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JP6551278B2 - ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents

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JP6551278B2 JP2016061464A JP2016061464A JP6551278B2 JP 6551278 B2 JP6551278 B2 JP 6551278B2 JP 2016061464 A JP2016061464 A JP 2016061464A JP 2016061464 A JP2016061464 A JP 2016061464A JP 6551278 B2 JP6551278 B2 JP 6551278B2
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Description

本発明は、使用者の頭部に装着可能であり、使用者に画像を視認させることが可能なヘッドマウントディスプレイに関する。
従来、使用者の頭部に装着可能であり、使用者に画像を視認させることが可能なヘッドマウントディスプレイが知られている。例えば、特許文献1に記載の画像表示装置は、使用者の右目の視軸上に画像を形成する表示ユニットを備えている。アーム部の一方は、使用者の頭部に装着される頭部装着用品に連結され、アーム部の他方は、表示ユニットに連結されている。表示ユニットは、第一連結機構部によって、アーム部の端部を中心に上下回動方向の自由度を有するように、アーム部に連結されている。アーム部は、第二連結機構部によって、上下回動方向の自由度を有するように、頭部装着用品に連結されている。アーム部は、溝形状の外部摺動部と、溝に係合する形状の内部摺動部とを備えており、伸縮可能である。
特開2004−80679号公報
しかしながら、表示部を眼前に配置又は眼前以外の場所に移動させる場合、アーム部を上下回動させ、表示ユニットを上下回動させ、さらに、アーム部を伸縮させる必要があった。このため、表示部を眼前に配置する作業又は眼前以外の場所に移動させる作業が煩雑となる場合があった。ここで、仮に、画像を形成する画像形成部の光軸と、視線の視軸とを平行にする構成を採用した場合、表示部の筐体が使用者の眼前に位置する。このため、使用者が周囲の状況を確認するために、表示部を眼前から移動させる場合がある。すなわち、使用者は、表示部を眼前に配置したり、眼前以外の場所に移動させたりする作業を頻繁に行う可能性がある。このため、表示部を眼前に配置する作業又は眼前以外の場所に移動させる作業が煩雑である場合、使用者の利便性がさらに低下する可能性があった。
本発明の目的は、使用者の利便性を向上するヘッドマウントディスプレイを提供することである。
本発明に係るヘッドマウントディスプレイは、使用者の頭部に装着可能な装着部と、画像を形成する画像形成部と、画像を表示する表示部を有する表示ユニットと、前記表示ユニットに設けられ、前記表示部に表示される画像を形成する画像形成部と、前記表示ユニットを支持する支持部と、前記装着部と前記支持部とを連結する第一ジョイントと、前記支持部と前記表示ユニットとを連結する第二ジョイントと、前記表示ユニットの外装を形成し、長手方向が前記光軸と平行である筐体と、前記第二ジョイントと前記表示ユニットを連結する連結部材とを備え、前記第一ジョイントの可動領域の中心線である第一中心線と、前記第二ジョイントの可動領域の中心線である第二中心線が、前記支持部に対して同じ方向側に伸び、前記画像形成部の光軸と前記表示部における前記画像を射出する表面とは互いに直交し、前記表示ユニットは、前記光軸と光学瞳の視軸とが平行となる位置に配置され、前記画像形成部からの光を反射する反射面を有するミラー部を脱着可能な脱着機構を前記筐体に備え、前記脱着機構は、前記画像形成部から前記表示部に向かう方向側において、前記反射面を、前記光軸に対して傾斜した状態で装着し、前記脱着機構によって前記ミラー部が前記筐体から外される場合、前記連結部材は、前記光軸と前記第二中心線が延びる方向とが交差するように前記表示ユニットを連結し、前記脱着機構によって前記ミラー部が前記筐体に装着される場合、前記連結部材は、前記光軸と前記第二中心線が延びる方向とが同じ方向となるように前記表示ユニットを連結する。
この場合、支持部は、第一ジョイントと第二ジョイントとによって移動可能である。これによって、支持部を伸縮させることなく、使用者の眼前に表示部の表面を配置することができる。また、第一中心線と第二中心線とが支持部に対して同じ方向側に延びるので、異なる方向に延びる場合に比べて、装着部に対する表示ユニットの可動範囲をより広くすることができる。よって、視軸に対して光軸が平行となり、かつ、光軸が表示部の表面に直交する構成の表示ユニットであっても、使用者は、眼前に表示ユニットを配置し易く、かつ、眼前以外の場所に移動させ易い。よって、使用者の利便性が向上する。また、ヘッドマウントディスプレイは、ミラー部を着脱可能な脱着機構を備えるので、ヘッドマウントディスプレイは、用途に応じて、使用者に、画像形成部から出力され、表示部を通して表示された画像を直接視認させる場合と、ミラー部を取り付けて反射面に反射された画像を視認させる場合とを選択させることができる。よって、用途に応じて画像の表示態様が選択できない場合に比べて、利用者の利便性が向上する。脱着機構によってミラー部が表示ユニットから外される場合、連結部材は、光軸と第二中心線が延びる方向とが交差するように表示ユニットを連結する。係る構成によって、表示部の表面が使用者の眼前に配置されやすくなる。また、脱着機構によってミラー部が表示ユニットに装着される場合、連結部材は、光軸と第二中心線が延びる方向とが同じ方向となるように表示ユニットを連結する。係る構成によって、ミラー部が使用者の眼前に配置されやすくなる。すなわち、使用者が表示部の表面を直接見る場合、及び、ミラー部を介して画像を見る場合のどちらであっても、画像が表示される部位を使用者の眼前に配置しやすい。よって使用者の利便性が向上する。
前記ヘッドマウントディスプレイにおいて、前記第二中心線延びる方向は、前記光軸と交差してもよい。表示ユニットの可動範囲が広いので、第二中心線が延びる方向が、光軸と交差する配置であっても、使用者は、眼前に表示ユニットを配置し易い。よって、使用者の利便性が向上する。
前記ヘッドマウントディスプレイにおいて、前記表示ユニットに設けられ、前記画像形成部からの前記画像の表示に関する調整を行う調整部を備えてもよい。表示ユニットの稼働範囲が広いので、眼前に表示ユニットを配置し易いのに加え、調整部を調整することで、画像の表示に関する調整を行うことできるので、使用者の利便性が向上する。
前記ヘッドマウントディスプレイは、前記脱着機構に設けられ、前記ミラー部が有する係合部に係合する凹部を備えてもよい。この場合、ミラー部の係合部と凹部とが係合することで、ミラー部を位置決めすることができる。また、ミラー部を係合するための部位が凹部であるので、ミラー部を表示ユニットから外した場合に、表示ユニットから突出しない。このため、凹部ではなく、突出部である場合に比べて、使用者が表示ユニットにおける脱着機構の部分を眼に近づけても安全である。
