JP2018195950A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取付け対象に取り付けて使用する映像表示装置において、使用者が映像表示装置の配置を調整し易くする。【解決手段】映像表示装置（１）は、使用者に虚像を視認させる映像を表示する。映像表示装置は、取付け部（２）と、表示部（４）と、支持部（３）とを備える。取付け部は、所定の取付け対象（５）に取り付けられる。表示部は、映像を表示する。支持部は、表示部を回転可能に支持すると共に、取付け部に対してボールジョイント機構（１１）により連結する。支持部は、取付け部の一部と共にボールジョイントを構成するボール部（３１）と、ボール部が一の端部に設けられた支柱（３２）とを備える。支持部において、表示部が回転する回転軸の軸方向（Ｌ１）と、支柱が延在する延在方向（Ｌ２）とが略直交する。【選択図】図３

Description

本開示は、使用者の装着物等の取付け対象に取り付けて使用する映像表示装置に関する。

特許文献１は、ヘルメットに取り付けられるクリップが設けられたベースユニットと、画像表示器を内蔵して表示光を出射する表示ユニットと、ベースユニットに表示ユニットを連結するボールジョイントとを備えた頭部装着型表示装置を開示している。特許文献１の頭部装着型表示装置によると、表示光を視ながら表示ユニットをボールジョイントの球中心で回転させ、３軸方向の角度を同時に調整するという直感的な操作を行うことができる。また、クリップでヘルメットに固定した状態の頭部装着型表示装置を使用者の視線から一時的に退避可能にするために、ベースユニットにおいて、クリップがシャフトによって旋回可能に軸支されている。

特開２００７−３３６１６６号公報

本開示は、取付け対象に取り付けて使用する映像表示装置において、使用者が映像表示装置の配置を調整し易くすることができる映像表示装置を提供する。

本開示に係る映像表示装置は、使用者に虚像を視認させる映像を表示する映像表示装置である。映像表示装置は、取付け部と、表示部と、支持部とを備える。取付け部は、所定の取付け対象に取り付けられる。表示部は、映像を表示する。支持部は、表示部を回転可能に支持すると共に、取付け部に対してボールジョイント機構により連結する。支持部は、取付け部の一部と共にボールジョイント機構を構成するボール部と、ボール部が一の端部に設けられた支柱とを備える。支持部において、表示部が回転する回転軸の軸方向と、支柱が延在する延在方向とが略直交する。

本開示に係る映像表示装置１によると、ボールジョイント機構による取付け部と支持部間の調整に加えて、支持部に対して表示部を回転させる調整を行える。これにより、使用者が映像表示装置の配置を調整し易くすることができる。

本開示の実施形態１に係る映像表示装置を説明するための図 実施形態１に係る映像表示装置の構成を示す図 実施形態１に係る映像表示装置の構成の詳細を説明するための図 映像表示装置の使用状態における光路を説明するための図 映像表示装置の調整方法の手順を示すフローチャート 映像表示装置の調整方法を説明するための図 実施形態２に係る映像表示装置の構成を示す図 実施形態２における回動機構の変形例を示す図 実施形態３に係る映像表示装置の構成を示す図 実施形態３における取付け部の構成を示す図 映像表示装置の変形例を示す図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施形態１）
１．構成
実施形態１に係る映像表示装置の構成について、図１〜３を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る映像表示装置１を説明するための図である。図２は、映像表示装置１の構成を示す図である。図３は、映像表示装置１の構成の詳細を説明するための図である。

本実施形態に係る映像表示装置１は、使用者が頭部に装着する装着物に取り付けて用いるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）である。図１では、装着物の一例であるヘルメット５に映像表示装置１を取り付けた使用例を示している。映像表示装置１は、ヘルメット５から吊り下がった状態で使用者の片眼を覆うように、ヘルメット５の前方に位置するつば部５ａに取り付けられる。

映像表示装置１は、例えば作業手順のマニュアルなど所望の映像コンテンツを虚像として、使用者に視認させるための映像を表示する。映像表示装置１は、例えば外部の信号源に接続し、信号源が供給する映像信号に基づいて映像の表示を行う。信号源は、例えばスマートフォンのようなモバイル機器である。映像表示装置１は、例えばバッテリを内蔵せずに、信号源などの外部機器から供給される電力によって動作することができる。なお、映像表示装置１の内部に信号源やバッテリが内蔵されてもよい。

図２（ａ）は、映像表示装置１の外観を示す斜視図である。図２（ａ）は、映像表示装置１の部品構成を示す分解斜視図である。

本実施形態に係る映像表示装置１は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、取付け部２と、支持部３と、表示部４とを備える。また、映像表示装置１は、取付け部２に対して種々の方向に支持部３を回転可能に連結するボールジョイント機構１１と、支持部３に対して一軸方向に表示部４を回転可能に連結する回動機構１２とを備える。

