JP2006133376A - 眼鏡型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、装用感の改善された眼鏡型画像表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】眼鏡型画像表示装置は、観察者の頭部に装着可能なテンプル付き眼鏡フレーム（１１，１２，１３，１４）と、前記眼鏡フレームの何れかの部品に固定され、かつ前記眼鏡フレームの前記頭部への装着時に外部からの入力信号に応じて前記観察者の眼に画像を表示する画像表示手段（２）とを備え、前記眼鏡フレームには、前記画像表示手段の重量による前記眼鏡フレームの重心位置の偏りを抑えるバランス機能（２’）が付与されていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アイグラスディスプレイなどの眼鏡型画像表示装置に関する。

近年、観察者の眼の視野内に画像を表示するアイグラスディスプレイ（眼鏡型画像表示装置）が提案された（特許文献１，２など）。
これらのアイグラスディスプレイには、小型軽量化のための幾つかの工夫が施されている。
例えば、特許文献１に記載されたアイグラスディスプレイは、反射型ホログラム光学素子が内部に形成された基板と、照明光学系を搭載したユニット（以下、「ＰＯＤ部」という。）とを、テンプル付きの眼鏡フレームに装着してなる。

そのＰＯＤ部には、小型軽量で知られた液晶表示素子（ＬＣＤ）、ＬＣＤ照明用のＬＥＤ光源、ＬＣＤ駆動用の回路、レンズなどが搭載され、また、電源・信号の供給用の配線コードが接続される。
因みに、特許文献２に記載されたアイグラスディスプレイにおいては、反射型ホログラム光学素子の代わりに、波長選択性を持つ偏光ビームスプリッタが用いられる。
特開平２００１−２６４６８２号公報（図１４） 米国特許５８８６８２２号明細書

しかしながら、眼鏡フレームの単体の重量（ＰＯＤ部及び配線コード３を除いた重量）が１０ｇ〜２０ｇ程度であるのに対し、ＰＯＤ部の重量は１８ｇにも及ぶ場合があるので、このアイグラスディスプレイは重量のバランスが悪く、観察者の疲労を招き易いという問題がある。
そこで本発明は、装用感の改善された眼鏡型画像表示装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の眼鏡型画像表示装置は、観察者の頭部に装着可能なテンプル付き眼鏡フレームと、前記眼鏡フレームの何れかの部品に固定され、かつ前記眼鏡フレームの前記頭部への装着時に外部からの入力信号に応じて前記観察者の眼に画像を表示する画像表示手段とを備え、前記眼鏡フレームには、前記画像表示手段の一部又は全部の重量による前記眼鏡フレームの重心位置の偏りを無くすバランス機能が付与されていることを特徴とする。

請求項２に記載の眼鏡型画像表示装置は、請求項１に記載の眼鏡型画像表示装置において、前記眼鏡フレームの少なくとも１部品に、前記重量に対するカウンターウェイトの役割を果たす錘が固定されていることを特徴とする。
請求項３に記載の眼鏡型画像表示装置は、請求項１又は請求項２に記載の眼鏡型画像表示装置において、前記眼鏡フレームの左右で対をなす部材同士に互いに異なる比重の材料が用いられていることを特徴とする。

請求項４に記載の眼鏡型画像表示装置は、請求項３に記載の眼鏡型画像表示装置において、前記互いに異なる比重の材料は、チタン又はその合金と、ニッケルクロム合金又は銅合金とであることを特徴とする。
請求項５に記載の眼鏡型画像表示装置は、請求項３に記載の眼鏡型画像表示装置において、前記互いに異なる比重の材料は、プラスチックと、金属であることを特徴とする。

請求項６に記載の眼鏡型画像表示装置は、請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の眼鏡型画像表示装置において、前記眼鏡フレームの左右のフロント部に互いに異なる比重の材料からなる透明基板が装着されていることを特徴とする。
請求項７に記載の眼鏡型画像表示装置は、請求項６に記載の眼鏡型画像表示装置において、前記互いに異なる比重の材料は、光学プラスチックと、光学ガラスであることを特徴とする。

請求項８に記載の眼鏡型画像表示装置は、請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の眼鏡型画像表示装置において、前記眼鏡フレームの左右のテンプル先端部の間には、それらテンプルを前記観察者の側頭部に押し当てるためのバンドが設けられることを特徴とする。
請求項９に記載の眼鏡型画像表示装置は、請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の眼鏡型画像表示装置において、前記画像表示手段は、前記眼鏡フレームの左右一方の部品にのみ固定され、かつ前記観察者の一方の眼にのみ画像を表示することを特徴とする。

