JP2012054713A - ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【課題】フレームに対する投影装置の固定位置や姿勢のバラツキを抑え、投影装置をフレームに確実に固定することができ、投影装置のフレームに対する固定位置や姿勢について十分な精度を確保することができるHMDを提供する。
【解決手段】テンプル部13は、固定部材20に挿通された状態で固定部材20を支持する前側延設部31を有し、ヨロイ部12は、テンプル部13のヨロイ部12に対する回動によって前側延設部31に支持された状態の固定部材20が接触可能な支持面12xを有し、固定部材20は、隙間を持って前側延設部31を挿通させる挿通孔22を形成する部分を有し、固定部材20の、前側延設部31と支持面12xとに挟まれる部分である内側壁部23の厚さ寸法は、支持面12xと前側延設部31との間の隙間の寸法よりも大きい構成とした。
【選択図】図9
【解決手段】テンプル部13は、固定部材20に挿通された状態で固定部材20を支持する前側延設部31を有し、ヨロイ部12は、テンプル部13のヨロイ部12に対する回動によって前側延設部31に支持された状態の固定部材20が接触可能な支持面12xを有し、固定部材20は、隙間を持って前側延設部31を挿通させる挿通孔22を形成する部分を有し、固定部材20の、前側延設部31と支持面12xとに挟まれる部分である内側壁部23の厚さ寸法は、支持面12xと前側延設部31との間の隙間の寸法よりも大きい構成とした。
【選択図】図9
Description
本発明は、使用者の頭部に装着されて使用されるヘッドマウントディスプレイに関し、詳細には、画像を表示するための投影装置を支持するフレームとして眼鏡型のフレームを備えるヘッドマウントディスプレイに関する。
従来、使用者の頭部に装着されるタイプの画像表示装置であるヘッドマウントディスプレイ(以下「HMD」ともいう。)が知られている。HMDは、一般的に、使用者に認識させる画像を投影する投影装置と、この投影装置を使用者の眼前に位置するように支持するフレームとを備える。
そして、HMDは、フレームによって使用者の頭部に装着された状態で、投影装置から画像光を出射して、使用者に画像を認識させる。例えばHMDが網膜走査型の画像表示装置の場合、投影装置から出射した画像光は、使用者の瞳孔に入射して網膜に直接結像することで、使用者に認識させる画像を形成する。
このようなHMDのフレームとしては、従来、様々な形状のものが提案されているが、眼鏡型のフレームが好適に用いられている(例えば、特許文献1参照。)。眼鏡型のフレームによれば、装着が容易であることや、投影装置を使用者の眼前に比較的正確に位置させることができること等の利点が得られる。
眼鏡型のフレームを備えるHMDにおいては、投影装置は、例えば、眼鏡型のフレームを構成する部分のうち、使用者の顔を左右両側から挟む一対のテンプル部分の一方に固定される。この場合、具体的には、フレームのテンプル部分に、投影装置を固定するための装着用の構造部分が設けられ、この構造部分に装着可能な固定部が、投影装置側に設けられる。そして、フレーム側の構造部分に対する投影装置側の固定部の装着作用により、投影装置がフレームに固定される。
しかしながら、眼鏡型のフレームのテンプル部分に投影装置が固定される構造においては、次のような理由から、投影装置をフレームに固定する固定部について十分な精度を得ることが難しく、投影装置が固定される位置やフレームに対する投影装置の姿勢にバラツキが生じやすい。
テンプル部分は、眼鏡型のフレームにおいて使用者の頭部を左右両側から挟む部分である。このため、使用者の頭部の大きさやかたち等によって、フレームが使用者の頭部に装着された状態における一対のテンプル部分の開き具合や撓み度合い等が異なる。したがって、眼鏡型のフレームのテンプル部分に固定される投影装置については、その固定位置や姿勢にバラツキが生じやすい。
投影装置の固定位置等がばらつくと、投影装置から出射される画像光の照射位置もばらつく。このため、HMDの使用者は、フレームを頭部に装着した状態で、投影装置の固定位置等を調整する必要が生じる。投影装置の固定位置等の調整を行うためには、投影装置の固定位置等を容易に調整することができる構造を有しないHMDの場合、対応が困難となる。また、HMDが投影装置の固定位置等の調整のための構造を有する場合であっても、投影装置の固定位置等のバラツキによって調整範囲が偏ることにより、調整ができない状況が発生する可能性もある。
さらに、投影装置の固定部における寸法精度が低いと、投影装置のフレームに対する固定強度が不十分となる場合があり、このような場合、HMDの使用中に投影装置がずれる等の不具合が生じる可能性がある。特に、網膜走査型のHMDの場合、投影装置から出射される画像光の照射対象が使用者の網膜という狭小な範囲であるため、投影装置のフレームに対する固定位置等について比較的高い精度が要求される。
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、フレームに対する投影装置の固定位置や姿勢のバラツキを抑え、投影装置をフレームに確実に固定することができ、投影装置のフレームに対する固定位置や姿勢について十分な精度を確保することができるヘッドマウントディスプレイを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイは、使用者の顔の前に位置するフロント部、該フロント部の左右両端部から後方に延びるヨロイ部、及び各前記ヨロイ部に回動可能に連結されるテンプル部を有する眼鏡型のフレームと、使用者に認識させる画像を投影する投影装置と、前記投影装置に設けられ、前記投影装置を前記フレームに固定するための固定部と、を備え、前記テンプル部は、前記ヨロイ部に対する回動支点よりも前側かつ前記ヨロイ部よりも左右方向の外側に、前記固定部に挿通された状態で前記固定部を支持する挿通支持部を有し、前記ヨロイ部は、前記テンプル部の前記ヨロイ部に対する回動によって前記挿通支持部に支持された状態の前記固定部が接触可能な支持面を有し、前記固定部は、前記挿通支持部との関係において前記挿通支持部と前記支持面とが対向する方向の相対的な移動を許容する隙間を持って前記挿通支持部を挿通させる隙間支持部を有し、前記固定部の、前記テンプル部の前記ヨロイ部に対する回動によって前記挿通支持部と前記支持面とに挟まれる部分の厚さ寸法は、前記テンプル部の前記ヨロイ部に対する回動の範囲における、前記挿通支持部が前記支持面に最も近接した状態での前記支持面と前記挿通支持部との間の隙間の寸法よりも大きいものである。
また、請求項2に記載のヘッドマウントディスプレイは、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記固定部は、前記挿通支持部に支持された状態で前記挿通支持部に係合する係合部を有し、前記挿通支持部は、前記係合部に係合して前記固定部の前記挿通支持部に対する挿通方向の相対的な移動を規制する係止部を有するものである。
また、請求項3に記載のヘッドマウントディスプレイは、請求項2に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記係合部は、前記テンプル部の前記ヨロイ部に対する回動によって前記固定部が前記挿通支持部と前記支持面とに挟まれて押さえ付けられることで、前記係止部に対する係合量を増加させるものである。
また、請求項4に記載のヘッドマウントディスプレイは、請求項2又は請求項3に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記係止部は、前記挿通支持部の前記固定部に対する挿通方向に間隔を隔てて複数設けられているものである。