取付け部２は、映像表示装置１を予め定めた取付け対象に取り付けるための部材である。図２（ｂ）に示すように、取付け部２は、クリップ２１と、保持部２２とを備える。本実施形態では、クリップ２１がヘルメット５のつば部５ａを挟み込むことにより（図１参照）、取付け部２が取付け対象に着脱可能に取り付けられる。

クリップ２１は、例えばＵ字状の棒材を屈曲して構成される。クリップ２１の両端は、保持部２２に固定される。保持部２２は、ボールジョイント機構１１における球状の凹部を形成するソケット２３を備え、支持部３を保持する。

支持部３は、ボールジョイント機構１１によって取付け部２に連結した状態で、回動機構１２によって表示部４を支持する部材である。図２（ｂ）に示すように、支持部３は、球体形状を有するボール部３１と、ボール部３１が一端に設けられた支柱３２と、支柱３２の他端側において表示部４を回転可能に保持する軸受け部３３とを備える。ボール部３１は、保持部２２のソケット２３に対応するサイズを有する。

ボールジョイント機構１１は、ボール部３１がソケット２３に係合した状態で摺動可能な可動範囲において、取付け部２と支持部３とを連結する。ボールジョイント機構１１の可動範囲は、ソケット２３、ボール部３１及び支柱３２の形状等により規定される。ボール部３１及び支柱３２は、ボールジョイント機構１１におけるボールスタッドを構成する。

表示部４は、映像表示装置１において映像表示を行うための各種部品を含んだユニットである。図２（ｂ）に示すように、表示部４は、表示素子４１と、反射鏡４２と、円柱部４３とを備える。表示部４は、表示素子４１と反射鏡４２とが対向するように、円柱部４３を含む筐体において表示素子４１と反射鏡４２間の位置関係を固定している。

表示素子４１は、例えば映像中のＲＧＢに対応するＬＥＤを備えたマイクロＬＥＤディスプレイである。表示素子４１は、供給される映像信号に基づいて、映像信号による映像を示す映像光を発光する。表示素子４１は、透過型液晶デバイスや反射型液晶デバイスであってもよいし、有機ＥＬデバイスであってもよい。表示素子４１は、本実施形態における映像生成部の一例である。

反射鏡４２は、例えば可視光を透過する透明部材に、所定の波長帯の光を選択的に反射する波長選択膜を積層して構成される。所定の波長帯は、表示素子４１が発光する光の波長帯に対応する。反射鏡４２は、例えば凹面状の反射領域を有する。

円柱部４３は、表示部４の筐体において円柱形状を有する部分であり、支持部３の軸受け部３３と共に回動機構１２を構成する。なお、円柱部４３は中空であってもよく、円柱部４３及び上記の筐体の内部には、表示部４における各種配線や各種回路基板等が設けられてもよい。

回動機構１２において、支持部３側の軸受け部３３は、円柱部４３に対応するサイズの円筒形状を有し、円柱部４３の一端が嵌合する円筒部３３ａと、円柱部４３の他端が係合する係合部３３ｂとを含む。本実施形態における回動機構１２は、支持部３の軸受け部３３が表示部４の円柱部３３の両端を支持することにより、表示素子４１と反射鏡４２間の位置関係を維持しながら表示部４を支持部３に対して回転可能に連結する。

図３（ａ）は、映像表示装置１の前面図（前方から見た側面図）である。以下、映像表示装置１の前後は、ヘルメット５（図１）の前後に対応することとする。ヘルメット５の図３（ｂ）は、図３（ａ）の右側方から見た映像表示装置１の側面図である。図３（ｃ）は、映像表示装置１の平面図である。図３（ｄ）は、図３（ｃ）のＡ−Ａ’断面における映像表示装置１の断面図である。Ａ−Ａ’断面は、（後述のＬ１に直交した）ボール部１１の中心を通る断面である。

図３（ａ）に示すように、回動機構１２は、円柱部４３の長手方向に沿って表示部４が回転する回転軸Ｌ１を有する。図３（ａ）では、支柱３２が延在する延在方向の延長線Ｌ２を示している。本実施形態に係る支持部３は、図３（ａ）に示すように、回動機構１２の回転軸Ｌ１と、支柱３２が延在する延長線Ｌ２とが、互いに直交するように形成されている。支持部３は、回転軸Ｌ１と延長線Ｌ２とが適宜、許容誤差の角度範囲内で交差、即ち略直交してもよい。

