JP2017040694A - Image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示装置に関するものである。 The present invention relates to an image display device.
例えば、特許文献1のヘッドマウントディスプレイ(HMD)は、使用者の頭部に装着され映像表示部を保持するフレームと、映像表示部を制御するコントローラーと、映像表示部とコントローラーとを接続するケーブルと、を有し、ケーブルに電気信号を伝達する電気配線と、映像光を伝搬する光ケーブルと、が含まれている。 For example, the head mounted display (HMD) of Patent Document 1 is a frame that is mounted on a user's head and holds a video display unit, a controller that controls the video display unit, and a cable that connects the video display unit and the controller. And an electrical wiring that transmits an electrical signal to the cable, and an optical cable that propagates image light.
しかしながら、このような構成のヘッドマウントディスプレイでは、例えば、使用者の体の一部(特に腕や脚)や周囲の障害物がケーブルに引っ掛かってしまい、ケーブルが断線したり、フレームが頭部から離脱したりするおそれがあった。そのため、特許文献1のヘッドマウントディスプレイは、故障し易いという問題がある。 However, with such a head mounted display, for example, a part of the user's body (especially arms and legs) and surrounding obstacles are caught on the cable, the cable is disconnected, or the frame is disconnected from the head. There was a risk of withdrawal. Therefore, the head mounted display of Patent Document 1 has a problem that it is likely to break down.
本発明の目的は、例えば、ケーブルの断線およびフレームの離脱を低減することで故障し難い画像表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image display device that is less likely to fail by reducing, for example, cable disconnection and frame detachment.
このような目的は、下記の本発明により達成される。 Such an object is achieved by the present invention described below.
本発明の画像表示装置は、観察者の頭部に装着され、光源から出射された光を走査する走査部と、
前記光源から出射された光を前記走査部へ導光する導光部と、
前記導光部に配置され、前記導光部を前記光源から出射された光が入射する第1導光部と、前記第1導光部を導波した光を前記走査部に対して出射する第2導光部と、に分離可能に保持する分離部と、を有することを特徴とする。
これにより、例えば、導光部が使用者の体の一部(特に腕や脚)や周囲の障害物に引っ掛かって導光部に引張応力が加わると、分離部によって導光部が分離される。したがって、導光部の断線や走査部の頭部からの離脱を低減することができる。
The image display device of the present invention is mounted on the observer's head and scans the light emitted from the light source;
A light guide that guides the light emitted from the light source to the scanning unit;
A first light guide unit disposed in the light guide unit, into which light emitted from the light source enters the light guide unit, and light guided through the first light guide unit is emitted to the scanning unit. And a second light guide unit and a separation unit that is separably held.
Thereby, for example, when the light guide unit is caught by a part of the user's body (particularly an arm or a leg) or an obstacle around the user and a tensile stress is applied to the light guide unit, the light guide unit is separated by the separation unit. . Therefore, disconnection of the light guide unit and separation of the scanning unit from the head can be reduced.
本発明の画像表示装置では、前記分離部は、前記第1導光部に設けられる第1分離部と、前記第2導光部に設けられる第2分離部と、を有し、
前記第1分離部と、前記第2分離部と、が分離可能となっていることが好ましい。
これにより、分離部の構成が簡単なものとなる。
In the image display device of the present invention, the separation unit includes a first separation unit provided in the first light guide unit and a second separation unit provided in the second light guide unit,
It is preferable that the first separation part and the second separation part are separable.
Thereby, the structure of a separation part becomes simple.
本発明の画像表示装置では、前記第1導光部の延在方向に直交する方向から見て、
前記第1導光部の前記第2導光部と接続される端面は、前記第1分離部と重なっていることが好ましい。
これにより、光源から光が出射されている状態で、第1導光部と第2導光部との接続が解除された際でも、第1導光部の端面から漏れる光が第1分離部の外部へ漏れ難くなる。そのため、装置の安全性が増す。
In the image display device of the present invention, when viewed from a direction orthogonal to the extending direction of the first light guide unit,
It is preferable that an end surface of the first light guide unit connected to the second light guide unit overlaps the first separation unit.
Accordingly, even when the connection between the first light guide unit and the second light guide unit is released in a state where light is emitted from the light source, the light leaking from the end surface of the first light guide unit is the first separation unit. It becomes difficult to leak outside. This increases the safety of the device.
