頭部装着型表示装置
【課題】多様な用途に対応できるように適切に構成した汎用性に優れた頭部装着型表示装置を提供する。
【解決手段】左眼用画像形成部１１０Ｌおよび右眼用画像形成部１１０Ｒによりそれぞれ形成される左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒを対応する左眼用接眼光学部１１４Ｌおよび右眼用接眼光学部１１４Ｒにより虚像として観察可能とした頭部装着型表示装置であって、使用者が左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒを観察する際の輻輳を調整可能に、左眼用画像形成部１４０Ｌ、右眼用画像形成部１４０Ｒ、左眼用接眼光学部１１４Ｌおよび右眼用接眼光学部１１４Ｒの少なくとも一つを変位可能に構成して、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒの少なくとも１部を融像可能とする１画面表示モードと、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが融像しない２画面表示モードとを切り替え可能に構成する。
【解決手段】左眼用画像形成部１１０Ｌおよび右眼用画像形成部１１０Ｒによりそれぞれ形成される左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒを対応する左眼用接眼光学部１１４Ｌおよび右眼用接眼光学部１１４Ｒにより虚像として観察可能とした頭部装着型表示装置であって、使用者が左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒを観察する際の輻輳を調整可能に、左眼用画像形成部１４０Ｌ、右眼用画像形成部１４０Ｒ、左眼用接眼光学部１１４Ｌおよび右眼用接眼光学部１１４Ｒの少なくとも一つを変位可能に構成して、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒの少なくとも１部を融像可能とする１画面表示モードと、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが融像しない２画面表示モードとを切り替え可能に構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、頭部装着型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
頭部に装着して画像を観察する頭部装着型表示装置として、例えば、左眼用および右眼用の表示素子にそれぞれ表示された画像を、左右の眼に対応してそれぞれ配置された左眼用および右眼用の接眼光学系により左右の眼に投影することにより、２つの画像を１つの画像表示として融像させて観察するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、他の頭部装着型表示装置として、左眼用および右眼用の画像表示光学系をシフトさせることで、観察する表示画像の輻輳角を調整するようにした技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。さらに、左右の眼にそれぞれ異なる方向から画像光を入射させることにより、２画面表示モードとして利用可能とした技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−７２４４９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７１５６５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４５７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１や特許文献２に開示のように、両眼で同じ画像を融像して１つの表示画像として観察する頭部装着型表示装置では、長時間映画などを鑑賞する際にも疲れにくいというメリットがある。しかし、一方では、視界の中央に表示させる必要があるため、左右の２つの表示素子を利用しながら、１画面分の情報量しか表示できないというデメリットがある。
【０００６】
また、上記の特許文献３に開示のように、両眼に対してそれぞれ別々の表示画面を表示する頭部装着型表示装置では、２画面分の情報を表示可能であり、必ずしも視界の中央に表示させる必要がない。そのため、他の作業をしながら多様な情報を表示できるメリットがある。しかし、一方では、映画などを長時間鑑賞する用途では、映像を中央で見ることができず見づらいというデメリットがある。
【０００７】
このように、従来の頭部装着型表示装置は、両眼で１画面表示とする場合、あるいは２画面表示とする場合など用途によって仕様が決定されていた。そのため、使用者は、長時間映画などを鑑賞する場合や多様な情報を表示する場合などのそれぞれの用途に応じた頭部装着型表示装置を用意する必要があり、使用者の負担が大きくなることが懸念される。
【０００８】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、多様な用途に対応できるように適切に構成した汎用性に優れた頭部装着型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する第１の観点に係る頭部装着型表示装置の発明は、
左眼用画像形成部および右眼用画像形成部と、左眼用接眼光学部および右眼用接眼光学部とを有し、前記左眼用画像形成部および前記右眼用画像形成部によりそれぞれ形成される左右の表示画面を対応する左眼用接眼光学部および右眼用接眼光学部により虚像として観察可能とした頭部装着型表示装置であって、
使用者が前記左右の表示画面を観察する際の輻輳を調整可能に、前記左眼用画像形成部、前記右眼用画像形成部、前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部の少なくとも一つを変位可能に構成して、前記左右の表示画面の少なくとも１部を融像可能とする１画面表示モードと、前記左右の表示画面が融像しない２画面表示モードとを切り替え可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記左眼用画像形成部および前記右眼用画像形成部のそれぞれに対して、対応する前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部を変位可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
第３の観点に係る発明は、第１の観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記左眼用画像形成部と前記左眼用接眼光学部、および、前記右眼用画像形成部と前記右眼用接眼光学部とを、それぞれ一体として相対的に変位可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
第４の観点に係る発明は、第１乃至３のいずれかの観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記輻輳が内側に向く場合、前記１画面表示モードとし、前記輻輳が外側に向く場合、前記２画面表示モードとすることを特徴とするものである。
【００１３】
第５の観点に係る発明は、第１乃至４のいずれかの観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記１画面表示モードの場合、立体画像を観察可能に前記左右の表示画面に視差を有する画像を表示させることを特徴とするものである。
【００１４】
第６の観点に係る発明は、第１乃至５のいずれかの観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記１画面表示モードの場合、前記左右の表示画面の一部が左右方向に重なった前記左右の表示画面よりも大きい表示画面を観察可能に、前記左右の表示画面に、一部が融像可能な画像を表示させることを特徴とするものである。
【００１５】
第７の観点に係る発明は、第１乃至６のいずれかの観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部は、それぞれプリズム部材を有し、
前記プリズム部材は、対応する前記左眼用画像形成部または前記右眼用画像形成部からの画像光を、当該プリズム部材内で２回反射させて、対応する左眼または右眼に導光することを特徴とするものである。
【００１６】
