JP4274595B2 - 頭部装着型映像表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、頭部装着型映像表示装置、より詳しくは、映像表示系を外装体に収容してなる頭部装着型映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
観察者の頭から顔を覆うようにして装着される頭部装着型映像表示装置は、他の携帯型映像表示装置と異なり、ハンドフリーで映像を観察することができることや、大画面を観察する場合と同様の観察視野が得られるために臨場感や迫力のある映像を観察することが可能になる等の利点を有したものとなっている。
【０００３】
このような頭部装着型映像表示装置においては、映像光束の射出面で外光が反射されて背景などが写り込んでしまい、映像の観察を妨げられることがあるために、これに対処する種々の提案が従来よりなされている。
【０００４】
このようなものの一例として、特開平６−１４１２５９号公報には、装置本体内に備えられた一対の映像表示手段の各映像を一対の接眼レンズによって拡大して左右の眼球の網膜に投影させるようにした眼鏡型映像表示装置において、上記装置本体の一対の接眼レンズに対向する位置に一対の接眼窓部を開口し、この各接眼窓部に透明窓板を取り付け、この各透明窓板を上記各接眼レンズに対して所定角度傾けて取り付けた眼鏡型映像表示装置が記載されていて、これにより、映像周辺の不必要な外光の反射等を防いで製品パネルの映像を見易くするようにしている。
【０００５】
また、他の例として特開平８−１３６８５２号公報には、像を観察者に導く接眼光学系と、像を反射させる反射鏡とを含んだ光学装置において、上記反射鏡と観察者の眼球との間に偏光板または光吸収フィルタを配置した接眼光学系を有する光学装置が記載されていて、漏れ光によるフレアやゴースト像の発生を防止して、良好な像の観察を可能にしたものとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来例においては、映像による光束が射出される部分の透明板と、この透明板が配設される外装体との関係について特段の考慮がなされていなかったために、成形する際に複雑な金型が必要になったり、あるいは複数の部材を組み合わせて構成する等の処置が必要となって、コストの上昇を招く可能性があった。
【０００７】
さらに、製造時に外装体に嵌め込んだ透明板は、接着剤等を用いて固化するまでは、外れたり取付位置がずれたりする可能性があり、その度に透明板を再び嵌め込んだり位置調節したりしなければならず、作業効率の低下を招いていた。
【０００８】
また、透明板は、プリズム等の光学素子から射出される映像による光束を余裕をもって通過させることができるように大きめに形成されているが、そのために面積が大きくなって、周辺部分に背景等が写り込み易くなり、あるいは頭部装着型映像表示装置の大型化を招くことがあった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、不要な外光が透明板より入射して観察されるのを軽減することができるようにした頭部装着型映像表示装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様による頭部装着型映像表示装置は、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置される。
【００１１】
また、本発明の他の態様による頭部装着型映像表示装置は、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置され、かつ、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置される。
【００１２】
さらに、本発明のさらに他の態様による頭部装着型映像表示装置は、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されると共に、
上記外装体は支持部材を有し、該支持部材によって当該頭部装着型映像表示装置が観察者の頭部に固定された状態において上記透明板は、その上端部に比して下端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されている。
【００１３】
また、本発明の他の態様による頭部装着型映像表示装置は、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されると共に、
上記外装体は支持部材を有し、該支持部材によって当該頭部装着型映像表示装置が観察者の頭部に固定された状態において上記透明板は、観察者の鼻部より隔離した側の端部に比して鼻部に近接した側の端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されている。
【００１４】
さらにまた、本発明の他の態様による頭部装着型映像表示装置は、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されると共に、
上記外装体は支持部材を有し、該支持部材によって当該頭部装着型映像表示装置が観察者の頭部に固定された状態において上記透明板は、その上端部に比して下端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されているか、または、観察者の鼻部より隔離した側の端部に比して鼻部に近接した側の端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されている。
【００１５】
さらに、本発明の他の態様による頭部装着型映像表示装置は、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されると共に、
