JP2006146000A - 虚像表示型情報表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】 使用者が画像情報を良好に視認することができる虚像表示型情報表示システムを提供する。
【解決手段】 虚像表示型情報表示システム１の筐体２を、基部Ｂと可動部Ｍとによって構成する。基部Ｂと可動部Ｍとをジョイント部材１１を介して接続する。ジョイント部材１１を、基部Ｂに対して、第一揺動軸である第一接続ピンの軸部Ｐａ１回り（図４において紙面に略直交する軸線回り）に揺動可能とし、可動部Ｍを、ジョイント部材１１に対して前記第一揺動軸と平行な軸線回りに揺動可能とする。
【選択図】 図４

Description

この発明は、虚像表示型情報表示システムに関するものである。

虚像表示型情報表示システムは、画像表示部とこの画像表示部の発する光を反射する半透過型光学素子とを備える表示装置によって、使用者からみて半透過型光学素子よりも遠方に画像情報の虚像を表示させるものである。
このような虚像表示型情報表示システムとしては、例えば後記の特許文献１に記載の表示装置付き携帯情報装置等が知られている。
この表示装置付き携帯情報装置は、表示素子とその表示像を拡大投影するホログラム素子とを備えるものである。また、この表示装置付き携帯情報装置は、遠方の物体の透過像を表示素子上の拡大表示像と重畳して観察することができるようになっている。
特開２００１−３０８９９７号公報（第１欄第４３行〜第５０行、第２欄第４１行〜第３欄第１１行、図１等）

しかし、この表示装置付き携帯情報装置では、表示装置及びホログラム素子が、表示装置付き携帯情報装置上に設置されているので、使用者に対するホログラム素子の位置は、使用者による表示装置付き携帯情報装置の保持姿勢や、使用者の顔幅等によって異なってしまう。このため、場合によってはホログラム素子の表示像が見づらくなってしまう。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、使用者が画像情報を良好に視認することができる虚像表示型情報表示システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、筐体に、画像表示部と、該画像表示部からの光を反射するとともに使用者の視線方向の実視野からの光を透過する半透過型光学素子とを備える表示装置が設けられ、該表示装置によって、前記使用者からみて前記半透過型光学素子よりも遠方に前記画像表示部が表示する画像情報の虚像を表示する虚像表示型情報表示システムであって、前記筐体が、前記使用者に保持される基部と、該基部に第一揺動軸を介して揺動可能に接続されたジョイント部材と、該ジョイント部材に前記第一揺動軸と平行に配置される第二揺動軸を介して揺動可能に接続された可動部とを有し、前記表示装置は、前記可動部に設けられている虚像表示型情報表示システムを提供する。

このように構成される虚像表示型情報表示システムでは、半透過型光学素子が、使用者の視線方向の実視野からの光を透過する構成とされており、使用者は、半透過型光学素子を通じて実視界の風景を視認することができる。
一方、画像表示部の発する光線が、半透過型光学素子によって使用者に向けて反射されることで、画像表示部の表示する画像情報が、使用者からみて半透過型光学素子よりも視線方向遠方に虚像として拡大表示される。すなわち、この虚像表示型情報表示システムでは、使用者の実視界上に表示装置が表示する虚像が重畳される。

このように構成される投影型情報システムでは、筐体の基部と可動部とを接続するジョイント部材を、基部に対して第一揺動軸回りに揺動させることで、基部に対する可動部の相対位置を調整することができる。すなわち、この虚像表示型情報表示システムでは、使用者が基部を保持した状態で、基部に対してジョイント部材を揺動させることで、使用者に対する表示装置の位置の調節が可能である。

ここで、このように筐体に対してジョイント部材を揺動させると、可動部とともに表示装置の向きが変わってしまい、表示装置が表示する虚像も傾いてしまう。
この虚像表示型情報表示システムでは、可動部をジョイント部材に対して第二揺動軸回りに揺動させることで、表示装置の向きを調整することができるので、表示装置が表示する虚像に傾斜が生じなくなり、虚像の視認を良好に行うことができる。

また、この虚像表示型情報表示システムが、前記基部に対する前記可動部の位置が適正となる位置で前記基部と前記ジョイント部材とを位置決め固定する第一位置決め機構と、前記基部に対する前記可動部の向きが適正となる位置で前記ジョイント部材と前記可動部とを位置決め固定する第二位置決め機構とを有していてもよい。