本発明の画像表示装置では、前記光源と、
前記光源および前記走査部を制御する制御部と、
前記制御部と前記走査部とを接続する電気配線と、を有し、
前記分離部は、前記電気配線に配置され、前記電気配線を前記制御部に接続される第1電気配線と、前記走査部に接続される第2電気配線と、に分離可能に保持することが好ましい。
これにより、電気配線に加わる引張応力による電気配線の断線を低減することができる。
In the image display device of the present invention, the light source,
A control unit for controlling the light source and the scanning unit;
Electrical wiring connecting the control unit and the scanning unit,
The separation unit is disposed in the electric wiring and holds the electric wiring in a separable manner into a first electric wiring connected to the control unit and a second electric wiring connected to the scanning unit. preferable.
Thereby, disconnection of the electrical wiring due to the tensile stress applied to the electrical wiring can be reduced.
本発明の画像表示装置では、前記走査部の駆動を検出するセンサー部と、
前記制御部と前記センサー部とを接続する信号配線と、を有し、
前記分離部は、前記信号配線に配置され、前記信号配線を前記制御部に接続される第1信号配線と、前記走査部に接続される第2信号配線と、に分離可能に保持することが好ましい。
これにより、信号配線に加わる引張応力による信号配線の断線を低減することができる。
In the image display device of the present invention, a sensor unit that detects driving of the scanning unit;
A signal wiring connecting the control unit and the sensor unit,
The separation unit is disposed in the signal wiring and holds the signal wiring in a separable manner into a first signal wiring connected to the control unit and a second signal wiring connected to the scanning unit. preferable.
Thereby, the disconnection of the signal wiring due to the tensile stress applied to the signal wiring can be reduced.
本発明の画像表示装置では、前記分離部が、前記第1分離部と前記第2分離部とに分離する際、
前記第1信号配線と前記第2信号配線の接続が解除される前に、前記第1電気配線と前記第2電気配線の接続が解除されることが好ましい。
これにより、走査部の駆動が停止したことをセンサー部からの信号に基づいて制御部が検知することができる。
In the image display device of the present invention, when the separation unit separates the first separation unit and the second separation unit,
It is preferable that the connection between the first electric wiring and the second electric wiring is released before the connection between the first signal wiring and the second signal wiring is released.
Accordingly, the control unit can detect that the driving of the scanning unit is stopped based on a signal from the sensor unit.
本発明の画像表示装置では、前記制御部は、前記第1電気配線と前記第2電気配線の接続解除により前記走査部の駆動が停止したことを前記センサー部からの信号により検知したときは、前記光源からの前記光の出射を停止することが好ましい。
これにより、光源から出射される光の漏れを低減することができる。
In the image display device of the present invention, when the control unit detects from the signal from the sensor unit that the driving of the scanning unit is stopped due to the disconnection of the first electric wiring and the second electric wiring, It is preferable to stop emission of the light from the light source.
Thereby, leakage of light emitted from the light source can be reduced.
本発明の画像表示装置では、前記第1分離部は、前記第2分離部との接続が解除されているときに前記第1導光部の前記第2導光部と接続される端面を覆うカバー部を有することが好ましい。
これにより、第1導光部の端面を保護することができる。また、カバー部材によって光の漏れを低減することができる。
In the image display device according to the aspect of the invention, the first separation unit covers an end surface of the first light guide unit that is connected to the second light guide unit when the connection with the second separation unit is released. It is preferable to have a cover part.
Thereby, the end surface of a 1st light guide part can be protected. Further, light leakage can be reduced by the cover member.
本発明の画像表示装置では、前記カバー部は、前記端面に対して摺動する摺動部を有することが好ましい。
これにより、第1導光部の端面から異物を除去することができ、光の伝搬をより効率的に行うことができる。
In the image display device according to the aspect of the invention, it is preferable that the cover portion includes a sliding portion that slides with respect to the end surface.
Thereby, a foreign material can be removed from the end surface of the first light guide unit, and light can be propagated more efficiently.
以下、本発明の画像表示装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an image display device of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る画像表示装置を示す斜視図である。図2は、図1に示す画像表示装置の概略構成図である。図3は、図1に示す画像表示装置が備える走査部の平面図である。図4は、図3中のA−A線断面図である。図5は、図1に示す画像表示装置が備える変調光生成部を示す図である。図6は、図1に示す画像表示装置が備えるケーブルおよび分離部を示す図である。図7および図8は、分離部を示す斜視図である。図9は、接続状態の分離部を示す断面図である。図10は、接続が解除された状態の分離部を示す断面図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing an image display apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the image display apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a plan view of a scanning unit provided in the image display apparatus shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a modulated light generation unit included in the image display apparatus illustrated in FIG. 1. FIG. 6 is a diagram illustrating a cable and a separation unit included in the image display device illustrated in FIG. 1. 7 and 8 are perspective views showing the separation unit. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the separated portion in the connected state. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the separation part in a state where the connection is released.
