JP6451322B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
この特許文献1に記載の虚像表示装置は、観察者の左右にそれぞれ設けられる第1像形成本体部及び第2像形成本体部と、これら像形成本体部により形成される画像光を観察者の右眼及び左眼にそれぞれ導く導光部材とを備える。これらのうち、各導光部材は、対応する像形成本体部から入射される画像を反射させて、観察者の眼に導くとともに、外光を透過させて観察者の眼に入射させる。これにより、虚像表示装置は、上記画像光に応じた画像を虚像として視認でき、更に外界も観察できるシースルー型のHMDとして構成されている。
また、上記一態様によれば、外装ケースは、内側ケースを収納可能なスペースを有していればよい。すなわち、外装ケースに、制御装置に係る耐衝撃性を向上させるために耐衝撃構造を設けなくともよい。従って、外装ケースの形状及び寸法の自由度、及び、外装ケース内での内側ケースの配置自由度、すなわち、制御装置の配置自由度を向上させることができる。
ここで、上記画像表示装置を屋外で使用する場合、屋内で使用する場合と比べて、外装ケースの内部に塵や水が浸入する可能性が高くなる。そして、外装ケースの内部に塵や水が浸入すると、上記制御装置が劣化するおそれがある他、不具合が生じる可能性もある。
これに対し、上記一態様によれば、内側ケースが防水構造を有することにより、外装ケースの内部に液体や塵埃が侵入した場合でも、これら液体や塵埃が内側ケース内に侵入することを抑制できる。従って、外装ケース内に侵入した液体による内側ケース内の制御装置の劣化を抑制でき、画像表示装置をより確実に安定して動作させることができる。
上記一態様によれば、ケース本体は、内部に制御装置が配置された状態で、接着剤によって貼着される蓋部材によって密封される。これによれば、耐衝撃性の他、防水性及び防塵性を有する内側ケースを、簡易に構成できる。従って、内側ケースの構造を簡略化できるとともに、簡易な構成の内側ケースによって、制御装置の上記劣化を抑制できる。
ここで、蓋部材が所定の強度を有する材料により構成されている場合には、ケース本体に対する貼着後に歪み等が発生しやすい。この場合、内側ケースの防水性及び防塵性が損なわれる可能性がある。
これに対し、上記一態様によれば、シート状部材である蓋部材を用いることにより、上記第1開口部を閉塞するように、蓋部材をケース本体に沿って貼着しやすくすることができる。従って、内側ケースの構成をより一層簡略化できる他、組み立てを容易に実施できる。
また、熱膨張や経年変化等により、貼着後の蓋部材に歪みが生じる場合でも、可撓性を有する蓋部材が撓むことにより、当該蓋部材がケース本体から剥がれることを抑制できる。従って、内側ケースの防水性及び防塵性を確実に確保できる。
上記一態様によれば、蓋部材が、可撓性を有するシート部材であるため、第2湾曲面に対して蓋部材を容易に貼着できる。そして、当該第2湾曲面が外装ケースの第1湾曲面に対向するように、内側ケースを配置することで、外装ケースの内部において、当該内側ケースを効率よく配置することができる。従って、本体部の小型化を図ることができる。
上記一態様によれば、外装ケースの内部に侵入した液体を、当該外装ケース内の底面に沿って形成された流路を介して、排出口から排出できる。従って、外装ケースの外部から内部に流入した液体が残留することを抑制でき、ひいては、当該液体が内側ケースの内部に侵入することを抑制できるので、当該液体による制御装置の劣化をより確実に抑制できる。
上記一態様によれば、本体部に回動可能に取り付けられた撮像部を有することにより、画像表示装置を装着した観察者の周囲(例えば、観察者の視界の一部の領域)を撮像できる。従って、当該撮像部による撮像画像に応じた画像を上記表示部に表示させることができ、画像表示装置の汎用性を向上させることができる。
上記一態様によれば、表示部が設けられる本体部が、頭部に装着されることにより、当該表示部を観察者の眼に応じた位置に配置できる。ここで、画像表示装置を屋外で利用する場合には、上記のように、本体部に衝撃が加わる可能性や、雨等の液体及び塵埃が本体部内に流入する可能性があるが、制御装置が内部に収納される内側ケースは、外側ケースによって覆われることから、当該衝撃に対する耐久性や、防水性及び防塵性を確保できるので、画像表示装置の動作に不具合が生じることを抑制できる。
上記第1態様によれば、左眼用表示部及び右眼用表示部により、観察者の左眼及び右眼にて、それぞれ同じ画像を視認させることができるだけでなく、それぞれ異なる画像を視認させることができる。従って、画像表示装置の利便性及び汎用性を向上させることができる。
