特許ウォッチ

公開番号2025140640
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024040167
出願日2024-03-14
発明の名称ヘッドマウントディスプレイ
出願人株式会社JVCケンウッド
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20250919BHJP(光学)
要約【課題】視野角が広く装着感が良好なヘッドマウントディスプレイを提供する。
【解決手段】ヘッドマウントディスプレイ(1)は、表示画像を形成する表示光(Lt8)を出力する表示光出力部(61)と、表示光(Lt8)を反射する反射ミラー(63)と、反射ミラー(63)から入射した表示光(Lt8)を反射して前方に指向させるハーフミラー(64)と、ハーフミラー(64)の前方に配置され、ハーフミラー(64)で反射した表示光(Lt8)が投影されて前記表示画像が形成される凹面スクリーン(65)と、を備える。表示光出力部(61)はハーフミラー(64)よりも後方側にある。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
表示画像を形成する表示光を出力する表示光出力部と、
前記表示光を反射する反射ミラーと、
前記反射ミラーから入射した前記表示光を反射して前方に指向させるハーフミラーと、
前記ハーフミラーの前方に配置され、前記ハーフミラーで反射した前記表示光が投影されて前記表示画像が形成される凹面スクリーンと、
を備え、
前記表示光出力部は前記ハーフミラーよりも後方側にあるヘッドマウントディスプレイ。
続きを表示（約 280 文字）【請求項２】
前記表示光出力部の中心である第１位置は前記ハーフミラーの中心である第２位置よりも高い位置にある請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項３】
前記ハーフミラーと水平線とのなす劣角である交差角が４５°より大きい請求項１又は請求項２記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項４】
前記表示光の前記表示光出力部から前記凹面スクリーンに至る光路において、前記反射ミラーの前側及び後側の少なくとも一方に、前記表示光を拡大する拡大光学系を備える請求項１又は請求項２記載のヘッドマウントディスプレイ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ヘッドマウントディスプレイは、近年、仮想現実における没入感などの点で、使用者の実視覚で得られる以上の効果が得られるようになってきている。そのようなヘッドマウントディスプレイは、例えば特許文献１に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－９２７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、ヘッドマウントディスプレイは、目と非常に近接した位置で発生させた表示光を、精密な光学部品群を利用して、遠くに仮想の大型画面が構成されるように焦点を形成することにより、使用者が拡大された虚像を見ることができるようにする画像表示装置である。ヘッドマウントディスプレイは、周囲の環境は見ることができず表示光出力部が出力した表示光のみを見ることができる閉鎖型と、凹面スクリーンを介して周囲環境を見ることができながら表示光出力部が出力した表示光も見ることができる透過型とに分類される。特許文献１に記載されたような従来の透過型ヘッドマウントディスプレイは、一般的に、液晶表示器，ハーフミラー，及びスクリーンを備えている。以下の説明における上下左右前後の各方向は、ヘッドマウントディスプレイを立位姿勢の使用者の頭部に装着した状態での使用者の上下左右前後の各方向として規定する。液晶表示器は、ヘッドマウントディスプレイを装着した立位姿勢の使用者の前上方に配置され、液晶表示器からの表示光は、使用者の眼前に設けられたハーフミラーで前方に反射される。ハーフミラーで反射された表示光は、ハーフミラーの前方に配置された凹面スクリーンで後方に向け反射される。凹面スクリーンで反射された表示光は、凹面スクリーンを透過した外光に重畳されてハーフミラーを通過して外光と共に使用者の眼に入射する。
【０００５】
このようなヘッドマウントディスプレイは、より多くの視覚的情報量及びより高度な臨場感を得るために、視野角ができるだけ広いことが望まれている。
【０００６】
従来の透過型ヘッドマウントディスプレイでは、使用者の眼前の前上方に、液晶表示器が配置されているので、例えば上下（鉛直）方向の表示画像の視野角を広げようとすると、液晶表示器及び凹面スクリーンのみならず、傾斜配置されたハーフミラーを大型化する必要があるため、前方への張り出しが大きくなる。すなわち、凹面スクリーンを上下に長くする場合、液晶表示器の前後長さを長くすると共に、視軸（視線を物体に向けたとき光が通る軸）に例えば４５度で交差するよう傾斜配置されたハーフミラーの上下幅及び前後幅も大きくする必要がある。そのため、従来よりもヘッドマウントディスプレイの質量が増加するだけでなく、重心が使用者の頭部から前方に遠くなるため顔面に当たる当て部による圧迫感が増し、長時間の装着が必ずしも良好ではなくなる虞がある。
【０００７】
本発明の目的は、視野角が広く装着感が良好なヘッドマウントディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様のヘッドマウントディスプレイは、表示画像を形成する表示光を出力する表示光出力部と、前記表示光を反射する反射ミラーと、前記反射ミラーから入射した前記表示光を反射して前方に指向させるハーフミラーと、前記ハーフミラーの前方に配置され、前記ハーフミラーで反射した前記表示光が投影されて前記表示画像が形成される凹面スクリーンと、を備え、前記表示光出力部は前記ハーフミラーよりも後方側にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のヘッドマウントディスプレイによれば、視野角が広く装着感が良好である、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態の一態様に係るヘッドマウントディスプレイ１を使用者２が装着した状態を示す斜視図である。
図２は、図１に対し外カバー３及び装着ベルト４を不図示とした斜視図である。
図３は、装着状態のヘッドマウントディスプレイ１の光学系を示した斜視図である。
図４は、図２の前面図である。
図５は、ヘッドマウントディスプレイ１の光路を示す模式的右側面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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