上記外装体は支持部材を有し、該支持部材によって当該頭部装着型映像表示装置が観察者の頭部に固定された状態において上記透明板は、その上端部に比して下端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されており、かつ、観察者の鼻部より隔離した側の端部に比して鼻部に近接した側の端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１から図１１は本発明の一実施形態を示したものであり、図１は頭部装着型映像表示装置を背面側から示す斜視図、図２は頭部装着型映像表示装置を正面側から示す斜視図、図３は観察者の頭部に装着された状態の頭部装着型映像表示装置を示す側面図、図４は観察者の頭部に装着された状態の頭部装着型映像表示装置を示す平面図、図５は（Ａ）頭部装着型映像表示装置の装置本体を示す映像表示系の光軸に沿った縦断面図及び（Ｂ）凸部の拡大縦断面図、図６は後カバーに取り付けた透明板を示す平断面図、図７は（Ａ）上記図６の拡大平断面図及び（Ｂ）凸部の拡大平断面図、図８は上方向からの入射外光が透明板により反射される様子を示す図、図９は横方向からの入射外光が透明板により反射される様子を示す図、図１０は透明板の光束透過領域と枠領域を示す背面図、図１１は透明板の光束透過領域をプリズムからの光束が通過する様子を背面側から示す斜視図である。
【００１７】
この頭部装着型映像表示装置１は、図１から図４に示すように、前カバー３ａと後カバー３ｂにより内蔵するプリズム２３等の映像表示系を覆ってなる装置本体２と、この装置本体２の左右に各固定されるジョイント部材４Ｌ，４Ｒと、これらのジョイント部材４Ｌ，４Ｒに折り畳み可能となるように枢支された頭部支持フレーム５Ｌ，５Ｒと、この頭部支持フレーム５Ｌ，５Ｒの端部に夫々設けられたインナーホン保持部６Ｌ，６Ｒと、このインナーホン保持部６Ｌ，６Ｒに必要に応じて各収納され得るインナーホン７Ｌ，７Ｒと、このインナーホン７Ｌ，７Ｒへ音声信号を各伝送するインナーホンケーブル８Ｌ，８Ｒと、上記インナーホン７Ｌ，７Ｒやインナーホンケーブル８Ｌ，８Ｒが眼前に垂れ下がることのないように該インナーホンケーブル８Ｌ，８Ｒを側頭部側で保持するべく上記頭部支持フレーム５Ｌ，５Ｒに各設けられたケーブル保持部１０と、上記ジョイント部材４Ｌの下側から延出されこの頭部装着型映像表示装置１に映像信号や音声信号等を送信するメインケーブル９と、上記装置本体２から伸縮可能に延出され、観察者の鼻梁に当接して上記頭部支持フレーム５Ｌ，５Ｒとともに該装置本体２の支持を行う鼻当て部材１１と、この鼻当て部材１１の左右両側であって上記プリズム２３からの光束射出位置となる後カバー３ｂに形成された略矩形状をなす開口部２１Ｌ，２１Ｒに各嵌め込まれた透明板２２と、を有して構成されている。
【００１８】
また、上記映像表示系は、図５に示すように、映像表示用の照明光を照射するバックライト２５と、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材たるＬＣＤ（液晶表示素子）２４と、このＬＣＤ２４により発現された映像による光束を第１反射面２３ａおよび第２反射面２３ｂにより反射して、該第１反射面２３ａと同一面の異なる部分に設けられた射出面２３ｃから射出し、観察者の眼球に向けて導くための光学要素であって、光軸に沿った断面が略三角形状をなす上記プリズム２３とを含んで構成されていて、これらは光学系保持部材により一体的に固定されている。
【００１９】
こうして、上記バックライト２５により照明されたＬＣＤ２４上の映像による光束が、後ろ斜め下方向にプリズム２３に入射して、上記第１反射面２３ａにより前斜め下方向に反射され、さらに上記第２反射面２３ｂにより後ろやや上方向に反射された後に、該第１反射面２３ａと同一面の下側に設けられている射出面２３ｃを介してこのプリズム２３から射出され、上記透明板２２の後述する枠領域２８の内側となる光束透過領域２２ｌ，２２ｒを通過した後に、光束Ｉとして観察者の眼球に入射するようになっている。
【００２０】
上記前カバー３ａおよび後カバー３ｂは、図５（Ａ）に示すように、上側と下側とで互いに平行で段差を有する成形面を備え、これらの成形面に垂直な型割方向Ｋに型抜きをすることによって成形されている。
【００２１】
そして、上記後カバー３ｂの後面の上記開口部２１Ｌ，２１Ｒが設けられている部分は、上記略三角形状をなすプリズム２３の射出面２３ｃの形状にほぼ沿うように、つまり後方やや下を向くようにその面が形成されるとともに、さらに、左右方向においては、図６に示すように、観察者の鼻部に近接した側が前で、鼻部から離隔した側が後ろとなるように該面が形成されており、上記透明板２２はこの面に沿って該開口部２１Ｌ，２１Ｒに嵌め込まれている。
【００２２】
上記透明板２２は、図５（Ｂ）に示すように、その主面が、略矩形をなす上記開口部２１Ｌ，２１Ｒの４辺に形成された段差の当付面部２１ａに沿う方向となる姿勢で該開口部２１Ｌ，２１Ｒに取り付けられているために、つまり該透明板２２は、図５（Ａ）に示すように、その主面に立てた法線Ｈが上記型割方向Ｋと交叉するような姿勢で上記開口部２１Ｌ，２１Ｒに取り付けられていることになる。
【００２３】
こうしてこの透明板２２は、上記法線Ｈが、上下方向において図５に示すように後方やや下を向くように配置されるとともに、左右方向において図６に示すように後方の左右中央側を向くように配置されている。
【００２４】
このときには、上記法線Ｈは上記光束Ｉの方向とも交叉するとともに、水平方向においては型割方向Ｋに対して適宜の角度θH をなして交叉している。
【００２５】
上記開口部２１Ｌ，２１Ｒは、上述したように型抜きにより形成されているために、矩形状をなす４辺の、互いに対向する２辺でなる２組のそれぞれにおいて、型割方向Ｋに沿う内周壁部２１ｂと当付面部２１ａとが、一方の辺において鋭角を形成し、他方の辺において鈍角を形成している。
【００２６】
そして、４辺中の鋭角を有する２辺の内の何れか少なくとも一方の辺に、凸部が上記後カバー３ｂと一体となるように成形されていて、すなわち、下側の辺の鋭角部分に凸部３１が図５（Ｂ）に示すように形成されるか、または図７（Ａ），図７（Ｂ）に示すように鼻部に近接した側の辺の鋭角部分に凸部３２が形成されている。
【００２７】
こうして、これら凸部３１，３２は、該透明板２２の側周面２２ａおよび上記開口部２１Ｌ，２１Ｒに臨む後カバー３ｂの上記型割方向Ｋに沿う内周壁部２１ｂによって概略囲まれ外方（後方）に向けて相対的に狭小となる空間部内に、上記透明板２２の側周面２２ａに向けて突出するようにして設けられている。
【００２８】
上記凸部３１，３２は、上記透明板２２を圧入により固定するためのものであり、凸部３１または凸部３２の何れか一方を設けるだけで、十分に固定の機能を果たすようになっている。
【００２９】