上記第1態様によれば、導光部材を介して、上記画像と観察者の周囲とを観察できる。このため、画像を視認中の観察者に安心感を付与できる他、周囲の風景に重ね合わせた画像を視認させることにより、拡張現実を実現できる。従って、画像表示装置の利便性及び汎用性を一層向上させることができる。
[虚像表示装置の概略構成]
図1は、本実施形態に係る虚像表示装置1が観察者USに装着された状態を示す斜視図である。
本実施形態に係る虚像表示装置1は、本発明の画像表示装置に相当する。この虚像表示装置1は、図1に示すように、観察者USの頭部やヘルメット等の装着部位(詳しくは、前額部及び側頭部を含む頭部の上部分に応じた位置)に装着されて使用されるHMDである。この虚像表示装置1は、観察者USによって視認可能に虚像を表示するとともに、外光を透過させて外界を観察可能とするシースルー型のHMDである。
この虚像表示装置1は、図1〜図3に示すように、観察者USの頭部又は頭部に装着されたヘルメット等に装着されるヘッドバンド部2と、上記虚像を表示する表示部3と、ヘッドバンド部2に回動可能に取り付けられて、これらヘッドバンド部2及び表示部3を接続する一対のアーム部4とを備える。
なお、ヘッドバンド部2については、後に詳述する。
表示部3は、後述する制御部23(図6参照)から入力される画像情報に応じた画像を形成して、当該画像を虚像として観察者USに視認させる。この表示部3は、図2及び図3に示すように、観察者USの右眼と左眼のそれぞれに対して配置される一対の光学装置31(左眼用及び右眼用光学装置を、それぞれ31L,31Rとする)と、一対の光学装置31を保持する略U字状のフレーム部32とを備える。
一対の光学装置31のうち、X方向とは反対側に位置する左眼用光学装置31Lは、本発明の左眼用表示部に相当し、X方向側に位置する右眼用光学装置31Rは、本発明の右眼用表示部に相当する。なお、左眼用光学装置31Lと、右眼用光学装置31Rとは、それぞれの構成の配置が互いに鏡面対称の関係を有する。
このような一対の光学装置31のそれぞれは、図4に示すように、カバー部材311と、光学ユニット312と、導光部材313とを有する。
光学ユニット312は、カバー部材311の内部に配置されており、光源装置から入射された光を、光変調装置によって、入力される画像情報に応じた画像光に変調し、対応する導光部材313に当該画像光を出射する。なお、光変調装置としては、例えば、液晶パネルやMEMS(Micro Electro Mechanical System)ミラー等のマイクロミラーを用いたデバイスを採用できる。
このような光学装置31R,31Lは、それぞれの光学ユニット312に画像情報(画像信号)を出力するケーブルCB2と接続されており、当該ケーブルCB2は、図3及び図4に示すように、カバー部材311の外に延出した後、アーム部4内に挿入される。
一対のアーム部4は、ヘッドバンド部2の外装ケース21と、表示部3の各カバー部材311とを接続するとともに、当該外装ケース21に対して回動可能に軸支されている。これらアーム部4は、図4に示すように、それぞれ、第1端部41及び第2端部42を有する。
第1端部41は、アーム部4においてZ方向とは反対側の端部であり、後述する外装ケース21の開口部2121(図2及び図3参照)を挿通して、当該外装ケース21内にて軸支されている。このため、アーム部4は、当該第1端部41を軸支する回動軸を中心とする所定範囲で回動可能である。
第2端部42は、アーム部4においてZ方向側の端部であり、表示部3のカバー部材311に接続されている。
図5は、虚像表示装置1をY方向とは反対側から見た図である。
ヘッドバンド部2は、図5に示すように、外装ケース21と、撮像部22と、制御部23(図6参照)と、外装ケース21を上記装着部位に装着させる装着部材24とを有する。
なお、ヘッドバンド部2は、ケーブルCB1を介して、虚像表示装置1に対する観察者USによる各種入力操作を受け付けるコントローラー(図示省略)と接続される。このコントローラーから制御部23に、操作情報及び画像情報が送信される。
外装ケース21は、上記装着部位としての観察者USの頭部に沿う円弧状(略U字状)に湾曲して形成され、当該装着部位に沿って配置される。詳述すると、外装ケース21は、観察者US(図5における二点鎖線で輪郭を示す観察者US)の前額部及び側頭部に沿って配置され、後述する装着部材24によって固定される。
この外装ケース21は、当該外装ケース21においてC方向(湾曲する外装ケース21の周方向)の中央に位置する中央部21Aと、C方向の両端側に位置する一対の側部21Bと、を有する。
