WO2008032854A1

WO2008032854A1 - Unité d'affichage montable sur lunettes et unité d'affichage d'image

Info

Publication number: WO2008032854A1
Application number: PCT/JP2007/068025
Authority: WO
Inventors: Masao Yamamoto
Original assignee: Scalar Corporation
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2008-03-20
Also published as: JP4999408B2; US8493287B2; CN101529899B; CN101529899A; US20100103076A1; JP2008067285A; EP2066119A4; EP2066119A1

Description

ヘッドマウント型表示装置、及び画像表示装置技術分野

本発明は、頭部などの身体に装着して使用可能な、小型のヘッドマウント型表示装置に関する。明

発明の背景

頭部などの身体に装着して使用され、使用者の眼前に画像を表示するヘッドマ書

ゥントディスプレイ（HMD) 、バーチャルリアリティをはじめ種々の分野で利用されている。 HMDは、通常、外光を遮断して画像のみを表示するようなものとされ、一般的にはゴーグル形状、あるいは大型の眼鏡のフレーム形状に形成される。 HMDを使用すると、使用者はどの方向を向いていても画像を見ることができる反面、外界を見ることはできなくなる。

近年、画像を視界の一部に表示し、外界も、画像も見られるようにした小型の画像表示装置が提案されている。

このタイプの画像表示装置は、例えば、特開平 7— 2 0 9 6 0 0号公報に開示されている。この画像表示装置は、液晶表示装置（L C D)、反射ミラー、接眼レンズ等を 1つの筐体に保持するとともに、その筐体にクリップを取付けてなり、クリップで眼鏡やサングラスのフレームに装着するように構成されている。筐体は眼鏡のフレームの上部外側寄りに取付けられるようになつており、 L C Dに表示された画像を、反射ミラーと接眼レンズ、さらに眼鏡のレンズを介して、使用者の一方の眼に斜め上方から与えるようにされている。

このタイプの画像表示装置は、視線の移動により、外界を見るか、画像を見るかの選択を行えるので、 3常生活の場面で使用でき、使用の場面として室内外を特に問わない点で価値が高レ、。

それゆえ、このような画像表示装置であれば、音を再生するのであり、若者のライフスタイルを大きく変えた携帯型へッドフォンステレオの映像版といった用途に応用可能かもしれない。

ところで、このタイプの画像表示装置は既存の眼鏡に取付けることを意図しているが、その場合の画像表示装置の眼鏡に対する取付けは使用者が自ら自分の手で行う。しカゝしながら、画像表示装置で画像を見られるようにするには、画像表示装置の位置決めが重要であり、正確に位置決めを行つた状態で画像表示装置を眼鏡に取付けるのはそれほど簡単ではなレ、。

また、上述の如き画像表示装置は、それを使用しないときには眼鏡から取外し、また画像表示装置が必要となったときに眼鏡に取付けるとレヽぅ眼鏡に対する頻繁な着脱が予定されているものであるため、画像表示装置を正確に位置決めした状態で眼鏡に取付けるのが難しいということは、画像表示装置を使用することを顧客が敬遠する原因にもなりかねない。

本発明は、力かる課題を解消するものであり、ヘッドマウント型の表示装置を位置決めに関する苦労なく使用できるようにするための技術をすることを目的とする。発明の開示

本願発明者は、以下のヘッドマウント型表示装置と、画像表示装置を、上述の課題を解決することのできる発明として提案する。

本願発明のへッドマウント型表示装置は、以下のようなものである。

即ち、本願発明のヘッドマウント型表示装置は、 2本のつるを備えており、その 2本の前記つるを用いて使用者の身体に固定できるようにされた眼鏡形状とされた本体と、 2本の前記つるのうちの少なくとも一方である取付けつるに取付けられた画像表示部とからなる。

そして、このヘッドマウント型表示装置の前記画像表示部は、当該ヘッドマウント型表示装置の使用時に、使用者の身体に前記本体が固定された場合における前記取付けつるに近い側に位置する使用者の一方の眼の前の使用位置に位置するようになっているとともに、所定の画像の像光を前記一方の眼に導くことによつて、当該一方の眼の視野の一部である表示範囲に存在するような状態で当該一方の眼で前記画像を見られるようにする表示手段を備えているとともに、前記画像表示部は、前記取付けつるの側方の待樹立置と、前記使用位置との間を、前記使用位置で位置決め可能に移動可能とされている。