図３（ｂ）に示すように、支持部３における回転軸Ｌ１の位置は、支柱３２の延長線Ｌ２上で、ボール部３１側（上側）とは反対側（下側）に位置する。映像表示装置１においては、取付け部２を上方に向けることにより、取付け部２に連結したボール部３１から支柱３２を介して回転軸Ｌ１周りの表示部４が吊り下がった状態になる。

また、図３（ａ）では、表示部４の反射鏡４２による反射領域Ｒ１（表示領域の一例）の中心位置Ｐ１と、反射領域Ｒ１の垂直方向に沿った中心線Ｌ３とを示している。本実施形態において、反射領域Ｒ１の水平方向は、回転軸Ｌ１の方向（軸方向）に対応する。図３（ａ）に示すように、支柱３２の延長線Ｌ２は、反射領域Ｒ１の中心位置Ｐ１を通る中心線Ｌ３から（図３（ａ）中の右側の）側方にずれている。映像表示装置１によると、支柱３２の延長線Ｌ２が使用者の顔面中央に位置するように吊り下げることで、反射領域Ｒ１が使用者の片眼（例えば右眼）側に位置することとなる（図１参照）。

図３（ｃ）に示すように、取付け部２におけるクリップ２１は、保持部２２に固定された両端から互いに略平行に延在する部分２１ａを有する。図３（ｂ）に示すように、クリップ２１は上記の部分２１ａに続いて、上側（支持部３とは反対側）に所定間隔をあけて折り返した略Ｕ字形状を有する。所定間隔は、ヘルメット５のつば部５ａ（図１）の厚さ等の取付け対象のサイズを考慮して設定される。

図３（ｄ）に示すように、取付け部２における保持部２２は、ソケット２３の内面においてボール部３１に接触する。取付け部２から吊り下げられた映像表示装置１の使用状態では、ソケット２３及びボール部３１の下側に支柱３２及び表示部４が位置することとなる。このため、支持部３及び表示部４の自重（重力）は、ソケット２３においてボール部３１を保持する摩擦力を高めるように保持部２２に掛かり、保持されたボールジョイント機構１１の姿勢をずらすようなトルク等には寄与し難い。

以上により、映像表示装置１の使用状態における姿勢の安定性を良くすることができる。さらに、ボールジョイント機構１１等を小型に構成でき、映像表示装置１を小型化することも可能になる。

２．動作
以上のように構成される映像表示装置１の動作を以下に説明する。

図４を用いて、映像表示装置１の使用状態について説明する。図４は、映像表示装置１の使用状態における光路を説明するための図である。

本実施形態に係る映像表示装置１は、ヘルメット５（図１）のつば部５ａに取り付けられた状態で、表示部４の反射鏡４２がヘルメット５を装着した使用者の眼５０を覆うように吊り下げられる。この際、表示部４の表示素子４１は、使用者の眼５０の視線方向において、眼５０と反射鏡４２との間に配置され、反射鏡４２の反射領域Ｒ１と対向する。

映像表示装置１は、表示部４において、例えば外部からの映像信号に基づく映像を示す映像光６１を生成し、表示素子４１から映像光６１を出射する。表示素子４１からの映像光６１は、反射鏡４２に入射すると、反射領域Ｒ１に対する映像光６１の入射角度に応じた反射角度において、反射光６２として反射する。映像光の反射光６２は、反射鏡４２から、使用者の視線方向において眼５０の側に出射する。

図４では、使用者の眼５０に到達した反射光６２の光路を示している。映像光の反射光６２が使用者の眼５０に到達すると、使用者は、表示素子４１で生成された映像光が示す映像の虚像６を視認することができる。虚像６は、反射鏡４２越しに、反射光６２の光路の延長線上における所定距離に視認される。所定距離は、反射鏡４２の曲率等により設定される（例えば１ｍ等）。本実施形態では、反射鏡４２が種々の可視光を透過し得ることから、虚像６は、反射領域Ｒ１越しの視界において背景の中の特定の位置に浮かぶように視認される。

以上のように使用者が虚像６を視認するためには、反射鏡４２が使用者の眼５０を適切に覆う位置であって、且つ映像光の反射光６２が眼５０に適切に入射する向きとなるように映像表示装置１と眼５０との位置関係を調整する必要がある。また、使用者の視界の中で視認される虚像６の向きや位置を微調整することも考えられる。

本実施形態に係る映像表示装置１によると、取付け部２と支持部３間のボールジョイント機構１１と、支持部３と表示部４間の回動機構１２とを独立に用いて、以上のような調整を容易に行える。以下、映像表示装置１の調整方法について説明する。