図1に示す画像表示装置100は、網膜走査型のヘッドマウントディスプレイ(頭部装着型画像表示装置)である。このような画像表示装置100は、眼鏡のような外観をなし、観察者の頭部Hに装着して使用され、観察者に虚像による画像を外界像と重畳した状態で視認させる。
An
画像表示装置100は、図1に示すように、観察者の頭部Hに装着されるフレーム200と、コントローラー(制御装置)300と、フレーム200とコントローラー300とを接続するケーブル400と、ケーブル400の途中に設けられた分離部900と、を有する。また、フレーム200には走査部500と、偏向部600と、が設けられており、コントローラー300には、変調光生成部700と、制御部800と、が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
このような画像表示装置100は、図2に示すように、制御部800からの映像信号に基づいて変調光生成部700が変調光(光)Lを生成し、ケーブル400が変調光Lを伝搬し、走査部500がケーブル400で伝搬された変調光Lを2次元的に走査し、偏向部600が走査部500で走査された変調光Lを観察者の眼EYに向けて偏向するように構成されている。なお、本実施形態の画像表示装置100は、単眼型のヘッドマウントディスプレイであるが、画像表示装置100としては、両眼型のヘッドマウントディスプレイであってもよい。
In such an
以下、画像表示装置100の各構成要素について順次詳細に説明する。
[フレーム]
フレーム200は、眼鏡フレームのような形状をなしており、走査部500および偏向部600を支持している。また、フレーム200は、観察者の眼EYの前方に位置するフロント部210と、フロント部210の左右両端から延出したテンプル部220、230と、を有する。
Hereinafter, each component of the
[flame]
The
また、フロント部210は、リム部211と、リム部211に支持されたシェード部212およびノーズパッド213と、を有している。シェード部212は、外界光の透過を抑制する機能を有し、また、偏向部600を支持している。そして、シェード部212の中央部にノーズパッド213が設けられている。ノーズパッド213は、観察者が画像表示装置100を頭部Hに装着したとき、観察者の鼻に当接して、画像表示装置100を観察者の頭部Hに対して支持する。
The
以上、フレーム200について説明したが、フレーム200の形状は、観察者の頭部Hに装着することができ、走査部500および偏向部600を支持することができるものであれば、図示のものに限定されない。
Although the
(走査部)
走査部500は、テンプル部220に配置されている。このような走査部500は、変調光生成部700から出射され、ケーブル400により伝搬(導光)された変調光Lを偏向部600に向けて2次元的に走査する光スキャナーである。
(Scanning part)
The
走査部500は、2軸まわりに揺動する光スキャナーであり、図3に示すように、ミラー511を有する可動部510と、可動部510を軸J1まわりに揺動(回動)可能に支持する軸部521、522と、軸部521、522を支持する駆動枠部530と、駆動枠部530を軸J1に直交する軸J2まわりに揺動(回動)可能に支持する軸部541、542と、軸部541、542を支持する枠状の支持部550と、駆動枠部530を支持部550に対して軸J2まわりに揺動させつつ、可動部510を駆動枠部530に対して軸J1まわりに揺動させる駆動部560と、可動部510の揺動角度を検知するセンサー部570と、を有している。
The
駆動部560は、図4に示すように、可動部510の下面に設けられた永久磁石561と、永久磁石561に対向配置され、永久磁石561に作用する電界を発生するコイル562と、コイル562に駆動電圧を印加する電圧印加部563と、を有する。
As shown in FIG. 4, the
永久磁石561は、一端がS極、他端がN極である棒状をなし、両極を結ぶ線分Lが軸J1および軸J2の両軸に対して傾斜している。コイル562は、永久磁石561と対向配置されている。そして、電圧印加部563からコイル562に駆動電圧(可動部510を軸J1まわりに揺動させる第1電圧と、駆動枠部530を軸J2まわりに揺動させる第2電圧と、を重畳させた電圧)を印加すると、コイル562から磁界が発生し、この磁界が永久磁石561に作用することで、可動部510が軸J1および軸J2の両軸まわりに揺動する。そのため、ミラー511で反射した変調光Lを2次元的に走査することができる。なお、電圧印加部563は、制御部800により制御される。
The
センサー部570は、図3に示すように、軸部521の駆動枠部530との接続部に設けられ、可動部510の軸J1まわりの揺動角度を検知する第1センサー部571と、軸部541の支持部550との接続部に設けられ、可動部510の軸J1まわりの揺動角度を検知する第2センサー部572と、を有する。そして、センサー部570で検知された可動部510の揺動角度(軸J1まわりの揺動角度および軸J2まわりの揺動角度)に関する情報は、ケーブル400を介して制御部800へ送信される。
As shown in FIG. 3, the
以上、走査部500について説明した。なお、走査部500の構成は、変調光Lを2次元的に走査することができれば、本実施形態の構成に限定されない。
The
(偏向部)
偏向部600は、図1および図2に示すように、フロント部210に設けられ、使用時に観察者の眼EYの前方に位置する。偏向部600は、観察者の眼EYを覆うのに十分な大きさを有し、走査部500で走査された変調光Lを映像光として観察者の眼EYに入射させる機能を有する。このような偏向部600は、例えば、回折格子の一つであるホログラム素子で構成されている。このホログラム素子は、特定波長帯域にある光については回折させ、それ以外の波長帯域にある光については透過する性質を有する半透過膜である。これにより、観察者は、外界像を視認しながら、映像光により形成された画像を視認することができる。すなわち、シースルー型のヘッドマウントディスプレイを実現することができる。なお、偏向部600としては、ホログラム素子に限定されず、例えば、ハーフミラーを用いることもできる。
