以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図1に示すように、ヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display、以下、「HMD」という。)1は、光学透過型のシースルーHMDである。使用者の眼前の景色の光は、ハーフミラー51を透過することによって使用者の眼に直接導かれる。HMD1の投影形式は、虚像投影型である。ハーフミラー51は、液晶パネル562(図8参照、後述)に表示された画像の光を、使用者の片側の眼に向けて反射させる。HMD1は、使用者に対して、眼前の景色に画像を重ねて認識させることができる。HMD1は、装着具8、接続具9、及び、画像表示装置11を備える。以下、図の説明の理解を助けるため、画像表示装置11の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側を定義する。画像表示装置11の上側、下側、左側、及び、右側は、例えば、図1の上側、下側、左側、及び、右側にそれぞれ対応する。画像表示装置11の前側、及び、後側は、例えば、図3の上側、及び、下側にそれぞれ対応する。画像表示装置11の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側は、それぞれ、装着具8が着用された使用者にとって、上側、下側、右側、左側、前側、及び、後側に対応する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a head-mounted display (hereinafter referred to as “HMD”) 1 is an optically transmissive see-through HMD. The light of the scenery in front of the user's eyes is guided directly to the user's eyes by passing through thehalf mirror 51. The projection format of HMD1 is a virtual image projection type. Thehalf mirror 51 reflects the light of the image displayed on the liquid crystal panel 562 (see FIG. 8, described later) toward one eye of the user. TheHMD 1 can allow the user to recognize an image superimposed on the scene in front of him. TheHMD 1 includes a mountingtool 8, aconnection tool 9, and animage display device 11. Hereinafter, in order to help understand the description of the figure, the upper side, lower side, left side, right side, front side, and rear side of theimage display device 11 are defined. The upper side, the lower side, the left side, and the right side of theimage display device 11 correspond to, for example, the upper side, the lower side, the left side, and the right side of FIG. The front side and the rear side of theimage display device 11 correspond to, for example, the upper side and the lower side in FIG. The upper side, the lower side, the left side, the right side, the front side, and the rear side of theimage display device 11 are the upper side, the lower side, the right side, the left side, the front side, and the rear side, respectively, for the user wearing the wearingtool 8. Corresponding to
<装着具8>
図1、図2、図3に示すように、装着具8は、樹脂や金属(例えば、ステンレス)などの、可撓性を有する材質で構成される。装着具8は、第1部分81及び第2部分82、83を有する。なお、以下では、理解を容易とするために、装着具8を第1部分81及び第2部分82、83に区分して説明するが、装着具8は、第1部分81及び第2部分82、83のそれぞれの部材に分かれておらず、全体として一体の部材である。<Mountingtool 8>
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the mountingtool 8 is made of a flexible material such as resin or metal (for example, stainless steel). The mountingtool 8 includes afirst portion 81 andsecond portions 82 and 83. In the following, for ease of understanding, the mountingtool 8 will be described as being divided into afirst part 81 andsecond parts 82 and 83. However, the mountingtool 8 includes thefirst part 81 and thesecond part 82. , 83 are not divided into individual members, but are integral members as a whole.
第1部分81及び第2部分82、83は、それぞれ、湾曲した細長い板状部材である。第1部分81は、装着具8のうち、位置8Aと位置8Bとの間で左右方向に延びる部分である。第1部分81は、前側に凸状に湾曲する。位置8Aは、装着具8の左右方向中心84よりも左側、且つ、前後方向中心85(図2参照)よりも前側に位置する。位置8Bは、装着具8の左右方向中心84よりも右側、且つ、前後方向中心85(図2参照)よりも前側に位置する。第2部分82は、装着具8のうち、位置8Aから後側に延びる部分である。第2部分83は、装着具8のうち、位置8Bから後側に延びる部分である。第2部分82、83は、それぞれ、後端部が互いに近づく方向に延びる。装着具8は、使用者の前頭部、右側頭部、及び、左側頭部のそれぞれに、第1部分81、第2部分82、83を接触させた状態で、使用者の頭部に着用される。この状態で、第1部分81は使用者の額に沿って左右方向に延びる。以下、装着具8のうち第1部分81及び第2部分82、83で囲まれた側を、「装着具8の内側」といい、装着具8の内側と反対側を、「装着具8の外側」という。Thefirst portion 81 and thesecond portions 82 and 83 are each curved and elongated plate-like members. Thefirst portion 81 is a portion of the wearingtool 8 that extends in the left-right direction between theposition 8A and theposition 8B. Thefirst portion 81 is curved in a convex shape on the front side. Theposition 8A is located on the left side of thecenter 84 in the left-right direction and on the front side of thecenter 85 in the front-rear direction (see FIG. 2). Theposition 8B is located on the right side of the left /right center 84 of the wearingtool 8 and on the front side of the front / rear direction center 85 (see FIG. 2). Thesecond portion 82 is a portion of the wearingtool 8 that extends rearward from theposition 8A. Thesecond portion 83 is a portion of the wearingtool 8 that extends rearward from theposition 8B. Thesecond portions 82 and 83 each extend in a direction in which the rear ends approach each other. The wearingtool 8 is worn on the user's head with thefirst portion 81 and thesecond portions 82 and 83 in contact with the frontal, right and left heads of the user, respectively. Is done. In this state, thefirst portion 81 extends in the left-right direction along the user's forehead. Hereinafter, the side surrounded by thefirst portion 81 and thesecond portions 82 and 83 of the mountingtool 8 is referred to as “the inner side of the mountingtool 8”, and the side opposite to the inner side of the mountingtool 8 is referred to as “the mountingtool 8. It is called “outside”.
図1に示すように、第1部分81は、外側と内側との間を貫通する2つの穴部81Aを、位置8Aの前側に有する。第1部分81は、外側と内側との間を貫通する2つの穴部81B(図5参照)を、位置8Bの前側に有する。後述する接続部材7は、2つの穴部81Bを覆う位置に接続される。なお、接続部材7は、2つの穴部81Aを覆う位置に接続することも可能である。As shown in FIG. 1, thefirst portion 81 has twoholes 81A penetrating between the outer side and the inner side on the front side of theposition 8A. Thefirst portion 81 has twoholes 81B (see FIG. 5) penetrating between the outer side and the inner side on the front side of theposition 8B. The connectingmember 7 described later is connected to a position that covers the twoholes 81B. The connectingmember 7 can also be connected to a position covering the twohole portions 81A.
<接続具9>
図4に示すように、接続具9は略棒状である。接続具9は、樹脂や金属などで構成される。接続具9は、正面から見た状態で上下方向に延びる。より詳細には、図2に示すように、接続具9は上下方向に対して下端部が前方に傾斜する向きに延びる。図3、図4に示すように、接続具9は、板状の第1壁部9A及び第2壁部9Bを有する。第1壁部9Aの面積の最も大きい一対の平面のそれぞれは、左右方向を向く。図2に示すように、第1壁部9Aは、左右方向に貫通する穴9Cを有する。穴9Cは、上下方向に長い長穴である。図3に示すように、第2壁部9Bは、第1壁部9Aの前端部、後端部、上端部、及び、下端部のそれぞれから左方向に向けて、湾曲しながら延びる。<Connector 9>
As shown in FIG. 4, theconnection tool 9 is substantially rod-shaped. Theconnection tool 9 is made of resin or metal. Theconnection tool 9 extends in the vertical direction as viewed from the front. More specifically, as shown in FIG. 2, theconnector 9 extends in a direction in which the lower end portion is inclined forward with respect to the vertical direction. As shown in FIGS. 3 and 4, theconnector 9 includes a plate-likefirst wall portion 9 </ b> A and asecond wall portion 9 </ b> B. Each of the pair of planes having the largest area of thefirst wall portion 9A faces in the left-right direction. As shown in FIG. 2, thefirst wall portion 9A has ahole 9C penetrating in the left-right direction. Thehole 9C is a long hole that is long in the vertical direction. As shown in FIG. 3, thesecond wall portion 9B extends while curving from the front end portion, the rear end portion, the upper end portion, and the lower end portion of thefirst wall portion 9A in the left direction.
接続具9の上端部は、後述する第1ボールジョイント2及び接続部材7を介して装着具8に接続される。接続具9の下端部は、後述する第2ボールジョイント3及び接続部材6を介して画像表示装置11に接続される。画像表示装置11は、接続具9によって装着具8に取り付けられる。接続具9は、装着具8から離隔した位置に画像表示装置11を保持する。接続具9は、装着具8が使用者の頭部に着用された状態で、画像表示装置11のハーフミラー51を、使用者の左眼の前方に配置させることができる。The upper end of theconnection tool 9 is connected to the mountingtool 8 via a first ball joint 2 and aconnection member 7 which will be described later. A lower end portion of theconnection tool 9 is connected to theimage display device 11 via a second ball joint 3 and aconnection member 6 described later. Theimage display device 11 is attached to the mountingtool 8 by the connectingtool 9. Theconnection tool 9 holds theimage display device 11 at a position separated from the mountingtool 8. Theconnection tool 9 can place thehalf mirror 51 of theimage display device 11 in front of the left eye of the user in a state where the mountingtool 8 is worn on the user's head.
<接続部材7>
図1、図3に示すように、接続部材7は、連結部71及び円柱部72を有する。連結部71は、装着具8の内側、外側、及び、上側のそれぞれに接触する(図5参照)。連結部71は、装着具8に対して接続部材7を着脱可能に連結する。図5に示すように、連結部71は、2つの穴部81Bに内側から挿通する2つのねじ71Aによって、装着具8に固定される。図1、図3に示すように、円柱部72は円柱状の部材である。円柱部72は、連結部71のうち装着具8の外側に接触する部分から、右側に突出する。図3に示すように、円柱部72の中心軸は、左右方向と平行に延びる。円柱部72の直径は、装着具8のうち2つの穴部81Bが設けられた部分の上下方向の幅と略同一である。円柱部72の右端に、後述する第1ボールジョイント2の第1ソケット22が接続する。<Connection member 7>
As shown in FIGS. 1 and 3, the connectingmember 7 has a connectingportion 71 and acolumnar portion 72. Theconnection part 71 contacts each of the inner side, the outer side, and the upper side of the wearing tool 8 (see FIG. 5). Theconnection part 71 connects theconnection member 7 to the mountingtool 8 so as to be detachable. As shown in FIG. 5, the connectingportion 71 is fixed to the mountingtool 8 by twoscrews 71A that are inserted through the twohole portions 81B from the inside. As shown in FIGS. 1 and 3, thecylindrical portion 72 is a cylindrical member. Thecylindrical portion 72 protrudes to the right from the portion of the connectingportion 71 that contacts the outside of the wearingtool 8. As shown in FIG. 3, the central axis of thecylindrical portion 72 extends in parallel with the left-right direction. The diameter of thecylindrical portion 72 is substantially the same as the width in the vertical direction of the portion of the mountingtool 8 where the twohole portions 81B are provided. Afirst socket 22 of the first ball joint 2 described later is connected to the right end of thecylindrical portion 72.