第８の観点に係る発明は、第１乃至７のいずれかの観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記左眼用画像形成部、前記右眼用画像形成部、前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部のうち、少なくとも１つの変位を検知する検知部と、該検知部による検知結果に基づいて前記左眼用画像形成部および前記右眼用画像形成部に表示する表示画像を切り替える画像制御部とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、左眼用画像形成部および右眼用画像形成部からのそれぞれの画像を１つの画像として観察する１画面表示モードと、２つの画像として観察する２画面表示モードとを切り替え可能に構成したので、使用する状況や表示コンテンツなどの用途に応じて、１画面表示モードと２画面表示モードとを切り替えて使用でき、汎用性に優れた頭部装着型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る頭部装着型表示装置の構成を模式的に示す概観図である。
【図２】図１に示した接眼光学部のスライド機構の一例の構成を模式的に示す図である。
【図３】図１の１画面表示モードにおける通常表示モード状態を示す図である。
【図４】図１の１画面表示モードにおけるワイド画面表示モード状態を示す図である。
【図５】図１の２画面表示モードにおける２画面連結表示モード状態を示す図である。
【図６】図１の２画面表示モードにおける２画面離間表示モード状態を示す図である。
【図７】図１の接眼光学部のスライドによる１画面表示モードと２画面表示モードとの切り替えを説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施の形態に係る頭部装着型表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図９】本発明に係る頭部装着型表示装置の一変形例の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明に係る頭部装着型表示装置の他の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００２０】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る頭部装着型表示装置の構成を模式的に示す概観図である。この頭部装着型表示装置は、使用者の頭部に装着可能な眼鏡型のもので、眼鏡１００の左側のテンプル１０１Ｌに装着された左眼用の表示部１１０Ｌと、眼鏡１００の右側のテンプル１０１Ｒに装着された右眼用の表示部１１０Ｒとを備える。つまり、左右の表示部１１０Ｌ，１１０Ｒは、使用者の頭部に着脱自在に装着可能な眼鏡１００を支持部材として、その左右のテンプル１０１Ｌおよび１０１Ｒに装着されている。
【００２１】
右眼用の表示部１１０Ｒは、装着部１１１Ｒと、本体部１１２Ｒと、取り付け部１１３Ｒと、接眼光学部１１４Ｒとを備える。装着部１１１Ｒは、本体部１１２Ｒに設けられており、この装着部１１１Ｒを介して本体部１１２Ｒが、眼鏡１００の右側のテンプル１０１Ｒの外側に取り付けられる。本体部１１２Ｒは、右眼用画像形成部を構成する右眼用の表示素子１１５Ｒを内蔵し、テンプル１０１Ｒに沿って眼鏡１００の右側の眼鏡レンズ１０２Ｒの側方まで延在して配置される。本体部１１２Ｒの先端部には、取り付け部１１３Ｒを介して接眼光学部１１４Ｒが連結される。
【００２２】
接眼光学部１１４Ｒは、眼鏡レンズ１０２Ｒの前方において、取り付け部１１３Ｒから装着者の視野内まで延在して、スライド機構により眼幅方向にスライド可能に取り付け部１１３Ｒに保持されている。接眼光学部１１４Ｒは、プリズム部材１１６Ｒと接眼レンズ１１７Ｒとを有する。プリズム部材１１６Ｒは、スライド機構により眼幅方向にスライド可能に取り付け部１１３Ｒに保持されている。このプリズム部材１１６Ｒは、一端部の入射部から入射される本体部１１２Ｒの表示素子１１５Ｒからの画像光を内部で複数回、本実施の形態では２回反射させて、眼鏡レンズ１０２Ｒの前方まで導光して他端部の射出部から射出させる。接眼レンズ１１７Ｒは、プリズム部材１１６Ｒの画像光の射出部に配置されて、プリズム部材１１６Ｒを経て導光された画像光を右眼１２０Ｒに向けて射出する。これにより、表示素子１１５Ｒによる表示画面が、接眼光学部１１４Ｒにより虚像として観察可能となる。
【００２３】
なお、図１において、左眼用の表示部１１０Ｌは、右眼用の表示部１１０Ｒと同様に構成される。したがって、図１において、右眼用の表示部１１０Ｒと同様の構成要素には、サフィックスをＬとする同一符号を付して説明を省略する。
【００２４】
図２は、図１に示した右眼用の表示部１１０Ｒの接眼光学部１１４Ｒのスライド機構の一例の構成を模式的に示す図である。図２(ａ)は、図１において使用者と対面する側から見た移動前後の状態を示す正面図であり、図２(ｂ)は、図１において使用者の頭部側から見た移動前後の状態を示す上面図である。このスライド機構１３０Ｒは、取り付け部１１３Ｒに形成された凹状のスライドガイド１３１Ｒに、プリズム部材１１６Ｒの光学面として作用しない面に設けられた凸状のスライダ１３２Ｒを係合させることにより、プリズム部材１１６Ｒを接眼レンズ１１７Ｒと一体にスライドガイド１３１Ｒに沿って移動可能に構成したものである。
【００２５】
左眼用の表示部１１０Ｌにおける接眼光学部１１４Ｌのスライド機構も、右眼用の接眼光学部１１４Ｒのスライド機構１３０Ｒと同様に構成される。
【００２６】
ここで、左右のスライド機構１３０Ｌ，１３０Ｒは、対応するプリズム部材１１６Ｌ，１１６Ｒを手動により独立してスライドさせるように構成しても良いし、図示しない公知の連動機構を介してプリズム部材１１６Ｌ，１１６Ｒを同時に内側または外側に連動してスライドさせるように構成してもよい。
【００２７】
本実施の形態に係る頭部装着型表示装置は、表示モードとして１画面表示モードと２画面表示モードとを有する。さらに、１画面表示モードは、通常表示モード、立体視表示モードおよびワイド画面表示モードの３つの表示モードを有し、２画面表示モードは、２画面連結表示モードおよび２画面離間表示モードの２つの表示モードを有する。
【００２８】
以下、図３〜図６を参照して各表示モードについて説明する。
【００２９】
（１）通常表示モード
通常表示モードでは、図３（ａ）に示すように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを内側にスライドさせて、使用者Ｕの左右眼１２０Ｌ，１２０Ｒの輻輳を内側にシフトさせる。これにより、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを介して虚像として観察される左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒによる表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが、１つの表示画面として重なって観察されるようにする。そして、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに同じ映像を表示させる。
【００３０】
このようにすると、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒは、融像可能となって１つの表示画面として観察される。したがって、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに同じ映像を表示させれば、使用者Ｕは両眼１２０Ｌ，１２０Ｒで同じ映像を融像して、例えば図３（ｂ）に示すように、１つの表示画像として観察することができるので、テレビなどの動画映像を長時間視聴したい場合に、疲れを伴うことなく、見易い表示で動画映像を鑑賞することが可能となる。
【００３１】
（２）立体視表示モード
立体視表示モードでは、図３（ａ）に示す１画面表示モードにおいて、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに視差のある映像を表示させる。このようにすると、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒに表示された映像は、視差をもって融像されるので、立体映像を鑑賞することが可能となる。
【００３２】
（３）ワイド画面表示モード
ワイド画面表示モードでは、図４（ａ）に示すように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを、図３（ａ）の場合よりもやや外側にスライドさせて、使用者Ｕの左右眼１２０Ｌ，１２０Ｒの輻輳を内側で、かつ図３（ａ）の場合よりもやや外側にシフトさせる。これにより、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを介して虚像として観察される左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒによる表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが、一部重なって観察されるようにする。
【００３３】