２−１．映像表示装置の調整方法
本実施形態に係る映像表示装置１の調整方法について、図５，６を用いて説明する。図５は、映像表示装置１の調整方法の手順を示すフローチャートである。図６は、映像表示装置１の調整方法を説明するための図である。

まず、映像表示装置１の使用者は、例えばヘルメット５のつば部５ａをクリップ２１で挟むことにより（図４）、取付け部２を取り付け対象に取り付ける（Ｓ１）。本実施形態に係る映像表示装置１によると、取付け部２をつば部５ａの中央近傍に取り付けることにより、映像表示装置１の表示部４が、ヘルメット５を装着した使用者の片眼側に位置することとなる（図１，３（ａ）参照）。

次に、使用者は、ボールジョイント機構１１を用いて、表示部４の位置や回動機構１２の回転軸Ｌ１（図３（ａ））の向きを調整する（Ｓ２）。使用者は、例えば片手で支持部３に所定値以上の力を掛けることにより、ボールジョイント機構１１を動かすことができる。ボールジョイント機構１１の可動範囲は、互いに独立な三軸方向にわたる。図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に、ボールジョイント機構１１の第１、第２及び第３軸Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３周りの動きを例示する。

図６（ａ），（ｂ），（ｃ）における第１、第２及び第３軸Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３は、それぞれボール部３１の中心を通る互いに独立なボールジョイント機構１１の回転軸である。図６（ａ）に示すように、ボールジョイント機構１１は、表示部４における反射領域Ｒ１の法線方向に向いた第１軸Ｌ１１の周りの回転による可動範囲を有する。第１軸Ｌ１１周りにボールジョイント機構１１を動かすことにより、反射領域Ｒ１の水平方向の傾き、即ち回動機構１２の回転軸Ｌ１の向きを調整することができる（図３（ａ）参照）。

また、図６（ｂ）に示すように、ボールジョイント機構１１は、回動機構１２の回転軸Ｌ１と同じ向きの第２軸Ｌ１２の周りの回転による可動範囲を有する。第２軸Ｌ１２周りにボールジョイント機構１１を動かすことにより、表示部４の前後位置、即ち反射鏡４２と眼５０との間の距離を調整できる（図４参照）。さらに、ボールジョイント機構１１は、支柱３２の延在方向（図３（ａ）のＬ２）と同じ向きの第３軸Ｌ１３周りに回転させることもできる（図６（ｃ））。

図５に戻り、使用者は、回動機構１２を用いて、回転軸Ｌ１周りの表示部４の向きを調整する（Ｓ３）。ステップＳ３の調整は、ボールジョイント機構１１で調整した表示部４の位置等を維持した状態で行う微調整である。図６（ｄ）に、回動機構１２の回転軸Ｌ１周りの動きを例示する。

図６（ｄ）に示すように、回動機構１２によって表示部４を回転軸Ｌ１周りに回転させることにより（Ｓ３）、支柱３２の延在方向（Ｌ２）に対する反射領域Ｒ１の向き（垂直方向の傾き）を調整できる。これにより、使用者は、表示部４における映像光の反射角度を変化させ、映像光の反射光が眼５０に入射するように調整できる。さらに、反射光が眼５０に入射する範囲内で回動機構１２を用いることにより、反射光が眼５０中の網膜に到達する位置、即ち使用者の視界における虚像６の位置を上下動させることができる。

ステップＳ３において使用者は、例えば片手で表示部４に所定値以上の力を掛けることにより、回動機構１２を介して表示部４を回転させることができる。この際、回動機構１２の回転軸Ｌ１とボールジョイント機構１１の支柱３２の延在方向とが直交していることから、回動機構１２を介して表示部４を回転させるために掛けた力によって、ボールジョイント機構１１が連動してしまうような事態を抑制することができる。

使用者が所望の配置に映像表示装置１を調整することにより（Ｓ３）、本フローチャートによる手順は終了する。

以上の調整方法によると、使用者は、映像表示装置１のボールジョイント機構１１を用いて眼５０に対する表示部４の位置や虚像６の水平方向を調整した上で（Ｓ２）、回動機構１２を用いた微調整を行え（Ｓ３）、映像表示装置１の調整を行い易い。例えば、調整済みのボールジョイント機構１１の状態に影響を与えずに表示部４を回転軸Ｌ１周りに回転して、映像光を眼５０に向ける微調整や、視界中における虚像６の上下位置の微調整を行い易い。また、微調整時にボールジョイント機構１１と回動機構１２とを協調させるような必要もないことから、映像表示装置１を調整した状態の再現性を確保し易い。

