JP5170144B2 - 眼鏡型の画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、使用者の眼前に位置するフロント部と、そのフロント部の側端に連結されて使用者の耳に装着されるテンプル部と有するフレームに、画像表示ユニットが取り付けられる眼鏡型の画像表示装置に関し、詳細には、画像表示ユニットへの電力を供給する電源部をフレームに搭載する眼鏡型の画像表示装置に関する。

近年、ゲーム機や携帯情報端末機器のための携帯型の画像表示装置として、種々のヘッドマウントディスプレイが商品化されている。ヘッドマウントディスプレイの一種として、眼鏡型の画像表示装置が、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された画像表示装置においては、マイクロフォン、スピーカ、カメラ、およびディスプレイなどの機器が眼鏡フレームに内蔵または装着される。プラグインモジュールが、これらの機器を動作させるために、複数のバッテリー、および複数の電子回路を内蔵する。プラグインモジュールは、ストラップにより眼鏡フレームの左右のテンプルの後端部に接続される。プラグインモジュールは、使用者の頭部の背後に位置するように配置される。プラグインモジュールが大きすぎる場合には、ストラップを長く伸ばして、使用者は、プラグインモジュールをポケット内に納めることができる。

特表２００１−５２２０６３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された眼鏡型の画像表示装置において、プラグインモジュールは、眼鏡フレームのテンプルの後端部という特定の位置に固定的に接続されている。このため、プラグインモジュールが小型軽量である場合、使用者は、プラグインモジュールを眼鏡フレームのテンプルの後端部と接続することができるように、頭部の背後の限られた一定の位置に、プラグインモジュールを保持しながら、眼鏡フレームを装着する必要がある。プラグインモジュールが小型軽量であっても、使用者は、プラグインモジュールの位置に注意しながら眼鏡フレームを装着することから、眼鏡フレームの装着性に問題があった。また、プラグインモジュールが小型軽量である場合、そのプラグインモジュールが内蔵するバッテリーは比較的容量の小さいものであり、画像表示装置の動作時間が比較的短い時間に限られるという問題もあった。

一方、プラグインモジュールに内蔵されたバッテリーが比較的容量の大きなものである場合、プラグインモジュールは大型で重いものとなる。使用者がその重いプラグインモジュールを頭部の背後に保持し続けると、プラグインモジュールの重量により眼鏡フレームが後方に引っ張られ、眼鏡フレームと接触している使用者の顔面の一部が押圧されることから、使用者は長時間の装着に耐えられないことがある。プラグインモジュールが大きくて重い場合の問題を回避するために、使用者は、ストラップを長く伸ばしてプラグインモジュールをポケット内に納めることが考えられる。しかし、ストラップを長く伸ばすと、ストラップが眼鏡フレームのテンプルの後端部から下方に長く伸びることとなり、使用者は、眼鏡フレームを装着したまま、移動したり、作業したりするときに、その長く伸びたストラップが使用者の移動または作業の邪魔になることがある。

そこで、本発明は、画像表示ユニットへ電力を供給する電源回路部が内蔵された回路モジュールを支持する第２のフレームを一対のテンプル部に回動可能に取り付けることにより、第1のフレームの装着性を向上させることができる眼鏡型の画像表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明態様は、使用者の眼前において左右方向に延びて使用者の鼻に装着されるフロント部と、そのフロント部の左右両側端に取り付けられ、使用者の耳に装着されるように前記フロント部の左右両側端から後方に延びる一対のテンプル部とを含む第１のフレームと、使用者に画像を表示するために画像光を発生する光学系を内蔵し、前記第１のフレームに取り付けられる画像表示ユニットと、使用者が前記第１のフレームを装着したときに前記フロント部が延びる左右方向に沿う方向に延びる回動軸線を中心に回動可能に前記一対のテンプル部に取り付けられる第２のフレームと、前記画像表示ユニットへ電力を供給するための電源回路部を含み、前記第２のフレームにより支持された回路モジュールと、前記回路モジュールと前記画像表示ユニットとを電気的に接続する接続手段とを備える構成である。

本発明態様では、一対のテンプル部が、フロント部の左右両側端に固定して取り付けられる構成でも、上下方向に延びる軸線の回りに回動可能にフロント部の左右両側端に取り付けられる構成であっても良い。

本発明態様では、第２のフレームの回動軸線が、一対のテンプル部上に存在するのであれば、使用者の耳に装着される一対のテンプル部の装着部分よりも、フロント部の左右両側端に近い位置に配置されても良い。