中央部21Aは、観察者USの前額部に沿って湾曲して形成され、当該前額部に沿って配置される。
側部21Bは、中央部21AにおけるC方向の両端からZ方向とは反対方向に延出し、観察者USの側頭部に沿って配置される。
このような外装ケース21は、図2及び図3に示すように、Y方向側に位置する上部ケース211と、Y方向とは反対方向側に位置する下部ケース212とを有し、これら上部ケース211及び下部ケース212が組み合わされた構成を有する。
上部ケース211は、図5に示すように、観察者US側に位置して観察者USの前額部及び側頭部に対向配置されるように、C方向に沿って湾曲する内面2111と、当該内面2111とは反対側の面である外面2112と、Y方向側の上面2113と、開口部2114と、を有する。
これらのうち、開口部2114は、上部ケース211における上記中央部21Aに応じた位置に、外面2112から上面2113に亘って形成されている。この開口部2114内には、後述する撮像部22が配置される。
図6は、上部ケース211を外し、ヘッドバンド部2の内部を示す斜視図であり、下部ケース212、撮像部22及び制御部23等を示す斜視図である。また、図7は、下部ケース212を示す斜視図である。
下部ケース212は、撮像部22が取り付けられた制御部23を支持する他、上記アーム部4の第1端部41を回動可能に支持する。また、下部ケース212は、C方向に沿って湾曲し、当該C方向の端部側(すなわち側部21Bに対応する位置)において、Z方向とは反対側に向かうに従ってY方向とは反対側に向かうように傾斜する。
この下部ケース212は、図6及び図7に示すように、開口部2121、軸部2122、内壁部2123、ガイド部2124及び設置部2125(図7参照)を有する。
ガイド部2124は、図7に示すように、下部ケース212内の底面212Aに、内壁部2123に沿って形成された突条であり、開口部2121よりもZ方向側の位置に形成されている。本実施形態では、ガイド部2124は、外装ケース21の中央部21AのC方向における端部側と、側部21Bとのそれぞれの対応する位置に設けられる。
なお、上述のように、下部ケース212は、側部21Bに対応する位置において、Z方向とは反対側に開口部2121に向かうに従って、Y方向とは反対側に向かって傾斜している。すなわち、流路Pは、直立する観察者USに装着された際、開口部2121の近傍において、鉛直下方に向かって傾斜した傾斜面212B(図7参照)に沿って形成されている。従って、外装ケース21内に侵入した液体を、傾斜面212Bに沿って、開口部2121に向かって効率よく流通させることができる。
図8は、撮像部22をZ方向とは反対側から見た図である。
撮像部22は、図5に示すように、外装ケース21のX方向における略中央、すなわち、観察者USの前額部に応じた位置に、撮像方向がZ方向側を向くように配置されており、観察者USの前方、すなわち、当該観察者USの視野における一部の領域を撮像する。
この撮像部22は、図8に示すように、撮像素子としてのステレオカメラ221、外光の照度を検出する照度センサー222及びLED223が実装された基板224と、当該基板224を内部に収納する収納部材225と、を備える。これらのうち、LED223は、例えば、虚像表示装置1の駆動時に点灯され、非駆動時に消灯されるパワーインジケーターとして機能する。
窓部2251は、収納部材225のZ方向側の面に設けられ、透光性部材TMによって覆われている。この透光性部材TMを介して、上記ステレオカメラ221は、外部を撮像し、上記照度センサー222は、外光の照度を検出する。
これら第1軸部2252及び第2軸部2253によってX方向に平行な回動軸Rが規定される。
このような撮像部22では、収納部材225が後述する内側ケース232に取り付けられ、第1軸部2252及び第2軸部2253によって規定される回動軸Rを中心として所定範囲内にて回動可能に構成される。
これによれば、外装ケース21に対する収納部材225の姿勢を調整することができ、ステレオカメラ221の撮像方向(すなわち、撮像部22による撮像方向)を調整できる。また、第2軸部2253の外周に設けられたリング部材2254が、収納部材225の第2軸部2253と、内側ケース232の第2軸受け部2333と、の間に適度な抵抗感を付与する。これにより、回動後の撮像部22の位置を維持できる他、操作感を向上させることができる。
図10は、制御部23を背面側(Z方向とは反対側)から見た斜視図である。
