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JP5727085B1 - Eyepiece-type video display that can be stored compactly - Google Patents

Eyepiece-type video display that can be stored compactly Download PDF

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JP5727085B1
JP5727085B1 JP2014226354A JP2014226354A JP5727085B1 JP 5727085 B1 JP5727085 B1 JP 5727085B1 JP 2014226354 A JP2014226354 A JP 2014226354A JP 2014226354 A JP2014226354 A JP 2014226354A JP 5727085 B1 JP5727085 B1 JP 5727085B1
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JP
Japan
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storage chamber
optical system
observer
connecting portion
eyepiece
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鈴木 健一
健一 鈴木
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TELEPATHY JAPAN INC.
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TELEPATHY JAPAN INC.
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Abstract

【解決課題】 非使用状態において観察者の視界を広く確保できる接眼型の映像表示装置を提供する。【解決手段】 本発明に係る映像表示装置は,映像を表示する表示光学系10と,表示光学系10から射出された映像光を観察者の瞳に導く接眼光学系20と,表示光学系10を収納した第1収納室30と,接眼光学系20を収納した第2収納室40と,第2収納室30を第1収納室40に対して回動可能に固定するための回動手段50とを備える。第2収納室40を回動可能に構成することで,非使用状態において,接眼光学系20を観察者の視界の外に移動させることができるようになるため,観察者の視界を広く確保できる。【選択図】図2An eyepiece-type image display device capable of ensuring a wide field of view of an observer in a non-use state. An image display apparatus according to the present invention includes a display optical system for displaying an image, an eyepiece optical system for guiding image light emitted from the display optical system to an observer's pupil, and a display optical system. A first storage chamber 30 storing the eyepiece, a second storage chamber 40 storing the eyepiece optical system 20, and a rotating means 50 for rotatably fixing the second storage chamber 30 to the first storage chamber 40. With. By configuring the second storage chamber 40 to be rotatable, the eyepiece optical system 20 can be moved out of the observer's field of view when not in use, so that the observer's field of view can be secured widely. . [Selection] Figure 2

Description

本発明は,ヘッドマウントディスプレイ(HMD:Head Mounted Display)などに搭載される接眼型の映像表示装置に関するものである。具体的に説明すると,本発明の映像表示装置は,観察者の眼前に設置される光学装置であり,液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)などから射出された映像光を観察者の瞳へと導くことで,その映像を観察者に視認させるものである。   The present invention relates to an eyepiece-type image display device mounted on a head mounted display (HMD) or the like. More specifically, the image display device of the present invention is an optical device installed in front of the observer's eyes, and converts the image light emitted from a liquid crystal display (LCD) or the like to the observer's pupil. By guiding it, the viewer can visually recognize the image.

近年,例えば頭部に装着して使用するHMDのように,使用者の身体に取り付けて使用することのできるウェアラブルデバイスへの需要が高まりつつある。また,例えば,コンピュータや,各種センサ機器,LCDなどの映像表示装置も,ウェアラブルデバイスに搭載可能な程度に小型化されており,これらの機器を搭載したウェアラブルデバイスの開発が急速に進行している。   In recent years, there is an increasing demand for wearable devices that can be attached to a user's body, such as HMDs that are worn on the head. In addition, for example, computers, various sensor devices, LCD display devices such as LCDs are miniaturized to the extent that they can be mounted on wearable devices, and development of wearable devices equipped with these devices is progressing rapidly. .

例えば,特許文献1〜3には,従来の眼鏡型のHMDが開示されている。特許文献1〜3に開示された眼鏡型HMDは,いずれも,表示素子から射出された映像光をプリズム内で観察者の眼幅方向(水平方向)に伝播して瞳に導く構成とされている。   For example, Patent Documents 1 to 3 disclose conventional eyeglass-type HMDs. Each of the eyeglass-type HMDs disclosed in Patent Documents 1 to 3 has a configuration in which image light emitted from the display element is propagated in the prism in the eye width direction (horizontal direction) of the observer and guided to the pupil. Yes.

また,特許文献4及び5には,LCDによって表示された映像を観察者の片眼に投影する接眼型のHMDが開示されている。この接眼型HMDは,観察者の視界を遮らずに自然に映像を表示することができるように,その構造が小型化されている。   Patent Documents 4 and 5 disclose eyepiece type HMDs that project an image displayed on an LCD onto one eye of an observer. The structure of the eyepiece type HMD is miniaturized so that an image can be displayed naturally without obstructing the view of the observer.

特開2004−317798号公報JP 2004-317798 A 特開2008−165063号公報JP 2008-165063 A 特開2010−122478号公報JP 2010-122478 A 特許第5420793号公報Japanese Patent No. 5420793 特許第5593429号公報Japanese Patent No. 5593429

しかしながら,従来のHMDを装着すると,観察者の眼前には常に表示素子等を搭載した映像表示装置が存在することとなっていた。このため,従来のHMDは,観察者に対して明らかな装着感を与えることとなる。すなわち,従来のHMDでは,観察者の視界に映像表示装置が入り込むこととなるため,観察者は,常にHMDの存在を意識しなければならないという不具合があった。   However, when a conventional HMD is mounted, there has always been a video display device equipped with a display element or the like in front of the observer's eyes. For this reason, the conventional HMD gives a clear wearing feeling to the observer. That is, in the conventional HMD, since the video display device enters the observer's field of view, there is a problem that the observer must always be aware of the presence of the HMD.

また,HMDを装着している観察者であっても,常時,HMDから提供される映像を視認することを必要としているわけではなく,HMDによる映像表示は,観察者が必要としているときにのみ行われれば十分である。このため,観察者がHMDを装着している状態においても,HMDによって映像が表示されない時間が多く存在する。また,HMDによって映像が表示されている状態であっても,観察者が不要であると考えているときには,その観察者はHMDから提供される映像を視認していない。しかし,従来のHMDは,観察者が必要としていないときであっても,観察者の眼前に映像表示装置が常に存在しており,観察者の視野を狭くする障害になるという問題があった。   Moreover, even an observer wearing an HMD does not always need to visually recognize the video provided by the HMD, and the video display by the HMD is only required when the observer needs it. It is enough to be done. For this reason, even when the observer is wearing the HMD, there are many times when an image is not displayed by the HMD. Further, even when the video is displayed by the HMD, when the viewer thinks that the viewer is unnecessary, the viewer does not visually recognize the video provided by the HMD. However, the conventional HMD has a problem that even when the observer does not need it, an image display device always exists in front of the observer's eyes, which becomes an obstacle to narrow the observer's visual field.

また,特に特許文献4及び5に示された接眼型HMDは,小型のプリズム等が観察者の眼前に配置されている。このため,観察者の視界を遮らずに自然に映像を表示することができるとされている。しかし,このような小型のプリズムが観察者の眼前に固定されていると,何らかのアクシデントによって観察者やHMDに衝撃が加わったときに,誤って小型のプリズムが観察者の眼球に接触して,眼球を傷つけてしまうというおそれがあった。   In particular, in the eyepiece type HMD shown in Patent Documents 4 and 5, a small prism or the like is arranged in front of the observer's eyes. For this reason, it is said that an image can be displayed naturally without obstructing the view of the observer. However, if such a small prism is fixed in front of the observer's eyes, when an impact is applied to the observer or the HMD by some accident, the small prism mistakenly contacts the observer's eyeball, There was a risk of damaging the eyeball.

従って,現在では,観察者がHMDによって表示される映像を視認することを求めていないときには,その観察者の視界を映像表示装置によって遮ることなく,観察者の視界を広く確保することのできる技術が求められている。併せて,アクシデントが発生した場合であっても,観察者の眼球を保護することのできる技術が求められている。   Therefore, at present, when the observer does not request to view the image displayed by the HMD, a technique capable of ensuring a wide observer's field of view without blocking the observer's field of view by the image display device. Is required. In addition, there is a need for a technique that can protect an observer's eyeball even when an accident occurs.