このようにすると、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒを、１つのワイド表示画面として観察することが可能となる。したがって、例えば図４（ｂ）に示すように、使用者Ｕは映画等のワイド画面映像を、画面上下に黒帯を表示することなく、フル画面で鑑賞することが可能となる。また、図４（ｃ）に示すように、画面が重なる表示領域には融像可能な情報を表示し、他の表示領域には融像しない多くの情報を表示することが可能となる。なお、図４（ｃ）は、表示画面１４０Ｌに、使用者Ｕの向いている方向の地図と飲食店の位置を示すアイコンとを表示し、表示画面１４０Ｒに、表示画面１４０Ｌに表示された飲食店の情報を表示し、さらに、表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒの画面が重なる表示領域には、例えば案内人等のキャラクタを融像可能に表示した場合を例示している。
【００３４】
（４）２画面連結表示モード
立体視表示モードでは、図５（ａ）に示すように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを外側にスライドさせて、使用者Ｕの左右眼１２０Ｌ，１２０Ｒの輻輳を外側にシフトさせる。これにより、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを介して虚像として観察される左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒによる表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが、連結して観察されるようにする。
【００３５】
このようにすると、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒは、使用者Ｕにおいて融像されずに２つの表示画面として観察される。したがって、図５（ｂ）に示すように、２つの表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒに異なる情報を表示させることにより、より多くの情報を一度に表示することが可能となる。なお、図５（ｂ）は、図４（ｃ）におけるキャラクタの表示を省略して、表示画面１４０Ｌに、使用者Ｕの向いている方向の地図と飲食店の位置を示すアイコンとを表示し、表示画面１４０Ｒに、表示画面１４０Ｌに表示された飲食店の情報を表示した場合を例示している。さらには、２つの表示画面で１つの画像となるように連続した画像を表示させるようにしてもよい。
【００３６】
（５）２画面離間表示モード
２画面離間表示モードでは、図６（ａ）に示すように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを、図５（ａ）の場合よりも更に外側にスライドさせて、使用者Ｕの左右眼１２０Ｌ，１２０Ｒの輻輳を更に外側にシフトさせる。これにより、使用者Ｕにおいて、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを介して虚像として観察される左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒによる表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが、離間して観察されるようにする。
【００３７】
このようにすると、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒは、使用者Ｕにおいて融像されずに離間した２つの表示画面として観察される。したがって、図６（ｂ）に示すように、２つの表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒに異なる情報を表示させることにより、より多くの情報を一度に表示することが可能となる。また、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが離間することにより、中央部の視界が確保されるので、モバイルにて情報を確認する際に視界を妨げることがない。なお、図６（ｂ）は、図４（ｃ）におけるキャラクタの表示を省略して、表示画面１４０Ｌに、使用者Ｕの向いている方向の地図と飲食店の位置を示すアイコンとを表示し、表示画面１４０Ｒに、表示画面１４０Ｌに表示された飲食店の情報を表示した場合を例示している。
【００３８】
以上のように、本実施の形態に係る頭部装着型表示装置よれば、左右眼１２０Ｌ，１２０Ｒに対応する左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒからの画像を１つの画像として観察する１画面表示モードと、左右眼１２０Ｌ，１２０Ｒに対応する左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒからの画像を２つの画像として観察する２画面表示モードとを切り替えて表示することができる。したがって、使用する状況や表示コンテンツなどの用途に応じて、１画面表示モードと２画面表示モードとを切り替えて使用でき、汎用性を向上することができる。
【００３９】
また、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒのプリズム部材１１６Ｌ，１１６Ｒは、２回反射として、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒを固定し、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒをスライドさせることで、１画面表示モードと２画面表示モードとを切り替えるようにしている。これにより、例えば図７（ａ）に示すように、接眼光学部１１４Ｒを内側にスライドさせることにより、輻輳を内側にシフトさせることができる。また、図７（ｂ）に示すように、接眼光学部１１４Ｒを外側にスライドさせることにより、輻輳を外側にシフトさせることができる。つまり、接眼光学部１１４Ｒのスライド方向と、輻輳のシフト方向とを一致させることができる。したがって、簡単な構成で輻輳角を調整でき、１画面表示モードと２画面表示モードとを容易に切り替えることができる。
【００４０】
（第２実施の形態）
図８（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２実施の形態に係る頭部装着型表示装置の概略構成を示す模式図である。この頭部装着型表示装置は、第１実施の形態において、表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒからの画像光を、対応する接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒのプリズム部材１１６Ｌ，１１６Ｒにより内部で５回反射させて、接眼レンズ１１７Ｌ，１１７Ｒを経て左右の眼１２０Ｌ，１２０Ｒに向けて射出させている。
【００４１】
また、左眼用の表示部１１０Ｌは、少なくとも表示素子１１５Ｌおよび接眼光学部１１４Ｌが一体として、使用者Ｕの左眼１２０Ｌの回動中心ＯＬをほぼ中心として回動可能に構成されている。同様に、右眼用の表示部１１０Ｒは、少なくとも表示素子１１５Ｒおよび接眼光学部１１４Ｒが一体として、使用者Ｕの右眼１２０Ｒの回動中心ＯＲをほぼ中心として回動可能に構成されている。なお、左右の表示部１１０Ｌ，１１０Ｒは、手動により独立して回動可能に構成しても良いし、公知の連動機構により同時に内側または外側に回動するように構成してもよい。
【００４２】
また、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒは、図８（ａ）に示すように、輻輳が内側を向いている状態で、使用者Ｕの左右の眼１２０Ｌ，１２０Ｒを結ぶ直線とほぼ平行となるように構成されている。そして、この状態で、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを介して虚像として観察される左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒによる表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが、１つの表示画面として重なり、通常表示モードあるいは立体視表示モードで映像が観察可能となっている。
【００４３】
本実施の形態によると、図８（ａ）に示す状態で、１画面表示モードである通常表示モードあるいは立体視表示モードでの映像観察が可能となる。そして、図８（ａ）に示す状態から、左右の表示部１１０Ｌ，１１０Ｒを、対応する左右の眼１２０Ｌ，１２０Ｒの回動中心ＯＬ，ＯＲをほぼ中心として外側に回動させて、図８（ｂ）に示すように、輻輳を外側に適宜向けることにより、１画面表示モードであるワイド画面表示モード、２画面表示モードである２画面連結表示モードあるいは２画面離間表示モードでの映像観察が可能となる。したがって、第１実施の形態の場合と同様に、使用する状況や表示コンテンツなどの用途に応じて、１画面表示モードと２画面表示モードとを切り替えて使用でき、汎用性を向上することができる。