本発明態様では、画像表示ユニットが、第１のフレームに固定して取り付けられる構成でも、第１のフレームの一部に対して着脱可能に取り付けられる構成であっても良い。着脱可能に取り付けられる第１のフレームの一部としては、たとえばフレームのフロント部、または各テンプル部が考えられる。また、フロント部がフロント本体とフロント本体に固定されるヨロイ部とを有する場合、第１のフレームの一部として、ヨロイ部も考えられる。

本発明態様では、電源回路部が、画像表示ユニットへ電力を供給することができる構成であれば、自身が電力を蓄える蓄電機能を有する構成でも、自身が蓄電機能を有しないものの発電機能を有する構成であっても良い。

本発明態様では、画像表示ユニットは、使用者に対して画像を表示するものであれば、いかなる形式のものでもよい。たとえば、使用者の網膜上に画像光を投影する網膜走査型ディスプレイ、または液晶表示画面を有する液晶型ディスプレイであってもよい。また、画像光を発生する光学系は、画像表示ユニットから画像光を発生させるためにレンズおよびミラーなどを含むものであり、光源を備える形式のものも、外部装置の光源から光ファイバを介して光が伝達される形式のものも含む。

本発明態様では、回路モジュールは、電源回路部以外に、画像表示ユニットを制御するために制御回路部を内蔵する構成であっても良い。制御回路部を内蔵する構成であれば、本発明態様の接続手段は、電力を供給するための電力供給ラインと、表示制御信号を供給するための信号供給ラインとを備える構成が考えられる。

請求項２に記載の具体的態様は、前記第２のフレームが、前記第１のフレームを装着している使用者の頭部の前方に回動した前方回動位置と、その使用者の頭部の後方に回動した後方回動位置との間で、回動可能であるように前記一対のテンプル部に取り付けられる構成である。

請求項３に記載の具体的態様は、前記第２のフレームの前記回動軸線が、前記一対のテンプル部のうちで、使用者の耳に装着される部分に近接して位置する構成である。

請求項４に記載の具体的態様は、前記電源回路部が、前記画像表示ユニットへの供給電力を蓄えるバッテリーと接続可能に構成され、前記回路モジュールが、前記バッテリーを交換可能に収納する収納室を備える構成である。

請求項５に記載の具体的態様は、前記回路モジュールが、前記第２のフレームにより支持されたモジュールケースと、そのモジュールケースに交換可能に取り付けられるカバーとを備える構成である。

請求項６に記載の具体的態様は、前記第２のフレームが、前記回路モジュールの左右両側端を支持する支持部分と、前記一対のテンプル部に回動可能に取り付けられた回動取付部分との間で、伸縮自在である構成である。

請求項７に記載の具体的態様は、前記第２のフレームが前記一対のテンプル部に着脱可能に取り付けられるように、前記第２のフレームと前記一対のテンプル部との間に設けられた連結機構を備える構成である。

請求項８に記載の具体的態様は、前記電源回路部から前記画像表示ユニットへ電力を供給し、または、その供給を遮断するために開閉動作を行うスイッチを備え、前記スイッチが、前記一対のテンプル部に対する前記第２のフレームの回動角度に応じて開閉動作を行う構成である。

請求項９に記載の具体的態様は、前記回路モジュールが、照射される光を電力に変換する光電変換パネルと、前記光電変換パネルが発生した電力を蓄える蓄電部とを備える構成である。

本発明態様では、第２のフレームが一対のテンプル部に回動可能に取り付けられる構成であることから、使用者は、第１のフレームを装着するときに、その装着に支障のない位置に第２のフレームを回動させることができ、第１のフレームの装着操作を容易に行うことができる。また、第１のフレームの装着中であっても、使用者は、第２のフレームの回動位置を変更することにより、頭部、顔面および耳などの身体部分の中で回路モジュールの重力が主に作用する部分を変化させることができ、第１のフレームの長時間の装着による疲労感を和らげることができる。

請求項２に記載された具体的態様では、第２のフレームが、前方回動位置と後方回動位置との間で回動可能であるので、比較的大きな回動角度範囲を得ることができ、使用者は、第1のフレームの装着操作を一層容易に行うことができる。

請求項３に記載された具体的態様では、第２のフレームの回動軸線が一対のテンプル部のうちで使用者の耳に装着される部分に近接して位置することから、第２のフレームの回動軸線近傍の可動部分が画像表示ユニットと干渉したり、使用者の左右方向の視野を遮ることがない。