このへッドマウント型表示装置は、 0艮鏡様の形状となっている本体の前方と側方に、使用位置と待機位置という 2つの位置を想定し、その 2つの位置の間で、従来技術における画像表示装置と同様の機能を有する画像表示部を移動させることとしている。し力も、待機位置から使用位置に移動する画像表示部は適当な位置に位置決めされる。したがって、使用者は、このヘッドマウント型表示装置を使用するにあたって、画像表示部の位置決めに苦労することがない。

なお、画像表示部の位置決めされる位置は、個人差などを考慮して適当に調節できるようにしてもよい。例えば、ヘッドマウント型表示装置の使用を最初に行う際などに、画像表示部の位置決めされる位置を決定し、その後はその決定された位置が画像表示部の使用位置になるようにすれば、画像表示部の位置決めされる位置を決定した以降はへッドマウント型表示装置は自動的に適当な位置に位置決めされることになる。

また、待機位置は、本体のつるに対して多少上下方向にずれていても構わなレ、。本発明のへッドマウント型表示装置における画像表示部は、手動で移動させるようになつていても構わないし、自動的に移動させるようになつていても構わない。本発明のヘッドマウント型表示装置は、また、待機位置と使用位置との間の移動を行わせる画像表示部を、一方向を手動で、他方向を自動で移動させるようなものとされていてもよレ、。画像表示部の移動を自動で行えるようにすれば、使用者にとって便利である。

本発明のヘッドマウント型表示装置は、例えば、スィッチと、前記スィッチの操作により駆動力を発生させる駆動機構とを備えており、前記画像表示部は、前記スィツチを操作した場合に前記待機位置から前記使用位置まで前記駆動機構の発生させた駆動力により移動するようになっていてもよい。このようにして画像表示部を自動的に移動させるようにすることができる。

なお、駆動機構は、モータや、ァクチユエータなどの電力をその駆動力の源となるエネルギーとするものであってもよい。また、駆動機構は、ゼンマイゃバネなどの、電力以外のエネルギーをその駆動力の源とするものであってもよい。スィッチは、例えばリモートコントローラに取付けるなど、ヘッドマウント型表示装置の使用者の頭部に取付けられる部分以外の部分に取付けられてレ、ても構わない。画像表示部は、また、スィッチ（このスィッチは上記スィッチと同じものでも異なるものでもよレ、。）を操作した場合に前記使用位置から前記待機位置まで前記駆動機構の発生させた駆動力により移動するようにされていてもよい。駆動機構を有する本発明のへッドマウント型表示装置は、前記待衞立置から前記使用位置まで延びるレールと、このレールに案内されて前記駆動機構の発生する駆動力により移動する、その先端に前記画像表示部が取付けられた曲折可能な棒状体と、を備えていてもよい。この場合、前記画像表示部は、前記棒状体の移動に伴って、前記待機位置から前記使用位置まで移動するようになっていてもよレ、。

画像表示部は、待機位置に位置するときと使用位置に位置するときとで、その向きを変える必要がある場合がある。上述のようなレールを用いれば、そのような向きの変更を容易に行える。

前記画像表示部は、前記棒状体の先端に、前記棒状体に対する角度を変化させられるようにして取付けられていてもよい。このようにすることで、使用位置にある画像表示部の角度を変化させられるようになるので、使用者が画像を見やすくなる。画像表示部の角度を可変とするにあたっては、棒状体の先端と画像表示部との取付けを、例えば、球体関節、ユニバーサルジョイントを用いて行えばよい。

なお、本発明のヘッドマウント型表示装置は、片眼用でも両眼用でもよい。本発明のヘッドマウント型表示装置は、片眼用であれば、画像表示部及びそれに関連する駆動機構等が右眼側又は左眼側の一方のみに準備され、両眼用であれば、画像表示部及びそれに関連する駆動機構等が右眼側及び左眼側の双方に一対ずつ準備されることになる。

次に、本願発明者が提案する画像表示装置について説明する。

本願の画像表示装置は、 2本のつるを備えており、その 2本の前記つるを用いて使用者の身体に固定できるようにされた眼鏡の 2本の前記つるのうちの少なくとも一方である取付けつるに取付けることで、当該眼鏡との組合わせによりへッドマウント型表示装置を構成するものである。

そしてこの画像表示装置は、当該画像表示装置を眼鏡と組合わせることにより構成されるへッドマウント型表示装置の使用時に、使用者の身体に前記眼鏡が固定された場合における前記取付けつるに近い側に位置する使用者の一方の眼の前の使用位置に位置するようになっている画像表示部であり、所定の画像の像光を前記一方の眼に導くことによって、当該一方の眼の視野の一部である表示範囲に存在するような状態で当該一方の眼で前記画像を見られるようにする表示手段を備えているものと、前記取付けつるの側方に固定される本体部と、を備えており、前記画像表示部は、前記本体部の前方で且つ前記取付けつるの側方にあたる待機位置と、前記使用位置との間を、前記使用位置で位置決め可能に移動可能とされている。