本発明によれば、装用感の改善された眼鏡型画像表示装置が実現する。

［第１実施形態］
以下、図１、図２、図３を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
本実施形態は、アイグラスディスプレイの実施形態である。
図１は、本アイグラスディスプレイの外観図である。
図１に示すように、本アイグラスディスプレイは、眼鏡フレーム、すなわち、左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒ、左右のリム１２Ｌ，１２Ｒ、ブリッジ１３、左右の鼻当て１４Ｌ，１４Ｒ、左右の蝶番機構（図１では不図示。後述する図３参照。）などを有する。図１において符号１１Ｌｂ，１１Ｒｂで示すのは、テンプル１１Ｌ，１１Ｒの先端をカバーするモダン部である。

また、本アイグラスディスプレイには、左右のリム１２Ｌ，１２Ｒ（＝眼鏡フレームのフロント部）に個別に装着された透明基板（ここでは、平行平板とする。）１Ｌ，１Ｒ、一方のテンプル（ここでは、左のテンプル１１Ｌとする。）のテンプル元の近傍に固定されたＰＯＤ部２、左の基板１Ｌ内に形成された反射面１ａ及び反射型ホログラム光学素子１ｂ、他方のテンプル（ここでは、右のテンプル１１Ｒ）に固定された錘２’（詳細は後述）、一方のテンプル（ここでは、左のテンプル１１Ｌ）に巻き付けられた配線コード３などが備えられる。このうち、配線コード３、ＰＯＤ部２、反射面１ａ、反射型ホログラム素子１ｂが請求項の画像表示手段に対応する。

左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒ，左右のリム１２Ｌ，１２Ｒ、ブリッジ１３、左右の鼻当て１４Ｌ，１４Ｒ、左右のモダン部１１Ｌｂ，１１Ｒｂ、左右の蝶番機構（図１では不図示）の各々の部品の材料には、一般の眼鏡フレームにおけるそれらと同じ材料が用いられる。また、左右の基板１Ｌ，１Ｒの材料には、一般の眼鏡レンズと同じ材料が用いられる。

因みに、左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒ，左右のリム１２Ｌ，１２Ｒ，ブリッジ１３の材料には、例えば、金属（洋白、チタン、チタン合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金、ニッケルクロム合金、ステンレスなど）、プラスチック（エポキシ樹脂、セルロイド、アセテート、ポリアミドなど）などが用いられる。
また、左右の基板１Ｌ，１Ｒの材料には、例えば、プラスチック眼鏡レンズの材料（本明細書では、「光学プラスチック」という。屈折率１．５〜１．７，比重３．６５）などが用いられる。

また、左のモダン部１１Ｌｂの材料と右のモダン部１１Ｒｂの材料とは、互いに同じであり、左のテンプル１１Ｌの材料と右のテンプル１１Ｒの材料とは、互いに同じであり、左のリム１２Ｌの材料と右のリム１２Ｒの材料とは、互いに同じであり、左の鼻当て１４Ｌの材料と右の鼻当て１４Ｒの材料とは、互いに同じであり、左の基板１Ｌの材料と右の基板１Ｒの材料とは、互いに同じであり、左の蝶番機構（図１では不図示）の材料と右の蝶番機構（図１では不図示）の材料とは、互いに同じである。

本アイグラスディスプレイが観察者の頭部に装着されたとき（装着時）には、左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒが観察者の左右の耳点に当接し、左右の鼻当て１４Ｌ，１４Ｒが観察者の左右の鼻に当接する。これらの観察者の左右の耳点と左右の鼻とが、本アイグラスディスプレイを支持する支点となる。このとき、左右の基板１Ｌ，１Ｒが観察者の左右の眼の直前に配置される。

本アイグラスディスプレイが観察者の頭部に装着されていないとき（非装着時）には、左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒを折りたたみ、アイグラスディスプレイをコンパクトにすることが可能である。
以下、装着時の状態で、ＰＯＤ部２〜基板１Ｌ〜観察者の左眼にかけて形成される光路（画像表示に関わる光路）を説明する。

図２は、本アイグラスディスプレイの画像表示に関わる光路の概略図である。
なお、図２と図１との間の方向の対応関係を示すために、両図中に共通のＸＹＺ直交座標系（観察者の視軸の方向をＺ方向とし、観察者の下方向をＸ方向とする右手系のＸＹＺ直交座標系）を示した。
図２に示すように、ＰＯＤ部２には、ＬＥＤなどのＬＣＤ照明用の光源２ａ”、照明光学系２ａ’、ＬＣＤ（空間変調型の透過型ＬＣＤ）２ａ、レンズ２ｂ、視度調整機構２ｃなどが配置される。また、ＰＯＤ部２には、ＬＣＤ２ａを駆動する駆動回路も配置される。この駆動回路が、配線コード３（図１参照）に接続される。