そこで,本発明の発明者は,従来発明の問題点を解決する手段について鋭意検討した結果,使用状態と非使用状態を自在に切り換えることができ,しかも,アクシデントが発生したときに観察者の眼球を保護することのできる接眼型の映像表示装置の構成を発案した。具体的には,本発明者は,LCDなどを含む表示光学系とプリズムなどを含む接眼光学系とを別々の収納室に格納し,接眼光学系の収納室を,表示光学系の収納室に対して,回動自在に取り付けることとした。これにより,観察者が映像表示装置を使用していない状態(非使用状態)においては,接眼光学系の収納室を観察者の視界の外に移動させることができるようになり,観察者の視界を広く確保できるようになる。また,非使用状態において,映像表示装置をコンパクトに収納することが可能となる。さらに,着用者の眼球が接眼光学系に触れた場合であっても,この接眼光学系の収納室が回動するため,眼球に対して大きな衝撃が加わることを回避できるため,HMDの安全性が向上する。そして,本発明者は,このような知見に基づけば,従来技術の課題を解決できることに想到し,本発明を完成させた。具体的に説明すると,本発明は以下の構成を有する。   Therefore, as a result of intensive studies on means for solving the problems of the conventional invention, the inventor of the present invention can freely switch between the use state and the non-use state, and the eyeball of the observer when an accident occurs. The structure of an eyepiece-type video display device that can protect the screen was invented. Specifically, the present inventor stores a display optical system including an LCD or the like and an eyepiece optical system including a prism in separate storage chambers, and the storage chamber of the eyepiece optical system is used as a storage chamber of the display optical system. On the other hand, it was decided to attach it freely. As a result, when the observer is not using the video display device (non-use state), the storage chamber of the eyepiece optical system can be moved out of the observer's field of view. Can be secured widely. In addition, the video display device can be stored compactly when not in use. Further, even when the wearer's eyeball touches the eyepiece optical system, the storage chamber of the eyepiece optical system rotates, so that it is possible to avoid applying a large impact to the eyeball. Will improve. Then, the present inventor has come up with the idea that based on such knowledge, the problems of the prior art can be solved, and the present invention has been completed. More specifically, the present invention has the following configuration.

本発明は,映像表示装置に関する。
本発明の映像表示装置は,表示光学系10と,接眼光学系20と,第1収納室30と,第2収納室40と,回動手段50と,を備える。
表示光学系10は,映像を表示する。接眼光学系20は,表示光学系10から射出された映像光を観察者の瞳に導く。第1収納室30は,表示光学系10を収納している。第2収納室40は,接眼光学系20を収納している。そして,回動手段50は,第2収納室40を第1収納室30に対して回動可能に固定している。
The present invention relates to a video display device.
The video display device of the present invention includes a display optical system 10, an eyepiece optical system 20, a first storage chamber 30, a second storage chamber 40, and a rotation means 50.
The display optical system 10 displays an image. The eyepiece optical system 20 guides the image light emitted from the display optical system 10 to the observer's pupil. The first storage chamber 30 stores the display optical system 10. The second storage chamber 40 stores the eyepiece optical system 20. And the rotation means 50 is fixing the 2nd storage chamber 40 with respect to the 1st storage chamber 30 so that rotation is possible.

上記構成のように,本発明では,表示光学系10と接眼光学系20とがそれぞれ別々の第1収納室30と第2収納室40に格納されており,この第2収納室40が第1収納室30に対して回動自在に固定されている。これにより,観察者が映像表示装置を使用していない状態(非使用状態)においては,第2収納室40を観察者の視界の外に移動させることで,観察者の視界を広く確保することができる。さらに,着用者の眼球が接眼光学系20を収納した第2収納室40に触れた場合であっても,この第2収納室40が自在に回動するため,眼球に対して大きな衝撃が加わることを回避できる。   As described above, in the present invention, the display optical system 10 and the eyepiece optical system 20 are stored in separate first storage chamber 30 and second storage chamber 40, respectively. The storage chamber 30 is fixed so as to be rotatable. Thereby, in a state where the observer is not using the video display device (non-use state), by moving the second storage chamber 40 out of the observer's field of view, the observer's field of view can be secured widely. Can do. Further, even when the wearer's eyeball touches the second storage chamber 40 in which the eyepiece optical system 20 is stored, the second storage chamber 40 is freely rotated, so that a large impact is applied to the eyeball. You can avoid that.

本発明の映像表示装置において,第2収納室40は,観察者の瞳から離れる方向に向かって回動するように,回動手段50によって第1収納室30に対して回動可能に固定されていることが好ましい。   In the video display device of the present invention, the second storage chamber 40 is fixed to the first storage chamber 30 by the rotation means 50 so as to rotate in a direction away from the observer's pupil. It is preferable.

上記構成のように,第2収納室40が観察者の瞳から離れる方向に回動することが保証されていることにより,HMDの安全性を高めることができる。   As described above, the safety of the HMD can be enhanced by ensuring that the second storage chamber 40 rotates in a direction away from the observer's pupil.

本発明の映像表示装置において,第1収納室30に収納された表示光学系10は,光源11と,この光源11からの入射光を画像データに応じて変調することにより映像を表示する表示素子13と,を有することが好ましい。また,第2収納室40に収納された接眼光学系20は,表示素子13から射出された映像光を観察者の瞳に導くプリズム21を有することが好ましい。   In the image display device of the present invention, the display optical system 10 accommodated in the first storage chamber 30 includes a light source 11 and a display element that displays an image by modulating incident light from the light source 11 according to image data. 13 is preferable. The eyepiece optical system 20 accommodated in the second storage chamber 40 preferably has a prism 21 that guides the image light emitted from the display element 13 to the observer's pupil.

上記構成では,電源線や信号線に接続される光源11や表示素子13と,電源線などに接続する必要のないプリズム21とを,それぞれ別々の収納室30,40に収納し,プリズム21が収納された第2収納室40を回動させるように構成する。これに対して,例えば,光源11,表示素子13,及びプリズム21を一つの収納室に収納して,このような収納室を他の部材に対して回動させるという構成も考えられる。しかしながら,電源線や信号線に接続される光源11や表示素子13を回動させることとすると,これらの電源線等が回動運動に対する抵抗となり,収納室を回転させにくくなる。そうすると,例えば,何らかのアクシデントによって観察者の眼球が収納室に接触した際に,この収納室を回動させるのに必要な力が大きくなり,観察者の眼球に対して大きな負荷がかかることとなる。従って,観察者の眼球を適切に保護することができなくなる。これに対し,本発明の好ましい形態のように,光源11及び表示素子13を第1収納室30に収納し,これとは別に,プリズム21を第2収納室40に格納し,この第2収納室40を第1収納室30に対して回動させることで,第2収納室40を非常に小さな慣性モーメントで回動させることが可能となる。これにより,観察者の眼球が第2収納室40に接触した場合であっても,小さな力で第2収納室40が回動するため,観察者の眼球に対する負荷が低減される。従って,観察者の眼球を適切に保護することができる。   In the above configuration, the light source 11 and the display element 13 connected to the power supply line and the signal line, and the prism 21 that does not need to be connected to the power supply line or the like are stored in separate storage chambers 30 and 40, respectively. The stored second storage chamber 40 is configured to rotate. On the other hand, for example, a configuration in which the light source 11, the display element 13, and the prism 21 are stored in one storage chamber and such a storage chamber is rotated with respect to other members is also conceivable. However, if the light source 11 and the display element 13 connected to the power supply line and the signal line are rotated, these power supply lines and the like become resistance to the rotational movement, and it is difficult to rotate the storage chamber. Then, for example, when the observer's eyeball comes into contact with the storage room due to some accident, the force required to rotate the storage room becomes large, and a large load is applied to the observer's eyeball. . Accordingly, the observer's eyeball cannot be properly protected. On the other hand, as in a preferred embodiment of the present invention, the light source 11 and the display element 13 are stored in the first storage chamber 30, and separately, the prism 21 is stored in the second storage chamber 40, and this second storage. By rotating the chamber 40 with respect to the first storage chamber 30, the second storage chamber 40 can be rotated with a very small moment of inertia. Thus, even when the observer's eyeball comes into contact with the second storage chamber 40, the second storage chamber 40 rotates with a small force, so that the load on the observer's eyeball is reduced. Therefore, the observer's eyeball can be appropriately protected.

