JP2008067285A - ヘッドマウント型表示装置、及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】眼鏡に取付けて用いるタイプの小型の画像表示装置を、使用時の位置決めを容易に行えるように改良する。
【解決手段】画像表示装置１００は、眼鏡２００のつる２１０に固定できる本体部１１０と、この本体部１１０に近接する待機位置からレンズ２２０の直前の使用位置まで移動する画像表示部１２０とを備えている。画像表示部１２０の使用位置は予め決定されており、画像表示部１２０の待機位置から使用位置への移動は自動的に行われる。それにより、画像表示部１２０は適切な位置に位置決めされる。なお、画像表示部１２０にはディスプレイ１２５と自由曲面プリズム１２６とが内蔵されており、画像表示部１２０が使用位置にあるとき、ディスプレイ１２５に表示された画像を使用者は拡大して見ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、頭部などの身体に装着して使用可能な、小型のヘッドマウント型表示装置に関する。

頭部などの身体に装着して使用され、使用者の眼前に画像を表示するヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）が、バーチャルリアリティをはじめ種々の分野で利用されている。ＨＭＤは、通常、外光を遮断して画像のみを表示するようなものとされ、一般的にはゴーグル形状、あるいは大型の眼鏡のフレーム形状に形成される。ＨＭＤを使用すると、使用者はどの方向を向いていても画像を見ることができる反面、外界を見ることはできなくなる。

近年、画像を視界の一部に表示し、外界も、画像も見られるようにした小型の画像表示装置が提案されている。
このタイプの画像表示装置は、例えば、特開平７−２０９６００号公報に開示されている。この画像表示装置は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、反射ミラー、接眼レンズ等を１つの筐体に保持するとともに、その筐体にクリップを取付けてなり、クリップで眼鏡やサングラスのフレームに装着するように構成されている。筐体は眼鏡のフレームの上部外側寄りに取付けられるようになっており、ＬＣＤに表示された画像を、反射ミラーと接眼レンズ、さらに眼鏡のレンズを介して、使用者の一方の眼に斜め上方から与えるようにされている。

このタイプの画像表示装置は、視線の移動により、外界を見るか、画像を見るかの選択を行えるので、日常生活の場面で使用でき、使用の場面として室内外を特に問わない点で価値が高い。
それゆえ、このような画像表示装置であれば、音を再生するものであり、若者のライフスタイルを大きく変えた携帯型ヘッドフォンステレオの映像版といった用途に応用可能かもしれない。

ところで、このタイプの画像表示装置は既存の眼鏡に取付けることを意図しているが、その場合の画像表示装置の眼鏡に対する取付けは使用者が自ら自分の手で行う。しかしながら、画像表示装置で画像を見られるようにするには、画像表示装置の位置決めが重要であり、正確に位置決めを行った状態で画像表示装置を眼鏡に取付けるのはそれほど簡単ではない。
また、上述の如き画像表示装置は、それを使用しないときには眼鏡から取外し、また画像表示装置が必要となったときに眼鏡に取付けるという眼鏡に対する頻繁な着脱が予定されているものであるため、画像表示装置を正確に位置決めした状態で眼鏡に取付けるのが難しいということは、画像表示装置を使用することを顧客が敬遠する原因にもなりかねない。