因みに、視度調整機構２ｃは、ＰＯＤ部２の外側に突設された操作つまみ２ｃ−１を有している。観察者は、その操作つまみ２ｃ−１を操作することで、ＬＣＤ２ａを光軸方向に移動させたり、所望の位置で固定させたりすることができる。
ＰＯＤ部２のＬＣＤ２ａの各位置から射出した各画角の表示光束は、レンズ２ｂにて適当な光学的パワーが付与され、その状態で基板１Ｌの観察者側の面１ｄに対し比較的小さい入射角度で入射する。この表示光束は、基板１Ｌの内部に進入し、反射面１ａにて反射し、基板１Ｌを内面反射可能な比較的大きな入射角度で基板１Ｌの観察者側の面１ｄに入射する。その表示光束は、観察者側の面１ｄを反射し、基板１Ｌの外界側の面１ｃ、観察者側の面１ｄにて順に繰り返し内面反射した後に、反射型ホログラム光学素子１ｂに入射する。

反射型ホログラム光学素子１ｂに入射した表示光束は、反射型ホログラム光学素子１ｂにて適当な光学的パワーが付与され、かつその反射型ホログラム光学素子１ｂを反射し、比較的小さい入射角度で基板１Ｌの観察者側の面１ｄに入射する。この表示光束は、面１ｄから基板１Ｌの外部に射出し、観察者の左眼の瞳の近傍に射出瞳Ｐを形成する。なお、図２中に実線で示した光路は、表示光束を構成する各光線のうち、ＬＣＤ２ａの中央から射出した光束の主光線の光路である。

また、基板１Ｌは、外界側から観察者の左眼の瞳に向かう光束（外界光束）を透過する。反射型ホログラム光学素子１ｂも、その外界光束の殆どを透過する。よって、基板１Ｌは、シースルー性を有している。
ここで、本アイグラスディスプレイの特徴を説明する。
図３は、アイグラスディスプレイを観察者の上方から見た図である。図３には、図１，図２と共通のＸＹＺ直交座標系を示した。符号１５Ｌ，１５Ｒが、蝶番機構である。

図３に示すように、特徴は、錘２’が設けられた点にある。錘２’の設けられた位置は、眼鏡フレーム単体の左右の中心線Ａに関しＰＯＤ部２と対称な位置である。
なお、ここでいう「眼鏡フレームの単体」とは、「本アイグラスディスプレイからＰＯＤ部２，錘２’，配線コード３を除いた部分」を指す。
錘２’の重量は、本アイグラスディスプレイの左右方向の重心が、中心線Ａ上に位置するよう、ＰＯＤ部２と略同じ重量に最適化されている。

錘２’の外観は、ＰＯＤ部２の外観を模して作られている。図３に示すように、錘２’は、ＰＯＤ部２と同型同大である。また、錘２’の周囲とＰＯＤ部２の周囲とは、互いに同じ塗装材で被覆されている。
次に、本アイグラスディスプレイの効果を説明する。
仮に、錘２’が設けられていなかったときの本アイグラスディスプレイの左右方向の重心は、ＰＯＤ部２の重量のために、中心線Ａよりも左側（ＰＯＤ２の側）に大きく偏る。

なぜなら、例えば、基板１Ｌ，１Ｒの材料を光学プラスチックとし、左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒ及び左右のリム１２Ｌ，１２Ｒの材料をプラスチック又は金属としたとき、眼鏡フレーム単体の重量は、一般の眼鏡と同様の１０ｇ〜２０ｇであるのに対し、ＰＯＤ部２の重量は、約１８ｇである。
このように重心が偏ると、観察者の頭部右側にかかる荷重と頭部左側にかかる荷重とのバランス（左右のバランス）が悪い。よって、アイグラスディスプレイの左側（ＰＯＤ２の側）が鉛直下向きにずれ易く、装用感が悪い。

しかし、本アイグラスディスプレイにおいては、錘２’が設けられるので、その重心が、中心線Ａ上に位置する。つまり、錘２’は、観察者の鼻を支点としたＰＯＤ部２のカウンターウェイトの役割を果たす。よって、左右のバランスが良好となり、装用感が改善される。
また、本アイグラスディスプレイにおいては、錘２’の外観がＰＯＤ部２の外観と似ているので、本アイグラスディスプレイの全体の外観が左右対称となり、或る程度の美観が得られる。

［第２実施形態］
以下、図４を参照して本発明の第２実施形態を説明する。
本実施形態は、アイグラスディスプレイの実施形態である。ここでは、第１実施形態（図３参照）との相違点のみ説明する。
図４は、本アイグラスディスプレイを観察者の上方から見た図である。図４には、観察者の視軸の方向をＺ方向とし、観察者の下方向をＸ方向とする右手系のＸＹＺ直交座標系を示した。

図４に示すように、相違点は、錘２”が設けられた点にある。錘２”の設けられた位置は、左のテンプル１１Ｌのテンプル先端部（モダン部１１Ｌｂ）である。
錘２’，錘２”のそれぞれの重量は、本アイグラスディスプレイの重心が、眼鏡フレームの単体の重心Ａに一致するよう最適化されている。
次に、本アイグラスディスプレイの効果を説明する。