(Deflection part)
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[コントローラー]
コントローラー300は、図1に示すように、フレーム200とは別体として設けられており、例えば、観察者が手で保持したり、観察者の衣服のポケットや鞄に収容されたりして携帯される。このようなコントローラー300には、変調光生成部700と、制御部800と、が設けられている。
[controller]
As shown in FIG. 1, the
(変調光生成部)
変調光生成部700は、図5に示すように、波長の異なる複数の光源710R、710G、710Bを有する光源部710と、光源710R、710G、710Bを駆動する駆動回路720R、720G、720Bと、光源710R、710G、710Bから出射された光を平行光化するコリメータレンズ740R、740G、740Bと、光合成部730と、集光レンズ750と、を有している。
(Modulated light generator)
As illustrated in FIG. 5, the modulated
また、光源710Rは、赤色のレーザー光を射出するレーザー光源であり、光源710Gは、緑色のレーザー光を射出するレーザー光源であり、光源710Bは、青色のレーザー光を射出するレーザー光源である。このような3色の光を用いることにより、フルカラーの画像を表示することができる。また、光源710R、710G、710Bとしてレーザー光源を用いることで、より明るく鮮明な画像を表示することができる。なお、光源710R、710G、710Bとしては、特に限定されないが、例えば、レーザーダイオード、LED等を用いることができる。
The
駆動回路720Rは、光源710Rを駆動する機能を有し、駆動回路720Gは、光源710Gを駆動する機能を有し、駆動回路720Bは、光源710Bを駆動する機能を有する。そして、これら駆動回路720R、720G、720Bは、制御部800によって、独立して駆動が制御されている。このような駆動回路720R、720G、720Bにより駆動された光源710R、710G、710Bから射出された3つのレーザー光は、それぞれ、コリメータレンズ740R、740G、740Bによって平行光化されて光合成部730に入射する。
The
光合成部730は、光源710R、710G、710Bからのレーザー光を合成するものである。本実施形態では、光合成部730は、2つのダイクロイックミラー731、732を有する。ダイクロイックミラー731は、赤色光を透過させるとともに緑色光を反射する機能を有し、ダイクロイックミラー732は、赤色光および緑色光を透過させるとともに青色光を反射する機能を有する。このようなダイクロイックミラー731、732を用いることにより、光源710R、710G、710Bからの赤色光、緑色光および青色光の3色の光を合成する。この際、制御部800により、光源710R、710G、710Bからのレーザー光の強度をそれぞれ独立して変調することで所定の色の変調光Lとなる。そして、生成された変調光Lは、集光レンズ750によって集光されてケーブル400が備える光ファイバー410に導かれる。
The
以上、変調光生成部700の構成について説明したが、変調光生成部700の構成としては、変調光Lを生成することができれば、本実施形態の構成に限定されない。
The configuration of the modulated
(制御部)
制御部800は、例えば、外部装置(スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピューター等)から送信された画像信号や、コントローラー300に内蔵された記憶部(メモリー)に記憶されている画像信号に基づいて、駆動回路720R、720G、720Bを独立して制御し、所定の色の変調光Lを生成する。また、制御部800は、電圧印加部563を駆動して走査部500を駆動させると共に、センサー部570からの信号(可動部510の揺動角度)を受信する。このような制御部800によれば、可動部510の揺動(姿勢)に合わせて所定の色および強度の変調光Lを出射することができ、所定の映像を形成することができる。
(Control part)
The
[ケーブル]
ケーブル400は、フレーム200とコントローラー300とを接続している。このようなケーブル400は、図6に示すように、変調光生成部700から出射された変調光Lを走査部500に導く(照射する)光ファイバー(導光部)410と、制御部800と電圧印加部563とを電気的に接続する電気配線420と、センサー部570と制御部800とを電気的に接続する信号配線430と、を有する。なお、以下では、説明の便宜上、電気配線420および信号配線430がそれぞれ2本設けられている場合について説明する。
[cable]
The
[分離部]
図6に示すように、ケーブル400の途中には分離部900が設けられており、分離部900によってケーブル400をその途中で分離できるようになっている。分離部900は、コントローラー300側に位置する第1分離部910と、フレーム200側に位置する第2分離部920と、を有し、これら第1、第2分離部910、920が着脱可能(分離可能)となっている。言い換えると、第1分離部910は、第1ケーブル400Aに設けられ、第2分離部920は、第2ケーブル400Bに設けられ、第1分離部910と第2分離部920とが着脱可能に設けられている(すなわち、第1ケーブル400Aと第2ケーブル400Bとを分離可能に保持している)。このように、分離部900が第1、第2分離部910、920を有することで、分離部900の着脱(分離)が容易となる。
[Separation part]
As shown in FIG. 6, a
第1、第2分離部910、920が分離すると、ケーブル400がコントローラー300側に位置する第1ケーブル400Aと、フレーム200側に位置する第2ケーブル400Bに分離し、第1、第2分離部910、920が接続されると、第1、第2ケーブル400A、400Bが接続される。
