JP7155815B2 - 頭部装着型表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、頭部装着型表示装置に関する。
従来、ユーザーの頭部に装着されて利用され、ユーザーによって視認可能に画像を表示する頭部装着型表示装置が知られている。このような頭部装着型表示装置として、ユーザーの左右の耳に懸架される一対のテンプルを備えた頭部搭載型ディスプレイが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の頭部搭載型ディスプレイは、第1表示装置及び第2表示装置と、枠部と、枠部等に対して着脱可能で、ユーザーである観察者の視力や体型に合わせて調整可能なインナーフレームと、を備える。第1表示装置は、観察者の眼前を透視可能に覆う第1導光装置と、枠部に付加された第1像形成本体部とが組み合わされて構成される。第2表示装置も、第1導光装置及び第1像形成本体部と同様の第2導光装置及び第2像形成本体部とが組み合わされて構成される。枠部は、第1像形成本体部を覆う外装部材と、第2像形成本体部を覆う外装部材と、を備える。
インナーフレームは、頭部搭載型ディスプレイの光学的構成を担う第1表示装置と第2表示装置との間に設けられている。インナーフレームは、視力矯正用の眼鏡レンズが挿入される一対の枠体部分と、一対の枠体部分の左右両端から後方に延びる一対のテンプルと、一対の枠体部分間の中央部に取り付けられたノーズパッドと、を有する。
そして、インナーフレームは、鼻に支持されるノーズパッドと耳やこめかみ等の側頭部に支持される一対のテンプルとによって、観察者の眼前に配置され、ひいては、頭部搭載型ディスプレイが観察者に装着される。
特開2016-180939号公報
特許文献1に記載の頭部搭載型ディスプレイは、観察者毎にインナーフレームを交換可能な構成であるので、第1表示装置と第2表示装置との間にインナーフレームを交換するためのスペースを確保する必要がある。このため、第1表示装置及び第2表示装置の間隔を大きくする必要があり、頭部搭載型ディスプレイの寸法が大きくなりやすい。
これに対し、観察者にとっての右側の外装筐体に右側テンプルを回動可能に支持する右側支持部を設け、観察者にとっての左側の外装筐体に左側テンプルを回動可能に支持する左側支持部を設け、頭部装着型表示装置の寸法を小さくすることが考えられる。そして、頭部への装着性を高めるために、右側支持部を右側の外装筐体における左側面に設け、左側支持部を左側の外装筐体における右側面に設けることによって、右側テンプル及び左側テンプルを観察者の頭部に近い位置に配置する構成が考えられる。
しかしながら、伸長された左側テンプルが左側の外装筐体の右側面に当接し、伸長された右側テンプルが右側の外装筐体の左側面に当接する状態にて、左側テンプルを外側に広げようとした場合、左側テンプルの外側へのしなりの支点は、左側テンプルと左側の外装筐体との最も後方に位置する接点となる。右側テンプルを外側に広げようとした場合も同様である。
このため、各テンプルのしなりの支点が、左側の外装筐体及び右側の外装筐体の後端に位置する場合には、各テンプルにおいてしなる範囲が小さいことから、ユーザーが頭部装着型表示装置を装着しづらくなるおそれがある。特に、頭部が小さいユーザーが頭部装着型表示装置を装着しようとする場合に顕著となる。
このような事情から、装着性を高められる頭部装着型表示装置が要望されてきた。
本発明の一態様に係る頭部装着型表示装置は、フレームと、画像光を出射する画像出射部と、前記フレームの側面部を覆うように取り付けられ、前記画像出射部を収容する筐体と、前記フレームの側面部側とは反対側の前記筐体の側面に取り付けられるテンプルと、を備え、前記筐体の前記側面は、前記テンプルと当接する当接部と、前記テンプルから離隔するように傾斜し、前記テンプルとの間に第1隙間を有する傾斜部と、を有することを特徴とする。
上記一態様では、前記テンプルは、前記側面に沿って配置された配置状態にて、前記筐体の一部が嵌まり込む第2凹部を有することが好ましい。
上記一態様では、前記テンプルは、前記側面に沿って配置された配置状態にて、前記側面に当接する突出部を有し、前記突出部は、弾性を有することが好ましい。
上記一態様では、前記テンプルは、前記突出部の一部を囲む開口部を有することが好ましい。
上記一態様では、前記筐体は、前記側面に設けられて、前記テンプルを支持するテンプル支持部を有し、前記テンプルは、前記第1方向及び前記第2方向のそれぞれに交差する第3方向において前記テンプル支持部を挟み、前記テンプル支持部に支持される第1接続部及び第2接続部を有し、前記テンプル支持部は、前記第1接続部が取り付けられる第1取付部と、前記第2接続部が取り付けられる第2取付部と、を有し、前記第3方向における前記第1取付部と前記第2取付部との間には、第2隙間が設けられていることが好ましい。
上記一態様では、前記表示部は、前記第2方向に沿って前記筐体内に配置され、前記画像光を出射する画像出射部と、前記第1方向に沿って配置され、前記画像出射部から出射された前記画像光を所定の視認位置に導く導光部と、を有することが好ましい。
上記一態様では、前記筐体は、前記側面に設けられて、前記テンプルを支持するテンプル支持部を有し、前記テンプル支持部は、前記側面における前記第2方向の中央より前記第2方向とは反対方向に配置されていることが好ましい。
上記一態様では、前記フレームは、金属により形成され、前記画像出射部は、前記フレームに固定されていることが好ましい。
上記一態様では、前記筐体は、前記筐体内に設けられる内部筐体を有し、前記内部筐体は、前記画像出射部と前記側面との間に位置する起立部を有することが好ましい。
第1実施形態における頭部装着型表示装置を示す斜視図。 第1実施形態における頭部装着型表示装置を示す斜視図。 第1実施形態における頭部装着型表示装置を示す平面図。 第1実施形態における頭部装着型表示装置を示す分解斜視図。 第1実施形態における頭部装着型表示装置を示す分解斜視図。 第1実施形態における支持部を示す分解斜視図。 第1実施形態における表示部及び支持部を示す分解斜視図。 第1実施形態における表示部及び支持部を示す分解斜視図。 第1実施形態における左側のテンプルを示す斜視図。 第1実施形態における左側のテンプルを示す斜視図。 第1実施形態における右側のテンプルを示す斜視図。 第1実施形態における右側のテンプルを示す斜視図。 第1実施形態における上部筐体を取り外した頭部装着型表示装置を示す平面図。 第1実施形態における左側のテンプル及び左側筐体を示す断面図。 第1実施形態における比較例の頭部装着型表示装置を示す平面図。 第1実施形態における頭部装着型表示装置を示す平面図。 第2実施形態における頭部装着型表示装置を示す平面図。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図面に基づいて説明する。
[頭部装着型表示装置の概略構成]
図1及び図2は、本実施形態に係る頭部装着型表示装置1Aを正面側上方及び背面側下方から見た斜視図である。また、図3は、頭部装着型表示装置1Aを上方から見た平面図である。
本実施形態に係る頭部装着型表示装置1Aは、ユーザーの頭部に装着されて利用され、ユーザーに視認可能に画像を表示するものであり、いわゆるヘッドマウントディスプレイ(HMD:Head Mounted Display)である。頭部装着型表示装置1Aは、図1~図3に示すように、表示部3、支持部4、テンプル5L,5R及びノーズパッドNPを有する装置本体2Aを備える。これらの他に、頭部装着型表示装置1Aは、装置本体2Aに装着されて、表示部3を構成する左側導光部36L及び右側導光部36Rを正面側にて覆うカバー部材を備えていてもよい。
詳しくは後述するが、表示部3は、それぞれ画像を表示する左側表示部3L及び右側表示部3Rを有する。支持部4は、装着部材41、フレーム42、左側筐体43L及び右側筐体43Rを有し、表示部3、テンプル5L,5R及びノーズパッドNPを支持する。テンプル5L,5Rがユーザーの左耳及び右耳に懸架され、ノーズパッドNPがユーザーの鼻に当接されることにより、頭部装着型表示装置1Aは、ユーザーの頭部に装着される。
以下、頭部装着型表示装置1Aの構成について詳述する。
以下の説明では、互いに垂直な3方向を+X方向、+Y方向及び+Z方向とし、頭部装着型表示装置1Aの背面から正面に向かう方向を+Z方向とする。また、頭部装着型表示装置1Aを+Z方向から見て右から左に向かう方向を+X方向とし、頭部装着型表示装置1Aを+Z方向から見て下から上に向かう方向を+Y方向とする。
また、図示を省略するが、説明の便宜上、+X方向、+Y方向及び+Z方向のそれぞれの反対方向を-X方向、-Y方向及び-Z方向とする。
本実施形態では、後述する表示部3が画像光を出射する方向である第2方向は-Z方向である。また、フレーム42が延出する第1方向は+X方向であり、第1方向及び第2方向と交差する方向は+Y方向である。具体的に、第1方向である+X方向は、表示部3を構成する左側表示部3L及び右側表示部3Rのうち左側表示部3Lから右側表示部3Rに向かう方向である。また、+X方向は、左側表示部3Lを構成する左側出射部31Lから右側表示部3Rを構成する右側出射部31Rに向かう方向である。更に、+X方向は、左側筐体43Lにおいてテンプル5Lを支持する軸支部443Lから、右側筐体43Rにおいてテンプル5Rを支持する軸支部443Rに向かう方向である。
