JP2013074324A - Head-mounted display device - Google Patents

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connecting member
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Hitoshi Saito
均 齊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head-mounted display device convenient to use.SOLUTION: A head-mounted display device 1 comprises: a display 2 for emitting image light; a mounted unit 5 mounted to the head of an observer; and a connection unit 10 for detachably connecting the display 2 to the mounted unit 5. The connection unit 10 comprises: a display-side connection member 9 provided at the display 2; and a mounted-side connection member 53 provided at the mounted unit 5. The display-side connection member 9 and the mounted-side connection member 53 magnetically connects the display 2 to the mounted unit 5.

Description

本発明は、観察者の頭部に装着される頭部装着型表示装置に関する。   The present invention relates to a head-mounted display device mounted on an observer's head.

従来、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示素子にて形成された画像を光学系により観察者に観察させる頭部装着型表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の頭部装着型表示装置は、表示ユニットを支持する支持アームと、観察者の頭部に装着される支持体とを備え、支持体に設けられたソケットに支持アームが挿入されることで、表示ユニットが着脱自在に支持体に支持される。 Conventionally, there has been proposed a head-mounted display device that allows an observer to observe an image formed by a display element such as an LCD (Liquid Crystal Display) using an optical system (see, for example, Patent Document 1).
The head-mounted display device described in Patent Literature 1 includes a support arm that supports the display unit and a support body that is mounted on the observer's head, and the support arm is inserted into a socket provided on the support body. As a result, the display unit is detachably supported by the support.

特開平１０−７５４０８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-75408

しかしながら、特許文献１に記載の頭部装着型表示装置では、支持アームの先端に脱落防止用の爪が設けられており、表示ユニットを支持体から取り外すためには、脱落防止用の爪を押し戻しつつ、支持体のソケットから支持アームを引き抜く必要がある。このため、表示ユニットの取り外しに時間がかかり、観察者が煩わしく感じてしまうという問題がある。   However, in the head-mounted display device described in Patent Document 1, the support arm is provided with a drop-out preventing claw, and in order to remove the display unit from the support, the drop-out prevention claw is pushed back. However, it is necessary to pull out the support arm from the socket of the support. For this reason, it takes time to remove the display unit, and there is a problem that the observer feels bothersome.

本発明の目的は、使用感を向上させることができる頭部装着型表示装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a head-mounted display device that can improve the feeling of use.

本発明の頭部装着型表示装置は、画像光を出射する表示部と、観察者の頭部に装着される装着部と、前記装着部に前記表示部を着脱自在に接続する接続部とを備え、前記接続部は、前記表示部に設けられた表示部側接続部材と、前記装着部に設けられた装着部側接続部材とを備え、前記表示部側接続部材および前記装着部側接続部材は、前記表示部を磁力により前記装着部に接続することを特徴とする。   The head-mounted display device of the present invention includes a display unit that emits image light, a mounting unit that is mounted on the observer's head, and a connection unit that detachably connects the display unit to the mounting unit. The connection unit includes a display unit side connection member provided in the display unit and a mounting unit side connection member provided in the mounting unit, the display unit side connection member and the mounting unit side connection member Is characterized in that the display part is connected to the mounting part by magnetic force.

本発明では、表示部に設けられた表示部側接続部材と、装着部に設けられた装着部側接続部材とは、表示部を磁力により装着部に接続する。
このことにより、表示部側接続部材と装着部側接続部材とを近付ければ、磁力により表示部を装着部に接続することができ、表示部側接続部材と装着部側接続部材とを引き離せば、表示部を装着部から取り外すことができる。従って、表示部の着脱を容易に行うことができるので、観察者に煩わしさを感じさせることがなく、頭部装着型表示装置の使用感を向上させることができる。 In the present invention, the display unit side connecting member provided in the display unit and the mounting unit side connecting member provided in the mounting unit connect the display unit to the mounting unit by magnetic force.
As a result, when the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member are brought close to each other, the display unit can be connected to the mounting unit by magnetic force, and the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member can be separated. In this case, the display unit can be removed from the mounting unit. Therefore, the display unit can be easily attached and detached, so that the observer does not feel bothersome and the usability of the head-mounted display device can be improved.

本発明の頭部装着型表示装置において、前記接続部は、前記頭部装着型表示装置の装着状態において、当該接続部を中心に前記表示部と前記装着部とを上下方向および水平方向の少なくとも２方向に相対回転可能に設けられていることが好ましい。   In the head-mounted display device according to the aspect of the invention, the connection unit may be configured such that, when the head-mounted display device is mounted, the display unit and the mounting unit are centered on the connection unit at least in the vertical direction and the horizontal direction. It is preferable to be provided so as to be relatively rotatable in two directions.

本発明では、接続部は、表示部と装着部とを上下方向および水平方向の２方向に相対回転可能に設けられているので、頭部装着型表示装置を装着した状態で、これら２方向に表示部を回転させることができる。このため、表示部を上下方向および水平方向に位置調整することができるので、使用感をより向上させることができる。   In the present invention, the connecting portion is provided so that the display portion and the mounting portion can be rotated relative to each other in two directions, the vertical direction and the horizontal direction, so that the head-mounted display device is mounted in these two directions. The display unit can be rotated. For this reason, since a display part can be position-adjusted to an up-down direction and a horizontal direction, a usability | use_condition can be improved more.

本発明の頭部装着型表示装置において、前記接続部は、前記上下方向の相対回転を規制する規制部を備え、前記水平方向の相対回転は許容可能に構成されていることが好ましい。   In the head-mounted display device according to the aspect of the invention, it is preferable that the connection portion includes a restriction portion that restricts the relative rotation in the vertical direction, and the relative rotation in the horizontal direction is allowed.

ところで、装着部に対して表示部を上下方向に相対回転可能に接続部を構成した場合、表示部の自重や観察者の動きにより、表示部が上下方向に位置ずれしてしまうことが考えられる。この場合、表示部が観察者の顔に当たってしまい、観察者に不快感を与えてしまう。
本発明では、接続部は、上下方向の相対回転を規制する規制部を備えているので、表示部が上下方向に位置ずれしてしまうことを防止することができる。このため、表示部が観察者の顔に当たることがなく、観察者に不快感を与えることがないので、頭部装着型表示装置の使用感をさらに向上させることができる。 By the way, when the connection unit is configured so that the display unit can be rotated in the vertical direction relative to the mounting unit, the display unit may be displaced in the vertical direction due to the weight of the display unit or the movement of the observer. . In this case, the display unit hits the face of the observer, giving an unpleasant feeling to the observer.
In the present invention, since the connecting portion includes a restricting portion that restricts relative rotation in the vertical direction, the display portion can be prevented from being displaced in the vertical direction. For this reason, since the display unit does not hit the observer's face and the observer is not uncomfortable, the usability of the head-mounted display device can be further improved.

本発明の頭部装着型表示装置において、前記規制部は、前記表示部側接続部材および前記装着部側接続部材のうちの一方に水平方向に設けられた溝と、前記表示部側接続部材および前記装着部側接続部材のうちの他方に設けられ、前記溝に係止されるリブとを備えていることが好ましい。   In the head-mounted display device of the present invention, the restricting portion includes a groove provided in one of the display portion side connecting member and the mounting portion side connecting member in a horizontal direction, the display portion side connecting member, and It is preferable to include a rib provided on the other of the mounting portion side connection members and locked in the groove.

本発明では、規制部は、表示部側接続部材および装着部側接続部材のうちの一方に水平方向に設けられた溝と、他方に設けられ、溝に係止されるリブとを備えるので、溝とリブという簡易な構成で規制部を設けることができる。   In the present invention, the restricting portion includes a groove provided in one of the display portion side connecting member and the mounting portion side connecting member in the horizontal direction, and a rib provided in the other and locked to the groove. The restricting portion can be provided with a simple configuration of grooves and ribs.

本発明の頭部装着型表示装置において、前記接続部は、前記表示部側接続部材および前記装着部側接続部材のうちの一方から他方側に延出し、当該他方の一部を覆う第２規制部を備えていることが好ましい。   In the head-mounted display device of the present invention, the connection portion extends from one of the display portion side connection member and the attachment portion side connection member to the other side, and a second restriction covers a part of the other portion. It is preferable to provide the part.

