JPH0879655A

JPH0879655A - 頭部装着型ディスプレイ装置

Info

Publication number: JPH0879655A
Application number: JP6206704A
Authority: JP
Inventors: Akira Kawamura; 彰川村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】装置本体の重量が小さく、頭部に装着した際
に圧迫感を感じない、また、安全に使用できる頭部装着
型ディスプレイ装置を提供する。【構成】小型ＶＴＲ部１３から回路ボックス１２を介
して、液晶ディスプレイ１ａまたは１ｂで表示される像
は、ミラー２ａ、レンズ３ａ及びハーフミラー４、ある
いはミラー２ｂ、レンズ３ｂ及びハーフミラー４を介し
て、使用者は観視できる。液晶シャッタ５をハーフミラ
ー４に沿った所定の位置に配置することで筐体６内の余
分な空間を排除して本体の軽量化を図ったり、上部の外
光の透過率を小さくした減光板を設けることで使用者が
外界を眺める際に眩しさを感じず、使用する際の操作
性、安全性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヴァーチャルリアリテ
ィ等に使用される外界確認型の頭部装着型ディスプレイ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４は、従来の頭部装着型ディスプレ
イ装置の概略を示す図である。筐体１４１内には、ミラ
ー１４２、液晶シャッタ１４３、ハーフミラー１４４、
液晶ディスプレイ１４５、及びレンズ１４６が、配置さ
れる。また、筐体１４１には、頭部１４８に装着するた
めの頭部装着部１４７が取り付けられる。

【０００３】図１４で、液晶ディスプレイ１４５に映し
出された像は、ミラー１４２で反射し光路を約４５度変
えて、レンズ１４６で拡大され、ハーフミラー１４４で
光路を変えて、ユーザの視界範囲１４９に虚像として映
し出される。また、ハーフミラー１４４は、上記レンズ
１４６にて拡大された像は反射させ、外界からの光は透
過させる機能を持つようにしている。また、液晶シャッ
タ１４３にて上記外界からの光の透過量は調節される。
すなわち、外界を確認しながら、上記レンズ１４６にて
拡大される像を視認することができる。

【０００４】また、液晶シャッタ１４３の代わりに、減
光板１５１を用いた図１５に示される頭部装着型ディス
プレイ装置も存在する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の外界確認型頭部装着型ディスプレイ装置は、液晶シ
ャッタとして、液晶層を二枚のガラス板で挟んだものを
使用していたため、頭部装着型ディスプレイ装置の重量
が大きくなるばかりではなく、ユーザが過って落とした
場合にガラス部分が割れて危険であった。

【０００６】また、図１４で示した液晶シャッタ１４３
を用いて外界からの入射光量を調節するものは、筐体１
４１内に内蔵の液晶シャッタ駆動制御回路を設けるた
め、頭部装着型ディスプレイ装置本体の重量が大きくな
り、頭部に装着した際に、圧迫感があった。また、上記
装置本体の電源が遮断されると、液晶シャッタは、外光
の透過率を０にするように設定されたものもあり、機器
の突然の故障の際など外界の確認が行えず、安全性が損
なわれていた。

【０００７】また、一般に外界は上部の方が照明や太陽
等があり明るいため、従来の頭部装着型ディスプレイ装
置では、背景が眩しく感じられ、液晶ディスプレイから
の像を視認するのが困難であった。

【０００８】本発明は、上述したような実情に鑑みてな
されたものであり、本体の重量が小さく、頭部に装着し
た際に圧迫感を感じない、また、安全に使用できる頭部
装着型ディスプレイ装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る頭部装着型
ディスプレイ装置は、上述した課題を解決するために、
任意の像を表示する画像表示手段、例えば液晶ディスプ
レイと、上記画像表示手段に表示された像を拡大するた
めのレンズと、上記レンズで拡大された像を使用者が観
視可能にするためのハーフミラーと、外界からの入射
光、すなわち外光の光量を調節し、上記ハーフミラーに
上記外光を入射させる有機化合物製減光手段を有してい
る。