また、請求項5に記載のヘッドマウントディスプレイは、請求項1〜4のいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記投影装置は、前記画像の投影対象を、使用者の眼の網膜とし、走査した光束を使用者の瞳孔から入射させて網膜上に投影することにより、前記画像を形成する網膜走査型の投影装置であるものである。
本発明によれば、フレームに対する投影装置の固定位置や姿勢のバラツキを抑え、投影装置をフレームに確実に固定することができ、投影装置のフレームに対する固定位置や姿勢について十分な精度を確保することができる。
本発明は、眼鏡型のフレームを備えるHMDにおいて、HMDの使用者がフレームを頭部に装着することにともなうテンプル部の回動動作を利用して、投影装置が有する固定部を、テンプル部とヨロイ部との間に挟み込む構成を採用する。そして、投影装置の固定部の、フレームに対する支持部分について遊びを持たせることで、テンプル部とヨロイ部との間に固定部を挟み込ませる投影装置のフレームに対する位置決め作用を確実に得ようとするものである。以下、本発明の実施の形態を説明する。
[HMDの構成]
まず、本実施形態に係るHMDの構成について、図1及び図2を用いて説明する。図1及び図2に示すように、本実施形態に係るHMD1は、投影対象を、HMD1の使用者(以下単に「使用者」という。)100の一方の眼101の網膜とし、走査したレーザ光を瞳孔から入射させて網膜上に投影することにより、使用者100に画像を視認させる。つまり、HMD1は、微弱な光を高速で走査しながら使用者100の網膜に照射することで、網膜上に走査された光の残像を映像として使用者100に認識させる網膜走査型の画像表示装置である。
まず、本実施形態に係るHMDの構成について、図1及び図2を用いて説明する。図1及び図2に示すように、本実施形態に係るHMD1は、投影対象を、HMD1の使用者(以下単に「使用者」という。)100の一方の眼101の網膜とし、走査したレーザ光を瞳孔から入射させて網膜上に投影することにより、使用者100に画像を視認させる。つまり、HMD1は、微弱な光を高速で走査しながら使用者100の網膜に照射することで、網膜上に走査された光の残像を映像として使用者100に認識させる網膜走査型の画像表示装置である。
HMD1は、コントロールユニット2と、投影装置としての投影ユニット3と、投影ユニット3を支持するフレーム4とを備える。コントロールユニット2は、画像信号に応じた強度のレーザ光を画像光として出射する。コントロールユニット2は、記憶部を内蔵し、この記憶部に記憶された情報に基づいて画像信号を形成する。コントロールユニット2は、形成した画像信号に応じた強度のレーザ光を画像光として伝送ケーブル5へ出射する。
具体的には、コントロールユニット2は、HMD1の主な動作を制御する制御部2aと、画像光としてのレーザ光を生成する光源部2bとを有する(図1参照)。制御部2aは、コントロールユニット2に内蔵される記憶部に記憶されている制御プログラムにしたがって所定の処理を実行することにより、HMD1を制御する。制御部2aは、データ通信用のバスにより接続されるCPU、フラッシュメモリ、RAM、VRAM、複数の入出力インターフェース等の各種機能部分を有し、バスを介して各種情報の送受信を行う。制御部2aは、形成した画像信号を光源部2bに供給する。
光源部2bは、制御部2aから供給される画像信号から画像情報を画素単位で読み出し、読み出した画素単位の画像情報に基づいて、R(赤色)、G(緑色)、及びB(青色)の色毎に強度変調されたレーザ光を生成して出射する。したがって、光源部2bは、R(赤色)、G(緑色)、及びB(青色)の各色の光源等、各色のレーザ光を生成して出射するための構成を有する。光源部2bから出射されるレーザ光は、コントロールユニット2からの画像光として伝送ケーブル5に出射される。
コントロールユニット2から出射された画像光は、伝送ケーブル5によって投影ユニット3に伝送される。伝送ケーブル5は、コントロールユニット2から出射された画像光を投影ユニット3に伝送する光ファイバケーブルを有する。
投影ユニット3は、使用者100に認識させる画像を投影する装置である。投影ユニット3は、コントロールユニット2にてR(赤色)、G(緑色)、及びB(青色)の色毎に強度変調された画像光を、2次元方向に走査し、使用者100の眼101に入射させる。つまり、投影ユニット3は、伝送ケーブル5により伝送されてきた画像光を、使用者100が表示画像として認識できるように走査する。このように、投影ユニット3は、画像の投影対象を、使用者100の眼101の網膜とし、走査したレーザ光を使用者100の瞳孔から入射させて網膜上に投影することにより、画像を形成する網膜走査型の投影装置である。
具体的には、投影ユニット3は、コントロールユニット2で生成され伝送ケーブル5を介して入射するレーザ光を平行光化するための光学系と、レーザ光を画像表示のために所定の方向に走査する走査部と、投影ユニット3における各部の間でレーザ光を中継するリレー光学系とを有する。投影ユニット3が有する各種光学系や走査部等は、投影ユニット3が有するハウジング3aに内蔵される。
投影ユニット3は、使用者100の眼101に画像光を入射させるためのハーフミラー6を有する。ハーフミラー6は、投影ユニット3のハウジング3aの一端側に設けられるミラーホルダ3bに回動軸部6aによって回動可能に支持された状態で、使用者100の眼101の前方に位置するように設けられる。投影ユニット3は、ハーフミラー6により、出射した画像光を反射させて使用者100の眼101に入射させる。また、ハーフミラー6は、外光を透過させて使用者100の眼101に入射させる。したがって、使用者100は、外光により認識される背景に、投影ユニット3から出射される画像光による画像を重ねて視認することができる。
このように、本実施形態のHMD1は、外光を透過させるとともに、投影ユニット3から出射される画像光を使用者100の眼101に走査しつつ投射するシースルー型である。なお、本発明に係るHMDは、シースルー型である必要はない。
フレーム4は、投影ユニット3を支持するとともに、使用者100の頭部に装着される部分である。フレーム4は、使用者100の頭部に装着された状態で、前述したような投影ユニット3による使用者100の眼101への画像光の走査ができるように、投影ユニット3を支持する。本実施形態のHMD1では、投影ユニット3は、フレーム4に対して、フレーム4を頭部に装着した状態の使用者100の左側に取り付けられる。
投影ユニット3は、固定部7によりフレーム4に取り付けられる。固定部7は、投影ユニット3に設けられ、投影ユニット3をフレーム4に固定するために用いられる。
以上のように、本実施形態のHMD1は、使用者100に認識させる画像を投影する投影ユニット3と、投影ユニット3を支持する眼鏡型のフレーム4と、投影ユニット3に設けられ、投影ユニット3をフレーム4に固定するための固定部7とを備える。以下、フレーム4の構成、及び固定部7による投影ユニット3のフレーム4に対する固定構造について説明する。なお、以下の説明では、投影ユニット3、フレーム4、及び固定部7についての上下・前後・左右方向を、フレーム4を装着した状態の使用者100の上下・前後・左右方向に対応させる。
[フレーム4の構成]
図2及び図3に示すように、フレーム4は、使用者100の顔の前に位置するフロント部11と、フロント部11の左右両端部から後方に延びるヨロイ部12と、各ヨロイ部12に回動可能に連結されるテンプル部13とを有する。
図2及び図3に示すように、フレーム4は、使用者100の顔の前に位置するフロント部11と、フロント部11の左右両端部から後方に延びるヨロイ部12と、各ヨロイ部12に回動可能に連結されるテンプル部13とを有する。
フロント部11は、使用者の顔の形状に沿うように、全体として弓形に反った形状を有する。フロント部11は、一対のテンプル部13が連結されるヨロイ部12が設けられる側を左右両端側とし、中央部分がテンプル部13の延びる側と反対側(前側)に凸となるように緩やかに湾曲した形状を有する(図3参照)。