このような画像表示装置を眼鏡に取付けて構成されるへッドマウント型表示装置は、上述したヘッドマウント型表示装置同様に、ヘッドマウント型表示装置を使用するにあたって、画像表示部の位置決めに使用者が苦労することがないという効果を有する。このような画像表示装置は、また、眼鏡をヘッドマウント型表示装置にできるという効果を有する。特に、本発明の画像表示装置を眼鏡に対して着脱自在としておけば、眼鏡を通常の眼鏡として使ったり、或いはヘッドマウント型表示装置として使ったりという選択を使用者が自由に行えるようになるので便利である。これは、ファッション的な要素が強い眼鏡をファッション性が求められる場面では、 B艮鏡として、そのファッション性を殺さないで使用できることに繋がるので、へッドマウント型表示装置の普及に効果的である。

この画像表示装置は、上述したへッドマウント型表示装置の一部を抜出して眼鏡に取付けられるようにしたものとして把握することができる。したがって、上述のヘッドマウント型表示装置が備える特徴は、原則として、上述の画像表示装置にも応用できる。

例えば、本発明の画像表示装置でも、画像表示部の位置決めされる位置を、個人差などを考慮して適当に調節できるようにしてもよい。

本発明の画像表示装置における画像表示部は、手動で移動させるようになっていても構わないし、自動的に移動させるようになつていても構わなレ、。本発明の画像表示装置は、また、待機位置と使用位置との間の移動を行わせる画像表示部を、一方向を手動で、他方向を自動で移動させるようなものとされていてもよい。例えば、本発明の画像表示装置の前記本体部には、スィッチと、前記スィッチの操作により駆動力を発生させる駆動機構と、が設けられており、前記画像表示部は、前記スィッチを操作した場合に前記待衞立置から前記使用位置まで前記駆動機構の発生させた駆動力により移動するようになつていてもよい。

本発明の画像表示装置の駆動機構は、モータや、ァクチユエータなどの電力をその駆動力の源となるエネルギーとするものであってもよい。また、駆動機構は、ゼンマイやパネなどの、電力以外のエネルギーをその駆動力の源とするものであつてもよレヽ。

また、本発明の画像表示装置は、前記待機位置から前記使用位置まで延びるその基端が前記本体部に接続されたレールと、このレールに案内されて前記駆動機構の発生する駆動力により移動する、その先端に前記画像表示部が取付けられた曲折可能な棒状体と、を備えており、前記画像表示部は、前記棒状体の移動に伴つて、前記待衞立置から前記使用位置まで移動するようになってレヽてもよい。画像表示装置における前記画像表示部は、前記棒状体の先端に、前記棒状体に対する角度を変化させられるようにして取付けられていてもよい。このようにすることで、使用位置にある画像表示部の角度を変化させられるようになるので、使用者が画像を見やすくなる。画像表示部の角度を可変とするにあたっては、棒状体の先端と画像表示部との取付けを、例えば、球体関節、ユニバーサルジョイントを用いて行えばよい。

なお、画像表示装置を取付ける眼鏡は、普通に市販されている一般的な眼鏡であってもよいし、専用品であってもよい。専用品であれば、画像表示装置を取付けるべき眼鏡のつるに適当な加工を行うことにより、画像表示装置の眼鏡に対する位置決めを正確に行うのを容易にすることができるようになるため、画像表示装置の画像表示部の位置決めの正確性を増すのにより便利である。

上述の画像表示装置は、右眼用或いは左眼用のへッドマウント型表示装置を構成するために 1つずつ用いられるものであってもよいし、両眼用のへッドマゥント型表示装置を構成するために左右それぞれの眼用に 1つずつ、 2つを対で使用されるものであってもよレ、。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施形態による画像表示装置を眼鏡に取付けた状態を示す平断面図である。

図 2は、図 1に示した画像表示装置のレールの周辺を、眼鏡のつるの先端方向力ら見た状態を概略的に示した図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の好ましい一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施形態では、本発明の画像表示装置であって、眼鏡に取付けることにより、眼鏡とともに本発明におけるへッドマウント型表示装置を構成するものについて説明を行う。画像表示装置が取付けられた眼鏡は本発明のへッドマウント型表示装置の例となる。