【００１０】上記有機化合物製減光手段は、例えば液晶
シャッタであることが挙げられる。また、この液晶シャ
ッタは、本体の電源遮断時に上記外光の透過率を最大と
することが好ましい。

【００１１】上記有機化合物製減光手段は、機械的に動
作制御されることが挙げられる。

【００１２】上記有機化合物製減光手段は、使用者が観
視可能な範囲の上部で、上記外光の透過率を小さくする
ことが挙げられる。

【００１３】上記有機化合物製減光手段を、使用者の視
線方向に対して傾けて配置する、例えば上記ハーフミラ
ーに沿った所定位置に配置することが挙げられる。

【００１４】また、本発明に係る頭部装着型ディスプレ
イ装置は、任意の像を表示する画像表示手段、例えば液
晶ディスプレイと、上記画像表示手段に表示された像を
拡大するためのレンズと、外界からの入射光、すなわち
外光の光量を調節する減光手段であって、かつ使用者が
観視可能な範囲の上部の透過率が小さくされた減光手段
を有している。

【００１５】

【作用】本発明に係る頭部装着型ディスプレイ装置によ
れば、外界からの入射光の透過率を調節する有機化合物
製減光手段を用いることで、装置本体の重量を小さくす
ることができる。

【００１６】上記有機化合物製減光手段として、液晶シ
ャッタを用いて、電源遮断時に上記透過率を最大とする
ことで、電源オフ時に外界を確認することができる。

【００１７】上記有機化合物製減光手段を機械的に動作
制御することで、電気回路を用いる必要がないため、上
記装置本体の重量を小さくすることができる。

【００１８】また、使用者の観視可能な範囲の上部で、
上記透過率を小さくする減光フィルタを設けることで、
使用者は観視する像の背景を眩しく感じなくなる。

【００１９】上記有機化合物製減光手段を使用者の視線
方向に対して傾けることで、余分な空間を設けず、その
分上記装置本体を小型化することができる。

【００２０】また、本発明に係る頭部装着型ディスプレ
イ装置によれば、外界からの入射光の透過率を調節する
有機化合物製減光手段を用いることで、装置本体の重量
を小さくすることができ、また、使用者の観視可能な範
囲の上部で、上記透過率を小さくする減光フィルタを設
けることで、使用者は観視する像の背景を眩しく感じな
くなる。

【００２１】

【実施例】本発明に係る頭部装着型ディスプレイ装置が
適用される好ましい実施例について、図面を参照しなが
ら詳細に説明する。

【００２２】図１は、本発明に係る頭部装着型ディスプ
レイ装置の第一の実施例の概略構成を示す図である。

【００２３】図１において、本実施例の頭部装着型ディ
スプレイ装置は、大きく分けて、ディスプレイ装置本体
部、回路ボックス部１２及び小型ＶＴＲ部１３に分けら
れる。上記ディスプレイ装置本体部は、液晶ディスプレ
イ１ａ及び１ｂ、ミラー２ａ及び２ｂ、レンズ３ａ及び
３ｂ、ハーフミラー４、液晶シャッタ５、筐体６、頭部
装着部７、後述する液晶シャッタ駆動部の液晶シャッタ
駆動制御部及び後述する液晶ディスプレイ制御部のバッ
クライトから構成されている。また、回路ボックス部１
２は、ボリウムつまみ１１、後述する上記液晶シャッタ
駆動部の制御部及び上記液晶ディスプレイ制御部の液晶
ディスプレイ制御回路部から構成される。また、上記デ
ィスプレイ装置本体部と回路ボックス部１２とは伝送線
８で接続され、回路ボックス部１２と小型ＶＴＲ部１３
とは制御線９で接続される。

