合の図を示している。また、図14では、ユーザ99のIPDに合わせ、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rの表示面内の画像の表示位置の調整を行った場合の図を示している。図13に示すように、ユーザ99のIPDが第1の凸レンズ40L及び第2の凸レンズ40Rの中心間の距離と一致している場合、第1の画像101L及び画像101Rは、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rの中心にそれぞれ表示される。また、図13の(b)に示すように表示される画像は、凸レンズを介することによって、正常な画像となるように丸みを帯びた形に変形されている。
 これに対して図14に示す例では、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rにおける画像の表示位置がユーザ99のIPDの離間に合うように調整されている。ここで、第1の凸レンズ40L及び第2の凸レンズ40Rは、外側に向かうほど屈折による歪みが生じる。したがって、図14に示すHMD100では、発生する歪みを解消する変形を、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示される画像に対してあらかじめ適用している。特に、図14の(b)に示すように、歪みの生じやすい凸レンズ外周に対応する破線円の外側において大きくなる歪みに対応して表示される画像が大きく変形されている。このような変形は画像出力部38bによって行われる。
 つまり、画像出力部38bは、第1の表示パネル39Lの中心に対する第1の表示パネル39Lに表示される画像101Lの位置に応じた第1の凸レンズ40Lのレンズ歪みを補正し、第2の表示パネル39Rの中心に対する第2の表示パネル39Rに表示される画像101Rの位置に応じた第2の凸レンズ40Rのレンズ歪みを補正する、歪み補正処理を行う。また、このとき、画像出力部38bは、第1の表示パネル39Lの中心に対する画像101Lの位置に応じて、第2の表示パネル39Rに表示される画像101Rの位置を第2の表示パネル39Rの中心に対して、Z軸方向において対称に、かつ、X軸方向において反対称に調整する。
 図15は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイにおけるピント補正を説明する第1の図である。また、図16Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイにおけるピント補正を説明する第2の図である。また、図16Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイにおけるピント補正に伴う画像の拡縮処理を説明する図である。
 本実施の形態におけるHMD100では、ユーザ99の資料に応じたピント補正を第1の凸レンズ40Lと第1の表示パネル39Lとの距離、及び、第2の凸レンズ40Rと第2の表示パネル39Rとの距離を調整することによって行う。例えば、図15に示すように、HMD100は、表示パネル39(つまり第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rの一方)のY軸方向における位置を調整することによりユーザ99のピント位置に合わせた位置で画像の表示を行う。
 また、例えば、図16Aに示すように、HMD100は、凸レンズ40(つまり、第1の凸レンズ40L及び第2の凸レンズ40Rの一方)のY軸方向における位置を調整することによりユーザ99のピント位置を表示パネル39の位置に合わせる。このとき、凸レンズ40と目95との距離が変化するため画角(図中の黒矢印)が変化する。画像出力部38bは、このような画角に応じた大きさになるよう、表示パネル39に表示される画像の表示サイズを拡大又は縮小する拡縮処理を行う。
 例えば、画像出力部38bは、図16Aの(a)に示すように画角が小さくなった場合、図16Bの(a)に示すように拡大した画像101aを生成して表示させる。また、図16Aの(b)及び図16Bの(b)は通常の画角における通常の画像101の表示であるため説明を省略する。また、例えば、画像出力部38bは、図16Aの(c)に示すように画角が大きくなった場合、図16Bの(c)に示すように縮小した画像101bを生成して表示させる。
 [アイキャップ]
 続いて、図17~図26を用いて、本実施の形態におけるアイキャップの構成について説明する。図17は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時における第1の断面図である。図17では、第1の鏡筒10を通るYZ平面での当該第1の鏡筒10を切断した場合の断面図と、ユーザ99とを併せて示している。図17に示すように、第1の鏡筒10においては、第1のアイキャップ14は、ユーザ99と第1の鏡筒10との直接の接触を抑制している。第1のアイキャップ14は、ユーザの一方の目を覆うように構成されており、本断面図においても額側と頬側との2か所を視点にユーザ99と第1の鏡筒10との間に介在していることがわかる。
 第1のアイキャップ14は、このように、ユーザ99と第1の鏡筒10との間を埋めるように構成されている。第1のアイキャップ14は、遮光性を有するシリコンゴム等の弾性変形可能な材料を用いて形成される。また、第1のアイキャップ14はスポンジ状の樹脂材料を用いて形成されてもよい。第1のアイキャップ14は、遮光性を有し、ユーザ99と第1の鏡筒10との間を埋めるように構成されることで、HMD100がユーザ99に画像を視認させるために出射した光に外光が混ざり、視認性が低下することを抑制している。
 図18Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップを示す第1の斜視図である。また、図18Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップを示す上面図である。また、図18Cは、図18AのX-X断面で切断したアイキャップを示す断面図である。
 図18A~図18Cに示すように、本実施の形態における第1のアイキャップ14は、第1の鏡筒10の特に第1の主部11に挿入される筒状の第1の挿入部14aと、第1の主部11の開口側の端部から筒外側(Y軸方向プラス側)に延び、HMD100の装着時におけるユーザ99の頭部に至る大きさの湾曲板状の第1のキャップ部14bとを有する。また、第1のキャップ部14bは、ユーザ99の目95の周囲から側頭部にわたるカーブに沿ってカーブを描いている。また、第1のキャップ部14bのユーザ99に接触する接触端側は、接触面積が大きくなるように面形状になっている。ここで、第1のキャップ部14bは、ユーザ99の頭部に沿う上記のカーブ形状の接触端と、第1の挿入部14aに接続される接続端との間を連続的に覆う。これにより、第1のキャップ部14bは、離間された第1の鏡筒10とユーザ99の頭部とを接続して視野内への外光の進入を遮る機能を有する。
 第1の挿入部14aと第1のキャップ部14bとの間には、第1の挿入部14aの外周及び第1のキャップ部14bの外周よりも小さい外周を有する第1のくびれ部14cが形成されている。第1のくびれ部14cは、言い換えると、第1のアイキャップ14の外面全周にわたってくびれる薄肉部である。第1のくびれ部14cが形成されることによって第1のアイキャップ14は、上下左右方向に撓む可撓性が付与される。ここで、第1のアイキャップ14の上下方向の可撓性は、HMD100の左右の視差に影響を与えずユーザ99の装着性を高める効果があるため有用であるが、第1のアイキャップ14の左右方向の可撓性は、HMD100の左右の視差に影響を与える場合がある。
 そこで、第1のアイキャップ14には、第1のくびれ部14cと、高さ方向においてくびれ部の中央を通り並び方向に沿った線とが交差する箇所(つまり、第1のくびれ部14cと並び面とが交差する箇所)に、外周をさらに外側に拡大する第1の肉厚部14dが形成される。第1の肉厚部14dは、並び面の面内において第1のくびれ部14cを埋めるように、第1のアイキャップ14とともに一体的に形成される。第1の肉厚部14dは、第1の鏡筒10のY軸方向マイナス側に向けて拡径するテーパ形状を有する。これにより、第1のキャップ部14bは、テーパの縮径した一端側において第1の肉厚部14dをY軸方向マイナス側へと押圧し、拡径した他端側によって当該押圧の圧力が支持される。つまり、支点が小さく明確になり、支点から離れる方向への第1のキャップ部14bの撓みを促進するように機能する。結果として、第1のキャップ部14bは、上下方向に容易に撓む構成となる。
 第1の肉厚部14dは、第1のアイキャップ14の左右方向への撓みに対向するように第1のキャップ部14bを第1の挿入部14a側から支持する。また、このような第1のキャップ部14bの支持をより強固とするために、第1のキャップ部14bは、第1の鏡筒10の中心軸に交差するXZ平面に沿って第1の肉厚部14dよりも外側に延びて、第1のキャップ部に接続される第1の平板部14eを有する。第1のアイキャップ14の撓みが第1の平板部14eによって支持されるシーソ様構造を成し、左右方向への撓みが強固に抑制されるとともに上下方向への撓みが第1のキャップ部14bの形状を維持した状態で生じやすくなる。
 また、図18Cに示すように、第1の主部11と第1の挿入部14aとは、凹凸構造の篏合によって接続(又は装着)される。この構成については図19A~図19Cを用いて説明する。また、図18Cに示す第1の支持リング127についても後述にて説明する。
 図19Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップの装着機構を示す第1の断面図である。また、図19Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップの装着機構を示す第2の断面図である。また、図19Cは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップの装着機構を示す第3の断面図である。
 図19A~図19Cでは、第1の鏡筒10及び第1のアイキャップ14をZ軸方向プラス側から見た場合におけるXY平面に沿う断面図を示している。図19Aでは、第1の主部11は、内側面に形成された内向きに凸となる第1の凸部132を有する。また、第1のアイキャップ14は、装着された際に、第1の挿入部14aの第1の凸部132に対応する位置に、第1の凹部14fが形成されている。第1のアイキャップ14は、挿入された際に第1の凹部14fが第1の凸部を覆うようにして嵌合することで、第1の主部11からの脱落が抑制されている。
 また、図19Bに示すように、第1の凸部132は、第1の主部11の内側面から軸心に向かって延びる第1の延長部131の延長端に形成されてもよい。第1の凸部132が凸となる方向をY軸方向に向けることができるため、第1のアイキャップ14の装着が容易となる。
 また、図19Bに示す第1の凸部132のみでは、第1のアイキャップ14の装着が容易となる一方で、第1のアイキャップ14の脱落の可能性も増加する。そこで、図19Cに示すように、第1の凸部132は、第1の凸部132の先端から第1の主部11の内側面に向けて延びる第1の突起部133を有してもよい。これにより、図19Bに示す構造において、Y軸方向に沿って脱落しやすい第1のアイキャップ14は、本例では、第1の突起部133によって係止され、脱落が抑制される。
 また、第1のアイキャップ14と第1の凸レンズ40Lとの間に、第1の凸レンズ40Lの焦点距離を調整する第1の補正レンズ134が備えられてもよい。図20は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時における第2の断面図である。