このように構成される虚像表示型情報表示システムでは、基部に対してジョイント部材を揺動させた際に、基部に対して可動部の位置が適正となった時点で、第一位置決め機構によって基部とジョイント部材との位置決め固定が行われる。また、ジョイント部材に対して可動部を揺動させた際に、基部に対する可動部の向きが適正となった時点で、第二位置決め機構によってジョイント部材と可動部との位置決め固定が行われる。
このように、この虚像表示型情報表示システムでは、第一位置決め機構及び第二位置決め機構により、ジョイント部材及び可動部の位置決めが自動的に行われるので、基部に対する表示装置の相対位置の調整、及び基部に対する表示装置の向きの調整を容易かつ迅速に行うことができる。

また、この虚像表示型情報表示システムにおいて、前記第一位置決め機構は、前記基部と前記ジョイント部材とのうちの一方の、他方に対向する部位に設けられる係合突起と、前記他方のうち、前記一方に対する前記他方の向きが適正となった際に前記係合突起に対向する部位に設けられる係合凹部と、前記係合突起と前記係合凹部とのうちの少なくともいずれか一方を他方との係合位置に向けて付勢する付勢部材とを有していてもよい。

このように構成される虚像表示型情報表示システムでは、第一位置決め機構は、位置決め対象物である基部とジョイント部材とのうちの一方に対する他方の向きが適正となった際に、一方に設けられる係合突起と他方に設けられる係合凹部とが対向させられる。係合突起と係合凹部とのうちの少なくともいずれか一方は、他方との係合位置に向けて付勢されているので、位置決め対象物のうちの一方に対する他方の向きが適正となった際には、係合突起と係合凹部とが係合させられて、位置決め対象物同士の位置決めが行われる。

また、この虚像表示型情報表示システムにおいて、前記第二位置決め機構は、前記ジョイント部材と前記可動部とのうちの一方の、他方に対向する部位に設けられる係合突起と、前記他方のうち、前記一方に対する前記他方の向きが適正となった際に前記係合突起に対向する部位に設けられる係合凹部と、前記係合突起と前記係合凹部とのうちの少なくともいずれか一方を他方との係合位置に向けて付勢する付勢部材とを有していてもよい。

このように構成される虚像表示型情報表示システムでは、第二位置決め機構は、位置決め対象物であるジョイント部材と可動部とのうちの一方に対する他方の向きが適正となった際に、一方に設けられる係合突起と他方に設けられる係合凹部とが対向させられる。係合突起と係合凹部とのうちの少なくともいずれか一方は、他方との係合位置に向けて付勢されているので、位置決め対象物のうちの一方に対する他方の向きが適正となった際には、係合突起と係合凹部とが係合させられて、位置決め対象物同士の位置決めが行われる。

本発明に係る虚像表示型情報表示システムでは、使用者による保持姿勢や、使用者の顔幅に応じて、使用者に対する表示装置の位置の調節（基部に対する表示装置の相対位置の調節）を行うことができるので、使用者が画像情報を良好に視認することが可能となる。

この発明の一実施形態に係る虚像表示型情報表示システムについて、図１から図４を参照して説明する。本実施形態では、本発明を、画像情報を使用者の実視界上に重畳させる携帯型情報端末に適用した例を示す。
図１に示すように、本実施形態に係る虚像表示型情報表示システム１は、この虚像表示型情報表示システム１の構成部品（例えば電子回路等）が内蔵される筐体２と、画像情報を使用者の実視界上に重畳させる表示装置４とを有している。

筐体２は、略長方形平板形状をなす基部Ｂと、基部Ｂに第一揺動軸回りに揺動可能に接続されたジョイント部材１１と、ジョイント部材１１に第一揺動軸と平行な第二揺動軸回りに揺動可能に接続された略長方形平板形状をなす可動部Ｍとを有している。基部Ｂと可動部Ｍとは、互いの一短辺同士を略平行にした状態で、互いの一短辺同士がジョイント部材１１を介して接続されている。以下、筐体２において可動部Ｍ側の端部を一端、基部Ｂ側の端部を他端とする。

可動部Ｍには、可動部Ｍを厚み方向に貫く開口部Ｍ１が設けられている。以下、可動部Ｍの周面のうち、開口部Ｍ１の一方の開口端が形成される周面を正面Ｍｆとし、他方を背面Ｍｂとし、残りの周面（厚み方向に略平行な周面）を側面Ｍｓとする。

基部Ｂは、虚像表示型情報表示システム１の持ち手を構成している。以下、基部Ｂの周面のうち、基部Ｂと可動部Ｍとをその長手方向が略平行となるように配置した状態で可動部Ｍの正面Ｍｆと同じ側を向く周面を正面Ｂ１とし、正面Ｂ１とは反対側を向く面を背面Ｂ２とし、残りの周面（厚み方向に略平行な周面）を側面Ｂ３とする。