請求項４に記載された具体的態様では、回路モジュールがバッテリーを交換可能に収納する収納室を備えることから、使用者は、バッテリーの交換により、画像表示ユニットを比較的長い時間連続して使用することができる。また、バッテリーの交換時に、使用者は、第２のフレームを回動させることで、第１のフレームを簡単に取り外し、また簡単に装着することができる。

請求項５に記載された具体的態様では、カバーがモジュールケースに交換可能に取り付けられることから、使用者は、色、形状および装飾が異なる複数種類のカバーを用意することにより、カバーおよびモジュールケースをカチューシャとして頭部に付けて楽しむことができる。

請求項６に記載された具体的態様では、第２のフレームが伸縮自在に構成されることから、使用者は、自身の頭部に合わせて第２のフレームを装着することができる。

請求項７に記載された具体的態様では、第２のフレームが一対のテンプル部に着脱可能に取り付けられることから、使用者は、第２のフレームを取り外した状態で画像表示装置を比較的小さなスペースに収納することができる。また、回路モジュールの保守点検が、第２のフレームの取り外しにより、容易になる。

請求項８に記載された具体的態様では、第２のフレームの回動角度に応じて電源回路部から画像表示ユニットへの電力の供給およびその遮断を行うスイッチを備えることにより、使用者は、第１のフレームを装着したままで、第２のフレームを回動させるのみで、電力の供給およびその遮断を簡単に行うことができる。また、特別な電源スイッチを第１のフレームなどの画像表示装置の一部に設ける必要がなくなる。

請求項９に記載された具体的態様では、回路モジュールが光電変換パネルを備えることから、使用者は、バッテリーの電力残量を気にすることなく、画像表示ユニットを比較的長い時間動作させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置１の第１のフレーム１０が使用者の頭部に装着された状態を示す斜視図である。 上記画像表示装置１の全体的構成を示す斜視図である。 第２のフレーム２００の連結バンド部２４０Ａ、２４０Ｂを破断した状態で、画像表示ユニット１００を取り付けた第１のフレーム１０の全体的構成を上方から見た平面図である。 第２のフレーム２００のモジュールケース２１０およびカバー２２０を示す拡大斜視図である。 第２のフレーム２００のアーム部２３０Ａを一部破断した状態で、アーム部２３０Ａおよび連結バンド部２４０Ａを示す拡大斜視図である。 図３に示すＡ−Ａ線に従ってテンプル本体４２Ａ、連結バンド部２４０Ａ、板バネ２５１および固定体２５２を切断し、各部材を分解して示す拡大断面図である。 図６に示すＢ−Ｂ線に従って回動軸２４６を切断した状態で、連結バンド部２４０Ａの左側面示す側面図である。 図６に示すＣ−Ｃ線に従って固定体２５２を切断して示す断面図である。 第２のフレーム２００が前方回動位置に位置している状態で、上記画像表示装置１の全体的構成を示す斜視図である。 第２のフレーム２００が前方回動位置に位置している状態で、第１のフレーム１０が使用者の頭部に装着された状態を示す斜視図である。 第２のフレーム２００が後方回動位置に位置している状態で、上記画像表示装置１の全体的構成を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態における連結バンド部２４０Ａ−１の下端部を前方から見た図面である。 図１２に示すＤ−Ｄ線に従って連結バンド部２４０Ａ−１を切断して示す部分断面図である。 第２の実施形態におけるテンプル本体４２Ａ−１を右側方から見た側面図である。 図１４に示すＥ−Ｅ線に従ってテンプル本体４２Ａ−１を切断して示す断面図である。 光電変換パネル４００がモジュールケース２１０−１の外周に設けられた本実施形態の変形例の画像表示装置１の全体的構成を示す斜視図である。

[第1の実施形態]
以下、本発明の眼鏡型の画像表示装置を単眼タイプの網膜走査型ディスプレイに適用した第１の実施形態について、添付図面を参照して説明する。一般には、網膜走査型ディスプレイは、画像信号に従って３原色のレーザ光などの画像光を発生する光束発生装置と、画像光を網膜上に投影するためにガルバノミラーを有する走査装置とを備えており、その構成および動作は特開２００６−２７６６３３号公報などにより公知である。このため、本実施形態では、網膜走査型ディスプレイの内部構成について、その詳細な説明を省略する。