フロント部11は、板状の部材により構成され、その板厚方向に対して垂直な平面に沿って弓形に反った形状を有する。また、フロント部11は、その中央部分が若干下側に向けて窪むように、板厚方向に緩やかに湾曲する形状を有する(図2参照)。
ヨロイ部12は、フロント部11の左右両端側に設けられ、フロント部11からテンプル部13が延びる方向に沿って突出する部分である。ヨロイ部12は、フロント部11の左右両端側において、後側に向けて左右方向に開くように斜め後方に延びるように形成されている。両ヨロイ部12は、フロント部11と一体的に設けられる。各ヨロイ部12の後端部に、テンプル部13が回動可能に取り付けられる。
一対のテンプル部13は、使用者100の顔を左右両側から挟む。このため、テンプル部13は、使用者100の頭部に沿うように、ヨロイ部12に連結される側である前側からその反対側である後側にかけて、一旦外側に向けて膨らみ、その後内側に向かうように、全体として湾曲する形状を有する(図3参照)。
テンプル部13は、前側から後側にかけて外側に膨らむ前半部分において、使用者の顔を挟み込むような板状の形状を有する。また、テンプル部13は、前側から後側にかけて内側に向かう後半部分において、使用者の耳にかかる部分となるセル部13aを有する。セル部13aは、前側から後側にかけて斜下側に向かうように湾曲形成される。
テンプル部13は、全体的に金属製の部材により構成され、この金属製の部材の後半部分が樹脂製の材料により覆われることでセル部13aが構成される。つまり、セル部13aは、テンプル部13を構成する金属製の部材の後半部分を芯の部分として内包する樹脂製の材料により構成される。
テンプル部13は、板状の形状を有する前半部分と、セル部13aを構成する後半部分との間に、これらの部分が平面視及び側面視で互いに重なるオーバーラップ部13bを有する。オーバーラップ部13bは、テンプル部13の板状の前半部分の形状がヘアピン状に形成されたり、板状の前半部分を含む部分がヘアピン状に湾曲されたりして形成される折返し部分である。テンプル部13がオーバーラップ部13bを有することにより、テンプル部13が弾性変形する範囲が大きくなり、使用者の頭部への良好なフィット性が得られる。
図3及び図4に示すように、ヨロイ部12とテンプル部13とは、ヨロイ部12の後端部に設けられるヒンジ部14にて連結される。ヒンジ部14は、ヨロイ部12の端部に形成される連結部12aと、テンプル部13が有する連結用突部13cとが下向きにねじ込まれるネジ15によって留められることで構成される。連結用突部13cは、板状の形状を有するテンプル部13の前半部分において、内側の面に設けられる突起部分である。テンプル部13は、連結用突部13cをヨロイ部12の連結部12aに重ね合わせた状態でネジ15により留められることで、ヨロイ部12に連結される。
テンプル部13は、ヒンジ部14において、フロント部11及びヨロイ部12を含む構成に対して折りたたむことができるように、上下方向を回動軸方向として回動可能に連結される。したがって、一対のテンプル部13は、フロント部11に対して開閉可能に支持され、開いた状態で前述したように使用者の頭部に沿うような態様となる。
ヒンジ部14を構成する連結用突部13cは、テンプル部13の前側(図4における左側)の先端から、後側(図4における右側)に距離を隔てて設けられている。つまり、テンプル部13がヨロイ部12に連結されるための連結用突部13cは、テンプル部13の前側の部分において前後方向の中途部分に設けられている。このため、テンプル部13の回動支点は、テンプル部13の前側の先端よりも後側に位置する。言い換えると、テンプル部13は、ヨロイ部12に対する回動支点となるヒンジ部14よりも前側に延設部分を有する。
テンプル部13の回動支点よりも前側の部分(以下「前側延設部」という。)31は、例えば使用者100によるフレーム4の装着に際して、一対のテンプル部13が開いた状態で、ヨロイ部12を左右外側から覆う。テンプル部13の前側延設部31は、一対のテンプル部13が開いた状態で、ヨロイ部12と略平行となる(図4参照)。このように、テンプル部13は、一対のテンプル部13が開く方向については、テンプル部13の前側延設部31がヨロイ部12の左右方向の外側においてヨロイ部12と略平行となる状態まで回動可能に構成される。
本実施形態の投影ユニット3の固定構造では、上記のとおりヨロイ部12に対して回動可能に設けられるテンプル部13の前側延設部31が、ヨロイ部12との関係で用いられることで、投影ユニット3がフレーム4に固定される。
また、図2及び図3に示すように、フレーム4においては、フロント部11の下側に、使用者100の眼101を保護するためのカバーシート16が設けられている。カバーシート16は、使用者100の左右の各眼に対応して設けられる2枚のシート部材17と、これらのシート部材17をフレーム4に対して保持する保持体18とを有する。
シート部材17は、使用者100の左右の各眼を覆う透過性を有するシート状又は板状の部材である。シート部材17は、眼鏡型のフレーム4において、一般的な眼鏡におけるレンズのような態様で設けられる。シート部材17は、例えば透明なプラスチック等の合成樹脂材料からなる板状の部材である。上記のとおりシースルー型であるHMD1の使用者100は、投影ユニット3から出射される画像光を眼101に受けるとともに、透明なシート部材17を透過する外光によって視界を得る。
保持体18は、2枚のシート部材17を保持する一対の保持部18aと、これら保持部18aを連結する連結部18bとを有する。各保持部18aは、下側が開放するように形成された枠状の部分であり、シート部材17の上側の略半分の部分の外縁に対応した形状を有する。したがって、各シート部材17は、保持部18aに対して下側から嵌るとともに、保持部18aによって上側の略半分の部分の外縁が囲まれた状態で保持される。連結部18bは、左右両側においてシート部材17を保持する一対の保持部18aを、左右中央部において連結する部分である。
また、カバーシート16においては、保持体18の連結部18bに、使用者100の鼻に接触する鼻当て部19が設けられている。鼻当て部19は、フレーム4の装着状態において使用者100の鼻筋に対して左右両側から接触する一対のパッド19aを有する。
カバーシート16は、フレーム4を構成するフロント部11に取り付けられる。具体的には、カバーシート16を構成する保持体18が、フロント部11に対して着脱可能に構成される。なお、カバーシート16の取付構造については、詳細な説明は省略するが、カバーシート16は、保持体18の上端縁部の左右両端部と左右中央部との3箇所でフロント部11に対して下側から固定されることで、フロント部11に着脱可能に取り付けられる。
以上のような構成を有するフレーム4は、一対のテンプル部13によって使用者100の両耳にかかるとともに、前側は2個のパッド19aを有する鼻当て部19によって使用者100の鼻筋に支持されることで、4箇所で支持される。
[投影ユニット3の固定構造]
続いて、投影ユニット3のフレーム4に対する固定構造(以下「投影ユニット固定構造」という。)について説明する。上記のとおり、投影ユニット3は、固定部7によりフレーム4に固定される。図3から図5に示すように、本実施形態では、固定部7は、固定部材20により構成される。なお、以下の説明では、特に断りがない場合、「ヨロイ部12」及び「テンプル部13」は、投影ユニット3が設けられる側である左側のヨロイ部12及びテンプル部13を指す。
続いて、投影ユニット3のフレーム4に対する固定構造(以下「投影ユニット固定構造」という。)について説明する。上記のとおり、投影ユニット3は、固定部7によりフレーム4に固定される。図3から図5に示すように、本実施形態では、固定部7は、固定部材20により構成される。なお、以下の説明では、特に断りがない場合、「ヨロイ部12」及び「テンプル部13」は、投影ユニット3が設けられる側である左側のヨロイ部12及びテンプル部13を指す。
