JPH07325265A - ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な操作でシースルタイプとクローズドタ
イプを兼用できるＨＭＤを提供することを目的とする。 【構成】 使用者の頭部に装着されるハウジング、例え
ばヘルメットと、該ヘルメットに固定され、使用者の眼
前に情報を出射する画像表示装置及びこの画像表示装置
に表示された画像の虚像を使用者の眼前に設置したコン
バイナに結像させる光学系とを備えたヘッドマウントデ
ィスプレイにおいて、前記コンバイナの前方に光遮蔽部
材を出し入れ可能に設置したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、頭に装着されるヘルメ
ット及びこのヘルメットに支持された表示装置を有する
ヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤという）に
関する。

【０００２】

【従来技術】遠隔操作装置を用いて放射線放出物質等汚
染物質を処理または操作する際等に操作者に操作用の情
報を外景光と合わせて表示したり、外景光を遮断し人工
現実（仮想現実）を体感させるための画像を表示したり
する際等にＨＭＤが使用されている。

【０００３】従来、かかる遠隔操作や人工現実などに使
用されるＨＭＤは、ハウジング、例えばヘルメット（以
下ヘルメットという）と、このヘルメットに支持された
画像表示装置及びこの画像表示装置に表示された画像の
虚像を使用者の眼前に設置したコンバイナの前方に結像
させる光学系を有しており、光学系は、ヘルメットの眼
前に固定されているのが一般的な構成である。

【０００４】このようなＨＭＤにおいて、コンバイナに
画像表示装置からの画像と外景光とを合わせて表示する
際は、コンバイナは透過型のものを用い、人工現実（仮
想現実）を体感させるための画像を表示したりする際
は、コンバイナには外景光が入らないようにする。一般
に前者のタイプのＨＭＤをシースルタイプ（コンバイナ
の前方に表示された画像と実際の物体等を重畳してみる
タイプ）、後者のタイプをクローズドタイプ（コンバイ
ナの前方に表示された画像のみを見てその世界に没入す
るタイプ）といい、従来のＨＭＤは、シースルタイプと
クローズドタイプいずれかの専用タイプか、コンバイナ
前方にＬＣＤシャッタを設け，ＬＣＤシャッタの駆動に
よりコンバイナへの外景光の入射、遮蔽を制御してシー
スルタイプとクローズドタイプの兼用を図ったものがあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＬＣＤ
シャッタの駆動によりコンバイナへの外景光の入射、遮
蔽を制御するものは、コンバイナの前方にＬＣＤシャッ
タが常時設置された状態であるので、いくらＬＣＤを駆
動させて外景光を透過する状態にしたとしても、シース
ルタイプ専用装置に比し、外景光透過率が低く、画像表
示装置からの画像と外景光を合わせて認識するのは困難
であった。

【０００６】また、ＬＣＤを駆動するためには、それ専
用の駆動回路及び電源が必要となり、それをヘルメット
に装着するとなるとヘルメットの重量がかなり大きくな
り、使用者には負担となった。

【０００７】そこで、本発明は、簡単な操作でシースル
タイプとクローズドタイプを兼用できるＨＭＤを提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記事情に鑑
みなされたもので、使用者の頭部に装着されるハウジン
グと、該ハウジングに固定され、使用者の眼前に情報を
出射する画像表示装置及びこの画像表示装置に表示され
た画像の虚像を使用者の眼前に設置したコンバイナの前
方に結像させる光学系とを備えたヘッドマウントディス
プレイにおいて、前記コンバイナの前方に光遮蔽部材を
出し入れ可能に設置したことを特徴とする。

【０００９】ここで、ハウジングは例えばヘルメットを
いい、頭部の全体を覆うようなものばかりではなく、頭
部に装着して固定することができるものの一般を指し、
例えば、頭部に巻き付けるバンド状のものや、フレーム
状のものも含む。

【００１０】画像表示装置は、ハウジングに固定できる
ものならばその形状は問わず、また、画像は、例えばＣ
ＲＴ、液晶パネルなどで作成されるが、その手段は問わ
ない。 ハウジングへの画像表示装置の取り付けは、ハ
ウジングの中に埋設する方式でも、ハウジングに付属さ
せてテープなどで固着させる方式でも何でも良い。

【００１１】コンバイナは、光透過材料ならば何でもよ
く、例えばガラス、ポリアクリルなどを用いることがで
きる。コンバイナは使用者の眼前になるように、例え
ば、ハウジングの前方端とピン、粘着テープなどで固定
する。