 図20に示すように、上記の構成を実現する際に、第1のアイキャップ14が第1の補正レンズ134の固定に用いられる。具体的に、第1の主部11には、第1の挿入部14aよりも底側かつ、第1の凸レンズ40Lよりも開口側に第1の支持リング127が設けられる。第1の支持リング127は、第1の主部11の内側面に固定されており、第1のアイキャップ14のように取り外されることはない。
 第1の支持リング127よりも開口側に第1の補正レンズ134が配置された状態で、上記したように第1のアイキャップ14が装着されると、第1の補正レンズ134は、第1の支持リング127と第1のアイキャップ14の第1の挿入部14aによって挟持される。これにより、第1の補正レンズ134が第1の鏡筒10の内部に取り付けられる。
 第1の補正レンズ134は、第1のアイキャップ14を取り外すことによって、第1の主部11から取り外すことができる。したがって、第1の補正レンズ134を必要としないユーザ99と第1の補正レンズを必要とするユーザ99とが、一つのHMD100を共用する場合においても、第1のアイキャップ14を交換又は取り外して洗浄する際に第1の補正レンズ134の着脱を選択的に行える。
 また、図21は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時における第3の断面図である。図21に示すように、第1のアイキャップ14を取り外した状態であれば、HMD100は、ユーザ99が眼鏡135等の矯正器具を装着した状態でも眼鏡135等の上から装着可能である。眼鏡135は、例えば、第1の支持リング127及び、図示しない第2の支持リングに押し当てられ第1の凸レンズ40L及び第2の凸レンズ40Rに接触しないように保持される。
 また、図22は、実施の形態に係るパッドが装着されたヘッドマウントディスプレイを示す斜視図である。図22に示すように、第1のアイキャップ14を取り外した状態で眼鏡135等を使用しないユーザ99が装着する場合、HMD100には、パッド136が装着される。パッド136は、高さ方向におけるHMD100の上部に装着可能で、HMD100とユーザ99の額との間に介在する部材である。パッド136は、第1のアイキャップ14と同様のシリコンゴム等を用いて形成される。図中では、接続バー31に取り付けられるパッド136の例を示している。
 パッド136は、ユーザ99の額と第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20との間に介在し、これらの直接的な接触を抑制することにより、HMD100を清潔に保つ効果を有する点で第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24と同様の効果を有する。
 一方で、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップとは異なり、パッド136は、ユーザ99の目95を覆わないため、ユーザ99の側方の視界を防ぎにくい。例えば、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rを用いて、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rにおいて撮像された映像を表示する場合、第1のアイキャップ14が装着されていると、ユーザ99は、カメラの画角分の視覚情報しか得られない。これは、側方の視界がなく、言い換えると、側方から接近する物体をユーザ99が認識できない場合がある。パッド136は、例えば上記のような場合に装着されることで、側方の視界が失われないため好適である。
 また、アイキャップは、上下方向における構成が異なる2重構造であってもよい。図23Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時における第4の断面図である。また、図23Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップを示す第2の斜視図である。
 図23A及び図23Bに示すように、第1のアイキャップ14に代えて装着される第1のアイキャップ147は、上下方向の上側における第1の上キャップ部146と、上下方向の下側における第1の下キャップ部145とから構成される。図中に矢印で示すように第1の上キャップ部146は、第1の下キャップ部145に比べ厚みが大きい。これにより、第1の上キャップ部146は、第1の下キャップ部145に比べユーザ99の頭部への接触面積が大きい。また、第1の上キャップ部146は、第1の下キャップ部145に比べ硬さの硬い材料を用いて形成される。第1の上キャップ部146の材料は、例えば、シリコンゴムである。また、例えば、第1の下キャップ部145の材料は、例えば、スポンジ状の樹脂材料である。また、単に一つの材料を用いて、充填密度を変化させて異なる2種類の硬さのアイキャップを形成してもよい。
 このように、第1のアイキャップ147を用いることで、HMD100の装着時におけるユーザ99の頭部への圧力を第1の上キャップ部146に集約することができる。第1の上キャップ部146は、ユーザ99の額に対応し、第1の下キャップ部は、ユーザ99の頬に対応する。額に比べて頬は装着跡が目立ちやすい。また、頬が押圧される場合、ユーザ99は不快に感じやすく、さらに、頬が比較的柔らかい箇所であるためHMD100が安定しにくい。第1のアイキャップ147は、第1の上キャップ部146にHMD100の装着時の圧力を集約することができ、これらの課題を解決することができる。
 [密着機構]
 次に、第1のアイキャップ14を用いて、HMD100の装着性をより高める密着機構について説明する。図24Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時における第5の断面図である。また、図24Bは、図24AにおけるZ-Z断面で切断したアイキャップを示す断面図である。
 本実施の形態におけるHMD100は、第1のアイキャップ14、第1の凸レンズ40L、及びユーザ99の目95Lの間に形成される空間を陰圧にして第1の鏡筒10をユーザ99の頭部に吸着させる。このため、図24Aの(a)に示すように、HMD100は、当該空間内に配置された減圧口部137と、例えば第1のアーム部15内に配置され、減圧口部137に連通する減圧管138と、電動ポンプ139aと、を備える。なお、図24Aの(b)に示すように、電動ポンプ139aに代えてハンドポンプ139bを用いて同様の構成を実現することもできる。
 電動ポンプ139aが駆動されると、減圧管138を介して空気が吸引される。図24Bに示すように減圧口部137には、第1のアイキャップ14、第1の凸レンズ40L、及びユーザ99の目95Lの間に形成される空間に繋がる開口が設けられており、当該空間内の空気が吸引される。このようにして、陰圧の空間が形成され、ユーザ99の頭部にHMD100が吸着する。
 陰圧度が高まりすぎないよう、第1の主部11には、圧力弁142が設けられる。圧力弁142によって適切な陰圧度でHMD100が吸着するとともに、圧力弁142から陰圧の空間へ、陰圧の空間から電動ポンプへのエアフローが形成される。
 HMD100の吸着によって略密閉状態となった空間内には、ユーザ99の頭部からの発汗により、気化した水分が充満し始める。水分は第1の凸レンズ40Lを曇らせる要因となり、適切な画像を表示するために抑制される必要がある。例えば、上記のエアフローによって、気化した水分を含む空気が交換され、曇りの発生が低減される。
 また、例えば、HMD100は、第1のアイキャップ14の外側から陰圧の空間を冷却する冷却デバイス141を備える。冷却デバイス141は、例えば、ペルチェ素子等を用いて実現される。
 また、例えば、HMD100は、第1の凸レンズ40Lを加温する加温デバイス143を備える。加温デバイス143は、例えば、ヒートパイプを用いて実現され、第1の表示パネル39L及び第1の駆動回路38L等で生じた熱をパイプに沿って第1の凸レンズ40Lのへと伝導する。
 また、第1のアイキャップ14が吸湿性の材料によって構成されていれば、第1のアイキャップ14によって空気に含まれる気化した水分が吸収される。図25Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時における第6の断面図である。図25Bは、図25AにおけるZ-Z断面で切断したアイキャップを示す断面図である。
 図25A及び図25Bに示す、第1のアイキャップ144は、上記した吸湿性の第1のアイキャップ14と同様の材料で構成され、空気に含まれる気化した水分を吸収する。図24A及び図24Bを用いて説明した構成とは異なり、本構成における減圧管138は、第1のアイキャップ144に連通している。また、第1のアイキャップ144には、第1のアイキャップ144の筒形状に沿って環を成す管が形成されており、減圧管138は、第1のアイキャップ144の全周から空気を吸引する。第1のアイキャップ144は、吸湿した水分が空気とともに吸引され、吸湿力を長時間にわたって維持することができる。
 また、図24A~図25Bのように、吸引によってHMD100を吸着させる場合、アイキャップとユーザ99の頭部との接触面積を増大させることで吸着の効果をより向上することができる。図26は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時のアイキャップを説明する外観図である。
 図26に示すように、第1のアイキャップ14よりも第1のキャップ部が大きい第1のアイキャップ148を用いることで、より広くユーザ99の頭部を覆うことができ、第1のアイキャップ148とユーザ99の頭部との接触面積を増大できる。
 [鼻あて部]
 また、本実施の形態におけるHMD100は、装着ずれを抑制するために、ユーザ99の鼻根部からHMD100を支持する鼻あて部を備える。図27Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの鼻あて部を説明する第1の図である。また、図27Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの鼻あて部を説明する第2の図である。また、図28は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの鼻あて部を説明する第3の図である。
 図27A~図28に示すように、鼻あて部は、鼻パッド152、装着部151、及び、連結部を有する。鼻パッド152は、ユーザ99の鼻根部に接触する曲面部材であり、鼻根部にかかるHMD100の荷重を分散して重量感を軽減する。
 また、装着部151は、HMD100の重心に近い接続バー31、調整機構32、ケース51、調整バー61、伸縮ロッド83、及び固定パネル126等、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の間に存在する構成要素に装着される部材である。装着部151の形状は、取り付けられる構成要素の形状に応じて適宜設計される。
 連結部は、鼻パッド152及び装着部151を、ユーザ99の鼻根部の位置によって定まる所定距離及び所定角度で連結する部材である。連結部は、例えば、図27Aに示すように、装着部151に連結され、連結孔153aを有する板部材153と、先端に鼻パッド152が連結され、連結孔153aに挿通される棒部材154と、連結孔153aへの棒部材154の挿通長さを固定する固定部材155と、を用いて構成される。