本発明は、かかる課題を解消するものであり、ヘッドマウント型の表示装置を位置決めに関する苦労なく使用できるようにするための技術を提供することを目的とする。

本願発明者は、以下のヘッドマウント型表示装置と、画像表示装置を、上述の課題を解決することのできる発明として提案する。

本願発明のヘッドマウント型表示装置は、以下のようなものである。
即ち、本願発明のヘッドマウント型表示装置は、２本のつるを備えており、その２本の前記つるを用いて使用者の身体に固定できるようにされた眼鏡形状とされた本体と、２本の前記つるのうちの少なくとも一方である取付けつるに取付けられた画像表示部とからなる。
そして、このヘッドマウント型表示装置の前記画像表示部は、当該ヘッドマウント型表示装置の使用時に、使用者の身体に前記本体が固定された場合における前記取付けつるに近い側に位置する使用者の一方の眼の前の使用位置に位置するようになっているとともに、所定の画像の像光を前記一方の眼に導くことによって、当該一方の眼の視野の一部である表示範囲に存在するような状態で当該一方の眼で前記画像を見られるようにする表示手段を備えているとともに、前記画像表示部は、前記取付けつるの側方の待機位置と、前記使用位置との間を、前記使用位置で位置決め可能に移動可能とされている。
このヘッドマウント型表示装置は、眼鏡様の形状となっている本体の前方と側方に、使用位置と待機位置という２つの位置を想定し、その２つの位置の間で、従来技術における画像表示装置と同様の機能を有する画像表示部を移動させることとしている。しかも、待機位置から使用位置に移動する画像表示部は適当な位置に位置決めされる。したがって、使用者は、このヘッドマウント型表示装置を使用するにあたって、画像表示部の位置決めに苦労することがない。
なお、画像表示部の位置決めされる位置は、個人差などを考慮して適当に調節できるようにしてもよい。例えば、ヘッドマウント型表示装置の使用を最初に行う際などに、画像表示部の位置決めされる位置を決定し、その後はその決定された位置が画像表示部の使用位置になるようにすれば、画像表示部の位置決めされる位置を決定した以降はヘッドマウント型表示装置は自動的に適当な位置に位置決めされることになる。
また、待機位置は、本体のつるに対して多少上下方向にずれていても構わない。

本発明のヘッドマウント型表示装置における画像表示部は、手動で移動させるようになっていても構わないし、自動的に移動させるようになっていても構わない。本発明のヘッドマウント型表示装置は、また、待機位置と使用位置との間の移動を行わせる画像表示部を、一方向を手動で、他方向を自動で移動させるようなものとされていてもよい。画像表示部の移動を自動で行えるようにすれば、使用者にとって便利である。
本発明のヘッドマウント型表示装置は、例えば、スイッチと、前記スイッチの操作により駆動力を発生させる駆動機構とを備えており、前記画像表示部は、前記スイッチを操作した場合に前記待機位置から前記使用位置まで前記駆動機構の発生させた駆動力により移動するようになっていてもよい。このようにして画像表示部を自動的に移動させるようにすることができる。
なお、駆動機構は、モータや、アクチュエータなどの電力をその駆動力の源となるエネルギーとするものであってもよい。また、駆動機構は、ゼンマイやバネなどの、電力以外のエネルギーをその駆動力の源とするものであってもよい。
スイッチは、例えばリモートコントローラに取付けるなど、ヘッドマウント型表示装置の使用者の頭部に取付けられる部分以外の部分に取付けられていても構わない。画像表示部は、また、スイッチ（このスイッチは上記スイッチと同じものでも異なるものでもよい。）を操作した場合に前記使用位置から前記待機位置まで前記駆動機構の発生させた駆動力により移動するようにされていてもよい。

駆動機構を有する本発明のヘッドマウント型表示装置は、前記待機位置から前記使用位置まで延びるレールと、このレールに案内されて前記駆動機構の発生する駆動力により移動する、その先端に前記画像表示部が取付けられた曲折可能な棒状体と、を備えていてもよい。この場合、前記画像表示部は、前記棒状体の移動に伴って、前記待機位置から前記使用位置まで移動するようになっていてもよい。
画像表示部は、待機位置に位置するときと使用位置に位置するときとで、その向きを変える必要がある場合がある。上述のようなレールを用いれば、そのような向きの変更を容易に行える。
前記画像表示部は、前記棒状体の先端に、前記棒状体に対する角度を変化させられるようにして取付けられていてもよい。このようにすることで、使用位置にある画像表示部の角度を変化させられるようになるので、使用者が画像を見やすくなる。画像表示部の角度を可変とするにあたっては、棒状体の先端と画像表示部との取付けを、例えば、球体関節、ユニバーサルジョイントを用いて行えばよい。

なお、本発明のヘッドマウント型表示装置は、片眼用でも両眼用でもよい。本発明のヘッドマウント型表示装置は、片眼用であれば、画像表示部及びそれに関連する駆動機構等が右眼側又は左眼側の一方のみに準備され、両眼用であれば、画像表示部及びそれに関連する駆動機構等が右眼側又は左眼側の双方に一対ずつ準備されることになる。