本発明の映像表示装置において,回動手段50は,第2収納室40の上面41に固定された上側連結部51と,第2収納室40の下面42に固定された下側連結部52と,を有することが好ましい。さらに,回動手段50は,上側連結部51を第1収納室30の上面31に回動可能に固定する固定ピン53と,下側連結部52を第1収納室30の上面31に回動可能に固定する固定ピン53の両方又はいずれか一方を有している。   In the video display device of the present invention, the rotation means 50 includes an upper connecting portion 51 fixed to the upper surface 41 of the second storage chamber 40, and a lower connecting portion 52 fixed to the lower surface 42 of the second storage chamber 40. , Are preferable. Further, the rotation means 50 rotates the fixing pin 53 that rotatably fixes the upper connection portion 51 to the upper surface 31 of the first storage chamber 30 and the lower connection portion 52 to the upper surface 31 of the first storage chamber 30. It has both or one of the fixing pins 53 that can be fixed.

上記構成のように,上下の連結部51,52と固定ピン53によって,第1収納室30と第2収納室40を上下の連結部51,52を回動可能に連結することで,両者の連結状態が安定するとともに,第2収納室40を回動させやすくなる。   As in the above configuration, the upper and lower connecting portions 51 and 52 and the fixing pin 53 are used to connect the first storage chamber 30 and the second storage chamber 40 so that the upper and lower connecting portions 51 and 52 are rotatable. The connected state is stabilized and the second storage chamber 40 is easily rotated.

本発明の映像表示装置において,上側連結部51と下側連結部52は,第1収納室30の上面31と第1収納室30の下面32との間に隙間が設けられている   In the video display device of the present invention, the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 are provided with a gap between the upper surface 31 of the first storage chamber 30 and the lower surface 32 of the first storage chamber 30.

上記構成のように,上側連結部51と下側連結部52とを,第1収納室30の上面31と下面32に対して隙間を設けて固定することで,各部材同士の間に摩擦抵抗が生じることを回避できるため,第2収納室40を回動させやすくなる。   As described above, the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 are fixed to the upper surface 31 and the lower surface 32 of the first storage chamber 30 with a gap therebetween, whereby a frictional resistance is established between the members. Can be avoided, so that the second storage chamber 40 can be easily rotated.

本発明の映像表示装置において,回動手段50は,第2収納室40の回動範囲を制限するためのストッパ55を,さらに備えることが好ましい。   In the video display device of the present invention, the rotation means 50 preferably further includes a stopper 55 for limiting the rotation range of the second storage chamber 40.

上記構成のように,ストッパ55を設けることで,第2収納室40の回動範囲を適切にコントロールすることができ,映像表示装置が故障する原因を未然に防ぐことができる。   By providing the stopper 55 as in the above configuration, the rotation range of the second storage chamber 40 can be appropriately controlled, and the cause of failure of the video display device can be prevented.

本発明の別の側面は,上述した第1の側面にかかる映像表示装置を備えたヘッドマウントディスプレイである。   Another aspect of the present invention is a head mounted display including the video display device according to the first aspect described above.

本発明によれば,非使用状態において観察者の視界を広く確保することのできる映像表示装置を提供することができる。また,何らかのアクシデントが発生した場合であっても,観察者の眼球を適切に保護することのできる映像表示装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the video display apparatus which can ensure a viewer's visual field widely in a non-use state can be provided. In addition, it is possible to provide an image display device that can appropriately protect an observer's eyeball even if some accident occurs.

図1は,映像表示装置に備えられた光学系の例を示したブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of an optical system provided in a video display device. 図2は,図2(a)は,映像表示装置の正面図であり,図2(b)は,映像表示装置の平面図である。2A is a front view of the video display device, and FIG. 2B is a plan view of the video display device. 図3は,映像表示装置における第2収納室の動作例を示している。FIG. 3 shows an operation example of the second storage chamber in the video display device. 図4は,他の実施形態にかかる映像表示装置の正面図である。FIG. 4 is a front view of a video display apparatus according to another embodiment. 図5は,映像表示装置を備えたHMDのデザインの一例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an example of the design of the HMD provided with the video display device.

以下,図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は,以下に説明する形態に限定されるものではなく,以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜修正したものも含む。
なお,本願の図においては,装置の立体方向をわかりやすく示すために,X軸,Y軸,及びZ軸の直交座標系を設定した。本願明細書では,便宜的に,X軸方向を横方向とし,Y軸を上下方向とし,Z軸方向を奥行き方向としている。
また,本願明細書において,「A〜B」とは,基本的に「A以上B以下」であることを意味する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below, but includes those appropriately modified by those skilled in the art from the following embodiments.
In the figure of the present application, an orthogonal coordinate system of the X axis, the Y axis, and the Z axis is set in order to clearly show the solid direction of the apparatus. In the present specification, for convenience, the X-axis direction is the horizontal direction, the Y-axis is the vertical direction, and the Z-axis direction is the depth direction.
In the present specification, “A to B” basically means “A or more and B or less”.

本発明は,ヘッドマウントディスプレイ(HMD)などに搭載される接眼型の映像表示装置100に関するものである。まず,図1を参照して,映像表示装置100が備える光学系について説明する。図1は,映像表示装置100の内部を平面(XZ面)から描画したものである。図1に示されるとおり,映像表示装置100は,映像を表示する表示光学系10と,この表示光学系10から射出された映像光を観察者の瞳Eに導く接眼光学系20と,を備える。図1に示されるように,表示光学系10は,第1収納室30内に収納され,接眼光学系20は,第2収納室40内に収納されている。   The present invention relates to an eyepiece type video display device 100 mounted on a head mounted display (HMD) or the like. First, an optical system provided in the video display apparatus 100 will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows the inside of the video display device 100 drawn from a plane (XZ plane). As shown in FIG. 1, the video display device 100 includes a display optical system 10 that displays video, and an eyepiece optical system 20 that guides video light emitted from the display optical system 10 to the pupil E of the observer. . As shown in FIG. 1, the display optical system 10 is stored in the first storage chamber 30, and the eyepiece optical system 20 is stored in the second storage chamber 40.

図1に示されるように,本実施形態において,表示光学系10は,光源11と,集光レンズ12と,表示素子13を有する。光源11は,R(赤),G(緑),B(青)の各色の光を出射可能なものであることが好ましい。例えば,光源11は,例えば,RGB一体型のLEDパネルによって構成することができる。なお,光源11は,単色光や白色光を出射するものであってもよい。光源11が発光するためには電力が必要になるため,この光源11は,電源線を介してバッテリー(図示省略)に接続されている。また,集光レンズ12は,光源11からの光を集光して表示素子13に供給する。また,表示素子13は,入射光を画像データに応じて変調することにより,映像を表示するものである。表示素子13は,例えば,光が透過する領域となる各画素がマトリクス状に配置された透過型の液晶表示素子で構成されていることが好ましい。表示光学系10の例は,液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)である。表示素子13は制御装置(図示省略)によって光の変調状態が制御されるため,この表示素子13は,信号線を介してこの制御装置に接続されている。また,表示素子13は電源線を介してバッテリーにも接続されている。   As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the display optical system 10 includes a light source 11, a condenser lens 12, and a display element 13. The light source 11 is preferably capable of emitting light of each color of R (red), G (green), and B (blue). For example, the light source 11 can be configured by, for example, an RGB integrated LED panel. The light source 11 may emit monochromatic light or white light. Since power is required for the light source 11 to emit light, the light source 11 is connected to a battery (not shown) via a power line. The condensing lens 12 condenses the light from the light source 11 and supplies it to the display element 13. The display element 13 displays an image by modulating incident light according to image data. The display element 13 is preferably composed of, for example, a transmissive liquid crystal display element in which pixels serving as light transmitting regions are arranged in a matrix. An example of the display optical system 10 is a liquid crystal display (LCD). Since the light modulation state of the display element 13 is controlled by a control device (not shown), the display element 13 is connected to the control device via a signal line. The display element 13 is also connected to the battery via a power line.