この虚像表示型情報表示システム１は、使用者が一端側を視線方向前方に位置するように基部Ｂを片手で保持しつつ、基部Ｂの正面Ｂ１を自身の側頭部等に当接させることで、虚像表示型情報表示システム１を自身の頭部に対して位置決めして、安定した保持を実現することができる。
また、基部Ｂには、虚像表示型情報表示システム１を操作するための操作部（図示せず）が設けられており、使用者が虚像表示型情報表示システム１を保持している手で虚像表示型情報表示システム１を操作することができるようになっている。

以下、基部Ｂに対する可動部Ｍの取付構造について説明する。
図２に示すように、ジョイント部材１１は、略長方形平板状の部材である。ジョイント部材１１は、その一長辺側が筐体２に接続されていて、基部Ｂに対して、基部Ｂの幅方向（図１において紙面に略直交する方向）に沿った軸線回りに揺動可能とされている。

また、ジョイント部材１１は、その他方の長辺側が可動部Ｍに接続されている。これにより、可動部Ｍは、ジョイント部材１１に対して、ジョイント部材１１の長手方向（図１において紙面に略直交する方向）に沿った軸線回り、すなわち基部Ｂに対するジョイント部材１１の揺動軸線と略平行な軸線回りに揺動可能とされている。

ジョイント部材１１の一長辺側には、一短辺側から他方の短辺側に貫通する挿通孔１１ａが形成されている。同様に、ジョイント部材１１の他方の長辺側には、一短辺側から他方の短辺側に貫通する挿通孔１１ｂが形成されている。
一方、基部Ｂには、一端側に、それぞれ長手方向に略直交する板状の軸受部Ｂ４が、突出状態に設けられている。
これら軸受部Ｂ４には、基部Ｂの幅方向（図１において紙面に略直交する方向）に沿って貫通する挿通孔Ｂ５が設けられている。

ジョイント部材１１は、その一長辺側が軸受部Ｂ４間に挟み込まれた状態で、一方の軸受部Ｂ４の挿通孔Ｂ５、ジョイント部材１１の一長辺側の挿通孔１１ａ、他方の軸受部Ｂ４の挿通孔Ｂ５をこの順番で貫くように第一接続ピンＰａが挿通されることで、基部Ｂに対して、第一接続ピンＰａの軸部Ｐａ１（第一揺動軸）回り（図１において紙面に略直交する軸線回り）に揺動可能に接続されている。
第一接続ピンＰａは、丸棒状の軸部Ｐａ１の一端にフランジＰａ２が設けられるものであって、挿通孔Ｂ５及び挿通孔１１ａに挿通された状態で、他端にナットＰａ３が螺合されることで、基部Ｂ及びジョイント部材１１に装着されている。

また、可動部Ｍには、その側面の長手方向の端部に、それぞれ長手方向に略直交する板状の軸受部Ｍ５が、突出状態に設けられている。これら軸受部Ｍ５には、可動部Ｍの幅方向（図１において紙面に略直交する方向）に沿って貫通する挿通孔Ｍ６が設けられている。
可動部Ｍは、ジョイント部材１１の他方の長辺側が軸受部Ｍ５間に挟み込まれた状態で、一方の軸受部Ｍ５の挿通孔Ｍ６、ジョイント部材１１の他方の長辺側の挿通孔１１ｂ、他方の軸受部Ｍ５の挿通孔Ｍ６をこの順番で貫くように第二接続ピンＰｂが挿通されることで、ジョイント部材１１に、第二接続ピンＰｂの軸部Ｐｂ１（第二揺動軸）回り（図１において紙面に略直交する軸線回り）に揺動可能に接続されている。
第二接続ピンＰｂは、丸棒状の軸部Ｐｂ１の一端にフランジＰｂ２が設けられるものであって、挿通孔Ｍ６及び挿通孔１１ｂに挿通された状態で、他端にナットＰｂ３が螺合されることで、ジョイント部材１１及び可動部Ｍに装着されている。

また、この虚像表示型情報表示システム１は、基部Ｂに対する可動部Ｍの位置が適正となる位置で基部Ｂとジョイント部材１１とを位置決め固定する第一位置決め機構１４と、基部Ｂに対する可動部Ｍの向きが適正となる位置でジョイント部材１１と可動部Ｍとを位置決め固定する第二位置決め機構１５とを有している。

第一位置決め機構１４は、基部Ｂとジョイント部材１１とのうちの一方の、他方に対向する部位に設けられる係合突起と、他方のうち、一方に対する他方の向きが適正になった際に係合突起に対向する部位に設けられる係合凹部と、係合突起と係合凹部とのうちの少なくともいずれか一方を他方との係合位置に向けて付勢する付勢部材とを有している。