【００２４】ここで、図１によれば、小型ＶＴＲ部１３
から回路ボックス部１２を介して送られる映像は、液晶
ディスプレイ１ａ及び１ｂに表示される。ここで、液晶
ディスプレイ１ａに表示される映像は、ミラー２ａで光
路を４５度曲げられた後、レンズ３ａで拡大され、ハー
フミラー４で光路を曲げられ、ユーザの視界範囲で表示
される。また、液晶ディスプレイ１ｂに表示される映像
は、ミラー２ｂで光路を４５度曲げられた後、レンズ３
ｂで拡大され、ハーフミラー４で光路を曲げられ、ユー
ザの視界範囲で表示される。すなわち、ユーザは、上記
映像を虚像として眺めることができる。さらに、ハーフ
ミラーは、上記映像は反射させ、外界からの入射光、い
わゆる外光を透過させる機能を有しているので、外界を
確認しながら上記虚像を眺めることが可能となる。

【００２５】また、図１で、顔面に接する面に対して４
５度程度の角度をなすように傾けて液晶シャッタ５を設
けている。従って、この筐体６を真横から見たときに、
直角二等辺三角形に近い形になっている。これは、従来
の頭部装着型ディスプレイ装置の装置本体の形状で生じ
ていた空間をできるだけ少なくし、その分、筐体を小さ
くすることで、装置本体全体の重量を軽くするためであ
る。

【００２６】図２は、第一の有機化合物製減光手段の例
として、図１で用いられる液晶シャッタ５の断面を示す
図であり、図３は、液晶シャッタ５の内部構造を説明す
る図である。

【００２７】図２で、液晶シャッタ５は、液晶層６１を
導伝膜６２及び６３で挟み、さらに外側を基板６４及び
６５で挟み、さらに外側を偏光フィルタ６６及び６７で
挟み、また、液晶層６１の側面をスペーサ６８及び６９
で挟むように構成される。

【００２８】図３で、外界からの入射光（以下、外光と
いう。）７１が液晶シャッタの偏光フィルタ６６から入
射し、液晶層６１を透過し、偏光フィルタ６７から出射
光７２として透過するようすが示されている。偏光フィ
ルタ６６の偏光方向は矢印７５で示される方向であり、
また、偏光フィルタ６７の偏光方向は矢印７６で示され
る方向である。また、液晶層６１は、液晶分子がある一
定方向で整列した層を成し、導伝膜６２から導伝膜６３
に向かい、各層の液晶分子の長軸の方向がねじれてらせ
んを形成するように配列された構造をとる。すなわち、
液晶分子が、導伝膜６２付近では矢印７３で示される方
向に配置され、上記各層がらせんを形成し、導伝膜６３
では矢印７３で示される方向より９０度回転した矢印７
４で示される方向に配置される。

【００２９】図２及び図３において、印加端子３６及び
３７に、後述する液晶シャッタ駆動部より電圧が印加さ
れると、液晶層６１がこの電圧に反応して再配列し、光
の透過率が小さくなる。これにより、外光の透過率の調
節が行われる。また、電源がオフのときは、印加端子３
６及び３７に電圧が印加されず、図３において、外光７
１が偏光フィルタ６６にて偏光を受け、液晶層６１内の
液晶分子の向きに同期して、方向が９０度回転し、偏光
フィルタ６７を透過し、出射光７２になる。このよう
に、二枚の偏光フィルタの偏光方向を互いに垂直になる
ように配置すれば、電源オフの状態で偏光フィルタの偏
光方向と、透過光の偏光方向とが一致するので、外光の
透過率は最大になる。

【００３０】ここで、図２及び図３によれば、故障等
で、急に電源が遮断されても外界の確認を行うことがで
きるので、安全である。また、電源を入れない状態で、
装置本体を頭部に装着しても外界の確認が行えて、安全
である。

【００３１】図４は、本実施例の頭部装着型ディスプレ
イ装置の液晶シャッタ駆動部の概略構成を示す図であ
る。

【００３２】図４で、液晶シャッタ駆動部は、大きく分
けて、図１に示した回路ボックス部１２内に設置された
制御部２８と装置本体内に設置された液晶シャッタ駆動
制御部３５とに分けられる。制御部２８は、水晶発振回
路２１、カウンタ回路２２、抵抗２３及び２５、ボリウ
ム２４、直流バイアス設定回路２６及びバッファ２７で
構成され、液晶シャッタ駆動制御部３５は、非反転増幅
演算器３０及び反転増幅演算器３１、抵抗３２ａとコン
デンサ３３ａと、及び抵抗３２ｂとコンデンサ３３ｂと
から成る直流バイアスカット回路３４ａ及び３４ｂから
構成される。また、制御部２８と液晶シャッタ駆動制御
部３５とは信号線２９で接続される。