 ユーザ99は、Z軸方向の適切な位置に連結孔153aが形成された板部材153を選択し、固定部材155によって適切な挿通長さで棒部材154を固定することで、YZ平面内での鼻パッド152の位置を調整できる。
 また、図27B及び図28に示すように、連結部は、単に外力によって塑性変形可能な材料を用いて形成された板状の変形部材156であってもよい。このときの連結部の材料として、鉄、アルミ、錫、ステンレス等の金属又は合金、ならびに、可塑性樹脂等が適している。なお、ここでの変形、とは、破断等を除外する意味であり、変形後も装着部151と鼻パッド152との位置関係を維持可能な形状の変化である。
 [アーム部]
 次に、本実施の形態のアーム部の構成について説明する。第1のアーム部15及び第2のアーム部25は上記に基本的な構成を説明した通りであり、Y軸方向プラス側の他端がユーザの耳の上に係止される部材である。
 アーム部は、ユーザ99、及びHMD100の使用状況に合わせて適切なアーム部に取り換えが可能であるとよい。つまり、第1のアーム部15及び第2のアーム部25は、着脱可能であり、別のアーム部を着脱することで、取り換えることが可能である。第1のアーム部15及び第2のアーム部25の着脱機構については特に図示しないが、穴に対する嵌合、重力方向を考慮した係合、磁力結合、別の着脱部材を介した連結等、どのような形態であってもよい。また、上記に説明したコネクタ37及び内部配線41が第1のアーム部15に存在する場合、第1の鏡筒10と第1のアーム部15とが接続された際に、当該接続箇所において、内部配線41と第1の鏡筒10に設けられた配線とが接続されるように複数の接点が設けられる。
 図29は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアーム部を説明する第1の斜視図である。例えば、図29に示すように、ユーザ99の目と耳の位置関係により、第1のアーム部15及び第2のアーム部25に対する第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20のZ軸方向の位置が調整可能であってもよい。図29では、標準位置の第1のアーム部15及び第2のアーム部25と、標準位置より下部に接続された場合の第1のアーム部15a及び第2のアーム部25aと、さらに下部に接続された場合の第1のアーム部15b及び第2のアーム部25bとが示されている。
 図30は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの伸縮帯を説明する斜視図である。例えば、激しい運動が想定される状況でHMD100を使用する等、アーム部による耳への係止のみでは落下する可能性がある場合に、図30に示すように、アーム部に代わる伸縮帯157が装着されてもよい。
 図31は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアーム部を説明する第2の斜視図である。例えば、第1のアーム部15及び第2のアーム部25によって許容されるよりも大きい頭部を有するユーザ99がHMD100を使用する場合、図31に示すように、X軸方向に幅広の第1のアーム部15c及び第2のアーム部25cが装着されてもよい。
 図32は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアーム部を説明する第3の斜視図である。例えば、図31の場合とは逆に、第1のアーム部15及び第2のアーム部25によって許容されるよりも小さい頭部を有するユーザ99がHMD100を使用する場合、図32に示すように、より湾曲板状が顕著な第1のアーム部15d及び第2のアーム部25dが装着されてもよい。
 図33は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイにおける通信モジュールを説明する斜視図である。図33に示すように、第1のアーム部15及び第2のアーム部25には、HMD100における無線通信に関する通信モジュールの構成要素の一部が内蔵される。具体的には、通信モジュールは、第1のアンテナ161、第2のアンテナ162、第1の配線163、第2の配線164、受信部165、及び、信号処理プロセッサ166を有する。このうち、第1のアーム部15に第1のアンテナ161が内蔵され、第2のアーム部25に第2のアンテナ162が内蔵される。
 長尺の第1のアンテナ161及び第2のアンテナ162を、同じく長尺の第1のアーム部15及び第2のアーム部25に内蔵することで、これらの構成要素の小型化を抑制しながら美観に優れる配置で内蔵することができる。なお、第1のアンテナ161によって検知した電波は、第1の配線163を介して受信部165で信号として受信され、信号処理プロセッサ166によってデータに変換される。また、第2のアンテナ162によって検知した電波は、第2の配線164を介して受信部165で信号として受信され、信号処理プロセッサ166によってデータに変換される。なお、第1のアンテナ161と第2のアンテナ162とが受信する信号周波数が異なっていてもよい。つまり第1のアンテナ161と第2のアンテナ162との長さが異なっていてもよい。
 図34は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着時におけるアーム部の外観図である。図34に示すように、例えば、アーム部でありながらも、より落下を抑制する構成として、アーム部175が接続されてもよい。アーム部175は、前部171、後部172、伸縮ばね173、及び、耳掛け174を有する。前部171は、筒状の後部172の内部を摺動可能に形成され、前部171と後部172とは、伸縮ばね173によって互いに近づくように引っ張られている。また、後部172には耳掛け174が設けられている。第1の鏡筒10に接続された前部171は、伸縮ばね173によって後部172を前方へと引き寄せ、同時に耳掛け174を前方へと引き寄せる。このときユーザ99の耳に耳掛け174が係止されるため、適切な付勢によって、HMD100は、安定して装着可能となる。なお、同様のアーム部175が第2の鏡筒側にも接続される。
 図35は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのカメラユニットを説明する斜視図である。図35に示すように、HMD100は、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rの他、第1のサイドカメラ181L、第2のサイドカメラ181R、第1のリアカメラ182L、及び第2のリアカメラ182Rを備える。
 例えば上記に説明したビデオシースルーモードでHMD100を用いる際に、第1のサイドカメラ181L及び第2のサイドカメラ181Rによって側方を撮像した画像を表示し、第1のリアカメラ182L及び第2のリアカメラ182Rによって後方を撮像した画像を表示する。また、状況に応じて、図中に示すように、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rへ入射する光の一部をカットする又は減衰する等のシェード183を別に取り付けてもよい。
 [画像出力部]
 本実施の形態におけるHMD100は、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rを用いて画像を表示することで、当該画像がユーザ99に視認される。画像は、上記したように画像出力部38bによって、角度及び位置の調整、凸レンズ40による歪みの補正、ならびに拡縮等の処理が行われた後、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示される。
 画像出力部38bは、このようなHMD100の構成に適合した画像の姿勢調整の他に、ユーザ99の視覚能力、及びHMD100の使用状況に合わせた画像の補正を行ってもよい。以下では、本実施の形態におけるHMD100の画像の補正について説明する。図36Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像出力部等を示すブロック図である。また、図36Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像生成部を説明する詳細図である。
 図36Aに示すように、HMD100の処理部38aは、画像取得部191、画像情報推定部192、色温度決定部193、輝度検出部194、出力輝度決定部195、姿勢調整部196、画像生成部197、及び、モード受付部198を有する。これらは、いずれも処理部38aのプロセッサとメモリとにより、各々の機能ブロックに割り当てられた機能を実現するためのプログラムが実行されることで実現される。
 画像取得部191は、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示するための画像を取得する機能ブロックである。画像取得部191は、外部の信号処理回路92から画像を取得する。また、画像取得部191は、第1のカメラ123L、第2のカメラ123R、第1のサイドカメラ181L、第2のサイドカメラ181R、第1のリアカメラ182L、及び第2のリアカメラ182R、ならびに、外部のカメラ等の撮像装置94から画像を取得する。画像取得部191によって取得された画像は、姿勢調整部196、画像状況推定部192、及び輝度検出部194に送信される。
 姿勢調整部196は、上記に説明した、画像の角度及び位置の調整、凸レンズ40による歪みの補正、ならびに拡縮等の処理を行う機能ブロックである。姿勢調整部196の処理によって、画像の姿勢調整を行うための姿勢情報が出力される。
 画像状況推定部192は、取得された画像が示す状況を推定するための機能ブロックである。画像が示す状況を推定するとは、例えば、画像が示す状況を推定するとは、撮像装置94によって撮像された被写体を画像認識によって食べ物、人物、美術品、風景等の候補のいずれであるかを推定することである。また、取得した画像が動画像等の映像である場合、ドキュメンタリ、ドラマ、アニメーション、ニュース、スポーツ等の映像ジャンルを推定することであってもよい。画像状況推定部192は、推定した、画像が示す状況を状況情報として、色温度決定部193、及び出力輝度決定部195に送信する。
 輝度検出部194は、取得した画像の輝度を検出する機能ブロックである。輝度の検出では、例えば、最高値の輝度の検出、最低値の輝度の検出、平均値の輝度の検出、及び中央値の輝度の検出等の検出処理から1以上の検出処理が行われる。検出された輝度は、出力輝度決定部195に送信される。
 色温度決定部193は、画像状況推定部192から受信した状況情報に基づき、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネルに表示させる画像の色温度を決定する機能ブロックである。例えば、状況情報に示される状況が、食事中などの食べ物が映る状況である場合、当該食べ物がよりおいしそうに見える色温度(例えば太陽光下で見るような6500Kに相当する色温度)となるように調整する。色温度決定部193は、このような処理に基づき、第1の表示パネル39Lに表示される画像の色温度を決定する。
 出力輝度決定部195は、画像状況推定部192から受信した状況情報、及び、輝度検出部において検出された輝度に基づき、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネルに表示させる画像の輝度を決定する機能ブロックである。出力輝度決定部195は、例えば、状況情報に示される状況が、食事中などの食べ物が映る状況である場合、検出された最低値の輝度を出力値0に設定し、最高値の輝度を最大出力値として設定する。