本発明の画像表示装置 1 0 0は、図 1に示したように構成されている。図中 2

0 0で示したのは、画像表示装置 1 0 0が取付けられる眼鏡である。

この眼鏡 2 0 0は、つる 2 1 0と、レンズ 2 2 0と、ブリッジ 2 3 0とを備えている。つる 2 1 0とレンズ 2 2 0はともに 2つずつ存在する。ブリッジ 2 3 0 はレンズ 2 2 0同士を繋ぐものなので 1つのみである。つる 2 1 0は、使用者の頭部へ眼鏡 2 0 0を固定するものである。 2本のつる 2 1 0の先端を使用者の両耳にそれぞれ係止するか、或いは 2本のつる 2 1 0により使用者の頭部を挟み込むことで、使用者の頭部に眼鏡 2 0 0が固定される。

なお、図 1 ( a ) は、画像表示装置 1 0 0中の後述する画像表示部が待機位置にある状態を、図 1 ( b ) は画像表示部が使用位置にある状態を示している。また、図 1 ( a )、（b ) はともに平断面図であるが、眼鏡の右半分は図示を省略している。

画像表示装置 1 0 0は、本体部 1 1 0、画像表示部 1 2 0を備えている。本体部 1 1 0は、この実施形態では樹脂製とされ、且つこの実施形態では細長い直方体形状とされた中空の本体ケース 1 1 1を備えている。この本体部 1 1 0 は、眼鏡 2 0 0のつる 2 1 0に沿って固定されるので断面矩形である必要はない力細長い形状とするのが好ましい。 _r

本体部 1 1 0が備える本体ケース 1 1 1の内部には、モータ 1 1 2、ウォームギア 1 1 3、移動体 1 1 4、本体制御基板 1 1 5が内蔵されている。また、本体ケース 1 1 1の外部には、固定部 1 1 6と、レーノレ 1 1 7と、板パネ 1 1 8と、接続体 1 1 9が設けられている。

モータ 1 1 2は駆動力を発生させるものであり、図示せぬ電源（一般的には、小型のボタン電池が採用される。この実施形態では、ボタン電池は本体ケース 1 1 1内に配されるがその図示を省略した。）から供給された電力によって駆動するようにされている。モータ 1 1 2は、モータ軸 1 1 2 Aを備えており、モータ軸 1 1 2 Aを任意の方向で回転させることができる。

ウォームギア 1 1 3は、本体ケース 1 1 1の長さ方向に沿って配されている。ウォームギア 1 1 3は、円筒形であり、その外周面にネジ切りがされている。ゥオームギア 1 1 3のモータ 1 1 2寄りの端面の中心に、上述したモータ軸 1 1 2 Aの先端が埋め込まれ、固定されている。したがって、ウォームギア 1 1 3は、モータ 1 1 2が駆動し、モータ軸 1 1 2 Aが回転した場合にはそれに伴って回転する。

移動体 1 1 4は、ウォームギア 1 1 3と接しており、ウォームギア 1 1 3の回転に伴って、ウォームギア 1 1 3の長さ方向に移動するものである。この実施形態では、移動体 1 1 4は、画像表示装置 1 0 0を眼鏡 2 0 0に取付けることによつて構成されたヘッドマウント型表示装置の使用時におけるウォームギア 1 1 3 の上方に、ウォームギア 1 1 3と接するような状態で配されている。移動体 1 1 4の下方の面にはネジ切りがなされており、ネジ切りされたウォームギア 1 1 3 の外周面と嚙み合うようになっている。それにより、移動体 1 1 4は、ウォームギア 1 1 3の回転に伴って、ウォームギア 1 1 3の長さ方向に沿って移動するようになつている。なお、移動体 1 1 4の移動方向は、ウォームギア 1 1 3の回転方向によって変化する。

本体制御基板 1 1 5は、モータ 1 1 2を制御するものである。本体制御基板 1 1 5は、図示を省略のアンテナを含んでいる。そのアンテナは、図外のリモコンに設けられた図示せぬスィツチの操作内容を含む信号を受取ることができるようになっている。その信号は、モータ 1 1 2の駆動を開始することを指示するものであり、且つモータ軸 1 1 2 Aをどちらの方向に回転させるかという内容を含んでいる。本体制御基板 1 1 5はこの信号を、スィッチの操作を契機にリモコンから受付けたときに、その信号の内容に応じてモータ 1 1 2を駆動させる。なお、この実施形態では、外部のリモコンから本体制御基板 1 1 5へのデータの伝送を無線で行ったが、これを有線で行うようにすることも可能である。また、この実施形態では、スィッチを本体部 1 1 0外のリモコンに設けたが、それを本体部 1 1 0や画像表示部 1 2 0に設けることも可能である。