本実施形態では、基部Ｂにおいて軸受部Ｂ４のジョイント部材１１を受ける面には、挿通孔Ｂ５の近傍に、円筒状の止まり穴１４ａが形成されている。この止まり穴１４ａ内には、先端が略半球形をなす円柱状の係合ピン１６（係合突起）が挿入されており、止まり穴１４ａの底面と係合ピン１６との間には、係合ピン１６を止まり穴１４ａから突出するように付勢するコイルスプリング１７（付勢部材）が設置されている。

また、ジョイント部材１１において挿通孔１１ａが形成される側面（ジョイント部材１１の短辺を構成する側面）には、挿通孔１１ａの周囲に、係合ピン１６の先端と係合する係合凹部１８が、挿通孔１１ａの軸線に対する距離をほぼ等しくして複数設けられている。
本実施形態では、ジョイント部材１１には、基部Ｂとジョイント部材１１とが直線状に配列された状態で係合ピン１６に対向する位置に、係合凹部１８ａが設けられている。また、ジョイント部材１１には、ジョイント部材１１がその一端側を基部Ｂの背面Ｂ２側に向くように傾斜した状態で係合ピン１６に対向する位置に、係合凹部１８ｂが設けられている。さらに、ジョイント部材１１には、ジョイント部材１１がその一端側を基部Ｂの正面Ｂ１側に向くように傾斜した状態で係合ピン１６に対向する位置に、係合凹部１８ｃが設けられている。これら係合凹部１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、それぞれジョイント部材１１の一方の側面と他方の側面とに、対にして設けられている。

第二位置決め機構１５は、ジョイント部材１１と可動部Ｍとのうちの一方の、他方に対向する部位に設けられる係合凹部と、他方のうち、一方に対する他方の向きが適正になった際に係合凹部に対向する部位に設けられる係合突起と、係合凹部と係合突起とのうちの少なくともいずれか一方を他方との係合位置に向けて付勢する付勢部材とを有している。

本実施形態では、可動部Ｍの軸受部Ｍ５においてジョイント部材１１を受ける面には、挿通孔Ｍ６の近傍に、円筒状の止まり穴１５ａが形成されている。この止まり穴１５ａ内には、先端が略半球形をなす円柱状の係合ピン１６が挿入されており、止まり穴１５ａの底面と係合ピン１６との間には、係合ピン１６を止まり穴１５ａから突出するように付勢するコイルスプリング１７が設置されている。

また、ジョイント部材１１において挿通孔１１ｂが形成される側面には、挿通孔１１ｂの周囲に、係合ピン１６の先端と係合する係合凹部１９が、挿通孔１１ｂの軸線に対する距離をほぼ等しくして複数設けられている。これら係合凹部１９は、ジョイント部材１１の一方の側面と他方の側面とに、それぞれ対にして設けられている。
本実施形態では、ジョイント部材１１には、ジョイント部材１１と可動部Ｍとが直線状に配列された状態で係合ピン１６に対向する位置に、係合凹部１９ａが設けられている。また、ジョイント部材１１には、可動部Ｍがその一端側がジョイント１１の短辺の延長線上よりも正面Ｍｆ側に位置するようにジョイント部材１１に対して傾斜した状態で係合ピン１６に対向する位置に、係合凹部１９ｂが設けられている。さらに、ジョイント部材１１には、可動部Ｍがその一端側がジョイント１１の短辺の延長線上よりも背面Ｍｂ側に位置するようにジョイント部材１１に対して傾斜した状態で係合ピン１６に対向する位置に、係合凹部１９ｃが設けられている。
これら係合凹部１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、それぞれジョイント部材１１の一方の側面と他方の側面とに、対にして設けられている。

そして、表示装置４の使用時には、図１に示すように、基部Ｂに対してジョイント部材１１を揺動させ、かつジョイント部材１１に対して可動部Ｍを揺動させて可動部Ｍを基部Ｂに対して略平行にすることで、顔幅調整を行うことができる。

表示装置４は、可動部Ｍに設けられるものであって、可動部Ｍの背面Ｍｂ側に設けられる画像表示部２１と、可動部Ｍの正面Ｍｆ側に設けられて開口部Ｍ１を通じて画像表示部２１の表示する画像情報が投影される半透過型光学素子２２とを有している。
表示装置４は、基部Ｂの正面Ｂ１を側頭部等に当接させている使用者からみて、その視線方向（筐体２の一端が向けられた方向）の半透過型光学素子２２よりも遠方に、画像情報の虚像を表示するものである。

ここで、画像表示部２１の表示する画像情報のデータは、図示せぬ記憶装置内に格納されている。画像表示部２１が表示する画像情報は、使用者が適宜選択するか、もしくは予め設定された条件に基づいて自動的に選択されるようになっている。

画像表示部２１は、例えば液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネル等のいわゆる薄型ディスプレイによって構成されている。本実施形態では、画像表示部２１は、略長方形平板形状をなしており、その片面側が画像情報の表示される表示面２１ａとされている。また、表示面２１ａは、図１において長辺が紙面に略平行となる向きの略長方形状とされている。