制御部23は、図6に示すように、撮像部22が取り付けられた状態で、外装ケース21の内部(すなわち、上記設置部2125(図7参照))に配置される。
この制御部23は、図10に示すように、制御装置としての制御基板231と、内側ケース232とを備える。なお、制御部23は、上記以外にも、ジャイロセンサー及び地磁気センサー等の各種検出器や、GPS(Global positioning system)衛星からの信号を受信する受信機等の各種機器を含み構成されてもよい。
このような機能としては、例えば、表示部3に画像を表示させる画像表示制御や、表示画像に対する各種画像処理が挙げられる他、撮像部22の撮像制御や、撮像画像を用いた各種処理が挙げられる。更に、当該機能として、コントローラーからの入力信号に応じた虚像表示装置1の動作制御が挙げられる。すなわち、制御基板231による制御内容及び処理内容は、虚像表示装置1において実現される機能の少なくとも一部であれば、特に制限されない。
内側ケース232は、上記制御基板231を収納する内部空間Sを形成するとともに、当該内部空間Sを密封するものである。そして、内側ケース232は、制御基板231を収納した状態で外装ケース21の内部に配置される。この内側ケース232は、ケース本体233と、蓋部材234とを備える。
ケース本体233は、YZ平面に沿う断面が略U字状に形成された箱状部材である。このケース本体233は、凹部2331と、第1軸受け部2332と、第2軸受け部2333と、挿通孔2334,2335,2336と、開口部2337とを有する。
第1軸受け部2332は、第1側面2331Aに形成された穴であり、挿入された上記第1軸部2252を回動自在に支持する。
第2軸受け部2333は、第2側面2331Bに形成された貫通孔であり、挿入された上記第2軸部2253を回動自在に支持する。
ここで、第2軸受け部2333は、図12に示すように、上記リング部材2254が取り付けられた第2軸部2253が挿入される。この際、リング部材2254は、第2軸受け部2333を形成する貫通孔の内面に密着される。このリング部材2254により、第2軸部2253が、第2軸受け部2333に回動可能に支持されるとともに、第2軸部2253と第2軸受け部2333との間の防水性及び防塵性が確保される。すなわち、リング部材2254は、本発明の密封部材として機能する。
なお、図12に示すように、断面が円筒状の第2軸部2253の内部には、撮像部22の基板224と、制御基板231とを接続するケーブルCB3(信号線)が挿通されている。
第2挿通孔2335及び第3挿通孔2336は、表示部3の各光学装置31L,31Rから延出し、アーム部4を介して外装ケース21内に引き回された各ケーブルCB2が挿入される。これらのうち、第2挿通孔2335は、図10に示すように、ケース本体233のX方向とは反対側の側面に形成され、左眼用の光学装置31Lから延出されたケーブルCB2が挿入される。一方、第3挿通孔2336は、ケース本体233のX方向側の側面に形成され、右眼用の光学装置31Rから延出されたケーブルCB2が挿入される。そして、これらケーブルCB2は、制御基板231に接続される。
なお、各挿通孔2334,2335,2336は、それぞれケーブルCB1,CB2が挿通された状態で封止される。
開口部2337は、図10に示すように、ケース本体233におけるZ方向とは反対側の面に形成され、上記制御基板231が収納配置される内部空間Sと外部とを連通する。すなわち、制御基板231は、当該開口部2337を介して、ケース本体233の内部に挿入されて配置される。
開口部2337を形成する端縁2338は、図13に示すように、内面2111に沿って、すなわちC方向に沿って湾曲し、当該内面2111(第1湾曲面)に沿って配置される。
基材2341は、端縁2338の湾曲に沿って変形可能な可撓性を有するシート状の部材である。
粘着層2342は、本発明の粘着剤に相当し、防水性を有する接着材料で形成され、基材2341を端縁2338に貼着させる。なお、粘着層2342は、基材2341における、端縁2338に対向して配置される領域に少なくとも設けてあれば良い。
これにより、内側ケース232内に形成される内部空間Sへの液体や塵埃の侵入が抑制される。すなわち、内側ケース232は、防水構造を有し、上記のように、外装ケース21の内部の、中央部21Aに対応する位置に配置される。
以上説明した本実施形態に係る虚像表示装置1によれば、以下の効果がある。