先ず、錘２’，錘２”が設けられていないときのアイグラスディスプレイの重心は、眼鏡フレーム単体の重心Ａよりも左側及び前側に大きく偏る。
このように重心が偏ると、観察者の頭部右側にかかる荷重と頭部左側にかかる荷重とのバランス（左右のバランス）と、観察者の頭部前側にかかる荷重と頭部後側にかかる荷重とのバランス（前後のバランス）とが悪い。よって、アイグラスディスプレイの左前側が重力下向きにずれ易く、装用感が悪い。

しかし、本アイグラスディスプレイにおいては、錘２’，錘２”が設けられるので、その重心が、眼鏡フレーム単体の重心Ａに一致する。つまり、錘２’，錘２”は、観察者の鼻及び耳点を支点としたＰＯＤ部２のカウンターウェイトの役割を果たす。よって、左右のバランスと前後のバランスとが共に良好となり、装用感が大いに改善される。
なお、本実施形態では、２つの錘２’，２”によって左右のバランスと前後のバランスとの双方を良好にしたが、錘２’を省略して、前後のバランスのみを良好にしてもよい。

［第３実施形態］
以下、図５を参照して本発明の第３実施形態を説明する。
本実施形態は、アイグラスディスプレイの実施形態である。ここでは、第１実施形態（図３）との相違点のみ説明する。
図５の上部は、本アイグラスディスプレイを観察者の上方から見た図である。図５上部には、観察者の視軸の方向をＺ方向とし、観察者の下方向をＸ方向とする右手系のＸＹＺ直交座標系を示した。

図５上部に示すように、主な相違点は、錘２’に代えて錘２５がそれと同じ位置に設けられた点にある。
錘２５の重量は、錘２’のそれと同じである。よって、錘２５は、錘２’と同じ働きをする。
図５下部に拡大して示すように、錘２５は、右のテンプル１１Ｒの基材Ｃ（＝未塗装のテンプル１１Ｒ）の表面に接着される。錘２５の形状は、テンプル１１Ｒに沿った形状、例えば棒状である。

左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒの材料には、チタン又はその合金など、テンプルに一般的に用いられる金属材料の中で比較的比重の低いもの（比重：約４．５〜５）が用いられる。
錘２５の材料には、金、プラチナなど、眼鏡フレームの部品に一般的に用いられる金属材料の中で比較的比重の高いもの（比重：約１５〜約２０）が用いられる。

また、この錘２５の設けられた右のテンプル１１Ｒと、左のテンプル１１Ｌとは、その周囲から同じ塗装材Ｐ’で被覆されている。
次に、本アイグラスディスプレイの効果を説明する。
本アイグラスディスプレイにおいては、第１実施形態における錘２’と同じ働きの錘２５が設けられるので、第１実施形態と同様に装用感が改善される。

さらに、錘２５は、右のテンプル１１Ｒに沿った形状をしており、かつ、左のテンプル１１Ｌの周囲と同じ塗装材で塗装されているので、右のテンプル１１Ｒの外観は、左のテンプル１１Ｌの外観に似たものとなり、本アイグラスディスプレイは、第１実施形態のそれよりも美観が優れている。
また、錘２５の材料は、眼鏡フレームの部品に一般的に用いられる金属材料なので、仮に塗装材が剥離し、観察者の皮膚に錘が直接触れたとしても、健康への影響が殆ど無いと考えられる。

なお、本アイグラスディスプレイにおいて、左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒの双方は、金属からなる芯材と、その周囲を厚めに被覆する不透明のプラスチックとの組み合わせによって構成されてもよい。その場合、錘２５を、右のテンプル１１Ｒのプラスチック層に内在させることができ、右のテンプル１１Ｒの外観を左のテンプル１１Ｌの外観と同じにすることができる。また、その場合、モダン部１１Ｌｂ，１１Ｒｂは省略されてもい。

また、左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒの双方は、プラスチックのみ（芯材無し）によって構成されてもよい。その場合も、錘２５を、右のテンプル１１Ｒに内在させることができ、右のテンプル１１Ｒの外観と左のテンプル１１Ｌの外観とを同じにすることができる。
［第４実施形態］
以下、図６を参照して本発明の第４実施形態を説明する。

本実施形態は、アイグラスディスプレイの実施形態である。ここでは、第３実施形態（図５）との相違点のみ説明する。
図６の上部は、本アイグラスディスプレイを観察者の左方から見た図である。図６上部には、観察者の視軸の方向をＺ方向とし、観察者の下方向をＸ方向とする右手系のＸＹＺ直交座標系を示した。

図６上部に示すように、主な相違点は、錘３５が設けられた点にある。錘３５の設けられた位置は、左のテンプル１１Ｌのモダン部１１Ｌｂである。
錘２５（図５参照），錘３５のそれぞれの重量は、本アイグラスディスプレイの重心が眼鏡フレームの単体の重心に一致するよう最適化されている。
図６下部に拡大して示すように、錘３５は、左のテンプル１１Ｌの先端をカバーするモダン部１１Ｌｂ内に設けられる。錘３５の形状は、モダン部１１Ｌｂの先端部内に収まる形状、例えばコイン状である。