なお、頭部装着型表示装置1Aを装着したユーザーにとって、+X方向は、左から右に向かう方向であり、+Y方向は、下から上に向かう方向であり、+Z方向は、後から前に向かう方向である。
このため、頭部装着型表示装置1Aの構成のうち、ユーザーにとっての左側、すなわち、-X方向に配置される構成の符号に「L」を付し、ユーザーにとっての右側、すなわち、+X方向に位置する構成の符号に「R」を付す。
[支持部の構成]
図4及び図5は、正面側上方及び背面側下方から見た頭部装着型表示装置1Aを示す分解斜視図である。詳述すると、図4及び図5は、支持部4の装着部材41とテンプル5L,5Rを分離した頭部装着型表示装置1Aを示す分解斜視図である。
ここで、支持部4について先に説明する。
支持部4は、表示部3及びノーズパッドNPを支持するとともに、テンプル5L,5Rを回動可能に支持する。支持部4は、図4及び図5に示すように、装着部材41、フレーム42、左側筐体43L及び右側筐体43Rを有する。
[装着部材の構成]
装着部材41は、フレーム42と、表示部3を構成する右側導光部36R及び左側導光部36Lとを+Z方向にて覆う状態にて、右側筐体43R及び左側筐体43Lに固定される。装着部材41は、上記カバー部材が+Z方向にて着脱可能に装着される部位である。
装着部材41は、左側導光部36L及び右側導光部36Rに対して+Z方向に配置される本体部411と、本体部411からそれぞれ-Z方向に延出する固定部415L,415Rと、を有する。
本体部411は、左側開口部412Lを形成する左側枠部413Lと、右側開口部412Rを形成する右側枠部413Rと、を有する。この他、本体部411は、図5に示すように、カバー部材を引き寄せる磁石414L,414Rを有する。
左側枠部413Lは、図4及び図5に示すように、左側導光部36Lに対する+Z方向に位置し、+Z方向から見て、左側導光部36Lによって表示される左眼用画像の表示領域を含む領域を囲む。
右側枠部413Rは、右側導光部36Rに対する+Z方向に位置し、+Z方向から見て、右側導光部36Rによって表示される右眼用画像の表示領域を含む領域を囲む。
ユーザーが左側導光部36L及び右側導光部36Rを介して外界を観察する場合には、ユーザーの視線は、左側開口部412L及び右側開口部412Rを通過する。
図5に示すように、磁石414Lは、本体部411の-Z方向の面における-X方向で+Y方向の隅部に設けられている。磁石414Rは、本体部411の-Z方向の面における+X方向で+Y方向の隅部に設けられている。
図4及び図5に示すように、固定部415Lは、本体部411における-X方向の端部近傍の位置に設けられている。固定部415Lは、本体部411における+Y方向の端縁から-Z方向に延出する上側腕部4151と、本体部411における-Y方向の端縁から-Z方向に延出する下側腕部4153と、を備える。
固定部415Rは、本体部411における+X方向の端部近傍の位置に設けられており、固定部415Lと同様に、上側腕部4151及び下側腕部4153を備える。
そして、固定部415Lの上側腕部4151及び下側腕部4153が左側筐体43Lの後述する軸支部443LにねじSLによって固定され、固定部415Rの上側腕部4151及び下側腕部4153が右側筐体43Rの軸支部443RにねじSRによって固定されることにより、装着部材41は、左側筐体43L及び右側筐体43Rに固定される。
[フレームの構成]
図6は、支持部4を示す分解斜視図である。詳述すると、図6は、フレーム42と、上部筐体44L,44R及び下部筐体46L,46Rが分離された左側筐体43L及び右側筐体43Rとを背面側上方から見た斜視図である。図7及び図8は、表示部3及び支持部4を示す分解斜視図である。詳述すると、図7及び図8は、右側表示部3R及び左側表示部3Lと、右側筐体43R及び左側筐体43Lとを正面側上方及び背面側下方から見た分解斜視図である。
フレーム42は、+Y方向から見て略U字状の金属製部材であり、第1方向である+X方向に沿って配置される。すなわち、フレーム42の一端は-X方向に位置し、他端は+X方向に位置する。
フレーム42は、図6~図8に示すように、ユーザーの額に沿うフロント部421と、フロント部421の±X方向の端部から-Z方向に延出する側面部422L,422Rと、を有する。
フロント部421は、フレーム42においてXZ平面に沿う部位である。フロント部421は、表示部3の後述する左側導光部36L及び右側導光部36Rを支持する他、各導光部36L,36Rの間に配置されるノーズパッドNPを支持する。
フロント部421において+X方向に位置する右側端部421R、及び、-X方向に位置する左側端部421Lは、+Y方向から見て-Z方向に円弧状に湾曲している。
側面部422Rは、右側端部421Rから-Z方向に延出している。側面部422Rの-X方向の面における-Z方向の端部には、右側筐体43Rの後述する内部筐体45Rが固定される筐体固定部423Rが設けられている。
側面部422R及びフロント部421が交差する+Y方向の部位には、右側表示部3Rの後述する右側出射部31Rを構成する鏡筒35Rが固定される鏡筒固定部424Rが設けられている。
側面部422Lは、左側端部421Lから-Z方向に延出している。側面部422Lの+X方向の面における-Z方向の端部には、左側筐体43Lの後述する内部筐体45Lが固定される筐体固定部423Lが設けられている。
側面部422L及びフロント部421が交差する+Y方向の部位には、左側表示部3Lの後述する左側出射部31Lを構成する鏡筒35Lが固定される鏡筒固定部424Lが設けられている。
[左側筐体の構成]
左側筐体43Lは、フレーム42における-X方向の端部に取り付けられて、左側表示部3Lの後述する左側出射部31Lを収容する。
左側筐体43Lは、図6~図8に示すように、上部筐体44L、内部筐体45L及び下部筐体46Lを有する。
[上部筐体の構成]
上部筐体44Lは、左側出射部31Lを+Y方向にて覆う部材である。詳述すると、上部筐体44Lは、-Y方向に開口する開口部441を介して左側出射部31Lを構成する鏡筒35Lと側面部422Lとが内部に収容され、鏡筒35L及び側面部422Lを+Y方向、±X方向及び±Z方向にて覆うように配置される箱状筐体である。
上部筐体44Lは、開口部442と、+X方向の面44LXに設けられた軸支部443Lと、+Y方向の面44LYに設けられた段差部448と、を有する。
開口部442は、上部筐体44Lがフレーム42に取り付けられた際に、フロント部421と左側導光部36Lとが内部に配置される開口である。
軸支部443Lは、テンプル5Lを回動可能に支持する他、装着部材41の固定部415Lが固定される部位である。すなわち、軸支部443Lは、テンプル5Lを支持するテンプル支持部である。軸支部443Lは、左側筐体43Lにおいてテンプル5L側の側面であり、面44LXを含んで構成される+X方向の側面43LXにおいて、第2方向である-Z方向の中央から+Z方向に位置している。詳述すると、軸支部443Lは、面44LXにおける+Z方向の端部に設けられている。このため、軸支部443Lは、面44LXにおいて、第2方向である-Z方向に沿って配置される後述する左側出射部31Lの鏡筒35Lと、第1方向である+X方向に沿って配置される後述する左側導光部36Lとの交差部近傍に配置される。
軸支部443Lは、+Y方向に位置する第1取付部444Lと、-Y方向に位置する第2取付部446Lと、を有する。
第1取付部444Lは、固定部415Lの上側腕部4151と、テンプル5Lの後述する貫通孔5L21とを-Y方向に挿通する上記ねじSL(図4参照)が螺合するねじ孔445Lを有する。
第2取付部446Lは、固定部415Lの下側腕部4153と、テンプル5Lの後述する貫通孔5L31とを+Y方向に挿通する図示しないねじが螺合するねじ孔447Lを有する。
第1取付部444Lと第2取付部446Lとは、+Y方向において所定の間隔を隔てて配置されている。換言すると、第3方向である+Y方向において第1取付部444Lと第2取付部446Lとの間には、第2隙間としての隙間GL1が形成されている。隙間GL1は、眼鏡を装着したユーザーが頭部装着型表示装置1Aを装着する際に、眼鏡の左側のつる部が配置される部位である。
段差部448は、+Y方向の面44LYにおいて-X方向の端縁に沿って-Y方向に凹んだ部位である。段差部448は、軸支部443Lに軸支されたテンプル5Lが+Z方向に沿うように配置されたときに、テンプル5Lの凹部5L5内に配置される。
[内部筐体の構成]
内部筐体45Lは、左側出射部31Lの鏡筒35Lを-Y方向から覆うように鏡筒35Lに固定されて、-Y方向に位置する制御部32Lを支持する部材である。すなわち、内部筐体45Lは、上部筐体44L及び下部筐体46Lが組み合わされて構成される空間内に配置される。内部筐体45Lは、取付部451、起立部452、支持部453及び固定部454を有する。