【００４４】
また、本実施の形態においては、輻輳が内側を向く通常表示モードあるいは立体視表示モードの１画面表示モードでは、図８（ａ）に示したように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒが、使用者Ｕの左右の眼１２０Ｌ，１２０Ｒを結ぶ直線とほぼ平行な姿勢となる。そして、その状態よりも輻輳が外側を向く１画面表示モードであるワイド画面表示モード、２画面表示モードである２画面連結表示モードや２画面離間表示モードでは、図８（ｂ）に示したように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒが、使用者Ｕの頭部上方から見てハの字の姿勢となる。つまり、いずれの表示モードにおいても、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒが逆ハの字の姿勢となることがない。したがって、装着姿勢に違和感を生じたり、美観を損ねたりすることもない。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、本発明は、上述した眼鏡型の頭部装着型表示装置に限らず、ゴーグル型やヘッドセット型の頭部装着型表示装置として構成することもできる。また、第１実施の形態では、左右の表示部１１０Ｌ，１１０Ｒにおいて、接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒをスライド可能に構成したが、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒを対応する本体部１１１Ｌ，１１１Ｒ内で眼幅方向にスライド可能に構成して輻輳を調整可能に構成することもできる。また、接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを構成するプリズム部材１１６Ｌ，１１６Ｒは、上述した２回反射や５回反射のロッド状プリズムに限らず、対応する表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒからの画像光を任意回数反射させて射出するロッド状プリズムや、自由曲面プリズム等を用いることもできる。
【００４６】
さらに、上述したように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒあるいは表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒを変位可能に構成する場合は、それらの変位を検知して、表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒへの表示画像を自動的に切り替える、つまり表示モードを自動的に切り替えるように制御することもできる。例えば、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを変位可能に構成する場合は、図９に示すように、右（Ｒ）側の接眼光学部１１４Ｒの変位を検知するＲ側接眼光学部変位検知部１５１Ｒと、左（Ｌ）側の接眼光学部１１４Ｌの変位を検知するＬ側接眼光学部変位検知部１５１Ｌとを設ける。そして、それらの検知結果に基づいて、画像制御部１５２により、記憶部１５３に記憶されている表示コンテンツから適切な表示コンテンツを選択して、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに表示させる。あるいは、ネットワークとの通信部１５４を有する場合は、通信部１５４を介して表示モードに応じた表示コンテンツをダウンロードして、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに表示させる。これにより、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒの位置に応じて、表示モードを自動的に切り替え制御する。
【００４７】
さらに、１画面表示モードにおける虚像の表示画面位置は、視野中央から外れた位置とすることもできる。この場合、一方の表示部、例えば左眼用の表示部１１０Ｌを固定として、右眼用の表示部１１０Ｒの接眼光学部１１４Ｒまたは表示素子１１５Ｒをスライドさせたり、表示部１１０Ｒの全体を第２実施の形態のように回動させたりして、１画面表示モードと２画面表示モードとを切り替え可能に構成することもできる。また、この場合、例えば、図１０に示すように、Ｒ側の接眼光学部１１４Ｒの変位を検知するＲ側接眼光学部変位検知部１５１Ｒを設け、その検知結果に基づいて、図９の場合と同様に、画像制御部１５２により、記憶部１５３に記憶されている表示コンテンツから適切な表示コンテンツを選択して、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに表示させることにより、表示モードを自動的に切り替え制御するように構成することもできる。あるいは、ネットワークとの通信部１５４を有する場合は、通信部１５４を介して表示モードに応じた表示コンテンツをダウンロードしたりして、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに表示させることにより、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒの位置に応じて表示モードを自動的に切り替え制御することもできる。
【００４８】
なお、図９に示した構成は、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒに代えて表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒを変位可能に構成する場合にも同様に適用することができる。同様に、図１０に示した構成は、接眼光学部１１４Ｒに代えて表示素子１１５Ｒを変位可能に構成する場合にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１００ 眼鏡
１０１Ｌ，１０１Ｒ テンプル
１０２Ｌ，１０２Ｒ 眼鏡レンズ
１１０Ｌ，１１０Ｒ 表示部
１１１Ｌ，１１１Ｒ 装着部
１１２Ｌ，１１２Ｒ 本体部
１１３Ｌ，１１３Ｒ 取り付け部
１１４Ｌ，１１４Ｒ 接眼光学部
１１５Ｌ，１１５Ｒ 表示素子
１１６Ｌ，１１６Ｒ プリズム部材
１１７Ｌ，１１７Ｒ 接眼レンズ
１２０Ｌ，１２０Ｒ 眼
１３０Ｒ スライド機構
１３１Ｒ スライドガイド
１３２Ｒ スライダ
１４０Ｌ，１４０Ｒ 表示画面
Ｕ 使用者
【技術分野】
【０００１】
本発明は、頭部装着型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
頭部に装着して画像を観察する頭部装着型表示装置として、例えば、左眼用および右眼用の表示素子にそれぞれ表示された画像を、左右の眼に対応してそれぞれ配置された左眼用および右眼用の接眼光学系により左右の眼に投影することにより、２つの画像を１つの画像表示として融像させて観察するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、他の頭部装着型表示装置として、左眼用および右眼用の画像表示光学系をシフトさせることで、観察する表示画像の輻輳角を調整するようにした技術も知られている（例えば、特許文献２参照）。さらに、左右の眼にそれぞれ異なる方向から画像光を入射させることにより、２画面表示モードとして利用可能とした技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−７２４４９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７１５６５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４５７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１や特許文献２に開示のように、両眼で同じ画像を融像して１つの表示画像として観察する頭部装着型表示装置では、長時間映画などを鑑賞する際にも疲れにくいというメリットがある。しかし、一方では、視界の中央に表示させる必要があるため、左右の２つの表示素子を利用しながら、１画面分の情報量しか表示できないというデメリットがある。
【０００６】
また、上記の特許文献３に開示のように、両眼に対してそれぞれ別々の表示画面を表示する頭部装着型表示装置では、２画面分の情報を表示可能であり、必ずしも視界の中央に表示させる必要がない。そのため、他の作業をしながら多様な情報を表示できるメリットがある。しかし、一方では、映画などを長時間鑑賞する用途では、映像を中央で見ることができず見づらいというデメリットがある。