本発明では、表示部側接続部材および装着部側接続部材のうちの一方から他方側に延出し、他方の一部を覆う第２規制部が設けられているので、表示部側接続部材が装着部側接続部材に対して接続が解除される方向に移動しようとした場合、表示部側接続部材および装着部側接続部材のうちの他方が第２規制部に当接し、当該移動が規制される。このため、表示部と装着部との接続が不用意に解除されることを抑制することができる。   In the present invention, since the second restricting portion that extends from one of the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member to the other side and covers the other part is provided, the display unit side connecting member is mounted. When trying to move in the direction in which the connection is released with respect to the part-side connecting member, the other of the display part-side connecting member and the mounting part-side connecting member comes into contact with the second restricting part, and the movement is restricted. . For this reason, it can suppress that the connection of a display part and a mounting part is cancelled | released carelessly.

本発明の頭部装着型表示装置において、前記接続部は、前記表示部側接続部材と前記装着部側接続部材との間に設けられた吸引力調整部材を備え、前記吸引力調整部材は、前記表示部側接続部材と前記装着部側接続部材との間隔を調整可能に構成されていることが好ましい。   In the head-mounted display device of the present invention, the connection unit includes a suction force adjustment member provided between the display unit side connection member and the mounting unit side connection member, and the suction force adjustment member includes: It is preferable that the distance between the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member is adjustable.

本発明では、接続部は、表示部側接続部材と装着部側接続部材との間隔を調整可能な吸引力調整部材を備えているので、吸引力調整部材により表示部と装着部との間隔を調整することができる。このため、表示部と装着部との間の磁力による吸引力を調整することができ、装着部に対する表示部の接続の強さを調整することができる。
すなわち、吸引力を小さくした状態で表示部を装着部に接続した場合は、表示部が装着部に弱めに接続されるため、表示部を装着部から容易に取り外すことができ、表示部の着脱を容易に行うことができる。一方、吸引力を大きくした状態で表示部を装着部に接続した場合は、表示部がより強く装着部に接続されるため、表示部が移動することを防止することができる。 In the present invention, since the connecting portion includes a suction force adjusting member capable of adjusting the distance between the display portion side connecting member and the mounting portion side connecting member, the distance between the display portion and the mounting portion is adjusted by the suction force adjusting member. Can be adjusted. For this reason, the attractive force by the magnetic force between a display part and a mounting part can be adjusted, and the strength of the connection of the display part with respect to a mounting part can be adjusted.
In other words, when the display unit is connected to the mounting unit with a reduced suction force, the display unit is weakly connected to the mounting unit, so the display unit can be easily detached from the mounting unit, and the display unit can be attached and detached. Can be easily performed. On the other hand, when the display unit is connected to the mounting unit in a state where the suction force is increased, the display unit is more strongly connected to the mounting unit, so that the display unit can be prevented from moving.

本発明の頭部装着型表示装置において、前記表示部側接続部材および前記装着部側接続部材のうちの一方には、螺旋状の溝が設けられ、前記吸引力調整部材には、前記表示部側接続部材の溝と螺合する溝が設けられていることが好ましい。   In the head-mounted display device of the present invention, one of the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member is provided with a spiral groove, and the suction force adjusting member includes the display unit. It is preferable that a groove to be screwed with the groove of the side connection member is provided.

本発明では、表示部側接続部材および装着部側接続部材のうちの一方には、螺旋状の溝が設けられ、吸引力調整部材には、表示部側接続部材の溝と螺合する溝が設けられている
このことにより、表示部側接続部材および装着部側接続部材のうちの一方に吸引力調整部材を螺合させた状態で、吸引力調整部材を回転させることにより、前記一方と吸引力調整部材との間隔が変化し、表示部側接続部材と装着部側接続部材との間隔を調整することができる。このため、表示部と装着部との間隔調整を簡単に行うことができ、表示部と装着部との間の磁力による接続の強さを容易に調整することができる。 In the present invention, one of the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member is provided with a spiral groove, and the suction force adjusting member has a groove screwed with the groove of the display unit side connecting member. Accordingly, the suction force adjusting member is rotated in a state where the suction force adjusting member is screwed to one of the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member, thereby sucking the one of the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member. The space | interval with a force adjustment member changes and the space | interval of a display part side connection member and a mounting part side connection member can be adjusted. For this reason, the distance between the display unit and the mounting unit can be easily adjusted, and the strength of the connection between the display unit and the mounting unit by the magnetic force can be easily adjusted.

本発明の頭部装着型表示装置において、前記表示部側接続部材および前記装着部側接続部材のうちの少なくとも一方は磁石を備え、前記表示部を前記磁石の磁力により前記装着部に接続することが好ましい。   In the head-mounted display device of the present invention, at least one of the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member includes a magnet, and the display unit is connected to the mounting unit by the magnetic force of the magnet. Is preferred.

本発明では、表示部側接続部材および装着部側接続部材のうちの少なくとも一方は磁石を備えているため、簡易な構成により磁力を発生させることができる。このため、接続部の構成を簡略化することができる。   In the present invention, since at least one of the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member includes a magnet, a magnetic force can be generated with a simple configuration. For this reason, the structure of a connection part can be simplified.

第１実施形態における頭部装着型表示装置の装着状態を示す図。The figure which shows the mounting state of the head mounted display apparatus in 1st Embodiment. 頭部装着型表示装置の外観を示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance of a head mounting type display apparatus. 頭部装着型表示装置の表示部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the display part of a head mounting | wearing type display apparatus. 頭部装着型表示装置の接続部の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the connection part of a head mounting | wearing type display apparatus. 頭部装着型表示装置の接続部の断面図。Sectional drawing of the connection part of a head mounting | wearing type display apparatus. 第２実施形態における頭部装着型表示装置の接続部の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the connection part of the head mounted display apparatus in 2nd Embodiment. 第３実施形態における頭部装着型表示装置の接続部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the connection part of the head mounted display apparatus in 3rd Embodiment. 変形例における頭部装着型表示装置の接続部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the connection part of the head mounted display apparatus in a modification. 別の変形例における頭部装着型表示装置の接続部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the connection part of the head mounted display apparatus in another modification.

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１．頭部装着型表示装置の構成〕
図１は、頭部装着型表示装置１の装着状態を示す図である。
図２は、頭部装着型表示装置の外観を示す斜視図である。
なお、図１および図２では、説明の便宜上、後述する投射レンズ７１の光軸Ａｘ（図３）に平行となる軸をＺ軸とし、Ｚ軸に直交する水平軸をＸ軸、Ｚ軸に直交する鉛直軸をＹ軸とする。以降の図も同様である。さらに、Ｚ軸において、観察者側を＋Ｚ軸側、観察者から離間する側を−Ｚ軸側とする。 [First Embodiment]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
[1. Configuration of head mounted display device]
FIG. 1 is a diagram showing a wearing state of the head-mounted display device 1.
FIG. 2 is a perspective view showing an appearance of the head-mounted display device.
In FIGS. 1 and 2, for convenience of explanation, an axis parallel to an optical axis Ax (FIG. 3) of a projection lens 71, which will be described later, is taken as a Z axis, and a horizontal axis perpendicular to the Z axis is taken as an X axis and a Z axis. An orthogonal vertical axis is defined as a Y axis. The same applies to the subsequent figures. Further, in the Z axis, the observer side is defined as the + Z axis side, and the side away from the observer is defined as the −Z axis side.

