JP6165174B2 - 頭部装着型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、頭部装着型表示装置に関するものである。

従来、人の頭部に装着される頭部装着型表示装置として、表示部と接眼光学部とを備え、表示部に表示される画像を接眼光学部により虚像として拡大して観察できるようにしたものが種々提案されている。このような頭部装着型表示装置は、個人に装着されることから、装着者個人の眼幅、頭部のサイズや視力等に応じて、アイポイント調整や視度調整ができることが望まれる。

そのような要望に対し、例えば、本出願人により、表示部を有する第１の筐体と、光路長を調整可能な第２の筐体と、接眼光学部を有する第３の筐体と、を有し、第２の筐体が第１の筐体に対して装着者の前後方向にスライド可能であり、かつ、第３の筐体が第２の筐体に対して装着者の左右方向にスライド可能である、頭部装着型表示装置が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の装置によれば、第２の筐体の第１の筐体に対する装着者の前後方向へのスライド、及び、第３の筐体の第２の筐体に対する装着者の左右方向へのスライドにより、簡単な操作でアイポイント調整及び視度調整を行うことができる。

特開２０１２−６３６３３号公報

ところで、頭部装着型表示装置は、使用状況によっては、左右方向の視界を十分に確保することが望まれる場合もあるが、特許文献１に記載の装置は、眼鏡のテンプルに沿って延在する第１の筐体と、接眼光学部を有し装着者の眼前に位置する第３の筐体とが、第２の筐体を介して接続される構成であるため、装着者の左右方向の視界にこれらの筐体の一部が位置してしまう場合があった。

本発明は、上記のような問題を解決すべくなされたものであり、装着者の左右方向の視界を確保することができる、頭部装着型表示装置を提供することを目的とする。

発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。
その結果、発明者らは、表示部から接眼光学部へ入射する画像光の入射光軸と、接眼光学部から装着者の眼球に向けて射出する画像光の射出光軸とが同一平面上に位置しないように互いにねじれの位置となるようにし、且つ、上記入射光軸と上記射出光軸とがなす角度を鋭角とすること、すなわち、入射光ベクトルと射出光ベクトルとのなす角度を鈍角とすることにより、所期した目的を有利に達成することができることの新規知見を得て、本発明を完成するに至った。

本発明は、上記の知見に基づいてなされたものであり、その要旨構成は以下のとおりである。
本発明の頭部装着型表示装置は、リム部を有し、装着者の頭部に固定するための眼鏡型のフレームと、画像を表示する表示部と、前記表示部に表示された画像を装着者の少なくとも一方の眼球に導光し、拡大した虚像として表示する接眼光学部と、を有し、前記表示部及び前記接眼光学部は、前記リム部に取り付けられ、前記表示部から前記接眼光学部へ入射する画像光である入射光の光軸と、前記接眼光学部から前記装着者の眼球に向けて射出する画像光である射出光の光軸とが、同一平面上に無く、且つ、前記入射光のなす入射光ベクトルと、前記射出光のなす射出光ベクトルとの２つのベクトルのなす角度は、９０°より大きく、
前記接眼光学部は、
前記表示部からの画像光を前記装着者の前方方向に偏向する第１反射面と、
前記第１反射面からの画像光を前記装着者の下方向に偏向する第２反射面と、
前記第２反射面からの画像光を前記装着者の眼球方向に偏向する第３反射面と、を有することを特徴とする。
なお、本明細書において、「入射光のなす入射光ベクトルと、射出光のなす射出光ベクトルとの２つのベクトルのなす角度が９０°より大きい」とは、入射光が折り返されて射出光として射出される折り返し角αが９０°より小さいことをいう。
この構成によれば、装着者の左右方向の視界を確保しつつ、表示部に表示される画像を接眼光学部により虚像として拡大して観察することができる。
また、装着者の前方の視界を確保しつつ、リム部に取り付けられた表示部からの画像光を装着者の眼球に導光することができるからである。

また、本発明の頭部装着型表示装置にあっては、前記入射光のなす入射光ベクトルと、前記射出光のなす射出光ベクトルとの２つのベクトルのなす角度は、９５°以上１２０°以下であることが好ましい。
上記の範囲とすることにより、様々な眼鏡の形状に適合させることができるからである。