取付部451は、鏡筒35Lに固定される部位であり、+Y方向の面に位置する。
起立部452は、+Y方向の面における+X方向の端縁から+Y方向に起立するリブである。
支持部453は、左側出射部31Lを構成する制御部32Lを支持する部位であり、-Y方向の面に位置する。
固定部454は、側面部422Lの筐体固定部423Lに固定される部位であり、-Z方向の端部に位置する。
[下部筐体の構成]
下部筐体46Lは、内部筐体45Lを-Y方向にて覆うとともに、上部筐体44Lと組み合わされて、左側出射部31Lを収容する。下部筐体46Lは、接続部461及び固定部462,463を有する。
接続部461は、下部筐体46Lにおける+Y方向の面の周縁から+Y方向に起立し、上部筐体44Lにおける開口部441の端縁と接続される。接続部461の内側には、内部筐体45Lが配置される。
固定部462は、+Z方向に位置し、固定部463は、-Z方向に位置する。固定部462は、鏡筒35Lを介してフレーム42に固定される内部筐体45Lに固定され、固定部463は、上部筐体44Lに固定される。これにより、上部筐体44L、内部筐体45L及び下部筐体46Lが組み合わされて、左側筐体43Lが構成される。
このような左側筐体43Lにおける+X方向の側面43LXは、頭部装着型表示装置1Aの+X方向における中心を向く側面である。側面43LXは、上部筐体44Lにおける+X方向の面44LXと、下部筐体46Lにおける+X方向の面46LXとにより構成される。側面43LXにおける-Z方向の部位は、図3に示すように、-Z方向に向かうに従って-X方向に位置するように傾斜している。すなわち、側面43LXは、+Z方向の部位に位置し、テンプル5Lに沿って延出してテンプル5Lと当接する当接面43L1と、-Z方向の部位に位置し、-Z方向に向かうに従ってテンプル5Lから離間する方向である-X方向に位置する傾斜面43L2と、を有する。このように、左側筐体43Lは、+X方向で-Z方向の部位が斜方に切り欠かれている。換言すると、左側筐体43Lは、-Z方向に開口して、左側筐体43Lと後述する伸長状態のテンプル5Lとの間に第1隙間としての隙間GL2を形成する第1凹部としての凹部43L3を有する。
隙間GL2が形成されることによる作用及び効果については、後に詳述する。
[右側筐体の構成]
右側筐体43Rは、図7及び図8に示すように、上部筐体44L、内部筐体45L及び下部筐体46Lとそれぞれ鏡面対称構造を有する上部筐体44R、内部筐体45R及び下部筐体46Rを有する。
これらのうち、内部筐体45Rは、内部筐体45Lと同様の取付部451、起立部452、支持部453及び固定部454を有する。下部筐体46Rは、下部筐体46Lと同様の接続部461及び固定部462,463を有する。
なお、内部筐体45R及び下部筐体46Rは、内部筐体45L及び下部筐体46Lと鏡面対称であるので、詳しい説明を省略する。
上部筐体44Rは、フレーム42における+X方向の端部に取り付けられ、下部筐体46Rと組み合わされることによって、右側出射部31Rを収容する。上部筐体44Rは、上部筐体44Lと同様に、開口部442と、-X方向の面44RXに設けられた軸支部443Rと、+Y方向の面44RYに設けられた段差部448と、を有する。
これらのうち、軸支部443Rは、テンプル5Rを回動可能に支持する他、装着部材41の固定部415Rが固定される部位である。すなわち、軸支部443Rは、テンプル5Rを支持するテンプル支持部である。軸支部443Rは、右側筐体43Rにおいてテンプル5R側の側面であり、面44RXを含んで構成される+X方向の側面43RXにおいて、第2方向である-Z方向の中央から+Z方向に位置している。詳述すると、軸支部443Rは、面44RXにおける+Z方向の端部に設けられている。このため、軸支部443Rは、面44RXにおいて、第2方向である-Z方向に沿って配置される後述する右側出射部31Rの鏡筒35Rと、第1方向である+X方向に沿って配置される後述する右側導光部36Rとの交差部近傍に配置される。
軸支部443Rは、+Y方向に位置する第1取付部444Rと、-Y方向に位置する第2取付部446Rと、を有する。
第1取付部444Rは、固定部415Rの上側腕部4151と、テンプル5Rの後述する貫通孔5R21とを-Y方向に挿通する上記ねじSR(図4参照)が螺合するねじ孔445Rを有する。
第2取付部446Rは、固定部415Rの下側腕部4153と、テンプル5Rの後述する貫通孔5R31とを+Y方向に挿通する図示しないねじが螺合するねじ孔447Rを有する。
第1取付部444Rと第2取付部446Rとは、+Y方向において所定の間隔を隔てて配置されている。換言すると、第3方向である+Y方向において第1取付部444Rと第2取付部446Rとの間には、第2隙間としての隙間GR1が形成されている。隙間GR1は、隙間GL1と同様に、眼鏡を装着したユーザーが頭部装着型表示装置1Aを装着する際に、眼鏡の右側のつる部が配置される部位である。
このような右側筐体43Rにおける-X方向の側面43RXは、頭部装着型表示装置1Aの+X方向における中心を向く側面である。側面43RXは、上部筐体44Rにおける-X方向の面44RXと、下部筐体46Rにおける-X方向の面46RXとにより構成される。側面43RXにおける-Z方向の部位は、図3に示すように、-Z方向に向かうに従って+X方向に位置するように傾斜している。すなわち、側面43RXは、+Z方向の部位に位置し、テンプル5Rに沿って延出してテンプル5Rと当接する当接面43R1と、-Z方向の部位に位置し、-Z方向に向かうに従ってテンプル5Rから離間する方向である+X方向に位置する傾斜面43R2と、を有する。このように、右側筐体43Rは、-X方向で-Z方向の部位が斜方に切り欠かれている。換言すると、右側筐体43Rは、-Z方向に開口して、右側筐体43Rと後述する伸長状態のテンプル5Rとの間に第1隙間としての隙間GR2を形成する第1凹部としての凹部43R3を有する。
隙間GR2が形成されることによる作用及び効果については、後に詳述する。
[表示部の構成]
表示部3は、所定の視認位置に画像光を出射して、画像光により形成される画像を表示する。所定の視認位置は、表示部3を構成する光学系によって形成された射出瞳の位置である。本実施形態では、所定の視認位置は、ユーザーの左眼及び右眼に応じた仮想の位置に設定されている。
そして、表示部3は、図6~図8に示すように、視認位置の1つであるユーザーの左眼に左眼用画像光を出射して左眼用画像を表示する左側表示部3Lと、視認位置の他の1つであるユーザーの右眼に右眼用画像光を出射して右眼用画像を表示する右側表示部3Rと、を有する。
[左側表示部の構成]
左側表示部3Lは、頭部装着型表示装置1Aにおいて-X方向に位置する。左側表示部3Lは、左眼用画像を形成する左眼用画像光を出射する画像出射部としての左側出射部31Lと、出射された左眼用画像光をユーザーの左眼に導く導光部としての左側導光部36Lと、を有する。
左側出射部31Lは、左側筐体43L内に収容され、外部から入力される画像情報に応じた左眼用画像光を形成及び出射する。左側出射部31Lは、制御部32L、画像形成部33L及び画像投射部34Lを有する。
制御部32Lは、入力される画像情報に応じた画像信号を画像形成部33Lに出力して、画像情報に応じた左眼用画像光を画像形成部33Lに形成させる。制御部32Lは、図7及び図8に示すように、内部筐体45Lによって支持される。
画像形成部33Lは、制御部32Lと図示しないフレキシブルプリント基板によって接続され、制御部32Lから入力される画像信号に応じた左眼用画像光を形成する。画像形成部33Lは、本実施形態では有機EL(Electro-Luminescence)パネル等の自己発光型表示パネルによって構成されている。しかしながら、これに限らず、画像形成部33Lは、LED等の光源と、液晶パネルやMEMSミラー等のマイクロミラーを用いたデバイス等の光変調装置との組合せによって構成することも可能である。
画像投射部34Lは、画像形成部33Lによって形成された左眼用画像光を左側導光部36Lに投射する。画像投射部34Lは、図6及び図8に示すように、鏡筒35Lと、鏡筒35L内に配置される図示しないレンズ又はプリズムとを有する。鏡筒35Lは、画像形成部33Lと一体化されており、鏡筒35Lは、第2方向である-Z方向に沿ってフレーム42の鏡筒固定部424Lに固定され、また、鏡筒35Lには、内部筐体45Lが固定される。
左側導光部36Lは、上記のようにフレーム42によって支持され、図6~図8に示すように、ユーザーの左眼に応じた位置に第1方向である+X方向に沿って配置される。左側導光部36Lは、画像投射部34Lから出射された左眼用画像光を、界面にて内面反射させつつ+X方向に導き、ユーザーの左眼の眼球に応じて設けられた半透過層によって左眼に出射する。すなわち、左側表示部3Lは、左眼用画像光を左側導光部36Lから第2方向である-Z方向に出射する。
左側導光部36Lは、例えば可視光領域で高い透光性を示すシクロオレフィンポリマー等の樹脂により形成されており、ユーザーは、左側導光部36Lを介して外界を観察可能である。