次に、本願発明者が提案する画像表示装置について説明する。
本願の画像表示装置は、２本のつるを備えており、その２本の前記つるを用いて使用者の身体に固定できるようにされた眼鏡に、その眼鏡の２本の前記つるのうちの少なくとも一方である取付けつるに取付けることで、当該眼鏡との組合わせによりヘッドマウント型表示装置を構成するものである。
そしてこの画像表示装置は、当該画像表示装置を眼鏡と組合わせることにより構成されるヘッドマウント型表示装置の使用時に、使用者の身体に前記眼鏡が固定された場合における前記取付けつるに近い側に位置する使用者の一方の眼の前の使用位置に位置するようになっている画像表示部であり、所定の画像の像光を前記一方の眼に導くことによって、当該一方の眼の視野の一部である表示範囲に存在するような状態で当該一方の眼で前記画像を見られるようにする表示手段を備えているものと、前記取付けつるの側方に固定される本体部と、を備えており、前記画像表示部は、前記本体部の前方で且つ前記取付けつるの側方にあたる待機位置と、前記使用位置との間を、前記使用位置で位置決め可能に移動可能とされている。
このような画像表示装置を眼鏡に取付けて構成されるヘッドマウント型表示装置は、上述したヘッドマウント型表示装置同様に、ヘッドマウント型表示装置を使用するにあたって、画像表示部の位置決めに使用者が苦労することがないという効果を有する。このようなヘッドマウント型表示装置は、また、眼鏡をヘッドマウント型表示装置にできるという効果を有する。特に、本発明の画像表示装置を眼鏡に対して着脱自在としておけば、眼鏡を通常の眼鏡として使ったり、或いはヘッドマウント型表示装置として使ったりという選択を使用者が自由に行えるようになるので便利である。これは、ファッション的な要素が強い眼鏡をファッション性が求められる場面では、眼鏡として、そのファッション性を殺さないで使用できることに繋がるので、ヘッドマウント型表示装置の普及に効果的である。

この画像表示装置は、上述したヘッドマウント型表示装置の一部を抜出して眼鏡に取付けられるようにしたものとして把握することができる。したがって、上述のヘッドマウント型表示装置が備える特徴は、原則として、上述の画像表示装置にも応用できる。
例えば、本発明の画像表示装置でも、画像表示部の位置決めされる位置を、個人差などを考慮して適当に調節できるようにしてもよい。
本発明の画像表示装置における画像表示部は、手動で移動させるようになっていても構わないし、自動的に移動させるようになっていても構わない。本発明の画像表示装置は、また、待機位置と使用位置との間の移動を行わせる画像表示部を、一方向を手動で、他方向を自動で移動させるようなものとされていてもよい。例えば、本発明の画像表示装置の前記本体部には、スイッチと、前記スイッチの操作により駆動力を発生させる駆動機構と、が設けられており、前記画像表示部は、前記スイッチを操作した場合に前記待機位置から前記使用位置まで前記駆動機構の発生させた駆動力により移動するようになっていてもよい。
本発明の画像表示装置の駆動機構は、モータや、アクチュエータなどの電力をその駆動力の源となるエネルギーとするものであってもよい。また、駆動機構は、ゼンマイやバネなどの、電力以外のエネルギーをその駆動力の源とするものであってもよい。
また、本発明の画像表示装置は、前記待機位置から前記使用位置まで延びるその基端が前記本体部に接続されたレールと、このレールに案内されて前記駆動機構の発生する駆動力により移動する、その先端に前記画像表示部が取付けられた曲折可能な棒状体と、を備えており、前記画像表示部は、前記棒状体の移動に伴って、前記待機位置から前記使用位置まで移動するようになっていてもよい。
画像表示装置における前記画像表示部は、前記棒状体の先端に、前記棒状体に対する角度を変化させられるようにして取付けられていてもよい。このようにすることで、使用位置にある画像表示部の角度を変化させられるようになるので、使用者が画像を見やすくなる。画像表示部の角度を可変とするにあたっては、棒状体の先端と画像表示部との取付けを、例えば、球体関節、ユニバーサルジョイントを用いて行えばよい。

なお、画像表示装置を取付ける眼鏡は、普通に市販されている一般的な眼鏡であってもよいし、専用品であってもよい。専用品であれば、画像表示装置を取付けるべき眼鏡のつるに適当な加工を行うことにより、画像表示装置の眼鏡に対する位置決めを正確に行うのを容易にすることができるようになるため、画像表示装置の画像表示部の位置決めの正確性を増すのにより便利である。