３．効果等
以上のように、本実施形態に係る映像表示装置１は、使用者に虚像６を視認させる映像を表示する。映像表示装置１は、取付け部２と、表示部４と、支持部３とを備える。取付け部２は、ヘルメット５等の取付け対象に取り付けられる。表示部４は、映像を表示する。支持部３は、表示部４を回転可能に支持すると共に、取付け部２に対してボールジョイント機構１１により連結する。支持部３は、取付け部２の一部（ソケット２３）と共にボールジョイント機構１１を構成するボール部３１と、ボール部３１が一の端部に設けられた支柱３２とを備える。支持部３において、表示部４が回転する回転軸Ｌ１の軸方向と、支柱３２が延在する延在方向（延長線Ｌ２）とが略直交する。

以上の映像表示装置１によると、ボールジョイント機構１１による取付け部２と支持部３間の調整に加え、同機構１１に干渉せずに表示部４を回転軸Ｌ１の周りに回転させる調整が行え、使用者にとって映像表示装置１の配置を調整し易くすることができる。

本実施形態において、支持部３は、支柱３２の延在方向において取付け部２に連結したボール部３１側の端部とは反対側に回転軸Ｌ１が位置するように、表示部４を保持する軸受け部３３を備える。これにより、使用者の眼５０よりも上方に取付け部２を取り付けて、支持部３を介して表示部４を眼５０の近傍に吊り下げた場合に、表示部４の配置を眼５０の近傍の範囲内で、回転軸Ｌ１周りに微調整することができる。

また、本実施形態において、取付け部２は、表示部４が支持部３を介して吊り下がった状態において、ヘルメット５のつば部５ａなどの取付け対象に取り付けられる。映像表示装置１はこのような使用状態において、配置の調整を行い易く、且つ調整した配置を維持し易い。

また、本実施形態において、支柱３２の延在方向に沿った延長線Ｌ２は、表示部４において映像を表示する反射領域Ｒ１の中心位置Ｐ１を通らずに、側方にずれている（図４面（ａ））。これにより、表示部４を使用者の片眼側に配置する際に、取付け部２はつば部５ａ等の中央近傍に取り付けられ、取り付け状態の安定性を良くすることができる。

また、本実施形態において、表示部４は、映像を示す映像光６１を生成する表示素子４１と、映像光６１を反射する反射鏡４２とを備える。反射鏡４２からの反射光６２の向きを使用者の眼５０に向くように調整して、使用者に虚像６を視認させることができる。

また、本実施形態において、取付け部２は、取付け対象を挟み込むように、略Ｕ字状に形成されたクリップ２１を含む。クリップ２１で取付け対象を挟むことにより、簡単に映像表示装置１を取付け対象に取り付けることができる。

（実施形態２）
以下、図７を用いて、実施形態２を説明する。実施形態２では、回動機構において表示部を回転させる調整時に、クリック感を使用者に与える映像表示装置について説明する。

以下、実施形態１に係る映像表示装置１と同様の構成、動作の説明は適宜、省略して、本実施形態に係る映像表示装置を説明する。

図７（ａ）は、実施形態２に係る映像表示装置１Ａを示す斜視図である。図７（ｂ）は、映像表示装置１Ａの表示部４Ａを示す斜視図である。図７（ｃ）は、映像表示装置１Ａの支持部３Ａを示す斜視図である。

本実施形態に係る映像表示装置１Ａは、実施形態１に係る映像表示装置１と同様の構成において、回転軸Ｌ１周りの支持部３Ａに対する表示部４Ａの回転が、段階的に行われるように構成された回動機構１２Ａを備える。本実施形態における回動機構１２Ａは、実施形態１と同様の軸受け部３３及び円柱部４３において、図７（ａ）に示すように、回転軸Ｌ１の周方向に沿って形成された凹凸を有する。本実施形態において、表示部４Ａの円柱部４３と支持部３Ａの軸受け部３３との内の少なくとも一方は、所定値以上の押圧力によって変形可能な樹脂等で構成される。

回動機構１２Ａの表示部４Ａ側には、図７（ｂ）に示すように、複数の溝部４４が、円柱部４３の外周面上に設けられる。各溝部４４は、回転軸Ｌ１の軸方向に沿って、例えば半円形の谷状に形成される。複数の溝部４４は、回転軸Ｌ１の周方向において周期的に並置される。溝部４４は、表示部４Ａ側に設けられた凹部の一例である。

回動機構１２Ａの支持部３Ａ側には、図７（ｃ）に示すように、一つの突起３４が、軸受け部３３の内周面上に設けられる。突起３４は、表示部４Ａ側の溝部４４に対応する形状を有し。例えば回転軸Ｌ１の軸方向に沿った半円形の山状に形成される。突起３４は、支持部３Ａ側に設けられた凸部の一例である。