固定部材20は、上記のとおりフレーム4に対して使用者100の左側に取り付けられる投影ユニット3の、ハウジング3aの内側の面に取り付けられる。具体的には、フレーム4に対して左前側に配置される投影ユニット3のハウジング3aは、フロント部11の前側に位置して平面視でフロント部11に対向する部分と、左側のヨロイ部12の左側に位置して平面視でヨロイ部12に対向する部分とにより、平面視で略L字状に構成される(図3参照)。そして、投影ユニット3のハウジング3aの、平面視でヨロイ部12に対向する部分の内側(図4において上側)の面(以下「取付面」という。)3cに、固定部材20が取り付けられる。取付面3cは、上下方向及び前後方向に略平行な略平面である。
固定部材20は、投影ユニット3のハウジング3aに対して取付部材30を介して取り付けられる。取付部材30は、投影ユニット3に対して、ハウジング3aの取付面3cに固定され、取付面3cから内側(右側)に突出するように設けられる。取付部材30は、突出側の端面として、取付面3cと略平行な固定面30aを有する(図4参照)。この取付部材30の固定面30aに、略矩形板状の外形を有する固定部材20が(図6参照)、長手方向を上下方向に沿わせるとともに、板面を固定面30aに沿わせた状態で、ボルト等による締結固定や嵌め合い固定等の所定の構造によって固定される。
このように、固定部7を構成する固定部材20は、投影ユニット3のハウジング3aに対して、取付部材30を介して一体的に設けられる。なお、本実施形態では、固定部7は、投影ユニット3のハウジング3aとは別部材である固定部材20により構成されているが、固定部7は、ハウジング3aにおいて一体的に形成される部分であってもよい。
固定部材20は、投影ユニット3を、上記のとおりテンプル部13が有する前側延設部31に支持した状態で、フレーム4に対して固定する。したがって、固定部材20は、ハウジング3aの取付面3cにおいて、使用者100がフレーム4を装着した状態で、前側延設部31に支持される投影ユニット3が使用者100の眼101に画像光を入射させる所定の配置となるような位置に設けられる。
固定部材20は、テンプル部13の前側延設部31を挿通させた状態で、投影ユニット3を前側延設部31に支持する。このため、固定部材20は、前側延設部31を挿通させる挿通孔22を形成する挿通孔形成部21を有する。挿通孔形成部21は、略矩形板状の固定部材20において、長手方向の一端側の辺部である上端部に設けられる。挿通孔22は、挿通孔形成部21において前側延設部31を挿通させる方向が固定部材20の上辺部に沿う方向となるように形成される。
このように、固定部材20が有する挿通孔22に、テンプル部13の前側延設部31が挿通した状態で、投影ユニット3がフレーム4に支持される。本実施形態では、テンプル部13が有する前側延設部31が、ヨロイ部12に対する回動支点よりも前側かつヨロイ部12よりも左右方向の外側(本実施形態では左外側)に、固定部材20に挿通された状態で固定部材20を支持する挿通支持部として機能する。
挿通孔22に前側延設部31を挿通させた状態の固定部材20は、ヨロイ部12に対して、一対のテンプル部13が開くようにテンプル部13が回動する方向(図4、矢印A1参照、以下「開く方向」という。)の回動動作により、ヨロイ部12に押し付けられる。したがって、固定部材20は、挿通孔形成部21において挿通孔22を形成する部分のうち内側の壁部の部分が、テンプル部13の開く方向の回動動作によって、前側延設部31とヨロイ部12とによって挟まれた状態となる。
具体的には、前側延設部31は、略水平方向を長手方向とする細長い板状の形状を有するとともに、その板面が上下方向に略平行となるように設けられる。また、前側延設部31を挿通させる挿通孔22は、前側延設部31の挿通方向視の形状に対応して、略矩形状の孔部として形成される。そして、前側延設部31は、その板面が略矩形板状の固定部材20の板面に沿う向きで挿通孔22に挿通される。このように挿通孔22に前側延設部31を挿通させる固定部材20は、挿通孔22を形成する挿通孔形成部21において、前側延設部31の内側(図4において上側)の板面である挟持面31xに対向する壁面を形成する内側壁部23を有する。
そして、挿通孔形成部21を構成する内側壁部23の部分が、テンプル部13の開く方向の回動動作により、ヨロイ部12の外側(図4において下側)の側面である支持面12xに押し付けられた状態となる。これにより、固定部材20の内側壁部23が、ヨロイ部12の支持面12xと前側延設部31の挟持面31xとによって挟まれた状態となる。つまり、本実施形態では、固定部材20が有する内側壁部23が、テンプル部13のヨロイ部12に対する回動によって前側延設部31とヨロイ部12の支持面12xとに挟まれる部分となる。なお、ヨロイ部12の支持面12xは、前後方向及び上下方向に略平行な平坦面として形成される。
このように、本実施形態では、ヨロイ部12は、テンプル部13のヨロイ部12に対する回動によって前側延設部31に支持された状態の固定部材20が接触可能な支持面12xを有する。つまり、本実施形態の投影ユニット固定構造においては、ヨロイ部12の支持面12xが、テンプル部13の開く方向の回動動作にともなって動く前側延設部31に支持された状態の固定部材20を受けて支持する面として用いられる。
以上のように、本実施形態の投影ユニット固定構造においては、固定部材20が挿通孔22に前側延設部31を挿通させた状態で、投影ユニット3がフレーム4に支持される。そして、テンプル部13のヨロイ部12に対する開く方向の回動動作によって固定部材20の一部(内側壁部23)が、ヨロイ部12と前側延設部31とにより挟まれる。そして、このような構成において、前側延設部31の固定部材20に対する挿通部分に、遊びが設けられている。
具体的には、図7に示すように、テンプル部13の前側延設部31は、固定部材20の挿通孔22に挿通された状態で、少なくとも前側延設部31の板厚方向(図7における上下方向、以下単に「板厚方向」という。)について、挿通孔22を形成する壁面に対して隙間を有する。したがって、図7に示すように、挿通孔22の板厚方向の寸法D1は、テンプル部13の前側延設部31の板厚の寸法D2よりもある程度大きく形成される。
このような挿通孔22と前側延設部31との寸法関係により、固定部材20の挿通孔形成部21に挿通支持された前側延設部31は、挿通孔22を形成する壁面との関係において、少なくとも板厚方向について、挿通孔22との寸法差(寸法D1−寸法D2)の分だけ隙間を有する。言い換えると、挿通孔22に挿通された状態の前側延設部31は、板厚方向について、挿通孔22との寸法差の分、挿通孔22を形成する挿通孔形成部21に対して相対的に移動可能となる。
このように、本実施形態では、固定部材20において挿通孔22を形成する挿通孔形成部21が、前側延設部31との関係において前側延設部31とヨロイ部12の支持面12xとが対向する方向(図7において上下方向)の相対的な移動を許容する隙間を持って前側延設部31を挿通させる隙間支持部として機能する。
そして、本実施形態の投影ユニット固定構造は、上述のとおり固定部材20において挿通孔22を形成する内側壁部23がテンプル部13の前側延設部31とヨロイ部12の支持面12xとにより挟まれることから、フレーム4の構造と、固定部材20の形状との間において、次のような寸法関係を有する。すなわち、固定部材20の、前側延設部31と支持面12xとに挟まれる部分である内側壁部23の厚さ寸法は、テンプル部13のヨロイ部12に対する回動の範囲における、前側延設部31が支持面12xに最も近接した状態での支持面12xと前側延設部31との間の隙間の寸法よりも大きい。