そして、このような凸部３１または凸部３２を有する開口部２１Ｌ，２１Ｒに、上記透明板２２を図６の矢印Ｐに示す方向に圧入すると、該凸部３１または凸部３２により透明板２２が該開口部２１Ｌ，２１Ｒ内で片寄せされて、鈍角となる側に透明板２２の角部２２ｂが押圧された状態で嵌合される。こうして、開口部２１Ｌ，２１Ｒの鈍角となる辺の側に、角部２２ｂをもって透明板２２を圧接することにより、該透明板２２の位置決めを正確に行うことができる。しかも、上記凸部３１，３２は、左側の開口部２１Ｌと右側の開口部２１Ｒに左右対称となるように設けられているために、押圧して固定する際に、左右対称に位置決めを行うことができる。
【００３０】
その後は、例えば接着剤等を用いてこの透明板２２を開口部２１Ｌ，２１Ｒに接着することになるが、上述したように圧入して嵌合されているために、その作業の際に該透明板２２が外れたり取付位置がずれたりすることはない。
【００３１】
上述したように開口部２１Ｌ，２１Ｒに取り付けた透明板２２と、上記プリズム２３の射出面２３ｃとの間の距離は、鼻部に近接する側（左右の中心側）が小さく、鼻部から離隔した側（左右両端側）が大きくなっている。これにより、左右の略中心位置の一点で後カバー３ｂにビス止めされていて完全には固定されていない上記光学系保持部材が、強い衝撃や振動を受けた場合にも、該光学系保持部材に保持されるプリズム２３等において最も振幅が大きくなると考えられる左右両端側が、後カバー３ｂ等の外装体に干渉することはなくなる。
【００３２】
さらに、上述したような透明板２２の配置を行うと、図８，図９に示すように、不要な外光が該透明板２２の表面で反射して観察者の眼球に入射するのを軽減することも可能である。
【００３３】
すなわち、図８に示すような上方からの外光Ｒ1 は、透明板を、その主面に立てた法線が上記型割方向Ｋに一致するように符号２２’の位置に配置した場合には、観察者の眼球に到達し得るが、これを本実施形態の符号２２に示すように傾けて配置した場合には、観察者の眼球に到達する光Ｒ2 は上記外光Ｒ1 よりも水平に近い傾きの観察者の顔面からのものとなり、顔面の輝度は一般的にあまり高くないために、実使用上、不都合が生じることはない。
【００３４】
同様に、図９に示すような側方からの外光Ｒ3 は、上記符号２２’に示すように透明板を配置した場合には、その端部で反射されて観察者の眼球に到達し得るが、これを本実施形態の符号２２に示すように傾けて配置した場合には、観察者の眼球に到達する光Ｒ4 は該観察者の顔面からのものとなり、実使用上の不都合は生じない。
【００３５】
しかも、透明板２２の観察者の鼻部から離隔した側は、後述するように、その枠領域２８の寸法を小さくしているために、より一層、外光Ｒ3 が観察者の眼球に到達するのを低減することができるようになっている。
【００３６】
上述した左右の各透明板２２は、図１０，図１１に示すように、その主面が、上記各プリズム２３から射出される光束が通過する領域である光束透過領域２２ｌ，２２ｒと、その周辺となる枠領域２８とに大別される。
【００３７】
上記透明板２２は、より詳しくは、光束透過領域２２ｌ，２２ｒの周辺の枠領域２８が、下側の枠領域２８の上下幅寸法Ｗ2 が上側の枠領域２８の上下幅寸法Ｗ1 に比して相対的に小さい形状となり、かつ、上記観察者の鼻部より離隔した枠領域２８の左右幅寸法Ｗ4 が鼻部に近接した枠領域２８の左右幅寸法Ｗ3 に比して相対的に小さい形状となるように配置されていて、つまり、左右の各透明板２２は、その中心位置が、上記プリズム２３からの出射光束が通過する光軸の位置と一致しないように上記開口部２１Ｌ，２１Ｒに各取り付けられている。
【００３８】
これにより、プリズム２３等の映像表示系を保護し、かつ該プリズム２３から射出される光束による映像を観察可能とする機能を維持しながら、透明板２２を小さくすることができ、ひいてはこの頭部装着型映像表示装置１の小型化を図ることができる。
【００３９】
さらに、上述したように、透明板２２の特に鼻部から離隔した側の枠領域２８の左右幅寸法Ｗ4 を小さくしたために、この部分で外光が反射することにより発生する可能性のある、余分な背景の写り込み等を軽減することができる。
【００４０】
このような実施形態の頭部装着型映像表示装置によれば、プリズム等の内蔵物の形状に合わせて、外装体である後カバーの開口部の周辺に設けた当付面部を傾けて、そこに透明板を主面が当て付くように配置することによって、部品点数を増加させることなく平面の板部品で構成した透明板を立体的に配設することができ、コストの上昇を抑制しながら頭部装着型映像表示装置の小型化を図ることができる。
【００４１】
また、後カバーの透明板を配設する開口部の周辺の面を傾けることにより、外装体の形状が立体的になるために、外装体の強度を若干向上させることができ、さらに、重量バランスも若干後方に移動させることが可能となるために、使用時の観察者の負担を軽減させることも可能になる。
【００４２】
そして、透明板の主面とプリズムの射出面との間の距離を、観察者の鼻部に近接する側が小さく、鼻部から離隔する側が大きくなるように構成したことにより、左右の略中心位置の一点で後カバーにビス止めされていて完全には固定されていない光学系保持部材が、強い衝撃や振動を受けた場合にも、該光学系保持部材に保持されるプリズム等において最も振幅が大きくなると考えられる左右両端側が、後カバー等の外装体に干渉することはなくなる。
【００４３】
さらに、開口部の周辺に凸部を形成して、透明板をこの開口部に嵌め込む際に圧入により固定されるようにしたために、該透明板を接着剤等を用いて接着する前であっても、組立作業時に透明板が外れたり位置ずれしたりすることはない。加えて、この凸部を開口部の４辺の、内周壁部と当付面部が鋭角をなす部分に形成することによって、対向する辺側の鈍角となる部分に透明板の角部が押圧された状態で接触するために、位置決めを正確に行うことができる。そして、凸部が左側の開口部と右側の開口部に左右対称に配置されているために、透明板の位置決めを左右対称に行うことが可能である。
【００４４】
また、透明板において、下側の枠領域の上下幅寸法を上側の枠領域の上下幅寸法よりも小さくし、さらに鼻部から離隔した枠領域の左右幅寸法を鼻部に近接した枠領域の左右幅寸法よりも小さくしたために、必要な機能を確保しながら小型化を図ることができるとともに、外光の反射による余分な背景の写り込み等を軽減することが可能になる。
【００４５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【００４６】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態において、以下のごとき構成を適用することも可能である。