頭部装着型表示装置１は、図１および図２に示すように、左右いずれか一方の目に画像を表示する単眼式のヘッドマウントディスプレイであり、当該頭部装着型表示装置１を装着した観察者に対して画像光を認識させる。また、本実施形態の頭部装着型表示装置１は、外界像をシースルーで観察させることができるシースルー型の虚像表示装置で構成されている。
この頭部装着型表示装置１は、表示部２と、導光部としての導光板３（図３）と、導光板３を保持するリム４と、装着部５とを備える。
なお、表示部２は、観察者の右目に対応する側および左目に対応する側のいずれの側でも装着部５に接続することができるが、以下では、観察者の左目に対応する側で装着部５に接続した場合について説明する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the head-mounted display device 1 is a monocular head-mounted display that displays an image on either the left or right eye, and the head-mounted display device 1 is mounted. Make the observer recognize the image light. Further, the head-mounted display device 1 of the present embodiment is configured by a see-through type virtual image display device capable of observing an external image with see-through.
The head-mounted display device 1 includes a display unit 2, a light guide plate 3 (FIG. 3) as a light guide unit, a rim 4 that holds the light guide plate 3, and a mounting unit 5.
The display unit 2 can be connected to the mounting unit 5 on either the side corresponding to the right eye of the observer or the side corresponding to the left eye. In the following, the display unit 2 is mounted on the side corresponding to the left eye of the observer. The case where it connects to the part 5 is demonstrated.

〔２．表示部の構成〕
図３は、頭部装着型表示装置１の表示部２の構成を示す図である。
図４は、頭部装着型表示装置１の接続部１０の構成を示す斜視図である。
表示部２は、画像光を形成して投射する部分であり、図３に示すように、表示素子６と、投射光学装置７と、フレーム８と、表示部側接続部材９とを備える。
表示素子６は、入射した光を変調して画像光を形成する透過型の液晶表示デバイス６１と、液晶表示デバイス６１の光入射側に取り付けられ、液晶表示デバイス６１に対して光を出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）等のバックライト６２とを備える。
投射光学装置７は、表示素子６から出射された画像光を平行光として投射する投射レンズ７１と、投射レンズ７１を内部に収納する鏡筒７２とを備える。この投射光学装置７は、リム４に固定されており、投射レンズ７１は、鏡筒７２およびリム４を介して導光板３に固定されている。これにより、投射レンズ７１は、導光板３に対して位置ずれしないように構成されている。 [2. Display configuration
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the display unit 2 of the head-mounted display device 1.
FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration of the connection unit 10 of the head-mounted display device 1.
The display unit 2 is a part that forms and projects image light, and includes a display element 6, a projection optical device 7, a frame 8, and a display unit side connection member 9, as shown in FIG. 3.
The display element 6 includes a transmissive liquid crystal display device 61 that modulates incident light to form image light, and an LED that is attached to the light incident side of the liquid crystal display device 61 and emits light to the liquid crystal display device 61. And a backlight 62 such as (Light Emitting Diode).
The projection optical device 7 includes a projection lens 71 that projects image light emitted from the display element 6 as parallel light, and a lens barrel 72 that houses the projection lens 71 therein. The projection optical device 7 is fixed to the rim 4, and the projection lens 71 is fixed to the light guide plate 3 via the lens barrel 72 and the rim 4. Thereby, the projection lens 71 is configured not to be displaced with respect to the light guide plate 3.

フレーム８は、幅広部８１と、幅狭部８２とを備えている。
幅広部８１は、フレーム８の基端側（導光板３側）に設けられている。この幅広部８１は、内部が中空となっており、当該中空部分に表示素子６および投射光学装置７が収容されている。本実施形態では、導光板３側からフレーム８の先端側に向けて、投射光学装置７および表示素子６が、フレーム８内に順に並んで配置されている。
幅狭部８２は、フレーム８の先端側、つまり幅広部８１を挟んで導光板３の反対側に設けられ、この幅狭部８２に表示部側接続部材９が支持されている。 The frame 8 includes a wide portion 81 and a narrow portion 82.
The wide portion 81 is provided on the base end side (light guide plate 3 side) of the frame 8. The wide portion 81 is hollow inside, and the display element 6 and the projection optical device 7 are accommodated in the hollow portion. In the present embodiment, the projection optical device 7 and the display element 6 are arranged in order in the frame 8 from the light guide plate 3 side toward the distal end side of the frame 8.
The narrow portion 82 is provided on the front end side of the frame 8, that is, on the opposite side of the light guide plate 3 across the wide portion 81, and the display portion side connecting member 9 is supported by the narrow portion 82.

表示部側接続部材９は、図４に示すように、三角錐状に形成された鉄部材で構成されている。この表示部側接続部材９には、底面部９２側から頂点に向かって複数のリブ９１が設けられている。これら複数のリブ９１は、等間隔で配置されている。そして、表示部側接続部材９は、幅狭部８２の＋Ｘ軸側に設けられ、底面部９２が光軸Ａｘに直交する軸９３周りに回動自在に幅狭部８２に支持されている。   As shown in FIG. 4, the display unit side connecting member 9 is composed of an iron member formed in a triangular pyramid shape. The display portion side connecting member 9 is provided with a plurality of ribs 91 from the bottom surface portion 92 side toward the apex. The plurality of ribs 91 are arranged at equal intervals. The display unit side connecting member 9 is provided on the + X axis side of the narrow portion 82, and the bottom surface portion 92 is supported by the narrow portion 82 so as to be rotatable around an axis 93 orthogonal to the optical axis Ax.

〔３．導光板の構成〕
導光板３は、光透過性を有する樹脂材料等から構成され、表示部２から投射された画像光を内部に取り込んだ後、外部の所定位置（観察者の左目または右目）に導く。この導光板３は、図３に示すように、Ｙ軸に沿う方向から見た場合に略等脚台形状に形成されている。
そして、導光板３には、光入射面３１と、第１反射面３２と、第１全反射面３３と、第２全反射面３４と、第２反射面３５と、光出射面３６とが形成されている。 [3. Configuration of light guide plate]
The light guide plate 3 is made of a light-transmitting resin material or the like, takes in the image light projected from the display unit 2 and then guides it to a predetermined external position (the left or right eye of the observer). As shown in FIG. 3, the light guide plate 3 is formed in a substantially isosceles trapezoid shape when viewed from the direction along the Y axis.
The light guide plate 3 includes a light incident surface 31, a first reflection surface 32, a first total reflection surface 33, a second total reflection surface 34, a second reflection surface 35, and a light emission surface 36. Is formed.

第１反射面３２は、光入射面３１に対向し、ＸＹ平面に対して傾斜する平坦状の斜面にアルミ蒸着等の成膜を施すことにより形成され、光入射面３１を介して導光板３内部に取り込まれた画像光を第１全反射面３３に向けて反射させる。   The first reflecting surface 32 is formed by forming a film such as aluminum vapor deposition on a flat inclined surface facing the light incident surface 31 and inclined with respect to the XY plane, and the light guide plate 3 through the light incident surface 31. The image light captured inside is reflected toward the first total reflection surface 33.

第１全反射面３３は、光入射面３１を延長させた（ＸＹ平面に平行となる（光軸Ａｘに直交する））平面で構成され、＋Ｚ軸側に位置する。
第２全反射面３４は、第１全反射面３３に平行となる平坦状に形成され、−Ｚ軸側に位置する。
そして、第１反射面３２にて反射された画像光は、第１，第２全反射面３３，３４での全反射により、光入射面３１および第１反射面３２から離間する方向（他方の導光板３に近接する側）に導かれる。 The first total reflection surface 33 is configured by a plane obtained by extending the light incident surface 31 (parallel to the XY plane (perpendicular to the optical axis Ax)), and is located on the + Z axis side.
The second total reflection surface 34 is formed in a flat shape parallel to the first total reflection surface 33 and is located on the −Z axis side.
Then, the image light reflected by the first reflecting surface 32 is separated from the light incident surface 31 and the first reflecting surface 32 by the total reflection on the first and second total reflecting surfaces 33 and 34 (the other side). To the light guide plate 3 side).