前記ヘッドマウントディスプレイは、前記筐体の周囲に配置されて外光を遮ることが可能なカバー部を脱着可能なカバー脱着部を前記筐体に備えてもよい。この場合、カバー部によって外光を遮ることができるので、表示部からの画像の視認性が向上する。
前記ヘッドマウントディスプレイにおいて、前記装着部は、使用者の頭部に沿って装着可能な弧状であり、前記第一ジョイントは、前記装着部に支持されてもよい。この場合、弧状の装着部によってヘッドマウントディスプレイが頭部に固定され、第一ジョイントの位置も固定される。このため、装着部が、例えば、帽子のつば部等に装着されるなど、使用者が自由に装着する位置を決定できる場合に比べて、表示部の位置が安定し易い。よって、使用者は、眼前に表示ユニットを配置し易い。故に、使用者の利便性が向上する。
使用者の眼前に表示装置11が近接した状態の非透過型HMD1の斜視図である。 使用者の眼前に表示装置11が近接した状態の非透過型HMD1の斜視図である。 表示装置11の斜視図である。 表示装置11内の分解斜視図である。 接続具9の正面図である。 接続具9、第一ボールジョイント2、及び、接続部材70の分解図斜視図である。 第一ボールジョイント2の斜視図である。 第一ボールジョイント2の断面図である。 連結部材81の斜視図である。 第一ボールジョイント2の斜視図である。 アイキャップ90が装着されたHMD1の斜視図である。 アイキャップ90の斜視図である。 使用者の眼前にミラー部5が近接した状態の透過型HMD1の斜視図である。 図13のミラー部5が取り外された状態の透過型HMD1の斜視図である。 ミラー部5のミラー筐体52の斜視図である。 連結部材84の斜視図である。 連結部材83の斜視図である。 連結部材85の斜視図である。
以下、本発明を具現化した実施形態について、図面を参照して説明する。ヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display、以下、「HMD」という。)1は、非透過型HMD(図1及び図2参照)と、光学透過型シースルーHMD(図13参照。以下、「透過型HMD」という。)とに切り替え可能なHMDである。HMD1が透過型HMD(図13参照)の場合、使用者の眼前の景色の光は、ハーフミラー56を透過することによって使用者の眼に直接導かれる。HMD1の投影形式は、虚像投影型である。ハーフミラー56は、画像ユニット7(図4参照、後述)に表示された画像の光を、使用者の片側の眼に向けて反射させる(図13の矢印96参照)。HMD1は、使用者に対して、眼前の景色に画像を重ねて認識させることができる。
一方、非透過型HMD(図1及び図2参照)の場合、画像ユニット7(図4参照、後述)に表示された画像の光が、ハーフミラー等に反射されることなく、表示部であるレンズユニット6(図4参照)を通して直接、使用者に視認される。このため、HMD1の画像は、使用者の眼前の景色に重ねられない。
まず、HMD1が非透過型HMDである場合について説明する。HMD1は、表示装置11、装着具8、及び、接続具9を備える。以下、図の説明の理解を助けるため、HMD1の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側を定義する。HMD1の上側、下側、後側、前側、左側、及び、右側は、例えば、図1の上側、下側、左側、右側、左斜め下側、及び、右斜め上側にそれぞれ対応する。HMD1の上側、下側、後側、前側、左側、及び、右側は、それぞれ、それぞれ、装着具8が着用されたユーザにとって、上側、下側、後側、前側、右側、及び、左側に対応する。
図1及び図2に示すように、装着具8は、使用者の頭部に装着可能である。装着具8は、樹脂や金属(例えば、ステンレス)などの、可撓性を有する材質で構成される。装着具8は、使用者の頭部に沿って装着可能な弧状である。より詳細には、装着具8は、第一部分8A及び第二部分8B,8Cを有する。第一部分8A及び第二部分8B,8Cは、それぞれ、湾曲した細長い板状部材である。第一部分8Aは、左右方向に延び、且つ、前側に凸状に湾曲する。第二部分8Bは、第一部分8Aの一方側(例えば、左側)の端部から延びる。第二部分8Cは、第一部分8Aの他方側(例えば、右側)の端部から延びる。第二部分8B、8Cは、それぞれ、第一部分8Aと接続する側と反対側(例えば、後側)の端部が互いに近づく方向に延びる。装着具8は、使用者の前頭部、右側頭部、及び、左側頭部のそれぞれに、第一部分8A、第二部分8B、8Cを接触させた状態で、使用者の頭部に着用される。この状態で、第一部分8Aは使用者の額に沿って左右方向に延びる。
接続具9は、表示装置11を支持する部材である。接続具9は、正面から見た状態で上下方向に延びる。より詳細には、図2に示すように、接続具9は上下方向に対して下端部が前方に傾斜する向きに延びる。接続具9は右側に凸状にやや湾曲した棒状である。接続具9は、例えば、樹脂及び金属などで構成される。接続具9の一端側(例えば、上側)は、装着具8の第一部分8Aに連結される。接続具9と装着具8とは、第一ボールジョイント2によって互いに連結される。第一ボールジョイント2は、装着具8によって支持される。第一ボールジョイント2は、可動領域の中心線である第一中心線991(図2参照)を中心に回動可能である。このため、接続具9は、装着具8に対して回動可能である。
接続具9の他端側(例えば、下側)に、後述する表示装置11に連結される。接続具9は、装着具8から離隔した位置において、表示装置11を支持する。接続具9と表示装置11とは、第二ボールジョイント3によって互いに連結される。第二ボールジョイント3は、可動領域の中心線である第二中心線992(図2参照)を中心に回動可能である。このため、表示装置11は、接続具9に対して回動可能である。
第一中心線991と第二中心線992とは接続具9に対して同じ方向側である左方向側に延びる。本実施形態では、第一中心線991と第二中心線992とが延びる方向は略平行である。接続具9は、両端部の第一ボールジョイント2及び第二ボールジョイント3によって、表示装置11を移動させることができる。
非透過型のHMD1は、装着具8に対して表示装置11が下側に配置された図1及び図2に示す状態で、装着具8が使用者の頭部に着用された場合に、表示装置11のレンズユニット6における画像を射出する表面67(図4参照、後述)を使用者の左眼の前方に配置させることができる。このとき、接続具9は、装着具8との接続部分から前斜め下側に向けて延びる。また、表示装置11は、画像ユニット7(図4参照)から出力される画像の光軸97と光学瞳89の視軸98とが平行となる位置に配置される(図1参照)。光学瞳89の位置は、人の眼球が配置されると想定される位置を示す。
図1〜図3に示すように、表示装置11は、箱状の筐体12を有する。図1〜図2は、非透過型HMD1で用いられる表示装置11である。以下の説明では、非透過型HMD1で用いられる表示装置11を表示装置11Aという場合があり、透過型HMD1で用いられる表示装置11を表示装置11B(図13参照)という場合がある。