本実施形態の回動機構１２Ａにおいては、図７（ａ）に示すように軸受け部３３と円柱部４３とが係合した状態において、突起３４が複数の溝部４４のうちの一つに嵌合する。使用者が表示部４Ａを回転させるように所定値以上の力を掛けると、突起３４と溝部４４の少なくとも一方が変形して、回転時にクリック感を生じさせる。クリック感により、回動機構１２Ａによる調整時の操作性を良くすることができる。さらに、使用者は、複数の溝部４４に応じて段階的に、表示部４Ａの向き（回転軸Ｌ１による回転角度）を調整でき、映像表示装置１Ａの姿勢の再現性を向上することができる。

また、本実施形態の回動機構１２Ａによると、所定値未満の外力が掛かったとしても、突起３４が特定の溝部４４に嵌合した状態で保持され、表示部４Ａの回転角度を維持できる。これにより、不意に表示部４Ａの回転角度がずれるような事態を抑制し、映像表示装置１Ａの姿勢の安定性を良くすることができる。

以上の説明では、表示部４Ａ側に溝部４４が設けられ、支持部３Ａ側に突起３４が設けられる例を説明したが、これに限らず、支持部３Ａ側に溝部４４のような凹部が設けられ、表示部４Ａ側に突起３４のような凸部が設けられてもよい。

以上のように、本実施形態に係る映像表示装置１Ａにおいて、支持部３Ａ及び表示部４Ａの一方には、回転軸Ｌ１の周りの周方向において周期的に並んだ複数の凹部である溝部４４が設けられる。支持部３Ａ及び表示部４Ａの他方には、溝部４４に対応する凸部である突起３４が設けられる。支持部３Ａと表示部４Ａ間の凹凸により、使用者が表示部４Ａを回転させる調整を行い易くすることができる。

映像表示装置１Ａにおいてクリック感を与える回動機構は、溝部４４と突起３４による回動機構１２Ａ（図７）に限らず、例えばボールプランジャを用いて構成されてもよい。ボールプランジャを用いた回動機構の変形例について、図８（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。

図８(ａ)は、実施形態２の回動機構１２Ｂの変形例を示す斜視図である。図８(ｂ)は、本変形例における支持部３Ａを示す斜視図である。図８(ｃ)は、本変形例の回動機構１２Ｂの断面図である。

本変形例の回動機構１２Ｂでは、図８(ａ)に示すように、軸受け部３３にボールプランジャ３５が内蔵されると共に、ボールプランジャ３５の端部に対応する形状のディンプル４５が複数、円柱部４３に設けられる。ボールプランジャ３５は、本変形例の回動機構１２Ｂにおける凸部の一例であり、複数のディンプル４５は、ボールプランジャ３５に対応する凹部の一例である。

図８(ｂ)に示すように、ボールプランジャ３５の端部は、軸受け部３３の内周面において突出する。ボールプランジャ３５は、図８(ｃ)に示すようにボール状の端部と、同端部を付勢するバネ等とを含む。ディンプル４５は、円柱部４３の周方向において、例えば円周上に１２度ピッチで１５個など、周期的に配置される。また、本変形例では、円柱部４３の長手方向すなわち回動機構１２Ｂの軸方向においても、複数のディンプル４５が所定間隔（例えば１〜２ｍｍ）で配置される。

本変形例の回動機構１２Ｂによると、ボールプランジャ３５が複数のディンプル４５の内の一つに係合することで、支持部３Ａに対して表示部４Ａを固定する際にクリック感が生じる。ボールプランジャ３５を係合させるディンプル４５を周方向に沿って変更することにより、表示部４Ａの向き（回転角度）を調整することができる。また、係合させるディンプル４５を軸方向に沿って変更することにより、使用者の両眼が並ぶ左右方向において表示部４Ａをシフトできる。これにより、使用者の眼幅に応じた表示部４Ａの調整を行うことができる。以上のように、本変形例の回動機構１２Ｂによっても、使用者が表示部４Ａを回転させる調整を行い易くすることができる。

（実施形態３）
以下、図９，１０を用いて、実施形態３を説明する。実施形態３では、取付け部に対して表示部をスライド可能なスライド機構を備えた映像表示装置について説明する。

以下、実施形態１，２に係る映像表示装置１，１Ａと同様の構成、動作の説明は適宜、省略して、本実施形態に係る映像表示装置を説明する。

図９（ａ）は、ヘルメット５前方から見た、実施形態３に係る映像表示装置１Ｂの斜視図である。図９（ｂ）は、ヘルメット５後方から見た映像表示装置１Ｂの斜視図である。図１０（ａ）は、本実施形態における取付け部２Ａの斜視図である。図１０（ｂ）は、取付け部２Ａの側面図である。図１０（ｃ）は、取付け部２Ａの前面図である。図１０（ｄ）は、取付け部２Ａの底面図である。