さらにまた、本発明の頭部装着型表示装置にあっては、前記第３反射面により反射された画像光の射出光軸は、前記第１反射面により反射された画像光の画像光軸に対し傾斜していることが好ましい。
装着者の上方から装着者の眼球に向けて画像光を反射させることにより、装着者の前方の視界を確保することができるからである。

ここで、本発明の頭部装着型表示装置では、前記リム部は、少なくとも１つのスライドガイド部を有し、前記表示部及び前記接眼光学部は、前記少なくとも１つのスライドガイド部に取り付けられており、前記入射光の光軸と前記少なくとも１つのスライドガイド部のスライド方向とが、平行であることが好ましい。
接眼光学部を入射光軸に平行にスライドさせることにより、アイポイント調整を行うことができるからである。

また、本発明の頭部装着型表示装置では、前記表示部と、前記接眼光学部とが、前記少なくとも１つのスライドガイド上で互いに独立してスライド可能であることが好ましい。
表示部と接眼光学部との相対距離を調整することにより、視度調整を行うことができるからである。

さらに、本発明の頭部装着型表示装置にあっては、前記表示部と前記接眼光学部との少なくとも一方は、前記少なくとも１つのスライドガイド部に着脱可能であることが好ましい。
表示サイズの異なる別の表示部に交換したり、異なる仕様の接眼光学部に交換したりすることができるからである。

さらにまた、本発明の頭部装着型表示装置においては、前記表示部が、前記リム部の頂部の延在方向に沿った形状であることが好ましい。
装着者の視界を、より一層確保することができるからである。

また、本発明の頭部装着型表示装置では、前記接眼光学部は、前記第１反射面を有する偏向プリズムと、前記第２反射面及び前記第３反射面を有する接眼プリズムとからなることが好ましい。
接眼光学部が上記のような偏向プリズム及び接眼プリズムを有する構成とすることにより、装着者の前方の視界を確保しつつ、リム部に取り付けられた表示部からの画像光を装着者の眼球に導光することができるからである。

さらに、本発明の頭部装着型表示装置にあっては、前記偏向プリズムから前記接眼プリズムへと入射する画像光である接眼プリズム入射光がなす接眼プリズム入射光ベクトルと、前記接眼プリズムから前記装着者の眼球に向けて射出する画像光である接眼プリズム射出光がなす接眼プリズム射出光ベクトルとの２つのベクトルがなす角度は、１６５°以上であることが好ましい。
人間の視線の可動範囲を考慮すると、該角度が１６５°以上であることが適しているからである。

本発明によれば、装着者の左右方向の視界を確保することができる、頭部装着型表示装置を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる頭部装着型表示装置を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）接眼光眼部に用いるプリズムについて説明するための図である。 （ａ）本発明の他の実施形態にかかる頭部装着型表示装置の眼鏡型フレームの上面図である。（ｂ）（ａ）に示す眼鏡型フレームに表示部及び接眼光学部を取り付けた様子を示す、本発明の他の実施形態にかかる頭部装着型表示装置の上面図である。 本発明の他の実施形態にかかる頭部装着型表示装置の要部を示す部分上面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に例示説明する。なお、以下の説明において参照する図面は必ずしも縮尺どおりに示されていない。さらに、前、後、左、右、上、下とは眼鏡装着型表示装置を装着者の頭部に装着した状態で、該装着者からみた前、後、左、右、上、下の各方向をいうものとする。