制御基板231を収納する内側ケース232が、ヘッドバンド部2の外装ケース21の内部に配置されている。これによれば、外装ケース21の内部に直に制御基板231が配置される場合と比べて、外装ケース21に作用する応力を内側ケース232によって緩和することができる。従って、制御基板231に対する耐衝撃性を向上させることができ、安定して動作させることができる虚像表示装置1を提供することができる。
これに対し、本実施形態では、内側ケース232が防水構造を有することにより、外装ケース21の内部に液体や塵埃が侵入した場合でも、これら液体や塵埃が内側ケース232内に侵入することを抑制できる。従って、外装ケース21内に侵入した液体による内側ケース232内の制御基板231の劣化を抑制でき、虚像表示装置1を確実に安定して動作させることができる。
この蓋部材234が所定の強度を有する材料により構成されている場合には、ケース本体233に対する貼着後に歪み等が発生しやすい。この場合、ケース本体233と蓋部材234との間に隙間が生じ、内側ケース232の防水性及び防塵性が損なわれる可能性がある。
これに対し、本実施形態では、シート状部材である蓋部材234を用いることにより、上記開口部2337を閉塞するように、蓋部材234をケース本体233に沿って貼着し易くすることができる。従って、内側ケース232の構成をより一層簡略化できる他、組み立てを容易に実施できる。
また、熱膨張や経年変化等により、貼着後の蓋部材234に歪みが生じる場合でも、可撓性を有する蓋部材234が撓むことにより、当該蓋部材234がケース本体233から剥がれることを抑制できる。従って、内側ケース232の防水性及び防塵性を確実に確保できる。
これによれば、外装ケース21の内部に侵入した液体を、当該外装ケース21内の底面212Aに沿って形成された流路Pを介して排出口としての開口部2121から排出できる。従って、外装ケース21の外部から内部に流入した液体が残留することを抑制でき、ひいては、当該液体が内側ケース232の内部に侵入することを抑制できるので、当該液体による制御基板231の劣化をより確実に抑制できる。
ここで、虚像表示装置1を屋外で利用する場合には、屋内で座ったままの状態で使用する場合と比べて、観察者USの意図に反し、ヘッドバンド部2に衝撃が加わる可能性や、雨等の液体及び塵埃が本体部内に流入する可能性が大きくなる。
これに対して、本実施形態では、制御基板231が収納される内側ケース232は、外装ケース21によって覆われる。これによれば、耐衝撃性や、防水性及び防塵性を確保でき、虚像表示装置1の動作に不具合が生じることを抑制できる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、制御装置として、電子回路が基板に実装され構成された制御基板231を有していた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、基板を設けずに、制御回路等の電子部品が、内側ケース232の内部に、直に実装され構成された制御装置を採用してもよい。
また、各電子部品や、複数の回路基板が、配線により接続され構成された制御装置として、回路基板に配線が形成される構成以外にも、外装ケース21や内側ケース232等のケースの内面や内側ケース232の外面に直に配線が形成された構成や、ワイヤー等の配線部材が立体的に配置された構成(空中配線)等の、各種配線構成を有する制御装置を用いてもよい。また、複数の回路基板や電子部品間が、無線通信手段により通信可能に構成された制御装置を用いてもよい。
また、複数の異なる機能を有するケースを備える構成でもよい。例えば、外装ケース21内に、防水性を有する第1の内側ケースが配置され、当該第1の内側ケース内に、電磁シールドとして機能する第2の内側ケースが配置され、制御装置の少なくとも一部が当該第2の内側ケース内に配置される構成等を採用してもよい。
また、外装ケース21の内側に配置される内側ケース232が、外装ケース21の隙間から視認可能でもよいし、外装ケース21によって完全に覆われていてもよい。
また、上述の板部材を、例えば、ねじ留め等により、パッキン等の密封部材を介して、又は、直に、端縁2338に取り付けてもよい。
例えば、内側ケース232は、外装ケース21に沿って湾曲していなくてもよい。また内側ケース232は、外装ケース21の内部であれば任意の場所に配置してもよい。例えば、内側ケース232は、外装ケース21の内面2111以外の面、例えば、外面2112や上面2113等に沿って配置されてもよい。
例えば、流路Pは、外装ケース21の内部の液体を外部に排出可能であればよく、外装ケース21の内部の任意の位置にガイド部を設けてもよい。また、排出口も流路Pに応じた位置に設ければよい。また、ガイド部を設けずに、排出口のみを設けてもよい。なお、流路Pや排出口を設けなくてもよい。