次に,接眼光学系20は,上記表示素子13からの映像光を観察者の瞳Eに導く光学系である。本実施形態において,接眼光学系20は,プリズム21を有している。また,接眼光学系20は,接眼レンズ22,23の両方又はいずれか一方を有している。プリズム21は,表示素子13からの映像光を内部で導光する部材である。プリズム21は,例えば,映像光の入射面21aと,反射面21bと,射出面21cを有する形状となっている。なお,プリズム21は,単一のプリズムで構成されてもよいし,複数のプリズムを組み合わせて構成されてもよい。また,接眼レンズ22は,正のパワーを持ち,反射面21bで反射した映像光を瞳面Eに集光する。接眼レンズ22は,プリズム21の射出面21cに接合されてプリズム21と一体化されていてもよい。接眼レンズ23は,プリズム21の入射面21aに接合されてプリズム21と一体化されていてもよい。   Next, the eyepiece optical system 20 is an optical system that guides the image light from the display element 13 to the pupil E of the observer. In the present embodiment, the eyepiece optical system 20 has a prism 21. Further, the eyepiece optical system 20 has both or one of the eyepiece lenses 22 and 23. The prism 21 is a member that guides image light from the display element 13 inside. The prism 21 has, for example, a shape having an image light incident surface 21a, a reflective surface 21b, and an exit surface 21c. In addition, the prism 21 may be comprised with a single prism, and may be comprised combining several prisms. The eyepiece 22 has positive power and condenses the image light reflected by the reflecting surface 21b on the pupil plane E. The eyepiece 22 may be integrated with the prism 21 by being joined to the exit surface 21 c of the prism 21. The eyepiece lens 23 may be integrated with the prism 21 by being bonded to the incident surface 21 a of the prism 21.

ここで,プリズム21の構成について,具体的に説明する。プリズム21の入射面21aは,横方向(X軸方向)に進行する映像光の光軸と垂直に交差する奥行き方向(Z方向)に設けられている。また,射出面21cは,観察者の瞳Eと対向するように設けられている。反射面21bは,例えば矩形形状(長方形形状)であり,映像光の光路を直角に折り曲げる手段として機能している。具体的には,反射面21bは,入射面21aを介してプリズム内部に入射してX方向に進行する映像光を,Z方向に反射させる。   Here, the configuration of the prism 21 will be specifically described. The incident surface 21a of the prism 21 is provided in the depth direction (Z direction) perpendicular to the optical axis of the image light traveling in the lateral direction (X axis direction). The exit surface 21c is provided so as to face the pupil E of the observer. The reflecting surface 21b has a rectangular shape (rectangular shape), for example, and functions as a means for bending the optical path of the image light at a right angle. Specifically, the reflecting surface 21b reflects image light that enters the prism through the incident surface 21a and travels in the X direction in the Z direction.

上記の構成によれば,まず,表示光学系10によって映像光が生成される。すなわち,光源11から射出された光は,集光レンズ12で集光されて表示素子13に入射する。光は表示素子13によって変調されて映像光となる。次に,表示素子13(表示光学系10)から射出された映像光は,接眼光学系20に入射する。接眼光学系20では,映像光が,接眼レンズ23及び入射面21aを介してプリズム21の内部に入射する。その後,映像光は,プリズム21の内部を横方向(X軸方向)に沿って進行し,反射面21bで光路が折り曲げられ奥行き方向(Y軸方向)に向きを変えて進行する。これにより,映像光は,プリズム21の射出面21cを介して,観察者の瞳Eに導かれる。なお,射出面21cに取り付けられた接眼レンズ22は省略することもできる。このようにして,観察者は,瞳Eの位置で,表示素子13にて表示された映像の拡大虚像を観察することができる。なお,図1に示した光学系は,本発明の一実施形態に過ぎない。本発明は,図1に示した光学系以外にも,その他公知のものを適宜採用することができる。   According to the above configuration, first, image light is generated by the display optical system 10. That is, the light emitted from the light source 11 is collected by the condenser lens 12 and enters the display element 13. The light is modulated by the display element 13 to become image light. Next, the image light emitted from the display element 13 (display optical system 10) enters the eyepiece optical system 20. In the eyepiece optical system 20, image light enters the prism 21 through the eyepiece lens 23 and the incident surface 21 a. Thereafter, the image light travels in the prism 21 along the horizontal direction (X-axis direction), and the optical path is bent at the reflecting surface 21b and travels in the depth direction (Y-axis direction). Thus, the image light is guided to the observer's pupil E through the exit surface 21c of the prism 21. The eyepiece 22 attached to the exit surface 21c can be omitted. In this way, the observer can observe an enlarged virtual image of the image displayed on the display element 13 at the position of the pupil E. The optical system shown in FIG. 1 is only one embodiment of the present invention. In addition to the optical system shown in FIG. 1, other known ones can be appropriately adopted in the present invention.

続いて,図2及び図3を参照して,上述した光学系(表示光学系10と接眼光学系20)を収容する映像表示装置100の筐体構造について具体的に説明する。図2(a)は,映像表示装置100を正面(XY面)からみた正面図を示しており,図2(b)は,映像表示装置100を平面(XZ面)からみた平面図を示している。また,図3は,映像表示装置100の動作例を示している。   Next, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the housing structure of the video display apparatus 100 that houses the above-described optical system (the display optical system 10 and the eyepiece optical system 20) will be specifically described. FIG. 2A shows a front view of the video display device 100 viewed from the front (XY plane), and FIG. 2B shows a plan view of the video display device 100 viewed from the plane (XZ plane). Yes. FIG. 3 shows an operation example of the video display device 100.

図2に示されるように,映像表示装置100は,表示光学系10を収納するための第1収納室30を備えている。第1収納室30は,互いに対面する上面31と下面32とを有し,さらに,この上面31と下面32とを繋ぐように上下方向(Y軸方向)に立設した側壁33が形成されている。このように,第1収納室30は,上面31,下面32,及び側壁33によって囲われた小部屋となる。第1収納室30には,映像を表示するための映像素子などを有する表示光学系10が収納される。また,図1に示されるように,第1収納室30の側壁33には,表示光学系10から射出される映像光が透過する射出窓33aが形成されている。また,例えば,第1収納室30に隣接して,表示光学系10に対して電力や制御信号を供給するための駆動回路60が配置される。このため,第1収納室30の側壁33には,駆動回路60と表示光学系10とを接続する各種のケーブルが差し込まれる差込窓(図示省略)が形成されている。つまり,表示光学系10には,差込窓を介して,表示光学系10の動作を制御するための制御ケーブル(図示省略)や,表示光学系10に電力を供給するための電力ケーブル(図示省略)を接続することができる。   As shown in FIG. 2, the video display device 100 includes a first storage chamber 30 for storing the display optical system 10. The first storage chamber 30 has an upper surface 31 and a lower surface 32 facing each other, and a side wall 33 standing in the vertical direction (Y-axis direction) is formed so as to connect the upper surface 31 and the lower surface 32. Yes. As described above, the first storage chamber 30 is a small room surrounded by the upper surface 31, the lower surface 32, and the side wall 33. The first storage chamber 30 stores the display optical system 10 having an image element for displaying an image. Further, as shown in FIG. 1, an emission window 33 a through which the image light emitted from the display optical system 10 is formed is formed on the side wall 33 of the first storage chamber 30. Further, for example, a drive circuit 60 for supplying power and control signals to the display optical system 10 is disposed adjacent to the first storage chamber 30. Therefore, an insertion window (not shown) into which various cables for connecting the drive circuit 60 and the display optical system 10 are inserted is formed on the side wall 33 of the first storage chamber 30. That is, the display optical system 10 has a control cable (not shown) for controlling the operation of the display optical system 10 through an insertion window, and a power cable (not shown) for supplying power to the display optical system 10. (Omitted) can be connected.