 ここで、モード受付部198は、スマートホン、タブレット、もしくはPC等の入力端末、又は、HMD100に設けられた操作パネル(不図示)等からユーザ99が所望するHMD100の動作モードの変更を受け付ける機能ブロックである。色温度決定部193及び出力輝度決定部195にはモード受付部198が受け付けたHMD100の動作モードに応じたモード情報が入力される。
 HMDの動作モードとして、例えば、おやすみモード、おはようモード、リラックスモード、等に加え、ユーザ99が白内障を有する、又は色覚少数者である場合に、症状を軽減するための白内障モード、色覚補正モードなどが用意される。
 おはようモードでは、色温度決定部193及び出力輝度決定部195が色温度及び輝度を高くするような補正を行う。おやすみモード及びリラックスモードでは、色温度決定部193及び出力輝度決定部195が色温度及び輝度を低くするような補正を行う。
 また、白内障モードでは、出力輝度決定部195が黒色をより黒く見えるように輝度の補正を行う。図37は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像生成部の処理を説明する第1の図である。図37では、上記の白内障モードの場合に、入力の輝度レベルに対して出力される光の輝度レベルが示されている。
 図37の(a)に示すように、一点鎖線で示す通常の入出力の関係に対して、全体としてレベルを低下させることで、低レベル側の黒色がより黒く見えるような補正が行われる。また、図37の(b)に示すように、階調特性を調整することで段階的に黒色をより黒に近づけていく補正が行われてもよい。また、図37の(c)に示すように、黒色のみを黒く補正し、高レベル側の白色はそのままのレベルであってもよい。また、図37の(d)に示すように、黒色と白色を抑圧して黒く補正し、これらの間のレベルを明るくすることで、平均の輝度レベルを維持する補正が行われてもよい。
 また、画像の調整に合わせて、表示部30が液晶パネル等のバックライトを備える構成である場合、バックライトの輝度を調整してもよい。図38は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの表示処理を説明する図である。図38では、入力のレベルに対するバックライトの輝度の関係を示しており、バックライトを暗くすることで、黒色をより黒く見えるように表示の際に調整してもよい。
 また、このような調整を表示パネル39の全体に行うとユーザ99が違和感を覚える場合がある。そこで、ユーザ99が注目している注目点では補正を行わずに、注目点から離れるにしたがって強く補正を行う構成としてもよい。図39Aは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの注目点の検知を説明する図である。また、図39Bは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像生成部の処理を説明する第2の図である。
 図39Aに示すように、ユーザ99の注目点を検出するための光源200と受光器199とが備えられる。これにより、図39Bに示すように、補正のレベルを注目点からの距離に応じて段階的に行うことができる。
 図36Aに戻り、色覚補正モードでは、ユーザ99が視認しづらい色を除く他の色を抑圧することにより、より自然な色で視認される画像を表示できるようにしてもよい。また、色覚補正モードでは、ユーザ99の水晶体が黄化し、全体に黄色く視認されるような場合、当該黄色を抑圧することで、より自然な色で視認される画像を表示できるようにしてもよい。
 図40は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像生成部の処理を説明する第3の図である。図40では、図37と同様に、入力の輝度レベルに対して出力される光の輝度レベルが示されている。例えば、濃霧、豪雨、及び夜間等、HMD100が使用される環境が、物体を視認しづらい環境である場合に、視認性を向上させる補正を行ってもよい。図40の(a)に示すように、入力レベルにおける最高輝度と最低輝度を設け、その外側の値を一定値として出力されるようにコントラストを上昇する補正を行ってもよい。
 また、おやすみモード等で全体として輝度を低下させる場合に、図40の(b)に示すように、最高値の輝度と最低値の輝度とを変化させずに、中間の値を段階的に低くする補正を行ってもよい。
 また、図40の(c)に示すように、検出した平均輝度に応じて、同等のレベルの平均輝度となるように出力されるレベルを補正してもよい。
 再び図36Aを参照して、画像生成部197は、上記のようにして決定された姿勢、色温度、及び輝度を満たす画像を生成して表示部30に表示させる。画像生成部197は、図36Bに示すように、例えば、姿勢が調整された後の画像を取得し、色温度及び輝度を調整するため、赤色、青色、緑色に分解したそれぞれについて補正値を乗じてゲイン調整を行う。これにより生成された画像を駆動回路38へと出力し、駆動回路によって表示パネル39に適切な画像が表示される。
 [効果等]
 以上説明したように、本実施の形態におけるHMD100は、第1の画像101Lを表示するための第1の表示パネル39Lを底部に有する有底筒状の第1の鏡筒10と、第2の画像101Rを表示するための第2の表示パネル39Rを底部に有する有底筒状の第2の鏡筒20と、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離を調整する操作部を第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との間に備える調整機構と、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の開口端のそれぞれに着脱可能に取り付けられる筒状の第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24と、を備え、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24は、第1の鏡筒10又は第2の鏡筒20の筒内に挿入される筒状の挿入部14a等と、第1の鏡筒10又は第2の鏡筒20の筒外に延びる湾曲板状のキャップ部14b等とを有する。
 これによれば、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24が、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20とユーザ99の頭部との間に介在し、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20が清潔に保たれる。第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24は、取り外し可能であるため、これらを交換又は洗浄することで、HMD100を長期にわたって清潔に使用できる。よって、HMD100は、不衛生になりづらく、使用に適している。
 また、例えば、第1の画像101Lを表示するための第1の表示パネル39Lを底部に有する有底筒状の第1の鏡筒10と、第2の画像101Rを表示するための第2の表示39Rを底部に有する有底筒状の第2の鏡筒20と、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20とを連結するとともに第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離を調整可能な第1の調整機構と、を備え、第1の調整機構は、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の間に距離を調整する操作部を有してもよい。
 これによれば、調整機構によって第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離が調整可能なため、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の2つの鏡筒の構成であってもユーザ99に合う姿勢で画像を表示できる。よって、HMD100では画像を適切に表示できる。
 また、例えば、調整機構は、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の一方に形成されたネジ穴35又は36と、ネジ穴35又は36に螺入されるネジ部33又は34が一端に形成され、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の他方に接続される他端と、を含む、操作部としての調整ネジ32と、を有し、ネジ穴35又は36へのネジ部33又は34の螺入深度によって、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離を調整してもよい。
 これによれば、ネジとネジ山の関係により調整ネジ32を回転させるだけで第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離が調整可能となる。よって、HMD100では、簡易に、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の調整機構は、第1の鏡筒10に形成された第1のネジ穴36と、第2の鏡筒20に形成された第2のネジ穴35と、第1のネジ穴36に螺入される第1のネジ部34及び第2のネジ穴35に螺入される第2のネジ部33が両端に形成され、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20に両端において接続される、操作部としての調整ネジ32と、を有し、第1のネジ穴36への第1のネジ部34の螺入深度及び第2のネジ穴35への第2のネジ部33の螺入深度によって、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離を調整してもよい。
 これによれば、ネジとネジ山の関係により調整ネジ32を回転させるだけで第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離が調整可能となる。第1のネジ穴36への第1のネジ部34の螺入深度及び第2のネジ穴35への第2のネジ部33の螺入深度によってより迅速に第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離が調整可能となる。よって、HMD100では、簡易に、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第2のネジ穴35は、第1のネジ穴36の螺旋に対して逆巻きの螺旋を有してもよい。
 これによれば、ネジとネジ山の関係により調整ネジ32を一方向に回転させるだけで第1のネジ穴36への第1のネジ部34の螺入深度及び第2のネジ穴35への第2のネジ部33の螺入深度を同時に調整できる。よって、HMD100では、簡易に、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、調整ネジ32の中央の外径は、調整ネジ32の両端の少なくとも一方の外径よりも大きくてもよい。
 これによれば、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離の調整における調整ネジ32の操作性が向上する。よって、HMD100では、簡易に、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第2の調整機構は、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20のそれぞれに端部が接続され、歯部54a及び55aを有して延伸される第1のラック54及び第2のラック55と、歯部54a及び55aにかみ合う外歯53aを有するピニオンギア53と、歯部54a及び55aに、外歯53aがかみ合う姿勢で、第1のラック54及び第2のラック55の各々をスライド可能に、かつ、ピニオンギア53を回転可能に保持するケース51と、を有してもよい。