【００３３】ここで、図４において、水晶発振回路２１
で発生したクロック信号は、カウンタ回路２２に送られ
る。カウンタ回路２２は、上記クロック信号のうちカウ
ンタ値が最上位ビットを示す信号の周波数が、フリッカ
を感じない周波数、例えば８２ヘルツの周波数になるよ
うに設定する。ここで設定する周波数は、テレビの垂直
同期周波数と照明光の周波数の両者から離れた周波数と
する。また、カウンタ回路２２にて設定された信号は、
抵抗２３及び２５とボリウム２４とに送られる。この抵
抗２３及び２５とボリウム２４の値は、液晶シャッタ５
の透過率を効果的に制御できる所定の値に選定される。
ボリウム２４の出力に対して直流バイアスを直流バイア
ス設定回路２６にて設定した制御信号は、バッファ２７
を介して信号線２９にて本実施例の装置本体内の液晶シ
ャッタ駆動制御部３５内の非反転増幅演算器３０及び反
転増幅演算器３１に送られる。非反転増幅演算器３０で
演算処理されて得られる非反転出力信号は、直流バイア
スカット回路３４ａに送られ、抵抗３２ａ及びコンデン
サ３３ａにて直流バイアス部分が除去され、液晶シャッ
タ５の印加端子３６に印加される。同様に、反転増幅演
算器３１で演算処理されて得られる反転出力信号は、直
流バイアスカット回路３４ｂに送られ、抵抗３２ｂ及び
コンデンサ３３ｂにて直流バイアス部分が除去され、液
晶シャッタ５の印加端子３７に印加される。

【００３４】また、図４によれば、制御部２８で発生さ
せた上記制御信号を非反転あるいは反転増幅させた信号
の直流バイアス部分を、液晶シャッタ５に印加する以前
に除去することで液晶の劣化を防ぐことができる。

【００３５】図５は、本実施例における液晶ディスプレ
イの動作を制御する液晶ディスプレイ制御部の概略構成
を示すブロック回路図である。

【００３６】図５で、液晶ディスプレイ制御部は、大き
く分けて、ビデオ信号入力端子４１と、ＮＴＳＣ信号デ
コーダ４２、同期分離回路４３、ビデオ反転回路４４、
タイミング信号発生回路４５及びバックライト制御回路
４６で構成される液晶ディスプレイ制御回路部４８とか
ら構成される。また、ビデオ信号入力端子４１は図１で
示した小型ＶＴＲ１３側に設置され、液晶ディスプレイ
制御回路部４８は、図１で示した回路ボックス部１２内
に設置される。

【００３７】ここで、図５によれば、小型ＶＴＲ部１３
からビデオ信号入力端子４１を介して入力されたＮＴＳ
Ｃ（National Television System Committee ）方式
のテレビジョン信号、いわゆるＮＴＳＣ信号は、液晶デ
ィスプレイ制御回路部４８内のＮＴＳＣ信号デコーダ４
２及び同期分離回路４３に送られる。ＮＴＳＣ信号デコ
ーダ４２に送られたＮＴＳＣ信号は復号化され、赤色
（Ｒ）信号と、緑色（Ｇ）信号と、青色（Ｂ）信号とに
分けられ、ビデオ反転回路４４でＲ、Ｇ及びＢ信号の正
負が水平同期信号のタイミングで反転され、液晶ディス
プレイ１に送られる。また、同期分離回路４３に送られ
たＮＴＳＣ信号は、同期信号が抽出され、この同期信号
がタイミング信号発生回路４５とバックライト制御回路
４６とに送られる。タイミング信号発生回路４５は、上
記同期信号から各種のクロック周波数を持つ信号を発生
させ、このクロック信号を液晶ディスプレイ１に送る。
また、バックライト制御回路４６は、上記同期信号から
バックライト制御信号を発生させ、バックライト４７に
送る。