また,図2に示されるように,映像表示装置100は,接眼光学系20を収納するための第2収納室40を備えている。第2収納室40は,互いに対面する上面41と下面42とを有し,さらに,この上面41と下面42とを繋ぐように上下方向(Y軸方向)に立設した側壁43が形成されている。このように,第2収納室40は,上面41,下面42,及び側壁43によって囲われた小部屋となる。第2収納室40には,表示光学系10から射出された映像光を観察者の瞳に導くプリズムなどの接眼光学系20が収納される。また,図1に示されるように,第2収納室40の側壁43には,表示光学系10から射出される映像光が入射する入射窓43aや,接眼光学系20から射出された映像光が透過する接眼窓43bが形成されている。ここにいう入射窓43aや接眼窓43bは,側壁に形成された部分的な穴であってもよいし,壁がなく全面的に開放された状態の開口面であってもよい。   In addition, as shown in FIG. 2, the video display device 100 includes a second storage chamber 40 for storing the eyepiece optical system 20. The second storage chamber 40 has an upper surface 41 and a lower surface 42 that face each other, and a side wall 43 that is erected in the vertical direction (Y-axis direction) is formed so as to connect the upper surface 41 and the lower surface 42. Yes. As described above, the second storage chamber 40 is a small room surrounded by the upper surface 41, the lower surface 42, and the side wall 43. The second storage chamber 40 stores the eyepiece optical system 20 such as a prism that guides the image light emitted from the display optical system 10 to the observer's pupil. Further, as shown in FIG. 1, on the side wall 43 of the second storage chamber 40, the entrance window 43 a into which the image light emitted from the display optical system 10 enters and the image light emitted from the eyepiece optical system 20 are present. A transparent eyepiece window 43b is formed. The entrance window 43a and the eyepiece window 43b referred to here may be partial holes formed in the side wall, or may be open surfaces that are completely open without walls.

図1及び図2に示されるように,第1収納室30と第2収納室40の間には,空間が存在する。このため,表示光学系10から射出された映像光は,第1収納室30の射出窓33aを経て,この空間に至る。そして,射出窓33aを通過した映像光は,この空間を経由して,接眼光学系20に入力される。その後,映像光は,接眼光学系20によって,観察者の瞳へと導かれる。   As shown in FIGS. 1 and 2, a space exists between the first storage chamber 30 and the second storage chamber 40. For this reason, the image light emitted from the display optical system 10 reaches this space through the emission window 33 a of the first storage chamber 30. The image light that has passed through the exit window 33a is input to the eyepiece optical system 20 via this space. Thereafter, the image light is guided to the observer's pupil by the eyepiece optical system 20.

図2(a)に示されるように,第1収納室30と第2収納室40とでは,上下方向(Y軸方向)の高さが異なっていることが好ましい。すなわち,第2収納室40の高さHは,第1収納室30の高さHよりも低い(H<H)。例えば,第1収納室30の高さHを100%としたときに,第2収納室40の高さHは,80%以下,60%以下,又は40%以下であることが好ましい。具体的には,第2収納室40の高さHは,第1収納室30の高さHに対し,10%〜80%,20%〜60%,又は30%〜50%程度であることが好ましい。第2収納室40は,観察者の眼前に存在するものであるため,第1収納室30と比較してより小型なものとすることが好ましい。ただし,本発明は,第2収納室40の高さが第1収納室30の高さよりも低くなっている構造に限定されず,第2収納室40の高さが第1収納室30の高さよりも高くなっていてもよい。 As shown in FIG. 2A, the first storage chamber 30 and the second storage chamber 40 preferably have different heights in the vertical direction (Y-axis direction). That is, the height H 2 of the second storage chamber 40 is lower than the height H 1 of the first storage chamber 30 (H 2 <H 1 ). For example, when the first housing chamber 30 a height H 2 is 100%, the height H 2 of the second storage chamber 40 is 80% or less, it is preferable 60% or less, or 40% or less. Specifically, the height H 2 of the second storage chamber 40 is about 10% to 80%, 20% to 60%, or 30% to 50% with respect to the height H 1 of the first storage chamber 30. Preferably there is. Since the second storage chamber 40 is present in front of the observer's eyes, it is preferable to make the second storage chamber 40 smaller than the first storage chamber 30. However, the present invention is not limited to the structure in which the height of the second storage chamber 40 is lower than the height of the first storage chamber 30, and the height of the second storage chamber 40 is the height of the first storage chamber 30. It may be higher than that.

図2に示されるように,本発明の映像表示装置100は,さらに,回動手段50を備えている。この回動手段50は,第2収納室40を第1収納室30に対して回動可能に固定するための構成を備える。具体的に説明すると,回動手段50は,上側連結部51と,下側連結部52と,上下の固定ピン53を含んで構成されている。   As shown in FIG. 2, the video display device 100 of the present invention further includes a rotating means 50. The rotating means 50 has a configuration for fixing the second storage chamber 40 to the first storage chamber 30 so as to be rotatable. More specifically, the rotating means 50 includes an upper connecting part 51, a lower connecting part 52, and upper and lower fixing pins 53.

上側連結部51は,第2収納室40の上面41に対して不動状態で固定されており,第2収納室40から第1収納室30に向かって延びている。本実施形態において,上側連結部51は,第2収納室40の上面41と一体となっている。また,上側連結部51は,厚みが薄く奥行きのある板状に形成されている。なお,ここにいう「板状」とは,厚みの値よりも,奥行きの値が3倍以上大きい形状を意味する。同様に,下側連結部52は,第2収納室40の下面42に対して不動状態で固定されており,第2収納室40から第1収納室30に向かって延びている。本実施形態において,下側連結部52は,第2収納室40の下面42と一体となっている。また,下側連結部52は,厚みが薄く奥行きのある板状に形成されている。このように,上側連結部51と下側連結部52は,接眼光学系20を収納した第2収納室40を,表示光学系10を収納した第1収納室30に連結するための支持部分として機能する。上側連結部51と下側連結部52は,表示光学系10から射出された映像光の光路上において,接眼光学系20を支持することができる。   The upper connecting portion 51 is fixed in a fixed state with respect to the upper surface 41 of the second storage chamber 40 and extends from the second storage chamber 40 toward the first storage chamber 30. In the present embodiment, the upper connecting portion 51 is integrated with the upper surface 41 of the second storage chamber 40. The upper connecting portion 51 is formed in a plate shape with a small thickness and depth. Note that the “plate shape” here means a shape having a depth value three times or more larger than the thickness value. Similarly, the lower connecting portion 52 is fixed to the lower surface 42 of the second storage chamber 40 in an immobile state and extends from the second storage chamber 40 toward the first storage chamber 30. In the present embodiment, the lower connection portion 52 is integrated with the lower surface 42 of the second storage chamber 40. The lower connecting portion 52 is formed in a plate shape with a small thickness and a depth. As described above, the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 serve as support portions for connecting the second storage chamber 40 in which the eyepiece optical system 20 is stored to the first storage chamber 30 in which the display optical system 10 is stored. Function. The upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 can support the eyepiece optical system 20 on the optical path of the image light emitted from the display optical system 10.