図９（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態に係る映像表示装置１Ｂは、実施形態２に係る映像表示装置１Ａと同様の構成において、スライド機構を有する取付け部２Ａを備える。スライド機構によると、ヘルメット５の前後方向（使用者の視線方向）において、表示部４Ａが取付け部２Ａに対してスライドされる（図９（ｂ））。

本実施形態における取付け部２Ａは、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、クリップ２１Ａと保持部２２Ａとを一体成形して構成される。クリップ２１Ａは、平板形状を有する（図１０（ａ），（ｂ））。保持部２２Ａには、支持部３Ａのボール部３１が係合するソケット２３Ａが、ヘルメット５の前後方向に対応する所定方向に沿って延在するトンネル状に設けられる（図１０（ａ），（ｄ））。保持部２２Ａは、本実施形態におけるスライド機構を構成するスライド部の一例である。

映像表示装置１Ｂの保持部２２Ａによると、トンネル状のソケット２３Ａ中で支持部３のボール部３１を摺動して、取付け部２Ａに対して表示部４Ａをスライドできる（図９（ｂ））。これにより、使用者の眼と表示部４Ａとの間の距離を調整することができる。

また、本実施形態において、保持部２２Ａには、図１０（ｃ）に示すように、前方の端部に切欠き部２４が設けられる。切欠き部２４は、ソケット２３Ａに連続して形成され、支持部３Ａの支柱３２の幅に対応する切欠き幅を有する。切欠き部２４によると、取付け部２Ａから吊り下がった表示部４Ａを支持部３Ａと共に跳ね上げて（図９（ａ））、使用者の視界から上方に表示部４Ａをずらすことができる。なお、特にこのような機能が不要である場合、保持部２２Ａにおいて切欠き部２４は省略されてもよい。

以上のように、本実施形態に係る映像表示装置１Ｂにおいて、取付け部２Ａは、支持部３Ａが取付け部２Ａに対して所定方向にスライドするスライド機構を備える。スライド機構の所定方向を使用者の視線の方向に向けて用いることにより、使用者の眼と表示部４Ａとの間の距離を調整することができる。

本実施形態において、スライド機構は、取付け部２Ａにおいて支持部３Ａのボール部３１が係合するソケット２３Ａが所定方向に延在するスライド部としての保持部２２Ａで構成される。ソケット２３Ａ中でボール部３１を摺動して、視線方向における距離調整を簡単に行える。

また、本実施形態では、取付け部２Ａの端部において、支柱３２に対応する幅を切欠いた切欠き部２４が設けられている。これにより、使用者の視界から表示部４Ａを支持部３Ａと共にずらすことができる。

（他の実施形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施形態１〜３を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置換、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記各実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施形態を例示する。

上記の実施形態３では、トンネル状のソケット２３Ａによるスライド機構について説明したが、映像表示装置のスライド機構はこれに限らない。スライド機構の変形例について、図１１を用いて説明する。

図１１は、本変形例に係る映像表示装置１Ｃの斜視図である。本変形例に係る映像表示装置１Ｃは、実施形態１に係る映像表示装置１と同様の構成において、クリップ２１の両端に対応する二つの貫通孔２５が保持部２２に設けられた取付け部２Ｂを備える。クリップ２１における各貫通孔２５を通って延在する部分２１ａは、本変形例におけるレール部の一例である。

本変形例の取付け部２Ｂによると、支持部３のボール部３１を保持した保持部２２が、クリップ２１のレール部２１ａをスライドすることにより、スライド機構が構成される。クリップ２１のレール部２１ａは、互いに平行に配置されてもよいし、貫通孔２５において摩擦力が適度に掛かるような所定角度で、互いに傾斜して延在してもよい。また、本変形例の取付け部２Ｂにおいても、実施形態３と同様に切欠き部を設けて、保持部２２がレール部２１ａを前方の端部までスライドした状態で表示部４を跳ね上げられるようにしてもよい。

以上のように、本変形例に係る映像表示装置１Ｃにおいて、スライド機構は、所定方向に延在するレール部２１ａと、レール部２１ａが貫通する貫通孔２５が設けられ、ボール部３１を保持する保持部２２とを備える。このようなスライド機構によっても、使用者の眼と表示部４との間の距離を簡単に調整することができる。