上述の画像表示装置は、右眼用或いは左眼用のヘッドマウント型表示装置を構成するために１つずつ用いられるものであってもよいし、両眼用のヘッドマウント型表示装置を構成するために左右それぞれの眼用に１つずつ、２つを対で使用されるものであってもよい。

以下、本発明の好ましい一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

この実施形態では、本発明の画像表示装置であって、眼鏡に取付けることにより、眼鏡とともに本発明におけるヘッドマウント型表示装置を構成するものについて説明を行う。画像表示装置が取付けられた眼鏡は本発明のヘッドマウント型表示装置の例となる。

本発明の画像表示装置１００は、図１に示したように構成されている。図中２００で示したのは、画像表示装置１００が取付けられる眼鏡である。
この眼鏡２００は、つる２１０と、レンズ２２０と、ブリッジ２３０とを備えている。つる２１０とレンズ２２０はともに２つずつ存在する。ブリッジ２３０はレンズ２２０同士を繋ぐものなので１つのみである。つる２１０は、使用者の頭部へ眼鏡２００を固定するものである。２本のつる２１０の先端を使用者の両耳にそれぞれ係止するか、或いは２本のつるにより使用者の頭部を挟み込むことで、使用者の頭部に眼鏡２００が固定される。
なお、図１（ａ）は、画像表示装置１００中の後述する画像表示部が待機位置にある状態を、図１（ｂ）は画像表示部が使用位置にある状態を示している。また、図１（ａ）、（ｂ）はともに平断面図であるが、眼鏡の右半分は図示を省略している。

画像表示装置１００は、本体部１１０、画像表示部１２０を備えている。

本体部１１０は、この実施形態では樹脂製とされ、且つこの実施形態では細長い直方体形状とされた中空の本体ケース１１１を備えている。この本体部１１０は、眼鏡２００のつる２１０に沿って固定されるので断面矩形である必要はないが、細長い形状とするのが好ましい。
本体部１１０が備える本体ケース１１１の内部には、モータ１１２、ウォームギア１１３、移動体１１４、本体制御基板１１５が内蔵されている。また、本体ケース１１１の外部には、固定部１１６と、レール１１７と、板バネ１１８と、接続体１１９が設けられている。

モータ１１２は駆動力を発生させるものであり、図示せぬ電源（一般的には、小型のボタン電池が採用される。この実施形態では、ボタン電池は本体ケース１１１内に配されるがその図示を省略した。）から供給された電力によって駆動するようにされている。モータ１１２は、モータ軸１１２Ａを備えており、モータ軸１１２Ａを任意の方向で回転させることができる。
ウォームギア１１３は、本体ケース１１１の長さ方向に沿って配されている。ウォームギア１１３は、円筒形であり、その外周面にネジ切りがされている。ウォームギア１１３のモータ１１２寄りの端面の中心に、上述したモータ軸１１２Ａの先端が埋め込まれ、固定されている。したがって、ウォームギア１１３は、モータ１１２が駆動し、モータ軸１１２Ａが回転した場合にはそれに伴って回転する。
移動体１１４は、ウォームギア１１３と接しており、ウォームギア１１３の回転に伴って、ウォームギア１１３の長さ方向に移動するものである。この実施形態では、移動体１１４は、画像表示装置１００を眼鏡２００に取付けることによって構成されたヘッドマウント型表示装置の使用時におけるウォームギア１１３の上方に、ウォームギア１１３と接するような状態で配されている。移動体１１４の下方の面にはネジ切りがなされており、ネジ切りされたウォームギア１１３の外周面と噛み合うようになっている。それにより、移動体１１４は、ウォームギア１１３の回転に伴って、ウォームギア１１３の長さ方向に沿って移動するようになっている。なお、移動体１１４の移動方向は、ウォームギア１１３の回転方向によって変化する。
本体制御基板１１５は、モータ１１２を制御するものである。本体制御基板１１５は、図示を省略のアンテナを含んでいる。そのアンテナは、図外のリモコンに設けられた図示せぬスイッチの操作内容を含む信号を受取ることができるようになっている。その信号は、モータ１１２の駆動を開始することを指示するものであり、且つモータ軸１１２Ａをどちらの方向に回転させるかという内容を含んでいる。本体制御基板１１５はこの信号を、スイッチの操作を契機にリモコンから受付けたときに、その信号の内容に応じてモータ１１２を駆動させる。なお、この実施形態では、外部のリモコンから本体制御基板１１５へのデータの伝送を無線で行ったが、これを有線で行うようにすることも可能である。また、この実施形態では、スイッチを本体部１１０外のリモコンに設けたが、それを本体部１１０や画像表示部１２０に設けることも可能である。