図１は、本発明の一実施形態にかかる頭部装着型表示装置を示す斜視図である。
図１に示すように、本実施形態の頭部装着型表示装置１は、フロント部２ａとテンプル部２ｂとを有する、装着者の頭部に頭部装着型表示装置１を固定するための眼鏡型のフレーム２と、画像を表示する表示部３と、表示部３に表示された画像を装着者の少なくとも一方の眼球に導光し、拡大した虚像として表示する接眼光学部４と、を有している。
また、図１に示すように、眼鏡型フレーム２のフロント部２ａは、左右用のレンズ２０Ｌ、２０Ｒをそれぞれ装着するための２つのリム部２１Ｌ、２１Ｒを有し、左眼用のリム部２１Ｌと右眼用のリム部２１Ｒは、ブリッジ２２により連結されている。さらに図示例では、リム部２１Ｌ、２１Ｒは、それぞれ、上側リム部２１ＬＵ、２１ＲＵ及び下側リム部２１ＬＬ、２１ＲＬからなる。また、図１に示すように、フロント部２ａは、ヨロイ部２３Ｌ、２３Ｒを有し、該ヨロイ部２３Ｌ、２３Ｒを介して、テンプル部２ｂに連結されている。なお、リム部２１Ｌ、２１Ｒには、レンズ２０Ｌ、２０Ｒが取り付けられていても良いし、レンズなしの眼鏡型フレーム２であってもよい。
図１に示す例では、表示部３及び接眼光学部４は、右眼側の上側リム部２１Ｒに取り付けられている（図示例では、上側リム部２１Ｒの頂部が取り付け箇所である）が、本発明にあっては、表示部３及び接眼光学部４は、左眼側の上側リム部２１Ｌに取り付けられていても良い。
なお、表示部３は、例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬディスプレイなどの小型の画像表示素子を有するものとすることができる。
以下、接眼光学部４について、さらに具体的に説明する。

図２（ａ）は、接眼光眼部４に用いるプリズム５を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、接眼光眼部４に用いるプリズム５を、図２（ａ）の矢印の方向から見たときの平面図である。
図２（ａ）（ｂ）に示す例では、プリズム５は、表示部３から射出された画像光を受けて装着者の前方へ向けて射出する偏向プリズム５ａと、偏向プリズム５ａからの射出された画像光を入射し、その画像光を装着者の眼球の方向へ向けて折り返す接眼プリズム５ｂとが組み合わされてなるものである。これらは、例えば同一の筐体により保持される。
図２（ｂ）に示すように、特には限定しないが、この例では、図２（ｂ）に示す平面視で、偏向プリズム５ａの高さは４ｍｍであり、接眼プリズム５ｂの幅は４ｍｍである。

図２（ｃ）は、偏向プリズム５ａ及び接眼プリズム５ｂの一部を示す平面図である。図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、偏向プリズム５ａは、表示部３から射出された画像光が入射する透過面５ａ１と、入射した画像光を偏向する反射面５ａ２と、偏向された画像光を接眼プリズム５ｂへと射出する透過面５ａ３とを有する。また、偏向プリズム５ａは、図示のように、それぞれ入射光、出射光の光路に沿う方向に、画像光の反射面とならない２つの面５ａ４、５ａ５を有し、これらの面が屈曲した形状で（内角が鈍角となるように）連結されている。図示例では、面５ａ４、５ａ５は、それぞれ、迷光やゴースト光などの不要な光を吸収する光吸収面として形成されており、例えば、砂面処理を行った面を黒色に塗って形成することができる。
偏向プリズム５ａによる偏向角度は９０°以下（図示例では７０°）である。
ここで、図２（ｃ）に示すように、透過面５ａ１と反射面５ａ２との間の稜線部分は、面処理を行っており、反射面５ａ２と透過面５ａ３との間の稜線部分にも同様の面処理を行っている。これらの稜線部分には、表示部３から射出された画像光の光束が到達しないからである。ここで行う面処理としては、例えば、砂目処理、面取り処理、墨塗り処理、又はこれらを組み合わせた処理を行うことができる。上記のような面処理により、迷光やゴースト光などの不要光を除去することができる。
図２（ｃ）に示す、偏向プリズム５ａによれば、表示部３から入射した画像光の光軸は、反射面５ａ２により１回折り曲げられて、装着者の前方方向に偏向される。
また、偏向プリズム５ａの寸法は、特に限定はしないが、図２（ｃ）に示す平面視において、この例では、透過面５ａ１及び透過面５ａ３の長さが６ｍｍ、表示部３から射出された画像光の光軸が反射面５ａ２に到達するまでの距離が６ｍｍ、反射面５ａ２により反射された画像光の光軸が透過面５ａ３に到達するまでの距離が６ｍｍ、上述したように、接眼プリズム５ｂの幅が４ｍｍである。
なお、本発明においては、表示部３は、保護窓（あるいはフィルター類）を有し、表示素子から射出される画像光を、当該保護窓を通過させた上で、偏向プリズム５ａに入射させるようにすることもできる。