【００３８】図５において、液晶ディスプレイ１は、反
転された上記Ｒ信号、上記Ｇ信号、上記Ｂ信号及び上記
各種のクロック周波数を持つ信号に基づいて、画面表示
を行う。

【００３９】図６は、本実施例の頭部装着型ディスプレ
イ装置の光学系の概略構成を示す図である。

【００４０】図６において、液晶ディスプレイ１が表示
画面が重力方向と平行となるように設置され、ミラー２
が液晶ディスプレイ１から映し出される像の光路を４５
度曲げるような所定位置に設置され、また、レンズ３が
ミラー２で曲げられた上記光路が光軸を透過するように
設置される。また、ハーフミラー４は、反射層とレンズ
３の接線を含む面に対し平行な面とで成す角度５５が鋭
角の範囲である程度変化するように設置される。また、
回転軸５１はハーフミラー４上に固定されて、さらに回
転軸５１は軸受５２により適当な摩擦力で保持されてい
る。また、外界からの入射光、いわゆる外光の光量を調
節する液晶シャッタ５が、ハーフミラー４にほぼ平行
で、かつハーフミラー４が回転可能な所定位置に設置さ
れる。

【００４１】ここで、図６によれば、小型ＶＴＲ等から
の映像は、液晶ディスプレイ１で映し出され、ミラー２
にて反射して、レンズ３にて拡大され、さらにハーフミ
ラー４で反射し、虚像５４ａあるいは５４ｂとして眼球
５３に届く。すなわち、ユーザの視界範囲に虚像５４ａ
あるいは５４ｂが映し出される。また、ユーザは、ハー
フミラー４の端を手で動かして回転させることで、角度
５５を変化させ、虚像５４ａまたは５４ｂを覗く角度、
すなわち虚像５４ａまたは５４ｂが視線方向に対し位置
する角度を変えることができる。すなわち、矢印５６ａ
で示される方向にハーフミラー４を回転させると虚像は
上方に移動するように見えて、矢印５６ｂに示される方
向にハーフミラー４を回転させると上記虚像は下方に移
動するように見える。

【００４２】図７は、本実施例の頭部装着型ディスプレ
イ装置の他の有機化合物製減光手段の一例の減光シャッ
タを正面から見た図であり、図８は、この減光シャッタ
のＡＡ´における断面図である。

【００４３】図７において、二枚の透明板８１及び８２
の表面に黒のストライプパターン（以下、単にパターン
という。）９１ａ、９１ｂ、９１ｃが設けられる。透明
板８１及び８２が重ねて配置されるように、減光シャッ
タ本体８７に設置される。例えば、透明板８１は減光シ
ャッタ本体８７に固定され、透明板８２は、片方の端に
バネ８３ａ及び８３ｂを取り付け減光シャッタ本体８７
にバネ８３ａ及び８３ｂを介して固定される。また、透
明板８２の他端には、ネジ８４が取り付けられる。減光
シャッタ本体８７のＡＡ´における断面図が、図８であ
る。透明板８１が減光シャッタ本体８７に固定され、透
明板８２が減光シャッタ本体に設けられた溝８５ａ及び
８５ｂを滑るように固定されている。

【００４４】ここで、図７及び図８によれば、透明板８
２は、ネジ８４を矢印９３に示された方向に手でねじる
ことで、左右に動かすことができる。

【００４５】また、図９は、上記減光シャッタの動作原
理を説明する図である。

【００４６】図９によれば、透明板８１に設けられたパ
ターン９１ａ、９１ｂ、９１ｃと、透明板８２に設けら
れたパターン９２ａ、９２ｂ、９２ｃと重なりあう面積
が、透明板８２を矢印９４で示される方向に動かすこと
で調節される。すなわち、外光を透過させる面積が、透
明板８２を動かすことで調節されることになる。また、
透明板８１及び８２の表面に設けられるパターンを十分
細かくすれば、人間が上記減光シャッタを通して外界を
眺めたとき、上記パターンが認識されないので、人間の
観視の妨げになることなく、外光の透過率の調節が可能
となる。すなわち、有機化合物製減光手段の第一の例で
挙げた液晶シャッタと同様の効果が得られる。