なお、第１，第２全反射面３３，３４としては、表面上にミラーやハーフミラー等を施すことなく空気との界面により画像光を全反射させて導くものに限らず、第１，第２全反射面３３，３４の全体または一部にミラーコートや、ハーフミラー膜が形成されてなされる反射も含むものとする。例えば、画像光の入射角度が全反射条件を満たした上で、第１，第２全反射面３３，３４の全体または一部にミラーコート等が施され、実質的に全ての画像光を反射させる場合も含まれる。また、十分な明るさの画像光を得られるのであれば、多少透過性のあるミラーによって第１，第２全反射面３３，３４の全体または一部がコートされていてもよい。   The first and second total reflection surfaces 33 and 34 are not limited to those in which image light is totally reflected and guided by the interface with the air without providing a mirror or a half mirror on the surface. (2) It also includes reflection formed by forming a mirror coat or a half mirror film on the whole or a part of the total reflection surfaces 33 and 34. For example, after the incident angle of the image light satisfies the total reflection condition, the entire first or second total reflection surface 33, 34 is mirror coated or the like to reflect substantially all the image light. It is also included in the case of Moreover, as long as image light with sufficient brightness can be obtained, the whole or part of the first and second total reflection surfaces 33 and 34 may be coated with a somewhat transmissive mirror.

第２反射面３５は、光出射面３６に対向し、ＸＹ平面に対して傾斜する平坦状に形成され、第１，第２全反射面３３，３４にて導かれた画像光を反射により光出射面３６から外部の所定位置（観察者の左目または右目）に導く。この第２反射面３５は、ハーフミラー等で構成され、画像光を反射するとともに、外界像も透過可能に構成されている。
なお、第１，第２全反射面３３，３４にて導かれた画像光を外部の所定位置に導く機能を有していれば、ハーフミラー等の第２反射面３５に限らず、偏光ビームスプリッターや、ホログラム回折格子等を採用しても構わない。 The second reflecting surface 35 is formed in a flat shape that faces the light emitting surface 36 and is inclined with respect to the XY plane, and reflects the image light guided by the first and second total reflecting surfaces 33 and 34 by reflection. The light is guided from the emission surface 36 to a predetermined external position (observer's left eye or right eye). The second reflecting surface 35 is configured by a half mirror or the like, and is configured to reflect image light and to transmit an external image.
In addition, as long as it has a function to guide the image light guided by the first and second total reflection surfaces 33 and 34 to a predetermined external position, the polarization beam is not limited to the second reflection surface 35 such as a half mirror. A splitter, a hologram diffraction grating, or the like may be employed.

〔４．装着部の構成〕
装着部５は、観察者の頭部に装着される部分であり、頭部に装着された状態で表示部２を着脱自在に支持する。
この装着部５は、図４に示すように、ネックバンド５１と、制御装置５２（図２）と、装着部側接続部材５３とを備えている。 [4. Configuration of mounting part)
The mounting unit 5 is a part that is mounted on the head of the observer, and supports the display unit 2 in a detachable manner while mounted on the head.
As shown in FIG. 4, the mounting portion 5 includes a neckband 51, a control device 52 (FIG. 2), and a mounting portion side connection member 53.

ネックバンド５１は、樹脂材料や金属材料等から構成され、観察者の左右の一方の耳から他方の耳にかけて後頭部に沿った形状とされている。このネックバンド５１には、制御装置５２および装着部側接続部材５３が固定されている。   The neckband 51 is made of a resin material, a metal material, or the like, and has a shape along the back of the head from one ear to the other ear of the observer. A control device 52 and a mounting portion side connection member 53 are fixed to the neckband 51.

制御装置５２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置やメモリー等の記憶装置を備えている。この制御装置５２は、記憶装置に記憶されている画像データに基づいて表示素子６を駆動し、画像データに基づく画像光を表示素子６に形成させる。   The control device 52 includes an arithmetic device such as a CPU (Central Processing Unit) and a storage device such as a memory. The control device 52 drives the display element 6 based on the image data stored in the storage device, and causes the display element 6 to form image light based on the image data.

装着部側接続部材５３は、図４および図５に示すように、円柱状に形成された磁石で構成され、観察者の左耳および右耳にそれぞれ対応して一対設けられている。この一対の装着部側接続部材５３には、互いの対向面とは反対側の面５３５に円錐状の凹部５３１が設けられ、凹部５３１には、頂点に向かって複数の溝５３２が設けられている。これら複数の溝５３２は、表示部側接続部材９のリブ９１に対応する位置に等間隔で配置されている。
さらに、装着部側接続部材５３には、表示部側接続部材９側に張り出した第２規制部としての張出部５３６が設けられている。この張出部５３６は、装着部５を装着した状態で、装着部側接続部材５３の上部に前方側から後方側に向かって形成され、張出方向の先端部５３７が面５３５側に折曲している。 As shown in FIGS. 4 and 5, the mounting portion side connection member 53 is configured by a magnet formed in a columnar shape, and is provided in a pair corresponding to the left ear and the right ear of the observer. The pair of mounting portion side connection members 53 are provided with a conical recess 531 on a surface 535 opposite to the opposing surfaces, and the recess 531 is provided with a plurality of grooves 532 toward the apex. Yes. The plurality of grooves 532 are arranged at equal intervals at positions corresponding to the ribs 91 of the display unit side connecting member 9.
Further, the mounting portion side connecting member 53 is provided with a protruding portion 536 as a second restricting portion protruding to the display portion side connecting member 9 side. The overhanging portion 536 is formed on the upper portion of the attachment portion side connection member 53 from the front side to the rear side with the attachment portion 5 attached, and the distal end portion 537 in the overhang direction is bent toward the surface 535 side. doing.

以上の装着部５において、装着部側接続部材５３の凹部５３１には、表示部側接続部材９が嵌合し、凹部５３１の溝５３２に表示部側接続部材９のリブ９１が係止される。この際、表示部側接続部材９の磁力により、表示部側接続部材９と装着部側接続部材５３との間に吸引力または吸着力が作用する。これにより、表示部側接続部材９が装着部側接続部材５３に係止され、表示部２が表示部側接続部材９および装着部側接続部材５３を介して装着部５に接続される。
すなわち、本実施形態の接続部１０は、装着部側接続部材５３と表示部側接続部材９とで構成される。 In the mounting portion 5 described above, the display portion side connection member 9 is fitted in the recess 531 of the mounting portion side connection member 53, and the rib 91 of the display portion side connection member 9 is locked in the groove 532 of the recess 531. . At this time, due to the magnetic force of the display unit side connection member 9, an attractive force or an adsorption force acts between the display unit side connection member 9 and the mounting unit side connection member 53. Thereby, the display unit side connecting member 9 is locked to the mounting unit side connecting member 53, and the display unit 2 is connected to the mounting unit 5 via the display unit side connecting member 9 and the mounting unit side connecting member 53.
That is, the connection part 10 of this embodiment is comprised by the mounting part side connection member 53 and the display part side connection member 9. FIG.

ここで、表示部側接続部材９は、軸９３周りに回動自在にフレーム８に支持されている。このため、頭部装着型表示装置１が装着された状態で、表示部２は、装着部５に対して水平方向に回転可能となっている。また、表示部側接続部材９は、三角錐状に形成され、かつ装着部側接続部材５３の凹部５３１に水平方向に嵌合されているため、表示部側接続部材９を装着部側接続部材５３から取り外せば、表示部２を装着部５に対して上下方向に回転させることができる。すなわち、接続部１０は、頭部装着型表示装置１の装着状態において、当該接続部１０を中心に表示部２と装着部５とを上下方向および水平方向に相対回転可能に設けられている。   Here, the display unit side connecting member 9 is supported by the frame 8 so as to be rotatable around the shaft 93. For this reason, the display unit 2 can rotate in the horizontal direction with respect to the mounting unit 5 in a state where the head-mounted display device 1 is mounted. Further, since the display unit side connection member 9 is formed in a triangular pyramid shape and is fitted in the recess 531 of the mounting unit side connection member 53 in the horizontal direction, the display unit side connection member 9 is attached to the mounting unit side connection member. If it is removed from 53, the display part 2 can be rotated in the up-down direction with respect to the mounting part 5. That is, the connection unit 10 is provided so that the display unit 2 and the mounting unit 5 can be rotated relative to each other in the vertical and horizontal directions around the connection unit 10 when the head-mounted display device 1 is mounted.