図２（ｄ）は、接眼プリズム５ｂ及び偏向プリズム５ａの一部を示す平面図である。図２（ａ）、（ｂ）、（ｄ）に示すように、接眼プリズム５ｂは、偏向プリズム５ａからの画像光が入射する透過面５ｂ１１を含む面５ｂ１と、入射した画像光を、眼鏡フレーム２を装着した状態で装着者の下方向に偏向する反射面５ｂ２及び装着者の眼球方向に偏向する反射面５ｂ３と、反射面５ｂ３により反射された画像光が装着者の眼球に向けて射出される透過面５ｂ４とを有する。ここで、面５ｂ１（透過面５ｂ１１を除く部分）は、画像光の反射面とならない面であり、接眼プリズム５ｂは、面５ｂ１１に対向する、画像光の反射面とならない面５ｂ５も有している。面５ｂ１、面５ｂ５は、ゴースト光を吸収する光吸収面として形成されており、例えば、砂面処理を行った面を黒色に塗って形成することができる。なお、画像光は、面５ｂ１、５ｂ５のうち少なくともいずれか一方で反射させて導光しても良く、その場合は、面５ｂ１、５ｂ５は、反射面として形成される。
図２（ｄ）に示す、接眼プリズム５ｂによれば、偏向プリズム５ａから出射して接眼プリズム５ｂに入射した画像光の光軸は、反射面５ｂ２、５ｂ３により、２回折り曲げられて、装着者の眼球へと向けられる。より具体的には、偏向プリズム５ａから出射して接眼プリズム５ｂに入射する画像光の光軸は、反射面５ｂ２により上方から下方へと折り曲げられ、その後、反射面５ｂ３により、装着者の眼球に向けて、前方から後方へと折り曲げられる。
また、接眼プリズム５ｂの寸法は、特に限定はしないが、図２（ｄ）に示す平面視において、この例では、透過面５ｂ１の幅が４ｍｍ、反射面５ｂ２により反射された画像光の光軸が反射面５ｂ３に到達するまでの距離が１３ｍｍ、反射面５ａ３により反射された画像光の光軸が透過面５ｂ４に到達するまでの距離が３ｍｍ、透過面５ｂ４の幅が４ｍｍである。
また、図示例では、接眼プリズム５ｂの透過面５ｂ４は、画像光を射出する方向に凸の形状であり、正の屈折力を有する。
そして、図示例では、偏向プリズム５ａから接眼プリズム５ｂへと入射する画像光である接眼プリズム入射光がなす接眼プリズム入射光ベクトルと、接眼プリズム５ｂから装着者の眼球に向けて射出する画像光である接眼プリズム射出光がなす接眼プリズム射出光ベクトルとの２つのベクトルがなす角度は、１６８°である。換言すると、図２（ｄ）に示すように、接眼プリズム入射光が折り返されて接眼プリズム射出光として射出される折り返し角βは、１２°である。このように、本発明では、人間の視線の可動範囲を考慮して、接眼プリズム入射光ベクトルと、接眼プリズム射出光ベクトルとの２つのベクトルがなす角度は、１６５°以上１８５°以下（すなわち、角度βが５°以上１５°以下）であることが好ましい。
ここで、上記のプリズム５によれば、上記の偏向プリズム５ａ内を通る光軸を含む平面と、上記の接眼プリズム５ｂ内を通る光軸を含む平面とが、互いに同一平面をなさずに、異なる平面をなしている。
なお、図２（ａ）〜（ｄ）に示すプリズムは、互いに別部である偏向プリズム５ａと接眼プリズム５ｂとを組み合わせて形成しているが、一体形成されたプリズムを用いても良い。

上記のプリズム５を有する接眼光学部４を備えた、図１に示す頭部装着型表示装置１によれば、図２（ａ）に示すように、表示部３から接眼光学部４へ入射する画像光である入射光の光軸と、接眼光学部４から装着者の眼球に向けて射出する画像光である射出光の光軸とが、同一平面上に無く（異なる平面上にあり）、互いにねじれの位置にある。さらに、入射光のなす入射光ベクトルと、射出光のなす射出光ベクトルとの２つのベクトルのなす角度は、９０°より大きくなる（すなわち、図２（ｃ）に示すように、角度αが９０°より小さくなる）。
以下、本実施形態の頭部装着型表示装置の作用効果について説明する。