図4に示すように、筐体12は、調節機構4、レンズユニット6、画像ユニット7を収容する。筐体12は、表示装置11の外装を形成する。筐体12の長手方向は、画像の光軸97と平行である(図2参照)。レンズユニット6の後側は、筐体12によって覆われない。筐体12の前部に、通信線28(図2参照)が接続される。HMD1は、外部機器(図示略)と通信線28を介して接続される。外部機器は、HMD1に画像データ及び電力を供給する。
筐体12は、左側の第一筐体13と右側の第二筐体14とを組み合わせることによって形成される。画像ユニット7は、筐体12の前部に収容されている。レンズユニット6は、画像ユニット7の後側に配置されている。調節機構4は、レンズユニット6の左側に配置される。
画像ユニット7は、通信線28(図2参照)を介して外部機器から受信した画像データに応じた画像を形成する。形成された画像は、レンズユニット6を通して表示される。画像ユニット7は、第一保持部材74、液晶表示装置78、及び、第二保持部材73を有する。第一保持部材74は、前後方向に延びる筒状である。筐体12に対する画像ユニット7の位置が固定されている。
液晶表示装置78は、光源78A、導光部材78B、及び、液晶表示素子78Cを有する。液晶表示装置78は、筒状の第一保持部材74の内側に配置される。液晶表示素子78Cは矩形状である。液晶表示素子78Cの表示方式は、反射型である。液晶表示装置78は、後方に画像を射出する。画像ユニット7によって表示される画像の光軸97は、後方向である。
導光部材78Bは、液晶表示素子78Cの左面である表示面(図示略)を封止部材によって密封(例えば、密着)した状態で、液晶表示素子78Cに固定される。導光部材78Bは、上方から入射した光を効率的に後方に反射させ、且つ、前方から入射した光を効率的に後方に透過させることができる。導光部材78Bは、例えば、互いに直交する二種類の偏光成分のうち、何れか一方のみを透過させ、他方を反射する偏光ビームスプリッタである。光源78Aは、導光部材78Bの上面に接続される。液晶表示装置78において、光源78Aから放射された光は、非図示の拡散板を通過することによって、面内の均一な光に分散される。更に、拡散板を通過した光は、非図示の偏向板を通過することによって直線偏向する。偏光板を通過した光は、導光部材78Bによって液晶表示素子78C側に反射され、液晶表示素子78Cに入射する。入射された光は、液晶表示素子78Cの表示面において反射される。反射された光は、液晶表示素子78Cの表示面に表示された画像の画像光に対応する。
第二保持部材73は、保持部分73A及び制御基板73Bを有する。保持部分73Aは、液晶表示素子78Cの前側に配置される。制御基板73Bは、保持部分73Aの前側に配置される。制御基板73Bは、フレキシブルプリント基板(図示略)を介して液晶表示素子78Cに接続される。制御基板73Bに通信線28が接続される。制御基板73Bは、外部機器から送信された画像データを、通信線28を介して受信する。制御基板73Bは、フレキシブルプリント基板を介して液晶表示素子78Cに制御信号を出力することによって、画像データに応じた画像を画像ユニット7に表示させる。
レンズユニット6は、画像ユニット7に対して、画像光の光路の下流に配置される。レンズユニット6は、画像ユニット7によって形成された画像を、使用者に視認可能に表示する。レンズユニット6は、画像ユニット7から射出された画像光を導く。レンズユニット6は、保持部材61、複数のレンズ63を有する。保持部材61は、前後方向に延びる略円筒状の部材である。保持部材61の内側に複数のレンズ63が固定されている。複数のレンズ63は、保持部材61の中心を前後方向に延びる軸線上に配置されている。レンズユニット6を通過する画像光は、複数のレンズ63によって集光される。集光された画像光は、複数のレンズ63のうち、画像光の光路の最も下流に位置するレンズの表面67から射出される。
表面67に対して画像光の光路の下流側には、透明部材681が設けられている。透明部材681は、例えば、透明な合成樹脂等で形成される。なお、透明部材681が設けられなくてもよい。
保持部材61の左面には、左方に突出する凸部64が設けられている。凸部64は、後述する調節機構4に係合する。レンズユニット6は、筐体12によって前後方向に移動可能に保持される。保持部材61の前部の少なくとも一部は、第一保持部材74の後部の少なくとも一部の内側に嵌る。
操作部材41は円盤状の部材である。操作部材41の中心軸(図示略)は、右方向に延びる。操作部材41は、中心軸を中心として回動可能である。操作部材41の中心軸は、調節機構4の左面視中央部に接続されている。凸部64は、調節機構4の右面視中央のやや外側に係合する。
調節機構4は、左右方向の軸を中心として、操作部材41と一体となって回転可能である。操作部材41と調節機構4は、レンズユニット6と、画像ユニット7との相対位置を調整し、視度調節を行うための部材である。
視度の調整を行なうために使用者が操作部材41を回転させた場合における、レンズユニット6の動きについて説明する。操作部材41が左面視時計回りに回動した場合、操作部材41の回動に応じて調節機構4も左面視時計回りに回転する。これによって、凸部64に対して前側の力が作用し、凸部64が前側に移動する。凸部64の移動に伴い、レンズユニット6は前側に移動する。
操作部材41が左面視反時計回りに回動した場合、操作部材41の回動に応じて調節機構4も左面視反時計回りに回転する。これによって、凸部64に対して後側の力が作用し、凸部64が後側に移動する。凸部64の移動に伴い、レンズユニット6は後側に移動する。
なお、レンズユニット6が前後方向に移動したとき、複数のレンズ63によって、ユーザによって視認される虚像となる画像光の広がり角が変化する。従って使用者は、操作部材41を回動させることによって視度調節を行うことができる。
図3に示すように、筐体12の後端部には、円筒状の脱着部17が設けられている。透明部材681は、脱着部17の内側に配置されている。脱着部17は、後述するミラー部5(図13参照)又はアイキャップ90(図11参照)が脱着される部位である。脱着部17の外周面の後端部には、後側に向かうほど径方向内側に位置するように傾くテーパ部171が形成されている。脱着部17における上側及び下側には、脱着部17の外側面が径方向内側に凹んで形成された凹部93が設けられている(図1及び図3参照)。凹部93は、後述するミラー部5が有するミラー係合部59(図15参照)が係合する部位である。
接続具9と装着具8との連結態様について説明する。接続具9は、第一ボールジョイント2と装着具8に設けられる接続部材70とによって、装着具8に連結される。図5及び図6に示すように、接続部材70は、連結部71及び円筒部72を有する。連結部71は、装着具8の右前部(図1及び図2参照)に対して接続部材70を着脱可能に連結する。連結部71は、外側部71A及び内側部71Bを有する。外側部71Aは、装着具8の上側、下側、及び、外側に接触する。内側部71Bは、装着具8の内側に接触する。内側部71Bは、右側に向けて突出する円筒状の突出部711を有する。外側部71Aは、装着具8の外側に接触する部分に、左右方向に貫通する非図示の孔を有する。図6に示すように、外側部71Aの非図示の孔に、右側から左側に向けてねじ712が挿通する。ねじ712は、内側部71Bの突出部711に螺合する。外側部71A及び内側部71Bは、装着具8の右前部を挟んだ状態でねじ712によって固定される。