When the first and
より具体的には、第1、第2分離部910、920が分離すると、光ファイバー410がコントローラー300側に位置する第1光ファイバー(第1導光部)410Aとフレーム200側に位置する第2光ファイバー(第2導光部)410Bとに分離し、電気配線420がコントローラー300側に位置する第1電気配線420Aとフレーム200側に位置する第2電気配線420Bとに分離し、信号配線430がコントローラー300側に位置する第1信号配線430Aとフレーム200側に位置する第2信号配線430Bとに分離する。言い換えると、第1、第2分離部910、920が分離すると、光ファイバー410が光源710R、710G、710Bから出射された光が入射する第1光ファイバー410Aと第1光ファイバーを導波した光が入射する第2光ファイバー410Bとに分離し、電気配線420が制御部800に接続される第1電気配線420Aと走査部500に接続される第2電気配線420Bとに分離し、信号配線430が制御部800に接続される第1信号配線430Aと走査部500に接続される第2信号配線430Bとに分離する。
More specifically, when the first and
反対に、第1、第2分離部910、920が接続されると、第1、第2光ファイバー410A、410Bが光学的に接続され、第1、第2電気配線420A、420Bが電気的に接続され、第1、第2信号配線430A、430Bが電気的に接続され、画像表示装置100の駆動が可能な状態となる。
On the other hand, when the first and
本実施形態では、図7に示すように、第1分離部910に磁性体911が設けられ、図8に示すように、第2分離部920に永久磁石921が設けられている。そして、磁性体911と永久磁石921の引き合い(磁気的吸着)によって、図9に示すように、第1分離部910と第2分離部920の接続状態が維持される。反対に、第1分離部910と第2分離部920の間に、磁性体911と永久磁石921の引き合いよりも強い引張応力が加われば、図10に示すように、第1分離部910と第2分離部920の接続が解除され、これらが分離する。なお、第1分離部910と第2分離部920の接続状態を維持するための構成としては、本実施形態の構成に限定されず、例えば、第1分離部910と第2分離部920とが嵌合等によって接続されていてもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
このような構成では、ケーブル400に所定の大きさ以上の引張応力が加わると分離部900が分離するため、ケーブル400に過度な応力が加わり難くなる。そのため、ケーブル400(光ファイバー410、電気配線420、信号配線430)の断線を低減することができる。また、ケーブル400が引っ張られることにより、フレーム200が頭部Hから離脱して落下してしまうことも低減することができる。そのため、故障し難い画像表示装置100となる。
In such a configuration, when the tensile stress of a predetermined magnitude or more is applied to the
以下、分離部900の構成について詳細に説明する。第1分離部910は、図7に示すように、先端面(第2分離部920側の面)に開口する凹部912を有する。一方、第2分離部920は、図8に示すように、先端面(第1分離部910側の面)に開口する凹部922を有する。そして、図9に示すように、第2分離部920の凹部922に第1分離部910を挿入することで第1分離部910と第2分離部920とが接続され(以下「接続状態」とも言う)、磁性体911と永久磁石921の引き合いによって、接続状態が維持される。
Hereinafter, the configuration of the
また、第1分離部910は、第1電気配線420Aと電気的に接続された接続ピン913と、第1信号配線430Aと電気的に接続された接続ピン914と、を有している。これら接続ピン913、914は、凹部912の底部から凹部912内へ突出して設けられている。なお、接続ピン914は、凹部912の底部からの長さが接続ピン913よりも長く、接続ピン913よりも先端側へ突出している。
The
一方、第2分離部920は、第2電気配線420Bと電気的に接続された接続端子923と、第2信号配線430Bと電気的に接続された接続端子924と、を有している。これら接続端子923、924は、凹部922の底部から凹部922内へ突出して設けられている。また、接続端子923、924は、それぞれ、コイルバネ状となっており、その軸方向に弾性変形(伸縮)可能となっている。
On the other hand, the
接続状態では、図9に示すように、接続ピン913と接続端子923とが接触し、第1電気配線420Aと第2電気配線420Bとが電気的に接続された状態となる。同様に、接続ピン914と接続端子924とが接触し、第1信号配線430Aと第2信号配線430Bとが電気的に接続された状態となる。特に、接続状態では、接続端子923、924がそれぞれ収縮した状態となるため、接続ピン913と接続端子923とが接触した状態および接続ピン914と接続端子924とが接触した状態を共により確実に維持することができる。
In the connected state, as shown in FIG. 9, the
また、第1分離部910の凹部912には第1光ファイバー410Aの端部が設けられており、第2分離部920の凹部922には第2光ファイバー410Bの端部が設けられている。そして、接続状態では、第1光ファイバー410Aと第2光ファイバー410Bの端面同士が接触し、第1光ファイバー410Aと第2光ファイバー410Bとが光学的に接続された状態となる。
In addition, the end of the first
特に、本実施形態では、第2光ファイバー410Bの端部に、筒状をなし、先端部内径がテーパー状に拡径したガイド部940が配置されている。このガイド部940は、第1、第2分離部910、920を接続する際に、第1光ファイバー410Aの端部を第2光ファイバー410Bの端部と対向する位置に案内する機能を有している。そのため、より確実に、第1光ファイバー410Aと第2光ファイバー410Bとを光学的に接続することができる。