また、表示部側接続部材９が装着部側接続部材５３の凹部５３１に嵌合すると、凹部５３１の溝５３２に表示部側接続部材９のリブ９１が係止される。これにより、装着部側接続部材５３に対する表示部側接続部材９の回転が規制され、装着部５に対する表示部２の上下方向の回転が規制される。
すなわち、本実施形態の第１規制部は、表示部側接続部材９のリブ９１と、装着部側接続部材５３の凹部５３１の溝５３２とで構成される。 In addition, when the display unit side connecting member 9 is fitted into the recess 531 of the mounting unit side connecting member 53, the rib 91 of the display unit side connecting member 9 is locked in the groove 532 of the recess 531. Thereby, the rotation of the display unit side connection member 9 with respect to the mounting unit side connection member 53 is restricted, and the rotation of the display unit 2 with respect to the mounting unit 5 in the vertical direction is restricted.
That is, the first restricting portion of the present embodiment is configured by the rib 91 of the display unit side connecting member 9 and the groove 532 of the concave portion 531 of the mounting unit side connecting member 53.

さらに、張出部５３６は、装着部側接続部材５３の上部に前方側から後方側に向かって形成されており、表示部側接続部材９が装着部側接続部材５３の凹部５３１に嵌合した状態で、先端部５３７が装着部側接続部材５３の一部を覆っている。このため、例えば、自重や衝撃により表示部２が表示部側接続部材９を中心として下方に回転しようとした場合、表示部側接続部材９は、張出部５３６における上部で先端部５３７に当接する。これにより、張出部５３６は、表示部側接続部材９が下方に回転することを規制し、表示部側接続部材９が装着部側接続部材５３の凹部５３１から不用意に外れることを抑制する。   Further, the overhang portion 536 is formed on the upper portion of the mounting portion side connection member 53 from the front side toward the rear side, and the display portion side connection member 9 is fitted in the concave portion 531 of the mounting portion side connection member 53. In this state, the distal end portion 537 covers a part of the mounting portion side connecting member 53. For this reason, for example, when the display unit 2 attempts to rotate downward about the display unit side connection member 9 due to its own weight or impact, the display unit side connection member 9 contacts the distal end unit 537 at the upper portion of the overhang portion 536. Touch. Accordingly, the overhanging portion 536 restricts the display unit side connecting member 9 from rotating downward, and suppresses the display unit side connecting member 9 from being inadvertently detached from the concave portion 531 of the mounting unit side connecting member 53. .

また、導光板３が物に当たった際の衝撃等により、表示部２が表示部側接続部材９を中心として観察者側に回転しようとした場合、表示部側接続部材９は、張出部５３６における後方部分で先端部５３７に当接する。これにより、張出部５３６は、表示部側接続部材９が観察者側に回転することを規制し、表示部２が観察者の目の方向に外れることを防止する。
なお、表示部２を装着部５に接続する場合は、表示部側接続部材９を装着部側接続部材５３の凹部５３１に向けて斜めに嵌め込むことにより、図５に示すように、表示部側接続部材９が凹部５３１に嵌合して、表示部２が装着部５に接続される。 Further, when the display unit 2 tries to rotate to the viewer side around the display unit side connection member 9 due to an impact or the like when the light guide plate 3 hits an object, the display unit side connection member 9 is The rear portion of 536 abuts on the tip 537. Thereby, the overhang | projection part 536 controls that the display part side connection member 9 rotates to the observer side, and prevents that the display part 2 remove | deviates from the direction of an observer's eyes.
When the display unit 2 is connected to the mounting unit 5, the display unit side connecting member 9 is obliquely fitted toward the concave portion 531 of the mounting unit side connecting member 53, thereby displaying the display unit as shown in FIG. 5. The side connection member 9 is fitted into the recess 531, and the display unit 2 is connected to the mounting unit 5.

上述した実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、表示部２に設けられた表示部側接続部材９と、装着部５に設けられた装着部側接続部材５３とは、表示部２を磁力により装着部５に接続する。
このことにより、表示部側接続部材９と装着部側接続部材５３とを近付ければ、磁力により表示部２を装着部５に接続することができ、表示部側接続部材９と装着部側接続部材５３とを引き離せば、表示部２を装着部５から取り外すことができる。従って、表示部２の着脱を容易に行うことができるので、観察者に煩わしさを感じさせることがなく、頭部装着型表示装置１の使用感を向上させることができる。 The embodiment described above has the following effects.
In the present embodiment, the display unit side connecting member 9 provided in the display unit 2 and the mounting unit side connecting member 53 provided in the mounting unit 5 connect the display unit 2 to the mounting unit 5 by magnetic force.
Thus, if the display unit side connecting member 9 and the mounting unit side connecting member 53 are brought close to each other, the display unit 2 can be connected to the mounting unit 5 by magnetic force, and the display unit side connecting member 9 and the mounting unit side connection are connected. If the member 53 is separated, the display unit 2 can be detached from the mounting unit 5. Accordingly, since the display unit 2 can be easily attached and detached, the feeling of use of the head-mounted display device 1 can be improved without causing the observer to feel bothered.

本実施形態では、接続部１０は、表示部２と装着部５とを上下方向および水平方向の２方向に相対回転可能に設けられているので、頭部装着型表示装置１を装着した状態で、これら２方向に表示部を回転させることができる。このため、表示部２を上下方向および水平方向に位置調整することができるので、使用感をより向上させることができる。   In the present embodiment, the connection unit 10 is provided so that the display unit 2 and the mounting unit 5 can be relatively rotated in two directions, the vertical direction and the horizontal direction, so that the head-mounted display device 1 is mounted. The display unit can be rotated in these two directions. For this reason, since the display part 2 can be position-adjusted to an up-down direction and a horizontal direction, a usability | use_condition can be improved more.

ところで、装着部５に対して表示部２を上下方向に相対回転可能に接続部１０を構成した場合、表示部２の自重や観察者の動きにより、表示部２が上下方向に位置ずれしてしまうことが考えられる。この場合、表示部２が観察者の顔に当たってしまい、観察者に不快感を与えてしまう、
本実施形態では、接続部１０は、上下方向の相対回転を規制する規制部を備えているので、表示部２が上下方向に位置ずれしてしまうことを防止することができる。このため、表示部２が観察者の顔に当たることがなく、観察者に不快感を与えることがないので、頭部装着型表示装置１の使用感をさらに向上させることができる。 By the way, when the connection unit 10 is configured so that the display unit 2 can be rotated relative to the mounting unit 5 in the vertical direction, the display unit 2 is displaced in the vertical direction due to the weight of the display unit 2 or the movement of the observer. It is possible that In this case, the display unit 2 hits the face of the observer, giving the observer an uncomfortable feeling.
In this embodiment, since the connection part 10 is provided with the control part which controls the relative rotation of an up-down direction, it can prevent that the display part 2 shifts in a vertical direction. For this reason, since the display part 2 does not hit an observer's face and an observer does not feel discomfort, the usability of the head-mounted display device 1 can be further improved.

本実施形態では、規制部は、装着部側接続部材５３に水平方向に設けられた溝５３２と、表示部側接続部材９に設けられたリブ９１とで構成されるので、溝５３２とリブという簡易な構成で規制部を設けることができる。   In the present embodiment, the restricting portion is configured by the groove 532 provided in the mounting portion side connecting member 53 in the horizontal direction and the rib 91 provided in the display portion side connecting member 9. The restricting portion can be provided with a simple configuration.

本実施形態では、装着部側接続部材５３から表示部側接続部材９側に延出し、表示部側接続部材９の一部を覆う張出部５３６が設けられているので、表示部側接続部材９が装着部側接続部材５３に対して接続が解除される方向に移動しようとした場合、表示部側接続部材９が張出部５３６に当接し、表示部側接続部材９の移動が規制される。このため、表示部２と装着部５との接続が不用意に解除されることを抑制することができる。   In the present embodiment, since the overhanging portion 536 that extends from the mounting portion side connecting member 53 to the display portion side connecting member 9 side and covers a part of the display portion side connecting member 9 is provided, the display portion side connecting member When 9 is about to move in the direction in which the connection with respect to the mounting portion side connecting member 53 is released, the display portion side connecting member 9 comes into contact with the overhang portion 536 and the movement of the display portion side connecting member 9 is restricted. The For this reason, it can suppress that the connection of the display part 2 and the mounting part 5 is cancelled | released carelessly.