[右側表示部の構成]
右側表示部3Rは、装置本体2Aにおいて+X方向に位置する。右側表示部3Rは、図6~図8に示すように、右眼用画像を形成する右眼用画像光を出射する画像出射部としての右側出射部31Rと、出射された右眼用画像光をユーザーの右眼に導く導光部としての右側導光部36Rと、を有する。
右側出射部31Rは、右側筐体43R内に収容され、外部から入力される画像情報に応じた右眼用画像光を形成及び出射する。右側出射部31Rは、左側出射部31Lと同様に、制御部32R、画像形成部33R及び画像投射部34Rを有する。
制御部32Rは、入力される画像情報に応じた画像信号を画像形成部33Rに出力して、画像情報に応じた右眼用画像光を画像形成部33Rに形成させる。制御部32Rは、内部筐体45Rによって支持される。
画像形成部33Rは、制御部32Lから入力される画像信号に応じた右眼用画像光を形成する。
画像投射部34Rは、鏡筒35Rと、鏡筒35R内に配置されて右眼用画像光を右側導光部36Rに投射するレンズ又はプリズムと、を有する。鏡筒35Rは、画像形成部33Rと一体化されており、鏡筒35Rは、第2方向である-Z方向に沿ってフレーム42の右側端部421Rに固定され、また、鏡筒35Rには、内部筐体45Rが固定される。
右側導光部36Rは、上記のように、フレーム42によって支持されて、ユーザーの右眼に応じた位置に第1方向である+X方向に沿って配置される。右側導光部36Rは、右側出射部31Rから出射された右眼用画像光を、界面にて内面反射させつつ-X方向に導き、ユーザーの右眼の眼球に応じて設けられた半透過層によって右眼に出射する。すなわち、右側表示部3Rは、右眼用画像を形成する右眼用画像光を右側導光部36Rから第2方向である-Z方向に出射する。右側導光部36Rは、例えば左側導光部36Lと同様の透光性を有する材料によって構成されており、ユーザーは、右側導光部36Rを介して外界を観察可能である。
このように、装置本体2Aは、ユーザーが画像と外界とを同時に観察可能なシースルー型の頭部装着型表示装置である。
[テンプルの構成]
テンプル5Lは、図3に示したように、+DL1方向及び-DL1方向に+Y方向に沿う回動軸を中心として回動可能に、左側筐体43Lの軸支部443Lに支持されている。テンプル5Rは、+DR1方向及び-DR1方向に+Y方向に沿う回動軸を中心として回動可能に、右側筐体43Rの軸支部443Rに支持されている。テンプル5L,5Rは、頭部装着型表示装置1Aをユーザーが頭部に装着するときに-Z方向に沿うように伸長されて、ユーザーの左耳及び右耳に懸架される。すなわち、テンプル5L,5Rは、頭部装着型表示装置1Aをユーザーの頭部に装着させる装着部材である。
なお、+DL1方向は、テンプル5Lが外側に広がる方向であり、テンプル5Rから離間する方向であり、+Y方向から見て時計回りの方向である。-DL1方向は、+DL1方向の反対方向であり、テンプル5Lが内側に折り畳まれる方向であり、テンプル5Rに近接する方向であり、+Y方向から見て反時計回りの方向である。また、+DR1方向は、テンプル5Rが外側に広がる方向であり、テンプル5Lから離間する方向であり、+Y方向から見て反時計回りの方向である。-DR1方向は、+DR1方向の反対方向であり、テンプル5Rが内側に折り畳まれる方向であり、テンプル5Lに近接する方向であり、+Y方向から見て時計回りの方向である。
また、軸支部443L,443Rからの延出方向が-Z方向に沿うようにテンプル5L,5Rが伸長された配置状態を伸長状態とする。また、軸支部443L,443Rからの延出方向が+X方向及び-X方向に沿うようにテンプル5L,5Rが軸支部443L,443Rにて折り曲げられた配置状態を折曲状態とする。
以下のテンプル5L,5Rの説明における各方向は、テンプル5L,5Rが伸長状態であるときの各方向である。
[左側のテンプルの構成]
図9は、伸長状態のテンプル5Lを+X方向及び+Y方向から見た斜視図であり、図10は、伸長状態のテンプル5Lを-X方向及び-Y方向から見た斜視図である。
テンプル5Lは、図3に示したように、左側筐体43L内に設けられる左側出射部31Lに対して+X方向に位置する。換言すると、テンプル5Lは、左側出射部31Lに対して+X方向における頭部装着型表示装置1Aの中心側に位置する。
テンプル5Lは、図9及び図10に示すように、延出部5L1及びモダン5L9を有し、ユーザーの左側頭部に応じた形状に形成されている。
延出部5L1は、テンプル5Lにおいて軸支部443Lによる支持位置からユーザーの左耳に応じた位置までの部位である。延出部5L1は、+Z方向の端部から-Z方向に向かうに従って-X方向に湾曲した後、-Z方向に向かうに従って+X方向に湾曲する円弧状に形成されている。
延出部5L1は、第1接続部5L2、第2接続部5L3、配置部5L4、凹部5L5、突条部5L6、突出部5L7及び開口部5L8を有する。
第1接続部5L2及び第2接続部5L3は、延出部5L1における+Z方向の端部から+Z方向に突設されており、軸支部443Lによる支持位置である。第1接続部5L2は、+Y方向に位置し、第2接続部5L3は、-Y方向に位置している。
第1接続部5L2は、第1取付部444Lと固定部415Lの上側腕部4151との間に配置される。すなわち、第1接続部5L2は、第1取付部444Lに対して+Y方向に配置される。第1接続部5L2は、上側腕部4151を挿通した上記ねじSL(図4参照)が挿通する貫通孔5L21を有し、貫通孔5L21を挿通したねじSLは、ねじ孔445Lに螺合される。
第2接続部5L3は、第2取付部446Lと固定部415Lの下側腕部4153との間に配置される。すなわち、第2接続部5L3は、第2取付部446Lに対して-Y方向に配置される。第2接続部5L3は、下側腕部4153を挿通した図示しないねじが挿通する貫通孔5L31を有し、貫通孔5L31を挿通したねじは、ねじ孔447Lに螺合される。
これにより、テンプル5Lは、軸支部443Lに回動可能に支持される。
配置部5L4は、図9に示すように、延出部5L1における+X方向の側面5L11に位置し、-X方向に凹んだ凹状部である。配置部5L4は、眼鏡を掛けたユーザーの頭部に頭部装着型表示装置1Aが装着される場合に、当該眼鏡のテンプル(つる部)が配置される部位である。
凹部5L5は、第2凹部に相当し、図10に示すように、延出部5L1における-X方向の側面5L12における+Y方向の端部から-X方向に突出する突条部5L6によって形成される部位である。詳述すると、凹部5L5は、突条部5L6より-Y方向に位置し、+X方向に凹んだ凹状部である。凹部5L5は、テンプル5Lが伸長状態である場合に、左側筐体43Lの一部が配置される部位である。すなわち、凹部5L5は、突条部5L6が左側筐体43Lの段差部448(図6参照)を+Y方向にて覆い、左側筐体43Lにおける+X方向の部位が嵌まり込む部位である。
突出部5L7は、延出部5L1における+Z方向の部位に位置し、左側筐体43Lにおける+X方向の側面43LXに当接する部位である。突出部5L7は、側面43LXに向かって突出して側面43LXに当接する。
開口部5L8は、突出部5L7における±Y方向及び-Z方向の三方向を囲み、テンプル5Lを+X方向に貫通する開口部である。すなわち、突出部5L7は、+Z方向の部位にて延出部5L1と接続されている。
このような開口部5L8が突出部5L7の周囲に形成されていることにより、突出部5L7は、-X方向に変位可能な弾性を有する。なお、突出部5L7の作用効果については、後に詳述する。
モダン5L9は、ユーザーの左耳の後ろの部位に沿って配置される部位であり、頭部装着型表示装置1Aが頭部からずれることを抑制する。モダン5L9は、延出部5L1において軸支部443Lとは反対側、すなわち、第1接続部5L2及び第2接続部5L3とは反対側の部位に延出部5L1と連続して形成されている。モダン5L9は、-Z方向に向かうに従って+X方向及び-Y方向に湾曲して延出している。すなわち、モダン5L9の先端部は、延出部5L1における+Y方向の端縁より-Y方向に位置している。
[右側のテンプルの構成]
図11は、伸長状態のテンプル5Rを-X方向及び+Y方向から見た斜視図であり、図12は、伸長状態のテンプル5Rを+X方向及び-Y方向から見た斜視図である。
テンプル5Rは、図6及び図7に示したように、右側筐体43R内に設けられる右側出射部31Rに対して-X方向に位置する。換言すると、テンプル5Rは、右側出射部31Rに対して頭部装着型表示装置1Aの+X方向における中心側に位置する。テンプル5Rは、軸支部443Rを中心として、伸長状態と折曲状態との間の回動範囲において±DR1方向に回動可能である。
テンプル5Rは、テンプル5Lに対する鏡面対象構造を有する。具体的に、テンプル5Rは、図11及び図12に示すように、-X方向の側面5R11及び+X方向の側面5R12を有する延出部5R1と、モダン5R9と、を備え、ユーザーの右側頭部に応じた形状に形成されている。
すなわち、延出部5R1は、テンプル5Rにおいて軸支部443Rによる支持位置からユーザーの右耳に応じた位置までの部位である。延出部5R1は、+Z方向の端部から-Z方向に向かうに従って+X方向に湾曲した後、-Z方向に向かうに従って-X方向に湾曲する円弧状に形成されている。