具体的には、図7に示すように、固定部材20において前側延設部31とヨロイ部12とに挟まれる内側壁部23の厚さ寸法は、挿通孔形成部21において挿通孔22を形成する内側壁部23の板厚方向の寸法D3である。前側延設部31とヨロイ部12とに挟まれる内側壁部23は、挿通孔22を形成する側(図7において下側)においては前側延設部31の挟持面31xに接触する面を形成するとともに、挿通孔22の外側(図7において上側)においてはヨロイ部12の支持面12xに接触する面を形成する。
一方、図8に示すように、前側延設部31が支持面12xに最も近接した状態での支持面12xと前側延設部31との間の隙間の寸法は、テンプル部13のヨロイ部12に対する回動の範囲における、挟持面31xと支持面12xとの面間隔の最小の寸法D4に相当する。テンプル部13がその回動範囲において、前側延設部31を支持面12xに最も近接させる状態においては、前側延設部31の部分が支持面12xに対して略平行、あるいは略平行よりもテンプル部13が開く方向に回動した状態にある。かかる状態は、例えば、ヒンジ部14を構成するヨロイ部12の連結部12aの形状やテンプル部13の連結用突部13cの形状等によって、テンプル部13の開く方向の回動が規制されることにより得られる。
そして、固定部材20の内側壁部23の板厚方向の寸法D3(図7参照)が、テンプル部13のヨロイ部12に対する回動の範囲における、挟持面31xと支持面12xとの面間隔の最小の寸法D4よりも大きく構成される。
このような寸法関係によれば、図9に示すように、テンプル部13の開く方向の回動動作(矢印A2参照)によって、必然的に、固定部材20の内側壁部23の部分が、テンプル部13とヨロイ部12とによって挟まれた状態となる。つまり、テンプル部13の開く方向の回動動作によって、固定部材20が内側壁部23の部分においてヨロイ部12の支持面12xに対して前側延設部31により押さえ付けられた状態となる。内側壁部23が前側延設部31とヨロイ部12とに挟まれた状態においては、内側壁部23の挿通孔22を形成する側の面が前側延設部31の挟持面31xに接触するとともに、内側壁部23の挿通孔22を形成する側と反対側の面が、ヨロイ部12の支持面12xに接触する。
また、同じく内側壁部23が前側延設部31とヨロイ部12とに挟まれた状態においては、挿通孔22に挿通された状態の前側延設部31の挟持面31xと反対側(図9において下側)に隙間22aが存在する。内側壁部23が前側延設部31とヨロイ部12とに挟まれた状態では、挟持面31xが内側壁部23の挿通孔22を形成する側の面に接触することから、隙間22aは、板厚方向について、挿通孔22の板厚方向の寸法D1と前側延設部31の板厚の寸法D2との差の寸法D5(=寸法D1−寸法D2)の大きさを有する。
以上のような構成においては、テンプル部13がヨロイ部12に対して開き切ってない状態、つまり内側壁部23が前側延設部31とヨロイ部12とによって挟まれていない状態では、挿通孔22との関係において板厚方向に隙間を有する前側延設部31は、その隙間分、固定部材20を板厚方向に相対移動可能に支持する。つまり、テンプル部13がヨロイ部12に対して開き切ってない状態では、前側延設部31は、挿通孔22との間の板厚方向の隙間分、遊びを持った状態で固定部材20を支持する。
そして、テンプル部13の開く方向の回動動作により、前側延設部31とヨロイ部12とによって内側壁部23が挟まれた状態となる。ここで、上記のとおり、内側壁部23の板厚方向の寸法(寸法D3)が前側延設部31の挟持面31xとヨロイ部12の支持面12xとの面間隔の最小の寸法(寸法D4)よりも大きいことから、固定部材20における内側壁部23の部分は、前側延設部31とヨロイ部12とによって確実に挟まれる。言い換えると、前側延設部31とヨロイ部12とによる内側壁部23の挟持作用が確実に得られるように、内側壁部23の板厚方向の寸法や、挟持面31xと支持面12xとの面間隔の最小の寸法等が設定される。このように、固定部材20の内側壁部23が前側延設部31とヨロイ部12とによって挟まれた状態が、本実施形態の投影ユニット固定構造において、投影ユニット3を支持固定するテンプル部13がヨロイ部12に対して開き切った状態に相当する。
また、固定部材20は、挿通孔22に挿通される前側延設部31に対して遊びを持った状態で支持されることから、内側壁部23が前側延設部31とヨロイ部12とによって挟持されることによる位置決め作用を確実に受けることができる。すなわち、仮に、前側延設部31が挿通孔22に対して隙間なく挿通する場合、固定部材20は、挿通孔22に挿通された前側延設部31自体に位置決めされることとなり、テンプル部13の開く方向の回動にともなって固定部材20がヨロイ部12に接触することによる位置決め作用を得ることが困難となる。この点、本実施形態の投影ユニット固定構造においては、前側延設部31が挿通孔22に対して遊びを有することから、テンプル部13の開く方向の回動にともなって、固定部材20の内側壁部23が挟持面31xと支持面12xとにより挟まれることで、固定部材20はフレーム4において確実に位置決めされる。
以上のような本実施形態の投影ユニット固定構造によれば、次のような効果が得られる。本実施形態の投影ユニット固定構造では、フレーム4を構成するヨロイ部12(支持面12x)が用いられ、投影ユニット3を固定するための固定部材20がフレーム4に対して位置決め固定される。フレーム4を構成するヨロイ部12(支持面12x)は、フレーム4を装着する使用者100の頭部の大きさやかたち等にかかわらず、使用者100の眼101や鼻等の位置に対して寸法精度を確保しやすい部分である。したがって、本実施形態の投影ユニット固定構造によれば、フレーム4において比較的寸法精度が確保しやすい部分が用いられて投影ユニット3が固定されるので、位置や姿勢のバラツキが少なく、安定した状態で、投影ユニット3をフレーム4に固定することができる。
より詳細には、仮に、眼鏡型のフレーム4のテンプル部13に投影ユニット3が固定される構造の場合、使用者100の頭部の大きさやかたち等によってテンプル部13の開き具合や撓み度合い等が異なることから、投影ユニット3の固定位置や姿勢にバラツキが生じやすく、寸法精度を得ることが難しい。この点、本実施形態の投影ユニット固定構造では、投影ユニット3の固定に際しての位置決め面として、寸法精度を確保しやすいヨロイ部12の支持面12xが用いられ、テンプル部13は、主に前側延設部31によって固定部材20をヨロイ部12に対して押さえ付ける部分として用いられる。このため、テンプル部13の板厚や曲がり具合や回動角度や位置精度等を気にすることなく、投影ユニット3のフレーム4に対する固定について容易に精度を確保することができる。
また、本実施形態の投影ユニット固定構造によれば、投影ユニット3の固定部7において容易に寸法精度を確保することができるので、投影ユニット3のフレーム4に対する固定について十分な強度を得ることができる。また、本実施形態の投影ユニット固定構造によれば、テンプル部13の開く方向の回動をともなう、使用者100によるフレーム4の装着動作によって、自動的に投影ユニット3のフレーム4に対する位置決め及び固定が行われることから、投影ユニット3のフレーム4に対する位置決め及び固定を容易に行うことができる。
また、本実施形態の投影ユニット固定構造は、固定部材20が前側延設部31とヨロイ部12との間に挟まれていない状態、つまり投影ユニット3がフレーム4に固定されていな状態(例えば、図7参照、以下「非固定状態」という。)であっても、挿通孔22に挿通した前側延設部31が固定部材20を支持する状態を保持するための構造を有する。以下、この固定部材20の保持構造について説明する。
図4から図6、図10から図13に示すように、本実施形態では、固定部材20の保持構造として、固定部材20において、前側延設部31に係合するフック部24が設けられ、前側延設部31において、フック部24の作用を受ける係止凹部34が設けられている。