固定部 1 1 6は、本体部 1 1 0と眼鏡 2 0 0のつる 2 1 0とを固定するものである。この場合の固定は、着脱自在にすることができる。固定部 1 1 6は、この実施形態では、金属製である。固定部 1 1 6は、この実施形態では、つる 2 1 0 の外側（使用者の頭から遠い側）の部材と、つる 2 1 0の内側（使用者の頭に近い側）の部材に分力れている。固定部 1 1 6の内側の部材、外側の部材ともに、互いに対向する面がつる 2 1 0の上下に食み出すようになつている。また、固定部 1 1 6のつる 2 1 0の上部に食み出した部分同士は、小型のビスにより互いに固定できるようになつている。そのような構造により、固定部 1 1 6は、内側の部材と外側の部材で眼鏡 2 0 0のつる 2 1 0を挟持することにより、本体部 1 1 0と眼鏡 2 0 0のつる 2 1 0の固定をなすことができるようになつている。なお、固定部 1 1 6は、本体部 1 1 0と眼鏡 2 0 0のつる 2 1 0とを固定できるようになっていればその構成は特には問わない。例えば、つる 2 1 0が金属である場合には、固定部 1 1 6を、本体部 1 1 0をつる 2 1 0に吸着させるだけの磁力を持つ磁石によって構成することができる。

また、上述の例では、眼鏡 2 0 0のつる 2 1 0には特に工夫がなされていないが、例えば本体部 1 1 0をつる 2 1 0に取付ける際につる 2 1 0の長さ方向における本体部 1 1 0の位置決めを行い易くするなどの目的で、つる 2 1 0に何らかの工夫を行うことも考えられる。

レール 1 1 7は、図 2に示したように、'上方が開放された断面略コの字型の形状とされ、溝を有している。なお、図 2は、レール 1 1 7の周辺を、眼鏡 2 0 0 のつる 2 1 0の先端側から見た状態を概略で示す図である。

レール 1 1 7は、本体部 1 1 0をつる 2 1 0に固定したときにつる 2 1 0に略沿うようにされており、またその先端が眼鏡 2 0 0のレンズ 2 2 0に向けて緩やかにカーブするようにされている。レー/レ 1 1 7の基端は、本体部 1 1 0に固定されている。レール 1 1 7は、板バネ 1 1 8を案内するものである。

板バネ 1 1 8は、レール 1 1 7の半分程の長さとされたバネ性の強い板状の金属板である。板バネ 1 1 8は、図 2に示したように、その幅方向がレール 1 1 7 の上下方向に伸びる向きでレール 1 1 7の溝に嵌め込まれている。板バネ 1 1 8 の基端は、接続体 1 1 9に固定されている。

接続体 1 1 9は、移動体 1 1 4と板パネ 1 1 8とを接続するための部品であり、板状に形成されている。なお、接続体 1 1 9は、移動体 1 1 4の移動範囲であるウォームギア 1 1 3の長さに対応するようにして本体ケース 1 1 1に設けられたスリット 1 1 1 Aを通して、板パネ 1 1 8との接続がなされている部分を本体ケース 1 1 1の外部に露出するようになっている。

次に、画像表示部 1 2 0について説明する。

画像表示部 1 2 0は、接続ュニット 1 2 1を備えている。接続ユニット 1 2 1 は、板パネ 1 1 8と、後述する表示部ケース 1 2 2とを接続するものである。接続ュニット 1 2 1は、その基端で、板パネ 1 1 8の先端に接続されている。また、接続ュニット 1 2 1は、棒状の部材の先端に球状の部材を備えているボール部材 1 2 3を備えている。

表示部ケース 1 2 2は、この実施形態では樹脂製であり、また、この実施形態では略直方体形状にされている。表示部ケース 1 2 2は中空である。表示部ケース 1 2 2の基端側の面には、その内面がボール部材 1 2 3の先端の球状の部材の外面に沿う曲面形状とされた受孔 1 2 2 Aが設けられている。表示部ケース 1 2 2は、この受孔 1 2 2 Aに上述したボール部材 1 2 3先端の球状の部材を嵌め込むことにより、接続ュニット 1 2 1と固定されている。接続ュニット 1 2 1のボ一ル部材 1 2 3と、表示部ケース 1 2 2の受孔 1 2 2 Aは協働して球体関節を構成している。したがって、表示部ケース 1 2 2は、接続ユニット 1 2 1に対して角度を変えられるようにされている。表示部ケース 1 2 2の内部には、表示部制御基板 1 2 4、ディスプレイ 1 2 5、及び自由曲面プリズム 1 2 6が設けられている。