円筒部72は円筒状の部材である。円筒部72は、連結部71の外側部71Aから右側に突出する。円筒部72は、外側面の直径がそれぞれ異なる第一円筒部72A及び第二円筒部72Bを有する。第二円筒部72Bは、第一円筒部72Aの右側に配置される。第二円筒部72Bの外側面の直径は、第一円筒部72Aの外側面の直径よりも小さい。第二円筒部72Bの内側に空間が形成されている。第二円筒部72Bの左端は、底部721(図8参照)によって閉塞する。第二円筒部72Bの外側面にねじ山が形成されている。第二円筒部72Bには、第一ボールジョイント2のソケット22が接続する。
図6〜図8に示すように、第一ボールジョイント2は、第一ボールスタッド21、ソケット22、受け部23、及び、押え部24を備える。第一ボールスタッド21は、球体部21A、棒部21B、及び、基部21Cを有する。球体部21Aは、球状の部位である。棒部21Bは、球体部21Aから右側に向けて延びる円柱状の部位である。棒部21Bの断面の径は、球体部21Aの直径よりも小さい。図8に示すように、棒部21Bは、球体部21Aの中心211から放射状に延びる仮想線212に沿って延び、右斜め後方に曲折し、仮想線213に沿って更に延びる。基部21Cは、棒部21Bのうち球体部21A側と反対側に接続する。図6に示すように、接続具9の左面の上端部に凹部911が設けられる。図8に示すように、第一ボールスタッド21の基部21Cは、左側から凹部911に嵌る。凹部911の底部には、左右方向に貫通する非図示の孔が形成される。この孔に、右側から左側に向けてねじ912が挿通する。ねじ912は、第一ボールスタッド21の基部21Cに設けられたねじ孔に螺合する。これによって、第一ボールスタッド21はねじ912によって接続具9に固定される。
受け部23は、接続部材70の第二円筒部72Bの内側に収容される。受け部23は、緩衝材として機能する弾性変形可能なゴムである。受け部23の左側面は、第二円筒部72Bの底部721に接触する。受け部23の右側面に、円形に窪んだ凹部23Bが設けられる。凹部23Bは、第一ボールスタッド21の球体部21Aの左側略半分の部分に左側から接触する。押え部24は半球体状を有する。押え部24の開口は左側を向く。押え部24は、左右方向に貫通する円形の孔24Aを有する。第一ボールスタッド21の棒部21Bは、孔24Aに挿通する。孔24Aの直径は、第一ボールスタッド21の棒部21Bの断面の径と略同一である。押え部24の内側面に対応する壁部24Bは、第一ボールスタッド21の球体部21Aの右側略半分の部分に右側から接触する。球体部21Aは、受け部23の凹部23Bと押え部24の壁部24Bとによって左右両側から挟まれる。
ソケット22は、左右方向に延びる円筒状の部材である。ソケット22の内径は、接続部材70の第二円筒部72Bの外径と略同一である。ソケット22の内側面のうち左端部分に、ねじ山が形成されている。このねじ山は、第二円筒部72Bの外側面に形成されたねじ山に螺合する。これによって、ソケット22は接続部材70に接続する。第一ボールスタッド21の球体部21A、受け部23、及び、押え部24は、第二円筒部72Bとソケット22とで囲まれた空間に収容される。
図7に示すように、ソケット22の右端部に、中心に向けて湾曲しながら延びる壁部221が設けられる。壁部221には、左右方向に貫通する円形の孔22Aが形成される。第一ボールスタッド21の棒部21Bは、孔22Aに挿通する。壁部221の孔22Aの内面は、押え部24の外側面24Cに右側から接触する。押え部24の右側の一部分は、孔22Aからソケット22の外側にはみ出している。
図8に示すように、接続部材70の第二円筒部72Bにソケット22が螺合した状態で、ソケット22の壁部221は、押え部24を左側に向けて押す。押え部24の壁部24Bに接触した状態の第一ボールスタッド21の球体部21Aは、押え部24に押されて左側に移動し、受け部23に押し付けられる。これによって、受け部23と押え部24とによって球体部21Aが左右両側から挟まれた状態が維持される。
第二円筒部72Bに対するソケット22の螺合の程度に応じて、第二円筒部72Bの底部721とソケット22の壁部221との間の距離は変化する。底部721と壁部221との間の距離に応じて、ソケット22が押え部24を押す力、及び、受け部23及び押え部24が球体部21Aを挟む力は変化する。本実施形態において、HMD1は、ソケット22に対して押え部24が移動可能となり、且つ、受け部23に対して球体部21Aが移動可能となるように、第二円筒部72Bに対するソケット22の螺合の程度が予め調整されているものとする。この場合、図7に示すように、第一ボールスタッド21は、球体部21Aの中心211から放射状に延びる仮想線212を軸として、矢印2Aで示される方向に回転可能となる。又、第一ボールスタッド21は、ソケット22の壁部221の孔22Aに棒部21Bが接触しない範囲、即ち、中心211と壁部221の内側の端部とを結ぶ仮想の円錐面214で囲まれた範囲で、矢印2Bで示される方向に移動可能となる。なお、第一ボールスタッド21が矢印2A、2Bで示される方向に移動する場合、押え部24も、第一ボールスタッド21の移動に伴って移動することになる。一方、第一ボールスタッド21が矢印2A、2Bで示される方向に移動する場合、ソケット22の壁部221の孔22Aの内面と押え部24の外側面24Cとは互いに摺動し、且つ、球体部21Aと受け部23の凹部23Bとのそれぞれの面は互いに摺動する。
第二ボールスタッド31の上記の移動は、仮想線212と直交し、且つ、互いに直交する2つの軸(例えば、前後方向に延びる第一軸と、上下方向に延びる第二軸)を中心とした回転移動の一部に相当する。図7の左右方向をX軸、前後方向をY軸、上下方向をZ軸とすれば、仮想線212まわりの移動はX軸まわりの回転Xθ、円錐面214内での移動はY軸まわりの回転YθとZ軸まわりの回転Zθの合成として表現されることになる。つまり、第一ボールジョイント2は、3つの自由度で第一ボールスタッド21を移動させることが可能ということになる。第一ボールスタッド21が移動可能であるので、第一ボールジョイント2は、図2に示す第一中心線991を中心に移動可能である。
表示装置11は、連結部材81と、第二ボールジョイント3を介して、接続具9に連結される。図2及び図4に示すように、連結部材81は、前後方向に延びる略角柱状の部材である。図4に示すように、連結部材81の前端部には、左側に突出する突出部812が設けられている。突出部812の左端面には、左方に突出する突出部813が設けられている。突出部813が、第二筐体14の図示しない穴部に挿入されることで、連結部材81が表示装置11に保持される。
図9に示すように、連結部材81の後部の右面には、左面視変形状に左方に凹んだ凹部である接続凹部814が設けられている。接続凹部814の中央部には、右方に延びる円筒部815が設けられている。接続凹部814の内面と、円筒部815との間に、第二ボールジョイント3に接続される接続部(図示略)が挿入されることで、第二ボールジョイント3と連結部材81とが接続される。