<第1ボールジョイント2>
図5に示すように、第1ボールジョイント2は、第1ボールスタッド21、及び、第1ソケット22を備えている。第1ボールスタッド21は、第1棒部21A及び第1球体部21Bを有する。第1棒部21Aは棒状の部位である。第1棒部21Aは、左右方向に直線状に延びる。図4に示すように、円筒状の嵌合部91が、接続具9の第1壁部9Aの上端部の左側面に設けられる。第1棒部21Aの右端部は、嵌合部91の内側に嵌る。嵌合部91の円筒中心を通る軸は、第1壁部9Aに対して直交する。嵌合部91は、第1壁部9Aから左方向に延びる。第1棒部21Aは、接続具9の第1壁部9Aから左方向に延びた状態で、接続具9に固定される。第1棒部21Aは、第1壁部9Aに対して略直交する。第1球体部21Bは、第1棒部21Aの左端部に設けられた球状の部位である。以下、第1球体部21Bの直径をr1と表記する。r1は、第1棒部21Aの左右方向と直交する断面の径よりも大きい。<First ball joint 2>
As shown in FIG. 5, the first ball joint 2 includes afirst ball stud 21 and afirst socket 22. Thefirst ball stud 21 has afirst rod portion 21A and afirst sphere portion 21B. Thefirst rod portion 21A is a rod-shaped part. Thefirst rod portion 21A extends linearly in the left-right direction. As shown in FIG. 4, a cylindricalfitting portion 91 is provided on the left side surface of the upper end portion of thefirst wall portion 9 </ b> A of theconnection tool 9. The right end portion of thefirst rod portion 21 </ b> A is fitted inside thefitting portion 91. An axis passing through the cylindrical center of thefitting portion 91 is orthogonal to thefirst wall portion 9A. Thefitting portion 91 extends leftward from thefirst wall portion 9A. Thefirst bar portion 21 </ b> A is fixed to theconnection tool 9 in a state of extending in the left direction from thefirst wall portion 9 </ b> A of theconnection tool 9. Thefirst rod portion 21A is substantially orthogonal to thefirst wall portion 9A. Thefirst sphere portion 21B is a spherical portion provided at the left end portion of thefirst rod portion 21A. Hereinafter, the diameter of thefirst sphere portion 21B is denoted as r1. r1 is larger than the diameter of the cross section orthogonal to the left-right direction of thefirst rod portion 21A.
図5に示すように、第1ソケット22は、第1蓋部221及び第1受け部222を有する。第1受け部222は、底部222A、側部222B、及び、第1接触部222Cを有する。底部222Aは、接続部材7の円柱部72の右端に接触する円形板状の部位である。底部222Aの面積の最も大きい一対の平面のそれぞれは、左右方向を向く。底部222Aの直径は、円柱部72の直径と略同一である。底部222Aの左側面に、左方向に突出する突出部222Dが設けられる。突出部222Dの左側面に、右方向に延びるねじ穴が設けられる。底部222Aは、ねじ穴に螺入するねじ71Bによって、円柱部72に固定される。As shown in FIG. 5, thefirst socket 22 has afirst lid portion 221 and afirst receiving portion 222. Thefirst receiving part 222 has abottom part 222A, aside part 222B, and a first contact part 222C. Thebottom portion 222 </ b> A is a circular plate-shaped portion that contacts the right end of thecolumnar portion 72 of theconnection member 7. Each of the pair of planes having the largest area of thebottom portion 222A faces in the left-right direction. The diameter of thebottom portion 222A is substantially the same as the diameter of thecylindrical portion 72. A protrudingportion 222D protruding leftward is provided on the left side surface of thebottom portion 222A. A screw hole extending in the right direction is provided on the left side surface of theprotrusion 222D. Thebottom portion 222A is fixed to thecylindrical portion 72 by ascrew 71B that is screwed into the screw hole.
側部222Bは、底部222Aの左右方向と直交する方向の端部から右方向に延びる、筒状の部位である。側部222Bの外側の面にはねじ山が形成されている。側部222Bで囲まれた部分に、第1接触部222Cが配置されている。第1接触部222Cは、緩衝材として機能する弾性変形可能なゴムである。第1接触部222Cは、第1ボールスタッド21の第1球体部21Bの左側の部分に接触する。Theside portion 222B is a cylindrical portion that extends rightward from an end portion of thebottom portion 222A in a direction orthogonal to the left-right direction. A thread is formed on the outer surface of theside portion 222B. The first contact portion 222C is disposed in a portion surrounded by theside portion 222B. The first contact portion 222C is an elastically deformable rubber that functions as a cushioning material. Thefirst contact portion 222 </ b> C contacts the left portion of thefirst sphere portion 21 </ b> B of thefirst ball stud 21.
第1蓋部221は、底部221A、側部221B、及び、第1接触部221Cを有する。底部221Aは、円形板状の部位である。底部221Aの面積の最も大きい一対の平面のそれぞれは、左右方向を向く。底部221Aの直径は、第1受け部222の側部222Bの外径よりも僅かに大きい。底部221Aは、左右方向に貫通する円形の第1穴部221Dを中心に有する。第1穴部221Dの直径は、第1棒部21Aの左右方向と直交する断面の径よりも大きく、第1ボールスタッド21の第1球体部21Bの直径であるr1よりも小さい。第1ボールスタッド21の第1棒部21Aは、第1穴部221Dを左右方向に貫通する。第1球体部21Bは、第1穴部221Dの左側に配置される。以下、第1ボールジョイント2において、第1ボールスタッド21の第1棒部21Aが、第1穴部221Dの円周の中心を貫通した状態を、「第1中立状態」という。Thefirst lid part 221 has abottom part 221A, aside part 221B, and a first contact part 221C. The bottom 221A is a circular plate-shaped part. Each of the pair of planes having the largest area of the bottom 221A faces in the left-right direction. The diameter of thebottom portion 221A is slightly larger than the outer diameter of theside portion 222B of the first receivingportion 222. The bottom 221A has a circularfirst hole 221D that penetrates in the left-right direction. The diameter of thefirst hole portion 221D is larger than the diameter of the cross section orthogonal to the left-right direction of thefirst rod portion 21A, and smaller than r1 which is the diameter of the firstspherical portion 21B of thefirst ball stud 21. Thefirst rod portion 21A of thefirst ball stud 21 penetrates thefirst hole portion 221D in the left-right direction. Thefirst sphere part 21B is disposed on the left side of thefirst hole part 221D. Hereinafter, in the first ball joint 2, the state in which thefirst rod portion 21A of thefirst ball stud 21 penetrates the center of the circumference of thefirst hole portion 221D is referred to as a “first neutral state”.
第1棒部21A及び第1球体部21Bと第1穴部221Dとの間の隙間に、第1接触部221Cが配置されている。第1接触部221Cは、緩衝材として機能する弾性変形可能なゴムである。第1接触部221Cは、第1球体部21Bの右側の部分に接触する。The first contact portion 221C is disposed in the gap between thefirst rod portion 21A and thefirst sphere portion 21B and thefirst hole portion 221D. The first contact portion 221C is an elastically deformable rubber that functions as a cushioning material. The first contact portion 221C contacts the right portion of thefirst sphere portion 21B.
側部221Bは、底部221Aの左右方向と直交する方向の端部から左方向に延びる、筒状の部位である。側部221Bの内側の面にねじ山が形成されている。側部221Bのねじ山は、第1受け部222の側部222Bのねじ山に嵌る。これによって、第1蓋部221は第1受け部222に螺合する。以下、側部221Bの内径を第1直径といい、R1と表記する。第1蓋部221が第1受け部222に螺合する過程で、第1蓋部221は接続具9側から装着具8側に向けて、矢印24の方向に移動する。第1球体部21Bは、第1蓋部221と第1受け部222とで囲まれた空間内に配置される。第1接触部221C、222Cは、第1球体部21Bを左右方向両側から挟む。Theside part 221B is a cylindrical part that extends leftward from the end of thebottom part 221A in the direction orthogonal to the left-right direction. A thread is formed on the inner surface of theside portion 221B. The thread of theside part 221B fits into the thread of theside part 222B of the first receivingpart 222. As a result, thefirst lid portion 221 is screwed into the first receivingportion 222. Hereinafter, the inner diameter of theside portion 221B is referred to as a first diameter and is denoted as R1. In the process in which thefirst lid portion 221 is screwed into the first receivingportion 222, thefirst lid portion 221 moves in the direction of thearrow 24 from theconnection tool 9 side toward the mountingtool 8 side. Thefirst sphere part 21 </ b> B is disposed in a space surrounded by thefirst lid part 221 and the first receivingpart 222. The first contact portions 221C and 222C sandwich thefirst sphere portion 21B from both sides in the left-right direction.
第1球体部21Bは、第1接触部221C、222Cに対して摺動することによって、任意の方向に回転可能である。このため、第1ボールジョイント2は、装着具8に対して接続具9を、任意の方向に回転させることができる。なお、第1球体部21Bから第1棒部21Aが延びる方向は、第1棒部21Aを支点として第1球体部21Bが回転する場合を除いて、第1球体部21Bの回転に応じて変化する。第1棒部21Aの延びる方向の変化可能な範囲は、第1接触部221Cに第1棒部21Aが接触することよって制限される。これによって、第1球体部21Bが回転するときの回転可能な範囲は規制される。Thefirst sphere portion 21B can rotate in any direction by sliding with respect to the first contact portions 221C and 222C. For this reason, the first ball joint 2 can rotate theconnection tool 9 in an arbitrary direction with respect to the mountingtool 8. Note that the direction in which thefirst rod portion 21A extends from thefirst sphere portion 21B changes according to the rotation of thefirst sphere portion 21B, except when thefirst sphere portion 21B rotates with thefirst rod portion 21A as a fulcrum. To do. The changeable range of the extending direction of thefirst rod portion 21A is limited by the contact of thefirst rod portion 21A with the first contact portion 221C. Accordingly, the rotatable range when thefirst sphere 21B rotates is restricted.
以下、第1ボールジョイント2が第1中立状態のときに、第1棒部21Aに沿って延びる回転軸86Aを定義する。回転軸86Aは、第1球体部21Bの中心21Cと、第1穴部221Dの円周の中心211Eとを結ぶ方向に沿って延びる線分に対応する。装着具8の外側の面のうち、第1中立状態における回転軸86Aとの交点を、連結部86と定義する。装着具8の連結部86における法線86Cを定義する。この場合、第1中立状態における回転軸86Aは、前後方向、上下方向、及び、法線86Cのいずれとも交差する。Hereinafter, when the first ball joint 2 is in the first neutral state, arotation shaft 86A extending along thefirst rod portion 21A is defined. Therotation shaft 86A corresponds to a line segment extending along the direction connecting the center 21C of thefirst sphere 21B and thecenter 211E of the circumference of thefirst hole 221D. Of the outer surface of the mountingtool 8, an intersection with therotation shaft 86 </ b> A in the first neutral state is defined as a connectingportion 86. A normal 86 </ b> C at the connectingportion 86 of the mountingtool 8 is defined. In this case, therotation shaft 86A in the first neutral state intersects with any of the front-rear direction, the vertical direction, and thenormal line 86C.