さらに,図2に示されるように,上側連結部51と下側連結部52の間の少なくとも一部には,観察者の視線が透過する開口54が形成されていることが好ましい。より詳しく説明すると,この開口54は,観察者の瞳が接眼窓43bと対面する位置にあるときに,その観察者の視線が通過するものである。つまり,開口54は,図2に示されるように,上側連結部51と下側連結部52の間に,上下方向(Y軸方向)に立設する側壁が形成されていない部分を意味する。このように,2枚の支持板(上側連結部51と下側連結部52)によって,表示光学系10から射出された映像光の光路上に接眼光学系20を支持すると共に,この2枚の支持板の間に,接眼光学系20を覗きこむ観察者の視線が透過する開口54を形成することで,映像表示装置100の構造自体を小型化でき,かつ,観察者の視界を極力遮らないようにすることができる。   Furthermore, as shown in FIG. 2, it is preferable that an opening 54 through which an observer's line of sight passes is formed at least at a part between the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52. More specifically, the opening 54 allows the observer's line of sight to pass when the observer's pupil is in a position facing the eyepiece window 43b. That is, the opening 54 means a portion where a side wall standing in the vertical direction (Y-axis direction) is not formed between the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52, as shown in FIG. As described above, the eyepiece optical system 20 is supported on the optical path of the image light emitted from the display optical system 10 by the two support plates (the upper connection portion 51 and the lower connection portion 52), and the two By forming an opening 54 between the support plates through which the line of sight of the observer looking into the eyepiece optical system 20 is transmitted, the structure of the image display device 100 can be miniaturized and the visual field of the observer is not blocked as much as possible. can do.

板状の上側連結部51と下側連結部52の厚さT(最大値)は,3mm以下であることが好ましい。具体的には,上側連結部51と下側連結部52の厚さTは,0.1mm〜3mmであることが好ましく,特に0.3mm〜3mm,又は0.5mm〜2mmであることが好ましい。本実施形態では,2つの上側連結部51と下側連結部52によって接眼光学系20を支持することとしている。このため,各連結部51,52の厚さを比較的薄くしても,接眼光学系20を十分強固に支持することができる。また,連結部51の厚さを薄くすることで,連結部51が観察者によって視認されにくくなる。これにより,観察者の自然な視界を実現することができる。また,上側連結部51と下側連結部52の奥行きD(最大値)は,5mm以上であることが好ましい。具体的には,上側連結部51と下側連結部52の奥行きは,5mm〜20mmであることが好ましく,特に7mm〜18mm,又は10mm〜15mmであることが好ましい。本発明では,上側連結部51と下側連結部52の間を映像光が通過することとなるが,この上側連結部51と下側連結部52の奥行き値を大きくすることで,この各連結部51,52が外光を遮る庇(ひさし)の役割を果たす。これにより,観察者に対して鮮明な映像を提供することができる。   The thickness T (maximum value) of the plate-like upper connecting part 51 and lower connecting part 52 is preferably 3 mm or less. Specifically, the thickness T of the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 is preferably 0.1 mm to 3 mm, particularly preferably 0.3 mm to 3 mm, or 0.5 mm to 2 mm. . In the present embodiment, the eyepiece optical system 20 is supported by the two upper connecting portions 51 and the lower connecting portion 52. For this reason, even if the thickness of each connection part 51 and 52 is made comparatively thin, the eyepiece optical system 20 can be supported sufficiently firmly. Further, by reducing the thickness of the connecting portion 51, the connecting portion 51 is less likely to be visually recognized by an observer. As a result, a natural view of the observer can be realized. Moreover, it is preferable that the depth D (maximum value) of the upper side connection part 51 and the lower side connection part 52 is 5 mm or more. Specifically, the depth of the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 is preferably 5 mm to 20 mm, and particularly preferably 7 mm to 18 mm, or 10 mm to 15 mm. In the present invention, image light passes between the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52. By increasing the depth values of the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52, each of the connecting portions can be connected. The parts 51 and 52 serve as eaves that block outside light. Thereby, a clear image can be provided to the observer.

また,上側連結部51と下側連結部52は,高さの異なる第1収納室30と第2収納室40とを連結している。一般的には,第2収納室40の高さが第1収納室30の高さよりも低くなっている。この場合に,上側連結部51と下側連結部52は,第1収納室30の高さから第2収納室40の高さに合わせるために,傾斜部分51a,52aが存在している。すなわち,この傾斜部分51a,52aは,上側連結部51と下側連結部52が,第1収納室30側から第2収納室40側に向うにつれて,互いの間隔が徐々に近くなるように傾斜した部分である。特に,図2に示されるように,この傾斜部分51a,52aは,開口54が形成された部分に形成されたものであることが好ましい。このように,観察者の視線が通過する部分(開口54)において,上側連結部51と下側連結部52を傾斜させることで,観察者が各連結部51,52を視認しにくくなることが判明している。つまり,観察者にとって,直線的に延びる連結部51,52よりも,斜めに傾斜して延びる連結部51,52の方が,感覚的に視認しにくいものとなる。従って,上側連結部51と下側連結部52に傾斜部分51a,52aを形成することで,観察者の視界をさらに良好なものとすることができる。また,連結部51,52が,映像表示装置100の横方向(X軸方向)に延びる映像光の光軸に対して傾く角度θは,例えば,5度〜60度,10度〜45度,又は15〜30度とすればよい。   The upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 connect the first storage chamber 30 and the second storage chamber 40 having different heights. Generally, the height of the second storage chamber 40 is lower than the height of the first storage chamber 30. In this case, the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 have inclined portions 51 a and 52 a in order to match the height of the first storage chamber 30 to the height of the second storage chamber 40. That is, the inclined portions 51a and 52a are inclined so that the distance between the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 gradually decreases as the first connecting chamber 30 side moves toward the second storing chamber 40 side. It is the part which did. In particular, as shown in FIG. 2, the inclined portions 51a and 52a are preferably formed in the portion where the opening 54 is formed. Thus, by tilting the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 in the portion (opening 54) through which the observer's line of sight passes, it may be difficult for the observer to visually recognize each connecting portion 51, 52. Is known. That is, for the observer, the connecting portions 51 and 52 that extend obliquely are more difficult to visually perceive than the connecting portions 51 and 52 that extend linearly. Therefore, by forming the inclined portions 51 a and 52 a in the upper connection portion 51 and the lower connection portion 52, the visual field of the observer can be further improved. Further, the angle θ at which the connecting portions 51 and 52 are inclined with respect to the optical axis of the video light extending in the horizontal direction (X-axis direction) of the video display device 100 is, for example, 5 degrees to 60 degrees, 10 degrees to 45 degrees, Alternatively, it may be 15 to 30 degrees.

本実施形態において,上記の上側連結部51と下側連結部52は,それぞれ,固定ピン53によって,第1収納室30の上面31と下面32に対して回動可能に固定されている。図2(a)に示されるように,上側連結部51は,上側の固定ピン53によって第1収納室30の上面31に連結され,下側連結部52は,下側の固定ピン53によって第1収納室30の下面32に連結される。このとき,上下の固定ピン53の中心軸は,互いに一致している。従って,第2収納室40,上側連結部51,及び下側連結部52は,第1収納室30に対して,奥行方向(Z方向)に回動することができる。なお,図示は省略するが,固定ピン53は,上側連結部51と下側連結部52の少なくともいずれか一方を,第1収納室30の上面31又は下面32に対して固定したものであってもよい。   In the present embodiment, the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 are fixed to the upper surface 31 and the lower surface 32 of the first storage chamber 30 by a fixing pin 53, respectively. As shown in FIG. 2A, the upper connecting portion 51 is connected to the upper surface 31 of the first storage chamber 30 by an upper fixing pin 53, and the lower connecting portion 52 is connected to the upper fixing pin 53 by the lower fixing pin 53. 1 connected to the lower surface 32 of the storage chamber 30. At this time, the central axes of the upper and lower fixing pins 53 coincide with each other. Therefore, the second storage chamber 40, the upper connection portion 51, and the lower connection portion 52 can rotate in the depth direction (Z direction) with respect to the first storage chamber 30. Although not shown, the fixing pin 53 is one in which at least one of the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 is fixed to the upper surface 31 or the lower surface 32 of the first storage chamber 30. Also good.