【００４７】
（１） 供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素と、この光学要素から観察者の眼球に向けて進行し得る出射光束の範囲を規制して観察領域を制限する窓枠部材と、を含んで構成される頭部装着型映像表示装置であって、
上記窓枠部材は自己の光透過領域の中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように設定されてなるものであることを特徴とする頭部装着型映像表示装置。
【００４８】
（２） 上記窓枠部材は自己の上側枠部の上下幅寸法が下側枠部の上下幅寸法に比して相対的に大きい形状になされたものであることを特徴とする付記（１）に記載の頭部装着型映像表示装置。
【００４９】
（３） 上記窓枠部材は上記観察者の鼻部に近接した枠部の左右幅寸法が鼻部より離隔した枠部の左右幅寸法に比して相対的に大きい形状になされたものであることを特徴とする付記（１）に記載の頭部装着型映像表示装置。
【００５０】
付記（１）による本発明の頭部装着型映像表示装置によれば、窓枠部材の光透過領域の中心位置が光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないようにしたために、窓枠部材のレイアウトの自由度が高まって、頭部装着型映像表示装置の小型化を図ることが可能になる。
【００５１】
付記（２）による本発明の頭部装着型映像表示装置によれば、付記（１）に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、上側枠部の上下幅寸法が下側枠部の上下幅寸法に比して相対的に大きい形状になされたために、光学要素からの出射光束による映像の観察させる機能を損なうことなく、窓枠部材の下側を小さくして、頭部装着型映像表示装置の小型化を図ることが可能になる。
【００５２】
付記（３）による本発明の頭部装着型映像表示装置によれば、付記（１）に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、観察者の鼻部に近接した枠部の左右幅寸法が鼻部より離隔した枠部の左右幅寸法に比して相対的に大きい形状になされたために、光学要素からの出射光束による映像の観察させる機能を損なうことなく、窓枠部材の鼻部より離隔した側を小さくして、頭部装着型映像表示装置の小型化を図ることが可能になるとともに、側方から入射する外光が窓枠部材や光学要素等に反射して観察されるのを軽減することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば不要な外光が透明板より入射して観察されるのを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の頭部装着型映像表示装置を背面側から示す斜視図。
【図２】上記実施形態の頭部装着型映像表示装置を正面側から示す斜視図。
【図３】上記実施形態において、観察者の頭部に装着された状態の頭部装着型映像表示装置を示す側面図。
【図４】上記実施形態において、観察者の頭部に装着された状態の頭部装着型映像表示装置を示す平面図。
【図５】上記実施形態において、（Ａ）頭部装着型映像表示装置の装置本体を示す映像表示系の光軸に沿った縦断面図および（Ｂ）凸部の拡大縦断面図。
【図６】上記実施形態の頭部装着型映像表示装置の後カバーに取り付けた透明板を示す平断面図。
【図７】（Ａ）上記図６の拡大平断面図および（Ｂ）凸部の拡大平断面図。
【図８】上記実施形態の頭部装着型映像表示装置において、上方向からの入射外光が透明板により反射される様子を示す図。
【図９】上記実施形態の頭部装着型映像表示装置において、横方向からの入射外光が透明板により反射される様子を示す図。
【図１０】上記実施形態の頭部装着型映像表示装置において、透明板の光束透過領域と枠領域を示す背面図。
【図１１】上記実施形態の頭部装着型映像表示装置において、透明板の光束透過領域をプリズムからの光束が通過する様子を背面側から示す斜視図。
【符号の説明】
１…頭部装着型映像表示装置
２…装置本体
３ａ…前カバー（外装体）
３ｂ…後カバー（外装体）
２１Ｌ，２１Ｒ…開口部
２２…透明板
２２ｌ，２２ｒ…光束透過領域
２３…プリズム（光学要素）
２４…ＬＣＤ（映像表示部材）
２８…枠領域
３１，３２…凸部
【発明の属する技術分野】
本発明は、頭部装着型映像表示装置、より詳しくは、映像表示系を外装体に収容してなる頭部装着型映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
観察者の頭から顔を覆うようにして装着される頭部装着型映像表示装置は、他の携帯型映像表示装置と異なり、ハンドフリーで映像を観察することができることや、大画面を観察する場合と同様の観察視野が得られるために臨場感や迫力のある映像を観察することが可能になる等の利点を有したものとなっている。
【０００３】
このような頭部装着型映像表示装置においては、映像光束の射出面で外光が反射されて背景などが写り込んでしまい、映像の観察を妨げられることがあるために、これに対処する種々の提案が従来よりなされている。
【０００４】
このようなものの一例として、特開平６−１４１２５９号公報には、装置本体内に備えられた一対の映像表示手段の各映像を一対の接眼レンズによって拡大して左右の眼球の網膜に投影させるようにした眼鏡型映像表示装置において、上記装置本体の一対の接眼レンズに対向する位置に一対の接眼窓部を開口し、この各接眼窓部に透明窓板を取り付け、この各透明窓板を上記各接眼レンズに対して所定角度傾けて取り付けた眼鏡型映像表示装置が記載されていて、これにより、映像周辺の不必要な外光の反射等を防いで製品パネルの映像を見易くするようにしている。
【０００５】
また、他の例として特開平８−１３６８５２号公報には、像を観察者に導く接眼光学系と、像を反射させる反射鏡とを含んだ光学装置において、上記反射鏡と観察者の眼球との間に偏光板または光吸収フィルタを配置した接眼光学系を有する光学装置が記載されていて、漏れ光によるフレアやゴースト像の発生を防止して、良好な像の観察を可能にしたものとなっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来例においては、映像による光束が射出される部分の透明板と、この透明板が配設される外装体との関係について特段の考慮がなされていなかったために、成形する際に複雑な金型が必要になったり、あるいは複数の部材を組み合わせて構成する等の処置が必要となって、コストの上昇を招く可能性があった。