上記の各実施形態では、軸受け部３３及び円柱部４３で構成される回動機構１２について説明したが、回動機構１２の構成はこれに限らない。本開示に係る映像表示装置においては、支持部の支柱の延在方向におけるボール部とは反対側で表示部を回転可能に保持する種々の構造を適宜、採用してもよい。

また、上記の各実施形態では、映像表示装置１の取付け部２が、取付け対象に着脱可能に取り付けられたが、本開示における取付け部は、取付け対象に対して着脱可能でなくてもよい。例えば、本開示の映像表示装置は使用者の装着物と一体的に提供されてもよく、取付け部が装着物に対する結合部分を構成してもよい。

また、上記の各実施形態では、映像表示装置１の取付け対象として、ヘルメット５を例示した。取付け対象はヘルメット５に限らず、例えば帽子やサンバイザー等、つば部を有する装着物であってもよいし、特につば部を有しない装着物（眼鏡やヘッドバンド等）であってもよい。また、取付け対象は、使用者の頭部に装着する装着物に限らず、例えば使用者の頭部付近に固定可能なアーム状の構造物であってもよい。例えば手術室における手術機器またはヘリコプターなどに備えられる機材にはアーム状の構造物として、操縦者は手術機器または機材に設けられるアーム状の構造物とする。これにより、モニターが置けないようなスペースであったり、例えば手術機器または機材の使用者は顔を映像表示装置１に近づけることで視認することができる。また、取り付け対象は、使用者の頭部自体であってもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、種々の変更、置換、付加、省略などを行うことができる。

本開示は、使用者の装着物等に取り付けて使用する映像表示装置に適用可能である。

１，１Ａ〜１Ｃ 映像表示装置
１１ ボールジョイント機構
２，２Ａ 取付け部
２１，２１Ａ クリップ
２２，２２Ａ 保持部
２３，２３Ａ ソケット
２４ 切欠き部
３，３Ａ 支持部
３１ ボール部
３２ 支柱
３３ 軸受け部
４，４Ａ 表示部
４１ 表示素子
４２ 反射鏡
５ ヘルメット
６ 虚像

Claims (13)

1. 使用者に虚像を視認させる映像を表示する映像表示装置であって、
   所定の取付け対象に取り付けられる取付け部と、
   前記映像を表示する表示部と、
   前記表示部を回転可能に支持すると共に、前記取付け部に対してボールジョイント機構により連結される支持部とを備え、
   前記支持部は、前記取付け部の一部と共に前記ボールジョイント機構を構成するボール部と、前記ボール部が一の端部に設けられた支柱とを備え、
   前記支持部において、前記表示部が回転する回転軸の軸方向と、前記支柱が延在する延在方向とが略直交する
   映像表示装置。
2. 前記支持部は、前記支柱の延在方向において前記取付け部に連結したボール部側の端部とは反対側に前記回転軸が位置するように、前記表示部を保持する軸受け部を備える
   請求項１に記載の映像表示装置。
3. 前記取付け部は、前記表示部が前記支持部を介して吊り下がった状態において、前記取付け対象に取り付けられる
   請求項２に記載の映像表示装置。
4. 前記支柱の延在方向に沿った延長線は、前記表示部において前記映像を表示する表示領域の中心位置を通らずに、側方にずれている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の映像表示装置。
5. 前記支持部及び前記表示部の一方には、前記回転軸の周りの周方向において周期的に並んだ複数の凹部が設けられ、
   前記支持部及び前記表示部の他方には、前記凹部に対応する凸部が設けられる
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の映像表示装置。
6. 前記取付け部は、前記支持部が前記取付け部に対して所定の方向にスライドするスライド機構を備える
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の映像表示装置。
7. 前記スライド機構は、
   前記所定の方向に延在するレール部と、
   前記レール部が貫通する貫通孔が設けられ、前記ボール部を保持する保持部とを備える
   請求項６に記載の映像表示装置。
8. 前記スライド機構は、前記取付け部において前記支柱のボール部が係合するソケットが前記所定の方向に延在するスライド部で構成される
   請求項６に記載の映像表示装置。
9. 前記取付け部の端部において前記支柱に対応する幅を切欠いた切欠き部が設けられた
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の映像表示装置。
10. 前記表示部は、前記映像を示す映像光を生成する映像生成部と、前記映像光を反射する反射鏡とを備える
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の映像表示装置。
11. 前記取付け部は、前記所定の取付け対象を挟み込むように、略Ｕ字状に形成されたクリップを含む
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の映像表示装置。
12. 前記所定の取付け対象は、前記使用者の頭部に装着される装着物である
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の映像表示装置。
13. 前記所定の取付け対象は、前記使用者の頭部付近に固定可能なアーム状の構造物である
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の映像表示装置。

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