【００４７】また、一般に液晶シャッタはガラスを基板
として用いるため、上記減光シャッタを用いることで、
ガラスの基板を必要としなくなり、また、電源を消費し
ないので、減光シャッタの動作を制御するのに電気回路
を用いない分、重量が小さくなる。また、落としてもシ
ャッタ部分を割ることがなくなり、安全である。

【００４８】図１０は、使用者が観視可能な範囲の上部
で、外光の透過率を小さくするための減光フィルタ（以
下、減光板という。）の一例を示す図である。

【００４９】図１０において、減光板１０１の横に配し
た矢印１０３で示される方向にいくに従い、上記透過率
が小さくなるような分布をとるように、遮光部分が設け
られる。

【００５０】また、図１１は、図１０で示した減光板１
０１の動作原理を説明する図である。外部光源１０２か
らの光が、減光板１０１によりある程度カットされてか
ら、眼球５３に到達する様子を示している。

【００５１】ここで、図１１によれば、一般に人間の視
界範囲において、上部の方が太陽光、照明光等の光が存
在するため、他の部分に比べて光量が非常に多く、眩し
く感じることがある。減光板１０１を、取り付けること
で、液晶ディスプレイ１からの像を眺めるのに、背景と
なる外界の照明が気にならなく、目の疲れが生じにくく
なる。また、減光板１０１を、液晶シャッタまたは減光
シャッタと組み合わせて使用すれば、頭部装着型ディス
プレイ装置の操作性が、さらに向上することになる。

【００５２】図１２は、本発明に係る頭部装着型ディス
プレイ装置の第二の実施例の概略構成を示す図である。

【００５３】図１２において、筐体１１１ａは透明であ
り、内部には、液晶ディスプレイ１ａが表示画面が重力
方向に対し垂直な方向になるように配置されていて、液
晶ディスプレイ１ａからの像が光路を４５度曲がるよう
にミラー２ａが配置され、ミラー２ａで光路を曲げられ
た像を拡大するレンズ３ａが配置されている。また、筐
体１１１ｂも透明であり、内部も同様に、液晶ディスプ
レイ１ｂ、ミラー２ｂ、レンズ３ｂが配置されている。
さらに、筐体１１１ａ及び１１１ｂは、図１０で示した
減光板１０１が設置されている。

【００５４】また、図１３は、本実施例の頭部装着型デ
ィスプレイ装置の動作原理を説明する図である。

【００５５】図１３で、人間の視界範囲１２１は、本実
施例の本体装置を装着して、液晶ディスプレイ１からミ
ラー２、レンズ３を介して像が見える観視範囲１２３
と、筐体１１１を通して見ることのできる外界範囲１２
１ａ及び直接外界を見る範囲１２１ｂに分けられる。観
視範囲１２３は、ミラー２で上記像を見るための範囲で
あるため、外界を背景として眺めることはできないが、
筐体１１１が、透明である上、小型で左目または右目に
対応するように設けられるため、視界範囲１２１は、観
視範囲１２３に比べて非常に広範囲になり、外界を確認
しながら上記像を視認することが可能となる。また、装
置本体も軽量化が図れるため、長時間装着しても疲れる
ことがなくなる。

【００５６】なお、第一の実施例では、液晶ディスプレ
イで表示される映像の光路を４５度曲げるようにミラー
を配置したが、これに限定されることはなく、他の光学
系、例えばレンズ、ハーフミラー等を介してユーザの視
界範囲に上記映像が映し出されるならば、上記映像の光
路を他の角度に曲げるように配置してもよいし、または
上記映像が直接レンズを透過する、すなわち上述したよ
うなミラーが必要ない場合は省略できる。

