[发明专利]头戴显示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种佩戴在使用者头部上使用的头戴显示器。

背景技术

佩戴在头部等身体上使用并在使用者的眼前显示图像的头戴显示器被应用于以虚拟现实为代表的显示图像用的各种领域。头戴显示器一般形成护目镜形状、或大型眼镜的框架形状。此外，还有安装在眼镜的框架形状的佩戴构件上使用的头戴显示器(以下称为安装式HMD(Head Mount Display)。

头戴显示器一般是越小型越好。特别地，头戴显示器佩戴于使用者的头部时，越是不会让使用者感到麻烦的大小和形状，则头戴显示器的设计性越出色。

安装式HMD中，即便在佩戴头戴显示器时，使用者也能看到头戴显示器的图像以外的风景。头戴显示器越小型，越能确保用于看风景的视野，使用者也用得顺手。

安装式HMD中，佩戴构件的边框的上部设有具有显示器的显示机构，显示机构输出的图像通过以规定的倍率放大图像的导光装置进入使用者的眼中。导光装置通常设在与佩戴构件的眼镜镜片相当的位置。通过这样的导光装置，图像从大致正面映照在使用者眼中。显示机构和导光装置连接成在使用者安装佩戴构件时纵向并排。此种结构中，由于将显示机构设成朝佩戴构件的上部突出，很难说设计性出色。

因此，为了使头戴显示器小型化提出了各种方案。

例如，为了使头戴显示器小型化，有使用自由曲面棱镜、如专利文献1所述的头戴显示器。专利文献1的头戴显示器具有：显示图像用的显示器、将此显示器发出的光导向使用者的眼睛用的自由曲面棱镜。

专利文献1：日本专利特开2001-133724号公报

如果直接将专利文献1所公开的头戴显示器用于安装式HMD，将显示器和自由曲面棱镜安装在佩戴构件上，则成为显示器设在佩戴构件的边框的上部、自由曲面棱镜设在位于边框下部的眼镜镜片的前方(本说明书中，使用者佩戴佩戴构件时佩戴构件的靠近使用者的一侧称为后方，其相反侧称为前方)的结构。此种结构中，显示器和自由曲面棱镜也被连接成在使用者佩戴佩戴构件时纵向并排。

因此，即使将专利文献1的头戴显示器应用于安装式HMD，显示机构在佩戴构件的上部突出设置的问题依然没有消除。

此外，如果边框的上部有显示器，则在佩戴头戴显示器时，即使使用者的视线向上方移动，显示器也会落入视野，存在视野差的问题。

发明内容

本发明为解决上述技术问题而作，其目的是提供一种使安装在眼镜等的佩戴构件上的头戴显示器小型化的技术。

解决上述技术问题的本发明的头戴显示器包括用于显示图像的显示装置和用于将显示装置显示的图像以规定倍率放大并导向使用者的眼睛的导光装置，是安装在眼镜形状的佩戴构件上使用的头戴显示器。此头戴显示器中，上述显示装置和上述导光装置被连接成：在上述使用者佩戴上述佩戴构件时，从上述使用者的角度来看在横向上并排。

本发明的头戴显示器与现有的显示器不同，使用时，显示装置和导光装置从使用者的角度来看横向并排。因此，可以解决现有的由于在纵向上并排而产生的上述问题。即，通常导光装置的图像射出位置位于使用者的眼睛附近，在佩戴构件是眼镜时，导光装置设置在眼镜的镜片位置。由于显示装置设置成在导光装置的横向上并排，因此在眼镜框架的边框的上部没有显示装置。因此能避免显示装置在佩戴构件的上部突出设置。头戴显示器使用时的这种外观的设计性出色，此外，能确保使用者的上方视野。

上述显示装置例如安装在相当于上述佩戴构件的眼镜镜片的位置的中间。通过这种安装，使得显示装置设在使用者的两眼间，显示装置从使用者的视线中完全消失。

显示装置既可以安装在佩戴构件的前方也可以安装在佩戴构件的后方，但安装在佩戴构件的后方、即安装在佩戴构件上以使显示装置在上述使用者佩戴上述佩戴构件时比上述佩戴构件更靠近上述使用者侧时，使用时能利用佩戴构件将显示装置隐藏。由此，外观进一步美化。

上述导光装置例如能使用将上述图像在内部反射规定次数后导入上述使用者的眼中的自由曲面棱镜。使用自由曲面棱镜能容易地实现头戴显示器整体的小型化。此外，导光装置并不局限于自由曲面棱镜，如果采用具有传导图像的导光路和放大图像的镜片的结构，则能在保持其功能的同时进一步小型化。导光路只要是将图像反射规定次数的构件即可。

此种头戴显示器中，也可具有使上述显示装置和上述导光装置在上述佩戴构件的上述梁和桩头(日文：智；框架横侧端部的与镜腿连接的部分)之间滑动的移动机构。通过设置移动机构，上述导光装置输出的上述图像的位置变得可变。因此能根据使用者的眼睛位置在最合适的位置提供图像。