本実施形態の頭部装着型表示装置１によれば、まず、表示部３及び接眼光学部４が、眼鏡型フレーム２のテンプル部２ｂではなく、上側リム部２１に取り付けられていることから、装着者の左右方向の視界を確保することができる。また、表示部３と接眼光学部４とを、共に上側リム部２１に（同一の箇所に）取り付けていることから、頭部装着型表示装置１をコンパクトかつ軽量なものとすることもでき、デザイン性も確保することができる。
さらに、本実施形態の頭部装着型表示装置１によれば、表示部３から接眼光学部４へ入射する画像光の入射光軸と、接眼光学部４から装着者の眼球に向けて射出する画像光の射出光軸とが同一平面上に無く、かつ、入射光のなす入射光ベクトルと、射出光のなす射出光ベクトルとの２つのベクトルのなす角度が９０°より大きくなることから、眼鏡型フレーム２の上側リム部２１に取り付けられた表示部３からの画像光を、該眼鏡型フレーム２の形状に沿いながら、装着者の正面方向近傍から装着者の眼球に向けて射出することができる。従って、装着者は、表示部３に表示される画像を接眼光学部４により虚像として拡大して観察することができる。

ここで、本発明にあっては、入射光のなす入射光ベクトルと、射出光のなす射出光ベクトルとの２つのベクトルのなす角度は、９５°以上１２０°以下であることが好ましい。
上記の範囲とすることにより、サングラス等の曲線的な形状の眼鏡型フレームを含む、様々な眼鏡の形状において、上述した作用効果を奏することができるからである。

次に、本発明において、アイポイント調整及び視度調整を行うための頭部装着型表示装置のさらなる構成について説明する。
図３（ａ）は、本発明の他の実施形態にかかる頭部装着型表示装置１の眼鏡型フレーム２の上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す眼鏡型フレーム２に表示部３及び接眼光学部４を取り付けた様子を示す、本発明の他の実施形態にかかる頭部装着型表示装置１の上面図である。
この実施形態の頭部装着型表示装置１は、眼鏡型フレーム２が、上側リム部２１Ｌ、２１Ｒに少なくとも１つのスライドガイド部６を備えている点で、先に説明した図１に示す実施形態のものと異なっている。
まず、この実施形態にかかる頭部装着型表示装置１の構成要素である眼鏡型フレーム２について説明すると、図３（ａ）に示すように、眼鏡型フレーム２は、上側リム部２１ＬＵ、２１ＲＵの頂部に、少なくとも１つのスライドガイド部６を有している。図示例では、上側リム部２１ＲＵは、画像を表示する表示部３をスライド可能に取り付けることができる表示部スライド部６ａと、表示部３に表示された画像を装着者の少なくとも一方の眼球に導光し、拡大した虚像として表示する接眼光学部４をスライド可能に取り付けることができる接眼光学部スライド部６ｂと、を備えている。
また、図示例では、表示部スライド部６ａ及び接眼部スライド部６ｂは、直線形状である。
なお、この実施形態においては、スライドガイド６は、上側リム部２１ＬＵ、２１ＲＵにガイド溝を設けることにより形成し、表示部３や接眼光学部４を該ガイド溝に係合させてスライドさせるものであるが、この例に限定されず、任意の既知の手法によりスライドガイド６を形成することができる。

図３（ｂ）に示すように、この実施形態の頭部装着型表示装置１は、表示部３及び接眼光学部４が、少なくとも１つのスライドガイド部６に取り付けられており、図示例では、表示部３が右眼側の上記表示部スライド部６ａに取り付けられ、接眼光学部４が右眼側の上記接眼光学部スライド部６ｂに取り付けられている。
ここで、表示部３から接眼光学部４へ入射する画像光の入射光軸は、上記少なくとも１つのスライドガイド部６（図示例では、表示部スライド部６ａ及び接眼光学部スライド部６ｂ）のスライド方向に平行である。
なお、この例では、表示部３及び接眼光学部４が取り付けられた、右眼側の上側リム部２１ＲＵのみならず、表示部３及び接眼光学部４が取り付けられていない、左眼側の上側リム部２１ＬＵにも、同様に、表示部スライド部６ａ及び接眼光学部スライド部６ｂが設けられている。