【０００７】
このように、従来の頭部装着型表示装置は、両眼で１画面表示とする場合、あるいは２画面表示とする場合など用途によって仕様が決定されていた。そのため、使用者は、長時間映画などを鑑賞する場合や多様な情報を表示する場合などのそれぞれの用途に応じた頭部装着型表示装置を用意する必要があり、使用者の負担が大きくなることが懸念される。
【０００８】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、多様な用途に対応できるように適切に構成した汎用性に優れた頭部装着型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する第１の観点に係る頭部装着型表示装置の発明は、
左眼用画像形成部および右眼用画像形成部と、左眼用接眼光学部および右眼用接眼光学部とを有し、前記左眼用画像形成部および前記右眼用画像形成部によりそれぞれ形成される左右の表示画面を対応する左眼用接眼光学部および右眼用接眼光学部により虚像として観察可能とした頭部装着型表示装置であって、
使用者が前記左右の表示画面を観察する際の輻輳を調整可能に、前記左眼用画像形成部、前記右眼用画像形成部、前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部の少なくとも一つを変位可能に構成して、前記左右の表示画面の少なくとも１部を融像可能とする１画面表示モードと、前記左右の表示画面が融像しない２画面表示モードとを切り替え可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記左眼用画像形成部および前記右眼用画像形成部のそれぞれに対して、対応する前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部を変位可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１１】
第３の観点に係る発明は、第１の観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記左眼用画像形成部と前記左眼用接眼光学部、および、前記右眼用画像形成部と前記右眼用接眼光学部とを、それぞれ一体として相対的に変位可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１２】
第４の観点に係る発明は、第１乃至３のいずれかの観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記輻輳が内側に向く場合、前記１画面表示モードとし、前記輻輳が外側に向く場合、前記２画面表示モードとすることを特徴とするものである。
【００１３】
第５の観点に係る発明は、第１乃至４のいずれかの観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記１画面表示モードの場合、立体画像を観察可能に前記左右の表示画面に視差を有する画像を表示させることを特徴とするものである。
【００１４】
第６の観点に係る発明は、第１乃至５のいずれかの観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記１画面表示モードの場合、前記左右の表示画面の一部が左右方向に重なった前記左右の表示画面よりも大きい表示画面を観察可能に、前記左右の表示画面に、一部が融像可能な画像を表示させることを特徴とするものである。
【００１５】
第７の観点に係る発明は、第１乃至６のいずれかの観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部は、それぞれプリズム部材を有し、
前記プリズム部材は、対応する前記左眼用画像形成部または前記右眼用画像形成部からの画像光を、当該プリズム部材内で２回反射させて、対応する左眼または右眼に導光することを特徴とするものである。
【００１６】
第８の観点に係る発明は、第１乃至７のいずれかの観点に係る頭部装着型表示装置において、
前記左眼用画像形成部、前記右眼用画像形成部、前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部のうち、少なくとも１つの変位を検知する検知部と、該検知部による検知結果に基づいて前記左眼用画像形成部および前記右眼用画像形成部に表示する表示画像を切り替える画像制御部とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、左眼用画像形成部および右眼用画像形成部からのそれぞれの画像を１つの画像として観察する１画面表示モードと、２つの画像として観察する２画面表示モードとを切り替え可能に構成したので、使用する状況や表示コンテンツなどの用途に応じて、１画面表示モードと２画面表示モードとを切り替えて使用でき、汎用性に優れた頭部装着型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る頭部装着型表示装置の構成を模式的に示す概観図である。
【図２】図１に示した接眼光学部のスライド機構の一例の構成を模式的に示す図である。
【図３】図１の１画面表示モードにおける通常表示モード状態を示す図である。
【図４】図１の１画面表示モードにおけるワイド画面表示モード状態を示す図である。
【図５】図１の２画面表示モードにおける２画面連結表示モード状態を示す図である。
【図６】図１の２画面表示モードにおける２画面離間表示モード状態を示す図である。
【図７】図１の接眼光学部のスライドによる１画面表示モードと２画面表示モードとの切り替えを説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施の形態に係る頭部装着型表示装置の概略構成を示す模式図である。
【図９】本発明に係る頭部装着型表示装置の一変形例の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明に係る頭部装着型表示装置の他の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
【００２０】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る頭部装着型表示装置の構成を模式的に示す概観図である。この頭部装着型表示装置は、使用者の頭部に装着可能な眼鏡型のもので、眼鏡１００の左側のテンプル１０１Ｌに装着された左眼用の表示部１１０Ｌと、眼鏡１００の右側のテンプル１０１Ｒに装着された右眼用の表示部１１０Ｒとを備える。つまり、左右の表示部１１０Ｌ，１１０Ｒは、使用者の頭部に着脱自在に装着可能な眼鏡１００を支持部材として、その左右のテンプル１０１Ｌおよび１０１Ｒに装着されている。
【００２１】
右眼用の表示部１１０Ｒは、装着部１１１Ｒと、本体部１１２Ｒと、取り付け部１１３Ｒと、接眼光学部１１４Ｒとを備える。装着部１１１Ｒは、本体部１１２Ｒに設けられており、この装着部１１１Ｒを介して本体部１１２Ｒが、眼鏡１００の右側のテンプル１０１Ｒの外側に取り付けられる。本体部１１２Ｒは、右眼用画像形成部を構成する右眼用の表示素子１１５Ｒを内蔵し、テンプル１０１Ｒに沿って眼鏡１００の右側の眼鏡レンズ１０２Ｒの側方まで延在して配置される。本体部１１２Ｒの先端部には、取り付け部１１３Ｒを介して接眼光学部１１４Ｒが連結される。
【００２２】
接眼光学部１１４Ｒは、眼鏡レンズ１０２Ｒの前方において、取り付け部１１３Ｒから装着者の視野内まで延在して、スライド機構により眼幅方向にスライド可能に取り付け部１１３Ｒに保持されている。接眼光学部１１４Ｒは、プリズム部材１１６Ｒと接眼レンズ１１７Ｒとを有する。プリズム部材１１６Ｒは、スライド機構により眼幅方向にスライド可能に取り付け部１１３Ｒに保持されている。このプリズム部材１１６Ｒは、一端部の入射部から入射される本体部１１２Ｒの表示素子１１５Ｒからの画像光を内部で複数回、本実施の形態では２回反射させて、眼鏡レンズ１０２Ｒの前方まで導光して他端部の射出部から射出させる。接眼レンズ１１７Ｒは、プリズム部材１１６Ｒの画像光の射出部に配置されて、プリズム部材１１６Ｒを経て導光された画像光を右眼１２０Ｒに向けて射出する。これにより、表示素子１１５Ｒによる表示画面が、接眼光学部１１４Ｒにより虚像として観察可能となる。
【００２３】
なお、図１において、左眼用の表示部１１０Ｌは、右眼用の表示部１１０Ｒと同様に構成される。したがって、図１において、右眼用の表示部１１０Ｒと同様の構成要素には、サフィックスをＬとする同一符号を付して説明を省略する。
【００２４】