フック部24は、固定部材20において、挿通孔形成部21を構成する内側壁部23に設けられる。具体的には、フック部24は、内側壁部23の前後方向の中央部分が上下方向を長手方向とする略矩形状に切り出されたような片部形状を有する。フック部24は、上端側が挿通孔形成部21の天井部分に繋がった状態で形成され、上端側が固定端、下端側が自由端となるように形成される。したがって、フック部24は、挿通孔形成部21の天井部分に繋がる上端部分を起点として、板厚方向に湾曲するように弾性変形可能である。
フック部24は、挿通孔22を形成する側である内側(図11において右側)における下端部に係止突部24aを有する。係止突部24aは、略平面として形成されるフック部24の内側の面において、上面視で円弧状に突出する、略円柱の一部形状を有する。このフック部24が有する係止突部24aが、前側延設部31に設けられる係止凹部34に係合する部分となる。このように、本実施形態では、固定部材20が有するフック部24が、前側延設部31に支持された状態で前側延設部31に係合する係合部として機能する。
フック部24が係合する係止凹部34は、前側延設部31において内側壁部23に対向する側の面である挟持面31xに設けられる。係止凹部34は、前側延設部31において下端部に形成される。係止凹部34は、フック部24の係止突部24aの形状に対応して、係止突部24aが嵌るように、上面視で円弧状となる凹状の曲面を形成する部分である。フック部24の係止突部24aが係止凹部34に嵌ることで、挿通孔22に前側延設部31を挿通させた状態の固定部材20の前側延設部31に対する相対的な移動が規制される。つまり、本実施形態では、前側延設部31が有する係止凹部34が、フック部24に係合して固定部材20の前側延設部31に対する挿通方向の相対的な移動を規制するとして機能する。
前側延設部31が挿通孔22に挿通された状態において、フック部24の係止突部24aが前側延設部31の係止凹部34に嵌ることで、固定部材20の前側延設部31に対する係止作用が得られ、挿通孔22に前側延設部31を挿通させた状態の固定部材20が前側延設部31に保持される。フック部24及び係止凹部34は、互いに係合することによる係止作用が前側延設部31が挿通孔22に挿入された状態において確実に得られるように形成される。
具体的には、前側延設部31が挿通孔22の外側(図11において右側)の壁面に接触した状態においても、フック部24と係止凹部34との係合状態が得られるように、前側延設部31の板厚の寸法や挿通孔22の板厚方向の寸法との関係において、係止突部24aの突出寸法や係止凹部34の深さ寸法等が設定される。例えば、図11に示すように、フック部24は、挿通孔22に挿通された状態の前側延設部31の係止凹部34に対する係合状態を確保するため、下端側が挿通孔22の内側(図11において右側)に入り込むように、上下方向について若干斜めとなるように形成される。
このような本実施形態の固定部材20の保持構造によれば、非固定状態において、固定部材20によって保持される投影ユニット3が、前側延設部31から抜け落ちることを防止することができる。すなわち、上述したように前側延設部31が挿通孔22に対して遊びを有する構造においては、固定部材20の前側延設部31からの抜け落ち現象が生じやすくなるが、フック部24と係止凹部34とによる係合作用によって、非固定状態において、かかる抜け落ち現象を防止することができる。
また、本実施形態の固定部材20の保持構造においては、固定部材20を前側延設部31に係止させるフック部24の係止突部24a及び係止凹部34の嵌合形状は、上記のとおり上面視で円弧状となる形状である。このことから、前側延設部31の挿通孔22に対する挿通動作にともなって、フック部24の係止突部24aと係止凹部34との嵌合状態、つまりフック部24と係止凹部34との係合状態が、若干の嵌合抵抗をともなって自動的に得られる。
このように、本実施形態の固定部材20の保持構造においては、使用者100による前側延設部31の挿通孔22に対する挿通動作を妨げることなく、非固定状態において例えば投影ユニット3の自重等によって前側延設部31が固定部材20から容易に抜けることがない程度の保持力が得られるように、各部の寸法が設定される。ここで設定される寸法としては、例えば、フック部24の係止突部24aの突出寸法、係止凹部34の深さ寸法、前側延設部31の板厚の寸法、挿通孔22の板厚方向の寸法等が挙げられる。
なお、固定部材20の保持構造は、上記のとおり前側延設部31が固定部材20から容易に抜けることがない程度の保持力が得られる構造であれば、本実施形態に限定されない。例えば、固定部材20側に設けられる係合部として凹状の部分が設けられ、前側延設部31側に設けられる係止部として凸状の部分が設けられてもよい。また、固定部材20の係合部と前側延設部31の係止部との係合のための形状も、本実施形態のような円弧形状のほか、上面視で波型となる形状や三角形状等であってもよい。
また、本実施形態の固定部材20の保持構造においては、テンプル部13の開く方向の回動動作にともなって固定部材20の内側壁部23が前側延設部31とヨロイ部12とに挟まれることで、フック部24の係止凹部34に対する係合量が増加する構造が採用されている。
本実施形態の固定部材20の保持構造では、フック部24は、係止突部24aを係止凹部34に嵌合させることで、係止凹部34に係合する。したがって、本実施形態において、フック部24の係止凹部34に対する係合量は、係止突部24aが係止凹部34に対して入り込んだ量、言い換えると板厚方向に対して垂直な方向視で係止突部24aと係止凹部34とがオーバーラップする部分の板厚方向の寸法(図11、寸法D6参照)に対応する。このようなフック部24の係止凹部34に対する係合量が、前側延設部31とヨロイ部12とによる固定部材20の固定動作にともなって増加する。
具体的には、図11に示すように、非固定状態においては、フック部24の係止突部24aが係止凹部34に嵌ることで、フック部24が係止凹部34に係合する。この非固定状態におけるフック部24と係止凹部34との係合状態においては、係止突部24aの係止凹部34に対する嵌合代、つまり係止突部24aの突出方向の先端と係止凹部34の奥側の面との間の隙間が存在する。
このように係止突部24aの係止凹部34に対する嵌合代が存在する非固定状態から、テンプル部13の開く方向の回動動作にともなって固定部材20の内側壁部23が前側延設部31とヨロイ部12とに挟まれて押さえ付けられることで、図14に示すように、係止突部24aの係止凹部34に対する嵌合量が増加する。つまり、係止突部24aが係止凹部34の奥側に入り込み、係止突部24aの突出方向の先端と係止凹部34の奥側の面との間の隙間の間隔が小さくなる。
このようにテンプル部13の開く方向の回動動作による固定部材20の固定にともなう係止突部24aと係止凹部34との嵌合量の増加が、フック部24の係止凹部34に対する係合量の増加に対応する。すなわち、図11に示すような非固定状態から、テンプル部13の開く方向の回動動作によって固定部材20が固定されることにより、図14に示すように、上記のとおりフック部24と係止凹部34との係合量に対応するオーバーラップする部分の寸法D7が、非固定状態での同部分の寸法D6(図11参照)よりも大きくなる。
フック部24の係止凹部34に対する係合量の増加の過程においては、フック部24は、前側延設部31に押されて、ヨロイ部12の支持面12x側(図14において左側)に湾曲するような弾性変形をともなう。したがって、フック部24は、固定部材20の固定に際して前側延設部31による押圧作用を受けることで、係止凹部34に対する係合量を増加させるとともに、湾曲するように弾性変形した状態となる。