固定部１１６は、本体部１１０と眼鏡２００のつる２１０とを固定するものである。この場合の固定は、着脱自在にすることができる。固定部１１６は、この実施形態では、金属製である。固定部１１６は、この実施形態では、つる２１０の外側（使用者の頭から遠い側）の部材と、つる２１０の内側（使用者の頭に近い側）の部材に分かれている。固定部１１６の内側の部材、外側の部材ともに、互いに対向する面がつる２１０の上下に食み出すようになっている。また、固定部１１６のつる２１０の上部に食み出した部分同士は、小型のビスにより互いに固定できるようになっている。そのような構造により、固定部１１６は、内側の部材と外側の部材で眼鏡２００のつる２１０を挟持することにより、本体部１１０と眼鏡２００のつる２１０の固定をなすことができるようになっている。
なお、固定部１１６は、本体部１１０と眼鏡２００のつる２１０とを固定できるようになっていればその構成は特には問わない。例えば、つる２１０が金属である場合には、固定部１１６を、本体部１１０をつる２１０に吸着させるだけの磁力を持つ磁石によって構成することができる。
また、上述の例では、眼鏡のつる２１０には特に工夫がなされていないが、例えば本体部１１０をつる２１０に取付ける際につる２１０の長さ方向における本体部１１０の位置決めを行い易くするなどの目的で、つる２１０に何らかの工夫を行うことも考えられる。

レール１１７は、図２に示したように、上方が開放された断面略コの字型の形状とされ、溝を有している。なお、図２は、レール１１７の周辺を、眼鏡２００のつる２１０の先端側から見た状態を概略で示す図である。
レール１１７は、本体部１１０をつる２１０に固定したときにつる２１０に略沿うようにされており、またその先端が眼鏡２００のレンズ２２０に向けて緩やかにカーブするようにされている。レール１１７の基端は、本体部１１０に固定されている。レール１１７は、板バネ１１８を案内するものである。
板バネ１１８は、レール１１７の半分程の長さとされたバネ性の強い板状の金属板である。板バネ１１８は、図２に示したように、その幅方向がレール１１７の上下方向に伸びる向きでレール１１７の溝に嵌め込まれている。板バネ１１８の基端は、接続体１１９に固定されている。
接続体１１９は、移動体１１４と板バネ１１８とを接続するための部品であり、板状に形成されている。なお、接続体１１９は、移動体１１４の移動範囲であるウォームギア１１３の長さに対応するようにして本体ケース１１１に設けられたスリット１１１Ａを通して、板バネ１１８との接続がなされている部分を本体ケース１１１の外部に露出するようになっている。

次に、画像表示部１２０について説明する。
画像表示部１２０は、接続ユニット１２１を備えている。接続ユニット１２１は、板バネ１１８と、後述する表示部ケース１２２とを接続するものである。
接続ユニット１２１は、その基端で、板バネ１１８の先端に接続されている。また、接続ユニット１２１は、棒状の部材の先端に球状の部材を備えているボール部材１２３を備えている。
表示部ケース１２２は、この実施形態では樹脂製であり、また、この実施形態では略直方体形状にされている。表示部ケース１２２は中空である。表示部ケース１２２の基端側の面には、その内面がボール部材１２３の先端の球状の部材の外面に沿う曲面形状とされた受孔１２２Ａが設けられている。表示部ケース１２２は、この受孔１２２Ａに上述したボール部材１２３先端の球状の部材を嵌め込むことにより、接続ユニット１２１と固定されている。接続ユニット１２１のボール部材１２３と、表示部ケース１２２の受孔１２２Ａは協働して球体関節を構成している。したがって、表示部ケース１２２は、接続ユニット１２１に対して角度を変えられるようにされている。