【０００７】
さらに、製造時に外装体に嵌め込んだ透明板は、接着剤等を用いて固化するまでは、外れたり取付位置がずれたりする可能性があり、その度に透明板を再び嵌め込んだり位置調節したりしなければならず、作業効率の低下を招いていた。
【０００８】
また、透明板は、プリズム等の光学素子から射出される映像による光束を余裕をもって通過させることができるように大きめに形成されているが、そのために面積が大きくなって、周辺部分に背景等が写り込み易くなり、あるいは頭部装着型映像表示装置の大型化を招くことがあった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、不要な外光が透明板より入射して観察されるのを軽減することができるようにした頭部装着型映像表示装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様による頭部装着型映像表示装置は、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置される。
【００１１】
また、本発明の他の態様による頭部装着型映像表示装置は、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置され、かつ、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置される。
【００１２】
さらに、本発明のさらに他の態様による頭部装着型映像表示装置は、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されると共に、
上記外装体は支持部材を有し、該支持部材によって当該頭部装着型映像表示装置が観察者の頭部に固定された状態において上記透明板は、その上端部に比して下端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されている。
【００１３】
また、本発明の他の態様による頭部装着型映像表示装置は、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されると共に、
上記外装体は支持部材を有し、該支持部材によって当該頭部装着型映像表示装置が観察者の頭部に固定された状態において上記透明板は、観察者の鼻部より隔離した側の端部に比して鼻部に近接した側の端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されている。
【００１４】
さらにまた、本発明の他の態様による頭部装着型映像表示装置は、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されると共に、
上記外装体は支持部材を有し、該支持部材によって当該頭部装着型映像表示装置が観察者の頭部に固定された状態において上記透明板は、その上端部に比して下端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されているか、または、観察者の鼻部より隔離した側の端部に比して鼻部に近接した側の端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されている。
【００１５】
さらに、本発明の他の態様による頭部装着型映像表示装置は、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されると共に、
上記外装体は支持部材を有し、該支持部材によって当該頭部装着型映像表示装置が観察者の頭部に固定された状態において上記透明板は、その上端部に比して下端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されており、かつ、観察者の鼻部より隔離した側の端部に比して鼻部に近接した側の端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１から図１１は本発明の一実施形態を示したものであり、図１は頭部装着型映像表示装置を背面側から示す斜視図、図２は頭部装着型映像表示装置を正面側から示す斜視図、図３は観察者の頭部に装着された状態の頭部装着型映像表示装置を示す側面図、図４は観察者の頭部に装着された状態の頭部装着型映像表示装置を示す平面図、図５は（Ａ）頭部装着型映像表示装置の装置本体を示す映像表示系の光軸に沿った縦断面図及び（Ｂ）凸部の拡大縦断面図、図６は後カバーに取り付けた透明板を示す平断面図、図７は（Ａ）上記図６の拡大平断面図及び（Ｂ）凸部の拡大平断面図、図８は上方向からの入射外光が透明板により反射される様子を示す図、図９は横方向からの入射外光が透明板により反射される様子を示す図、図１０は透明板の光束透過領域と枠領域を示す背面図、図１１は透明板の光束透過領域をプリズムからの光束が通過する様子を背面側から示す斜視図である。
【００１７】
この頭部装着型映像表示装置１は、図１から図４に示すように、前カバー３ａと後カバー３ｂにより内蔵するプリズム２３等の映像表示系を覆ってなる装置本体２と、この装置本体２の左右に各固定されるジョイント部材４Ｌ，４Ｒと、これらのジョイント部材４Ｌ，４Ｒに折り畳み可能となるように枢支された頭部支持フレーム５Ｌ，５Ｒと、この頭部支持フレーム５Ｌ，５Ｒの端部に夫々設けられたインナーホン保持部６Ｌ，６Ｒと、このインナーホン保持部６Ｌ，６Ｒに必要に応じて各収納され得るインナーホン７Ｌ，７Ｒと、このインナーホン７Ｌ，７Ｒへ音声信号を各伝送するインナーホンケーブル８Ｌ，８Ｒと、上記インナーホン７Ｌ，７Ｒやインナーホンケーブル８Ｌ，８Ｒが眼前に垂れ下がることのないように該インナーホンケーブル８Ｌ，８Ｒを側頭部側で保持するべく上記頭部支持フレーム５Ｌ，５Ｒに各設けられたケーブル保持部１０と、上記ジョイント部材４Ｌの下側から延出されこの頭部装着型映像表示装置１に映像信号や音声信号等を送信するメインケーブル９と、上記装置本体２から伸縮可能に延出され、観察者の鼻梁に当接して上記頭部支持フレーム５Ｌ，５Ｒとともに該装置本体２の支持を行う鼻当て部材１１と、この鼻当て部材１１の左右両側であって上記プリズム２３からの光束射出位置となる後カバー３ｂに形成された略矩形状をなす開口部２１Ｌ，２１Ｒに各嵌め込まれた透明板２２と、を有して構成されている。