《外観全体構成》
本実施形態に係る網膜走査型ディスプレイ１の外観全体構成について図１および図２を参照して説明する。図１は、眼鏡型の第１のフレーム１０が使用者に装着された状態を示し、図２は、使用者から第１のフレーム１０が取り外された状態を示す。網膜走査型ディスプレイ１は、眼鏡型の第１のフレーム１０と、保持機構５０と、保持機構５０により第１のフレーム１０に保持される画像表示ユニット１００と、第１のフレーム１０に回動可能に取り付けられる第２のフレーム２００とを有する。なお、本明細書および図面において、上下方向、前後方向および左右方向は、図１に示す使用者を基準として、図１に矢印で示す方向を指す。

〈フレームの構成〉
眼鏡型の第１のフレーム１０の詳細な構成について主に図２および図３を参照して説明する。図３は、画像表示ユニット１００を取り付けた第１のフレーム１０および第２のフレーム２００を上方から見た平面図である。図３において、第１のフレーム１０は、フロント本体２０と、左右一対のヨロイ部３０Ａ、３０Ｂと、左右一対のテンプル部４０Ａ、４０Ｂとを有している。本実施形態の第１のフレーム１０および第２のフレーム２００が、本発明の第１のフレームおよび第２のフレームの一例である。本実施形態のフロント本体２０およびヨロイ部３０Ａ、３０Ｂが、本発明のフロント部の一例である。本実施形態のテンプル部４０Ａ、４０Ｂが、本発明の一対のテンプル部の一例であり、本実施形態の画像表示ユニット１００が、本発明の画像表示ユニットの一例である。

（フロント本体の構成）
フロント本体２０は、図１に示す第１のフレーム１０の装着状態において、使用者の左右方向に延びて形成される。一対の鼻装着部２１Ａ、２１Ｂが、図３に示すようにフロント本体２０の中央部分に固定され、第１のフレーム１０の装着状態において使用者の鼻の上に装着される。保護カバー２２が、フロント本体２０の下部に固定され、図１に示す第１のフレーム１０の装着状態において、使用者の左右の眼を覆うように配置される。保護カバー２２は、透明な樹脂フィルムから形成され、画像表示ユニット１００の一部が使用者の眼に触れることを防止する。

（ヨロイ部の構成）
図３に示すように、左右一対のヨロイ部３０Ａ、３０Ｂが、フロント本体２０の左右両側端に固定され、左右方向に開くように後方に延びる。両ヨロイ部３０Ａ、３０Ｂは、フロント本体２０と一体に形成される。左右一対のテンプル部４０Ａ、４０Ｂは、上下方向に延びる取付ねじ４１Ａ、４１Ｂにより、両ヨロイ部３０Ａ、３０Ｂの後端に回動可能に取り付けられる。すなわち、両テンプル部４０Ａ、４０Ｂは、取付ねじ４１Ａ、４１Ｂの上下方向に延びる軸線を中心に回動可能である。図３に示すように、両ヨロイ部３０Ａ、３０Ｂの前方部分３１Ａ、３１Ｂは、外側に向かって突出して形成される。

（テンプル部の構成）
両テンプル部４０Ａ、４０Ｂは、テンプル本体４２Ａ、４２Ｂと、耳装着部分４３Ａ、４３Ｂと、補助案内体４４Ａ、４４Ｂとをそれぞれ有する。テンプル本体４２Ａ、４２Ｂは、ヨロイ部３０Ａ、３０Ｂの後端に回動可能に取り付けられるために取付部分４５Ａ、４５Ｂを備える。補助案内体４４Ａ、４４Ｂは、テンプル本体４２Ａ、４２Ｂと耳装着部分４３Ａ、４３Ｂとを連結する。両ヨロイ部３０Ａ、３０Ｂおよび両テンプル部４０Ａ、４０Ｂは同じ構成であるので、右側に位置するヨロイ部３０Ｂおよびテンプル部４０Ｂについてのみ、図２および図３を参照して説明する。

テンプル本体４２Ｂは、取付ねじ４１Ｂにより、ヨロイ部３０Ｂの後端に回動可能に取り付けられ、前後方向に延びる。図２に示すように、補助案内体４４Ｂは、テンプル本体４２Ｂの後端部に連結され、テンプル本体４２Ｂの下方において、テンプル本体４２Ｂに沿って前方に延びる。補助案内体４４Ｂは、テンプル本体４２Ｂから所定の間隔を置いて配置される。図３に示すように、補助案内体４４Ｂの前方部分は、第１のフレーム２０の内側に向かって湾曲しており、その前方部分の先端が外側に屈曲される。耳装着部分４３Ｂは、補助案内体４４Ｂの先端の屈曲部分に固定され、第１のフレーム２０の内側に湾曲して後方に延びる。図２に示すように、耳装着部分４３Ｂは、テンプル本体４２Ｂよりも下方に位置するように配置される。耳装着部分４３Ｂがテンプル本体４２Ｂよりも下方に位置する構成により、使用者が、視力を調整するための眼鏡を常時装着している状態で、本実施形態の第１のフレーム１０を装着する場合、第１のフレーム１０のフロント本体２０およびテンプル本体４２Ｂは、使用者がすでに装着している眼鏡のフロント本体およびテンプル部の上方に位置することから、眼鏡のフロント本体およびテンプル部と干渉することなく、使用者は第１のフレーム１０を支障なく装着することができる。