第1受け部222に対する第1蓋部221の螺合の程度、言い換えれば、第1受け部222の底部222Aと、第1蓋部221の底部221Aとの距離に応じて、第1接触部221C、222Cが第1球体部21Bに押し付けられる力は変化する。底部222Aに対して底部221Aが近接する程、第1球体部21Bに第1接触部221C、222Cが押し付けられる力も大きくなる。この場合、第1球体部21Bと第1接触部221C、222Cとの間の静トルクは大きくなる。なお、第1球体部21Bと第1接触部221C、222Cとの間の静トルクは、装着具8に対して接続具9の延びる方向を変化させる場合に第1ボールジョイント2によって接続具9を保持可能なトルクに対応する。このため使用者は、第1受け部222に対する第1蓋部221の螺合の程度を調整することによって、第1球体部21Bと第1接触部221C、222Cとの間の静トルクを調整できる。以下、第1球体部21Bと第1接触部221C、222Cとの間の静トルクを、F1(単位:N・m)と表記する。The first contact portion 221C depends on the degree of screwing of thefirst lid portion 221 to the first receivingportion 222, in other words, the distance between thebottom portion 222A of the first receivingportion 222 and thebottom portion 221A of thefirst lid portion 221. , 222C is pressed against thefirst sphere 21B. The closer the bottom 221A is to the bottom 222A, the greater the force with which the first contact portions 221C and 222C are pressed against thefirst sphere 21B. In this case, the static torque between thefirst sphere portion 21B and the first contact portions 221C and 222C increases. Note that the static torque between thefirst sphere portion 21B and the first contact portions 221C, 222C causes the connectingtool 9 to be moved by the first ball joint 2 when the extending direction of the connectingtool 9 is changed with respect to the mountingtool 8. Corresponds to the torque that can be held. For this reason, the user can adjust the static torque between the firstspherical body portion 21B and the first contact portions 221C and 222C by adjusting the degree of screwing of thefirst lid portion 221 to the first receivingportion 222. . Hereinafter, the static torque between thefirst sphere portion 21B and the first contact portions 221C and 222C is expressed as F1 (unit: N · m).
<画像表示装置11>
図6、図7、図8に示すように、画像表示装置11は筐体12を備えている。筐体12は、本体部12Aと突出部12Bとを有する。本体部12Aは、角が湾曲した略直方体状の形状を有する。突出部12Bは、本体部12Aの右後側から後方に突出する。筐体12は中空箱状である。本体部12Aの左側は開放し、筐体12内部のレンズユニット53(図8参照)の左側は露出する。図1に示すように、左端部121は、本体部12Aの前面における左端部分に設けられる。左端部121は、上下方向両端部から上下方向中心に向けて、右方に凹む。左端部121は略円弧を形成する。図7に示すように、左端部122は、本体部12Aの後面における左端部分に設けられる。左端部122は右方に凹む。図6、図7に示すように、本体部12Aの後面、且つ、左右方向中心よりも右側に、接続部材6が接続されている。接続部材6の詳細は後述する。突出部12Bの後端から後方に向けて延びる通信線57は、信号線、電力線、及び、被覆を有する。信号線は、制御用のデータを伝達可能な導線である。電力線は、電力を伝達可能な導線である。被覆は、信号線及び電力線の絶縁及び保護のために、信号線及び電力線の周囲を覆っている。突出部12Bには、通信線57が挿入されている。HMD1は、外部機器(図示略)と通信線57を介して接続される。外部機器は、通信線57の信号線を介して、HMD1に画像データを出力する。<Image display device 11>
As shown in FIGS. 6, 7, and 8, theimage display device 11 includes ahousing 12. Thehousing 12 includes amain body portion 12A and a protrudingportion 12B. Themain body 12A has a substantially rectangular parallelepiped shape with curved corners. Theprotrusion 12B protrudes rearward from the right rear side of themain body 12A. Thehousing 12 has a hollow box shape. The left side of themain body 12A is opened, and the left side of the lens unit 53 (see FIG. 8) inside thehousing 12 is exposed. As shown in FIG. 1, theleft end 121 is provided at the left end of the front surface of themain body 12A. Theleft end 121 is recessed rightward from the both ends in the vertical direction toward the center in the vertical direction. Theleft end 121 forms a substantially arc. As shown in FIG. 7, theleft end 122 is provided at the left end of the rear surface of themain body 12A. Theleft end 122 is recessed to the right. As shown in FIGS. 6 and 7, the connectingmember 6 is connected to the rear surface of themain body 12 </ b> A and on the right side of the center in the left-right direction. Details of theconnection member 6 will be described later. Thecommunication line 57 extending rearward from the rear end of the protrudingportion 12B has a signal line, a power line, and a coating. The signal line is a conducting wire capable of transmitting control data. A power line is a conducting wire capable of transmitting power. The covering covers the periphery of the signal line and the power line for insulation and protection of the signal line and the power line. Acommunication line 57 is inserted into the protrudingportion 12B. TheHMD 1 is connected to an external device (not shown) via acommunication line 57. The external device outputs image data to theHMD 1 via the signal line of thecommunication line 57.
図8に示すように、筐体12内に、レンズユニット53、調節機構55、及び、画像光ユニット56が配置される。ホルダ52は、筐体12の本体部12Aの左端部に保持される。ホルダ52はハーフミラー51を支持する。ハーフミラー51、ホルダ52、レンズユニット53、及び、画像光ユニット56は、左側から右側に向けて順番に並ぶ。調節機構55は、レンズユニット53の前側に配置される。図1に示すように、操作部材54は、本体部12Aの前面、且つ、左右方向中心よりも左側に設けられる。操作部材54は、本体部12Aの前面を挟んで調節機構55の前側に配置される。As shown in FIG. 8, alens unit 53, anadjusting mechanism 55, and animage light unit 56 are arranged in thehousing 12. Theholder 52 is held at the left end of themain body 12 </ b> A of thehousing 12. Theholder 52 supports thehalf mirror 51. Thehalf mirror 51, theholder 52, thelens unit 53, and theimage light unit 56 are arranged in order from the left side to the right side. Theadjustment mechanism 55 is disposed on the front side of thelens unit 53. As shown in FIG. 1, theoperation member 54 is provided on the front surface of themain body 12A and on the left side of the center in the left-right direction. Theoperation member 54 is disposed on the front side of theadjustment mechanism 55 with the front surface of themain body 12A interposed therebetween.
画像光ユニット56は、通信線57の信号線を介して外部機器から受信する。画像光ユニット56は、受信した画像データに応じた画像の画像光を生成し、射出する。画像光ユニット56は、第1保持部材56A、液晶表示装置56B、及び、第2保持部材56Cを有する。第1保持部材56Aは、左右方向に延びる円筒状の部材である。第1保持部材56Aは、筐体12に対する固定的な位置に保持される。液晶表示装置56Bは、ガラス基板561及び液晶パネル562を有する。ガラス基板561及び液晶パネル562は、第1保持部材56Aの右側に設けられる。液晶パネル562は矩形状の周知の液晶パネルである。液晶パネル562は、左側面に画像を表示させることによって、画像光を生成する。ガラス基板561は、液晶パネル562の左側面に設けられ、液晶パネル562の表示面を保護する。例えば、液晶パネル562が反射型液晶の場合、ガラス基板561によって導かれた光源(図示略)からの光が、液晶パネル562に入射する。液晶パネル562は、入射した光を反射することで、画像光を生成する。液晶パネル562によって生成された画像光は、ガラス基板561を左側に透過する。第2保持部材56Cは、基板保持部分563及び制御基板564を有する。基板保持部分563は、液晶表示装置56Bの液晶パネル562の右側に配置される。制御基板564は、基板保持部分563の右側に保持される。制御基板564は、フレキシブルプリント基板(図示略)を介して液晶パネル562に接続される。制御基板564に通信線57の信号線が接続される。制御基板564は、外部機器から送信された画像データを、通信線57の信号線を介して受信する。制御基板564は、フレキシブルプリント基板を介して液晶パネル562に制御信号を出力することによって、画像データに応じた画像を液晶パネル562に表示させる。Theimage light unit 56 receives from the external device via the signal line of thecommunication line 57. Theimage light unit 56 generates and emits image light of an image according to the received image data. Theimage light unit 56 includes a first holdingmember 56A, a liquidcrystal display device 56B, and asecond holding member 56C. Thefirst holding member 56A is a cylindrical member extending in the left-right direction. The first holdingmember 56 </ b> A is held at a fixed position with respect to thehousing 12. The liquidcrystal display device 56B includes aglass substrate 561 and aliquid crystal panel 562. Theglass substrate 561 and theliquid crystal panel 562 are provided on the right side of the first holdingmember 56A. Theliquid crystal panel 562 is a well-known rectangular liquid crystal panel. Theliquid crystal panel 562 generates image light by displaying an image on the left side surface. Theglass substrate 561 is provided on the left side surface of theliquid crystal panel 562 and protects the display surface of theliquid crystal panel 562. For example, when theliquid crystal panel 562 is a reflective liquid crystal, light from a light source (not shown) guided by theglass substrate 561 enters theliquid crystal panel 562. Theliquid crystal panel 562 generates image light by reflecting incident light. The image light generated by theliquid crystal panel 562 passes through theglass substrate 561 to the left side. Thesecond holding member 56C has asubstrate holding portion 563 and acontrol substrate 564. Thesubstrate holding portion 563 is disposed on the right side of theliquid crystal panel 562 of the liquidcrystal display device 56B. Thecontrol board 564 is held on the right side of theboard holding portion 563. Thecontrol board 564 is connected to theliquid crystal panel 562 via a flexible printed board (not shown). The signal line of thecommunication line 57 is connected to thecontrol board 564. Thecontrol board 564 receives the image data transmitted from the external device via the signal line of thecommunication line 57. Thecontrol board 564 causes theliquid crystal panel 562 to display an image corresponding to the image data by outputting a control signal to theliquid crystal panel 562 via the flexible printed board.
なお、本発明において、液晶パネル562の代わりに、Digital Mirror Device(DMD)、有機EL(Electro Luminescence)等の二次元表示装置が用いられてもよい。更に、2次元的に走査された光を使用者の網膜上に投影する網膜走査型の投影装置(Retinal Scanning Display)が用いられてもよい。In the present invention, in place of theliquid crystal panel 562, a two-dimensional display device such as a digital mirror device (DMD) or an organic EL (Electro Luminescence) may be used. Further, a retina scanning type projection device (Retinal Scanning Display) that projects light two-dimensionally scanned onto the retina of the user may be used.
レンズユニット53は、画像光ユニット56の左側に配置される。レンズユニット53は、画像光ユニット56から射出された画像光を、レンズユニット53の左側に配置されたハーフミラー51に導く。レンズユニット53は、略四角筒状の保持部材531を有する。保持部材531は、筐体12の内壁に対して左右方向に摺動可能に保持される。保持部材531の内側に、複数のレンズ532が固定されている。複数のレンズ532のそれぞれの光軸は、保持部材531の中心を左右方向に延びる軸線上に配置されている。画像光ユニット56によって生成された画像光は、保持部材531の内部に右側から入射し、保持部材531の左端から左側に向けて射出する。複数のレンズ532は、右側から入射する画像光を屈折させ、左側に出射させる。保持部材531の前側の面に、前方に向けて突出する図示外の凸部が設けられる。凸部は、後述する調節機構55の図示外のカム溝に嵌る。レンズユニット53は、左右方向に移動可能である。Thelens unit 53 is disposed on the left side of theimage light unit 56. Thelens unit 53 guides the image light emitted from theimage light unit 56 to thehalf mirror 51 disposed on the left side of thelens unit 53. Thelens unit 53 includes a holdingmember 531 having a substantially square cylindrical shape. The holdingmember 531 is held so as to be slidable in the left-right direction with respect to the inner wall of thehousing 12. A plurality oflenses 532 are fixed inside the holdingmember 531. Each optical axis of the plurality oflenses 532 is disposed on an axis extending in the left-right direction at the center of the holdingmember 531. The image light generated by theimage light unit 56 enters the holdingmember 531 from the right side, and exits from the left end of the holdingmember 531 toward the left side. The plurality oflenses 532 refracts image light incident from the right side and emits it to the left side. On the front surface of the holdingmember 531, a convex portion (not shown) that projects forward is provided. The convex portion fits into a cam groove (not shown) of theadjusting mechanism 55 described later. Thelens unit 53 is movable in the left-right direction.