【００１８】
また、上記映像表示系は、図５に示すように、映像表示用の照明光を照射するバックライト２５と、供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材たるＬＣＤ（液晶表示素子）２４と、このＬＣＤ２４により発現された映像による光束を第１反射面２３ａおよび第２反射面２３ｂにより反射して、該第１反射面２３ａと同一面の異なる部分に設けられた射出面２３ｃから射出し、観察者の眼球に向けて導くための光学要素であって、光軸に沿った断面が略三角形状をなす上記プリズム２３とを含んで構成されていて、これらは光学系保持部材により一体的に固定されている。
【００１９】
こうして、上記バックライト２５により照明されたＬＣＤ２４上の映像による光束が、後ろ斜め下方向にプリズム２３に入射して、上記第１反射面２３ａにより前斜め下方向に反射され、さらに上記第２反射面２３ｂにより後ろやや上方向に反射された後に、該第１反射面２３ａと同一面の下側に設けられている射出面２３ｃを介してこのプリズム２３から射出され、上記透明板２２の後述する枠領域２８の内側となる光束透過領域２２ｌ，２２ｒを通過した後に、光束Ｉとして観察者の眼球に入射するようになっている。
【００２０】
上記前カバー３ａおよび後カバー３ｂは、図５（Ａ）に示すように、上側と下側とで互いに平行で段差を有する成形面を備え、これらの成形面に垂直な型割方向Ｋに型抜きをすることによって成形されている。
【００２１】
そして、上記後カバー３ｂの後面の上記開口部２１Ｌ，２１Ｒが設けられている部分は、上記略三角形状をなすプリズム２３の射出面２３ｃの形状にほぼ沿うように、つまり後方やや下を向くようにその面が形成されるとともに、さらに、左右方向においては、図６に示すように、観察者の鼻部に近接した側が前で、鼻部から離隔した側が後ろとなるように該面が形成されており、上記透明板２２はこの面に沿って該開口部２１Ｌ，２１Ｒに嵌め込まれている。
【００２２】
上記透明板２２は、図５（Ｂ）に示すように、その主面が、略矩形をなす上記開口部２１Ｌ，２１Ｒの４辺に形成された段差の当付面部２１ａに沿う方向となる姿勢で該開口部２１Ｌ，２１Ｒに取り付けられているために、つまり該透明板２２は、図５（Ａ）に示すように、その主面に立てた法線Ｈが上記型割方向Ｋと交叉するような姿勢で上記開口部２１Ｌ，２１Ｒに取り付けられていることになる。
【００２３】
こうしてこの透明板２２は、上記法線Ｈが、上下方向において図５に示すように後方やや下を向くように配置されるとともに、左右方向において図６に示すように後方の左右中央側を向くように配置されている。
【００２４】
このときには、上記法線Ｈは上記光束Ｉの方向とも交叉するとともに、水平方向においては型割方向Ｋに対して適宜の角度θH をなして交叉している。
【００２５】
上記開口部２１Ｌ，２１Ｒは、上述したように型抜きにより形成されているために、矩形状をなす４辺の、互いに対向する２辺でなる２組のそれぞれにおいて、型割方向Ｋに沿う内周壁部２１ｂと当付面部２１ａとが、一方の辺において鋭角を形成し、他方の辺において鈍角を形成している。
【００２６】
そして、４辺中の鋭角を有する２辺の内の何れか少なくとも一方の辺に、凸部が上記後カバー３ｂと一体となるように成形されていて、すなわち、下側の辺の鋭角部分に凸部３１が図５（Ｂ）に示すように形成されるか、または図７（Ａ），図７（Ｂ）に示すように鼻部に近接した側の辺の鋭角部分に凸部３２が形成されている。
【００２７】
こうして、これら凸部３１，３２は、該透明板２２の側周面２２ａおよび上記開口部２１Ｌ，２１Ｒに臨む後カバー３ｂの上記型割方向Ｋに沿う内周壁部２１ｂによって概略囲まれ外方（後方）に向けて相対的に狭小となる空間部内に、上記透明板２２の側周面２２ａに向けて突出するようにして設けられている。
【００２８】
上記凸部３１，３２は、上記透明板２２を圧入により固定するためのものであり、凸部３１または凸部３２の何れか一方を設けるだけで、十分に固定の機能を果たすようになっている。
【００２９】
そして、このような凸部３１または凸部３２を有する開口部２１Ｌ，２１Ｒに、上記透明板２２を図６の矢印Ｐに示す方向に圧入すると、該凸部３１または凸部３２により透明板２２が該開口部２１Ｌ，２１Ｒ内で片寄せされて、鈍角となる側に透明板２２の角部２２ｂが押圧された状態で嵌合される。こうして、開口部２１Ｌ，２１Ｒの鈍角となる辺の側に、角部２２ｂをもって透明板２２を圧接することにより、該透明板２２の位置決めを正確に行うことができる。しかも、上記凸部３１，３２は、左側の開口部２１Ｌと右側の開口部２１Ｒに左右対称となるように設けられているために、押圧して固定する際に、左右対称に位置決めを行うことができる。
【００３０】
その後は、例えば接着剤等を用いてこの透明板２２を開口部２１Ｌ，２１Ｒに接着することになるが、上述したように圧入して嵌合されているために、その作業の際に該透明板２２が外れたり取付位置がずれたりすることはない。
【００３１】
上述したように開口部２１Ｌ，２１Ｒに取り付けた透明板２２と、上記プリズム２３の射出面２３ｃとの間の距離は、鼻部に近接する側（左右の中心側）が小さく、鼻部から離隔した側（左右両端側）が大きくなっている。これにより、左右の略中心位置の一点で後カバー３ｂにビス止めされていて完全には固定されていない上記光学系保持部材が、強い衝撃や振動を受けた場合にも、該光学系保持部材に保持されるプリズム２３等において最も振幅が大きくなると考えられる左右両端側が、後カバー３ｂ等の外装体に干渉することはなくなる。
【００３２】
さらに、上述したような透明板２２の配置を行うと、図８，図９に示すように、不要な外光が該透明板２２の表面で反射して観察者の眼球に入射するのを軽減することも可能である。
【００３３】
すなわち、図８に示すような上方からの外光Ｒ1 は、透明板を、その主面に立てた法線が上記型割方向Ｋに一致するように符号２２’の位置に配置した場合には、観察者の眼球に到達し得るが、これを本実施形態の符号２２に示すように傾けて配置した場合には、観察者の眼球に到達する光Ｒ2 は上記外光Ｒ1 よりも水平に近い傾きの観察者の顔面からのものとなり、顔面の輝度は一般的にあまり高くないために、実使用上、不都合が生じることはない。
【００３４】