左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒには、チタン又はその合金など、テンプルに一般的に用いられる金属材料の中で比較的比重の低いもの（比重：約４．５〜５）が用いられる。
錘３５の材料には、金、プラチナなど、眼鏡フレームの部品に一般的に用いられる金属材料の中で比較的比重の高いもの（比重：約１５〜約２０）が用いられる。
次に、本アイグラスディスプレイの効果を説明する。

本アイグラスディスプレイにおいては、錘２５，錘３５が設けられるので、左右のバランスと前後のバランスとが共に良好となり、装用感が大いに改善される。
さらに、錘３５は、モダン部１１Ｌｂ内に収められているので、左のモダン部１１Ｌｂの外観は、右のモダン部１１Ｒｂの外観と似たものとなり、本アイグラスディスプレイは、美観が優れている。

なお、本アイグラスディスプレイにおいて、左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒの双方は、金属からなる芯材と、その周囲を厚めに被覆する不透明のプラスチックとの組み合わせによって構成されてもよい。その場合、モダン部１１Ｌｂ，１１Ｒｂを省略し、左のテンプル１１Ｌのプラスチックならなる先端部に錘３５を内在させてもよい。
また、左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒの双方は、プラスチックのみ（芯材無し）によって構成されてもよい。その場合も、錘３５を、左のテンプル１１Ｌに内在させることができ、右のテンプル１１Ｒの外観と左のテンプル１１Ｌの外観とを同じにすることができる。

また、本実施形態では、錘２５，錘３５によって左右のバランスと前後のバランスとの双方を良好にしたが、錘２５を省略して前後のバランスのみを良好にしてもよい。
［第５実施形態］
以下、図７を参照して本発明の第５実施形態を説明する。
本実施形態は、アイグラスディスプレイの実施形態である。ここでは、第１実施形態（図３）との相違点のみ説明する。

図７は、本アイグラスディスプレイを観察者の前方から見た図である。図７には、観察者の視軸の方向をＺ方向とし、観察者の下方向をＸ方向とする右手系のＸＹＺ直交座標系を示した。
相違点は、錘２’を配置する代わりに、右の基板１Ｒの材料の比重と、左の基板１Ｌの材料の比重とに差が設けられ、かつ前者の方が高く設定された点にある。

左の基板１Ｌの材料には、光学プラスチック（比重：１．２〜１．５）が用いられる。
右の基板１Ｒの材料には、ガラス眼鏡レンズの材料（本明細書では、「光学ガラス」という。屈折率：１．６〜１．９，比重：２．６〜３．７）が用いられる。図７の斜線部が、光学ガラスの部分である。
このとき、仮に、基板１Ｒ，１Ｌの厚さを３．６ｍｍ、基板１Ｌ，１Ｒの外形を５０ｍｍ×３０ｍｍの概略楕円とすると、こ基板１Ｒの重量は１３ｇ〜２１．５ｇ、基板１Ｌの重量は６ｇ〜８ｇとなる。

その結果、基板１Ｌの重量と基板１Ｒの重量との間に、約１５ｇの差を設けることができる。
このとき、ＰＯＤ部２の重量が約１８ｇあったとしても、アイグラスディスプレイの左右のバランスが良好になり、装用感が改善される。
また、このような基板１Ｒの外観と基板１Ｌの外観とは略同じなので、本アイグラスディスプレイは、美観が優れている。

［第６実施形態］
以下、図８を参照して本発明の第６実施形態を説明する。
本実施形態は、アイグラスディスプレイの実施形態である。ここでは、第５実施形態（図７）との相違点のみ説明する。
図８は、本アイグラスディスプレイを観察者の上方から見た図である。図８には、観察者の視軸の方向をＺ方向とし、観察者の下方向をＸ方向とする右手系のＸＹＺ直交座標系を示した。

相違点は、右の基板１Ｒの材料の比重と左の基板１Ｌの材料の比重とを同じにする代わりに、右のリム１２Ｒの材料の比重と左のリム１２Ｌの材料の比重とに差が設けられた点にある。
左のリム１２Ｌの材料には、比重の低い材料であるオプチル（エポキシ樹脂の一種である。比重：約１．１）が用いられる。

右のリム１２Ｒの材料には、比重の高い材料であるサンプラチナ（ニッケルクロム合金の一種である。比重：約８．６）が用いられる。図８の斜線部が、サンプラチナの部分である。
そして、これら左のリム１２Ｌの周囲と右のリム１２Ｒの周囲とは、同じ塗装材で被覆される。

したがって、アイグラスディスプレイの左右のバランスは良好になり、装用感が改善される。また、左のリム１２Ｌの外観と右のリム１２Ｒの外観とは同じなので、本アイグラスディスプレイは、美観が優れている。
なお、本アイグラスディスプレイでは、右のリム１２Ｒが、金属によって構成されるが、金属からなる芯材と、それを厚めに被覆する不透明のプラスチック材料との組み合わせによって構成されてもよい。その場合、そのプラスチック材料と、左のリム１２Ｌの材料とを同じにすれば、左右のリム１２Ｌ，１２Ｒを同じ塗装材で被覆しなくとも、左のリム１２Ｌの外観と右のリム１２Ｒの外観とを同じにすることができる。