このように、本実施形態の固定部材20の保持構造においては、フック部24は、テンプル部13のヨロイ部12に対する回動によって固定部材20が前側延設部31とヨロイ部12の支持面12xとに挟まれて押さえ付けられることで、係止凹部34に対する係合量を増加させる。なお、テンプル部13の開く方向の回動動作によって固定部材20が固定された状態においては、フック部24の背面24bは、ヨロイ部12の支持面12xに対しては非接触の状態でもよく、内側壁部23の他の部分と同様にヨロイ部12の支持面12xに接触してもよい。また、フック部24については、その係止凹部34に対する係合量の増加の過程において弾性変形をともなわない構成であってもよい。
このように、テンプル部13の開く方向の回動動作による固定部材20の固定にともなってフック部24の係止凹部34に対する係合量が増加する構成によれば、使用者100によるフレーム4の装着にともない、固定部材20をフレーム4に対して確実に固定することができる。これにより、使用者100がフレーム4を装着した状態において、固定部材20が前側延設部31上でずれることで投影ユニット3の位置がずれたり、固定部材20が前側延設部31から抜けることで投影ユニット3が抜け落ちたりすることを確実に防止することができる。
また、本実施形態の固定部材20の保持構造においては、フック部24が係合する係止凹部34が、前側延設部31の固定部材20に対する挿通方向に間隔を隔てて複数設けられている。本実施形態では、図12及び図13に示すように、係止凹部34は、前側延設部31の挿通孔22に対する挿通方向(図13における左右方向)に、所定の間隔を隔てて三箇所に設けられている。つまり、3箇所の係止凹部34は、前側延設部31の挟持面31xにおいて前側延設部31の長手方向に沿って並んだ状態で設けられる。
このように、前側延設部31が複数の係止凹部34を前側延設部31の挿通孔22に対する挿通方向に複数有することで、フック部24が係合する係止凹部34を変えることにより、各係止凹部34に対応する位置で、投影ユニット3をフレーム4に固定することができる。すなわち、フック部24を係合させる係止凹部34の位置によって、フレーム4に固定される投影ユニット3の前後方向の位置調整を行うことができる。固定部7における投影ユニット3の位置調整に際しては、上記のとおりフック部24と係止凹部34との係合状態が自動的に得られることから、固定部材20が前側延設部31上をスライドさせることにより、フック部24と係止凹部34との係合状態と非係合状態が自動的に切り換わる。
本実施形態では、投影ユニット3の調整位置として、図12に示すように、3個の係止凹部34のうちの真ん中の係止凹部34が用いられる状態に対応する中間位置と、図15に示すように、3個の係止凹部34のうちの前側の係止凹部34が用いられる状態に対応する前位置と、図16に示すように、3個の係止凹部34のうちの後側の係止凹部34が用いられる状態に対応する後位置との3箇所の位置が用いられる。
このような複数の係止凹部34による投影ユニット3の位置調整が行われる構成においては、フック部24と係止凹部34との係合作用について、上記のとおり非固定状態において前側延設部31が固定部材20から容易に抜けることがない程度の保持力が得られるとともに、投影ユニット3の位置調整、つまり固定部材20の前側延設部31に対するスライド動作が比較的スムーズに行うことができるように、各部の寸法が設定される。したがって、フック部24の係止突部24aの突出寸法や係止凹部34の深さ寸法等の各部の寸法等は、固定部材20の保持構造における所望の保持力と、固定部材20の前側延設部31に対するスライド動作の操作性との兼ね合いにより設定される。
このような投影ユニット3の位置調整のための構造によれば、使用者100は、HMD1の使用に際し、自分のフレーム4の装着状態に応じて、眼101の網膜に対して入射する画像光の照射位置、つまり投影ユニット3のフレーム4に対する位置についての調整を容易に行うことができる。また、投影ユニット3の位置調整においては、上述したように本実施形態の投影ユニットの固定構造が有する固定部材20の保持構造によって、投影ユニット3を前側延設部31から落下させることなく、良好な作業性を得ることができる。
また、本実施形態の固定部材20の保持構造においては、上述のとおり、テンプル部13の開く方向の回動動作によって固定部材20が固定されることにともなってフック部24の係止凹部34に対する係合量が増加することから、一旦、投影ユニット3の位置調整を行った後は、フレーム4が使用者に装着されることにより、投影ユニット3の位置が容易に動くことを防止することができる。つまり、位置調整可能に構成される投影ユニット3について、投影ユニット3を調整後の位置に確実に保持することができる。
なお、本実施形態では、投影ユニット3の調整位置、つまり係止凹部34の箇所は3箇所であるが、係止凹部34は、2箇所に設けられても、4箇所以上に設けられてもよい。
本発明の別実施形態について、図17を用いて説明する。なお、上述した実施形態と共通する部分については同一の符号を用いて説明を省略する。図17に示すように、本実施形態の投影ユニットの固定構造においては、固定部を構成する固定部材120が、ヨロイ部12側に支持される。固定部材120は、上述した実施形態の固定部材20と同様に、取付部材等を介して投影ユニット3のハウジング3aに取り付けられる。つまり、本実施形態では、投影ユニット3をフレーム4に固定するための固定部材120が、ヨロイ部12を挿通させた状態で、ヨロイ部12に支持される。
そして、固定部材120は、ヨロイ部12を挿通させる挿通孔122を有し、テンプル部13の開く方向(矢印A3参照)の回動動作によって、挿通孔122を形成する外側壁部123が、前側延設部31の挟持面31xとヨロイ部12の支持面12xとに挟まれることで、フレーム4に対して固定される。これにより、投影ユニット3が固定部材120を介してフレーム4に固定される。
このような構成によっても、上述した実施形態と同様の作用・効果を得ることができるとともに、固定部材120の保持構造等の構成を適宜適用することができる。
以上説明したように、本実施形態に係るHMD1によれば、以下の効果が期待できる。
(1)本実施形態に係るHMD1は、使用者100の顔の前に位置するフロント部11、フロント部11の左右両端部から後方に延びるヨロイ部12、及び各ヨロイ部12に回動可能に連結されるテンプル部13を有する眼鏡型のフレーム4と、使用者100に認識させる画像を投影する投影装置としての投影ユニット3と、投影ユニット3に設けられ、投影ユニット3をフレーム4に固定するための固定部7と、を備える。そして、テンプル部13は、ヨロイ部12に対する回動支点よりも前側かつヨロイ部12よりも左右方向の外側に固定部7に挿通された状態で固定部7を支持する挿通支持部としての前側延設部31を有する。また、ヨロイ部12は、テンプル部13のヨロイ部12に対する回動によって前側延設部31に支持された状態の固定部7が接触可能な支持面12xを有する。また、固定部7は、前側延設部31との関係において前側延設部31と支持面12xとが対向する方向の相対的な移動を許容する隙間を持って前側延設部31を挿通させる隙間支持部としての挿通孔形成部21を有する。そして、固定部7の、テンプル部13のヨロイ部12に対する回動によって前側延設部31と支持面12xとに挟まれる部分である内側壁部23の厚さ寸法(寸法D3参照)は、テンプル部13のヨロイ部12に対する回動の範囲における、前側延設部31が支持面12xに最も近接した状態での支持面12xと前側延設部31との間の隙間の寸法(寸法D4参照)よりも大きい。これにより、フレーム4に対する投影ユニット3の固定位置や姿勢のバラツキを抑え、投影ユニット3をフレーム4に確実に固定することができ、投影ユニット3のフレーム4に対する固定位置や姿勢について十分な精度を確保することができる。
(2)また、本実施形態に係るHMD1においては、固定部7は、前側延設部31に支持された状態で前側延設部31に係合する係合部としてのフック部24を有し、前側延設部31は、フック部24に係合して固定部7の前側延設部31に対する挿通方向の相対的な移動を規制する係止部としての係止凹部34を有する。これにより、非固定状態において、固定部材20によって保持される投影ユニット3が、前側延設部31から抜け落ちることを防止することができる。