【００５７】また、本実施例では、液晶ディスプレイに
映し出す映像を、小型ＶＴＲ装置から得る例を示した
が、これに限定されることはなく、ビデオ出力のあるコ
ンピュータを接続して、このコンピュータからの画像を
上記液晶ディスプレイに映し出してもよい。

【００５８】また、本実施例では、液晶シャッタを駆動
する信号の持つ周波数を、８２ヘルツに設定したが、こ
れに限定されることはなく、照明光の持つ周波数や外部
の表示装置、例えばテレビ、モニタ等の持つ周波数の定
数倍から離れた周波数に設定すれば、本発明の効果を得
ることは言うまでもない。

【００５９】また、本実施例では、光学系の例として、
ハーフミラーを回転させる頭部装着型ディスプレイ装置
例を挙げたが、こちらもこれに限定されることはなく、
ハーフミラーを固定した頭部装着型ディスプレイ装置に
用いても本発明の効果を得ることができることは言うま
でもない。

【００６０】また、第二の実施例で、外光の透過率を調
節するものとして、減光板を用いたが、これに限定され
ることはなく、液晶シャッタ、または減光シャッタとい
った他の減光手段を用いても同様の効果を得ることがで
きる。

【００６１】

【発明の効果】以上、説明してきたように、任意の像を
表示する画像表示手段、例えば液晶ディスプレイと、上
記画像表示手段に表示された像を拡大するためのレンズ
と、上記レンズで拡大された像を使用者が観視可能にす
るためのハーフミラーと、外界からの入射光、すなわち
外光の光量を調節し、上記ハーフミラーに上記外光を入
射させる有機化合物製減光手段を有しているので、装置
本体の軽量化を図ることが可能で、頭部に装着する際
に、頭部への負担が軽減される。

【００６２】上記有機化合物製減光手段として、液晶シ
ャッタを用いて、本体の電源遮断時に上記外光の透過率
を最大とすることで、急に電源が遮断されたり、電源が
オフの状態で頭部に装着しても外界を確認することが可
能であるため、安全である。上記有機化合物製減光手段
を、機械的に動作制御される減光シャッタとした場合、
動作制御するのに、電気回路を用いる必要がなく、上記
本体の軽量化を図ることが可能で、頭部に装着する際
に、頭部への負担が軽減される。

【００６３】上記有機化合物製減光手段は、使用者が観
視可能な範囲の上部で、上記外光の透過率を小さくする
ことで、使用者は観視する像の背景を眩しく感じること
がなくなるため、操作性が向上するばかりでなく、外界
の確認が安全に行える。

【００６４】また、任意の像を表示する画像表示手段、
例えば液晶ディスプレイと、上記画像表示手段に表示さ
れた像を拡大するためのレンズと、外界からの入射光、
すなわち外光の光量を調節する減光手段であって、かつ
使用者が観視可能な範囲の上部の透過率が小さくされた
減光手段を有しているので、装置本体の軽量化を図るこ
とが可能で、頭部に装着する際に、頭部への負担が軽減
され、さらに、使用者は観視する像の背景を眩しく感じ
ることがなくなるため、操作性が向上するばかりでな
く、外界の確認が安全に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る頭部装着型ディスプレイ装置の第
一の実施例の概略構成を示す図である。