図２は、図１に示した右眼用の表示部１１０Ｒの接眼光学部１１４Ｒのスライド機構の一例の構成を模式的に示す図である。図２(ａ)は、図１において使用者と対面する側から見た移動前後の状態を示す正面図であり、図２(ｂ)は、図１において使用者の頭部側から見た移動前後の状態を示す上面図である。このスライド機構１３０Ｒは、取り付け部１１３Ｒに形成された凹状のスライドガイド１３１Ｒに、プリズム部材１１６Ｒの光学面として作用しない面に設けられた凸状のスライダ１３２Ｒを係合させることにより、プリズム部材１１６Ｒを接眼レンズ１１７Ｒと一体にスライドガイド１３１Ｒに沿って移動可能に構成したものである。
【００２５】
左眼用の表示部１１０Ｌにおける接眼光学部１１４Ｌのスライド機構も、右眼用の接眼光学部１１４Ｒのスライド機構１３０Ｒと同様に構成される。
【００２６】
ここで、左右のスライド機構１３０Ｌ，１３０Ｒは、対応するプリズム部材１１６Ｌ，１１６Ｒを手動により独立してスライドさせるように構成しても良いし、図示しない公知の連動機構を介してプリズム部材１１６Ｌ，１１６Ｒを同時に内側または外側に連動してスライドさせるように構成してもよい。
【００２７】
本実施の形態に係る頭部装着型表示装置は、表示モードとして１画面表示モードと２画面表示モードとを有する。さらに、１画面表示モードは、通常表示モード、立体視表示モードおよびワイド画面表示モードの３つの表示モードを有し、２画面表示モードは、２画面連結表示モードおよび２画面離間表示モードの２つの表示モードを有する。
【００２８】
以下、図３〜図６を参照して各表示モードについて説明する。
【００２９】
（１）通常表示モード
通常表示モードでは、図３（ａ）に示すように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを内側にスライドさせて、使用者Ｕの左右眼１２０Ｌ，１２０Ｒの輻輳を内側にシフトさせる。これにより、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを介して虚像として観察される左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒによる表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが、１つの表示画面として重なって観察されるようにする。そして、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに同じ映像を表示させる。
【００３０】
このようにすると、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒは、融像可能となって１つの表示画面として観察される。したがって、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに同じ映像を表示させれば、使用者Ｕは両眼１２０Ｌ，１２０Ｒで同じ映像を融像して、例えば図３（ｂ）に示すように、１つの表示画像として観察することができるので、テレビなどの動画映像を長時間視聴したい場合に、疲れを伴うことなく、見易い表示で動画映像を鑑賞することが可能となる。
【００３１】
（２）立体視表示モード
立体視表示モードでは、図３（ａ）に示す１画面表示モードにおいて、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに視差のある映像を表示させる。このようにすると、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒに表示された映像は、視差をもって融像されるので、立体映像を鑑賞することが可能となる。
【００３２】
（３）ワイド画面表示モード
ワイド画面表示モードでは、図４（ａ）に示すように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを、図３（ａ）の場合よりもやや外側にスライドさせて、使用者Ｕの左右眼１２０Ｌ，１２０Ｒの輻輳を内側で、かつ図３（ａ）の場合よりもやや外側にシフトさせる。これにより、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを介して虚像として観察される左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒによる表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが、一部重なって観察されるようにする。
【００３３】
このようにすると、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒを、１つのワイド表示画面として観察することが可能となる。したがって、例えば図４（ｂ）に示すように、使用者Ｕは映画等のワイド画面映像を、画面上下に黒帯を表示することなく、フル画面で鑑賞することが可能となる。また、図４（ｃ）に示すように、画面が重なる表示領域には融像可能な情報を表示し、他の表示領域には融像しない多くの情報を表示することが可能となる。なお、図４（ｃ）は、表示画面１４０Ｌに、使用者Ｕの向いている方向の地図と飲食店の位置を示すアイコンとを表示し、表示画面１４０Ｒに、表示画面１４０Ｌに表示された飲食店の情報を表示し、さらに、表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒの画面が重なる表示領域には、例えば案内人等のキャラクタを融像可能に表示した場合を例示している。
【００３４】
（４）２画面連結表示モード
立体視表示モードでは、図５（ａ）に示すように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを外側にスライドさせて、使用者Ｕの左右眼１２０Ｌ，１２０Ｒの輻輳を外側にシフトさせる。これにより、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを介して虚像として観察される左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒによる表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが、連結して観察されるようにする。
【００３５】
このようにすると、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒは、使用者Ｕにおいて融像されずに２つの表示画面として観察される。したがって、図５（ｂ）に示すように、２つの表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒに異なる情報を表示させることにより、より多くの情報を一度に表示することが可能となる。なお、図５（ｂ）は、図４（ｃ）におけるキャラクタの表示を省略して、表示画面１４０Ｌに、使用者Ｕの向いている方向の地図と飲食店の位置を示すアイコンとを表示し、表示画面１４０Ｒに、表示画面１４０Ｌに表示された飲食店の情報を表示した場合を例示している。さらには、２つの表示画面で１つの画像となるように連続した画像を表示させるようにしてもよい。
【００３６】
（５）２画面離間表示モード
２画面離間表示モードでは、図６（ａ）に示すように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを、図５（ａ）の場合よりも更に外側にスライドさせて、使用者Ｕの左右眼１２０Ｌ，１２０Ｒの輻輳を更に外側にシフトさせる。これにより、使用者Ｕにおいて、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを介して虚像として観察される左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒによる表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが、離間して観察されるようにする。
【００３７】
このようにすると、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒは、使用者Ｕにおいて融像されずに離間した２つの表示画面として観察される。したがって、図６（ｂ）に示すように、２つの表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒに異なる情報を表示させることにより、より多くの情報を一度に表示することが可能となる。また、左右の表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが離間することにより、中央部の視界が確保されるので、モバイルにて情報を確認する際に視界を妨げることがない。なお、図６（ｂ）は、図４（ｃ）におけるキャラクタの表示を省略して、表示画面１４０Ｌに、使用者Ｕの向いている方向の地図と飲食店の位置を示すアイコンとを表示し、表示画面１４０Ｒに、表示画面１４０Ｌに表示された飲食店の情報を表示した場合を例示している。
【００３８】