図10に示すように、第二ボールジョイント3の構成は、一部の構成を除き、第一ボールジョイント2と略同一である。以下では、上記における第一ボールジョイント2の説明との重複を避けるため、第二ボールジョイント3の説明を省略又は簡略化している。第二ボールジョイント3は、第二ボールスタッド31、ソケット32、受け部(図示略)、及び、押え部34を備える。第二ボールスタッド31、ソケット32、受け部、及び、押え部34は、それぞれ、第一ボールジョイント2の第一ボールスタッド21、ソケット22、受け部23、及び、押え部24に対応する。
第二ボールスタッド31は、球体部31A、棒部31B、及び、基部31Cを有する。球体部31A、棒部31B、及び、基部31Cの形状は、第一ボールスタッド21の球体部21A、棒部21B、及び、基部21Cの形状と同一である。棒部31Bは、球体部31Aの中心311から放射状に延び、右斜め後方に曲折して更に延びる。図6に示すように、接続具9の左面の下端部に凹部913が設けられる。第二ボールスタッド31の基部31C(図10参照)は、左側から凹部913に嵌る。凹部913の底部には、左右方向に貫通する非図示の孔が形成される。この孔に、右側から左側に向けてねじ(図示略)が挿通する。ねじは、第二ボールスタッド31の基部31Cに設けられたねじ孔に螺合する。これによって、第二ボールスタッド31はねじによって接続具9に固定される。
押え部34の形状は、第一ボールジョイント2の押え部24と構造がやや異なるが、詳細については省略する。ソケット32の形状は、第一ボールジョイント2のソケット22と同一である。図10に示すように、第二ボールスタッド31は、球体部31Aの中心311から放射状に延びる仮想線312を軸として、矢印3Aで示される方向の回転が可能となる。又、第二ボールスタッド31は、押え部34の開口34Aに棒部31Bが接触しない範囲、即ち、中心211と壁部321の内側の端部とを結ぶ仮想の円錐面314で囲まれた範囲で、矢印3Bで示される方向に移動可能となる。第二ボールスタッド31が矢印3A、3Bで示される方向に移動する場合、押え部34の開口34Aの内面と球体部31Aとは互いに摺動し、且つ、球体部31Aと受け部とのそれぞれの面は互いに摺動する。
なお、この場合の移動は、仮想線312と直交し、且つ、互いに直交する2つの軸(例えば、左右方向に延びる第一軸と、上下方向に延びる第二軸)を中心とした回転移動に相当する。図10の左右方向をX軸、前後方向をY軸、上下方向をZ軸とすれば、仮想線312まわりの移動はX軸まわりの回転Xθ、円錐面314内での移動はY軸まわりの回転YθとZ軸まわりの回転Zθの合成として表現されることになる。つまり、第二ボールジョイント3は、第一ボールジョイント2と同様、3つの自由度で第二ボールスタッド31を移動させることが可能ということになる。第二ボールスタッド31が移動可能であるので、第二ボールジョイント3は、図2に示す第二中心線992を中心に移動可能である。
図11及び図12を参照し、アイキャップ90について説明する。アイキャップ90は、表示装置11に対して脱着可能である。アイキャップ90は、外光を遮ることが可能である。アイキャップ90は、側壁901及びキャップ係合部902を備えている。側壁901は、後方向に向かうほど、開口が大きくなる円筒状である。キャップ係合部902は、側壁901の前端が、径方向内側に突出した部位である。キャップ係合部902が、表示装置11の脱着部17の周囲に配置されることで、アイキャップ90が表示装置11に係合される。これによって、アイキャップ90が、筐体12、より詳細には筐体12における脱着部17の周囲に配置される。
アイキャップ90は、例えば、合成樹脂で形成される。アイキャップ90の後端部が、使用者の眼の周囲に密着した場合、アイキャップ90によって周囲の外光が遮られる。このため、レンズユニット6を通した画像の視認性が向上する。
図13〜図15を参照して、ミラー部5について説明する。ミラー部5は、表示装置11に対して着脱可能である(図13及び図14参照)。ミラー部5は、脱着部17(図14参照)によって支持される。なお、ミラー部5が表示装置11に装着される場合、光軸97が左方向に向くように、表示装置11の向きが設定される。このため、表示装置11の筐体12の長手方向は、左右方向となる。
図13に示すように、ミラー部5は、ミラー筐体52、ハーフミラー56、及びミラー係合部59(図15参照)を備えている。ミラー筐体52は、左右方向に延びる略筒状であり、後面が開口している。ミラー筐体52の左端部は、前斜め右側方向に傾いている。ミラー筐体52の左端部には、左右方向に開口する開口部51が設けられている。ハーフミラー56は、ミラー筐体52の開口部51の内側に支持される。ハーフミラー56は、前斜め右側方向に傾いている。ハーフミラー56の前側は、ミラー筐体52によって覆われない。
図15に示すように、ミラー係合部59はミラー筐体52の右端部に2つ設けられている。一方のミラー係合部59は、ミラー筐体52の上部から下側に突出する凸部である。他方のミラー係合部59は、ミラー筐体52の下部から上方に突出する凸部である。ミラー部5が表示装置11に装着される場合、ミラー筐体52の後端部が、脱着部17(図14参照)の周囲に配置される。このとき、ミラー係合部59が、表示装置11の凹部93(図14参照)に係合する。
ハーフミラー56の後面を、反射面56Aという。脱着部17にミラー部5が装着されると、画像ユニット7からレンズユニット6に向かう左方向側において、ハーフミラー56の反射面56Aが、光軸97に対して傾斜した状態で装着される。ハーフミラー56は、画像ユニット7から射出された画像光の一部(例えば、50%)を、反射面56Aによって光軸97の延びる方向と交差する後方向に反射させることができる(図13の矢印96参照)。使用者の眼は、ハーフミラー56によって反射された画像光に基づいて、虚像を視認できる。又、ハーフミラー56は、前側から入射した外界の光の一部を、後側に透過させることができる。
なお、本発明において、上記のハーフミラー56の代わりに、背景の光が透過しない一般的な鏡などの反射部材が用いられてもよい。又、ハーフミラー56の代わりに、プリズムや回折格子のような光路偏向部材が用いられてもよい。
本実施形態においては、ミラー部5が脱着部17によって表示装置11の筐体12から外される場合と、ミラー部5が筐体12に装着される場合とで、表示装置11の向きが異なる(図1及び図13参照)。本実施形態では、表示装置11の向きを変更するために、異なる連結部材が使用される。
ミラー部5が表示装置11から外された状態でHMD1が使用される場合、図2に示す連結部材81が用いられ、表示装置11が接続具9に連結される。連結部材81は、第二中心線992が延びる方向と光軸97とが交差するように、表示装置11を連結する。なお、図2等においては、光軸97は1つのみ記載しているが、画像ユニット7から射出される画像の光軸97は、画像ユニット7の範囲内で複数あり、そのうちのいずれかと、第二中心線992が延びる方向とが交差すればよい。例えば、光軸97は、各画素に存在するので、画素数分存在する。