上記実施形態では、撮像部22が第2軸部2253(回動軸部)を備え、内側ケース232が第2軸受け部2333を備えていた。しかしながら、本発明はこれに限らず、撮像部22が軸受け部を備え、内側ケース232が回動軸部を備えていてもよい。
上記実施形態では、撮像部22は、回動可能に構成されていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、撮像部22の撮像方向が固定されていてもよい。また、撮像部22を設けなくてもよい。
例えば、装着部位として観察者USの頭部に沿って虚像表示装置を配置する場合、装着部材として、頭部を覆って装着されるヘッドキャップ型や、頭部に沿う複数のバンドが頭頂部において交差する交差バンド型(バンドが2本の場合は十字バンド型)の構成を採用してもよい。
また、装着部材本体は、観察者USの前後方向や左右方向の両側の2箇所以上において装着部位を挟むように、当該装着部位に当接される2以上の当接部材と、これら当接部材を支持する支持部材と、を有する構成であってもよい。
上記実施形態では、表示部3が、本体部としてのヘッドバンド部2に対してアーム部4を介して取り付けられていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、本体部と表示部とが一体的に構成されてもよい。
図14に示す、虚像表示装置1Aは、観察者USの頭部に装着されて使用される眼鏡型のHMDである。この虚像表示装置1Aは、制御基板が設けられる本体部2Aと、表示部3Aと、を備える。
これら一対の光学装置31Aは、図14では図示を省略するが光学ユニット312(図4参照)と、図14に示すように導光部材313(左眼用導光部材313L、右眼用導光部材313R)と、を備える。なお、光学ユニット312は、後述する本体部2Aの外装ケース26の内に配置される。
U字状部25は、観察者USの額部、及び左右の側頭部に沿う形状を有する。このU字状部25には、観察者USの鼻に当接される鼻当て部材や、表示部3Aを構成する導光部材313等が設けられる。
2つの外装ケース26は、装着時に観察者USの側頭部に対応する位置に設けられる。これら2つの外装ケース26の少なくとも一方は、内部に内側ケースが配置される。この内側ケースは、上記実施形態と同様に、虚像表示装置1Aの動作の少なくとも一部を制御する制御装置を収納する。
なお、上記変形例において、制御装置が外装ケース26に配置される構成としたが、本発明はこれに限らない。例えば、U字状部25に、内側ケースを配置可能な内部空間が存在する場合、当該U字状部25の内部に、制御装置を収納した内側ケースを配置してもよい。
例えば、コントローラーが接続される構成において、虚像表示装置1(画像表示装置)コントローラーとのうちの一方が、観察者USの操作に応じた操作情報を取得する機能と、画像情報を取得して当該画像情報に応じて表示部3を駆動させる機能と、電力を供給する機能と、の少なくともいずれかを有し、他方が、残りの機能を有するように構成してもよい。
また、虚像表示装置1(画像表示装置)が、コントローラーを介して画像供給装置(PC等)に接続されてもよく、コントローラーを介さずに当該画像供給装置に直接接続されてもよい。このような構成において、虚像表示装置1は、画像供給装置における画像表示部分として用いられ、虚像表示装置1の各種動作は、画像供給装置によって制御される構成としてもよい。なお、この場合、画像供給装置が、虚像表示装置1を駆動させる電力を供給してもよい。
また、虚像表示装置1(例えば、ヘッドバンド部2や表示部3)にバッテリーや、画像処理装置等の制御装置が配置されてもよく、更に、メモリーカード等のスロットが設けられていてもよい。更に、虚像表示装置1に、観察者USの操作を受け付ける操作部を設けてもよく、タップ操作を検出可能な構成を設けてもよい。すなわち、コントローラーは無くてもよい。
上記実施形態では、表示部3が、内部に光を通過させる導光部材313L,313Rを備えていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、図15に示す虚像表示装置1Bのように、光変調装置によって形成された画像光を、観察者の眼前に配置された反射部材によって、観察者の眼に向かって反射させることにより、当該画像を視認可能とする構成を採用してもよい。
この表示部3Bは、右眼用及び左眼用の2つの光学装置31Bと、当該光学装置31Bが設けられるフレーム32Bとを備える。そして、光学装置31Bは、駆動装置314と、光変調装置315と、光学部材316と、を備える。なお、図15では、右眼用光学装置31BRのみを示す。