表示部制御基板 1 2 4は、ディスプレイ 1 2 5の表示を制御するものとなってレ、る。表示部制御基板 1 2 4は、画像を表示するためのデータをディスプレイ 1 2 5に送り、ディスプレイ 1 2 5に適切な画像を表示させる。表示部制御基板 1 2 4は、表示部ケース 1 2 2の外部から画像についてのデータを受けてそれをデイスプレイ 1 2 5に表示させる。かかるデータを無線で受取るため、この実施形態の表示部制御基板 1 2 4はアンテナを内蔵している。もっとも、表示部制御基板1 2 4は、力かるデータを有線で受取るように構成されていてもよレ、。

表示部制御基板 1 2 4が受取る画像のデータは、例えば、コントローラから受取るようになつている。具体的には、コントローラの内部に設けられたメモリ乃至ハードディスクから無線で送られて来た画像データ、或いはコントローラの内部に設けられたチューナを介して無線で受取つたテレビジョンの画像のデータなどを、表示部制御基板 1 2 4は受取ることになる。

ディスプレイ 1 2 5は、この実施形態では液晶ディスプレイとされている。デイスプレイ 1 2 5が画像を表示した場合、その画像についての光は自由曲面プリズム 1 2 6に送られるようになつている。

自由曲面プリズム 1 2 6は、断面略三角形状とされた曲面で囲まれたプリズムである。自由曲面プリズム 1 2 6は、その内部で光を 2回反射することで、入つてきた光の向きを変え、また、入ってきた光を拡大する。簡単にいうと、自由曲面プリズム 1 2 6は、プリズムとレンズの機能を併せ持ったものである。この実施形態における自由曲面プリズム 1 2 6は、ディスプレイ 1 2 5からの光を図 1 ( b ) に示したような経路で反射し、使用者の眼に送るようになつている。この過程で、画像についての光は拡大されるので、使用者は、拡大された適当な大きさで、ディスプレイ 1 2 5に表示された画像を見ることになる。

なお、自由曲面プリズム 1 2 6から使用者の眼へ光を送ることができるようにするため、表示部ケース 1 2 2には、適当な大きさの孔 1 2 2 Bが開けられている。

次に、この画像表示装置 1 0 0の使用方法について説明する。この画像表示装置 1 0 0を使用するには、まず、画像表示装置 1 0 0の眼鏡 2 0 0への取付けを行う。画像表示装置 1 0 0の眼鏡 2 0 0への固定は、上述したように、眼鏡 2 0 0のつる 2 1 0を、画像表示装置 1 0 0の本体部 1 1 0に設けられた固定部 1 1 6で上述したような方法で挟持させることにより行う。このとき、固定部 1 1 6を眼鏡 2 0 0のつる 2 1 0の長さ方向に移動させつつ、固定部 1 1 6を眼鏡 2 0 0のつる 2 1 0の長さ方向における適当な位置に固定するようにする。

なお、画像表示装置 1 0 0は、 2本ある眼鏡 2 0 0のつる 2 1 0の双方に固定することもできるし、つる 2 1 0の一方側にのみ固定することもできる。この実施形態では、画像表示装置 1 0 0を、 2本ある眼鏡 2 0 0のつる 2 1 0の双方に固定する。

次いで、画像表示装置 1 0 0の固定された眼鏡 2 0 0を使用者は頭部に装着する。力かる装着は、この実施形態では、 2本のつる 2 1 0のそれぞれを使用者の両耳のそれぞれに係止することにより行う。

この状態では、画像表示装置 1 0 0の画像表示部 1 2 0は、図 1 ( a ) で示された位置にある。このとき画像表示部 1 2 0が存在する位置が待衞立置である。ここで、使用者は、画像表示部 1 2 0を使用位置に移動させるため、図示せぬコントローラのスィッチを操作する。コントローラは、画像表示部 1 2 0を移動させることを指示する信号を生成しそれを本体制御基板 1 1 5に送る。本体制御基板 1 1 5はそれが内蔵するアンテナによりその信号を受取り、モータ 1 1 2を駆動させる。

モータ 1 1 2が駆動すると、モータ 1 1 2のモータ軸 1 1 2 Aが回転し、ゥォームギア 1 1 3が回転する。すると、それに伴い、移動体 1 1 4力図 1 ( a ) における上方向に移動を開始する。移動体 1 1 4が移動すると、それに伴い、移動体 1 1 4に接続された接続体 1 1 9、接続体 1 1 9にその基端が接続された板パネ 1 1 8、更には板パネ 1 1 8の先端に取付けられた画像表示部 1 2 0が図 1 ( a ) の上方向に移動する。