ミラー部5が表示装置11に装着された状態でHMD1が使用される場合、図13に示す連結部材84が用いられ、表示装置11が接続具9に連結される。図16に示すように、連結部材84は、前後方向に延びる略角柱状の部材である。連結部材84の前後方向の長さは、連結部材81(図2参照)の連結部材81の長さより短い。連結部材84の前端部には、前方に突出する突出部843が設けられている。突出部843が、第二筐体14(図4参照)の図示しない穴部に挿入されることで、連結部材84が表示装置11に保持される。
連結部材84の後部の右面には、左面視円形状に左方に凹んだ凹部である接続凹部844が設けられている。接続凹部844の中央部には、右方に延びる円筒部845が設けられている。接続凹部844の内面と、円筒部845の外面との間に、第二ボールジョイント3に接続される接続部(図示略)が挿入されることで、第二ボールジョイント3と連結部材84とが接続される(図13参照)。
図13に示すように、連結部材84は、第二中心線992が延びる方向と光軸97とが同じ方向となるように、表示装置11を連結する。なお、非透過型のHMD1(図1及び図2参照)として使用する場合と、透過型のHMD1(図13参照)として使用する場合とを切り替える場合、連結部材81(図2参照)と連結部材84(図13参照)とのみを交換してもよい。また、連結部材81が接続された表示装置11Aと、連結部材84が接続された表示装置11Bとを1つずつ用意し、表示装置11Aと表示装置11Bとを交換してもよい。加えて、非透過型のHMD1と透過型のHMDとして使用する場合とを切り替える連結部材は、例えばフレキシブルジョイントのように、1自由度以上可動可能な部材で構成されていてもよい。さらに、連結部材として、支軸を中心に回動可能に構成される部材を用いるなどしてもよい。この場合、例えば、図2に示す連結部材81の前端部に、上下方向に延びる支軸を配置し、支軸を中心に表示装置11が回動するようにしてもよい。
以上のように、本実施形態におけるHMD1が形成される。本実施形態では、接続具9は、第一ボールジョイント2と第二ボールジョイント3とによって移動可能である。これによって、接続具9を伸縮させることなく、使用者の眼前にレンズユニット6の後側の表面67(図4参照)を配置することができる。また、第一中心線991と第二中心線992と接続具9に対して同じ方向側に延びるので、異なる方向に延びる場合に比べて、装着具8に対する表示装置11Aの可動範囲をより広くすることができる。よって、視軸98に対して光軸97が平行となり、かつ、光軸97がレンズユニット6の表面67(図4参照)に直交する構成の表示装置11Aであっても、使用者は、眼前に表示装置11Aを配置し易く、かつ、眼前以外の場所に移動させ易い。よって、使用者の利便性が向上する。
また、第二中心線992が延びる方向は、光軸97と交差する。本実施形態では、表示装置11Aの可動範囲が広いので、第二中心線992が延びる方向が光軸97と交差する配置であっても、使用者は、眼前に表示装置11Aを配置しやすい。よって、使用者の利便性が向上する。
また、調節機構4及び操作部材41が設けられ、画像ユニット7からの画像の表示に関する調整を行うことができる。本実施形態においては、操作部材41を介して調節機構4が操作されると、レンズユニット6と画像ユニット7との相対位置が調整される。これによって、視度を調整することができる。表示装置11Aの稼働範囲が広いので、眼前に表示装置11Aを配置し易いのに加え、操作部材41を介して調節機構4を調整することで視度調整することができるので、使用者の利便性が向上する。
また、HMD1の筐体12は、ミラー部5を着脱可能な脱着部17を備えている。よって、HMD1は、用途に応じて、使用者に、画像ユニット7から出力され、レンズユニット6を通して表示された画像を直接視認させる場合(図1参照)と、ミラー部5を取り付けてハーフミラー56に反射された画像を視認させる場合(図14参照)とを選択させることができる。よって、用途に応じて画像の表示態様が選択できない場合に比べて、利用者の利便性が向上する。
また、脱着部17によってミラー部5が表示装置11から外される場合、連結部材81は、第二中心線992が延びる方向と光軸97とが交差するように表示装置11を連結する(図2参照)。係る構成によって、レンズユニット6の後側の表面67(図4参照)が使用者の眼前に配置されやすくなる(図2参照)。また、脱着部17によってミラー部5が表示装置11に装着される場合、連結部材84は、第二中心線992が延びる方向と光軸97とが同じ方向となるように表示装置を連結する(図13参照)。係る構成によって、ミラー部5が表示装置11から外された場合に、ミラー部5、より詳細にはハーフミラー56を使用者の眼前に配置しやすくなる。すなわち、使用者がレンズユニット6の表面67を直接見る場合、及び、ミラー部5を介して画像を見る場合のどちらであっても、画像が表示される部位を使用者の眼前に配置しやすい。よって使用者の利便性が向上する。
また、脱着部17には、凹部93が設けられているので、ミラー部5のミラー係合部59と凹部93とが係合することで、ミラー部5を位置決めすることができる。また、ミラー部5を係合するための部位が凹部93であるので、ミラー部5を表示装置11から外した場合に、表示装置11から突出しない。このため、ミラー部5を係合する部位が凹部93ではなく、突出部である場合に比べて、使用者が表示装置11における脱着部17の部分を眼に近づけても安全である。
また、装着具8は、使用者の頭部に沿って装着可能な弧状であり、第一ボールジョイント2は、装着具8によって支持される。このため、弧状の装着具8によってHMD1が頭部に固定され、第一ボールジョイント2の位置も固定される。よって、装着具8が、例えば、帽子のつば部等に装着されるなど、使用者が自由に装着する位置を決定できる場合に比べて、表示装置11の位置が安定し易い。よって、使用者は、眼前に表示装置11を配置し易い。故に、使用者の利便性が向上する。
上記実施形態において、装着具8は本発明の「装着部」の一例である。表示装置11は本発明の「表示ユニット」の一例である。画像ユニット7は本発明の「画像形成部」の一例である。レンズユニット6は本発明の「表示部」の一例である。接続具9は本発明の「支持部」の一例である。第一ボールジョイント2は本発明の「第一ジョイント」の一例である。第二ボールジョイント3は本発明の「第二ジョイント」の一例である。調節機構4及び操作部材41は本発明の「調節部」の一例である。脱着部17は本発明の「脱着機構」及び「カバー脱着部」の一例である。
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、HMD1は、装着具8によって使用者の頭部に装着されていたが、これに限定されない。例えば、使用者の帽子に着脱可能な機構を有し、この機構によって使用者の頭部に装着されてもよい。
また、脱着部17に凹部93が設けられなくてもよい。また、表示装置11にアイキャップ90が着脱できなくてもよい。また、表示装置11にミラー部5が脱着できなくてもよい。脱着部17が設けられなくてもよい。