表示部ケース１２２の内部には、表示部制御基板１２４、ディスプレイ１２５、及び自由曲面プリズム１２６が設けられている。
表示部制御基板１２４は、ディスプレイ１２５の表示を制御するものとなっている。表示部制御基板１２４は、画像を表示するためのデータをディスプレイ１２５に送り、ディスプレイ１２５に適切な画像を表示させる。表示部制御基板１２４は、表示部ケース１２２の外部から画像についてのデータを受けてそれをディスプレイ１２５に表示させる。かかるデータを無線で受取るため、この実施形態の表示部制御基板１２４はアンテナを内蔵している。もっとも、表示部制御基板１２４は、かかるデータを有線で受取るように構成されていてもよい。
表示部制御基板１２４が受取る画像のデータは、例えば、コントローラから受取るようになっている。具体的には、コントローラの内部に設けられたメモリ乃至ハードディスクから無線で送られて来た画像データ、或いはコントローラの内部に設けられたチューナを介して無線で受取ったテレビジョンの画像のデータなどを、表示部制御基板１２４は受取ることになる。
ディスプレイ１２５は、この実施形態では液晶ディスプレイとされている。ディスプレイ１２５が画像を表示した場合、その画像についての光は自由曲面プリズム１２６に送られるようになっている。

自由曲面プリズム１２６は、断面略三角形状とされた曲面で囲まれたプリズムである。自由曲面プリズム１２６は、その内部で光を２回反射することで、入ってきた光の向きを変え、また、入ってきた光を拡大する。簡単にいうと、自由曲面プリズム１２６は、プリズムとレンズの機能を併せ持ったものである。この実施形態における自由曲面プリズム１２６は、ディスプレイ１２５からの光を図１（ｂ）に示したような経路で反射し、使用者の眼に送るようになっている。この過程で、画像についての光は拡大されるので、使用者は、拡大された適当な大きさで、ディスプレイ１２５に表示された画像を見ることになる。
なお、自由曲面プリズム１２６から使用者の眼へ光を送ることができるようにするため、表示部ケース１２２には、適当な大きさの孔１２２Ｂが開けられている。

次に、この画像表示装置１００の使用方法について説明する。
この画像表示装置１００を使用するには、まず、画像表示装置１００の眼鏡２００への取付けを行う。画像表示装置１００の眼鏡２００への固定は、上述したように、眼鏡２００のつる２１０を、画像表示装置１００の本体部１１０に設けられた固定部１１６で上述したような方法で挟持させることにより行う。このとき、固定部１１６を眼鏡２００のつる２１０の長さ方向に移動させつつ、固定部１１６を眼鏡２００のつる２１０の長さ方向における適当な位置に固定するようにする。
なお、画像表示装置１００は、２本ある眼鏡２００のつる２１０の双方に固定することもできるし、つる２１０の一方側にのみ固定することもできる。この実施形態では、画像表示装置１００を、２本ある眼鏡２００のつる２１０の双方に固定する。

次いで、画像表示装置１００の固定された眼鏡２００を使用者は頭部に装着する。かかる装着は、この実施形態では、２本のつる２１０のそれぞれを使用者の両耳のそれぞれに係止することにより行う。

この状態では、画像表示装置１００の画像表示部１２０は、図１（ａ）で示された位置にある。このとき画像表示部１２０が存在する位置が待機位置である。
ここで、使用者は、画像表示部１２０を使用位置に移動させるため、図示せぬコントローラのスイッチを操作する。コントローラは、画像表示部１２０を移動させることを指示する信号を生成しそれを本体制御基板１１５に送る。本体制御基板１１５はそれが内蔵するアンテナによりその信号を受取り、モータ１１２を駆動させる。
モータ１１２が駆動すると、モータ１１２のモータ軸１１２Ａが回転し、ウォームギア１１３が回転する。すると、それに伴い、移動体１１４が、図１（ａ）における上方向に移動を開始する。移動体１１４が移動すると、それに伴い、移動体１１４に接続された接続体１１９、接続体１１９にその基端が接続された板バネ１１８、更には板バネ１１８の先端に取付けられた画像表示部１２０が図１（ａ）の上方向に移動する。
ところで、上述したように、レール１１７はその先端が、そのレール１１７を有する画像表示装置１００が取付けられたつる２１０に近い側の眼鏡２００のレンズ２２０の前方に向けてカーブしている。したがって、板バネ１１８は、移動体１１４が図１（ｂ）に示すウォームギア１１３の先端側（図１における上側）に辿りついたとき、その先端が眼鏡２００のレンズ２２０の方向に曲折する。それにより、画像表示部１２０は、その向きを、画像表示部１２０が待機位置にあったときと比べて約９０°変化させ、眼鏡２００のレンズ２２０に略平行となる。板バネ１１８は上述したようにバネ性が強く、図１（ｂ）で示した状態では、レール１１７のカーブの外側方向に向かって伸びようとするのをレール１１７の溝の内側面（より正確には、溝の内側面のうち、カーブの外側に位置する面）に押さえつけられた状態となる。それにより、板バネ１１８は、図１（ｂ）で示した形状を安定して保ちうるので、それによりしっかりと画像表示部１２０を保持できる。ちなみに、図１（ｂ）で示された画像表示部１２０の存在する位置が、使用位置である。画像表示部１２０は、スイッチの操作により、使用位置に自動的に位置決めされることになる。
なお、画像表示部１２０の使用位置は、使用者が望む場合に変更できるようになっていても構わない。それは、使用位置に画像表示部１２０を移動させる場合に移動体１１４をどこまで移動させるかという情報を、例えば、本体制御基板１１５が有する図示せぬメモリや、コントローラの内部にある図示せぬメモリに記録させることで容易に実現することができる。