延出部5R1は、第1接続部5L2、第2接続部5L3、配置部5L4、第2凹部としての凹部5L5、突条部5L6、突出部5L7及び開口部5L8と同様の第1接続部5R2、第2接続部5R3、配置部5R4、凹部5R5、突条部5R6、突出部5R7及び開口部5R8を有する。第1接続部5R2は、貫通孔5R21を有し、第2接続部5R3は、貫通孔5R31を有する。
モダン5R9は、ユーザーの右耳の後ろの部位に沿って配置される部位であり、モダン5R9とともに頭部を挟持して、頭部装着型表示装置1Aが頭部からずれることを抑制する。モダン5R9は、-Z方向に向かうに従って-X方向及び-Y方向に湾曲して延出している。
[テンプルの突出部の作用]
突出部5L7は、上記のように、突出部5L7を三方向にて囲む開口部5L8が形成されていることにより、+X方向に変位可能な弾性を有する。このため、延出部5L1が側面43LXに当接した際には、突出部5L7の弾性により、延出部5L1は、側面43LXから離間する方向、すなわち、-DL1方向に回動しようとする。
同様に、突出部5R7は、開口部5R8が形成されていることにより、-X方向に変位可能な弾性を有する。このため、延出部5R1が側面43RXに当接した際には、突出部5R7の弾性により、延出部5R1は、側面43RXから離間する方向、すなわち、-DR1方向に回動しようとする。
これにより、例えば頭が小さいユーザーが頭部装着型表示装置1Aを装着する場合に、テンプル5L,5Rが頭部を適度に押圧することにより、頭部装着型表示装置1Aの装着感が向上される。
図13は、上部筐体44L,44Rを取り外した頭部装着型表示装置1Aを+Y方向から見た平面図である。換言すると、図13は、突出部5L7の左側筐体43Lとの当接部位、及び、突出部5R7の右側筐体43Rとの当接部位を示す図である。
ここで、突出部5L7の左側筐体43Lへの当接部位は、図13に示すように、側面43LXにおける-Z方向の部位である。詳述すると、突出部5L7の当接部位は、側面43LXにおいて左側出射部31Lに応じた部位より-Z方向に位置する傾斜面43L2である。同様に、突出部5R7の右側筐体43Rへの当接部位は、側面43RXにおいて右側出射部31Rに応じた部位より-Z方向に位置する傾斜面43R2である。
このため、テンプル5L,5Rが伸長状態となるように配置される等して、突出部5L7,5R7が側面43LX,43RXに対して高い押圧力を作用させても、側面43LX,43RXが歪んだり、左側筐体43L内に配置された鏡筒35L、及び、右側筐体43R内に配置された鏡筒35Rが変位することが抑制される。
また、鏡筒35L,35Rは、金属製部材であるフレーム42の鏡筒固定部424L,424Rに固定されている。このことからも、鏡筒35L,35Rの変位が抑制される。
図14は、テンプル5L及び左側筐体43LのYZ平面に沿う断面を示す図である。換言すると、図14は、図3におけるXIV-XIV線における頭部装着型表示装置1Aの断面の一部を示す図である。なお、図14においては、左側出射部31L及び左側筐体43Lの構成の一部を省略して図示している。
左側筐体43Lは、上記のように、互いに組み合わされる上部筐体44L及び下部筐体46Lの内部に配置される内部筐体45Lを有する。内部筐体45Lの起立部452は、図14に示すように、+X方向において鏡筒35Lと側面43LXとの間に位置する。
このため、突出部5L7の押圧力によって側面43LXが変形しようとしても、起立部452によって、側面43LXが変形することが抑制され、ひいては、鏡筒35Lが変位することが抑制される。
なお、右側筐体43Rの内部筐体45Rによっても同様である。
[左側筐体と左側テンプルとの隙間、及び、右側筐体と右側テンプルとの隙間の作用]
図15は、頭部装着型表示装置1Aの比較例である頭部装着型表示装置HDを+Y方向から見た平面図である。
ここで、頭部装着型表示装置1Aにおいて、左側筐体43Lと伸長状態のテンプル5Lとの間の隙間GL2、及び、右側筐体43Rと伸長状態のテンプル5Rとの間の隙間GR2の作用について、隙間GL2,GR2が設けられていない頭部装着型表示装置HDと比較する形で説明する。
頭部装着型表示装置HDは、図15に示すように、左側筐体43L及び右側筐体43Rに代えて左側筐体HL及び右側筐体HRを有する他は、頭部装着型表示装置1Aと同様の構成を有する。すなわち、頭部装着型表示装置HDは、左側出射部31Lを収容する左側筐体HLと、左側筐体HLに回動可能に支持されるテンプル5Lと、右側出射部31Rを収容する右側筐体HRと、右側筐体HRに回動可能に支持されるテンプル5Rと、を有する。
左側筐体HLは、左側筐体43Lと同様の構成を有するが、外形形状が左側筐体43Lと相違する。具体的に、左側筐体HLは、テンプル5L側である+X方向の側面HL1が、+Z方向の端部に設けられた軸支部443Lから左側筐体HLの-Z方向の端部に至る範囲において、伸長状態のテンプル5Lに沿う形状に形成されている。すなわち、左側筐体HLは、凹部43L3を有しない。
右側筐体HRも、右側筐体43Rと同様の構成を有するが、外形形状が右側筐体43Rと相違する。具体的に、右側筐体HRは、テンプル5R側である-X方向の側面HR1が、+Z方向の端部に設けられた軸支部443Rから右側筐体HRの-Z方向の端部に至る範囲において、伸長状態のテンプル5Rに沿う形状に形成されている。すなわち、右側筐体HRは、凹部43R3を有しない。
換言すると、左側筐体HLに対する+X方向には、テンプル5Lとの間に隙間GL2はなく、右側筐体HRに対する-X方向には、テンプル5Rとの間に隙間GR2はない。
なお、左側筐体HL及び右側筐体HRの+Z方向における寸法は、左側筐体43L及び右側筐体43Rと同じである。
このような頭部装着型表示装置HDをユーザーが頭部に装着しようとして、伸長状態のテンプル5L,5Rを外側に広げようとした場合、テンプル5Lは、左側筐体HLとの接触部位から-Z方向の部位が外側に広がり、テンプル5Rは、右側筐体HRとの接触部位から-Z方向の部位が外側に広がる。
すなわち、左側筐体HLに支持されたテンプル5Lは、テンプル5Lを外側であるDL2方向に広げる力が加わったときに、左側筐体HLにおける-Z方向の端部HL2を支点としてDL2方向にしなる。
同様に、右側筐体HRに支持されたテンプル5Rは、テンプル5Rを外側であるDR2方向に広げる力が加わったときに、右側筐体HRにおける-Z方向の端部HR2を支点としてDR2方向にしなる。この場合、テンプル5L,5Rの全体における-Z方向の2/3が外側にしなることとなる。
しかしながら、この場合には、テンプル5L,5Rにおける+Z方向の部位がしなりづらいため、テンプル5L,5Rのしなり量が足りず、ユーザーの頭部に対する頭部装着型表示装置HDの装着感、特に、頭部が小さいユーザーの頭部に対する頭部装着型表示装置HDの装着感が充分でない場合がある。
図16は、頭部装着型表示装置1Aを+Y方向から見た平面図である。換言すると、図16は、頭部装着型表示装置1Aにおけるテンプル5L,5Rのしなりの支点の位置を示す平面図である。
比較例である頭部装着型表示装置HDの左側筐体HLに対し、頭部装着型表示装置1Aの左側筐体43Lは、図16に示すように、テンプル5L側である+X方向で、-Z方向の部位に凹部43L3を有する。また、比較例である頭部装着型表示装置HDの右側筐体HRに対し、頭部装着型表示装置1Aの右側筐体43Rは、テンプル5R側である-X方向で、-Z方向の部位に凹部43R3を有する。これにより、左側筐体43Lと伸長状態のテンプル5Lとの間には隙間GL2が形成され、右側筐体43Rと伸長状態のテンプル5Rとの間には隙間GR2が形成されている。
そして、左側筐体43Lでは、+X方向の側面43LXにおける+Z方向に位置する当接面43L1がテンプル5Lと接触する。このため、テンプル5Lを外側であるDL2方向に広げる力が加わったときに、テンプル5Lは、当接面43L1における-Z方向の端部43L11を支点としてDL2方向にしなる。
同様に、右側筐体43Rでは、-X方向の側面43RXにおける+Z方向に位置する当接面43R1がテンプル5Rと接触する。このため、テンプル5Rを外側であるDR2方向に広げる力が加わったときに、テンプル5Rは、当接面43R1における-Z方向の端部43R11を支点としてDR2方向にしなる。
このように、頭部装着型表示装置1Aでは、比較例としての頭部装着型表示装置HDにおける端部HL2,HR2より+Z方向に位置する端部43L11,43R11を支点として、テンプル5L,5RはDL2方向及びDR2方向にしなる。
これにより、頭部装着型表示装置HDでの場合に比べて、テンプル5L,5Rを大きくしならせることができるため、ユーザーの頭部に対する頭部装着型表示装置1Aの装着感、特に、頭部が小さいユーザーの頭部に対する頭部装着型表示装置1Aの装着感を高めることができる。
[第1実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係る頭部装着型表示装置1Aによれば、以下の効果を奏することができる。