操作部材54は円錐台状の部材である。操作部材54の中心軸は、前後方向に延びる。操作部材54は、中心軸を中心として回動可能である。調節機構55は円形板状の部材である。調節機構55の最も大きい一対の平面のそれぞれは、前後方向を向く。調節機構55は、前方に配置された操作部材54に接続する。調節機構55の後側面に図示外のカム溝が設けられる。カム溝には、レンズユニット53の保持部材531の図示外の凸部が、後方から嵌る。調節機構55は、円形中心を通って前後方向に延びる軸を中心として、操作部材54と一体となって回転可能である。操作部材54が回転した場合、調節機構55のカム溝は、レンズユニットの保持部材531の凸部を左右方向に移動させる。レンズユニット53は、操作部材54の回転に応じて左右方向に移動する。使用者は、操作部材54を回転させることによって、HMD1のピント調節を行うことができる。Theoperation member 54 is a truncated cone member. The central axis of theoperation member 54 extends in the front-rear direction. Theoperation member 54 can rotate around the central axis. Theadjustment mechanism 55 is a circular plate member. Each of the largest pair of planes of theadjusting mechanism 55 faces in the front-rear direction. Theadjustment mechanism 55 is connected to theoperation member 54 disposed on the front side. A cam groove (not shown) is provided on the rear side surface of theadjusting mechanism 55. A convex portion (not shown) of the holdingmember 531 of thelens unit 53 is fitted into the cam groove from behind. Theadjustment mechanism 55 can rotate integrally with theoperation member 54 around an axis extending in the front-rear direction through the circular center. When theoperation member 54 rotates, the cam groove of theadjustment mechanism 55 moves the convex part of the holdingmember 531 of the lens unit in the left-right direction. Thelens unit 53 moves in the left-right direction according to the rotation of theoperation member 54. The user can adjust the focus of theHMD 1 by rotating theoperation member 54.
ホルダ52は、レンズユニット53の左側に配置される。ホルダ52は、筐体12に対して着脱可能である。ホルダ52はハーフミラー51を支持する。ハーフミラー51は、レンズユニット53の左側に配置される。ハーフミラー51は矩形板状である。ハーフミラー51の両面のうち一方の面51Aは、右斜め後方を向く。ハーフミラー51の両面のうち他方の面51Bは、左斜め前方を向く。ハーフミラー51は、面51A側、及び、面51B側から入射した光の一部(例えば50%)を反射させ、他部を透過させることができる。ハーフミラー51は、レンズユニット53を通過して右側から入射する画像光を後側に反射させることができる。使用者の眼は、ハーフミラー51によって後側に反射された画像光に基づいて、虚像を視認できる。又、ハーフミラー51は、面51B側からから入射した外界の光を、後側に透過させることができる。ハーフミラー51は、例えば、透明な樹脂やガラスの基板上に、アルミや銀などの金属を所定の反射率(例えば50%)となるように蒸着することで構成される。Theholder 52 is disposed on the left side of thelens unit 53. Theholder 52 is detachable from thehousing 12. Theholder 52 supports thehalf mirror 51. Thehalf mirror 51 is disposed on the left side of thelens unit 53. Thehalf mirror 51 has a rectangular plate shape. Onesurface 51 </ b> A of both surfaces of thehalf mirror 51 faces obliquely rearward to the right. Of the both surfaces of thehalf mirror 51, theother surface 51B faces diagonally to the left. Thehalf mirror 51 can reflect a part (for example, 50%) of light incident from thesurface 51A side and thesurface 51B side and transmit the other part. Thehalf mirror 51 can reflect the image light that passes through thelens unit 53 and enters from the right side to the rear side. The user's eyes can visually recognize the virtual image based on the image light reflected to the rear side by thehalf mirror 51. Further, thehalf mirror 51 can transmit light from the outside that is incident from thesurface 51B side to the rear side. Thehalf mirror 51 is configured, for example, by depositing a metal such as aluminum or silver on a transparent resin or glass substrate so as to have a predetermined reflectance (for example, 50%).
なお、本発明において、上記のハーフミラー51の代わりに、面51A側から入射した画像光を左側に反射させない反射部材が用いられてもよい。この場合、面51B側から入射した光は、反射部材を透過しない。又、ハーフミラー51の代わりに、プリズムや回折格子のような光路偏向部材が用いられてもよい。In the present invention, instead of thehalf mirror 51, a reflection member that does not reflect the image light incident from thesurface 51A side to the left side may be used. In this case, the light incident from thesurface 51B side does not pass through the reflecting member. Further, instead of thehalf mirror 51, an optical path deflecting member such as a prism or a diffraction grating may be used.
<接続部材6>
図6、図7に示すように、接続部材6は、画像表示装置11と、後述する第2ボールジョイント3とを接続する。図8では、第2ボールジョイント3は省略されている。図6、図7、図9に示すように、接続部材6は、支持部61、62、63を有する。支持部61は円形板状である。支持部61のもっとも面積の大きい一対の平面のそれぞれは、前後方向を向く。支持部61の直径は、画像表示装置11の筐体12の後面の上下方向の長さよりも短い(図7参照)。支持部61は、左右方向に並んだ複数の穴部611を有する(図7、図9参照)。接続部材6は、複数の穴部611に後側から挿通する図示外のねじによって、筐体12の後面に固定される。<Connection member 6>
As shown in FIGS. 6 and 7, the connectingmember 6 connects theimage display device 11 and a second ball joint 3 described later. In FIG. 8, the second ball joint 3 is omitted. As shown in FIGS. 6, 7, and 9, theconnection member 6 includessupport portions 61, 62, and 63. Thesupport part 61 has a circular plate shape. Each of the pair of planes having the largest area of thesupport portion 61 faces in the front-rear direction. The diameter of thesupport part 61 is shorter than the length of the rear surface of thehousing 12 of theimage display device 11 in the vertical direction (see FIG. 7). Thesupport 61 has a plurality ofholes 611 arranged in the left-right direction (see FIGS. 7 and 9). Theconnection member 6 is fixed to the rear surface of thehousing 12 by screws (not shown) that are inserted into the plurality ofholes 611 from the rear side.
図7、図9に示すように、支持部62は、第1支持部62A及び第2支持部62Bを有する。第1支持部62Aは、支持部61の右端部から後方に延びる。図7に示すように、第1支持部62Aの前後方向の長さは、画像表示装置11の筐体12の突出部12Bの前後方向の長さよりも僅かに長い。第2支持部62Bは、第1支持部62Aの後端から右方に延びる。第2支持部62Bは、突出部12Bの後方を通過する。第2支持部62Bは、前後方向に貫通する穴部621を有する。通信線57は、突出部12Bの後端に挿入する。通信線57は、穴部621を前後方向に貫通する。穴部621の径は、通信線57のうち突出部12Bに接続する部分の径よりも僅かに大きい。支持部62の第2支持部62Bは、通信線57の上端部よりも上側に配置される第1接続部分622Aと、通信線57の下端部よりも下側に配置される第2接続部分622Bとを少なくとも有する。本実施形態では、第2支持部62Bは、通信線57の左端部よりも左側に配置される第3接続部分622Cと、通信線57の右端部よりも右側に配置される第4接続部分622Dとをさらに有する。7 and 9, thesupport part 62 has afirst support part 62A and asecond support part 62B. Thefirst support portion 62 </ b> A extends rearward from the right end portion of thesupport portion 61. As shown in FIG. 7, the length in the front-rear direction of thefirst support portion 62 </ b> A is slightly longer than the length in the front-rear direction of the protrudingportion 12 </ b> B of thehousing 12 of theimage display device 11. Thesecond support portion 62B extends rightward from the rear end of thefirst support portion 62A. Thesecond support portion 62B passes behind the protrudingportion 12B. Thesecond support portion 62B has ahole portion 621 that penetrates in the front-rear direction. Thecommunication line 57 is inserted into the rear end of the protrudingportion 12B. Thecommunication line 57 passes through thehole 621 in the front-rear direction. The diameter of thehole 621 is slightly larger than the diameter of the portion of thecommunication line 57 connected to the protrudingportion 12B. Thesecond support portion 62 </ b> B of thesupport portion 62 includes a first connection portion 622 </ b> A disposed above the upper end portion of thecommunication line 57 and a second connection portion 622 </ b> B disposed below the lower end portion of thecommunication line 57. And at least. In the present embodiment, thesecond support portion 62B includes athird connection portion 622C disposed on the left side of the left end portion of thecommunication line 57 and afourth connection portion 622D disposed on the right side of the right end portion of thecommunication line 57. And further.
支持部63は、支持部62の右端から後方に延びる。図8に示すように、支持部63の右側面の左右方向の位置は、画像表示装置11の筐体12の右面の左右方向の位置と略等しい。図9に示すように、支持部63は、左右方向に貫通する穴部631を有する。図6、図7に示すように、支持部63の右側面に、第2ボールジョイント3の第2ソケット32が接続する。第2ソケット32は、穴部631に左側から挿通するねじ69(図10参照)によって、接続部材6に固定される。Thesupport portion 63 extends rearward from the right end of thesupport portion 62. As shown in FIG. 8, the left-right position of the right side surface of thesupport portion 63 is substantially equal to the left-right position of the right surface of thehousing 12 of theimage display device 11. As shown in FIG. 9, thesupport portion 63 has ahole portion 631 that penetrates in the left-right direction. As shown in FIGS. 6 and 7, thesecond socket 32 of the second ball joint 3 is connected to the right side surface of thesupport portion 63. Thesecond socket 32 is fixed to theconnection member 6 by a screw 69 (see FIG. 10) inserted through thehole 631 from the left side.
<第2ボールジョイント3>
図10に示すように、第2ボールジョイント3は、第2ボールスタッド31、及び、第2ソケット32を備えている。第2ボールスタッド31は、第2棒部31A及び第2球体部31Bを有する。第2棒部31Aは棒状の部位である。第2棒部31Aは、左右方向に直線状に延びる。図4に示すように、円筒状の嵌合部92が、接続具9の第1壁部9Aの下端部の左側面に設けられる。第2棒部31Aの右端部は、嵌合部92の内側に嵌る。嵌合部92の円筒中心を通る軸は、第1壁部9Aに対して直交する。嵌合部92は、第1壁部9Aから左方向に延びる。第2棒部31Aは、接続具9の第1壁部9Aから左方向に延びた状態で、接続具9に固定される。第2棒部31Aは、第1壁部9Aに対して略直交する。第2球体部31Bは、第2棒部31Aの左端部に設けられた球状の部位である。以下、第2球体部31Bの直径をr2と表記する。r2は、第2棒部31Aの左右方向と直交する断面の径よりも大きい。又、r2は、第1球体部21Bの直径であるr1よりも小さい。<Second ball joint 3>
As shown in FIG. 10, the second ball joint 3 includes asecond ball stud 31 and asecond socket 32. Thesecond ball stud 31 has asecond rod portion 31A and asecond sphere portion 31B. Thesecond rod portion 31A is a rod-shaped part. Thesecond bar portion 31A extends linearly in the left-right direction. As shown in FIG. 4, a cylindricalfitting portion 92 is provided on the left side surface of the lower end portion of thefirst wall portion 9 </ b> A of theconnector 9. The right end portion of thesecond rod portion 31 </ b> A is fitted inside thefitting portion 92. An axis passing through the cylindrical center of thefitting portion 92 is orthogonal to thefirst wall portion 9A. Thefitting portion 92 extends leftward from thefirst wall portion 9A. Thesecond bar portion 31 </ b> A is fixed to theconnection tool 9 in a state of extending leftward from thefirst wall portion 9 </ b> A of theconnection tool 9. Thesecond rod portion 31A is substantially orthogonal to thefirst wall portion 9A. Thesecond sphere portion 31B is a spherical portion provided at the left end portion of thesecond rod portion 31A. Hereinafter, the diameter of thesecond sphere 31B is denoted as r2. r2 is larger than the diameter of the cross section orthogonal to the left-right direction of thesecond rod portion 31A. Moreover, r2 is smaller than r1 which is the diameter of the 1stspherical body part 21B.