画像表示部２１は、可動部Ｍにヒンジ２３を介して取り付けられていて、ヒンジ２３の揺動軸線回りに揺動させることで、可動部Ｍに対する画像表示部２１の向きを変更することができるようになっている。
本実施形態では、画像表示部２１は、その一短辺を、可動部Ｍの開口部Ｍ１の縁部のうち、他端側の縁部に対してヒンジ２３を介して接続されており、可動部Ｍの背面Ｍｂに略直交しかつ可動部Ｍの長手方向に略平行となる面上で、ヒンジ２３の揺動軸線回りに揺動可能とされている。

そして、表示装置４の使用時には、画像表示部２１を変位させて、その表示面２１ａを可動部Ｍの正面Ｍｆ側の一端寄りに向けて（言い換えれば可動部Ｍの一端側の正面Ｍｆ寄りに向けて）、画像表示部２１を半透過型光学素子２２に対して略平行にすることで、画像表示部２１の発する光が開口部Ｍ１を通じて半透過型光学素子２２の反射面２２ａに入力される。また、表示装置４を使用しない場合には、画像表示部２１を変位させて、可動部Ｍの開口部Ｍ１内に収納することで、虚像表示型情報表示システム１の外形寸法を小さくすることができる。

半透過型光学素子２２は、凹曲面状の反射面２２ａを有する部材であって、開口部Ｍ１を通じて画像表示部２１からの光を、反射面２２ａによって筐体２の他端側に向けて反射させることによって、他端部を頭側部に当接させた状態の使用者からみて半透過型光学素子２２よりも遠方に、画像情報の虚像を表示するものである。
半透過型光学素子２２において、反射面２２ａが形成される領域は、使用者の実視界からの光を透過させる構成とされており、使用者は、半透過型光学素子２２を通じて視線方向遠方の景色も視認することができるようになっている。

本実施形態では、半透過型光学素子２２は、アクリルやポリカーボネート等の透明な材質からなる略長方形板状の部材であって、その片面側に金属膜等の反射層が形成されていて、ハーフミラーとして機能する。この反射層の表面が、画像表示部２１から入射した光線を表面で反射させる反射面２２ａとされている。

また、半透過型光学素子２２は、一方の短辺がヒンジ２６を介して可動部Ｍの一端近傍に接続されており、ヒンジ２６の揺動軸線回りに揺動することができるようになっている。
そして、表示装置４の使用時には、図１に示すように、反射面２２ａが使用者に向くように可動部Ｍの正面Ｍｆから屹立させることで、画像表示部２１から発せられた光が使用者に向けて反射される。本実施形態では、表示装置４の使用時には、画像表示部２１と半透過型光学素子２２とが略平行に対向配置される。
また、表示装置４を使用しない場合には、半透過型光学素子２２を可動部Ｍの正面Ｍｆに沿うように折り畳むことで、虚像表示型情報表示システム１の外形寸法を小さくすることができる。

また、反射面２２ａは、長手方向（図１において紙面に略平行な方向）及び短手方向（図１において紙面に略垂直な方向）にそれぞれ曲率を有する凹曲面状に形成されており、表示装置４においては、画像表示部２１が発する光線を使用者に向けて反射し、虚像の観察を可能にする凹面鏡として機能する。
さらに、反射面２２ａは、長手方向においてヒンジ２６との接続端から離間するにつれて次第に曲率が増大させられており、これによって反射面２２ａの長手方向の各部における画像表示部２１の表示面２１ａまでの距離の差によって生じる収差が解消されて、歪みのない画像情報の虚像が形成されるようになっている。

また、半透過型光学素子２２は、反射面２２ａが形成される領域の肉厚が均一とされている。これによって、視線方向遠方から使用者に向けて半透過型光学素子２２に入射した光線は、半透過型光学素子２２によって屈折させられることなく、使用者の瞳に入射することとなり、使用者が視線方向遠方の景色を歪みなく良好に視認することができる。

この虚像表示型情報表示システム１を使用する場合には、図１に示すように、画像表示部２１を筐体２の背面２ｃ側に引き出し、半透過型光学素子２２を正面２ｂに対して屹立させる（すなわち表示装置４を使用時の配置とする）。
このように表示装置４を使用時の配置とした状態で、前記のように、使用者が筐体２を一方の手と側頭部とで保持することで、使用者が表示装置４の表示する虚像を視認することができる。

本実施形態では、半透過型光学素子２２が使用者の実視界からの光を透過させるので、使用者は、表示装置４が表示する虚像に加えて、実視界の風景も視認することができる。すなわち、この虚像表示型情報表示システム１では、使用者の実視界上に表示装置４が表示する虚像が重畳される。