ところで、上述したように、レール 1 1 7はその先端が、そのレール 1 1 7を有する画像表示装置 1 0 0が取付けられたつる 2 1 0に近い側の眼鏡 2 0 0のレンズ 2 2 0の前方に向けてカーブしている。したがって、板バネ 1 1 8は、移動体 1 1 4が図 1 ( b ) に示すウォームギア 1 1 3の先端側（図 1における上側）に迪りついたとき、その先端が眼鏡 2 0 0のレンズ 2 2 0の方向に曲折する。それにより、画像表示部 1 2 0は、その向きを、画像表示部 1 2 0が待機位置にあつたときと比べて約 9 0 ° 変化させ、 B艮鏡 2 0 0のレンズ 2 2 0に略 TOとなる < 板パネ 1 1 8は上述したようにパネ性が強く、図 1 ( b ) で示した状態では、レール 1 1 7のカーブの外側方向に向かって伸びようとするのをレール 1 1 7の溝の内側面（より正確には、溝の内側面のうち、カーブの外側に位置する面）に押さえつけられた状態となる。それにより、板パネ 1 1 8は、図 1 ( b ) で示した形状を安定して保ちうるので、それによりしっかりと画像表示部 1 2 0を保持できる。ちなみに、図 1 ( b ) で示された画像表示部 1 2 0の存在する位置が、使用位置である。画像表示部 1 2 0は、スィッチの操作により、使用位置に自動的に位置決めされることになる。

なお、画像表示部 1 2 0の使用位置は、使用者が望む場合に変更できるようになっていても構わない。それは、使用位置に画像表示部 1 2 0を移動させる場合に移動体 1 1 4をどこまで移動させるかという情報を、例えば、本体制御基板 1 1 5が有する図示せぬメモリや、コントローラの内部にある図示せぬメモリに記録させることで容易に実現することができる。

この状態で、使用者は、画像表示部 1 2 0が備える表示部ケース 1 2 2の角度を上述した球体関節を利用して調整する。この調整も、一度行っておけば頻繁に行う必要はないので、使用者の負担にはなりにくレ、。

表示部ケース 1 2 2の角度は、後述する画像が見易くなるような角度とするのが好ましいので、画像を見ながら行ってもよい。

この状態でユーザは、コントローラを操作し、画像についてのデータをコントローラ力ら、画像表示部 1 2 0に送る。

画像表示部 1 2 0内の表示部制御基板 1 2 4は、そのデータをそれが内蔵するアンテナで受取り、ディスプレイ 1 2 5に送る。ディスプレイ 1 2 5は、そのデータに基づく画像を表示する。ディスプレイ 1 2 5に表示された画像についての光は、ディスプレイ 1 2 5から出て、自由曲面プリズム 1 2 6の内部を通過し、更に眼鏡 2 0 0のレンズ 2 2 0を通過して、使用者の眼に至る。それにより、使用者は、画像表示装置 1 0 0の取付けられた眼鏡 2 0 0をヘッドマウント型表示装置として用いることができるようになる。なお、ディスプレイ 1 2 5から出た光の経路を、図 1 ( b ) 中に Lの符号により示す。

使用者は、画像を見るのを終了する場合には、コントローラから画像表示部 1 2 0へのデータの送信を中止させるとともに、画像表示部 1 2 0を待衞立置に移動させるため、図示せぬコントローラのスィッチを操作する。コントローラは、画像表示部 1 2 0を移動させることを指示する信号を生成しそれを本体制御基板 1 1 5に送る。本体制御基板 1 1 5はそれが内蔵するアンテナによりその信号を受取り、モータ 1 1 2を駆動させる。

モータ 1 1 2が駆動すると、モータ 1 1 2のモータ軸 1 1 2 Aが先程の場合とは逆方向に回転し、それに伴い先程と逆方向にウォームギア 1 1 3が回転する。すると、それに伴い、移動体 1 1 4力図 1 ( b ) における下方向に移動を開始する。移動体 1 1 4が移動すると、それに伴い、接続体 1 1 9、板パネ 1 1 8、及ぴ画像表示部 1 2 0が図 1 ( b ) の下方向に移動する。それにより、画像表示部 1 2 0は図 1 ( a ) に示した待機位置に戻ることになる。