図10に示すように、第2ソケット32は、第2蓋部321及び第2受け部322を有する。第2受け部322は、底部322A、側部322B、及び、第2接触部322Cを有する。底部322Aは、接続部材6の支持部63の右側面に接触する円形板状の部位である。底部322Aの面積の最も大きい一対の平面のそれぞれは、左右方向を向く。底部322Aの左側面に、左方向に突出する突出部322Dが設けられる。突出部322Dの左側面に、右方向に延びるねじ穴が設けられる。底部322Aは、ねじ穴に螺入するねじ69によって、接続部材6に固定される。As shown in FIG. 10, thesecond socket 32 includes asecond lid portion 321 and asecond receiving portion 322. Thesecond receiving part 322 has abottom part 322A, aside part 322B, and asecond contact part 322C. Thebottom portion 322 </ b> A is a circular plate-shaped portion that contacts the right side surface of thesupport portion 63 of theconnection member 6. Each of the pair of planes having the largest area of thebottom portion 322A faces in the left-right direction. Aprotrusion 322D that protrudes in the left direction is provided on the left side surface of the bottom 322A. A screw hole extending in the right direction is provided on the left side surface of theprotrusion 322D. The bottom 322A is fixed to theconnection member 6 by ascrew 69 that is screwed into the screw hole.
側部322Bは、底部322Aの左右方向と直交する方向の端部から右方向に延びる、筒状の部位である。側部322Bの外側の面にはねじ山が形成されている。側部322Bで囲まれた部分に、第2接触部322Cが配置されている。第2接触部322Cは、緩衝材として機能する弾性変形可能なゴムである。第2接触部322Cは、第2ボールスタッド31の第2球体部31Bの左側の部分に接触する。Theside portion 322B is a cylindrical portion that extends rightward from an end portion of thebottom portion 322A in a direction orthogonal to the left-right direction. A thread is formed on the outer surface of theside portion 322B. Thesecond contact portion 322C is disposed in a portion surrounded by theside portion 322B. Thesecond contact portion 322C is an elastically deformable rubber that functions as a cushioning material. Thesecond contact portion 322C is in contact with the left portion of thesecond sphere portion 31B of thesecond ball stud 31.
第2蓋部321は、底部321A、側部321B、及び、第2接触部321Cを有する。底部321Aは、円形板状の部位である。底部321Aの面積の最も大きい一対の平面のそれぞれは、左右方向を向く。底部321Aの直径は、第2受け部322の側部222Bの外径よりも僅かに大きい。底部321Aは、左右方向に貫通する円形の第2穴部321Dを中心に有する。第2穴部321Dの直径は、第2棒部31Aの左右方向と直交する断面の径よりも大きく、第2ボールスタッド31の第2球体部31Bの直径であるr2よりも小さい。第2ボールスタッド31の第2棒部31Aは、第2穴部321Dを左右方向に貫通する。第2球体部31Bは、第2穴部321Dの左側に配置される。以下、第2ボールジョイント3において、第2ボールスタッド31の第2棒部31Aが、第2穴部321Dの円周の中心を貫通した状態を、「第2中立状態」という。Thesecond lid part 321 has abottom part 321A, aside part 321B, and asecond contact part 321C. The bottom 321A is a circular plate-shaped part. Each of the pair of planes having the largest area of thebottom portion 321A faces in the left-right direction. The diameter of thebottom portion 321A is slightly larger than the outer diameter of theside portion 222B of thesecond receiving portion 322. The bottom 321A has a circularsecond hole 321D that penetrates in the left-right direction. The diameter of thesecond hole portion 321D is larger than the diameter of the cross section orthogonal to the left-right direction of thesecond rod portion 31A, and smaller than r2 that is the diameter of the secondspherical portion 31B of thesecond ball stud 31. Thesecond rod portion 31A of thesecond ball stud 31 penetrates thesecond hole portion 321D in the left-right direction. Thesecond sphere part 31B is disposed on the left side of thesecond hole part 321D. Hereinafter, in the second ball joint 3, the state where thesecond rod portion 31A of thesecond ball stud 31 penetrates the center of the circumference of thesecond hole portion 321D is referred to as a “second neutral state”.
第2棒部31A及び第2球体部31Bと第2穴部321Dとの間の隙間に、第2接触部321Cが配置されている。第2接触部321Cは、緩衝材として機能する弾性変形可能なゴムである。第2接触部321Cは、第2球体部31Bの右側の部分に接触する。Thesecond contact portion 321C is disposed in the gap between thesecond rod portion 31A and thesecond sphere portion 31B and thesecond hole portion 321D. Thesecond contact portion 321C is an elastically deformable rubber that functions as a cushioning material. Thesecond contact portion 321C is in contact with the right portion of thesecond sphere portion 31B.
側部321Bは、底部321Aの左右方向と直交する方向の端部から左方向に延びる、筒状の部位である。側部321Bの内側の面にねじ山が形成されている。側部321Bのねじ山は、第2受け部322の側部322Bのねじ山に嵌る。これによって、第2蓋部321は第2受け部322に螺合する。以下、側部321Bの内径を第2直径といい、R2と表記する。R2は、第1受け部222の側部222Bの第1直径であるR1(図5参照)よりも小さい。Theside portion 321B is a cylindrical portion that extends leftward from an end portion in a direction orthogonal to the left-right direction of thebottom portion 321A. A thread is formed on the inner surface of theside portion 321B. The thread of theside part 321B fits into the thread of theside part 322B of the second receivingpart 322. As a result, thesecond lid portion 321 is screwed into thesecond receiving portion 322. Hereinafter, the inner diameter of theside portion 321B is referred to as a second diameter and is denoted as R2. R2 is smaller than R1 (see FIG. 5) which is the first diameter of theside portion 222B of the first receivingportion 222.
第2蓋部321が第2受け部322に螺合する過程で、第2蓋部321は接続具9側から画像表示装置11側に向けて、矢印25の方向に移動する。第2球体部31Bは、第2蓋部321と第2受け部322とで囲まれた空間内に配置される。第2接触部321C、322Cは、第2球体部31Bを左右方向両側から挟む。In the process in which thesecond lid portion 321 is screwed into thesecond receiving portion 322, thesecond lid portion 321 moves in the direction of thearrow 25 from theconnector 9 side toward theimage display device 11 side. The secondspherical body portion 31 </ b> B is disposed in a space surrounded by thesecond lid portion 321 and thesecond receiving portion 322. Thesecond contact portions 321C and 322C sandwich thesecond sphere portion 31B from both sides in the left-right direction.
第2球体部31Bは、第2接触部321C、322Cに対して摺動することによって、任意の方向に回転可能である。このため、第2ボールジョイント3は、接続具9に対して接続部材6及び画像表示装置11を、任意の方向に回転させることができる。なお、第2球体部31Bから第2棒部31Aが延びる方向は、第2棒部31Aを支点として第2球体部31Bが回転する場合を除いて、第2球体部31Bの回転に応じて変化する。第2棒部31Aの延びる方向の変化可能な範囲は、第2接触部321Cに第2棒部31Aが接触することによって制限される。これによって、第2球体部31Bが回転するときの回転可能な範囲は、規制される。Thesecond sphere portion 31B can rotate in any direction by sliding relative to thesecond contact portions 321C and 322C. For this reason, the second ball joint 3 can rotate theconnection member 6 and theimage display device 11 in an arbitrary direction with respect to theconnection tool 9. Note that the direction in which thesecond rod portion 31A extends from thesecond sphere portion 31B changes according to the rotation of thesecond sphere portion 31B, except when thesecond sphere portion 31B rotates with thesecond rod portion 31A as a fulcrum. To do. The changeable range of the extending direction of thesecond rod portion 31A is limited by thesecond rod portion 31A coming into contact with thesecond contact portion 321C. Thereby, the rotatable range when thesecond sphere 31B rotates is regulated.
以下、第1ボールジョイント2が第1中立状態である場合であり、且つ、第2ボールジョイント3が第2中立状態である場合に、第2棒部31Aに沿って延びる回転軸3Aを定義する。回転軸3Aは、第1ボールジョイント2が第1中立状態である場合において、第2球体部31Bの中心31Cと、第2穴部321Dの円周の中心321Eとを結ぶ方向に沿って延びる線分に対応する。なお、回転軸3Aは左右方向と平行に延びる。言い換えれば、回転軸3Aは、前後方向及び上下方向のいずれとも交差する。Hereinafter, when the first ball joint 2 is in the first neutral state and the second ball joint 3 is in the second neutral state, therotation shaft 3A extending along thesecond rod portion 31A is defined. . Therotation shaft 3A is a line extending along a direction connecting thecenter 31C of thesecond sphere 31B and thecenter 321E of the circumference of thesecond hole 321D when the first ball joint 2 is in the first neutral state. Corresponds to minutes. Therotating shaft 3A extends in parallel with the left-right direction. In other words, therotating shaft 3A intersects both the front-rear direction and the up-down direction.
図7に示すように、接続部材6の第1支持部62A及び支持部63のそれぞれが後方に向けて延びるため、回転軸3Aは、画像表示装置11の筐体12の後面よりも後側を左右方向と平行に延びる。言い換えると、回転軸3Aは、画像表示装置11の筐体12の後端
部よりも後側に配置される。第2ボールジョイント3は、回転軸3Aを支点として、接続具9に対して画像表示装置11を回転させることができる。As shown in FIG. 7, each of thefirst support portion 62 </ b> A and thesupport portion 63 of theconnection member 6 extends rearward, so that therotation shaft 3 </ b> A is located behind the rear surface of thehousing 12 of theimage display device 11. It extends parallel to the left-right direction. In other words, therotation shaft 3 </ b> A is disposed on the rear side of the rear end portion of thehousing 12 of theimage display device 11. The second ball joint 3 can rotate theimage display device 11 with respect to theconnection tool 9 with therotation shaft 3A as a fulcrum.