In particular, in the present embodiment, a
ここで、第1、第2分離部910、920の接続状態が解除される際、まず、第1光ファイバー410Aと第2光ファイバー410Bの接続が解除され、次に、第1電気配線420Aと第2電気配線420Bの接続が解除され、最後に、第1信号配線430Aと第2信号配線430Bの接続が解除される。この順で接続が解除されれば、第1電気配線420Aと第2電気配線420Bの接続が解除されたことによる走査部500の駆動停止(可動部510の揺動停止)を、センサー部570からの検知信号に基づいて制御部800が検知することができる。
Here, when the connection state of the first and
走査部500の停止を検知した制御部800は、変調光生成部700の駆動を停止して、変調光生成部700からの変調光Lの出射を停止する。これにより、第1光ファイバー410Aの端面411Aからの変調光Lの漏れ(出射)を低減することができ、画像表示装置100の安全性が向上する。また、走査部500の停止を検知した制御部800は、コイル562への駆動電圧の印加も停止する。
The
また、図7、図9および図10に示すように、第1分離部910には、第1光ファイバー410Aの端面(第2光ファイバー410Bと接続される側の端面)411Aを保護するカバー部930が設けられている。カバー部930は、端面411Aを覆うことのできるカバー部本体931と、カバー部本体931に設けられた異物除去部(摺動部)932と、カバー部本体931を移動させるレバー(可動部)933と、を有する。
Further, as shown in FIGS. 7, 9 and 10, the
レバー933は、第1分離部910の側面に形成された長孔919に係合しており、長孔919の延在方向(第1光ファイバー410Aの延在方向に直交する方向)に沿って移動可能となっている。
The
そして、このようなレバー933にカバー部本体931が接続されている。カバー部本体931は、レバー933の移動に伴って移動し、図9に示すように、第1、第2分離部910、920が接続状態の場合には第1光ファイバー410Aの端面411Aを露出する露出状態となり、図10に示すように、第1、第2分離部910、920の接続が解除されている場合(分離している場合)には第1光ファイバー410Aの端面411Aを覆う保護状態となる。
The
一方、第2分離部920には、レバー933を操作する操作部929が設けられている。操作部929は、第2分離部920の先端面に設けられた傾斜部929aで構成されている。
On the other hand, the
第1分離部910を第2分離部920に接続するために、第1分離部910を第2分離部920に挿入すると、まず、レバー933が傾斜部929aで案内(付勢)されて長孔919に沿って移動し、それに伴ってカバー部本体931が保護状態から露出状態となり、次に、カバー部本体931から露出した第1光ファイバー410Aが第2光ファイバー410Bと光学的に接続される。
When the
このようなカバー部930を設けることで、第1光ファイバー410Aと第2光ファイバー410Bの光学的な接続を阻害することなく、第1光ファイバー410Aが第2光ファイバー410Bと分離しているときには、第1光ファイバー410Aの端面411Aへの塵や埃(異物)の付着や、端面411Aの損傷を低減することができる。そのため、光ファイバー410の導光効率の低下を低減することができる。
By providing such a
特に、本実施形態では、異物除去部932が第1光ファイバー410Aの端面411Aに対して摺動しながら、カバー部本体931の状態(露出状態/保護状態)が切り替わるため、端面411Aに塵や埃の異物が付着しても、その異物を異物除去部932によって除去することができる。そのため、端面411Aをきれいな状態に維持することができる。
In particular, in this embodiment, the state (exposed state / protected state) of the
なお、レバー933は、図示しない付勢部材によって付勢されており、自然状態(応力が実質的に加わっていない状態)ではカバー部本体931が保護状態となることが好ましい。そのため、ケーブル400に所定の大きさ以上の引張応力が加わって第1、第2分離部910、920が分離した際、カバー部本体931が速やかに保護状態となり、上述した効果をより効果的に発揮することができる。
Note that the
<第2実施形態>
図11は、本発明の第2実施形態に係る画像表示装置が有する分離部の断面図である。図12は、接続が解除された状態の分離部を示す断面図である。
Second Embodiment
FIG. 11 is a cross-sectional view of the separation unit included in the image display device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 12 is a cross-sectional view showing the separation portion in a disconnected state.
以下、第2実施形態について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。 Hereinafter, the second embodiment will be described with a focus on differences from the above-described embodiment, and description of similar matters will be omitted.