以上のように、本実施の形態に係る頭部装着型表示装置よれば、左右眼１２０Ｌ，１２０Ｒに対応する左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒからの画像を１つの画像として観察する１画面表示モードと、左右眼１２０Ｌ，１２０Ｒに対応する左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒからの画像を２つの画像として観察する２画面表示モードとを切り替えて表示することができる。したがって、使用する状況や表示コンテンツなどの用途に応じて、１画面表示モードと２画面表示モードとを切り替えて使用でき、汎用性を向上することができる。
【００３９】
また、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒのプリズム部材１１６Ｌ，１１６Ｒは、２回反射として、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒを固定し、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒをスライドさせることで、１画面表示モードと２画面表示モードとを切り替えるようにしている。これにより、例えば図７（ａ）に示すように、接眼光学部１１４Ｒを内側にスライドさせることにより、輻輳を内側にシフトさせることができる。また、図７（ｂ）に示すように、接眼光学部１１４Ｒを外側にスライドさせることにより、輻輳を外側にシフトさせることができる。つまり、接眼光学部１１４Ｒのスライド方向と、輻輳のシフト方向とを一致させることができる。したがって、簡単な構成で輻輳角を調整でき、１画面表示モードと２画面表示モードとを容易に切り替えることができる。
【００４０】
（第２実施の形態）
図８（ａ）および（ｂ）は、本発明の第２実施の形態に係る頭部装着型表示装置の概略構成を示す模式図である。この頭部装着型表示装置は、第１実施の形態において、表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒからの画像光を、対応する接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒのプリズム部材１１６Ｌ，１１６Ｒにより内部で５回反射させて、接眼レンズ１１７Ｌ，１１７Ｒを経て左右の眼１２０Ｌ，１２０Ｒに向けて射出させている。
【００４１】
また、左眼用の表示部１１０Ｌは、少なくとも表示素子１１５Ｌおよび接眼光学部１１４Ｌが一体として、使用者Ｕの左眼１２０Ｌの回動中心ＯＬをほぼ中心として回動可能に構成されている。同様に、右眼用の表示部１１０Ｒは、少なくとも表示素子１１５Ｒおよび接眼光学部１１４Ｒが一体として、使用者Ｕの右眼１２０Ｒの回動中心ＯＲをほぼ中心として回動可能に構成されている。なお、左右の表示部１１０Ｌ，１１０Ｒは、手動により独立して回動可能に構成しても良いし、公知の連動機構により同時に内側または外側に回動するように構成してもよい。
【００４２】
また、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒは、図８（ａ）に示すように、輻輳が内側を向いている状態で、使用者Ｕの左右の眼１２０Ｌ，１２０Ｒを結ぶ直線とほぼ平行となるように構成されている。そして、この状態で、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを介して虚像として観察される左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒによる表示画面１４０Ｌ，１４０Ｒが、１つの表示画面として重なり、通常表示モードあるいは立体視表示モードで映像が観察可能となっている。
【００４３】
本実施の形態によると、図８（ａ）に示す状態で、１画面表示モードである通常表示モードあるいは立体視表示モードでの映像観察が可能となる。そして、図８（ａ）に示す状態から、左右の表示部１１０Ｌ，１１０Ｒを、対応する左右の眼１２０Ｌ，１２０Ｒの回動中心ＯＬ，ＯＲをほぼ中心として外側に回動させて、図８（ｂ）に示すように、輻輳を外側に適宜向けることにより、１画面表示モードであるワイド画面表示モード、２画面表示モードである２画面連結表示モードあるいは２画面離間表示モードでの映像観察が可能となる。したがって、第１実施の形態の場合と同様に、使用する状況や表示コンテンツなどの用途に応じて、１画面表示モードと２画面表示モードとを切り替えて使用でき、汎用性を向上することができる。
【００４４】
また、本実施の形態においては、輻輳が内側を向く通常表示モードあるいは立体視表示モードの１画面表示モードでは、図８（ａ）に示したように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒが、使用者Ｕの左右の眼１２０Ｌ，１２０Ｒを結ぶ直線とほぼ平行な姿勢となる。そして、その状態よりも輻輳が外側を向く１画面表示モードであるワイド画面表示モード、２画面表示モードである２画面連結表示モードや２画面離間表示モードでは、図８（ｂ）に示したように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒが、使用者Ｕの頭部上方から見てハの字の姿勢となる。つまり、いずれの表示モードにおいても、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒが逆ハの字の姿勢となることがない。したがって、装着姿勢に違和感を生じたり、美観を損ねたりすることもない。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、本発明は、上述した眼鏡型の頭部装着型表示装置に限らず、ゴーグル型やヘッドセット型の頭部装着型表示装置として構成することもできる。また、第１実施の形態では、左右の表示部１１０Ｌ，１１０Ｒにおいて、接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒをスライド可能に構成したが、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒを対応する本体部１１１Ｌ，１１１Ｒ内で眼幅方向にスライド可能に構成して輻輳を調整可能に構成することもできる。また、接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを構成するプリズム部材１１６Ｌ，１１６Ｒは、上述した２回反射や５回反射のロッド状プリズムに限らず、対応する表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒからの画像光を任意回数反射させて射出するロッド状プリズムや、自由曲面プリズム等を用いることもできる。
【００４６】
さらに、上述したように、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒあるいは表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒを変位可能に構成する場合は、それらの変位を検知して、表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒへの表示画像を自動的に切り替える、つまり表示モードを自動的に切り替えるように制御することもできる。例えば、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒを変位可能に構成する場合は、図９に示すように、右（Ｒ）側の接眼光学部１１４Ｒの変位を検知するＲ側接眼光学部変位検知部１５１Ｒと、左（Ｌ）側の接眼光学部１１４Ｌの変位を検知するＬ側接眼光学部変位検知部１５１Ｌとを設ける。そして、それらの検知結果に基づいて、画像制御部１５２により、記憶部１５３に記憶されている表示コンテンツから適切な表示コンテンツを選択して、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに表示させる。あるいは、ネットワークとの通信部１５４を有する場合は、通信部１５４を介して表示モードに応じた表示コンテンツをダウンロードして、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに表示させる。これにより、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒの位置に応じて、表示モードを自動的に切り替え制御する。
【００４７】