第2受け部322に対する第2蓋部321の螺合の程度、言い換えれば、第2受け部322の底部322Aと、第2蓋部321の底部321Aとの距離に応じて、第2接触部321C、322Cが第2球体部31Bに押し付けられる力は変化する。底部322Aに対して底部321Aが近接する程、第2球体部31Bに第2接触部321C、322Cが押し付けられる力も大きくなる。この場合、第2球体部31Bと第2接触部321C、322Cとの間の静トルクは大きくなる。なお、第2球体部31Bと第2接触部321C、322Cとの間の静トルクは、接続具9に対する画像表示装置11の方向を変化させる場合に第2ボールジョイント3によって画像表示装置11を保持可能なトルクに対応する。このため使用者は、第2受け部322に対する第2蓋部321の螺合の程度を調整することによって、第2球体部31Bと第2接触部321C、322Cとの間の静トルクを調整できる。以下、第2球体部31Bと第2接触部321C、322Cとの間の静トルクを、F2(単位:N・m)と表記する。なお、上記で説明したように、第2球体部31Bの直径であるr2(図4参照)と、第1球体部21Bの直径であるr1(図4参照)とは、r1>r2の関係を満たす。又、第2蓋部321の側部321Bの内径であるR2(図5参照)と、第1蓋部221の側部221Bの内径であるR1(図5参照)とは、R1>R2の関係を満たす。この場合、F2は、第1球体部21Bと第1接触部221C、222Cとの間の静トルクであるF1よりも小さくなる。理由は次の通りである。Thesecond contact portion 321C depends on the degree of screwing of thesecond lid portion 321 to thesecond receiving portion 322, in other words, the distance between thebottom portion 322A of thesecond receiving portion 322 and thebottom portion 321A of thesecond lid portion 321. The force with which 322C is pressed against thesecond sphere 31B varies. The closer the bottom 321A is to the bottom 322A, the greater the force with which thesecond contact portions 321C and 322C are pressed against thesecond sphere portion 31B. In this case, the static torque between thesecond sphere part 31B and thesecond contact parts 321C and 322C increases. The static torque between thesecond sphere 31B and thesecond contact portions 321C and 322C holds theimage display device 11 by the second ball joint 3 when the direction of theimage display device 11 with respect to theconnector 9 is changed. Corresponds to possible torque. For this reason, the user can adjust the static torque between the 2ndspherical body part 31B and the2nd contact parts 321C and 322C by adjusting the grade of the screwing of the2nd cover part 321 with respect to the 2nd receivingpart 322. . Hereinafter, the static torque between thesecond sphere part 31B and thesecond contact parts 321C and 322C is expressed as F2 (unit: N · m). As described above, r2 (see FIG. 4), which is the diameter of thesecond sphere part 31B, and r1 (see FIG. 4), which is the diameter of thefirst sphere part 21B, have a relationship of r1> r2. Fulfill. Further, R2 (see FIG. 5) which is the inner diameter of theside portion 321B of thesecond lid portion 321 and R1 (see FIG. 5) which is the inner diameter of theside portion 221B of thefirst lid portion 221 have a relationship of R1> R2. Meet. In this case, F2 is smaller than F1, which is a static torque between thefirst sphere portion 21B and the first contact portions 221C and 222C. The reason is as follows.
通常、ボールジョイントにおいて、球体部と接触部との間の摩擦力によって生じる静トルクの大きさは、球体部の直径に略比例する。理由は、静トルクを発生させる摩擦力は、球体部の表面で働くためである。このため、r1>r2の関係である場合、第1ボールジョイント2及び第2ボールジョイント3は、F1>F2の関係を満たすように容易に構成される。又、ボールジョイントの受け部に対して蓋部を螺合させる場合、蓋部の側部の内径が大きい程、蓋部を回転させるためのトルクは大きくなる。従って、加えられる力が一定であっても、蓋部の側部の内径が大きい程、受け部に対して蓋部は強く螺合され、球体部と接触部との間の静トルクも強くなる。このため、R1>R2の関係である場合、第1ボールジョイント2及び第2ボールジョイント3は、F1>F2の関係を満たすように容易に構成される。Normally, in a ball joint, the magnitude of the static torque generated by the frictional force between the sphere part and the contact part is approximately proportional to the diameter of the sphere part. The reason is that the frictional force that generates static torque works on the surface of the sphere. For this reason, when it is the relationship of r1> r2, the 1st ball joint 2 and the 2nd ball joint 3 are easily comprised so that the relationship of F1> F2 may be satisfy | filled. Further, when the lid portion is screwed to the receiving portion of the ball joint, the torque for rotating the lid portion increases as the inner diameter of the side portion of the lid portion increases. Therefore, even if the applied force is constant, the larger the inner diameter of the side portion of the lid portion, the stronger the lid portion is screwed to the receiving portion, and the higher the static torque between the spherical portion and the contact portion. . For this reason, when the relationship of R1> R2 is satisfied, the first ball joint 2 and the second ball joint 3 are easily configured to satisfy the relationship of F1> F2.
<HMD1の動作概要>
HMD1の動作概要について説明する。初めに使用者は、HMD1の装着具8を頭部に着用する。使用者は、画像表示装置11を左手で持ち、ハーフミラー51が左眼の前方に配置されるように位置を調節する。図示外の外部機器から、画像データの出力が開始される。図8に示すように、制御基板564は、通信線57の信号線を介して、画像データを受信する。制御基板564は、受信した画像データに応じた画像を、液晶パネル562に表示させる。液晶パネル562に表示された画像の画像光は、ガラス基板561を左側に通過し、画像光ユニット56から左側に射出する。画像光ユニット56から射出した画像光は、レンズユニット53の複数のレンズ532を左側に通過し、保持部材531から左側に射出する。ハーフミラー51は、レンズユニット53から射出された画像光を後側に反射させる。画像光は使用者の左眼に入射する。又、ハーフミラー51は、前側から入射した外界の光を後側に透過させる。これによって使用者は、HMD1の画像表示装置11に対して前側の景色に虚像を重ねて認識する。<Operation overview of HMD1>
An outline of the operation of theHMD 1 will be described. First, the user wears the wearingtool 8 of theHMD 1 on the head. The user holds theimage display device 11 with his left hand and adjusts the position so that thehalf mirror 51 is arranged in front of the left eye. Output of image data is started from an external device not shown. As shown in FIG. 8, thecontrol board 564 receives image data via the signal line of thecommunication line 57. Thecontrol board 564 causes theliquid crystal panel 562 to display an image corresponding to the received image data. The image light of the image displayed on theliquid crystal panel 562 passes through theglass substrate 561 to the left side and is emitted from theimage light unit 56 to the left side. The image light emitted from theimage light unit 56 passes through the plurality oflenses 532 of thelens unit 53 to the left side and is emitted from the holdingmember 531 to the left side. Thehalf mirror 51 reflects the image light emitted from thelens unit 53 to the rear side. The image light is incident on the left eye of the user. Further, thehalf mirror 51 transmits the external light incident from the front side to the rear side. Thus, the user recognizes theimage display device 11 of theHMD 1 by superimposing a virtual image on the front scene.
ピント調節を行なうために使用者が操作部材54を回転させた場合、操作部材54の回転に応じて調節機構55は回転する。調節機構55の回転に伴い、レンズユニット53は左右方向に移動する。なお、レンズユニット53が左右方向に移動したとき、複数のレンズ532によって、使用者によって視認される虚像となる画像光の広がり角が変化する。従って使用者は、操作部材54を回動させることによってピント調節を行うことができる。When the user rotates theoperation member 54 to adjust the focus, theadjustment mechanism 55 rotates according to the rotation of theoperation member 54. With the rotation of theadjustment mechanism 55, thelens unit 53 moves in the left-right direction. When thelens unit 53 moves in the left-right direction, the spread angle of the image light that becomes a virtual image visually recognized by the user is changed by the plurality oflenses 532. Therefore, the user can adjust the focus by rotating theoperation member 54.
<効果>
以上説明したように、HMD1の画像表示装置11は、接続具9によって装着具8に保持される。HMD1が使用者に装着された場合、画像表示装置11は、使用者の左眼の前に配置される。画像光ユニット56によって生成され、ハーフミラー51によって反射された画像光は、画像表示装置11に対して後側に射出される。HD1が使用者に装着された場合、画像光は、使用者の左眼に入射する。画像表示装置11は、第1ボールジョイント2及び第2ボールジョイント3によって移動可能に支持される。第1ボールジョイント2は、回転軸86Aを支点として回転可能である。第2ボールジョイント3は、回転軸3Aを支点として回転可能である。なお、回転軸86Aは左右方向と平行に延びるので、前後方向及び上下方向と交差する。又、回転軸3Aも、第1ボールジョイント2が第1中立状態のときに左右方向と平行に延びるので、前後方向及び上下方向と交差する。<Effect>
As described above, theimage display device 11 of theHMD 1 is held by the mountingtool 8 by the connectingtool 9. When theHMD 1 is attached to the user, theimage display device 11 is disposed in front of the user's left eye. The image light generated by theimage light unit 56 and reflected by thehalf mirror 51 is emitted to the rear side with respect to theimage display device 11. When the HD1 is worn by the user, the image light is incident on the user's left eye. Theimage display device 11 is movably supported by the first ball joint 2 and the second ball joint 3. The first ball joint 2 can rotate with therotation shaft 86A as a fulcrum. The second ball joint 3 is rotatable about therotation shaft 3A. In addition, since therotating shaft 86A extends in parallel with the left-right direction, it intersects the front-rear direction and the up-down direction. Further, therotating shaft 3A also extends in parallel with the left-right direction when the first ball joint 2 is in the first neutral state, and thus intersects with the front-rear direction and the up-down direction.
以上の場合、画像光の射出方向を左右方向に移動させるために画像表示装置11を移動させるときの移動可能量と比べて、画像光の射出方向を上下方向に移動させるために画像表示装置11を移動させるときの移動可能量を大きくできる。その理由は、画像光の射出方向を上下方向に移動させる場合には、回転軸86Aを支点として第1ボールジョイント2を回転させ、回転軸3Aを支点として第2ボールジョイント3を回転させることによって、画像表示装置11を回転させればよいのに対し、画像光の射出方向を左右方向に移動させる場合には、回転軸86A及び回転軸3Aと交差する向きの軸線を支点として第1ボールジョイント2及び第2ボールジョイント3を回転させなければならないためである。従って、HMD1は、画像表示装置11を上下方向に十分移動させることができる。In the above case, theimage display device 11 is used to move the image light emission direction in the vertical direction as compared with the movable amount when theimage display device 11 is moved to move the image light emission direction in the left-right direction. The movable amount when moving the can be increased. The reason for this is that when the image light emission direction is moved up and down, the first ball joint 2 is rotated about therotation shaft 86A, and the second ball joint 3 is rotated about therotation shaft 3A. Theimage display device 11 may be rotated. On the other hand, when the image light emission direction is moved in the left-right direction, the first ball joint is set with the axis in the direction intersecting therotation axis 86A and therotation axis 3A as a fulcrum. This is because the second andsecond ball joints 3 must be rotated. Therefore, theHMD 1 can sufficiently move theimage display device 11 in the vertical direction.
上記実施形態において、HMD1は、装着具8の第2部分82を使用者の右側頭部に接触させ、第2部分83を使用者の左側頭部に接触させて使用された。これに対して、HMD1は、装着具8の上下方向が反転され、装着具8の第2部分82を使用者の左側頭部に接触させ、第2部分83を使用者の右側頭部に接触させて使用される場合もある。ここで、第1ボールジョイント2の回転軸86A、及び、第2ボールジョイント3の回転軸3Aは左右方向と平行に延びるので、上記のように装着具8が反転された状態で使用者に装着された場合でも、第1ボールジョイント2の回転軸86Aは左右方向と平行に延びる。同様に、装着具8が反転された状態で使用者に装着された場合に、第2ボールジョイント3の回転軸3Aは、第1ボールジョイント2が第1中立状態のときに左右方向と平行に延びる。従って、使用者が装着具8を反転させて使用する場合でも、HMD1は、画像表示装置11を上下方向に十分移動させることができる。In the above embodiment, theHMD 1 was used with thesecond portion 82 of the wearingtool 8 in contact with the right side of the user and thesecond portion 83 in contact with the left side of the user. On the other hand, in theHMD 1, the vertical direction of the wearingtool 8 is reversed, thesecond part 82 of the wearingtool 8 is brought into contact with the left side of the user, and thesecond part 83 is brought into contact with the right side of the user. Sometimes used. Here, since therotating shaft 86A of the first ball joint 2 and therotating shaft 3A of the second ball joint 3 extend in parallel with the left-right direction, the mountingtool 8 is reversed and mounted on the user as described above. Even in this case, therotation shaft 86A of the first ball joint 2 extends in parallel with the left-right direction. Similarly, when the mountingtool 8 is mounted on the user in an inverted state, therotation shaft 3A of the second ball joint 3 is parallel to the left-right direction when the first ball joint 2 is in the first neutral state. Extend. Therefore, even when the user uses the wearingtool 8 in an inverted manner, theHMD 1 can sufficiently move theimage display device 11 in the vertical direction.