同様に、図９に示すような側方からの外光Ｒ3 は、上記符号２２’に示すように透明板を配置した場合には、その端部で反射されて観察者の眼球に到達し得るが、これを本実施形態の符号２２に示すように傾けて配置した場合には、観察者の眼球に到達する光Ｒ4 は該観察者の顔面からのものとなり、実使用上の不都合は生じない。
【００３５】
しかも、透明板２２の観察者の鼻部から離隔した側は、後述するように、その枠領域２８の寸法を小さくしているために、より一層、外光Ｒ3 が観察者の眼球に到達するのを低減することができるようになっている。
【００３６】
上述した左右の各透明板２２は、図１０，図１１に示すように、その主面が、上記各プリズム２３から射出される光束が通過する領域である光束透過領域２２ｌ，２２ｒと、その周辺となる枠領域２８とに大別される。
【００３７】
上記透明板２２は、より詳しくは、光束透過領域２２ｌ，２２ｒの周辺の枠領域２８が、下側の枠領域２８の上下幅寸法Ｗ2 が上側の枠領域２８の上下幅寸法Ｗ1 に比して相対的に小さい形状となり、かつ、上記観察者の鼻部より離隔した枠領域２８の左右幅寸法Ｗ4 が鼻部に近接した枠領域２８の左右幅寸法Ｗ3 に比して相対的に小さい形状となるように配置されていて、つまり、左右の各透明板２２は、その中心位置が、上記プリズム２３からの出射光束が通過する光軸の位置と一致しないように上記開口部２１Ｌ，２１Ｒに各取り付けられている。
【００３８】
これにより、プリズム２３等の映像表示系を保護し、かつ該プリズム２３から射出される光束による映像を観察可能とする機能を維持しながら、透明板２２を小さくすることができ、ひいてはこの頭部装着型映像表示装置１の小型化を図ることができる。
【００３９】
さらに、上述したように、透明板２２の特に鼻部から離隔した側の枠領域２８の左右幅寸法Ｗ4 を小さくしたために、この部分で外光が反射することにより発生する可能性のある、余分な背景の写り込み等を軽減することができる。
【００４０】
このような実施形態の頭部装着型映像表示装置によれば、プリズム等の内蔵物の形状に合わせて、外装体である後カバーの開口部の周辺に設けた当付面部を傾けて、そこに透明板を主面が当て付くように配置することによって、部品点数を増加させることなく平面の板部品で構成した透明板を立体的に配設することができ、コストの上昇を抑制しながら頭部装着型映像表示装置の小型化を図ることができる。
【００４１】
また、後カバーの透明板を配設する開口部の周辺の面を傾けることにより、外装体の形状が立体的になるために、外装体の強度を若干向上させることができ、さらに、重量バランスも若干後方に移動させることが可能となるために、使用時の観察者の負担を軽減させることも可能になる。
【００４２】
そして、透明板の主面とプリズムの射出面との間の距離を、観察者の鼻部に近接する側が小さく、鼻部から離隔する側が大きくなるように構成したことにより、左右の略中心位置の一点で後カバーにビス止めされていて完全には固定されていない光学系保持部材が、強い衝撃や振動を受けた場合にも、該光学系保持部材に保持されるプリズム等において最も振幅が大きくなると考えられる左右両端側が、後カバー等の外装体に干渉することはなくなる。
【００４３】
さらに、開口部の周辺に凸部を形成して、透明板をこの開口部に嵌め込む際に圧入により固定されるようにしたために、該透明板を接着剤等を用いて接着する前であっても、組立作業時に透明板が外れたり位置ずれしたりすることはない。加えて、この凸部を開口部の４辺の、内周壁部と当付面部が鋭角をなす部分に形成することによって、対向する辺側の鈍角となる部分に透明板の角部が押圧された状態で接触するために、位置決めを正確に行うことができる。そして、凸部が左側の開口部と右側の開口部に左右対称に配置されているために、透明板の位置決めを左右対称に行うことが可能である。
【００４４】
また、透明板において、下側の枠領域の上下幅寸法を上側の枠領域の上下幅寸法よりも小さくし、さらに鼻部から離隔した枠領域の左右幅寸法を鼻部に近接した枠領域の左右幅寸法よりも小さくしたために、必要な機能を確保しながら小型化を図ることができるとともに、外光の反射による余分な背景の写り込み等を軽減することが可能になる。
【００４５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【００４６】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態において、以下のごとき構成を適用することも可能である。
【００４７】
（１） 供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素と、この光学要素から観察者の眼球に向けて進行し得る出射光束の範囲を規制して観察領域を制限する窓枠部材と、を含んで構成される頭部装着型映像表示装置であって、
上記窓枠部材は自己の光透過領域の中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように設定されてなるものであることを特徴とする頭部装着型映像表示装置。
【００４８】
（２） 上記窓枠部材は自己の上側枠部の上下幅寸法が下側枠部の上下幅寸法に比して相対的に大きい形状になされたものであることを特徴とする付記（１）に記載の頭部装着型映像表示装置。
【００４９】
（３） 上記窓枠部材は上記観察者の鼻部に近接した枠部の左右幅寸法が鼻部より離隔した枠部の左右幅寸法に比して相対的に大きい形状になされたものであることを特徴とする付記（１）に記載の頭部装着型映像表示装置。
【００５０】
付記（１）による本発明の頭部装着型映像表示装置によれば、窓枠部材の光透過領域の中心位置が光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないようにしたために、窓枠部材のレイアウトの自由度が高まって、頭部装着型映像表示装置の小型化を図ることが可能になる。
【００５１】
付記（２）による本発明の頭部装着型映像表示装置によれば、付記（１）に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、上側枠部の上下幅寸法が下側枠部の上下幅寸法に比して相対的に大きい形状になされたために、光学要素からの出射光束による映像の観察させる機能を損なうことなく、窓枠部材の下側を小さくして、頭部装着型映像表示装置の小型化を図ることが可能になる。
【００５２】