本実施形態では、表示部側接続部材９は磁石で構成されているため、簡易な構成により磁力を発生させることができる。このため、接続部１０の構成を簡略化することができる。   In this embodiment, since the display part side connection member 9 is comprised with the magnet, magnetic force can be generated with a simple structure. For this reason, the structure of the connection part 10 can be simplified.

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図６は、第２実施形態における頭部装着型表示装置１Ａの接続部１０Ａの構成を示す図である。
本実施形態では、第１実施形態に対して、図６に示すように、接続部１０Ａの構成が異なる。その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。 [Second Embodiment]
Next, 2nd Embodiment of this invention is described based on drawing.
In the following description, the same structure and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the connection unit 10A of the head-mounted display device 1A according to the second embodiment.
In the present embodiment, the configuration of the connecting portion 10A is different from that of the first embodiment as shown in FIG. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

具体的に、接続部１０Ａは、表示部側接続部材９Ａと、装着部側接続部材５３Ａと、吸引力調整部材としてのスペーサー１１Ａとを備えている。
表示部側接続部材９Ａは、円柱状の鉄部材で構成され、表示部２のフレーム８の＋Ｘ軸側に突出して設けられている。この表示部側接続部材９Ａは、回転軸９７Ａによりフレーム８に回転可能に支持され、ダイアル９８Ａを回転させることでフレーム８に対して回転可能に構成されている。表示部側接続部材９Ａの外周には、螺旋状の溝９４Ａが形成されている。 Specifically, the connecting portion 10A includes a display portion side connecting member 9A, a mounting portion side connecting member 53A, and a spacer 11A as a suction force adjusting member.
The display part side connecting member 9A is made of a columnar iron member, and is provided so as to protrude toward the + X axis side of the frame 8 of the display part 2. The display unit side connecting member 9A is rotatably supported on the frame 8 by a rotating shaft 97A, and is configured to be rotatable with respect to the frame 8 by rotating a dial 98A. A spiral groove 94A is formed on the outer periphery of the display unit side connecting member 9A.

装着部側接続部材５３Ａは、磁石で構成され、観察者の左耳および右耳にそれぞれ対応して一対設けられている。この一対の装着部側接続部材５３Ａには、互いの対向面とは反対側の面に球面状の凹部５３１Ａが設けられている。
スペーサー１１Ａは、樹脂等の非磁性材料から構成されている。このスペーサー１１Ａは、一端側が塞がれた円筒状に形成されている。このスペーサー１１Ａの一端側は、外面が球面状に形成され、この外面が装着部側接続部材５３Ａの凹部５３１Ａの内面と当接する。また、スペーサー１１Ａの内周面には、表示部側接続部材９Ａの溝９４Ａと螺合する螺旋状の溝１１１Ａが形成されている。 The mounting portion side connection member 53A is made of a magnet and is provided in a pair corresponding to the left ear and right ear of the observer. The pair of mounting portion side connection members 53A is provided with a spherical concave portion 531A on the surface opposite to the opposing surface.
The spacer 11A is made of a nonmagnetic material such as a resin. The spacer 11A is formed in a cylindrical shape whose one end is closed. One end side of the spacer 11A has a spherical outer surface, and this outer surface is in contact with the inner surface of the recess 531A of the mounting portion side connection member 53A. A spiral groove 111A that is screwed into the groove 94A of the display unit side connecting member 9A is formed on the inner peripheral surface of the spacer 11A.

以上の接続部１０Ａにおいて、表示部２は、表示部側接続部材９Ａにスペーサー１１Ａが螺合した状態で、スペーサー１１Ａを介して装着部側接続部材５３Ａと当接する。この際、表示部側接続部材９Ａと装着部側接続部材５３Ａとの間には、磁力による吸引力が作用するため、この吸引力により表示部２が装着部５に接続される。   In the above connection part 10A, the display part 2 contacts the attachment part side connection member 53A via the spacer 11A in a state where the spacer 11A is screwed to the display part side connection member 9A. At this time, since a suction force due to a magnetic force acts between the display unit side connection member 9A and the mounting unit side connection member 53A, the display unit 2 is connected to the mounting unit 5 by this suction force.

ここで、接続部１０Ａは、表示部２と装着部５との間の磁力による吸引力を調整可能に構成されている。すなわち、スペーサー１１Ａを回転させて、図６の左方向にスペーサー１１Ａを移動させると、表示部側接続部材９Ａと装着部側接続部材５３Ａとの間隔が狭まり、表示部２と装着部５との間の磁力による吸引力が大きくなる。反対に、図６の右方向にスペーサー１１Ａを移動させると、表示部側接続部材９Ａと装着部側接続部材５３Ａとの間隔が拡がり、表示部２と装着部５との間の磁力による吸引力が小さくなる。   Here, 10 A of connection parts are comprised so that adjustment of the attractive force by the magnetic force between the display part 2 and the mounting part 5 is possible. That is, when the spacer 11A is rotated and the spacer 11A is moved in the left direction in FIG. 6, the interval between the display unit side connecting member 9A and the mounting unit side connecting member 53A is narrowed, and the display unit 2 and the mounting unit 5 are separated from each other. The attractive force due to the magnetic force between them increases. On the contrary, when the spacer 11A is moved in the right direction in FIG. 6, the distance between the display unit side connecting member 9A and the mounting unit side connecting member 53A increases, and the attractive force due to the magnetic force between the display unit 2 and the mounting unit 5 is increased. Becomes smaller.

以上の第２実施形態によれば、接続部１０Ａは、表示部側接続部材９Ａと装着部側接続部材５３Ａとの間隔を調整可能なスペーサー１１Ａを備えているので、スペーサー１１Ａにより表示部２と装着部５との間隔を調整することができる。このため、表示部２と装着部５との間の磁力による吸引力を調整することができ、装着部５に対する表示部２の接続の強さを調整することができる。
すなわち、吸引力を小さくした状態で表示部２を装着部５に接続した場合は、表示部２が装着部５に弱めに接続されるため、表示部２を装着部５から容易に取り外すことができ、表示部２の着脱を容易に行うことができる。一方、吸引力を大きくした状態で表示部２を装着部５に接続した場合は、表示部２がより強く装着部５に接続されるため、表示部２が移動することを防止することができる。 According to the second embodiment described above, the connecting portion 10A includes the spacer 11A that can adjust the distance between the display portion side connecting member 9A and the mounting portion side connecting member 53A. The distance from the mounting portion 5 can be adjusted. For this reason, the attractive force by the magnetic force between the display part 2 and the mounting part 5 can be adjusted, and the strength of the connection of the display part 2 to the mounting part 5 can be adjusted.
That is, when the display unit 2 is connected to the mounting unit 5 with the suction force reduced, the display unit 2 is weakly connected to the mounting unit 5, so that the display unit 2 can be easily detached from the mounting unit 5. In addition, the display unit 2 can be easily attached and detached. On the other hand, when the display unit 2 is connected to the mounting unit 5 in a state where the suction force is increased, the display unit 2 is connected to the mounting unit 5 more strongly, so that the display unit 2 can be prevented from moving. .

また、表示部側接続部材９Ａには、螺旋状の溝９４Ａが設けられ、スペーサー１１Ａには、表示部側接続部材９Ａの溝と螺合する溝９４Ａが設けられている。このため、表示部側接続部材９Ａにスペーサー１１Ａを螺合させた状態で、スペーサー１１Ａを回転させることにより、表示部側接続部材９Ａとスペーサー１１Ａとの間隔が変化し、表示部側接続部材９Ａと装着部側接続部材５３Ａとの間隔を調整することができる。このため、表示部２と装着部５との間隔調整を簡単に行うことができ、表示部２と装着部５との間の磁力による接続の強さを容易に調整することができる。   Further, the display portion side connection member 9A is provided with a spiral groove 94A, and the spacer 11A is provided with a groove 94A that is screwed with the groove of the display portion side connection member 9A. For this reason, by rotating the spacer 11A in a state where the spacer 11A is screwed to the display unit side connection member 9A, the interval between the display unit side connection member 9A and the spacer 11A is changed, and the display unit side connection member 9A. And the mounting portion side connecting member 53A can be adjusted. For this reason, the distance between the display unit 2 and the mounting unit 5 can be easily adjusted, and the strength of connection between the display unit 2 and the mounting unit 5 due to the magnetic force can be easily adjusted.