本実施形態では、画像ユニット7からの画像の表示に関する調整を行うことができる調整部として、操作部材41及び調節機構4が設けられており、操作部材41及び調節機構4は、レンズユニット6を前後方向に移動させていた。しかし、操作部材41及び調節機構4は、画像ユニット7を前後方向に移動させてもよい。また、操作部材41及び調節機構4は、レンズユニット6及び画像ユニット7のそれぞれを前後方向に移動させ、それぞれの相対位置を変更させてもよい。また、表示装置11が操作部材41及び調節機構4を備えていなくてもよく、レンズユニット6及び画像ユニット7の相対的な位置関係は固定的であってもよい。また、調節機構4及び操作部材41が設けられなくてもよい。また、調整部は、画像ユニット7からの画像の表示に関する調整を行うことができればよく、例えば、画像ユニット7の輝度を調整するものでもよい。また、筐体12の長手方向が、光軸97と平行であったが、筐体12の長手方向が光軸97と交差してもよい。
また、非透過型HMD1において使用される連結部材81(図1及び図2参照)の形状は限定されない。図17は、連結部材81の変形例である連結部材83である。連結部材83は、非透過型HMD1において使用される。連結部材83は、前後方向に延びる板状部材832を備えている。板状部材832は、表示装置11の第二筐体14(図4参照)の代わりに配置される部材であり、筐体12の一部を形成する。このため、板状部材832の後端部には、脱着部17の一部と、凹部93の一部が形成されている。板状部材832の左面832B側に、第一筐体13(図4参照)が接続され、表示装置11の筐体12を形成する。
板状部材832の右面832Aの前部には、右方に突出する円筒部834が設けられている。円筒部834の内側中央部には、板状部材832から右方に延びる円筒部835が設けられている。円筒部834の内面と円筒部835の外面と間に、第二ボールジョイント3に接続される接続部(図示略)が挿入されることで、第二ボールジョイント3と連結部材84とが接続される。以上のように、連結部材83が形成される。連結部材83が使用されると、HMD1は、図1及び図2に示す場合と同様に、非透過型のHMD1として機能する。
また、透過型HMD1において使用される連結部材84(図14参照)の形状は限定されない。図18は、連結部材84の変形例である連結部材85である。連結部材85は、透過型HMD1において使用される。連結部材85は、左右方向に延びる板状部材852を備えている。板状部材852は、表示装置11の第二筐体14の代わりに配置される部材であり、筐体12の一部を形成する。このため、板状部材852の左端部には、脱着部17の一部と、凹部93の一部が形成されている。板状部材852の前面852B側に、第一筐体13(図13参照)が接続され、表示装置11の筐体12を形成する。
板状部材852の後面852Aの右部には、後方に突出する板部859が設けられている。板部859の後部の右面には、右面視円形状に左方に凹んだ凹部である接続凹部854が設けられている。接続凹部854の中央部には、右方に延びる円筒部855が設けられている。接続凹部854の内面と、円筒部855の外面との間に、第二ボールジョイント3に接続される接続部(図示略)が挿入されることで、第二ボールジョイント3と連結部材84とが接続される。以上のように、連結部材85が形成される。連結部材85が使用されると、HMD1は、図13に示す場合と同様に、非透過型のHMD1として機能する。
1 HMD
2 第一ボールジョイント
3 第二ボールジョイント
4 調節機構
5 ミラー部
6 レンズユニット
7 画像ユニット
8 装着具
9 接続具
11,11A,11B 表示装置
12 筐体
17 脱着部
21 第一ボールスタッド
31 第二ボールスタッド
41 操作部材
56 ハーフミラー
59 ミラー係合部
63 レンズ
78 液晶表示装置
81,83,84,85 連結部材
89 光学瞳
90 アイキャップ
93 凹部
97 光軸
98 視軸

Claims (5)

  1. 使用者の頭部に装着可能な装着部と、
    画像を表示する表示部を有する表示ユニットと、
    前記表示ユニットに設けられ、前記表示部に表示される画像を形成する画像形成部と、
    前記表示ユニットを支持する支持部と、
    前記装着部と前記支持部とを連結する第一ジョイントと、
    前記支持部と前記表示ユニットとを連結する第二ジョイントと
    前記表示ユニットの外装を形成し、長手方向が前記画像形成部の光軸と平行である筐体と、
    前記第二ジョイントと前記表示ユニットを連結する連結部材と
    を備え、
    前記第一ジョイントの可動領域の中心線である第一中心線と、前記第二ジョイントの可動領域の中心線である第二中心線が、前記支持部に対して同じ方向側に伸び、
    記光軸と前記表示部における前記画像を射出する表面とは互いに直交し、
    前記表示ユニットは、前記光軸と光学瞳の視軸とが平行となる位置に配置され
    前記画像形成部からの光を反射する反射面を有するミラー部を脱着可能な脱着機構を前記筐体に備え、
    前記脱着機構は、前記画像形成部から前記表示部に向かう方向側において、前記反射面を、前記光軸に対して傾斜した状態で装着し、
    前記脱着機構によって前記ミラー部が前記筐体から外される場合、
    前記連結部材は、前記光軸と前記第二中心線が延びる方向とが交差するように前記表示ユニットを連結し、
    前記脱着機構によって前記ミラー部が前記筐体に装着される場合、
    前記連結部材は、前記光軸と前記第二中心線が延びる方向とが同じ方向となるように前記表示ユニットを連結することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
  2. 前記表示ユニットに設けられ、前記画像形成部からの前記画像の表示に関する調整を行う調整部を備えたことを特徴とする請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ。
  3. 前記脱着機構に設けられ、前記ミラー部が有する係合部に係合する凹部を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のヘッドマウントディスプレイ。
  4. 前記筐体の周囲に配置されて外光を遮ることが可能なカバー部を脱着可能なカバー脱着部を前記筐体に備えたことを特徴とする請求項からのいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
  5. 前記装着部は、使用者の頭部に沿って装着可能な弧状であり、
    前記第一ジョイントは、前記装着部に支持されることを特徴とする請求項1からのいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2020002954A (es) 2017-09-26 2020-08-17 Nissan Chemical America Corp Uso de gases y fluidos de recuperacion de hidrocarburos que contienen nanoparticulas para mejorar la recuperacion de hidrocarburos.