第2実施形態は、分離部の構成が異なること以外は、前述した第1実施形態とほぼ同様である。なお、図11では、前述した第1実施形態と同様の構成には同一符号を付してある。 The second embodiment is substantially the same as the first embodiment described above except that the configuration of the separation unit is different. In FIG. 11, the same reference numerals are given to the same components as those of the first embodiment described above.
本実施形態の分離部900では、図11に示すように、第1分離部910からカバー部930が省略され、第2分離部920から操作部929が省略されている。また、第1光ファイバー410Aの延在方向に直交する方向から見て(すなわち、第1分離部910の側面視にて)、第1光ファイバー410Aの端面411Aは、第1分離部910と重なっている(凹部912内に位置している)。すなわち、第1分離部910の側面視では、第1光ファイバー410Aの端面411Aは第1分離部910と重なっているため、直接視認することが出来なくなっている。
In the
このような分離部900は、第1、第2分離部910、920の接続が解除され、当該解除を検知した制御部800が変調光生成部700からの変調光Lの出射を停止させるまでは(すなわち、接続ピン913と接続端子923とが離間するまでは)、図12に示すように、第1光ファイバー410Aの端面411Aが第1分離部910と第2分離部920とで覆われるように(すなわち、分離部900の内部に位置するように)構成されている。このような構成によれば、第1光ファイバー410Aの端面411Aから出射された変調光Lが分離部900の外部に漏れないため、より安全な画像表示装置100となる。
In such a
このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 Also according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.
以上、本発明の画像表示装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の画像表示装置では、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができ、また、他の任意の構成を付加することもできる。 The image display device of the present invention has been described based on the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this. For example, in the image display device of the present invention, the configuration of each unit can be replaced with an arbitrary configuration having the same function, and other arbitrary configurations can be added.
また、本発明の画像表示装置は、観察者が視認する画像として虚像を形成するものであれば、眼鏡型のヘッドマウントディスプレイに適用する場合に限定されず、例えば、ヘルメット型またはヘッドセット型のヘッドマウントディスプレイや、観察者の首や肩等の身体で支持される形態の画像表示装置等にも適用可能である。 Further, the image display device of the present invention is not limited to being applied to a glasses-type head mounted display as long as it forms a virtual image as an image visually recognized by an observer. For example, a helmet type or a headset type The present invention can also be applied to a head-mounted display, an image display device that is supported by a body such as an observer's neck and shoulder, and the like.
また、前述した実施形態では、両眼タイプの透過型ヘッドマウントディスプレイの構成について代表的に説明したが、例えば、観察者がヘッドマウントディスプレイを装着した状態において外景が遮断される非透過型ヘッドマウントディスプレイの構成であってもよい。また、本発明の画像表示装置は、スピーカーやヘッドフォン等の音声を出力させる装置等を有していてもよい。 In the above-described embodiments, the configuration of the binocular transmissive head mounted display has been representatively described. For example, a non-transmissive head mount in which an outside scene is blocked when the observer wears the head mounted display is used. It may be a display configuration. Further, the image display device of the present invention may include a device for outputting sound such as a speaker or a headphone.