［第７実施形態］
以下、図９を参照して本発明の第７実施形態を説明する。
本実施形態は、アイグラスディスプレイの実施形態である。ここでは、第６実施形態（図８）との相違点のみ説明する。
図９は、本アイグラスディスプレイを観察者の上方から見た図である。図９には、観察者の視軸の方向をＺ方向とし、観察者の下方向をＸ方向とする右手系のＸＹＺ直交座標系を示した。

相違点は、右のリム１２Ｒの材料の比重と左のリム１２Ｌの材料の比重とに差が設けられるだけでなく、左のテンプル１１Ｌの材料の比重と右テンプル１１Ｒの材料の比重とにも差が設けられた点にある。
先ず、左のテンプル１１Ｌ、左のリム１２Ｌは、不透明のプラスチック材料のみ（芯材無し）によって構成される。

一方、右のテンプル１１Ｒ、右のリム１２Ｒは、金属からなる芯材Ｃと、その周囲を厚めに被覆する不透明のプラスチック材料との組み合わせによって構成される。
これら各部のプラスチック材料は、比重の低い材料であるオプチル（エポキシ樹脂の一種である。比重：約１．１）である。
また、右のテンプル１１Ｒ及び右のリム１２Ｒの芯材Ｃには、比重の高い材料であるサンプラチナ（ニッケルクロム合金の一種である。比重：約８．６）が用いられる。

このような左のリム１２Ｌ及び左のテンプル１１Ｌの重量と、右のリム１２Ｒ及び右のテンプル１１Ｒの重量との間には差が生じるので、本アイグラスディスプレイの左右のバランスは、改善される。
また、左のリム１２Ｌ及びテンプル１１Ｌの外観と右のリム１２Ｒ及びテンプル１１Ｒの外観とは同じになるので、アイグラスディスプレイは、装用感、美観共に優れている。

なお、本アイグラスディスプレイは、左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒの最外層がプラスチック（ここではオプチル）からなるので、図９に示すように、それらの先端をモダン部でカバーする必要は無い。
また、本アイグラスディスプレイでは、右のテンプル１１Ｒ及び右のリム１２Ｒが、金属からなる芯材Ｃと、それを厚めに被覆するプラスチック材料との組み合わせによって構成されるが、右のテンプル１１Ｒ及び右のリム１２Ｒの全体が金属によって構成されてもよい。その場合、右のテンプル１１Ｒ及び右のリム１２Ｒの周囲と、左のテンプル１１Ｌ及び左のリム１２Ｌの周囲とを、同じ塗装材で被覆すれば、左のリム１２Ｌ及びテンプル１１Ｌの外観と右のリム１２Ｒ及びテンプル１１Ｒの外観とを同じにすることができる。

因みに、右のテンプル１１Ｒ及び右のリム１２Ｒの全体がサンプラチナによって構成された場合、眼鏡フレーム単体の左半分の重量と右半分の重量との間には、約１３ｇもの差を設けることができる。このとき、ＰＯＤ部２の重量が１８ｇであれば、本アイグラスディスプレイの左半分の重量と右半分の重量との間の差は、約５ｇに抑えられ、左右のバランスが良好になる。

［各実施形態の変形例］
なお、上述した第６実施形態（図８）、第７実施形態（図９）では、眼鏡フレームの左右で対を成す部品の比重に差を設けることにより、アイグラスディスプレイの左右のバランスを良好にしたが、眼鏡フレームの前後の部品の比重に差を設けたり、又は同じ部品の前後部分の比重に差を設けたりすることにより、アイグラスディスプレイの前後のバランスを良好にしてもよい。

また、上述した各実施形態のＰＯＤ部２には、レンズ２ｂが搭載されているが（図２参照）、そのレンズ２ｂを省略し、基板１Ｌに形成される光路の何れかの箇所にそのレンズと同じ作用をする光学面を設けてもよい。例えば、図２の面１ｄ，１ａ，１ｂの何れかの面に光学的パワーを持たせてもよい。因みに、その場合、ＰＯＤ部２の重量は、約４ｇ程度に抑えられるので、錘の重量や、比重の差を小さく抑えることができる。

その場合、第５実施形態（図７）においては、基板１Ｌの材料と基板１Ｒの材料との双方に光学プラスチックを用いたとしても、両者の比重を異ならせるだけで、左右のバランスを良好にすることができる。例えば、基板１Ｌの材料に比重１．２２の光学プラスチック、基板１Ｒの材料に比重１．４６の光学プラスチックが用いられる。
また、上述した各実施形態では、左の基板１Ｌが光学プラスチックのみからなるが、図１０に示すように、左の基板１Ｌの画像表示に関わる光路の形成領域１Ｌ−ｇにのみ光学ガラスが用いられていてもよい。つまり、光路の形成領域１Ｌ−ｇの材料に光学ガラスが用いられ、光路の非形成領域１Ｌ−ｐの材料に光学プラスチックが用いられてもよい。