頭部装着型表示装置1Aは、第1方向である+X方向に延出するフレーム42と、第1方向に交差する第2方向である-Z方向に画像光を出射する表示部3と、フレーム42における+X方向の両端に取り付けられ、表示部3の一部である左側出射部31L及び右側出射部31Rを収容する筐体としての左側筐体43L及び右側筐体43Rと、左側筐体43L及び右側筐体43Rに対して頭部装着型表示装置1Aの+X方向における中心側に配置されるテンプル5L,5Rと、を備える。左側筐体43Lは、テンプル5L側に位置する側面43LXと、側面43LXにおいて、-Z方向に開口して、側面43LXに沿って配置されたテンプル5Lとの間に第1隙間としての隙間GL2を形成する第1凹部としての凹部43L3と、を有する。右側筐体43Rも同様である。
このような構成によれば、上記した比較例としての頭部装着型表示装置HDに比べて、テンプル5L,5Rのしなりの支点を、+Z方向に位置させることができる。このため、テンプル5L,5Rをしなりやすくすることができるとともに、テンプル5L,5Rのしなり量を大きくすることができる。従って、頭部装着型表示装置1Aのユーザーの頭部への装着感を高めることができる。
テンプル5Lは、左側筐体43Lにおいてテンプル5L側の側面43LXに沿って配置された伸長状態にて、左側筐体43Lの一部が嵌まり込む第2凹部としての凹部5L5を有する。そして、テンプル5Lの伸長状態では、テンプル5Lにおいて左側筐体43L側に突出する突条部5L6は、左側筐体43Lの+Y方向の面に位置する段差部448を+Y方向にて覆う。テンプル5Rも同様の凹部5R5及び突条部5R6を有する。
このような構成によれば、左側筐体43Lの一部が伸長状態のテンプル5Lによって+Y方向にて覆われる。これによれば、左側出射部31Lを収納するスペースを確保しつつ、テンプル5Lが伸長状態のとき、すなわち、頭部装着型表示装置1Aの頭部への装着時に、左側筐体43Lを小さく見せることができる。右側筐体43R及びテンプル5Rによっても同様の効果を奏することができる。従って、頭部装着型表示装置1Aの外観を良好にできる。
テンプル5Lは、側面43LXに沿って配置される伸長状態にて、側面43LXに当接する突出部5L7を有し、突出部5L7は、弾性を有する。
このような構成によれば、突出部5L7が側面43LXに当接することにより、テンプル5Lは、頭部装着型表示装置1Aの+X方向における中心側に回動される。これにより、例えば、頭部の小さいユーザーの頭部に頭部装着型表示装置1Aを装着する際に、ユーザーの頭部に適度な圧力を付与できる。従って、頭部装着型表示装置1Aの装着感を高めることができる。
また、突出部5L7が弾性を有することにより、テンプル5Lを側面43LXに沿わせることも可能である。従って、頭部が大きいユーザーの頭部に頭部装着型表示装置1Aを装着する際には、テンプル5L,5Rの間隔を広げることができ、突出部5L7が邪魔になることを抑制できる。
テンプル5Lと同様の構成を有するテンプル5Rによっても同様の効果を奏することができる。
テンプル5Lは、突出部5L7の一部である±Y方向及び-Z方向を囲む開口部5L8を有する。同様に、テンプル5Rは、突出部5R7の一部である±Y方向及び-Z方向を囲む開口部5R8を有する。
このような構成によれば、突出部5L7,5R7を弾性変形させやすくできる。この他、テンプル5L,5Rとは別部材として突出部5L7,5R7を設ける必要がないので、テンプル5L,5Rの製造工程を簡略化できる他、製造コストを低減できる。
左側筐体43Lは、側面43LXに設けられ、テンプル5Lを支持するテンプル支持部としての軸支部443Lを有する。テンプル5Lは、第1方向及び第2方向のそれぞれに交差する第3方向である+Y方向において軸支部443Lを挟み、それぞれ軸支部443Lに支持される第1接続部5L2及び第2接続部5L3を有する。軸支部443Lは、第1接続部5L2が取り付けられる第1取付部444Lと、第2接続部5L3が取り付けられる第2取付部446Lと、を有する。+Y方向において第1取付部444Lと第2取付部446Lとの間には、第2隙間としての隙間GL1が形成されている。
このような構成によれば、眼鏡を掛けたユーザーが頭部装着型表示装置1Aを装着する際に、隙間GL1に眼鏡のつる部を配置できる。従って、眼鏡とテンプル5L及び左側筐体43Lとが干渉することを抑制でき、頭部装着型表示装置1Aを適切に装着できる。テンプル5Lと同様の構成を有するテンプル5R、及び、軸支部443Lと同様の構成を有するテンプル支持部としての軸支部443Rによっても同様の効果を奏することができる。
表示部3は、第2方向である-Z方向に沿って左側筐体43L内に配置され、画像光を+Z方向に出射する画像出射部としての左側出射部31Lと、+X方向に沿って配置されて、左側出射部31Lから出射された左眼用画像光を所定の視認位置としてのユーザーの左眼に導く導光部としての左側導光部36Lと、を有する。また、表示部3は、左側出射部31L及び左側導光部36Lと同様の右側出射部31R及び右側導光部36Rを有する。
このような構成によれば、左側筐体43L内に配置された左側出射部31Lから出射された左眼用画像光を、左側導光部36Lによってユーザーの左眼に導くことができ、右側筐体43R内に配置された右側出射部31Rから出射された右眼用画像光を、右側導光部36Rによってユーザーの右眼に導くことができる。従って、ユーザーの眼に画像光を入射させることができ、画像光によって形成される画像をユーザーによって視認可能に表示できる。
左側筐体43Lは、側面43LXに設けられ、テンプル5Lを支持するテンプル支持部としての軸支部443Lを有する。軸支部443Lは、側面43LXにおいて、±Z方向における中央より第2方向とは反対方向である+Z方向に配置されている。同様に、テンプル5Rを支持するテンプル支持部としての軸支部443Rは、側面43RXにおいて、±Z方向の中央より第2方向とは反対方向である+Z方向に配置されている。
このような構成によれば、軸支部443L,443Rを+Z方向に位置させることができるので、軸支部443L,443Rによって支持されるテンプル5L,5Rを+Z方向に延ばすことができる。従って、テンプル5L,5Rを頭部に沿わせやすくすることができ、頭部装着型表示装置1Aの装着感を高めることができる。
ここで、左側出射部31Lと左側導光部36Lとの交差部近傍、及び、右側出射部31Rと右側導光部36Rとの交差部近傍は、デッドスペースとなりやすい。
これに対し、軸支部443Lを、画像出射部としての左側出射部31Lと、導光部としての左側導光部36Lとの交差部近傍に配置できる。また、軸支部443Rを、画像出射部としての右側出射部31Rと、導光部としての右側導光部36Rとの交差部近傍に配置できる。これにより、デッドスペースを有効に活用でき、頭部装着型表示装置1Aを小型化できる。この他、軸支部443L,443Rをユーザーの視野に入りづらい位置に配置できる。
フレーム42は、金属により形成された金属製部材である。画像出射部としての左側出射部31Lにおいて画像形成部33L及び画像投射部34Lが一体化された鏡筒35Lは、フレーム42の鏡筒固定部424Lに固定されている。また、画像出射部としての右側出射部31Rにおいて画像形成部33R及び画像投射部34Rが一体化された鏡筒35Rは、フレーム42の鏡筒固定部424Rに固定されている。
このような構成によれば、左側出射部31Lの鏡筒35Lが、金属製のフレームに固定されていることによって、鏡筒35Lのずれを抑制できる。従って、左側出射部31Lから出射される左眼用画像光を、ユーザーの左眼に安定して導光できる。右眼用画像光を出射する右側出射部31Rの鏡筒35Rが、フレーム42の鏡筒固定部424Rに固定されていることによっても、同様の効果を奏することができる。
左側筐体43Lは、左側筐体43Lの上部筐体44L及び下部筐体46Lが組み合わされて構成される空間内に設けられる内部筐体45Lを有する。内部筐体45Lは、左側出射部31Lの鏡筒35Lと側面43LXとの間に位置する起立部452を有する。内部筐体45Rも右側出射部31Rの鏡筒35Rと側面43RXとの間に位置する起立部452を有する。
このような構成によれば、突出部5L7等によって側面43LXに押圧力が加わった場合でも、側面43LXの変形を抑制できるので、左側筐体43L内に位置する鏡筒35Lが変位することを抑制できる。従って、左眼用画像光を左側導光部36Lに対して適切に出射できる。右側筐体43Rを構成する内部筐体45Rの起立部452によっても同様の効果を奏することができる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係る頭部装着型表示装置は、第1実施形態にて示した頭部装着型表示装置1Aと同様の構成を有するが、左側筐体及び右側筐体において-Z方向の部位に位置する凹部の形状が異なる点で、頭部装着型表示装置1Aと相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
図17は、本実施形態に係る頭部装着型表示装置1Bを+Y方向から見た平面図である。