この実施形態の構成によれば、接眼光学部スライド部６ｂに取り付けられた接眼光学部４を、入射光軸に平行にスライドさせることができるため、装着者の眼幅、頭部のサイズ等に合わせてアイポイント調整を行うことができる。

さらに、図３（ａ）（ｂ）に示すように、表示部３と、接眼光学部４は、少なくとも１つのスライドガイド部６（図示例では、それぞれ、表示部スライド部６ａ及び接眼光学部スライド部６ｂ）上で互いに独立してスライド可能であることが好ましい。
これにより、表示部３をスライドさせて、表示部３と接眼光学部４との相対距離を調整することにより、装着者の視力に合った像距離に表示画像を表示して、視度調整を行うことができるからである。
このとき、表示部３をスライドさせる表示部スライド部６ａ及び接眼光学部４をスライドさせる接眼光学部スライド部６ｂは、共に入射光軸に平行であるため、表示部３と接眼光学部４との相対距離を調整するに当たって、入射光軸がずれることがない。

図３（ａ）（ｂ）に示す実施形態において、表示部３と接眼光学部４との少なくとも一方は、少なくとも１つのスライドガイド部６に着脱可能であることが好ましく、例えば、表示部３は、表示部スライド部６ａに該表示部スライド部６ａの端部から着脱可能であり、且つ、接眼光学部４は、接眼光学部スライド部６ｂに該接眼光学部スライド部６ｂの端部から着脱可能であるように構成することができる。
表示部３を表示部スライド部６ａから着脱可能にすることにより、表示サイズの異なる別の表示部に交換することができる。この場合でも、表示部３は、表示部スライド部６ａによりスライド可能であるため、交換後の表示部３の表示サイズに対応させて視度調整を行うことができる。
また、接眼光学部４を接眼光学部スライド部６ｂから着脱可能にすることにより、例えば、異なる仕様（例えば、焦点距離や光路長、倍率などの異なる仕様）の接眼光学部４に交換して、表示画像を、表示画角を変えて観察することができる。この場合でも、表示部３を表示部スライド部６ａによりスライドさせて、表示部３と接眼光学部４との相対距離を調整することにより、視度調整を行うことができる。

図４は、本発明の別の実施形態にかかる頭部装着型表示装置の要部を示す部分上面図である。
図４に示す頭部装着型表示装置は、スライドガイド部６が１つのみ設けられており、この１つのスライドガイド部６に、表示部３及び接眼光学部４がスライド可能に取り付けられている点で、図３（ａ）（ｂ）に示す実施形態にかかる頭部装着型表示装置と異なっている。
換言すれば、図４に示す例では、表示部スライド部と接眼部スライド部とが、一直線に繋がるように一体形成されて、１つのスライドガイド部６を形成している。
この場合も、スライドガイド部６によりスライド可能である、表示部３及び接眼光学部４のスライド方向が、共に、表示部３からの画像光の入射光軸に平行となる。
従って、図４に示す実施形態の頭部装着型表示装置によれば、図３（ａ）（ｂ）に示す実施形態と同様に、アイポイント調整や視度調整を行うことができる。

図１、図３（ａ）（ｂ）、及び図４に示す実施形態の頭部装着型表示装置において、表示部スライド部６ａ及び接眼部スライド部６ｂのスライド方向が、装着者の２つの眼球を結ぶ線に対する傾斜角度は、１０°〜３０°であることが好ましい。ただし、上記傾斜角度は、鋭角をとるものとする。
上記の角度で傾斜させることにより、サングラス等の曲線的な形状の眼鏡型フレームを含む、様々な眼鏡の形状に沿った、スライドの直線軌道にすることができるからである。