 これによれば、ピニオンギア53を回転させるだけで第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離が調整可能となる。よって、HMD100aでは、簡易に、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第3の調整機構は、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の少なくとも一方の側面に形成された調整穴63L又は63Rと、一端部が調整穴63L又は63Rに挿入されることで接続され、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の他方に接続される調整バー61と、調整バー61と調整穴63L又は63Rとを固定する第1のロックレバー62L又は第2のロックレバー62Rと、を有し、第1のロックレバー62L又は第2のロックレバー62Rによる固定を解除することで、調整穴63L又は63Rと調整バー61との相対位置を変更して、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離を調整してもよい。
 これによれば、調整穴63L又は63Rへの調整バー61の挿入長さを調整するだけで第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離が調整可能となる。よって、HMD100bでは、簡易に、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第4の調整機構は、第1の鏡筒10に一方の端部が接続され、他方の端部が第1の鏡筒10から離れる方向に延びる第1のロッド71と、第2の鏡筒20に一方の端部が接続され、他方の端部が第2の鏡筒20から離れる方向に延びる第2のロッド72と、第1のロッド71と第2のロッド72とを回動可能に接続する回動軸部73と、を有してもよい。
 これによれば、第1のロッド71に対して第2のロッド72を回動させるだけで第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の距離が調整可能となる。よって、HMD100cでは、簡易に、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の少なくとも一方の側面に形成された接続穴と、接続穴の内径よりも外径の小さい棒状の接続バー31と、を含む接続部をさらに備え、接続部により第1の鏡筒10と第2の鏡筒20とが接続されてもよい。
 これによれば、調整ネジ32とともに接続部が第1の鏡筒10の中心軸と第2の鏡筒20との中心軸を平行に保つことができる。第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離を調整しても中心軸がねじれの関係になることがない。よって、HMD100では、簡易に、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、HMD100を装着するユーザ99の鼻根部97に接触する鼻あて部をさらに備え、鼻あて部は、ユーザ99の鼻根部97に接触する鼻パッド152と、調整ネジ32及び接続部の少なくとも一方に装着される装着部151と、鼻パッド152及び装着部151を所定距離及び所定角度で連結する連結部とを有し、連結部は、外力によって変形可能な材料を用いて構成されてもよい。
 これによれば、鼻根部97でもHMD100を支持することができ、HMD100の姿勢がより安定する。よって、HMD100では、姿勢のぶれが抑制され、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、HMD100を装着するユーザ99の鼻根部97に接触する鼻あて部をさらに備え、鼻あて部は、ユーザ99の鼻根部97に接触する鼻パッド152と、調整ネジ32及び接続部の少なくとも一方に装着される装着部151と、鼻パッド152及び装着部151を所定距離及び所定角度で連結する連結部とを有し、連結部は、装着部151に連結され、連結孔153aを有する板部材153と、先端に鼻パッド152が連結され、連結孔153aに挿通される棒部材154と、連結孔153aへの棒部材154の挿通長さを固定する固定部材155と、を用いて構成されてもよい。
 これによれば、鼻根部97でもHMD100を支持することができ、HMD100の姿勢がより安定する。よって、HMD100では、姿勢のぶれが抑制され、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20に一端が接続され、他端がユーザ99の耳の上に係止されるように延びる第1のアーム部15及び第2のアーム部25をさらに備えてもよい。
 これによれば、ユーザ99は、第1のアーム部15及び第2のアーム部25を耳に係止させることでHMD100を装着できる。よって、HMD100の使用容易性が向上される。
 また、例えば、第1のアーム部15及び第2のアーム部25は、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20に接続される一端において着脱可能であってもよい。
 これによれば、第1のアーム部15及び第2のアーム部25を取り外しできる。例えば、別の形状のアーム部が存在する場合に、用途に合わせてアーム部の交換等を行うことができる。よって、HMD100の使用可能な用途が拡張される。
 また、例えば、第1のアーム部15及び第2のアーム部25、第1の鏡筒10又は第2の鏡筒20に接続される一端と反対側の他端が内側に湾曲していてもよい。
 これによれば、第1のアーム部15及び第2のアーム部25によってユーザ99の頭部が挟持され、また、後頭部から第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20が引き寄せられるため、HMD100の姿勢がより安定する。よって、HMD100では、姿勢のぶれが抑制され、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1のアーム部15及び第2のアーム部25の少なくとも一方は、通信及び給電の少なくとも一方を行うケーブル94が接続されるコネクタ37を有し、コネクタ37は、HMD100の装着時のユーザ99の耳よりも後方に設けられてもよい。
 これによれば、ケーブル94がユーザ99の視界に入りづらくなり、HMD100使用時の煩わしさが低減される。また、ケーブル94の重みによりHMD100の重心が後方にずれるため、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の位置が安定する。よって、HMD100では、姿勢のぶれが抑制され、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示される画像の表示位置を調整する画像出力部38bを、さらに備え、画像出力部38bは、第1の表示パネル39Lの中心に対する第1の表示パネル39Lに表示される画像の位置に応じて、第2の表示パネル39Rに表示される画像の位置を、第2の表示パネル39Rの中心に対して、高さ方向において対称に調整し、並び方向において反対称に調整してもよい。
 これによれば、ユーザ99の両目位置に応じた画像の表示位置の調整ができる。よって、HMD100では、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、画像出力部38bは、第1の表示パネル39Lの中心に対する第1の表示パネル39Lに表示される画像の位置に応じた第1の凸レンズ40Lのレンズ歪みを補正し、第2の表示パネル39Rの中心に対する第2の表示パネル39Rに表示される画像の位置に応じた第2の凸レンズ40Rのレンズ歪みを補正する、歪み補正処理を行ってもよい。
 これによれば、HMD100では、レンズ歪みによらず画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の凸レンズ40Lと第1の表示パネル39Lとの距離、及び、第2の凸レンズ40Rと第2の表示パネル39Rとの距離を調整してユーザ99の視力に対応するピント補正を行い、画像出力部38bは、ピント補正に応じて、第1の表示パネル39Lに表示される画像及び第2の表示パネル39Rに表示される画像の表示サイズの拡縮処理を行ってもよい。
 これによれば、HMD100では、光学系の調整に伴う画角の変化によらず画像を適切に表示できる。
 また、例えば、挿入部14a等は、筒内において形成された凸部132等に対応する凹部14f等を有し、キャップ部14b等は、ヒトの頭部に沿う形状の接触端と、挿入部14a等に接続される接続端との間を連続的に覆うことで外光を遮ってもよい。
 これによれば、凹凸構造の篏合によって第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24を容易に着脱できる。したがって、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24を交換する操作の煩雑さが低減される。よって、HMD100が、容易に衛生的に保たれるため、不衛生になりづらく、使用に適している。また、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20と、ユーザ99の頭部との間が連続的に覆われるため、遮光性を高く保つことができる。よって、HMD100内部を暗くすることができるため、画像がより鮮明になり、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、凸部132等は、筒内において内壁面から中心軸に向かって延びる延長部131等の端部から第1の鏡筒10又は第2の鏡筒20の開口端に向かって延び、凹部14f等は、凸部132等が差し込まれてもよい。
 これによれば、凹凸構造の篏合によって第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24を容易に着脱できる。したがって、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24を交換する操作の煩雑さが低減される。よって、HMD100が、容易に衛生的に保たれるため、不衛生になりづらく、使用に適している。
 また、例えば、第1の凸部132は、第1の鏡筒10の内側面に向かって延び、第1の鏡筒10の内側面と所定の距離の隙間を設ける第1の突起部133をさらに有し、第2の凸部は、第2の鏡筒20の内側面に向かって延び、第2の鏡筒20の内側面と所定の距離の隙間を設ける第2の突起部をさらに有してもよい。
 これによれば、突起部によって係止されるため、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24を、着脱容易性を維持しながらも、意図しない脱落を抑制できる。よって、HMD100が、容易に衛生的に保たれるため、不衛生になりづらく、使用に適している。
 また、例えば、第1の鏡筒10は、第1の挿入部14aよりも底側に第1の支持リング127と、第1の挿入部14aと第1の支持リング127とにより挟持され、第1の凸レンズ40Lの焦点距離を調整する第1の補正レンズ134と、をさらに内部に有し、第2の鏡筒20は、第2の挿入部よりも底側に第2の支持リングと、第2の挿入部と第2の支持リングとにより挟持され、第2の凸レンズ40Rの焦点距離を調整する第2の補正レンズ134と、をさらに内部に有してもよい。