本実施形態に係る頭部装着型表示装置1Bは、図17に示すように、左側筐体43L及び右側筐体43Rに代えて左側筐体63L及び右側筐体63Rを有する他は、頭部装着型表示装置1Aと同様の構成及び機能を有する。すなわち、頭部装着型表示装置1Bは、表示部3、支持部4B、テンプル5L,5R及びノーズパッドNPを備える装置本体2Bを備える。
支持部4Bは、装着部材41及びフレーム42と、フレーム42における-X方向の端部に設けられる左側筐体63Lと、フレーム42における+X方向の端部に設けられる右側筐体63Rとを備え、支持部4と同様に機能する。
また、左側筐体63L及び右側筐体63Rは、外形形状が異なる他は、右側筐体43R及び左側筐体43Lと同様の構成及び機能を有する。
具体的に、左側筐体63Lは、凹部43L3に代えて第1凹部としての凹部63L3を有する他は、左側筐体43Lと同様の構成及び機能を有する。また、右側筐体63Rは、凹部43R3に代えて第1凹部としての凹部63R3を有する他は、右側筐体43Rと同様の構成及び機能を有する。
詳述すると、左側筐体63Lにおいて頭部装着型表示装置1Bの+X方向における中心を向く側面63LX、すなわち、+X方向の側面63LXは、+Z方向に位置する当接面43L1と、当接面43L1より-Z方向に位置する傾斜面43L2と、傾斜面43L2より-Z方向に位置し、当接面43L1と略平行な平面63L1と、を有する。これらのうち、平面63L1は、伸長状態のテンプル5Lから-X方向に離間している。このような傾斜面43L2及び平面63L1が設けられていることにより、-Z方向に開口して、左側筐体63Lと伸長状態のテンプル5Lとの間に隙間GL2を形成する凹部63L3が、左側筐体63Lに設けられる。換言すると、左側筐体63Lは、伸長状態のテンプル5Lとの間に隙間GL2を形成する凹部63L3を有する。
なお、本実施形態では、テンプル5Lの突出部5L7は、傾斜面43L2に当接するが、平面63L1に当接してもよい。
同様に、右側筐体63Rにおいて頭部装着型表示装置1Bの+X方向における中心を向く側面63RX、すなわち、-X方向の側面63RXは、+Z方向に位置する当接面43R1と、当接面43R1より-Z方向に位置する傾斜面43R2と、傾斜面43R2より-Z方向に位置し、当接面43R1と略平行な平面63R1と、を有する。これらのうち、平面63R1は、伸長状態のテンプル5Rから+X方向に離間している。このような傾斜面43R2及び平面63R1が設けられていることにより、-Z方向に開口して、右側筐体63Rと伸長状態のテンプル5Rとの間に隙間GR2を形成する凹部63R3が、右側筐体63Rに設けられる。換言すると、右側筐体63Rは、伸長状態のテンプル5Rとの間に隙間GR2を形成する凹部63R3を有する。
なお、本実施形態では、テンプル5Rの突出部5R7は、傾斜面43R2に当接するが、平面63R1に当接してもよい。
このような本実施形態に係る頭部装着型表示装置1Bによっても、第1実施形態にて示した頭部装着型表示装置1Aと同様の効果を奏することができる。
なお、側面63LXにおいて当接面43L1と平面63L1とを接続する接続面は、傾斜面43L2でなくてもよく、例えば、XY平面と平行な面であってもよい。同様に、側面63RXにおいて当接面43R1と平面63R1とを接続する接続面は、傾斜面43R2でなくてもよく、例えば、XY平面と平行な面であってもよい。この場合、テンプル5L,5Rの突出部5L7,5R7は、上記接続面に当接してもよく、平面63L1,63R1に当接してもよい。
[実施形態の変形]
本発明は、上記各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。
上記各実施形態では、第1凹部としての凹部43L3,43R3,63L3,63R3は、それぞれ-Z方向に開口している他、±Y方向に開口しているとした。しかしながら、これに限らず、第1凹部は、テンプルから離間する方向に位置して、-Z方向に開口して、伸長状態のテンプルとの間に第1隙間を形成すれば、第1凹部は、+Y方向及び-Y方向のうち少なくとも一方に開口していなくてもよい。
上記各実施形態では、テンプル5L,5Rは、テンプル5L,5Rが伸長状態にあるときに、左側筐体43L,63Lにおける+X方向の部位及び右側筐体43R,63Rにおける-X方向の部位が嵌まり込む凹部5L5,5R5を有するとした。また、テンプル5L,5Rは、テンプル5L,5Rが伸長状態にあるときに、左側筐体43L,63L及び右側筐体43R,63Rの段差部448に対して+Y方向にて重なる突条部5L6,5R6を有するとした。しかしながら、これに限らず、凹部5L5,5R5及び突条部5L6,5R6は無くてもよい。また、各テンプルにおける-Y方向の部位に、突条部5L6,5R6と同方向に突出する他の突条部が設けられ、突条部5L6,5R6と他の突条部との間に形成される凹部内に、左側筐体43L,63Lにおける+X方向の部位及び右側筐体43R,63Rにおける-X方向の部位が嵌まり込むように、各テンプルを構成してもよい。
上記各実施形態では、テンプル5L,5Rは、弾性を有する突出部5L7,5R7を備えるとした。しかしながら、これに限らず、突出部5L7,5R7は無くてもよい。また、突出部5L7,5R7に代えて、ゴムやクッション等の弾性部材をテンプルに設けることによって、突出部5L7,5R7と同様の機能を有する突出部を設けてもよい。
上記各実施形態では、テンプル5Lにおける第1接続部5L2及び第2接続部5L3を支持する軸支部443Lは、第1取付部444L及び第2取付部446Lを有し、第1取付部444Lと第2取付部446Lとの間には、+Y方向において第2隙間としての隙間GL1が形成されているとした。また、テンプル5Rにおける第1接続部5R2及び第2接続部5R3を支持する軸支部443Rは、第1取付部444R及び第2取付部446Rを有し、第1取付部444Rと第2取付部446Rとの間には、+Y方向において第2隙間としての隙間GR1が形成されているとした。しかしながら、これに限らず、第2隙間としての隙間GL1,GR1は無くてもよい。すなわち、+Y方向に沿う回動軸を中心としてテンプルを回動可能に支持できれば、軸支部の構成は適宜変更可能である。例えば、第1取付部444Lと第2取付部446Lとが一体化されていてもよく、第1取付部444Rと第2取付部446Rとが一体化されていてもよい。また例えば、第1取付部444L,444Rと、第2取付部446L,446Rとは、異なる形状でなくてもよい。
上記各実施形態では、左側筐体43L,63L内に配置される画像出射部としての左側出射部31Lは、制御部32L、画像形成部33L及び画像投射部34Lを有し、画像形成部33Lは、画像投射部34Lの鏡筒35Lに一体的に設けられているとした。しかしながら、これに限らず、制御部32Lは、左側筐体43L,63L内に設けられていなくてもよい。また、画像形成部33Lと鏡筒35Lとは一体化されていなくてもよい。すなわち、左眼用画像光を出射できれば、左側出射部の構成は問わない。制御部32R、画像形成部33R及び画像投射部34Rを有し、画像出射部としての右側出射部31Rも同様である。
上記各実施形態では、テンプル支持部としての軸支部443Lは、面44LXを含む側面43LX,63LXにおいて、第2方向とは反対方向である+Z方向の端部に設けられ、テンプル支持部としての軸支部443Rは、面44RXを含む側面43RX,63RXにおいて、+Z方向の端部に設けられているとした。換言すると、軸支部443Lは、側面43LX,63LXにおいて、第2方向である-Z方向に沿って配置される左側出射部31Lの鏡筒35Lと、第1方向である+X方向に沿って配置される左側導光部36Lとの交差部近傍に配置されるとした。また、軸支部443Rは、側面44RXを含む側面43RX,63RXにおいて、第2方向である-Z方向に沿って配置される右側出射部31Rの鏡筒35Rと、第1方向である+X方向に沿って配置される右側導光部36Rとの交差部近傍に配置されるとした。このような軸支部443Lは、側面43LX,63LXに突設されているが、側面43LX,63LXからの起立位置がどの位置であっても、テンプル5Lを軸支する位置が、+X方向から見て、側面43LX,63LXにおける第2方向である-Z方向の中央から+Z方向の位置にあればよい。軸支部443Rについても同様である。
一方、軸支部443L,443Rの配置位置は、側面43LX,43RXにおける-Z方向の端部でなければよく、適宜変更可能である。
上記各実施形態では、テンプル支持部としての軸支部443Lは、+Y方向に沿う回動軸を中心としてテンプル5Lを回動可能に支持し、テンプル支持部としての軸支部443Rは、+Y方向に沿う回動軸を中心としてテンプル5Rを回動可能に支持するとした。しかしながら、これに限らず、テンプル支持部は、対応するテンプルを支持すればよく、対応するテンプルを必ずしも回動可能に支持しなくてもよい。また、テンプル支持部によって回動可能に支持されたテンプルの回動軸は、+Y方向に沿う回動軸に限らず、他の方向に沿う回動軸、例えば+X方向に沿う回動軸であってもよい。