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
図７は、第３実施形態における頭部装着型表示装置１Ｂの接続部１０Ｂの構成を示す図である。
本実施形態では、第１実施形態に対して、図７に示すように、接続部１０Ｂの構成が異なる。その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。 [Third Embodiment]
Next, 3rd Embodiment of this invention is described based on drawing.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of the connection unit 10B of the head-mounted display device 1B according to the third embodiment.
In the present embodiment, the configuration of the connecting portion 10B is different from that of the first embodiment as shown in FIG. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

具体的に、表示部側接続部材９Ｂは、凹部９５Ｂを有する円筒状の鉄部材で構成されている。この凹部９５Ｂ内には、底面部９２Ｂに向かって複数の溝９６Ｂが形成されている
一方、装着部側接続部材５３Ｂは、凹部５３１Ｂを有する有底円筒状に形成されている。凹部５３１Ｂ内には、円筒状に形成された磁石で構成され、凹部５３１Ｂの底面から突出した凸部５３３Ｂが設けられている。この凸部５３３Ｂには、突出方向に向かって複数のリブ５３４Ｂが設けられている。そして、凸部５３３Ｂには、表示部側接続部材９Ｂが嵌合し、凸部５３３Ｂの磁力により、表示部側接続部材９Ｂが装着部側接続部材５３Ｂに接続される。 Specifically, the display unit side connecting member 9B is formed of a cylindrical iron member having a recess 95B. In the recess 95B, a plurality of grooves 96B are formed toward the bottom surface portion 92B. On the other hand, the mounting portion side connection member 53B is formed in a bottomed cylindrical shape having a recess 531B. In the concave portion 531B, there is provided a convex portion 533B which is configured by a magnet formed in a cylindrical shape and protrudes from the bottom surface of the concave portion 531B. The convex portion 533B is provided with a plurality of ribs 534B in the protruding direction. And the display part side connection member 9B fits into the convex part 533B, and the display part side connection member 9B is connected to the mounting part side connection member 53B by the magnetic force of the convex part 533B.

ここで、装着部側接続部材５３Ｂには、凸部５３３Ｂの周囲において表示部側接続部材９Ｂ側に延出し、凹部５３１Ｂを構成する第２規制部としての側壁５３８Ｂが設けられている。この側壁５３８Ｂは、表示部側接続部材９Ｂが装着部側接続部材５３Ｂの凸部５３３Ｂに嵌合した状態で、表示部側接続部材９Ｂの周囲を覆うことになる。このため、表示部２の自重や表示部２への衝撃等により、表示部側接続部材９を中心として表示部２が下方に回転しようとしたり、観察者側に回転しようとしたりしても、側壁５３８Ｂが表示部側接続部材９のこれら回転を規制する。このことにより、側壁５３８Ｂは、表示部２と装着部５との接続が不用意に解除されることを抑制したり、表示部２が観察者の目の方向に外れることを防止したりする。   Here, the mounting portion side connecting member 53B is provided with a side wall 538B as a second restricting portion that extends to the display portion side connecting member 9B side around the convex portion 533B and constitutes the concave portion 531B. The side wall 538B covers the periphery of the display unit side connection member 9B in a state where the display unit side connection member 9B is fitted to the convex portion 533B of the mounting unit side connection member 53B. For this reason, even if the display unit 2 tries to rotate downward about the display unit side connecting member 9 or to rotate toward the observer side due to the weight of the display unit 2 or the impact on the display unit 2, etc. The side wall 538B restricts the rotation of the display unit side connecting member 9. As a result, the side wall 538B prevents the connection between the display unit 2 and the mounting unit 5 from being inadvertently released or prevents the display unit 2 from coming off in the direction of the eyes of the observer.

以上の第３実施形態によれば、第３実施形態と同様の効果を発揮することができる。
また、本実施形態では、装着部側接続部材５３Ｂの側壁５３８Ｂは、表示部側接続部材９Ｂの凸部５３３Ｂの周囲にわたって設けられている。このことにより、表示部側接続部材９を中心とする表示部２の全方向の回転を規制することができるため、表示部２と装着部５との接続が不用意に解除されることをより確実に防止することができる。 According to the above 3rd Embodiment, the effect similar to 3rd Embodiment can be exhibited.
Further, in the present embodiment, the side wall 538B of the mounting portion side connecting member 53B is provided around the convex portion 533B of the display portion side connecting member 9B. As a result, the rotation of the display unit 2 around the display unit side connecting member 9 in all directions can be restricted, so that the connection between the display unit 2 and the mounting unit 5 is unintentionally released. It can be surely prevented.

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、頭部装着型表示装置１は、表示部２及び導光板３が観察者の片目に対応させてそれぞれ１つずつ設けられていたが、これに限らず、画像を両眼視する構成としても構わない。この際、観察者の両目に対応させて一対の表示部２を装着部５に接続するように構成してもよい。
前記実施形態では、頭部装着型表示装置１は、透過型の液晶表示デバイス６１を備えた表示素子６を採用していたが、これに限らず、その他の構成、例えば、反射型の液晶表示デバイスや、デジタル・マイクロミラー・デバイス等を備えた表示素子を採用しても構わない。また、有機ＥＬデバイス等の自己発光型の表示素子を採用してもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
In the above-described embodiment, the head-mounted display device 1 is provided with the display unit 2 and the light guide plate 3 one by one corresponding to one eye of the observer. However, the present invention is not limited to this. It does not matter as a structure to do. At this time, the pair of display units 2 may be connected to the mounting unit 5 so as to correspond to both eyes of the observer.
In the embodiment, the head-mounted display device 1 employs the display element 6 including the transmissive liquid crystal display device 61. However, the present invention is not limited to this, and other configurations, for example, a reflective liquid crystal display. You may employ | adopt the display element provided with a device, a digital micromirror device, etc. A self-luminous display element such as an organic EL device may be employed.

前記実施形態では、頭部装着型表示装置１は、表示素子６から出射された画像光を導光板３を介して観察者に認識させる虚像表示型であったが、これに限らず、表示素子６から出射された画像光を観察者に直接認識させる直接表示型としてもよい。また、導光部としては、導光板３に限らず、ミラー等の他の構成を採用してもよい。   In the embodiment, the head-mounted display device 1 is a virtual image display type that allows an observer to recognize the image light emitted from the display element 6 through the light guide plate 3. 6 may be a direct display type in which the image light emitted from 6 is directly recognized by an observer. Moreover, as a light guide part, you may employ | adopt other structures, such as not only the light guide plate 3, but a mirror.

前記実施形態では、表示部２は、装着部５に対して水平方向に回転可能となっていたが、水平方向の回転であって装着部５に近接する方向の回転を規制するように構成してもよい。このためには、例えば、図８に示すように、フレーム８における表示部側接続部材９の支持部８３よりも導光板３側に、フレーム８から表示部側接続部材９側に延出する延出部８４を設ければよい。この延出部８４は、支持部８３よりもフレーム８からの延出量が大きいため、例えば、表示部２が物に当たって導光板３が装着部５に近接する方向に回転しようとした際、フレーム８が延出部８４に当接する。このことにより、延出部８４は、表示部２が観察者に近接する方向に所定量以上回転することを規制し、導光板３が観察者の目の方向に必要以上に回転することを防止することができる。   In the above-described embodiment, the display unit 2 is rotatable in the horizontal direction with respect to the mounting unit 5. However, the display unit 2 is configured to regulate rotation in the horizontal direction and in the direction close to the mounting unit 5. May be. For this purpose, for example, as shown in FIG. 8, an extension extending from the frame 8 to the display unit side connecting member 9 side and from the frame 8 to the light guide plate 3 side of the support unit 83 of the display unit side connecting member 9 in the frame 8. What is necessary is just to provide the output part 84. FIG. Since the extension portion 84 has a larger extension amount from the frame 8 than the support portion 83, for example, when the display portion 2 hits an object and the light guide plate 3 tries to rotate in a direction close to the mounting portion 5, the frame 8 abuts on the extension 84. As a result, the extension part 84 restricts the display part 2 from rotating more than a predetermined amount in the direction approaching the observer, and prevents the light guide plate 3 from rotating more than necessary in the direction of the observer's eyes. can do.