100…画像表示装置、200…フレーム、210…フロント部、211…リム部、212…シェード部、213…ノーズパッド、220、230…テンプル部、300…コントローラー、400…ケーブル、400A…第1ケーブル、400B…第2ケーブル、410…光ファイバー、410A…第1光ファイバー、410B…第2光ファイバー、411A…端面、420…電気配線、420A…第1電気配線、420B…第2電気配線、430…信号配線、430A…第1信号配線、430B…第2信号配線、500…走査部、510…可動部、511…ミラー、521、522…軸部、530…駆動枠部、541、542…軸部、550…支持部、560…駆動部、561…永久磁石、562…コイル、563…電圧印加部、570…センサー部、571…第1センサー部、572…第2センサー部、600…偏向部、700…変調光生成部、710…光源部、710B、710G、710R…光源、720B、720G、720R…駆動回路、730…光合成部、731、732…ダイクロイックミラー、740B、740G、740R…コリメータレンズ、750…集光レンズ、800…制御部、900…分離部、910…第1分離部、911…磁性体、912…凹部、913…接続ピン、914…接続ピン、919…長孔、920…第2分離部、921…永久磁石、922…凹部、923…接続端子、924…接続端子、929…操作部、929a…傾斜部、930…カバー部、931…カバー部本体、932…異物除去部、933…レバー、940…ガイド部、EY…眼、H…頭部、J1、J2…軸、L…変調光
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記光源から出射された光を前記走査部へ導光する導光部と、
前記導光部に配置され、前記導光部を前記光源から出射された光が入射する第1導光部と、前記第1導光部を導波した光を前記走査部に対して出射する第2導光部と、に分離可能に保持する分離部と、を有することを特徴とする画像表示装置。 A scanning unit that is mounted on the observer's head and scans the light emitted from the light source;
A light guide that guides the light emitted from the light source to the scanning unit;
A first light guide unit disposed in the light guide unit, into which light emitted from the light source enters the light guide unit, and light guided through the first light guide unit is emitted to the scanning unit. An image display device comprising: a second light guide unit; and a separation unit that is separably held.
前記第1分離部と、前記第2分離部と、が分離可能となっている請求項1に記載の画像表示装置。 The separation unit includes a first separation unit provided in the first light guide unit, and a second separation unit provided in the second light guide unit,
The image display device according to claim 1, wherein the first separation unit and the second separation unit are separable.
前記第1導光部の前記第2導光部と接続される端面は、前記第1分離部と重なっている請求項2に記載の画像表示装置。 Seen from the direction orthogonal to the extending direction of the first light guide,
The image display device according to claim 2, wherein an end surface of the first light guide unit connected to the second light guide unit overlaps the first separation unit.
前記光源および前記走査部を制御する制御部と、
前記制御部と前記走査部とを接続する電気配線と、を有し、
前記分離部は、前記電気配線に配置され、前記電気配線を前記制御部に接続される第1電気配線と、前記走査部に接続される第2電気配線と、に分離可能に保持する請求項2に記載の画像表示装置。 The light source;
A control unit for controlling the light source and the scanning unit;
Electrical wiring connecting the control unit and the scanning unit,
The separation unit is disposed in the electrical wiring and holds the electrical wiring in a separable manner into a first electrical wiring connected to the control unit and a second electrical wiring connected to the scanning unit. 2. The image display device according to 2.
前記制御部と前記センサー部とを接続する信号配線と、を有し、
前記分離部は、前記信号配線に配置され、前記信号配線を前記制御部に接続される第1信号配線と、前記走査部に接続される第2信号配線と、に分離可能に保持する請求項4に記載の画像表示装置。 A sensor unit for detecting the driving of the scanning unit;
A signal wiring connecting the control unit and the sensor unit,
The separation unit is disposed in the signal wiring and holds the signal wiring in a separable manner into a first signal wiring connected to the control unit and a second signal wiring connected to the scanning unit. 5. The image display device according to 4.
前記第1信号配線と前記第2信号配線の接続が解除される前に、前記第1電気配線と前記第2電気配線の接続が解除される請求項5に記載の画像表示装置。 When the separation unit separates into the first separation unit and the second separation unit,
The image display device according to claim 5, wherein the connection between the first electric wiring and the second electric wiring is released before the connection between the first signal wiring and the second signal wiring is released.
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