付記（３）による本発明の頭部装着型映像表示装置によれば、付記（１）に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、観察者の鼻部に近接した枠部の左右幅寸法が鼻部より離隔した枠部の左右幅寸法に比して相対的に大きい形状になされたために、光学要素からの出射光束による映像の観察させる機能を損なうことなく、窓枠部材の鼻部より離隔した側を小さくして、頭部装着型映像表示装置の小型化を図ることが可能になるとともに、側方から入射する外光が窓枠部材や光学要素等に反射して観察されるのを軽減することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば不要な外光が透明板より入射して観察されるのを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の頭部装着型映像表示装置を背面側から示す斜視図。
【図２】上記実施形態の頭部装着型映像表示装置を正面側から示す斜視図。
【図３】上記実施形態において、観察者の頭部に装着された状態の頭部装着型映像表示装置を示す側面図。
【図４】上記実施形態において、観察者の頭部に装着された状態の頭部装着型映像表示装置を示す平面図。
【図５】上記実施形態において、（Ａ）頭部装着型映像表示装置の装置本体を示す映像表示系の光軸に沿った縦断面図および（Ｂ）凸部の拡大縦断面図。
【図６】上記実施形態の頭部装着型映像表示装置の後カバーに取り付けた透明板を示す平断面図。
【図７】（Ａ）上記図６の拡大平断面図および（Ｂ）凸部の拡大平断面図。
【図８】上記実施形態の頭部装着型映像表示装置において、上方向からの入射外光が透明板により反射される様子を示す図。
【図９】上記実施形態の頭部装着型映像表示装置において、横方向からの入射外光が透明板により反射される様子を示す図。
【図１０】上記実施形態の頭部装着型映像表示装置において、透明板の光束透過領域と枠領域を示す背面図。
【図１１】上記実施形態の頭部装着型映像表示装置において、透明板の光束透過領域をプリズムからの光束が通過する様子を背面側から示す斜視図。
【符号の説明】
１…頭部装着型映像表示装置
２…装置本体
３ａ…前カバー（外装体）
３ｂ…後カバー（外装体）
２１Ｌ，２１Ｒ…開口部
２２…透明板
２２ｌ，２２ｒ…光束透過領域
２３…プリズム（光学要素）
２４…ＬＣＤ（映像表示部材）
２８…枠領域
３１，３２…凸部
Claims (6)
- 供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されることを特徴とする頭部装着型映像表示装置。 - 供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置され、かつ、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されることを特徴とする頭部装着型映像表示装置。 - 供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されると共に、
上記外装体は支持部材を有し、該支持部材によって当該頭部装着型映像表示装置が観察者の頭部に固定された状態において上記透明板は、その上端部に比して下端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されていることを特徴とする頭部装着型映像表示装置。 - 供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されると共に、
上記外装体は支持部材を有し、該支持部材によって当該頭部装着型映像表示装置が観察者の頭部に固定された状態において上記透明板は、観察者の鼻部より隔離した側の端部に比して鼻部に近接した側の端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されていることを特徴とする頭部装着型映像表示装置。 - 供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されると共に、
上記外装体は支持部材を有し、該支持部材によって当該頭部装着型映像表示装置が観察者の頭部に固定された状態において上記透明板は、その上端部に比して下端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されているか、または、観察者の鼻部より隔離した側の端部に比して鼻部に近接した側の端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されていることを特徴とする頭部装着型映像表示装置。 - 供給された映像信号に対応した映像を発現するための映像表示部材と、この映像表示部材により発現された映像による光束を観察者の眼球に向けて導くための光学要素とを含んで構成される映像表示系と、
上記映像表示系を収容する外装体と、
を備えてなる頭部装着型映像表示装置であって、
上記外装体は、上記光学要素からの出射光束が観察者の眼球に向けて進行することを許容するための２箇所の開口部を左右の各透明板によって覆ってなる光透過部が設けられ且つ該透明板の光透過部はその中心位置が上記光学要素からの出射光束の光軸の位置と一致しないように上記開口部に取り付けられてなるものであり、上記光透過部は上記光学要素から眼球へ到達する出射光束が自己を通過する光束透過領域と、上記光束透過領域の周辺の領域となる枠領域とからなり、上記光束透過領域の下側に位置する枠領域の上下幅寸法が上側に位置する枠領域の上下幅寸法に比して相対的に小さくなるように配置されるか、または、上記光束透過領域に対して上記観察者の鼻部より隔離した側の枠領域の左右幅寸法が鼻部に近接した側の枠領域の左右寸法幅に比して相対的に小さくなるように配置されると共に、
上記外装体は支持部材を有し、該支持部材によって当該頭部装着型映像表示装置が観察者の頭部に固定された状態において上記透明板は、その上端部に比して下端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されており、かつ、観察者の鼻部より隔離した側の端部に比して鼻部に近接した側の端部が観察者に対して遠方側に位置するように傾けて配置されていることを特徴とする頭部装着型映像表示装置。
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