(3)また、本実施形態に係るHMD1においては、フック部24は、テンプル部13のヨロイ部12に対する回動によって固定部材20が前側延設部31と支持面12xとに挟まれて押さえ付けられることで、係止凹部34に対する係合量を増加させる。これにより、使用者100によるフレーム4の装着にともない、固定部材20をフレーム4に対して確実に固定することができる。
(4)また、本実施形態に係るHMD1においては、係止凹部34は、前側延設部31の固定部7に対する挿通方向に間隔を隔てて3箇所に設けられている。これにより、フレーム4に固定される投影ユニット3の位置調整を容易に行うことができる。
(5)また、本実施形態に係るHMD1においては、投影ユニット3は、画像の投影対象を、使用者100の眼101の網膜とし、走査したレーザ光を使用者100の瞳孔から入射させて網膜上に投影することにより、画像を形成する網膜走査型の投影装置である。これにより、画像光の照射対象が使用者100の網膜という狭小な範囲であり、投影ユニット3のフレーム4に対する固定位置等について比較的高い精度が要求されるHMDにおいて、投影ユニット3のフレーム4に対する固定位置や姿勢について十分な精度を確保することができる本実施形態の投影ユニットの固定構造を効果的に用いることができる。
1 HMD
3 投影ユニット(投影装置)
4 フレーム
7 固定部
11 フロント部
12 ヨロイ部
12x 支持面
13 テンプル部
20 固定部材
21 挿通孔形成部(隙間支持部)
22 挿通孔
24 フック部(係合部)
24a 係止突部
31 前側延設部(挿通支持部)
31x 挟持面
34 係止凹部(係止部)
3 投影ユニット(投影装置)
4 フレーム
7 固定部
11 フロント部
12 ヨロイ部
12x 支持面
13 テンプル部
20 固定部材
21 挿通孔形成部(隙間支持部)
22 挿通孔
24 フック部(係合部)
24a 係止突部
31 前側延設部(挿通支持部)
31x 挟持面
34 係止凹部(係止部)
Claims (5)
- 使用者の顔の前に位置するフロント部、該フロント部の左右両端部から後方に延びるヨロイ部、及び各前記ヨロイ部に回動可能に連結されるテンプル部を有する眼鏡型のフレームと、
使用者に認識させる画像を投影する投影装置と、
前記投影装置に設けられ、前記投影装置を前記フレームに固定するための固定部と、を備え、
前記テンプル部は、前記ヨロイ部に対する回動支点よりも前側かつ前記ヨロイ部よりも左右方向の外側に、前記固定部に挿通された状態で前記固定部を支持する挿通支持部を有し、
前記ヨロイ部は、前記テンプル部の前記ヨロイ部に対する回動によって前記挿通支持部に支持された状態の前記固定部が接触可能な支持面を有し、
前記固定部は、前記挿通支持部との関係において前記挿通支持部と前記支持面とが対向する方向の相対的な移動を許容する隙間を持って前記挿通支持部を挿通させる隙間支持部を有し、
前記固定部の、前記テンプル部の前記ヨロイ部に対する回動によって前記挿通支持部と前記支持面とに挟まれる部分の厚さ寸法は、前記テンプル部の前記ヨロイ部に対する回動の範囲における、前記挿通支持部が前記支持面に最も近接した状態での前記支持面と前記挿通支持部との間の隙間の寸法よりも大きい、
ヘッドマウントディスプレイ。 - 前記固定部は、前記挿通支持部に支持された状態で前記挿通支持部に係合する係合部を有し、
前記挿通支持部は、前記係合部に係合して前記固定部の前記挿通支持部に対する挿通方向の相対的な移動を規制する係止部を有する、
請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 前記係合部は、前記テンプル部の前記ヨロイ部に対する回動によって前記固定部が前記挿通支持部と前記支持面とに挟まれて押さえ付けられることで、前記係止部に対する係合量を増加させる、
請求項2に記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 前記係止部は、前記挿通支持部の前記固定部に対する挿通方向に間隔を隔てて複数設けられている、
請求項2又は請求項3に記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 前記投影装置は、前記画像の投影対象を、使用者の眼の網膜とし、走査した光束を使用者の瞳孔から入射させて網膜上に投影することにより、前記画像を形成する網膜走査型の投影装置である、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010194896A JP2012054713A (ja) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | ヘッドマウントディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010194896A JP2012054713A (ja) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | ヘッドマウントディスプレイ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012054713A true JP2012054713A (ja) | 2012-03-15 |
Family
ID=45907602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010194896A Pending JP2012054713A (ja) | 2010-08-31 | 2010-08-31 | ヘッドマウントディスプレイ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012054713A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020053875A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | セイコーエプソン株式会社 | 頭部装着型表示装置 |
CN110955047A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 精工爱普生株式会社 | 头部佩戴型显示装置 |
-
2010
- 2010-08-31 JP JP2010194896A patent/JP2012054713A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020053875A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | セイコーエプソン株式会社 | 頭部装着型表示装置 |
CN110955047A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 精工爱普生株式会社 | 头部佩戴型显示装置 |
US11340464B2 (en) | 2018-09-27 | 2022-05-24 | Seiko Epson Corporation | Head-mounted display apparatus |
CN110955047B (zh) * | 2018-09-27 | 2022-06-14 | 精工爱普生株式会社 | 头部佩戴型显示装置 |
JP7155815B2 (ja) | 2018-09-27 | 2022-10-19 | セイコーエプソン株式会社 | 頭部装着型表示装置 |
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