この虚像表示型情報表示システム１では、半透過型光学素子２２は、反射面２２ａが凹曲面とされていて、この反射面２２ａが表示装置４において凹面鏡として機能するので、画像表示部２１の表示する画像情報が、使用者からみて半透過型光学素子２２よりも視線方向遠方に虚像として拡大表示される。

この虚像表示型情報表示システム１は、基部Ｂに対してジョイント部材１１を揺動させることで、使用者による保持姿勢や、使用者の顔幅に応じて、使用者に対する表示装置４の位置の調節（基部Ｂに対する可動部Ｍの相対位置の調節）を行うことができる。
具体的には、図３に示すように、基部Ｂに対してジョイント部材１１を第一接続ピンＰａの軸部Ｐａ１回り（第一揺動軸回り）に揺動させて、基部Ｂに対するジョイント部材１１の向きを変えることで、基部Ｂの正面Ｂ１に対する可動部Ｍの正面Ｍ１の位置を調整することができる。

なお、図３（ａ）では、基部Ｂとジョイント部材１１と可動部Ｍとを直線状に配置し、基部Ｂの正面Ｂ１と可動部Ｍの正面Ｍｆとを同一平面上に位置させた状態を示している。この状態では、第一位置決め機構１４によって、ジョイント部材１１が基部Ｂに対して位置決め固定されている。具体的には、この状態では、ジョイント部材１１の一長辺側に設けられた係合凹部１８ａが、基部Ｂの軸受部Ｂ４に設けられた係合ピン１６に対向する位置にあり、係合ピン１６の先端が係合凹部１８ｂに係合されていて、これによってジョイント部材１１が基部Ｂに対して位置決め固定されている。

また、この状態では、第二位置決め機構１５によって、可動部Ｍがジョイント部材１１に対して位置決め固定されている。具体的には、この状態では、ジョイント部材１１の一長辺側に設けられた係合凹部１９ａが、可動部Ｍの軸受部Ｍ５に設けられた係合ピン１６に対向する位置にあり、係合ピン１６の先端が係合凹部１９ａに係合されている。これによって可動部Ｍがジョイント部材１１に対して位置決め固定されている。

なお、図３（ｂ）に示す状態は、図３（ａ）の状態から、ジョイント部材１１に対する可動部Ｍの向きは変えずに、基部Ｂに対してジョイント部材１１を第一接続ピンＰａの軸部Ｐａ１回り（第一揺動軸回り）に揺動させて、基部Ｂに対するジョイント部材１１の向きを変えた状態である。
この状態では、第一位置決め機構１４によって、ジョイント部材１１が基部Ｂに対して位置決め固定されている。具体的には、この状態では、ジョイント部材１１の一長辺側に設けられた係合凹部１８ｂが、基部Ｂの軸受部Ｂ４に設けられた係合ピン１６に対向する位置にあり、係合ピン１６の先端が係合凹部１８ｂに係合されている。これによってジョイント部材１１が基部Ｂに対して位置決め固定されている。

ここで、このように基部Ｂに対してジョイント部材１１を第一接続ピンＰａの軸部Ｐａ１のみの回りに揺動させると、可動部Ｍの基部Ｂに対する向きが変わってしまう。
すると、可動部Ｍに設けられる表示装置４の向きも変わるため、表示装置４の半透過型光学素子２２を介して半透過型光学素子２２よりも遠方に表示される虚像の表示面も、図１のＦ’で示す仮想面のように、表示装置４の光軸に直交する面Ｆ（好ましい虚像の表示面）から傾いてしまう。

この虚像表示型情報表示システム１では、可動部Ｍをジョイント部材１１に対して第二接続ピンＰｂの軸部Ｐｂ１回りに揺動させることで、基部Ｂに対する可動部Ｍの向きを調整することができるので、虚像の表示面の傾斜を解消することができ、虚像の視認を良好に行うことができる。

具体的には、筐体２に対するジョイント部材１１の向きの調整作業の際に、可動部Ｍを、図３（ｃ）において破線で示す状態（図３（ｂ）に示す状態と同じ状態）から、第二接続ピンＰｂの軸部Ｐｂ１回り（第二揺動軸回り）に揺動させて、ジョイント部材１１に対する可動部Ｍの向きを変えて、図３（ｃ）に実線で示すように、可動部Ｍの基部Ｂに対する向きを調整前の状態（図３（ａ）に示す状態及び図４に破線で示す状態）と同じにすることで、虚像の表示面の傾斜を解消することができる。