 これによれば、補正レンズ134を用いてユーザ99の視力に合わせたHMD100を実現できる。また、補正レンズ134ごと第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24を交換できるため、一つのHMD100によって、ユーザ99ごとに合わせたHMD100を実現できる。
 また、例えば、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24は、挿入部14a等とキャップ部14b等との間に第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24の外面全周にわたるくびれ部14c等と、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との並び方向に対して垂直な高さ方向において、くびれ部14c等の中央を通り並び方向に沿った線とくびれ部14c等とが交差する箇所にくびれを埋めるようにして形成された肉厚部14d等と、を有してもよい。
 これによれば、第1のくびれ部14c及び第2のくびれ部と、第1の肉厚部14d及び第2の肉厚部とによって、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24は、撓みの方向が制御された可撓性を有する。よって、HMD100では、装着性が向上され、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1のアイキャップ14は、第1の肉厚部14dの第1のキャップ部14bの側の端部に、第1の鏡筒10の中心軸に対して交差する面に対して水平に広がる第1の平板部14eを有し、第1のキャップ部14bの外周と第1の平板部14eの外周とが接続し、第2のアイキャップ24は、第2の肉厚部の第2のキャップ部の側の端部に、第2の鏡筒20の中心軸に対して交差する面に対して水平に広がる第2の平板部を有し、第2のキャップ部の外周と第2の平板部の外周とが接続してもよい。
 これによれば、第1のくびれ部14c及び第2のくびれ部と、第1の肉厚部14d及び第2の肉厚部と、第1の平板部14e及び第2の平板部とによって、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24は、撓みの方向が制御された可撓性を有する。よって、HMD100では、装着性が向上され、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の肉厚部14dは、第1の鏡筒10の中心軸方向に沿って、底側に向けて拡径するテーパ形状を有し、第2の肉厚部は、第2の鏡筒20の中心軸方向に沿って、底側に向けて拡径するテーパ形状を有してもよい。
 これによれば、第1のくびれ部14c及び第2のくびれ部と、第1の肉厚部14d及び第2の肉厚部と、第1の平板部14e及び第2の平板部とによって、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24は、テーパの先端を支点にして撓みの方向が制御された可撓性を有する。よって、HMD100では、装着性が向上され、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の鏡筒10の中心軸と第2の鏡筒20の中心軸とを含む並び面に対して垂直な高さ方向における第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24の各々の上側の硬さは、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24の各々の下側の硬さよりも硬くてもよい。
 これによれば、主に第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24の各々の上側でユーザ99の額によって第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20を支持できる。よって、HMD100では、装着性が向上され、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24は、高さ方向における上側と下側とで異なる材料を用いて構成されてもよい。
 これによれば、材料の違いにより、硬さの差を形成し、主に第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24の各々の上側でユーザ99の額によって第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20を支持できる。よって、HMD100では、装着性が向上され、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24のユーザ99の頭部との接触面積は、第1の鏡筒10の中心軸と第2の鏡筒20の中心軸とを含む並び面に対して垂直な高さ方向における下側よりも上側の方が大きくてもよい。
 これによれば、主に第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24の各々の上側でユーザ99の額によって第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20を支持できる。よって、HMD100では、装着性が向上され、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24を取り外した状態で、第1の鏡筒10の中心軸と第2の鏡筒20の中心軸とを含む並び面に対して垂直な高さ方向におけるHMD100の上部に装着可能で、HMD100とユーザ99の額との間に介在するパッド136を備えてもよい。
 これによれば、第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24に代えて、パッド136によって第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20を支持できる。
 また、例えば、第1のアイキャップ及び第2のアイキャップは、シリコンゴムを用いて構成されてもよい。
 これによれば、シリコンゴムを用いて形成された第1のアイキャップ14及び第2のアイキャップ24を、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20とユーザ99の頭部との間に介在させ、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20を清潔に保つことができる。
 また、例えば、第1の画像101Lを表示するための第1の表示パネル39Lを底部に有する有底筒状の第1の鏡筒10と、第2の画像101Rを表示するための第2の表示パネル39Rを底部に有する有底筒状の第2の鏡筒20と、第1の鏡筒10から延びる第1のロッド71と、第2の鏡筒20から延び、第1のロッド71に対して回動可能に接続された第2のロッド72と、を有する第4の調整機構と、第4の調整機構の第1のロッド71と第2のロッド72との回動角に応じて、第1の鏡筒10に対して第1の表示パネル39Lを回転させ、かつ、第2の鏡筒20に対して第2の表示パネル39Rを回転させ、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rの水平方向を、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の並び方向に近づける画像角度維持部と、を備えてもよい。
 これによれば、第1のロッド71に対して第2のロッド72を回動させた際に、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rを回転させて表示される画像の向きを維持できる。よって、HMD100cでは画像を適切に表示できる。
 また、例えば、画像角度維持部は、回動軸部73に設けられ、第1のロッド71及び第2のロッド72とともに回転しない固定子111と、第1の表示パネル39Lと連結し、第1の表示パネル39Lとともに回転する第1の回転子112と、固定子111における第1のロッド71と第2のロッド72の回動量に対する半分の回転量で第1の回転子112を回転させる第1のベルト114と、第2の表示パネル39Rと連結し、第2の表示パネル39Rとともに回転する第2の回転子113と、固定子111における第1のロッド71と第2のロッド72の回動量に対する半分の回転量で第2の回転子113を回転させる第2のベルト115と、を有してもよい。
 これによれば、第1のベルト114及び第2のベルト115が伝達する回転によって第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rを回転させて表示される画像の向きを維持できる。よって、HMD100cでは画像を適切に表示できる。
 また、例えば、画像角度維持部は、回動軸部73に設けられ、第1のロッド71及び第2のロッド72とともに回転しない固定ギア84と、第1の表示パネル39Lと連結し、第1の表示パネル39Lとともに回転する第1の回転ギア85と、固定ギア84における第1のロッド71及び第1のロッド72の回動量に対する半分の回転量で第1の回転ギア85を回転させる1以上の第1の伝達ギア87と、第2の表示パネル39Rと連結し、第2の表示パネル39Rとともに回転する第2の回転ギア86と、固定ギア84に対する第1のロッド71及び第2のロッド72の回動量に対する半分の回転量で第2の回転ギア86を回転させる1以上の第2の伝達ギア88と、を有してもよい。
 これによれば、第1の伝達ギア87及び第2の伝達ギア88が伝達する回転によって第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rを回転させて表示される画像の向きを維持できる。よって、HMD100cでは画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の伝達ギア87の個数と第2の伝達ギア88の個数とが等しくてもよい。
 これによれば、第1の伝達ギア87と第2の伝達ギア88の基本設計を共用でき、容易に上記の構成を実現できる。よって、HMD100cでは画像を適切に表示できる。
 また、例えば、ユーザ99の頭部に装着されるHMD100cであって、ユーザ99の一方の目に対応する画像を表示するための第1の表示パネル39Lと、第1の表示パネル39Lに表示される画像を拡大する第1の凸レンズ40Lと、を内部に有する有底筒状の第1の鏡筒10と、ユーザ99の他方の目に対応する画像を表示するための第2の表示パネル39Rと、第2の表示パネル39Rに表示される画像を拡大する第2の凸レンズ40Rと、を内部に有する有底筒状の第2の鏡筒20と、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との距離を調整可能な第4の調整機構と、を備え、第1の表示パネル39Lは、第1の鏡筒10の中心軸回りに回転可能に設けられ、第2の表示パネル39Rは、第2の鏡筒20の中心軸回りに回転可能に設けられ、第4の調整機構は、一方の端部が第1の鏡筒10に接続し、他方の端部が第1の鏡筒10から離れる方向に延びる第1のロッド71と、一方の端部が第2の鏡筒20に接続し、他方の端部が第2の鏡筒20から離れる方向に延びる第2のロッド72と、第1のロッド71と第2のロッド72とを回動可能に接続する回動軸部73と、第1のロッド71と第2のロッド72との回動角に応じて、第1の鏡筒10に対して第1の表示パネル39Lを回転させ、かつ、第2の鏡筒20に対して第2の表示パネル39Rを第1の表示パネル39Lの回転方向とは逆方向に回転させる画像角度維持部と、を有し、画像角度維持部は、外筒81に挿入された内筒82が外筒81内を伸縮軸方向に伸縮する伸縮ロッド83であって、外筒81側の端部に第1の表示パネル39Lを伸縮軸に対して角度を固定して接続し、内筒82側の端部に第2の表示パネル39Rを伸縮軸に対して角度を固定して接続する伸縮ロッド83と、を有してもよい。