因みに、基板１Ｌの製造時には、反射面１ａと反射型ホログラム光学素子１ｂとを透明基板上に形成する必要があり、その形成には熱処理を要する。このため、透明基板の耐熱性はなるべく高い方が望ましい。その一方で、基板１Ｌの全体は、なるべく軽量であることが望ましい。それら両方の要求を満たすためには、光路の形成領域１Ｌ−ｇのみが比較的耐熱性の高い光学ガラスで形成され、光路の非形成領域１Ｌ−ｐを比較的軽量な光学プラスチックで形成されていると都合がよい。

このように、領域１Ｌ−ｇに光学ガラスが用いられた場合、その領域１Ｌ−ｇの比重が領域１Ｌ−ｐの比重よりも高くなる分だけ、アイグラスディスプレイの重心が偏るので、その偏りまでもが無くなるように（少なくとも低減されるように）、アイグラスディスプレイの各錘の重量、又は各部の比重が最適化されることが望ましい。
また、重心の偏りは、配線コード３の重量によっても生じるので、その偏りまでもが無くなるように（少なくとも低減されるように）、アイグラスディスプレイの各錘の重量、又は各部の比重が最適化されることが望ましい。

また、上述した各実施形態のアイグラスディスプレイにおいては、図１１に示すように、左右のテンプル１１Ｌ，１１Ｒの先端部（モダン部１１Ｌｂ，１１Ｒｂ）を繋ぐバンド７０が設けられてもよい。
バンド７０は、少なくともその延長方向へ伸縮性を有する材料からなる。バンド７０には、バンド７０の長さを調節するためのリング７０ａが設けられている。

アイグラスディスプレイが観察者の頭部に装着され、バンド７０の長さが調整されると、観察者の頭部は、周囲から適当な強さで締め付けられる。
これによって、アイグラスディスプレイのフィット感が向上する。よって、アイグラスディスプレイの重心の偏りが完全にゼロになっていなかったとしても、アイグラスディスプレイのずれを防止することができる。また、観察者の鼻や耳点にかかる荷重が低減される。つまり、装用感がさらに向上する。

なお、バンド７０の長さを調節する手段には、面ファスナー（所謂マジックテープ（登録商標））などの他の機構が用いられてもよい。
また、上述した各実施形態では、重心の偏りを抑えるために、錘を設けたり、２つの部品の材料の比重に差を設けたりしたが、その代わりに、又はそれに加えて、２つの部品の厚さに差を設けたり、２つの部品の形状に差を設けたりしてもよい。

例えば、第５実施形態（図７）では、基板１Ｌの材料の比重と基板１Ｒの材料の比重との間に差を設けたが、その代わりに、又はそれに加えて、基板１Ｌの厚さと基板１Ｒの厚さとの間に差を設けてもよい。
また、上述した各実施形態では、ＰＯＤ部２の設けられる箇所がテンプルの下側であるアイグラスディスプレイに本発明を適用したものを説明したが、ＰＯＤ部２の設けられる箇所が、テンプルの上側、リムの上部（眉の部分）、リムの脇部（こめかみの部分）、基板１Ｌの端部など、他の箇所となったアイグラスディスプレイにも本発明を適用することができる。但し、画像表示を正確に行うために、ＰＯＤ部２の設けられる箇所は、基板１Ｌに近いことが望ましい。

また、上述した各実施形態では、基板１Ｌ，１Ｒの観察者側の面と外界側の面とが何れも平面（平行平板）となっているが、観察者の視度補正をするために、それら面の一方又は双方が曲面になっていてもよい。
また、上述した各実施形態において、画像表示に関わる光路に配置される光学素子は、図２に示したものに限定されることはなく、例えば、反射型ホログラム光学素子１ｂの代わりに、他の反射面、例えば、ビームスプリッタ、偏光ビームスプリッタ、波長選択性を持つ偏光ビームスプリッタなどが基板１Ｌ内に形成されていてもよい。

また、ＬＣＤ２ａとその反射面との間にＬＣＤ２ａの中間像を形成するリレー光学系が、ＰＯＤ部２内のレンズ２ｂの代わりに搭載されてもよい。また、リレー光学系の代わりに同じ働きをするスキャン光学系がＰＯＤ部２に搭載されてもよい。
また、空間変調型の透過型ＬＣＤ２ａに代えて、反射型のＬＣＤ、自発光式の画像表示素子など、他のタイプの画像表示素子がＰＯＤ部２に搭載されてもよい。なお、自発光式の画像表示素子がＰＯＤ部２に搭載されるときには、図２の光源２ａ”，照明光学系２ａ’は、省略される。