WO2019090073A1 (en) 2017-11-03 2019-05-09 Nissan Chemical America Corporation Using brine resistant silicon dioxide nanoparticle dispersions to improve oil recovery
US11029729B1 (en) * 2018-05-07 2021-06-08 Facebook Technologies, Llc Adjustable strap assemblies, systems, and methods for head-mounted displays
MX2021005001A (es) 2018-11-02 2021-06-15 Nissan Chemical America Corp Recuperacion de petroleo mejorada utilizando liquidos de tratamiento que comprenden silice coloidal con un apuntalante.
US11518931B2 (en) 2019-02-04 2022-12-06 Nissan Chemical America Corporation Method of mitigating frac hit production interference from adjacent oil wells using treatment fluids with nanoparticles
WO2021022092A1 (en) * 2019-07-30 2021-02-04 Vuzix Corporation Augmented really display hat mount
WO2021106235A1 (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示装置
US20230324687A1 (en) * 2020-08-20 2023-10-12 Snap Inc. Wearable optical devices
JP2022115244A (ja) * 2021-01-28 2022-08-09 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置及びその製造方法
CN113406802B (zh) * 2021-06-30 2023-06-13 亮风台(上海)信息科技有限公司 Ar显示装置和可穿戴装置
CN113671713B (zh) * 2021-10-22 2022-01-28 深圳市谦视智能科技有限责任公司 一种近眼虚拟显示装置及近眼头戴虚拟设备

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6034653A (en) * 1997-08-01 2000-03-07 Colorado Microdisplay, Inc. Head-set display device
JP2001108935A (ja) * 1999-08-05 2001-04-20 Olympus Optical Co Ltd 頭部装着型映像表示装置
US6747611B1 (en) * 2000-07-27 2004-06-08 International Business Machines Corporation Compact optical system and packaging for head mounted display
JP3797962B2 (ja) * 2002-08-22 2006-07-19 三菱電機株式会社 頭部装着型画像表示装置
KR101196275B1 (ko) * 2003-12-26 2012-11-06 가부시키가이샤 니콘 니어 아이 디스플레이 장치, 헤드폰, 및 이들을 구비한시스템
JP4828181B2 (ja) * 2005-08-29 2011-11-30 三菱電機株式会社 頭部搭載型画像表示装置
US9344612B2 (en) * 2006-02-15 2016-05-17 Kenneth Ira Ritchey Non-interference field-of-view support apparatus for a panoramic facial sensor
JP2008085854A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Nikon Corp 頭部装着型ディスプレイシステム
US7798638B2 (en) * 2007-01-02 2010-09-21 Hind-Sight Industries, Inc. Eyeglasses with integrated video display
JP5023755B2 (ja) * 2007-03-26 2012-09-12 ブラザー工業株式会社 画像表示装置
JP5212901B2 (ja) * 2008-09-25 2013-06-19 ブラザー工業株式会社 眼鏡型の画像表示装置
JP5223689B2 (ja) * 2009-01-16 2013-06-26 ブラザー工業株式会社 ヘッドマウント型表示装置およびその駆動方法
JP2010226660A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Olympus Corp 眼鏡装着型画像表示装置
JP5245981B2 (ja) * 2009-03-30 2013-07-24 ブラザー工業株式会社 ヘッドマウントディスプレイ
JP2010231119A (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 Brother Ind Ltd 眼鏡型の画像表示装置
JP5131254B2 (ja) * 2009-07-15 2013-01-30 ブラザー工業株式会社 Hmd用アタッチメント装置
JP2011077960A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Brother Industries Ltd ヘッドマウントディスプレイ
US20110127305A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-02 Matthew Yates Adjustment device for a head-worn viewing system and method of use thereof
EP2372431A3 (en) * 2010-03-24 2011-12-28 Olympus Corporation Head-mounted type display device
JP5170144B2 (ja) * 2010-03-29 2013-03-27 ブラザー工業株式会社 眼鏡型の画像表示装置
US20120002046A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Raytheon Company Flip-Up Hands-Free Display Mount
US8446676B2 (en) * 2010-09-16 2013-05-21 Olympus Corporation Head-mounted display device
JP5594258B2 (ja) * 2011-08-23 2014-09-24 ブラザー工業株式会社 ヘッドマウントディスプレイ
US8977205B2 (en) * 2011-10-06 2015-03-10 Symbol Technologies, Inc. Head-mounted computer with peripheral expansion port
US9529197B2 (en) * 2012-03-21 2016-12-27 Google Inc. Wearable device with input and output structures
US9417660B2 (en) * 2012-04-25 2016-08-16 Kopin Corporation Collapsible head set computer
KR101321157B1 (ko) * 2012-08-07 2013-10-23 한양대학교 산학협력단 슬라이딩 구조를 가지는 착용형 디스플레이 장치
WO2015030100A1 (ja) * 2013-08-30 2015-03-05 ブラザー工業株式会社 画像表示装置及びヘッドマウントディスプレイ
WO2015030099A1 (ja) * 2013-08-30 2015-03-05 ブラザー工業株式会社 画像表示装置及びヘッドマウントディスプレイ
JP6011563B2 (ja) * 2014-02-27 2016-10-19 ブラザー工業株式会社 画像表示装置及びヘッドマウントディスプレイ
EP3146379A4 (en) * 2014-05-23 2018-01-24 Nuviz, Inc. Helmet mounted display
KR102209512B1 (ko) * 2014-06-30 2021-01-29 엘지전자 주식회사 글래스 타입 단말기
JP2016017968A (ja) * 2014-07-04 2016-02-01 キヤノン株式会社 アイカップ、及びこれを有する撮影装置
JP6281455B2 (ja) * 2014-09-12 2018-02-21 ブラザー工業株式会社 ヘッドマウントディスプレイ
WO2016099090A1 (ko) * 2014-12-17 2016-06-23 엘지이노텍(주) 착용형 디스플레이 장치
EP3261338A4 (en) * 2015-02-17 2018-03-28 Konica Minolta, Inc. Head mounted display
US9841603B2 (en) * 2015-02-24 2017-12-12 Kopin Corporation Electronic eyewear viewing device
JP6528498B2 (ja) * 2015-03-25 2019-06-12 セイコーエプソン株式会社 頭部搭載型ディスプレイ
JP2016201754A (ja) * 2015-04-14 2016-12-01 株式会社東芝 画像情報処理装置
US20170090200A1 (en) * 2015-09-30 2017-03-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Display device and head mounted display

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