 これによれば、伸縮ロッド83が回動に伴う第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rの回転をキャンセルして第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示される画像の向きを維持できる。よって、HMD100cでは画像を適切に表示できる。
 また、例えば、HMD100cを装着するユーザ99の鼻根部97に接触する鼻パッド152と、伸縮ロッド83に装着される装着部151と、鼻パッド152及び装着部151を所定距離及び所定角度で連結する連結部とを有する鼻あて部をさらに備え、連結部は、外力によって変形可能な材料を用いて構成されてもよい。
 これによれば、鼻根部97でもHMD100cを支持することができ、HMD100cの姿勢がより安定する。よって、HMD100cでは、姿勢のぶれが抑制され、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、HMD100cを装着するユーザ99の鼻根部97に接触する鼻パッド152と、伸縮ロッド83に装着される装着部151と、鼻パッド152及び装着部151を所定距離及び所定角度で連結する連結部とを有する鼻あて部をさらに備え、連結部は、装着部151に連結され、連結孔153aを有する板部材153と、先端に鼻パッド152が連結され、連結孔153aに挿通される棒部材154と、連結孔153aへの棒部材154の挿通長さを固定する固定部材155と、を用いて構成されてもよい。
 これによれば、鼻根部97でもHMD100cを支持することができ、HMD100cの姿勢がより安定する。よって、HMD100cでは、姿勢のぶれが抑制され、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示される画像の表示位置を調整する画像出力部38bを、さらに備え、画像出力部38bは、第1の表示パネル39Lの中心に対する第1の表示パネル39Lに表示される画像の位置に応じて、第2の表示パネル39Rに表示される画像の位置を第2の表示パネル39Rの中心に対して、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の並び方向に対して垂直な高さ方向において対称に調整し、並び方向において反対称に調整してもよい。
 これによれば、ユーザ99の両目位置に応じた画像の表示位置の調整ができる。よって、HMD100cでは、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、画像出力部38bは、第1の表示パネル39Lの中心に対する第1の表示パネル39Lに表示される画像の位置に応じた第1の凸レンズ40Lのレンズ歪みを補正し、第2の表示パネル39Rの中心に対する第2の表示パネル39Rに表示される画像の位置に応じた第2の凸レンズ40Rのレンズ歪みを補正する、歪み補正処理を行ってもよい。
 これによれば、HMD100cでは、レンズ歪みによらず画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の凸レンズ40Lとの第1の表示パネル39Lとの距離、及び、第2の凸レンズ40Rと第2の表示パネル39Rとの距離を調整してユーザ99の視力に対応するピント補正を行い、画像出力部38bは、ピント補正に応じて、第1の表示パネル39Lに表示される画像及び第2の表示パネル39Rに表示される画像の表示サイズの拡縮処理を行ってもよい。
 これによれば、HMD100cでは、光学系の調整に伴う画角の変化によらず画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の画像101Lを表示するための第1の表示パネル39Lを底部に有する有底筒状の第1の鏡筒10と、第2の画像101Rを表示するための第2の表示パネル39Rを底部に有する有底筒状の第2の鏡筒20と、第1の鏡筒10から延びる第1のロッド71と、第2の鏡筒20から延び、第1のロッド10と回動可能に接続された第2のロッド72と、を有する第4の調整機構と、第1の画像101Lと第2の画像101Rとをそれぞれ第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rのそれぞれに出力する画像出力部38bと、を備え、画像出力部38bは、第4の調整機構の第1のロッド71と第2のロッド72との回動角に応じて第1の画像101L及び第2の画像101Rの水平方向を、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の並び方向に近づけるように第1の画像101L及び第2の画像101Rをアドレス変換して出力してもよい。
 これによれば、第1のロッド71に対して第2のロッド72を回動させた際に、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示させる画像の向きを回転させることで、ユーザ99から見た画像の向きを維持できる。よって、HMD100cでは画像を適切に表示できる。
 また、例えば、画像出力部38bは、第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角に応じ、(1)第1の表示パネル39Lに表示される第1の画像101Lの表示角を変更して生成した第1の回転画像102Lを第1の画像101Lとして表示させる第1の処理、及び、(2)第2の表示パネル39Rに表示される第2の画像101Rの表示角を変更して生成した第2の回転画像102Rを第2の画像101Rとして表示させる第2の処理を行ってもよい。
 これによれば、第1のロッド71に対して第2のロッド72を回動させた際に、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示させる画像の向きを回転させることで第1の回転画像102L及び第2の回転画像102Rを生成する。第1の回転画像102L及び第2の回転画像102Rを第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示させることでユーザ99から見た画像の向きを維持できる。よって、HMD100cでは画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第4の調整機構は、第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角を検知する角度検知部を備え、画像出力部は、角度検知部において検知された第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角に基づいて、第1の処理及び第2の処理の少なくとも一方の処理を行ってもよい。
 これによれば、第1のロッド71に対して第2のロッド72を回動させた際に、第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示させる画像の向きを、検知した回動角に応じて回転させることで、ユーザ99から見た画像の向きを維持できる。よって、HMD100cでは画像を適切に表示できる。
 また、例えば、角度検知部は、回動軸に設けられた抵抗素子116であって、第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角に応じて抵抗値が変化する抵抗素子116において、測定された抵抗値に基づき第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角を推定によって検知してもよい。
 これによれば、第1のロッド71に対して第2のロッド72を回動させた際に、抵抗素子116において測定された抵抗値を用いて回動角を検知できる。検知した回動角に応じて第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示させる画像の向きを回転させることで、ユーザ99から見た画像の向きを維持できる。よって、HMD100cでは画像を適切に表示できる。
 また、例えば、角度検知部は、第1の鏡筒10に設けられた第1のジャイロセンサ117において基準姿勢に対する第1の差分角θ3を算出し、第2の鏡筒20に設けられた第2のジャイロセンサ118において標準姿勢に対する第2の差分角θ4を算出し、第1の差分角θ3及び第2の差分角θ4の絶対値の合計を第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角として検知してもよい。
 これによれば、第1のロッド71に対して第2のロッド72を回動させた際に、第1のジャイロセンサ117及び第2のジャイロセンサ118を用いて算出された基準姿勢に対する差分角θ3及びθ4から回動角を検知できる。検知した回動角に応じて第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示させる画像の向きを回転させることで、ユーザ99から見た画像の向きを維持できる。よって、HMD100cでは画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の少なくとも一方は、第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との間の距離を測定する測距器121又は122を、さらに備え、角度検知部は、第1のロッド71及び第2のロッド72の回動軸から第1の鏡筒10又は第2の鏡筒20までの長さ、及び、測距器121又は122で測定された第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との間の距離を用いて第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角を検知してもよい。
 これによれば、第1のロッド71に対して第2のロッド72を回動させた際に、測距器121又は122を用いて測定された第1の鏡筒10と第2の鏡筒20との間の距離を用いて、例えば、正弦関数等により回動角を検知できる。検知した回動角に応じて第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示させる画像の向きを回転させることで、ユーザ99から見た画像の向きを維持できる。よって、HMD100cでは画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の処理では、角度検知部において検知された第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角の半分の角度分、第1のロッド71の回動方向とは逆向きに回転させて第1の回転画像102Lを生成し、第2の処理では、角度検知部において検知された第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角の半分の角度分、第2のロッド72の回動方向とは逆向きに回転させて第2の回転画像102Rを生成してもよい。