ここで、図３（ｃ）及び図４に実線で示す状態では、第二位置決め機構１５によって、可動部Ｍがジョイント部材１１に対して位置決め固定されている。具体的には、ジョイント部材１１の他方の長辺側に設けられた係合凹部１９ｂが、可動部Ｍの軸受部Ｍ５に設けられた係合ピン１６に対向する位置にあり、係合ピン１６の先端が係合凹部１９ｂに係合されている。これによって可動部Ｍがジョイント部材１１に対して位置決め固定されている。

そして、上記手順とは逆方向にジョイント部材１１及び可動部Ｍを揺動させることで、図４に二点差線で示すように、上記手順による位置調整とは逆に、可動部Ｍを基部Ｂよりも正面Ｂ１側に位置させることができる。

ここで、図４に二点差線で示す状態では、第一位置決め機構１４によるジョイント部材１１の位置決め、及び第二位置決め機構による可動部材Ｍの位置決めが行われている。
具体的には、ジョイント部材１１の一長辺側に設けられた係合凹部１８ｃが、基部Ｂの軸受部Ｂ４に設けられた係合ピン１６に対向する位置にあり、係合ピン１６の先端が係合凹部１８ｃに係合されている。これによってジョイント部材１１が基部Ｂに対して位置決め固定されている。
また、ジョイント部材１１の他方の長辺側に設けられた係合凹部１９ｃが、可動部Ｍの軸受部Ｍ５に設けられた係合ピン１６に対向する位置にあり、係合ピン１６の先端が係合凹部１９ｃに係合されている。

このように、この虚像表示型情報表示システム１は、図４に示すように、使用者による保持姿勢や、使用者の顔幅に応じて、使用者に対する表示装置４の位置の調節（基部Ｂに対する表示装置４の相対位置の調節）を行うことができるので、画像表示部２１の表示面２１ａの中心から発する光が、常に使用者の観察位置（網膜）の中心に導かれて、使用者が画像情報を良好に視認することが可能となる。

また、この虚像表示型情報表示システム１では、第一位置決め機構１４及び第二位置決め機構１５により、基部Ｂに対するジョイント部材１１の位置決め及びジョイント部材１１に対する可動部Ｍの位置決めが自動的に行われるので、基部Ｂに対する可動部Ｍの位置や向きの調整を容易かつ迅速に行うことができる。

ここで、本実施形態では、虚像表示型情報表示システム１の第一位置決め機構１４及び第二位置決め機構１５を、係合ピン１６とコイルスプリング１７、及び係合凹部１８，１９とによって構成した例を示したが、第一位置決め機構１４及び第二位置決め機構１５の構成は、他の構成としてもよい。
図５に、一例として、第二位置決め機構１５の代わりに第二位置決め機構２７を用いた構成について示す。

第二位置決め機構２７は、第二位置決め機構１５において、第二接続ピンＰｂ、ナットＰａ３、止まり穴１５ａ、係合ピン１６、コイルスプリング１７、及び係合凹部１９をなくし、代わりに可動部Ｍに第一係合部材２８を設け、ジョイント部材１１に第二係合部材２９を設けて、これら第一、第二係合部材２８，２９によって係合突起及び係合凹部を構成したものである。

具体的には、第一係合部材２８は、可動部Ｍの軸受部Ｍ５の挿通孔Ｍ６内に、軸線方向への移動を可能にかつ軸線回りの回転を規制されて挿入された略円筒形状の部材であって、ジョイント部材１１側の端部に底面が設けられている。
第一係合部材２８の底面には、その中心に挿通孔２８ａが設けられている。また、底面においてジョイント部材１１側を向く面には、直径方向に沿って一本の突条２８ｂが設けられていて、この突条２８ｂによって係合突起が構成されている。突条２８ｂの形状は任意であるが、この例では突条２８ｂは断面視山形とされている。

一方、ジョイント部材１１の短辺を構成する側面のうち、軸受部Ｍ５に対向する部位には、この側面と略平行に、中心に挿通孔２９ａが設けられた略円盤状の第二係合部材２９が軸線回りの回転を規制して設けられている。第二係合部材２９において軸受部Ｍ５に対向する面には、直径方向に沿って複数の溝２９ｂ，２９ｃが設けられており、これらの溝２９ｂ，２９ｃによって係合凹部が構成されている。

第一係合部材２８と第二係合部材２９とは、それぞれの挿入口２８ａ，２９ａに第三接続ピンＰｃが挿入されることによって係合されていて、これによって画像表示部２１とジョイント部材１１とが接続されている。
この第三接続ピンＰｃは、丸棒状の軸部Ｐｃ１（第二揺動軸）の一端にフランジＰｃ２が設けられており、他端が第一係合部材２８の挿入口２８ａ、第二係合部材２９の挿通孔２９ｃにこの順番で挿通されて、他端が挿通孔２９ｃ内面に係合することで、第一係合部材２８と第二係合部材２９とを係合するものである。