この状態で、使用者は、画像表示部１２０が備える表示部ケース１２２の角度を上述した球体関節を利用して調整する。この調整も、一度行っておけば頻繁に行う必要はないので、使用者の負担にはなりにくい。
表示部ケース１２２の角度は、後述する画像が見易くなるような角度とするのが好ましいので、画像を見ながら行ってもよい。

この状態でユーザは、コントローラを操作し、画像についてのデータをコントローラから、画像表示部１２０に送る。
画像表示部１２０内の表示部制御基板１２４は、そのデータをそれが内蔵するアンテナで受取り、ディスプレイ１２５に送る。ディスプレイ１２５は、そのデータに基づく画像を表示する。ディスプレイ１２５に表示された画像についての光は、ディスプレイ１２５から出て、自由曲面プリズム１２６の内部を通過し、更に眼鏡２００のレンズ２２０を通過して、使用者の眼に至る。それにより、使用者は、画像表示装置１００の取付けられた眼鏡２００をヘッドマウント型表示装置として用いることができるようになる。なお、ディスプレイ１２５から出た光の経路を、図１（ｂ）中にＬの符号により示す。

使用者は、画像を見るのを終了する場合には、コントローラから画像表示部１２０へのデータの送信を中止させるとともに、画像表示部１２０を待機位置に移動させるため、図示せぬコントローラのスイッチを操作する。コントローラは、画像表示部１２０を移動させることを指示する信号を生成しそれを本体制御基板１１５に送る。本体制御基板１１５はそれが内蔵するアンテナによりその信号を受取り、モータ１１２を駆動させる。
モータ１１２が駆動すると、モータ１１２のモータ軸１１２Ａが先程の場合とは逆方向に回転し、それに伴い先程と逆方向にウォームギア１１３が回転する。すると、それに伴い、移動体１１４が、図１（ｂ）における下方向に移動を開始する。移動体１１４が移動すると、それに伴い、接続体１１９、板バネ１１８、及び画像表示部１２０が図１（ｂ）の下方向に移動する。それにより、画像表示部１２０は図１（ａ）に示した待機位置に戻ることになる。

使用者は、眼鏡を外してもよいし、眼鏡をそのまま掛けつづけてもよい。それは、使用者が自由に選択できる。

なお、この実施形態では、モータ１１２を本発明における駆動機構として用いたが、本発明における駆動機構としてモータ１１２に代えて、バネやゼンマイなどの電力に基づかないで駆動力を発生するものを用いることができる。
また、この実施形態では、モータ１１２が備えるモータ軸１１２Ａの回転方向を変化させることによって、画像表示部１２０を、使用位置と待機位置の間の双方向で自動的に移動させることができるようにされていたが、使用位置から待機位置、或いは待機位置から使用位置の一方向のみだけ画像表示部１２０が自動的に移動するようにされていても構わない。そのような場合には、自動的に移動しない方向に画像表示部１２０を移動させる場合には、それを手動で行う。