【００１２】光遮蔽部材は、外景光透過率０％のバイザ
を用い、これはコンバイナの前方になるように、ハウジ
ングに設置する。設置場所は、光遮蔽部材の出し入れの
方向に因るのは勿論のこと、上下に出し入れするとき
は、ハウジングの前方端に、左右に出し入れするときは
側方端に設置する。光遮蔽部材の出し入れ方法は、光遮
蔽部材をハウジングの前方端に設置し、その点を支点と
して上下に回転させて行う方法、光遮蔽部材をハウジン
グの側方端に設置し、スライド式に引き出す方法、光遮
蔽部材をハウジングの前方端に設置し、ばねによる伸縮
方法が考えられるが、これらに限定されない。また、出
し入れは、使用者が手動で行うのが便宜である。

【００１３】

【作用】本発明では、コンバイナの前方に光遮蔽部材を
出し入れすることにより容易にシースルタイプとクロー
ズドタイプの切り換えができる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施例の側断面図で、
Ｈが使用者が装着するヘルメットを示し、ヘルメットＨ
は、内面側に厚さの薄い緩衝材１が設けられた内側シェ
ル２と、この内側シェル２の外側に緩衝材３を介して設
けられた外側シェル４とを備えている。かかる内側シェ
ル２は、例えばガラスファイバで強化されたポリカーボ
ネイト等の強度の高い樹脂を用いて形成され、前記外側
シェル４は例えばポリプロピレン等の軽量の樹脂を用い
て形成されている。

【００１６】ヘルメットＨは支持部材９を介し、透過材
料によって構成されたコンバイナ６を設置しており、こ
のコンバイナ６には後述する画像表示装置Ｋから画像表
示光が入射する。この画像表示装置は、ヘルメット装着
者の左右両眼に対応して配置された左眼用ケース及び右
眼用ケースに収容されている。

【００１７】画像表示装置Ｋは、ヘルメットＨの前記内
側シェル２と外側シェル４との間の空間の正面上部に配
置されており、この表示装置Ｋには、画像表示部Ｄ及び
光学部材Ｂが配置されている。

【００１８】光学部材Ｂは、複数のレンズ系Ｂ１，Ｂ２
とから構成され、画像表示部Ｄは液晶パネルＤ１，バッ
クライト用光源Ｄ２とで構成されている。従って、液晶
パネルＤ１からの画像表示光は光学部材Ｂに入射され、
コンバイナ６に向かわされるとともに画像の虚像を結像
させることになる。

【００１９】７は、本発明の要旨たる光遮蔽部材（透過
率０％のバイザ）を示し、これはコンバイナ６と同様ヘ
ルメットＨの前端部に設置された支持部材９に回転可能
なピン部材８によって取り付けられている。これにより
光遮蔽部材７はピン部材８を支柱として図の矢印方向に
回転し、必要に応じコンバイナ６の前面を覆うようにな
る。

【００２０】以上の構成により、装着者がヘルメットＨ
を装着し、シースルタイプのＨＭＤとして利用するとき
は、光遮蔽部材７は図１のようにヘルメットの前方に上
げておき、外景光がコンバイナを透過するようにする。
そうすれば、液晶パネルＤ１からの画像表示光と外景光
が重畳し、液晶パネルＤ１に表示された各種イメージ画
像と実際の物体を重畳して見ることができる。

【００２１】また、クローズドタイプのＨＭＤとして利
用するときは、図の点線位置まで光遮蔽部材７を下ろせ
ば、液晶パネルＤ１からの画像表示光のみを見て、その
世界に没入することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、ＨＭＤ装着者が光遮蔽
部材を適宜出し入れすることにより、容易にシースルタ
イプとクローズドタイプのＨＭＤの切り換えができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＨＭＤの側断面図

【符号の説明】

Ｄ：画像表示部 Ｋ：画像投光装置 ６：コンバイナ ７：光遮蔽部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用者の頭部に装着されるハウジング
   と、該ハウジングに固定され、使用者の眼前に情報を出
   射する画像表示装置及びこの画像表示装置に表示された
   画像の虚像を使用者の眼前に設置したコンバイナの前方
   に結像させる光学系とを備えたヘッドマウントディスプ
   レイにおいて、 前記コンバイナの前方に光遮蔽部材を出し入れ可能に設
   置したことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。