使用者は、眼鏡を外してもよいし、眼鏡をそのまま掛けつづけてもよい。それは、使用者が自由に選択できる。

なお、この実施形態では、モータ 1 1 2を本発明における駆動機構として用いたが、本発明における駆動機構としてモータ 1 1 2に代えて、バネゃゼンマイなどの電力に基づかないで駆動力を発生するものを用いることができる。

また、この実施形態では、モータ 1 1 2が備えるモータ軸 1 1 2 Aの回転方向を変化させることによって、画像表示部 1 2 0を、使用位置と待機位置の間の双方向で自動的に移動させることができるようにされていたが、使用位置から待機位置、或いは待機位置から使用位置の一方向のみだけ画像表示部 1 2 0が自動的に移動するようにされていても構わない。そのような場合には、自動的に移動しない方向に画像表示部 1 2 0を移動させる場合には、それを手動で行う。

Claims

請求の範囲

1 . 2本のつるを備えており、その 2本の前記つるを用いて使用者の身体に固定できるようにされた眼鏡形状とされた本体と、 2本の前記つるのうちの少なくとも一方である取付けつるに取付けられた画像表示部とからなるへッドマゥント型表示装置であって、

前記画像表示部は、当該ヘッドマウント型表示装置の使用時に、使用者の身体に前記本体が固定された場合における前記取付けつるに近レヽ側に位置する使用者の一方の眼の前の使用位置に位置するようになっているとともに、所定の画像の像光を前記一方の眼に導くことによって、当該一方の眼の視野の一部である表示範囲に存在するような状態で当該一方の眼で前記画像を見られるようにする表示手段を備えているとともに、

前記画像表示部は、前記取付けつるの側方の待衞立置と、前記使用位置との間を、前記使用位置で位置決め可能に移動可能とされている、

ヘッドマウント型表示装置。

2. スィッチと、前記スィッチの操作により駆動力を発生させる駆動機構とを備えており、前記画像表示部は、前記スィッチを操作した場合に前記待機位置から前記使用位置まで前記駆動機構の発生させた駆動力により移動するようになつている、

請求の範囲第 1項記載のへッドマウント型表示装置。

3 · 前記待衞立置から前記使用位置まで延びるレールと、このレールに案内されて前記駆動機構の発生する駆動力により移動する、その先端に前記画像表示部が取付けられた曲折可能な棒状体と、を備えており、

前記画像表示部は、前記棒状体の移動に伴って、前記待機位置から l己使用位置まで移動するようになっている、

請求の範囲第 2項記載のへッドマウント型表示装置。

4. 前記画像表示部は、前記棒状体の先端に、前記棒状体に対する角度を変化させられるようにして取付けられている、

請求の範囲第 3項記載のへッドマウント型表示装置。

5 . 2本のつるを備えており、その 2本の前記つるを用いて使用者の身体に固定できるようにされた眼鏡の 2本の前記つるのうちの少なくとも一方である取付けつるに取付けることで、当該眼鏡との組合わせによりへッドマウント型表示装置を構成する画像表示装置であって、

当該画像表示装置を眼鏡と組合わせることにより構成されるへッドマウント型表示装置の使用時に、使用者の身体に前記眼鏡が固定された場合における前記取付けつるに近い側に位置する使用者の一方の眼の前の使用位置に位置するようになっている画像表示部であり、所定の画像の像光を前記一方の眼に導くことによつて、当該一方の眼の視野の一部である表示範囲に存在するような状態で当該一方の眼で前記画像を見られるようにする表示手段を備えているものと、

前記取付けつるの側方に固定される本体部と、

を備えており、

前記画像表示部は、前記本体部の前方で且つ前記取付けつるの側方にあたる待機位置と、前記使用位置との間を、前記使用位置で位置決め可能に移動可能とされている、

画像表示装置。

6 . 前記本体部には、スィッチと、前記スィッチの操作により駆動力を発生させる駆動機構と、が設けられており、前記画像表示部は、前記スィッチを操作した場合に前記待機位置から前記使用位置まで前記駆動機構の発生させた駆動力により移動するようになっている、

請求の範囲第 5項記載の画像表示装置。

7 . 前記待衞立置から前記使用位置まで延びるその基端が前記本体部に接続されたレールと、このレールに案内されて前記駆動機構の発生する駆動力により移動する、その先端に前記画像表示部が取付けられた曲折可能な棒状体と、を備えており、

前記画像表示部は、前記棒状体の移動に伴って、前記待機位置から前記使用位置まで移動するようになっている、

請求の範囲第 6項記載の画像表示装置。

8 . 前記画像表示部は、前記棒状体の先端に、前記棒状体に対する角度を変化させられるようにして取付けられている、請求の範囲第 7項記載の画像表示装置。