図3には,第2収納室40が回動する動作の様子が示されている。図3に示されるように,第2収納室40は,観察者の瞳から離れる方向(符号:A)と,観察者の瞳に近づく方向(符号B)の両方に回動可能であることが好ましい。第2収納室40が方向Aに向かって回動することで,例えば,観察者の眼球と第2収納室40が接触するようなアクシデントが発生した場合であっても,第2収納室40が方向Aに向かって回動するため,観察者の眼球を傷つけてしまうといった事故を防止できる。他方,第2収納室40が方向Bに向かって回動することで,例えば,映像表示装置100を使用しない状況において,この映像表示装置100をコンパクトに収納することが可能となる。また,映像表示装置100の使用を開始するときには,第2収納室40を回動させて,第2収納室40に収納されている接眼光学系20が,第1収納室30に収納されている表示光学系10の光路上に位置するように,第2収納室40の位置を調整すればよい。これにより,映像表示装置100の使用状態と非使用状態とを簡単に切り換えることができる。   FIG. 3 shows a state in which the second storage chamber 40 rotates. As shown in FIG. 3, the second storage chamber 40 is rotatable in both a direction away from the observer's pupil (reference A) and a direction approaching the observer's pupil (reference B). preferable. By rotating the second storage chamber 40 in the direction A, for example, even when an accident occurs such that the eyeball of the observer contacts the second storage chamber 40, the second storage chamber 40 Since it rotates in the direction A, it is possible to prevent an accident that damages the eyeball of the observer. On the other hand, when the second storage chamber 40 rotates in the direction B, for example, in a situation where the video display device 100 is not used, the video display device 100 can be stored compactly. Further, when the use of the image display device 100 is started, the second storage chamber 40 is rotated, and the eyepiece optical system 20 stored in the second storage chamber 40 is stored in the first storage chamber 30. What is necessary is just to adjust the position of the 2nd storage chamber 40 so that it may be located on the optical path of the display optical system 10. FIG. Thereby, the use state and non-use state of the video display apparatus 100 can be easily switched.

また,回動手段50は,第2収納室40の回動範囲を制限するためのストッパ55を備えていてもよい。例えば,図3に示されるように,第2収納室40を方向Bに向かって回動させると,第2収納室40若しくは各連結部51,52が駆動回路60に接触するような場合がある。このような接触が生じると,第2収納室40や駆動回路60が故障するおそれがある。そこで,例えば,図2及び図3に示されるように,第1収納室30の上面31(又は下面32)に,突起状のストッパ55を設けることが好ましい。上側連結部51(又は下側連結部52)が一定角度以上回動すると,上側連結部51(又は下側連結部52)がこのストッパ55に当接するようになっている。これにより,ストッパ55によって,上側連結部51(又は下側連結部52)の回動範囲を制限することができる。   Further, the rotation means 50 may include a stopper 55 for limiting the rotation range of the second storage chamber 40. For example, as shown in FIG. 3, when the second storage chamber 40 is rotated in the direction B, the second storage chamber 40 or the connecting portions 51 and 52 may come into contact with the drive circuit 60. . If such contact occurs, the second storage chamber 40 and the drive circuit 60 may be damaged. Therefore, for example, as shown in FIGS. 2 and 3, it is preferable to provide a protruding stopper 55 on the upper surface 31 (or the lower surface 32) of the first storage chamber 30. When the upper connecting portion 51 (or the lower connecting portion 52) rotates more than a certain angle, the upper connecting portion 51 (or the lower connecting portion 52) comes into contact with the stopper 55. Accordingly, the rotation range of the upper connecting portion 51 (or the lower connecting portion 52) can be limited by the stopper 55.

ただし,図3に示されるように,映像表示装置100には,第2収納室40が観察者の瞳から離れる方向(方向A)への回動運動を阻害するためのストッパは設けられていないことが好ましい。例えば,このようなストッパが設けられていないことで,第2収納室40は,第1収納室30の光路上から,観察者の瞳から離れる方向(方向A)に向かって90℃を超えて回動可能となっている好ましい。これにより,何らかのアクシデントが発生した場合であっても,十分に観察者の眼球を保護することができる。   However, as shown in FIG. 3, the video display device 100 is not provided with a stopper for hindering the rotational movement of the second storage chamber 40 in the direction away from the observer's pupil (direction A). It is preferable. For example, since such a stopper is not provided, the second storage chamber 40 exceeds 90 ° C. in the direction away from the observer's pupil (direction A) from the optical path of the first storage chamber 30. It is preferable to be rotatable. As a result, even if an accident occurs, the eyeball of the observer can be sufficiently protected.

このように,本発明では,着用者の眼球が接眼光学系20を収納した第2収納室40に触れた場合であっても,この第2収納室40が自在に回動するため,眼球に対して大きな衝撃が加わることを回避できる。特に,本実施形態では,電源線や信号線に接続される光源11及び表示素子13を第1収納室30に収納し,これとは別に,プリズム21を第2収納室40に格納し,この第2収納室40を第1収納室30に対して回動させることで,第2収納室40を非常に小さな慣性モーメントで回動させることが可能となる。これにより,観察者の眼球が第2収納室40に接触した場合であっても,小さな力で第2収納室40が回動するため,観察者の眼球に対する負荷が低減される。従って,観察者の眼球をより適切に保護することができる。   As described above, in the present invention, even when the wearer's eyeball touches the second storage chamber 40 in which the eyepiece optical system 20 is stored, the second storage chamber 40 freely rotates. On the other hand, it is possible to avoid a large impact. In particular, in the present embodiment, the light source 11 and the display element 13 connected to the power line and the signal line are stored in the first storage chamber 30, and separately, the prism 21 is stored in the second storage chamber 40. By rotating the second storage chamber 40 with respect to the first storage chamber 30, the second storage chamber 40 can be rotated with a very small moment of inertia. Thus, even when the observer's eyeball comes into contact with the second storage chamber 40, the second storage chamber 40 rotates with a small force, so that the load on the observer's eyeball is reduced. Therefore, the eyeball of the observer can be protected more appropriately.

図4は,図2に示した実施形態の変形例を示している。図2に示された実施形態では,上側連結部51が第1収納室30の上面31に面接触し,下側連結部52が第1収納室30の下面32に面接触している。これに対して,図4に示された実施形態では,上側連結部51が第1収納室30の上面31に接触しないように固定ピン53によって固定され,同様に,下側連結部52が第1収納室30の下面32に接触しないように固定ピン53によって固定されている。つまり,上側連結部51と下側連結部52は,それぞれ,第2収納室40の上面41と下面42との間に隙間が設けられている。これにより,第2収納室40,上側連結部51,及び下側連結部52を,固定ピン53を回転軸として,スムーズに回動させることができる。本発明にかかる映像表示装置100は,図4に示されるような改良を加えたものであってもよい。   FIG. 4 shows a modification of the embodiment shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 2, the upper connection portion 51 is in surface contact with the upper surface 31 of the first storage chamber 30, and the lower connection portion 52 is in surface contact with the lower surface 32 of the first storage chamber 30. On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 4, the upper connecting portion 51 is fixed by the fixing pin 53 so as not to contact the upper surface 31 of the first storage chamber 30, and similarly, the lower connecting portion 52 is the first connecting portion 51. The fixing pin 53 is fixed so as not to contact the lower surface 32 of the one storage chamber 30. That is, the upper connecting portion 51 and the lower connecting portion 52 are provided with a gap between the upper surface 41 and the lower surface 42 of the second storage chamber 40, respectively. Thereby, the 2nd storage chamber 40, the upper side connection part 51, and the lower side connection part 52 can be smoothly rotated by using the fixed pin 53 as a rotating shaft. The video display device 100 according to the present invention may be an improvement made as shown in FIG.