駆動装置314は、光変調装置315を駆動するものである。この駆動装置314は、光ファイバー等の導光部材(図示省略)を介して光変調装置315に照明光を供給する。また、駆動装置314は、信号線(図示省略)を介して制御信号を光変調装置315に送信する。
光変調装置315は、フレーム32Bに設けられた鼻当て部材321に配置され、駆動装置314からの制御信号に基づいて、照明光を変調し、画像光GLを形成する。
光学部材316は、フレーム32Bに取り付けられ、観察者の眼前に配置される。この光学部材316は、観察者の眼EYに対向する反射面316Aを有し、光変調装置315によって形成された画像光GLを、当該反射面316Aによって眼EYに向かって反射させる。
なお、光変調装置315は、上記のように、液晶パネルやマイクロミラーを用いたデバイスを採用できる他、反射部材も半反射部材であってもよい。
また、レーザー網膜投影型のHMDに対して本発明を適用することも可能である。例えば、表示部が、レーザー光源と、レーザー光源を使用者の眼に導く光学系とを備え、レーザー光を使用者の眼に入射させて網膜上を走査し、網膜に結像させることにより、使用者に画像を視認させるHMDに、本発明を適用してもよい。
Claims (8)
- 観察者に装着される画像表示装置であって、
前記観察者によって視認可能に画像を表示する表示部と、
前記表示部が設けられる本体部と、を備え、
前記本体部は、複数のケースを備え、
前記複数のケースは、
外装を構成する外装ケースと、
前記外装ケースにより少なくとも一部が覆われ、当該画像表示装置の機能の少なくとも一部を制御する制御装置を内部に収納する内側ケースと、を含み、
前記内側ケースは、防水構造を有し、
前記内側ケースは、
前記制御装置を収納する内部空間を形成し、前記内部空間に前記制御装置を収納するための第1開口部を有するケース本体と、
前記第1開口部を覆い、前記ケース本体に粘着剤によって貼着される蓋部材と、を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置において、
前記蓋部材は、可撓性を有するシート状部材であることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項2に記載の画像表示装置において、
前記外装ケースは、当該画像表示装置の装着部位に沿う第1湾曲面を有し、
前記ケース本体は、前記第1湾曲面に対向し、かつ、前記第1湾曲面に沿って湾曲する第2湾曲面を有し、
前記第1開口部は、前記第2湾曲面に位置し、
前記蓋部材は、前記第2湾曲面に貼着されることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像表示装置において、
前記外装ケースは、
前記外装ケース内の底面に沿って形成されて、前記外装ケース内に流入した液体を流通させる流路と、
前記流路に沿って流通する流体を前記外装ケース外に排出する排出口と、を有することを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像表示装置において、
前記本体部に回動可能に取り付けられる撮像部を備え、
前記撮像部は、
撮像素子と、
前記撮像素子を収納する収納部材と、を備え、
前記収納部材及び前記内側ケースの一方は、前記撮像部を前記本体部に対して回動させる筒状の回動軸部を有し、
前記収納部材及び前記内側ケースの他方は、前記回動軸部が挿入され、前記回動軸部と密封部材を介して接続される第2開口部を有し、
前記撮像素子と前記制御装置とは、前記回動軸部の内部を通る信号線により接続されていることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像表示装置において、
前記本体部は、前記観察者の頭部に装着されることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像表示装置において、
前記表示部として、前記画像を前記観察者の左眼及び右眼のそれぞれにて視認させる左眼用表示部及び右眼用表示部を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の画像表示装置において、
前記表示部は、前記画像を形成する光を前記観察者の眼に導光するとともに、外光を透過する導光部材を有することを特徴とする画像表示装置。
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