【図２】本実施例の頭部装着型ディスプレイ装置の液晶
シャッタの断面を示す図である。

【図３】本実施例の液晶シャッタの構造を説明する図で
ある。

【図４】本実施例の頭部装着型ディスプレイ装置の液晶
シャッタ駆動部の概略構成を示すブロック回路図であ
る。

【図５】本実施例の頭部装着型ディスプレイ装置の液晶
ディスプレイ制御部の概略構成を示すブロック回路図で
ある。

【図６】本実施例の頭部装着型ディスプレイ装置の光学
系の概略構成を示す図である。

【図７】本実施例の頭部装着型ディスプレイ装置の他の
有機化合物製減光手段の一例の減光シャッタを正面から
見た図である。

【図８】本実施例の減光シャッタのＡＡ´における断面
を示す図である。

【図９】本実施例の減光シャッタの動作原理を説明する
図である。

【図１０】使用者が観視可能な範囲の上部で、外光の透
過率を小さくするための減光板の一例を示す図である。

【図１１】本実施例の減光板の動作原理を説明する図で
ある。

【図１２】本発明に係る頭部装着型ディスプレイ装置の
第二の実施例の概略構成を示す図である。

【図１３】第二の実施例の頭部装着型ディスプレイ装置
の動作原理を説明する図である。

【図１４】従来の頭部装着型ディスプレイ装置の一例の
概略構成を示す図である。

【図１５】従来の頭部装着型ディスプレイ装置の他の一
例の概略構成を示す図である。

【符号の説明】

１、１ａ及び１ｂ液晶ディスプレイ３、３ａ及び３ｂレンズ４ハーフミラー５液晶シャッタ６筐体７頭部装着部８伝送線９制御線１１ボリウムつまみ１２回路ボックス部１３小型ＶＴＲ部２１水晶発振回路２２カウンタ回路２３抵抗２４ボリウム２５抵抗２６直流バイアス設定回路２７バッファ２８制御部２９信号線３０非反転増幅演算器３１反転増幅演算器３２ａ、３２ｂ抵抗３３ａ、３３ｂコンデンサ３４ａ、３４ｂ直流バイアスカット回路３５液晶シャッタ駆動制御部４１ビデオ信号入力端子４２ＮＴＳＣ信号デコーダ４３同期分離回路４４ビデオ反転回路４５タイミング信号発生回路４６バックライト制御回路４７バックライト４８液晶ディスプレイ制御回路部５１回転軸５２軸受５３眼球５４ａ、５４ｂ虚像６１液晶層６２及び６３導伝層６４及び６５基板６６及び６７偏光フィルタ６８及び６９スペーサ８１及び８２透明板８３ａ、８３ｂバネ８４ネジ８７減光シャッタ本体１０１減光板１１１、１１１ａ、１１１ｂ筐体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外界確認型の頭部装着型ディスプレイ装
置であって、任意の像を表示する画像表示手段と、上記画像表示手段に表示された像を拡大するためのレン
ズと、上記外界からの入射光の光量を調節する有機化合物製減
光手段とを有することを特徴とする頭部装着型ディスプ
レイ装置。
【請求項２】上記レンズにより拡大された像を、使用
者が観視可能にするためのハーフミラーを有することを
特徴とする請求項１記載の頭部装着型ディスプレイ装
置。
【請求項３】上記有機化合物製減光手段は、液晶シャ
ッタであることを特徴とする請求項１または２記載の頭
部装着型ディスプレイ装置。
【請求項４】上記液晶シャッタは、電源遮断時に上記
外界からの入射光の透過率を最大とすることを特徴とす
る請求項３記載の頭部装着型ディスプレイ装置。
【請求項５】上記有機化合物製減光手段は、上記透過
率を機械的に制御することを特徴とする請求項１または
２記載の頭部装着型ディスプレイ装置。
【請求項６】上記有機化合物製減光手段は、使用者が
観視可能な範囲の上部分で、上記外界からの入射光の透
過率を小さくすることを特徴する請求項１または２記載
の頭部装着型ディスプレイ装置。
【請求項７】上記有機化合物製減光手段は、使用者の
視線方向に対して傾けるように配置されることを特徴と
する請求項１または２記載の頭部装着型ディスプレイ装
置。
【請求項８】外界確認型の頭部装着型ディスプレイ装
置であって、任意の像を表示する画像表示手段と、上記画像表示手段に表示された像を拡大するためのレン
ズと、上記外界からの入射光の光量を調節し、かつ使用者が観
視可能な範囲の上部分の上記入射光の透過率が小さくさ
れた減光手段とを有することを特徴とする頭部装着型デ
ィスプレイ装置。