また、上述した各実施形態では、画像の表示先が観察者の左眼のみであるアイグラスディスプレイに本発明を適用したものを説明したが、画像の表示先が右眼のみ又は両眼であるアイグラスディスプレイにも本発明を適用することができる。但し、画像の表示先が右眼のみ又は左眼のみであるアイグラスディスプレイ（単眼タイプのアイグラスディスプレイ）の方が左右のバランスが崩れ易いので、本発明の有用性が高い。

因みに、画像の表示先が両眼であるアイグラスディスプレイ（両眼タイプのアイグラスディスプレイ）に本発明を適用した場合には、左右のバランスではなく前後のバランスのみを改善することになる。
その他、左右の基板が一体化されたブリッジレスのアイグラスディスプレイ、モダン部の無いアイグラスディスプレイ、リムレスのアイグラスディスプレイ（基板１Ｌ，１Ｒに直接テンプルが固定されるものであり「ツーポイント」ともいう。）、鼻当ての無いアイグラスディスプレイ、コードレスのアイグラスディスプレイ（ＰＯＤ部２への信号入力が無線通信によって行われるもの）、非シースルー型のアイグラスディスプレイなど、他の各種の眼鏡型画像表示装置に本発明は適用可能である。

第１実施形態のアイグラスディスプレイの外観図である。 第１実施形態のアイグラスディスプレイの画像表示に関わる光路の概略図である。 第１実施形態のアイグラスディスプレイを観察者の上方から見た図である。 第２実施形態のアイグラスディスプレイを観察者の上方から見た図である。 第３実施形態のアイグラスディスプレイを観察者の上方から見た図、及びその部分拡大断面図である。 第４実施形態のアイグラスディスプレイを観察者の左方から見た図、及びその部分拡大断面図である。 第５実施形態のアイグラスディスプレイを観察者の前方から見た図である。 第６実施形態のアイグラスディスプレイを観察者の上方から見た図である。 第７実施形態のアイグラスディスプレイを観察者の上方から見た図である。 各実施形態の変形例を説明する図である。 各実施形態の別の変形例を説明する図である。

符号の説明

１Ｌ，１Ｒ 基板
１１Ｌ，１１Ｒ テンプル
１１Ｌｂ，１１Ｒｂ モダン部
２ ＰＯＤ部
２’，２”，２５，３５ 錘
１３ ブリッジ
１４Ｌ，１４Ｒ 鼻当て
１５Ｌ，１５Ｒ 蝶番機構
Ｃ 原型，芯材
Ｐ 射出瞳
Ｐ’ 塗装材

Claims (9)

1. 観察者の頭部に装着可能なテンプル付き眼鏡フレームと、
   前記眼鏡フレームの何れかの部品に固定され、かつ前記眼鏡フレームの前記頭部への装着時に外部からの入力信号に応じて前記観察者の眼に画像を表示する画像表示手段とを備え、
   前記眼鏡フレームには、
   前記画像表示手段の一部又は全部の重量による前記眼鏡フレームの重心位置の偏りを無くすバランス機能が付与されている
   ことを特徴とする眼鏡型画像表示装置。
2. 請求項１に記載の眼鏡型画像表示装置において、
   前記眼鏡フレームの少なくとも１部品に、前記重量に対するカウンターウェイトの役割を果たす錘が固定されている
   ことを特徴とする眼鏡型画像表示装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の眼鏡型画像表示装置において、
   前記眼鏡フレームの左右で対をなす部材同士に互いに異なる比重の材料が用いられている
   ことを特徴とする眼鏡型画像表示装置。
4. 請求項３に記載の眼鏡型画像表示装置において、
   前記互いに異なる比重の材料は、
   チタン又はその合金と、ニッケルクロム合金又は銅合金とである
   ことを特徴とする眼鏡型画像表示装置。
5. 請求項３に記載の眼鏡型画像表示装置において、
   前記互いに異なる比重の材料は、
   プラスチックと、金属である
   ことを特徴とする眼鏡型画像表示装置。
6. 請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の眼鏡型画像表示装置において、
   前記眼鏡フレームの左右のフロント部に互いに異なる比重の材料からなる透明基板が装着されている
   ことを特徴とする眼鏡型画像表示装置。
7. 請求項６に記載の眼鏡型画像表示装置において、
   前記互いに異なる比重の材料は、
   光学プラスチックと、光学ガラスである
   ことを特徴とする眼鏡型画像表示装置。
8. 請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の眼鏡型画像表示装置において、
   前記眼鏡フレームの左右のテンプル先端部の間には、それらテンプルを前記観察者の側頭部に押し当てるためのバンドが設けられる
   ことを特徴とする眼鏡型画像表示装置。
9. 請求項１〜請求項８の何れか一項に記載の眼鏡型画像表示装置において、
   前記画像表示手段は、
   前記眼鏡フレームの左右一方の部品にのみ固定され、かつ前記観察者の一方の眼にのみ画像を表示する
   ことを特徴とする眼鏡型画像表示装置。

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