さらに、１画面表示モードにおける虚像の表示画面位置は、視野中央から外れた位置とすることもできる。この場合、一方の表示部、例えば左眼用の表示部１１０Ｌを固定として、右眼用の表示部１１０Ｒの接眼光学部１１４Ｒまたは表示素子１１５Ｒをスライドさせたり、表示部１１０Ｒの全体を第２実施の形態のように回動させたりして、１画面表示モードと２画面表示モードとを切り替え可能に構成することもできる。また、この場合、例えば、図１０に示すように、Ｒ側の接眼光学部１１４Ｒの変位を検知するＲ側接眼光学部変位検知部１５１Ｒを設け、その検知結果に基づいて、図９の場合と同様に、画像制御部１５２により、記憶部１５３に記憶されている表示コンテンツから適切な表示コンテンツを選択して、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに表示させることにより、表示モードを自動的に切り替え制御するように構成することもできる。あるいは、ネットワークとの通信部１５４を有する場合は、通信部１５４を介して表示モードに応じた表示コンテンツをダウンロードしたりして、左右の表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒに表示させることにより、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒの位置に応じて表示モードを自動的に切り替え制御することもできる。
【００４８】
なお、図９に示した構成は、左右の接眼光学部１１４Ｌ，１１４Ｒに代えて表示素子１１５Ｌ，１１５Ｒを変位可能に構成する場合にも同様に適用することができる。同様に、図１０に示した構成は、接眼光学部１１４Ｒに代えて表示素子１１５Ｒを変位可能に構成する場合にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１００ 眼鏡
１０１Ｌ，１０１Ｒ テンプル
１０２Ｌ，１０２Ｒ 眼鏡レンズ
１１０Ｌ，１１０Ｒ 表示部
１１１Ｌ，１１１Ｒ 装着部
１１２Ｌ，１１２Ｒ 本体部
１１３Ｌ，１１３Ｒ 取り付け部
１１４Ｌ，１１４Ｒ 接眼光学部
１１５Ｌ，１１５Ｒ 表示素子
１１６Ｌ，１１６Ｒ プリズム部材
１１７Ｌ，１１７Ｒ 接眼レンズ
１２０Ｌ，１２０Ｒ 眼
１３０Ｒ スライド機構
１３１Ｒ スライドガイド
１３２Ｒ スライダ
１４０Ｌ，１４０Ｒ 表示画面
Ｕ 使用者
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左眼用画像形成部および右眼用画像形成部と、左眼用接眼光学部および右眼用接眼光学部とを有し、前記左眼用画像形成部および前記右眼用画像形成部によりそれぞれ形成される左右の表示画面を対応する左眼用接眼光学部および右眼用接眼光学部により虚像として観察可能とした頭部装着型表示装置であって、
使用者が前記左右の表示画面を観察する際の輻輳を調整可能に、前記左眼用画像形成部、前記右眼用画像形成部、前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部の少なくとも一つを変位可能に構成して、前記左右の表示画面の少なくとも１部を融像可能とする１画面表示モードと、前記左右の表示画面が融像しない２画面表示モードとを切り替え可能に構成したことを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項２】
前記左眼用画像形成部および前記右眼用画像形成部のそれぞれに対して、対応する前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部を変位可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項３】
前記左眼用画像形成部と前記左眼用接眼光学部、および、前記右眼用画像形成部と前記右眼用接眼光学部とを、それぞれ一体として相対的に変位可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項４】
前記輻輳が内側に向く場合、前記１画面表示モードとし、前記輻輳が外側に向く場合、前記２画面表示モードとすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項５】
前記１画面表示モードの場合、立体画像を観察可能に前記左右の表示画面に視差を有する画像を表示させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項６】
前記１画面表示モードの場合、前記左右の表示画面の一部が左右方向に重なった前記左右の表示画面よりも大きい表示画面を観察可能に、前記左右の表示画面に、一部が融像可能な画像を表示させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項７】
前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部は、それぞれプリズム部材を有し、
前記プリズム部材は、対応する前記左眼用画像形成部または前記右眼用画像形成部からの画像光を、当該プリズム部材内で２回反射させて、対応する左眼または右眼に導光することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項８】
前記左眼用画像形成部、前記右眼用画像形成部、前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部のうち、少なくとも１つの変位を検知する検知部と、該検知部による検知結果に基づいて前記左眼用画像形成部および前記右眼用画像形成部に表示する表示画像を切り替える画像制御部とを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１】
左眼用画像形成部および右眼用画像形成部と、左眼用接眼光学部および右眼用接眼光学部とを有し、前記左眼用画像形成部および前記右眼用画像形成部によりそれぞれ形成される左右の表示画面を対応する左眼用接眼光学部および右眼用接眼光学部により虚像として観察可能とした頭部装着型表示装置であって、
使用者が前記左右の表示画面を観察する際の輻輳を調整可能に、前記左眼用画像形成部、前記右眼用画像形成部、前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部の少なくとも一つを変位可能に構成して、前記左右の表示画面の少なくとも１部を融像可能とする１画面表示モードと、前記左右の表示画面が融像しない２画面表示モードとを切り替え可能に構成したことを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項２】
前記左眼用画像形成部および前記右眼用画像形成部のそれぞれに対して、対応する前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部を変位可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項３】
前記左眼用画像形成部と前記左眼用接眼光学部、および、前記右眼用画像形成部と前記右眼用接眼光学部とを、それぞれ一体として相対的に変位可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項４】
前記輻輳が内側に向く場合、前記１画面表示モードとし、前記輻輳が外側に向く場合、前記２画面表示モードとすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項５】
前記１画面表示モードの場合、立体画像を観察可能に前記左右の表示画面に視差を有する画像を表示させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項６】
前記１画面表示モードの場合、前記左右の表示画面の一部が左右方向に重なった前記左右の表示画面よりも大きい表示画面を観察可能に、前記左右の表示画面に、一部が融像可能な画像を表示させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項７】
前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部は、それぞれプリズム部材を有し、
前記プリズム部材は、対応する前記左眼用画像形成部または前記右眼用画像形成部からの画像光を、当該プリズム部材内で２回反射させて、対応する左眼または右眼に導光することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項８】
前記左眼用画像形成部、前記右眼用画像形成部、前記左眼用接眼光学部および前記右眼用接眼光学部のうち、少なくとも１つの変位を検知する検知部と、該検知部による検知結果に基づいて前記左眼用画像形成部および前記右眼用画像形成部に表示する表示画像を切り替える画像制御部とを有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２０３１１４（Ｐ２０１２−２０３１１４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６６１７１（Ｐ２０１１−６６１７１）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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