図5は,映像表示装置100を備えたヘッドマウントディスプレイ(HMD)200のデザインの一例を示している。図5に示されるように,映像表示装置100は,極めて小型化して,HMD200の接眼部分に搭載することができる。このように,本発明の映像表示装置100によれば,従来の眼鏡型のHMDとは異なるスタイリッシュなデザインのHMDを実現することが可能である。   FIG. 5 shows an example of a design of a head mounted display (HMD) 200 including the video display device 100. As shown in FIG. 5, the video display device 100 can be extremely miniaturized and mounted on the eyepiece portion of the HMD 200. Thus, according to the video display device 100 of the present invention, it is possible to realize an HMD having a stylish design different from the conventional glasses-type HMD.

本発明は,HMDなどに搭載される接眼型の映像表示装置に関するものである。このため,本発明はウェアラブルデバイスの製造産業において好適に利用することができる。   The present invention relates to an eyepiece-type image display device mounted on an HMD or the like. Therefore, the present invention can be suitably used in the wearable device manufacturing industry.

10…表示光学系 11…光源 12…集光レンズ
13…表示素子 20…接眼光学系 21…プリズム
21a…入射面 21b…反射面 21c…射出面
22…接眼レンズ 23…接眼レンズ 30…第1収納室
31…上面 32…下面 33…側壁
33a…射出窓 40…第2収納室 41…上面
42…下面 43…側壁 43a…入射窓
43b…接眼窓 50…回動手段 51…上側連結部
51a…傾斜部分 52…下側連結部 52a…傾斜部分
53…固定ピン 54…開口 55…ストッパ
60…駆動回路 100…映像表示装置 200…HMD
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Display optical system 11 ... Light source 12 ... Condensing lens 13 ... Display element 20 ... Eyepiece optical system 21 ... Prism 21a ... Incident surface 21b ... Reflective surface 21c ... Ejection surface 22 ... Eyepiece lens 23 ... Eyepiece lens 30 ... First accommodation Chamber 31 ... Upper surface 32 ... Lower surface 33 ... Side wall 33a ... Ejection window 40 ... Second storage chamber 41 ... Upper surface 42 ... Lower surface 43 ... Side wall 43a ... Incident window 43b ... Eyepiece window 50 ... Turning means 51 ... Upper connecting portion 51a ... Inclination Portion 52 ... Lower connecting portion 52a ... Inclined portion 53 ... Fixing pin 54 ... Opening 55 ... Stopper 60 ... Drive circuit 100 ... Video display device 200 ... HMD

Claims (6)

映像を表示する表示光学系(10)と,
前記表示光学系(10)から射出された映像光を観察者の瞳に導く接眼光学系(20)と,
前記表示光学系(10)を収納した第1収納室(30)と,
前記接眼光学系(20)を収納した第2収納室(40)と,
前記第2収納室(40)を前記第1収納室(30)に対して回動可能に固定するための回動手段(50)と,備え
前記回動手段(50)は,
前記第2収納室(40)の上面(41)に固定された上側連結部(51)と,前記第2収納室(40)の下面(42)に固定された下側連結部(52)の両方又はいずれか一方を有し,
さらに,前記上側連結部(51)を前記第1収納室(30)の上面(31)に回動可能に固定する固定ピン(53)と,前記下側連結部(52)を前記第1収納室(30)の上面(32)に回動可能に固定する固定ピン(53)の両方又はいずれか一方を有する
映像表示装置。
A display optical system (10) for displaying an image;
An eyepiece optical system (20) for guiding image light emitted from the display optical system (10) to the pupil of an observer;
A first storage chamber (30) storing the display optical system (10);
A second storage chamber (40) storing the eyepiece optical system (20);
Rotation means (50) for rotatably fixing the second storage chamber (40) to the first storage chamber (30) ;
The rotating means (50)
An upper connecting portion (51) fixed to the upper surface (41) of the second storage chamber (40) and a lower connecting portion (52) fixed to the lower surface (42) of the second storage chamber (40). Have both or either
Further, the upper connecting portion (51) is rotatably fixed to the upper surface (31) of the first storage chamber (30), and the lower connecting portion (52) is the first storage. A video display device having both or one of fixing pins (53) fixed to the upper surface (32) of the chamber (30) so as to be rotatable .
前記第2収納室(40)は,前記観察者の瞳から離れる方向に向かって回動するように,前記回動手段(50)によって前記第1収納室(30)に対して回動可能に固定されている
請求項1に記載の映像表示装置。
The second storage chamber (40) is rotatable with respect to the first storage chamber (30) by the rotation means (50) so as to rotate in a direction away from the observer's pupil. The video display device according to claim 1, wherein the video display device is fixed.
前記第1収納室(30)に収納された前記表示光学系(10)は,
光源(11)と,
前記光源(11)からの入射光を画像データに応じて変調することにより映像を表示する表示素子(13)と,を有し,
前記第2収納室(40)に収納された前記接眼光学系(20)は,
前記表示素子(13)から射出された映像光を観察者の瞳に導くプリズム(21)を有する
請求項1又は請求項2に記載の映像表示装置。
The display optical system (10) stored in the first storage chamber (30)
A light source (11);
A display element (13) for displaying an image by modulating incident light from the light source (11) according to image data;
The eyepiece optical system (20) stored in the second storage chamber (40)
The video display device according to claim 1, further comprising a prism (21) that guides video light emitted from the display element (13) to a pupil of an observer.
前記上側連結部(51)と前記下側連結部(52)は,前記第1収納室(30)の上面(31)と前記第1収納室(30)の下面(32)との間に隙間が設けられている
請求項1から請求項3のいずれかに記載の映像表示装置。
The upper connecting part (51) and the lower connecting part (52) are provided between the upper surface (31) of the first storage chamber (30) and the lower surface (32) of the first storage chamber (30). Is provided
The video display apparatus in any one of Claims 1-3 .
前記回動手段(50)は,前記第2収納室(40)の回動範囲を制限するためのストッパ(55)を,さらに備える
請求項1から請求項4のいずれかに記載の映像表示装置。
The video display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotation means (50) further includes a stopper (55) for limiting a rotation range of the second storage chamber (40). .
請求項1から請求項5のいずれかに記載の映像表示装置を備えた
ヘッドマウントディスプレイ。
A head-mounted display comprising the video display device according to claim 1.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004040390A (en) * 2002-07-02 2004-02-05 Shimadzu Corp Head mounted display
JP2004236189A (en) * 2003-01-31 2004-08-19 Nikon Corp Display device
JP2006003879A (en) * 2004-05-17 2006-01-05 Olympus Corp Head-mounted image display device
WO2008108304A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-12 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image display device
JP2013044830A (en) * 2011-08-23 2013-03-04 Brother Ind Ltd Head-mounted display
JP5593429B1 (en) * 2013-08-26 2014-09-24 テレパシー インク Eyepiece-type image display device that can realize a natural field of view

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004040390A (en) * 2002-07-02 2004-02-05 Shimadzu Corp Head mounted display
JP2004236189A (en) * 2003-01-31 2004-08-19 Nikon Corp Display device
JP2006003879A (en) * 2004-05-17 2006-01-05 Olympus Corp Head-mounted image display device
WO2008108304A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-12 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Image display device
JP2013044830A (en) * 2011-08-23 2013-03-04 Brother Ind Ltd Head-mounted display
JP5593429B1 (en) * 2013-08-26 2014-09-24 テレパシー インク Eyepiece-type image display device that can realize a natural field of view

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