また、第三接続ピンＰｃのフランジＰｃ２と第一係合部材２８の底面との間には、コイルスプリングＰｃ３（付勢部材）が設けられており、第一係合部材２８は、このコイルスプリングＰｃ３の付勢力によって第二係合部材２９に押し付けられている。

この第二位置決め機構２７では、上記のように第一係合部材２８が第二係合部材２９に向けて付勢されているので、ジョイント部材１１に対して可動部Ｍを第三接続ピンＰｃの軸部Ｐｃ１回り（第二揺動軸回り）に揺動させて第一係合部材２８の突条２８ｂの向きが第二係合部材２９の溝２９ｂ，２９ｃのうちのいずれかの向きと一致すると、これら突条２８ｂと溝２９ｂ（または溝２９ｃ）とが係合して、ジョイント部材１１に対する可動部Ｍとの位置決め固定が行われる。

ここで、この第二位置決め機構２７において、第二係合部２９には、図６に示すように、直径方向に溝を多数設けてもよい。このように溝を多数設けることで、ジョイント部材１１に対する可動部Ｍの位置を、より細かく位置決めすることができる。

また、この虚像表示型情報表示システム１には、図７に示すように、基部Ｂにおいて使用者の頬のあたる部分（例えば基部Ｂの正面Ｂ１においてジョイント部材１１との境界近傍）に頬当て３１を設けたり、使用者の耳のあたる部分（例えば基部Ｂの正面Ｂ１において他端近傍部分）に耳当て３２を設けることで、使用者による支持が安定するとともに、長時間使用しても疲労しにくくなる。

本発明の一実施形態に係る虚像表示型情報表示システムを示す平面図である。 図１の虚像表示型情報表示システムの構成を示す分解斜視図である。 図１の虚像表示型情報表示システムの動作を示す図である。 図１の虚像表示型情報表示システムの動作を示す図である。 本発明に係る虚像表示型情報表示システムの他の形態例を示す斜視図である。 本発明に係る虚像表示型情報表示システムの他の形態例を示す斜視図である。 本発明に係る虚像表示型情報表示システムの他の形態例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 虚像表示型情報表示システム
２ 筐体
４ 表示装置
６ 画像表示部
７ 半透過型光学素子
７ａ 反射面
Ｐａ１ 軸部（第一揺動軸）
Ｐｂ１，Ｐｃ１ 軸部（第二揺動軸）
１１ ジョイント部材
１４ 第一位置決め機構
１５，２７ 第二位置決め機構
１６ 係合ピン（係合突起）
１７ コイルスプリング（付勢部材）
１８，１９ 係合凹部
Ｂ 基部
Ｍ 可動部

Claims (4)

1. 筐体に、画像表示部と、該画像表示部からの光を反射するとともに使用者の視線方向の実視野からの光を透過する半透過型光学素子とを備える表示装置が設けられ、該表示装置によって、前記使用者からみて前記半透過型光学素子よりも遠方に前記画像表示部が表示する画像情報の虚像を表示する虚像表示型情報表示システムであって、
   前記筐体が、前記使用者に保持される基部と、
   該基部に第一揺動軸を介して揺動可能に接続されたジョイント部材と、
   該ジョイント部材に前記第一揺動軸と平行に配置される第二揺動軸を介して揺動可能に接続された可動部とを有し、
   前記表示装置は、前記可動部に設けられている虚像表示型情報表示システム。
2. 前記基部に対する前記可動部の位置が適正となる位置で前記基部と前記ジョイント部材とを位置決め固定する第一位置決め機構と、
   前記基部に対する前記可動部の向きが適正となる位置で前記ジョイント部材と前記可動部とを位置決め固定する第二位置決め機構とを有している請求項１記載の虚像表示型情報表示システム。
3. 前記第一位置決め機構は、前記基部と前記ジョイント部材とのうちの一方の、他方に対向する部位に設けられる係合突起と、
   前記他方のうち、前記一方に対する前記他方の向きが適正となった際に前記係合突起に対向する部位に設けられる係合凹部と、
   前記係合突起と前記係合凹部とのうちの少なくともいずれか一方を他方との係合位置に向けて付勢する付勢部材とを有している請求項２記載の虚像表示型情報表示システム。
4. 前記第二位置決め機構は、前記ジョイント部材と前記可動部とのうちの一方の、他方に対向する部位に設けられる係合突起と、
   前記他方のうち、前記一方に対する前記他方の向きが適正となった際に前記係合突起に対向する部位に設けられる係合凹部と、
   前記係合突起と前記係合凹部とのうちの少なくともいずれか一方を他方との係合位置に向けて付勢する付勢部材とを有している請求項２または３に記載の虚像表示型情報表示システム。

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