前記実施形態では、表示部側接続部材９，９Ａ，９Ｂが鉄部材で構成され、装着部側接続部材５３，５３Ａ，５３Ｂが磁石で構成されていたが、これに限らず、表示部側接続部材９，９Ａ，９Ｂを磁石で構成し、装着部側接続部材５３，５３Ａ，５３Ｂを鉄部材で構成してもよい。
また、表示部側接続部材９，９Ａや装着部側接続部材５３，５３Ａを磁石そのもので構成することが必須ではなく、図９に示すように、磁石９９を埋め込んで構成してもよい。
さらに、表示部側接続部材９，９Ａと装着部側接続部材５３，５３Ａとを、互いに極が異なる磁石で構成してもよく、磁石との間に磁力による吸引力を生じるものであれば、鉄以外の材料を用いてもよい。 In the said embodiment, although the display part side connection members 9, 9A, and 9B were comprised with the iron member and the mounting part side connection members 53, 53A, and 53B were comprised with the magnet, it is not restricted to this, Display part side connection The members 9, 9 </ b> A, and 9 </ b> B may be configured with magnets, and the mounting portion side connection members 53, 53 </ b> A, and 53 </ b> B may be configured with iron members.
Further, it is not essential that the display unit side connecting members 9 and 9A and the mounting unit side connecting members 53 and 53A are composed of magnets themselves, and a magnet 99 may be embedded as shown in FIG.
Furthermore, the display unit side connection members 9, 9A and the mounting unit side connection members 53, 53A may be composed of magnets having different poles, and if an attractive force is generated between the display unit side connection members 9, 9A and the magnet, Materials other than iron may be used.

本発明は、ヘッドマウントディスプレイ等の頭部装着型表示装置に利用できる。   The present invention can be used for a head-mounted display device such as a head-mounted display.

１，１Ａ，１Ｂ・・・頭部装着型表示装置、７１・・・投射レンズ、２・・・装着部、５・・・装着部、９，９Ａ，９Ｂ・・・表示部側接続部材、１０，１０Ａ，１０Ｂ・・・接続部、１１Ａ・・・スペーサー（吸引力調整部材）、５３，５３Ａ，５３Ｂ・・・装着部側接続部材、９１・・・リブ（第１規制部）、５３２・・・溝（第１規制部）、５３６・・・張出部（第２規制部）、５３６Ｂ側壁・・・（第２規制部）。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1A, 1B ... Head mounting type display apparatus, 71 ... Projection lens, 2 ... Mounting part, 5 ... Mounting part, 9, 9A, 9B ... Display part side connection member, 10, 10A, 10B ... connection part, 11A ... spacer (suction force adjusting member), 53, 53A, 53B ... mounting part side connection member, 91 ... rib (first regulating part), 532 ... grooves (first regulating part), 536 ... overhanging part (second regulating part), 536B side wall ... (second regulating part).

Claims (8)

画像光を出射する表示部と、
観察者の頭部に装着される装着部と、
前記装着部に前記表示部を着脱自在に接続する接続部とを備え、
前記接続部は、
前記表示部に設けられた表示部側接続部材と、
前記装着部に設けられた装着部側接続部材とを備え、
前記表示部側接続部材および前記装着部側接続部材は、前記表示部を磁力により前記装着部に接続する
ことを特徴とする頭部装着型表示装置。 A display for emitting image light;
A mounting part to be mounted on the observer's head;
A connecting portion for detachably connecting the display portion to the mounting portion;
The connecting portion is
A display unit side connecting member provided in the display unit;
A mounting portion side connecting member provided in the mounting portion;
The display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member connect the display unit to the mounting unit by magnetic force. 請求項１に記載の頭部装着型表示装置において、
前記接続部は、前記頭部装着型表示装置の装着状態において、当該接続部を中心に前記表示部と前記装着部とを上下方向および水平方向の少なくとも２方向に相対回転可能に設けられている
ことを特徴とする頭部装着型表示装置。 The head-mounted display device according to claim 1,
The connecting portion is provided so that the display portion and the mounting portion can be relatively rotated in at least two directions of the vertical direction and the horizontal direction around the connecting portion when the head-mounted display device is mounted. A head-mounted display device characterized by that. 請求項２に記載の頭部装着型表示装置において、
前記接続部は、
前記上下方向の相対回転を規制する第１規制部を備え、
前記水平方向の相対回転は許容可能に構成されている
ことを特徴とする頭部装着型表示装置。 The head-mounted display device according to claim 2,
The connecting portion is
A first restricting portion for restricting relative rotation in the vertical direction;
The head-mounted display device characterized in that the relative rotation in the horizontal direction is allowed. 請求項３に記載の頭部装着型表示装置において、
前記第１規制部は、
前記表示部側接続部材および前記装着部側接続部材のうちの一方に水平方向に設けられた溝と、
前記表示部側接続部材および前記装着部側接続部材のうちの他方に設けられ、前記溝に係止されるリブとを備えている
ことを特徴とする頭部装着型表示装置。 The head-mounted display device according to claim 3,
The first restricting portion is
A groove provided in a horizontal direction on one of the display part side connection member and the mounting part side connection member;
A head-mounted display device comprising: a rib provided on the other of the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member and latched in the groove. 請求項１から請求項４のいずれかに記載の頭部装着型表示装置において、
前記接続部は、
前記表示部側接続部材および前記装着部側接続部材のうちの一方から他方側に延出し、当該他方の一部を覆う第２規制部を備えている
ことを特徴とする頭部装着型表示装置。 The head-mounted display device according to any one of claims 1 to 4,
The connecting portion is
A head-mounted display device comprising a second restricting portion that extends from one of the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member to the other side and covers a part of the other side. . 請求項１または請求項２に記載の頭部装着型表示装置において、
前記接続部は、
前記表示部側接続部材と前記装着部側接続部材との間に設けられた吸引力調整部材を備え、
前記吸引力調整部材は、前記表示部側接続部材と前記装着部側接続部材との間隔を調整可能に構成されている
ことを特徴とする頭部装着型表示装置。 The head-mounted display device according to claim 1 or 2,
The connecting portion is
A suction force adjusting member provided between the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member;
The head-mounted display device, wherein the suction force adjusting member is configured to be able to adjust a distance between the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member. 請求項６に記載の頭部装着型表示装置において、
前記表示部側接続部材および前記装着部側接続部材のうちの一方には、螺旋状の溝が設けられ、
前記吸引力調整部材には、前記表示部側接続部材の溝と螺合する溝が設けられている
ことを特徴とする頭部装着型表示装置。 The head-mounted display device according to claim 6,
One of the display unit side connection member and the mounting unit side connection member is provided with a spiral groove,
The head-mounted display device, wherein the suction force adjusting member is provided with a groove screwed with the groove of the display unit side connecting member. 請求項１から請求項７のいずれかに記載の頭部装着型表示装置において、
前記表示部側接続部材および前記装着部側接続部材のうちの少なくとも一方は磁石を備え、前記表示部を前記磁石の磁力により前記装着部に接続する
ことを特徴とする頭部装着型表示装置。 The head-mounted display device according to any one of claims 1 to 7,
At least one of the display unit side connecting member and the mounting unit side connecting member includes a magnet, and the display unit is connected to the mounting unit by the magnetic force of the magnet.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015125222A (en) * 2013-12-26 2015-07-06 セイコーエプソン株式会社 Virtual image display device
JP2017011436A (en) * 2015-06-19 2017-01-12 セイコーエプソン株式会社 Image display device

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