HMD1において、第1ボールジョイント2の第1ソケット22は、装着具8に取り付けられた接続部材7に設けられる。第2ボールジョイント3の第2ソケット32は、画像表示装置11に取り付けられた接続部材6に設けられる。第1ボールジョイント2の第1ボールスタッド21、及び、第2ボールジョイント3の第2ボールスタッド31は、接続具9に設けられる。この場合、接続具9の実効長を、第1ボールジョイント2の第1棒部21A、及び、第2ボールジョイント3の第2棒部31Aのそれぞれの長さ分長くできる。このため、HMD1は、第1ボールジョイント2及び第2ボールジョイント3の夫々の回転に応じて移動する画像表示装置11の移動可能な範囲を、より大きくできる。In theHMD 1, thefirst socket 22 of the first ball joint 2 is provided on theconnection member 7 attached to the mountingtool 8. Thesecond socket 32 of the second ball joint 3 is provided on theconnection member 6 attached to theimage display device 11. Thefirst ball stud 21 of the first ball joint 2 and thesecond ball stud 31 of the second ball joint 3 are provided on theconnection tool 9. In this case, the effective length of theconnection tool 9 can be increased by the length of each of thefirst rod portion 21A of the first ball joint 2 and thesecond rod portion 31A of the second ball joint 3. For this reason, theHMD 1 can further increase the movable range of theimage display device 11 that moves in accordance with the rotation of the first ball joint 2 and the second ball joint 3.
HMD1において、第1ボールジョイント2の第1ソケット22は、第1受け部222、及び、第1蓋部221を備える。第1蓋部221は、第1受け部222に対して接続具9側から螺合する。第1ソケット22は、第1球体部21Bに接触する第1接触部221C、222Cを有する。第1ソケット22は、静トルクF1を、第1受け部222に対する第1蓋部221の螺合の程度に応じて調節可能である。静トルクF1は、第1ボールジョイント2によって接続具9を保持可能な静トルクである。第2ボールジョイント3の第2ソケット32は、第2受け部322、及び、第2蓋部321を備える。第2蓋部321は、第2受け部322に対して接続具9側から螺合する。第2ソケット32は、第2球体部31Bに接触する第2接触部321C、322Cを有する。第2ソケット32は、静トルクF2を、第2受け部322に対する第2蓋部321の螺合の程度に応じて調節可能である。静トルクF2は、第2ボールジョイント3によって画像表示装置11を保持可能な静トルクである。In theHMD 1, thefirst socket 22 of the first ball joint 2 includes afirst receiving portion 222 and afirst lid portion 221. Thefirst lid portion 221 is screwed to the first receivingportion 222 from theconnection tool 9 side. Thefirst socket 22 includes first contact portions 221C and 222C that are in contact with thefirst sphere portion 21B. Thefirst socket 22 can adjust the static torque F <b> 1 according to the degree of screwing of thefirst lid portion 221 to the first receivingportion 222. The static torque F <b> 1 is a static torque that can hold theconnection tool 9 by the first ball joint 2. Thesecond socket 32 of the second ball joint 3 includes asecond receiving portion 322 and asecond lid portion 321. Thesecond lid portion 321 is screwed to thesecond receiving portion 322 from theconnection tool 9 side. Thesecond socket 32 includessecond contact portions 321C and 322C that are in contact with thesecond sphere portion 31B. Thesecond socket 32 can adjust the static torque F <b> 2 according to the degree of screwing of thesecond lid portion 321 to thesecond receiving portion 322. The static torque F <b> 2 is a static torque that can hold theimage display device 11 by the second ball joint 3.
上記の場合、第1ボールジョイント2及び第2ボールジョイント3の調整は容易となる。その理由は、第1受け部222に第1蓋部221を螺合するときの第1蓋部221の移動方向、及び、第2受け部322に第2蓋部321を螺合するときの第2蓋部321の移動方向と、接続具9の移動方向とが一致するためである。通常、第1蓋部221を螺合するときの第1蓋部221の移動方向、及び、第2蓋部321を螺合するときの第2蓋部321の移動方向と、接続具9の移動方向とが一致するとき、作業者は違和感なく調整作業を行うことができる。従って、作業者は、第1ボールジョイント2及び第2ボールジョイント3の静トルクを容易に調節できる。In the above case, the adjustment of the first ball joint 2 and the second ball joint 3 is easy. The reason is that the direction of movement of thefirst lid portion 221 when thefirst lid portion 221 is screwed to the first receivingportion 222 and the first direction when thesecond lid portion 321 is screwed to thesecond receiving portion 322. This is because the moving direction of the twolid portions 321 and the moving direction of theconnection tool 9 coincide. Usually, the moving direction of thefirst lid portion 221 when thefirst lid portion 221 is screwed, the moving direction of thesecond lid portion 321 when thesecond lid portion 321 is screwed, and the movement of theconnector 9 When the directions coincide with each other, the operator can perform adjustment work without a sense of incongruity. Therefore, the operator can easily adjust the static torque of the first ball joint 2 and the second ball joint 3.
上記実施形態における左右方向は本発明の「第1方向」の一例である。左側及び右側は、それぞれ、本発明の「第1方向の一方側」及び「第1方向の他方側」の一例である。前後方向は本発明の「第2方向」の一例である。後側及び前側は、それぞれ、本発明の「第2方向の一方側」及び「第2方向の他方側」の一例である。上下方向は本発明の「第3方向」の一例である。ハーフミラー51は本発明の「偏向部材」の一例である。回転軸86Aの延びる方向は本発明の「第4方向」の一例である。回転軸3Aの延びる方向は本発明の「第5方向」の一例である。連結部86は本発明の「第1連結部」「第2連結部」の一例である。The left-right direction in the above embodiment is an example of the “first direction” in the present invention. The left side and the right side are examples of “one side in the first direction” and “the other side in the first direction” of the present invention, respectively. The front-rear direction is an example of the “second direction” in the present invention. The rear side and the front side are examples of “one side in the second direction” and “the other side in the second direction” of the present invention, respectively. The vertical direction is an example of the “third direction” in the present invention. Thehalf mirror 51 is an example of the “deflecting member” in the present invention. The direction in which therotation shaft 86A extends is an example of the “fourth direction” in the present invention. The direction in which therotating shaft 3A extends is an example of the “fifth direction” in the present invention. The connectingportion 86 is an example of the “first connecting portion” or “second connecting portion” in the present invention.
<変形例>
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。上記実施形態において、HMD1は、装着具8を備えない構成であってもよい。接続部材7の連結部71は、頭部に着用される装着具8以外の部材に直接取り付けられてもよい。又、HMD1は、装着具8及び接続部材7を備えない構成であってもよい。第1ボールジョイント2の第1ソケット22の第1受け部222は、頭部に着用される装着具8以外の部材に直接取り付けられてもよい。頭部に着用される装着具8以外の部材の具体例として、ヘアバンド、帽子、眼鏡等が挙げられる。上記実施形態では、使用者の左眼の前側に画像表示装置11が保持されていたが、画像表示装置11は、使用者の右眼の前側に保持されてもよい。<Modification>
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible. In the above embodiment, theHMD 1 may be configured not to include the wearingtool 8. The connectingportion 71 of the connectingmember 7 may be directly attached to a member other than the wearingtool 8 worn on the head. Further, theHMD 1 may be configured not to include the mountingtool 8 and theconnection member 7. Thefirst receiving portion 222 of thefirst socket 22 of the first ball joint 2 may be directly attached to a member other than the wearingtool 8 worn on the head. Specific examples of members other than the wearingtool 8 worn on the head include a hair band, a hat, and glasses. In the above embodiment, theimage display device 11 is held on the front side of the user's left eye, but theimage display device 11 may be held on the front side of the user's right eye.
第2球体部31Bの中心31Cと、第2穴部321Dの円周の中心321Eとを結ぶ方向に沿って延びる回転軸3A、言い換えれば、第2中立状態の第2ボールジョイント3において第2棒部31Aに沿って延びる回転軸3Aは、第1ボールジョイント2が第1中立状態のときに、左右方向と平行に延びていた。これに対し、回転軸3Aは、第1ボールジョイント2が第1中立状態のときに前後方向及び上下方向と交差していればよく、左右方向と平行に延びていなくてもよい。Therotating rod 3A extending along the direction connecting thecenter 31C of thesecond sphere 31B and thecenter 321E of the circumference of thesecond hole 321D, in other words, the second rod in the second ball joint 3 in the second neutral state. Therotating shaft 3A extending along theportion 31A extends in parallel with the left-right direction when the first ball joint 2 is in the first neutral state. On the other hand, therotation shaft 3A only needs to intersect the front-rear direction and the vertical direction when the first ball joint 2 is in the first neutral state, and does not have to extend in parallel to the left-right direction.
上記実施形態において、接続具9の上端部の嵌合部91に、第1ボールジョイント2の第1ボールスタッド21の第1棒部21Aが嵌合した。接続具9の下端部の嵌合部92に、第2ボールジョイント3の第2ボールスタッド31の第2棒部31Aが嵌合した。第1ボールスタッド21及び第2ボールスタッド31は、接続具9に設けられていた。一方、接続部材7の円柱部72に第1ソケット22の第1受け部222が接続され、接続部材6の支持部63に第2ソケット32の第2受け部322が接続された。これに対し、接続部材7の円柱部72に第1ボールスタッド21が設けられていてもよい。具体的には、円柱部72の右端部から右方に向けて、第1ボールスタッド21の第1棒部21Aが延びていてもよい。接続具9の上端部に、第1ソケット22の第1受け部222が接続されていてもよい。又、接続部材6の支持部63に第2ボールスタッド31が設けられていてもよい。具体的には、支持部63の右端面から右方に向けて、第2ボールスタッド31の第2棒部31Aが延びていてもよい。接続具9の下端部に、第2ソケット32の第2受け部322が接続されていてもよい。In the above embodiment, thefirst rod portion 21A of thefirst ball stud 21 of the first ball joint 2 is fitted to thefitting portion 91 at the upper end portion of theconnector 9. Thesecond rod portion 31 </ b> A of thesecond ball stud 31 of the second ball joint 3 was fitted to thefitting portion 92 at the lower end portion of theconnection tool 9. Thefirst ball stud 21 and thesecond ball stud 31 were provided on theconnection tool 9. On the other hand, the first receivingportion 222 of thefirst socket 22 is connected to thecylindrical portion 72 of the connectingmember 7, and thesecond receiving portion 322 of thesecond socket 32 is connected to thesupport portion 63 of the connectingmember 6. On the other hand, the1st ball stud 21 may be provided in thecylindrical part 72 of theconnection member 7. FIG. Specifically, thefirst rod portion 21 </ b> A of thefirst ball stud 21 may extend from the right end portion of thecylindrical portion 72 to the right. Thefirst receiving portion 222 of thefirst socket 22 may be connected to the upper end portion of theconnection tool 9. Further, thesecond ball stud 31 may be provided on thesupport portion 63 of theconnection member 6. Specifically, thesecond bar portion 31 </ b> A of thesecond ball stud 31 may extend from the right end surface of thesupport portion 63 toward the right. Thesecond receiving portion 322 of thesecond socket 32 may be connected to the lower end portion of theconnection tool 9.