また、本発明の頭部装着型表示装置では、表示部３が、上側リム部２１Ｒ、２１Ｌの頂部の延在方向に沿った形状であることが好ましい。
表示部３の形状を眼鏡型フレーム２の形状に合うようにすることにより、装着者の視界をより一層確保することができるからである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、上記の説明においては、右眼用の頭部装着型表示装置について説明したが、本発明の頭部装着型表示装置は、右眼用に限らず、左眼用についても同様に構成することができ、あるいは、両眼用に構成することもできる。
さらに、例えば、本発明において、上側リム部にスライドガイドを設ける場合は、左右のいずれか片側のみに設けることもでき、一方で、両側に設けることもできる。スライドガイドを上側リム部の左右両側に設けた場合は、表示部及び接眼光学部を、装着者の好みに応じて左右両側のいずれかを選択してスライド可能に取り付けることができ、あるいは、左右両方に表示部及び接眼光学部をスライド可能に取り付けることができる。
また、画像を背景が透けて見えるシースルー画像として観察させるため、接眼光学部を人間の通常環境における瞳孔径である４ｍｍより細い幅とすることもできる。

本発明によれば、装着者の左右方向の視界を確保することができる、頭部装着型表示装置を製造して市場に提供することができる。

１ 頭部装着型表示装置
２ 眼鏡型フレーム
３ 表示部
４ 接眼光学部
５ プリズム
５ａ 偏向プリズム
５ｂ 接眼プリズム
６ スライドガイド部
６ａ 表示部スライド部
６ｂ 接眼部スライド部
７ 眼球

Claims (9)

1. リム部を有し、装着者の頭部に固定するための眼鏡型のフレームと、
   画像を表示する表示部と、
   前記表示部に表示された画像を装着者の少なくとも一方の眼球に導光し、拡大した虚像として表示する接眼光学部と、を有する頭部装着型表示装置であって、
   前記表示部及び前記接眼光学部は、前記リム部に取り付けられ、
   前記表示部から前記接眼光学部へ入射する画像光である入射光の光軸と、前記接眼光学部から前記装着者の眼球に向けて射出する画像光である射出光の光軸とが、同一平面上に無く、且つ、前記入射光のなす入射光ベクトルと、前記射出光のなす射出光ベクトルとの２つのベクトルのなす角度は、９０°より大きく、
   前記接眼光学部は、
   前記表示部からの画像光を前記装着者の前方方向に偏向する第１反射面と、
   前記第１反射面からの画像光を前記装着者の下方向に偏向する第２反射面と、
   前記第２反射面からの画像光を前記装着者の眼球方向に偏向する第３反射面と、を有することを特徴とする、頭部装着型表示装置。
2. 前記入射光のなす入射光ベクトルと、前記射出光のなす射出光ベクトルとの２つのベクトルのなす角度は、９５°以上１２０°以下であることを特徴とする、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
3. 前記第３反射面により反射された画像光の射出光軸は、前記第１反射面により反射された画像光の画像光軸に対し傾斜していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の頭部装着型表示装置。
4. 前記リム部は、少なくとも１つのスライドガイド部を有し、
   前記表示部及び前記接眼光学部は、前記少なくとも１つのスライドガイド部に取り付けられており、
   前記入射光の光軸と前記少なくとも１つのスライドガイド部のスライド方向とが、平行であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
5. 前記表示部と、前記接眼光学部とが、前記少なくとも１つのスライドガイド上で互いに独立してスライド可能であることを特徴とする、請求項４に記載の頭部装着型表示装置。
6. 前記表示部と前記接眼光学部との少なくとも一方は、前記少なくとも１つのスライドガイド部に着脱可能であることを特徴とする、請求項４又は５に記載の頭部装着型表示装置。
7. 前記表示部が、前記リム部の頂部の延在方向に沿った形状であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
8. 前記接眼光学部は、
   前記第１反射面を有する偏向プリズムと、
   前記第２反射面及び前記第３反射面を有する接眼プリズムとからなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
9. 前記偏向プリズムから前記接眼プリズムへと入射する画像光である接眼プリズム入射光がなす接眼プリズム入射光ベクトルと、前記接眼プリズムから前記装着者の眼球に向けて射出する画像光である接眼プリズム射出光がなす接眼プリズム射出光ベクトルとの２つのベクトルがなす角度は、１６５°以上である、請求項８に記載の頭部装着型表示装置。

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