本発明の一実施形態による画像表示装置を眼鏡に取付けた状態を示す平断面図。 図１に示した画像表示装置のレールの周辺を、眼鏡のつるの先端方向から見た状態を概略的に示した図。

符号の説明

１００ 画像表示装置
１１０ 本体部
１１２ モータ
１１３ ウォームギア
１１４ 移動体
１１６ 固定部
１１７ レール
１１８ 板バネ
１２０ 画像表示部
１２５ ディスプレイ
１２６ 自由曲面プリズム
２００ 眼鏡
２１０ つる

Claims (8)

1. ２本のつるを備えており、その２本の前記つるを用いて使用者の身体に固定できるようにされた眼鏡形状とされた本体と、２本の前記つるのうちの少なくとも一方である取付けつるに取付けられた画像表示部とからなるヘッドマウント型表示装置であって、
   前記画像表示部は、当該ヘッドマウント型表示装置の使用時に、使用者の身体に前記本体が固定された場合における前記取付けつるに近い側に位置する使用者の一方の眼の前の使用位置に位置するようになっているとともに、所定の画像の像光を前記一方の眼に導くことによって、当該一方の眼の視野の一部である表示範囲に存在するような状態で当該一方の眼で前記画像を見られるようにする表示手段を備えているとともに、
   前記画像表示部は、前記取付けつるの側方の待機位置と、前記使用位置との間を、前記使用位置で位置決め可能に移動可能とされている、
   ヘッドマウント型表示装置。
2. スイッチと、前記スイッチの操作により駆動力を発生させる駆動機構とを備えており、前記画像表示部は、前記スイッチを操作した場合に前記待機位置から前記使用位置まで前記駆動機構の発生させた駆動力により移動するようになっている、
   請求項１記載のヘッドマウント型表示装置。
3. 前記待機位置から前記使用位置まで延びるレールと、このレールに案内されて前記駆動機構の発生する駆動力により移動する、その先端に前記画像表示部が取付けられた曲折可能な棒状体と、を備えており、
   前記画像表示部は、前記棒状体の移動に伴って、前記待機位置から前記使用位置まで移動するようになっている、
   請求項２記載のヘッドマウント型表示装置。
4. 前記画像表示部は、前記棒状体の先端に、前記棒状体に対する角度を変化させられるようにして取付けられている、
   請求項３記載のヘッドマウント型表示装置。
5. ２本のつるを備えており、その２本の前記つるを用いて使用者の身体に固定できるようにされた眼鏡に、その眼鏡の２本の前記つるのうちの少なくとも一方である取付けつるに取付けることで、当該眼鏡との組合わせによりヘッドマウント型表示装置を構成する画像表示装置であって、
   当該画像表示装置を眼鏡と組合わせることにより構成されるヘッドマウント型表示装置の使用時に、使用者の身体に前記眼鏡が固定された場合における前記取付けつるに近い側に位置する使用者の一方の眼の前の使用位置に位置するようになっている画像表示部であり、所定の画像の像光を前記一方の眼に導くことによって、当該一方の眼の視野の一部である表示範囲に存在するような状態で当該一方の眼で前記画像を見られるようにする表示手段を備えているものと、
   前記取付けつるの側方に固定される本体部と、
   を備えており、
   前記画像表示部は、前記本体部の前方で且つ前記取付けつるの側方にあたる待機位置と、前記使用位置との間を、前記使用位置で位置決め可能に移動可能とされている、
   画像表示装置。
6. 前記本体部には、スイッチと、前記スイッチの操作により駆動力を発生させる駆動機構と、が設けられており、前記画像表示部は、前記スイッチを操作した場合に前記待機位置から前記使用位置まで前記駆動機構の発生させた駆動力により移動するようになっている、
   請求項５記載の画像表示装置。
7. 前記待機位置から前記使用位置まで延びるその基端が前記本体部に接続されたレールと、このレールに案内されて前記駆動機構の発生する駆動力により移動する、その先端に前記画像表示部が取付けられた曲折可能な棒状体と、を備えており、
   前記画像表示部は、前記棒状体の移動に伴って、前記待機位置から前記使用位置まで移動するようになっている、
   請求項６記載の画像表示装置。
8. 前記画像表示部は、前記棒状体の先端に、前記棒状体に対する角度を変化させられるようにして取付けられている、
   請求項７記載の画像表示装置。
   
   

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