上記各実施形態では、テンプル支持部としての軸支部443Lは、左側筐体43L,63Lの側面43LX,63LXに設けられ、テンプル支持部としての軸支部443Rは、右側筐体43R,63Rの側面43RX,63RXに設けられるとした。しかしながら、テンプル支持部が設けられる位置は、表示部の一部を収容する筐体においてテンプルの配置側の側面に限らない。
すなわち、テンプル5Lを支持するテンプル支持部は、テンプル5Lを左側筐体43L,63Lに対して頭部装着型表示装置1A,1Bの+X方向における中心側に位置するように支持できれば、テンプル支持部は、側面43LX,63LXに限らず、左側筐体43L,63Lにおける他の面、例えば+Y方向の面及び-Y方向の面のうち少なくとも一方の面に設けられていてもよい。また、テンプル5Lを支持するテンプル支持部は、支持部4を構成する部材のうち左側筐体43L,63L以外の部材、例えばフレーム42に設けられていてもよい。テンプル5Rを支持するテンプル支持部についても同様である。
上記各実施形態では、フレーム42は金属製部材であるとし、左側出射部31Lの鏡筒35L及び右側出射部31Rの鏡筒35Rは、フレーム42の鏡筒固定部424L,424Rに固定されるとした。しかしながら、これに限らず、鏡筒35L,35Rは、左側筐体43L,63L内及び右側筐体43R,63R内に配置されていれば、鏡筒35L,35Rを固定する部材は、特に限定されない。
上記各実施形態では、左側出射部31Lを構成する鏡筒35Lと、側面43LXとの間には、内部筐体45Lの起立部452が配置されるとした。また、右側出射部31Rを構成する鏡筒35Rと、側面43RXとの間には、内部筐体45Rの起立部452が配置されるとした。しかしながら、これに限らず、起立部452は無くてもよく、内部筐体45L,45Rは無くてもよい。
上記各実施形態では、表示部3は、左眼用画像光及び右眼用画像光を形成して出射する画像出射部としての左側出射部31L及び右側出射部31Rと、左眼用画像光及び右眼用画像光を所定の視認位置としてのユーザーの左眼及び右眼に導く導光部としての左側導光部36L及び右側導光部36Rと、を備えるとした。しかしながら、これに限らず、ユーザーによって視認可能に画像を表示できれば、表示部の構成は、上記に限らない。例えば、表示部は、ユーザーの眼前に配置される画像表示パネルを備える構成としてもよく、ユーザーの網膜に画像を投射する画像投射部を備える構成としてもよい。
また、導光部が画像光を導く方向は、+X方向又は-X方向でなくてもよく、+Y方向又は-Y方向でもよく、+X方向と±Y方向とを組み合わせてもよく、-X方向と±Y方向とを組み合わせてもよい。
例えば、左側導光部36Lは、左側出射部31Lから+Z方向に出射された左眼用画像光を+Y方向又は-Y方向に進行させつつ+X方向に進行させて、所定の視認位置であるユーザーの左眼に左眼用画像光を出射できればよい。すなわち、左側導光部36Lによる左眼用画像の導光経路は、上記に限定されない。
同様に、右側導光部36Rは、右側出射部31Rから+Z方向に出射された右眼用画像光を+Y方向又は-Y方向に進行させつつ-X方向に進行させて、所定の視認位置であるユーザーの右眼に右眼用画像光を出射できればよい。すなわち、右側導光部36Rによる右眼用画像の導光経路は、上記に限定されない。
上記各実施形態では、テンプル5Lとテンプル5Rとは鏡面対称であるとした。しかしながら、これに限らず、一方のテンプルと他方のテンプルとは鏡面対称でなくてもよい。すなわち、頭部装着型表示装置が備える一対のテンプルのうち、一方のテンプルの形状と他方のテンプルの形状とは、互いに異なっていてもよい。
同様に、左側筐体43Lと右側筐体43Rとは、鏡面対称でなくてもよく、左側筐体63Lと右側筐体63Rとは、鏡面対称でなくてもよい。例えば、左側筐体43L及び右側筐体43Rのうちの一方のみが、伸長状態のテンプルとの間に第1隙間を形成する凹部を有する構成としてもよい。左側筐体63L及び右側筐体63Rにおいても同様である。
上記各実施形態では、表示部3は、左眼用画像をユーザーの左眼に入射させて表示する左側表示部3Lと、右眼用画像をユーザーの右眼に入射させて表示する右側表示部3Rとを備える構成とした。しかしながら、これに限らず、左側表示部3L及び右側表示部3Rのうち一方は無くてもよい。
上記各実施形態では、頭部装着型表示装置1A,1Bは、頭部装着型表示装置1A,1Bをユーザーの頭部に装着する装着部材として、テンプル5L,5Rを有するとした。しかしながら、テンプルに代えて、ユーザーの頭部の周囲に配置されるバンドを、装着部材として採用することも可能である。この場合、装着部材として+Y方向から見て略U字状のバンドを採用し、バンドの一端が軸支部443Lに支持され、他端が軸支部443Rに支持されるようにバンドが配置されれば、上記した頭部装着型表示装置1A,1Bと同様の効果を奏することができる。
1A,1B…頭部装着型表示装置、2A,2B…装置本体、3…表示部、3L…左側表示部、3R…右側表示部、31L…左側出射部(画像出射部)、31R…右側出射部(画像出射部)、36L…左側導光部(導光部)、36R…右側導光部(導光部)、4…支持部、41…装着部材、42…フレーム、43L,63L…左側筐体(筐体)、43R,63R…右側筐体(筐体)、443L,443R…軸支部(テンプル支持部)、43L1,43R1…当接面、43L2,43R2…傾斜面、43LX,63LX,43RX,63RX…側面、43L3,43R3,63L3,63R3…凹部(第1凹部)、44LY,44RY…面、444L,444R…第1取付部、446L,446R…第2取付部、448…段差部、45L,45R…内部筐体、452…起立部、5L,5R…テンプル、5L2,5R2…第1接続部、5L3,5R3…第2接続部、5L5,5R5…凹部(第2凹部)、5L7,5R7…突出部、5L8,5R8…開口部、GL1,GR1…隙間(第2隙間)、GL2,GR2…隙間(第1隙間)、NP…ノーズパッド。

Claims (9)

  1. レームと、
    画像光を出射する画像出射部と、
    前記フレームの側面部を覆うように取り付けられ、前記画像出射部を収容する筐体と、
    前記フレームの側面部側とは反対側の前記筐体の側面に取り付けられるテンプルと、を備え、
    前記筐体の前記側面は、
    前記テンプルと当接する当接部と、
    前記テンプルから離隔するように傾斜し、前記テンプルとの間に第1隙間を有する傾斜部と、を有することを特徴とする頭部装着型表示装置。
  2. 請求項1に記載の頭部装着型表示装置において、
    前記テンプルは、前記側面の前記当接部が嵌まり込む凹部を有することを特徴とする頭部装着型表示装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の頭部装着型表示装置において、
    前記テンプルは、前記側面の前記当接部と当接する突出部を有し、
    前記突出部は、弾性を有することを特徴とする頭部装着型表示装置。
  4. 請求項3に記載の頭部装着型表示装置において、
    前記テンプルは、前記突出部の一部を囲む開口部を有することを特徴とする頭部装着型表示装置。
  5. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置において、
    前記フレームは、第1方向に延出し、
    前記テンプルは、前記第1方向と交差する第2方向に延出し、
    前記側面は、前記テンプルが取り付けられる第1取付部と第2取付部とを有し、
    前記テンプルは、
    前記第1方向及び前記第2方向のそれぞれに交差する第3方向において、前記第1取付部に取り付けられる第1接続部と、
    前記第3方向において、前記第2取付部に取り付けられる第2接続部と、を有し、
    記第3方向における前記第1取付部と前記第2取付部との間には、第2隙間が設けられていることを特徴とする頭部装着型表示装置。
  6. 請求項に記載の頭部装着型表示装置において、
    記第1方向に沿って前記フレームに支持され、前記画像出射部から出射された前記画像光を所定の視認位置に導く導光部を有することを特徴とする頭部装着型表示装置。
  7. 請求項5又は請求項6に記載の頭部装着型表示装置において、
    前記第1取付部と前記第2取付部とのそれぞれは、前記当接部に設けられることを特徴とする頭部装着型表示装置。
  8. 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置において、
    前記フレームは、金属により形成され、
    前記画像出射部は、前記フレームに固定されていることを特徴とする頭部装着型表示装置。
  9. 請求項から請求項8のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置において、
    前記筐体は、前記筐体内に設けられる内部筐体を有し、
    前記内部筐体は、前記画像出射部と前記側面との間に位置する起立部を有することを特徴とする頭部装着型表示装置。
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