上記実施形態において、第1ボールジョイント2の第1受け部222は、接続部材7の円柱部72の右端部に接続した。第1受け部222は、装着具8に直接接続してもよい。第2ボールジョイント3の第2受け部322は、接続部材6の支持部63の右端面に接続した。第2受け部322は、筐体12に直接接続してもよい。In the above embodiment, the first receivingportion 222 of the first ball joint 2 is connected to the right end portion of thecylindrical portion 72 of the connectingmember 7. Thefirst receiving part 222 may be directly connected to the wearingtool 8. Thesecond receiving part 322 of the second ball joint 3 was connected to the right end surface of thesupport part 63 of theconnection member 6. Thesecond receiving part 322 may be directly connected to thehousing 12.
第1ボールジョイント2において、第1球体部21Bの中心21Cと、第1穴部221Dの円周の中心221Eとを結ぶ方向に沿って延びる回転軸86A、言い換えれば、第1中立状態において第1棒部21Aに沿って延びる回転軸86Aは、左右方向と平行に延びていた。これに対し、回転軸86Aは前後方向及び上下方向と交差していればよく、左右方向と平行に延びていなくてもよい。なお、このような場合、装着具8の連結部86における法線86Cと回転軸86Aとを交差させ、且つ、法線86Cと左右方向とのなす角度の鋭角より、回転軸86Aと左右方向とのなす角度の鋭角を小さくするとよい。この場合、回転軸86Aを左右方向に容易に近接させることができる。従って、使用者が装着具8を反転させて使用する場合でも、HMD1は、画像表示装置11を上下方向に十分移動させることが容易に可能となる。In the first ball joint 2, therotation shaft 86A extending along the direction connecting the center 21C of thefirst sphere portion 21B and the center 221E of the circumference of thefirst hole portion 221D, in other words, the first shaft in the first neutral state. Therotation shaft 86A extending along therod portion 21A extends in parallel with the left-right direction. On the other hand, therotation shaft 86A only needs to intersect the front-rear direction and the up-down direction, and does not have to extend in parallel to the left-right direction. In such a case, thenormal axis 86C and therotation axis 86A of the connectingportion 86 of the wearingtool 8 intersect each other, and therotation axis 86A and the left / right direction are determined from an acute angle formed by thenormal line 86C and the left / right direction. It is better to reduce the acute angle formed by. In this case, therotation shaft 86A can be easily moved in the left-right direction. Therefore, even when the user uses the wearingtool 8 by inverting it, theHMD 1 can easily move theimage display device 11 sufficiently in the vertical direction.
上記実施形態において、第1ボールジョイント2の回転軸86Aの延びる方向は法線86Cと交差した。これに対し、第1ボールジョイント2は、回転軸86Aの延びる方向が法線86Cと一致してもよい。以下、変形例の一態様であるHMD101について、図11、図12、図13を参照して説明する。装着具8、画像表示装置11、接続部材6、第1ボールジョイント2、及び、第2ボールジョイント3については、HMD1の場合と同一であるので、説明を省略する。HMD101は、HMD1の接続部材7の代わりに接続部材70を備え、HMD1の接続具9の代わりに接続具90を備える。In the above embodiment, the direction in which therotation axis 86A of the first ball joint 2 extends intersects thenormal line 86C. On the other hand, in the first ball joint 2, the direction in which therotating shaft 86A extends may coincide with thenormal line 86C. Hereinafter, theHMD 101 which is one aspect of the modification will be described with reference to FIGS. 11, 12, and 13. The mountingtool 8, theimage display device 11, theconnection member 6, the first ball joint 2, and the second ball joint 3 are the same as in the case of theHMD 1, and thus description thereof is omitted. TheHMD 101 includes aconnection member 70 instead of theconnection member 7 of theHMD 1, and includes aconnection tool 90 instead of theconnection tool 9 of theHMD 1.
図11、図12に示すように、接続部材70は、連結部701及び円柱部702を有する。連結部701は、装着具8のうち穴部81B(図5参照)が設けられた部分の内側、外側、及び、上側のそれぞれに接触し、装着具8に対して接続部材70を着脱可能に連結する。円柱部702は円柱状の部材である。図12に示すように、円柱部702は、連結部701のうち装着具8の外側に接触する部分から、右斜め前方に突出する。円柱部702のうち、連結部701と接続する側と反対側の端部に、第1ボールジョイント2の第1ソケット22が接続する。As shown in FIGS. 11 and 12, the connectingmember 70 includes a connectingportion 701 and acylindrical portion 702. The connectingportion 701 contacts the inside, outside, and upper side of the portion of the mountingtool 8 where thehole 81B (see FIG. 5) is provided, so that the connectingmember 70 can be attached to and detached from the mountingtool 8. Link. Thecolumn part 702 is a columnar member. As shown in FIG. 12, thecylindrical portion 702 protrudes diagonally forward to the right from the portion of the connectingportion 701 that contacts the outside of the wearingtool 8. Thefirst socket 22 of the first ball joint 2 is connected to the end of thecylindrical portion 702 opposite to the side connected to the connectingportion 701.
第1ボールスタッド21の第1球体部21Bの中心21C(図5参照)と、第1ソケット22の第1穴部221Dの円周の中心211E(図5参照)とを結ぶ方向に沿って延びる回転軸86Dは、上記実施形態と同様、第1中立状態の第1ボールジョイント2において第1棒部21Aに沿って延びる。装着具8の外側の面と回転軸86Dとの交点を、上記実施形態同様、連結部86と定義し、更に、装着具8の連結部86における法線86Cを定義した場合、回転軸86Dと法線86Cとは平行に延びる。 Thefirst ball stud 21 extends along the direction connecting the center 21C (see FIG. 5) of thefirst sphere 21B and thecenter 211E (see FIG. 5) of the circumference of thefirst hole 221D of thefirst socket 22. Therotation shaft 86D extends along thefirst rod portion 21A in the first ball joint 2 in the first neutral state, as in the above embodiment. The intersection of the outer surface of the mountingtool 8 and therotation shaft 86D is defined as a connectingportion 86 as in the above embodiment, and when thenormal line 86C at the connectingportion 86 of the mountingtool 8 is defined, Thenormal line 86C extends in parallel.
一方、装着具8のうち穴部81Aが設けられた部分の内側、外側、及び、上側のそれぞれに連結部701が接触する位置に、接続部材70が連結した場合を例に挙げる。又、図12の場合と同様の方法で、回転軸86Dと、装着具8の連結部86とを定義し、法線86Cを定義する。この場合も、回転軸86Dと法線86Cとは平行に延びる。On the other hand, the case where the connectingmember 70 is connected to the position where the connectingportion 701 contacts the inside, the outside, and the upper side of the portion provided with thehole portion 81A of the mountingtool 8 will be described as an example. Further, in the same manner as in FIG. 12, therotation shaft 86D and the connectingportion 86 of the mountingtool 8 are defined, and thenormal line 86C is defined. Also in this case, therotation shaft 86D and thenormal line 86C extend in parallel.
接続具90は、第1壁部90A、第2壁部90B、及び、穴90C(図12参照)を有する。第1壁部90A、第2壁部90B、及び、穴90Cは、それぞれ、HMD1の接続具9の第1壁部9A、第2壁部9B、及び、穴9C(図3、図4参照)に対応する。図13に示すように、第1壁部90Aの上端部の左側面に、円筒状の嵌合部901が設けられる。嵌合部901の円筒中心を通る軸は、第1壁部90Aと直交する方向に対して後側に傾斜する。第1ボールジョイント2の第1ボールスタッド21の第1棒部21Aは、第1壁部90Aから左斜め後方を向いた状態で、接続具90に固定される。図11において、装着具8に取り付けられた状態の接続具90の第1壁部90Aは左右方向を向いている。Theconnection tool 90 has afirst wall 90A, asecond wall 90B, and a hole 90C (see FIG. 12). Thefirst wall 90A, thesecond wall 90B, and the hole 90C are respectively thefirst wall 9A, thesecond wall 9B, and thehole 9C of theconnector 9 of the HMD 1 (see FIGS. 3 and 4). Corresponding to As shown in FIG. 13, a cylindricalfitting portion 901 is provided on the left side of the upper end portion of thefirst wall portion 90A. An axis passing through the cylindrical center of thefitting portion 901 is inclined rearward with respect to a direction orthogonal to thefirst wall portion 90A. Thefirst rod portion 21A of thefirst ball stud 21 of the first ball joint 2 is fixed to theconnection tool 90 in a state of facing diagonally left rearward from thefirst wall portion 90A. In FIG. 11, thefirst wall portion 90 </ b> A of theconnection tool 90 attached to the mountingtool 8 faces in the left-right direction.
図13に示すように、第1壁部90Aの下端部の左側面に、円筒状の嵌合部902が設けられる。嵌合部902の円筒中心を通る軸は、第1壁部90Aと直交する。第2ボールジョイント3の第2ボールスタッド31の第2棒部31Aは、第1壁部90Aから左方向に延びた状態で、接続具90に固定される。このため、図11に示すように、装着具8に取り付けられた状態の接続具90の第1壁部90Aが左右方向を向き、且つ、第2ボールジョイント3を第2中立状態とした場合、画像表示装置11のハーフミラー51の面51Bは、左斜め前方を向く。このため、使用者は、画像表示装置11のハーフミラー51を左眼の前側に適切に配置させることができる。As shown in FIG. 13, a cylindricalfitting portion 902 is provided on the left side surface of the lower end portion of thefirst wall portion 90A. An axis passing through the cylindrical center of thefitting portion 902 is orthogonal to thefirst wall portion 90A. Thesecond rod portion 31A of thesecond ball stud 31 of the second ball joint 3 is fixed to theconnector 90 in a state extending leftward from thefirst wall portion 90A. For this reason, as shown in FIG. 11, when thefirst wall portion 90A of theconnection tool 90 attached to the mountingtool 8 faces in the left-right direction and the second ball joint 3 is in the second neutral state, Thesurface 51B of thehalf mirror 51 of theimage display device 11 faces obliquely left frontward. For this reason, the user can arrange thehalf mirror 51 of theimage display device 11 appropriately on the front side of the left eye.
上記のHMD101の場合、装着具8の穴部81A、81Bの何れに接続部材70を接続した場合も、回転軸86Dと法線86Cとが平行に延びた状態になる。このため、使用者の左眼の前側に画像表示装置11を配置させるために接続部材70を穴部81Bの位置に取り付ける場合と、使用者の右眼の前側に画像表示装置11を配置させるために接続部材70を穴部81Aの位置に取り付ける場合とで、共通の接続部材70を使用することが可能となる。 In the case of theHMD 101 described above, therotating shaft 86D and thenormal line 86C extend in parallel when theconnection member 70 is connected to any of theholes 81A and 81B of the mountingtool 8. For this reason, in order to arrange theimage display device 11 on the front side of the user's left eye, the connectingmember 70 is attached to the position of thehole 81B, and to place theimage display device 11 on the front side of the user's right eye. When theconnection member 70 is attached to the position of thehole 81A, thecommon connection member 70 can be used.