 これによれば、第1の処理によって回動量の半分だけ回転された第1の回転画像102Lが生成され、第2の処理によって、回動角の半分だけ回転された第2の回転画像102Rが生成される。第1の回転画像102Lはもとの画像に対して一方方向に回転しており、第2の回転画像102Rはもとの画像に対して他方方向に回転している。このように生成された第1の回転画像102L及び第2の回転画像102Rを第1の表示パネル39L及び第2の表示パネル39Rに表示させることでユーザ99から見た画像の向きを維持できる。よって、HMD100cでは画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の鏡筒10は、第1の鏡筒10の底部に、中心軸に沿う方向における第1の鏡筒10の開口側の反対方向を撮像する第1のカメラ123Lを有し第2の鏡筒20は、第2の鏡筒20の底部に、中心軸に沿う方向における第2の鏡筒20の開口側の反対方向を撮像する第2のカメラ123Rを有し、画像出力部38bは、角度検知部が検知する第1のロッド71及び第2のロッド72の回動角に応じて第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rにおいて撮像された画像を回転させてもよい。
 これによれば、HMD100cの第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20に第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rが設けられる際、当該第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rによって撮像される画像の向きが回動角によらず適切に維持される。よって、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rによって撮像された適切に維持された画像を表示する場合に、HMD100cでは適切に表示できる。
 また、例えば、HMD100は、第1の鏡筒10の中心軸に沿う方向における第1の鏡筒10の開口側の反対方向を撮像する第1のカメラ123Lと、第2の鏡筒20の中心軸に沿う方向における第2の鏡筒20の開口側の反対方向を撮像する第2のカメラ123Rと、第1のカメラ123Lと第2のカメラ123Rとの距離を所定間隔に保ち保持するカメラ保持機構と、を備えてもよい。
 これによれば、カメラ保持機構によって、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rによって撮像される画像の視差が回動角によらず適切に維持される。よって、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rによって撮像された画像を用いて立体視画像を表示する場合に、HMD100cでは適切に表示できる。また、第1のカメラ123L及び第2のカメラ123Rによって撮像された画像を用いて物体までの距離を測定する場合にHMD100cでは適切に測定できる。
 また、例えば、画像出力部38bは、第1の表示パネル39Lの中心に対する第1の表示パネル39Lに表示される画像の位置に応じて、第2の表示パネル39Rに表示される画像の位置を第2の表示パネル39Rの中心に対して、第1の鏡筒10及び第2の鏡筒20の並び方向に対して垂直な高さ方向において対称に、並び方向において反対称に調整してもよい。
 これによれば、ユーザ99の両目位置に応じた画像の表示位置の調整ができる。よって、HMD100cでは、画像を適切に表示できる。
 また、例えば、画像出力部38bは、第1の表示パネル39Lの中心に対する第1の表示パネル39Lに表示される画像の位置に応じた第1の凸レンズ40Lのレンズ歪みを補正し、第2の表示パネル39Rの中心に対する第2の表示パネル39Rに表示される画像の位置に応じた第2の凸レンズ40Rのレンズ歪みを補正する、歪み補正処理を行ってもよい。
 これによれば、HMD100cでは、レンズ歪みによらず画像を適切に表示できる。
 また、例えば、第1の凸レンズ40Lとの第1の表示パネル39Lとの距離、及び、第2の凸レンズ40Rと第2の表示パネル39Rとの距離を調整してユーザ99の視力に対応するピント補正を行い、画像出力部38bは、ピント補正に応じて、第1の表示パネル39Lに表示される画像及び第2の表示パネル39Rに表示される画像の表示サイズの拡縮処理を行ってもよい。
 これによれば、HMD100cでは、光学系の調整に伴う画角の変化によらず画像を適切に表示できる。
 (その他の実施の形態)
 以上、実施の形態等について説明したが、本開示は、上記実施の形態等に限定されるものではない。
 また、上記実施の形態等においてHMDを構成する構成要素について例示したが、HMDが備える構成要素の各機能は、HMDを構成する複数の部分にどのように振り分けられてもよい。
 その他、実施の形態等に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態等における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
 本開示は、ヘッドマウントディスプレイ等の装着型の表示装置として有用である。
   10 第1の鏡筒
   11 第1の主部
   12 第1の副部
   13 第1のパネル
   14、144、147、148 第1のアイキャップ
   14a 第1の挿入部
   14b 第1のキャップ部
   14c 第1のくびれ部
   14d 第1の肉厚部
   14e 第1の平板部
   14f 第1の凹部
   15、15a、15b、15c、15d 第1のアーム部
   16 第1の後アーム
   17 第1のカバー
   18 第1の前アーム
   19 第1のクッション
   20 第2の鏡筒
   21 第2の主部
   22 第2の副部
   23 第2のパネル
   24 第2のアイキャップ
   25、25a、25b、25c、25d 第2のアーム部
   26 第2の後アーム
   27 第2のカバー
   28 第2の前アーム
   29 第2のクッション
   30 表示部
   31 接続バー
   32 調整ネジ
   33 第2のネジ部
   34 第1のネジ部
   35 第2のネジ穴
   36 第1のネジ穴
   37 コネクタ
   38 駆動回路
   38L 第1の駆動回路
   38R 第2の駆動回路
   38a 処理部
   38b 画像出力部
   39 表示パネル
   39L 第1の表示パネル
   39R 第2の表示パネル
   40 凸レンズ
   40L 第1の凸レンズ
   40R 第2の凸レンズ
   41 内部配線
   42 分配線
   51 ケース
   52 調整ダイヤル
   53 ピニオンギア
   53a 外歯
   54 第1のラック
   54a 歯部
   55 第2のラック
   55a 歯部
   61 調整バー
   62L 第1のカムロックレバー
   62R 第2のカムロックレバー
   63L 第1の調整穴
   63R 第2の調整穴
   64 偏心軸
   65 すべり止め部材
   71 第1のロッド
   72 第2のロッド
   73 回動軸部
   81 外筒
   82 内筒
   83 伸縮ロッド
   84 固定ギア
   85 第1の回転ギア
   86 第2の回転ギア
   87 第1の伝達ギア
   88 第2の伝達ギア
   91 電源
   92 信号処理回路
   93 プラグ
   94 ケーブル
   95 目
   95L 目
   96L 耳
   99 ユーザ
  100 ヘッドマウントディスプレイ(HMD)
  101、101a、101b 画像
  101L 第1の画像
  101R 第2の画像
  102L 第1の回転画像
  102R 第2の回転画像
  111 固定子
  112 第1の回転子
  113 第2の回転子
  114 第1のベルト
  115 第2のベルト
  116 抵抗素子
  117 第1のジャイロセンサ
  118 第2のジャイロセンサ
  121 第1の測距器
  122 第2の測距器
  123L 第1のカメラ
  123R 第2のカメラ
  124 軸支
  125 維持パネル
  126 固定パネル
  127 支持リング
  131 第1の延長部
  132 第1の凸部
  133 第1の突起部
  134 第1の補正レンズ
  135 眼鏡
  136 パッド
  137 減圧口部
  138 減圧管
  139a 電動ポンプ
  139b ハンドポンプ
  141 冷却デバイス
  142 圧力弁
  143 加温デバイス
  145 第1の下キャップ部
  146 第1の上キャップ部
  151 装着部
  152 鼻パッド
  153 板部材
  153a 連結孔
  154 棒部材
  155 固定部材
  156 変形部材
  157 伸縮帯
  161 第1のアンテナ
  162 第2のアンテナ
  163 第1の配線
  164 第2の配線
  165 受信部
  166 信号処理プロセッサ
  171 前部
  172 後部
  175 アーム部
  181L 第1のサイドカメラ
  181R 第2のサイドカメラ
  182L 第1のリアカメラ
  182R 第2のリアカメラ
  183 シェード  
  191 画像取得部
  192 画像状況推定部
  193 色温度決定部
  194 輝度検出部
  195 出力輝度決定部
  196 姿勢調整部
  197 画像生成部
  198 モード受付部
  199 受光器
  200 光源

Claims (5)

  1.  第1の画像を表示するための第1の表示部を底部に有する有底筒状の第1の鏡筒と、
     第2の画像を表示するための第2の表示部を底部に有する有底筒状の第2の鏡筒と、
     前記第1の鏡筒と前記第2の鏡筒との距離を調整する操作部を前記第1の鏡筒と前記第2の鏡筒との間に備える調整機構と、
     前記第1の鏡筒及び前記第2の鏡筒の開口端のそれぞれに着脱可能に取り付けられる筒状のアイキャップと、を備え、
     前記アイキャップは、前記第1の鏡筒又は前記第2の鏡筒の筒内に挿入される筒状の挿入部と、前記第1の鏡筒又は前記第2の鏡筒の筒外に延びる湾曲板状のキャップ部とを有する
     表示装置。
  2.  前記挿入部は、前記筒内において形成された凸部に対応する凹部を有し、
     前記キャップ部は、ヒトの頭部に沿う形状の接触端と、前記挿入部に接続される接続端との間を連続的に覆うことで外光を遮る
     請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記凸部は、前記筒内において内壁面から中心軸に向かって延びる延長部の端部から前記第1の鏡筒又は前記第2の鏡筒の開口端に向かって延び、
     前記凹部は、前記凸部が差し込まれる
     請求項2に記載の表示装置。
  4.  前記アイキャップは、
     前記挿入部と前記キャップ部との間に前記アイキャップの外面全周にわたるくびれ部と、
     前記第1の鏡筒と前記第2の鏡筒との並び方向に対して垂直な高さ方向において、前記くびれ部の中央を通り前記並び方向に沿った線と前記くびれ部とが交差する箇所にくびれを埋めるようにして形成された肉厚部と、を有する
     請求項1~3のいずれか1項に記載の表示装置。
  5.  前記肉厚部は、前記第1の鏡筒又は前記第2の鏡筒の中心軸方向に沿って、前記第1の鏡筒又は前記第2の鏡筒の底側に向けて拡径するテーパ形状を有し、
     前記アイキャップは、前記肉厚部の先細りの先端部に接触し、前記第1の鏡筒又は前記第2の鏡筒の中心軸に対して交差する面に沿って展伸された平板部を有する
     請求項4に記載の表示装置。
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