ヨロイ部３０Ｂとテンプル部４０Ｂとを取り付けるための構成について図３を参照して説明する。取付部分４５Ｂが、テンプル本体４２Ｂの左側面から突出して形成され、取付ねじ４１Ｂが挿通される挿通孔を有する。ヨロイ部３０Ｂは、上下方向において取付部分４５Ｂを挟持する後端部分を有する。この後端部分は、取付ねじ４１Ｂが挿通される挿通孔を有する。テンプル部４０Ａは、取付ねじ４１Ａの軸線を中心に回動可能にヨロイ部３０Ｂに取り付けられる。

〈保持機構および延出部材の構成〉
左右一対のテンプル部４０Ａ、４０Ｂの中で、使用者が希望する側のテンプル部に装着された画像表示ユニット１００の装着状態を保持するために、保持機構５０が設けられている。保持機構５０は、画像表示ユニット１００に取り付けられる取付具６０から主に構成される。

（延出部材の構成）
左右一対の延出部材５１Ａ、５１Ｂが、テンプル部４０Ａ、４０Ｂに設けられる。両延出部材５１Ａ、５１Ｂは同じ構成であるので、延出部材５１Ａについてのみ説明する。図３に示すように、延出部材５１Ａは、テンプル本体４２Ａの取付部分４５Ａの配置位置から前方に延び、テンプル本体４２Ａと一体に成形される。

（取付具の構成）
取付具６０の構成について、簡単に説明する。取付具６０は、取付具本体６１を有する。取付具本体６１は、前後方向に貫通する取付孔部を上方部分に有し、上下方向に延びる取付溝を下方部分に有する。取付孔部は、延出部材５１Ａの前端部が嵌入可能に形成され、取付溝は、画像表示ユニット１００に取り付けられた上下摺動体が嵌合可能に形成される。本実施形態では、取付具６０の構成により、画像表示ユニット１００は、左側の延出部材５１Ａに対して、上下方向の位置および左右方向の位置を調整することができ、また、上下摺動体上の回動軸の回りに回動位置を変化させることができる。

〈画像表示ユニットおよび制御装置の構成〉
画像表示ユニット１００は、画像光を発生する制御装置と、その発生された画像光を使用者の眼に導く光学系とを内蔵する。その制御装置は、３原色の映像信号供給回路、レーザ光源、レーザ駆動回路、３原色のレーザ光の結合光学系などを備える。画像表示ユニット１００に内蔵された光学系は、コリメートレンズ、水平走査部、垂直走査部、接眼レンズなどを含む。画像表示ユニット１００は、図３に示すように、光照射用開口の近傍に透明のハーフミラー１０１が角度調整可能に取り付けられる。本実施形態の画像表示ユニット１００が内蔵するコリメートレンズ、水平走査部、垂直走査部、接眼レンズなどの光学系が、本発明の画像表示ユニットが内蔵する光学系の一例であり、画像表示ユニット１００が光学系を介して照射するレーザ光が、本発明の光学系が発生する画像光の一例である。

画像表示ユニット１００は、レーザ光を内蔵の光学系を介してハーフミラー１０１に照射し、ハーフミラー１０１により屈折されたレーザ光が使用者の眼に照射される。使用者は、レーザ光が眼に照射されていない場合は、ハーフミラー１０１を通して眼前の背景を見ることができる。

〈第２のフレームの構成〉
第２のフレーム２００について、図２、図４ないし図８を参照して説明する。図２に示すように、第２のフレーム２００は、モジュールケース２１０と、カバー２２０と、モジュールケース２１０の左右側端部に固定された一対のアーム部２３０Ａ、２３０Ｂと、両アーム部に連結された一対の連結バンド部２４０Ａ、２４０Ｂとを有する。両連結バンド部２４０Ａ、２４０Ｂの下端部は、第１フレーム１０の両テンプル本体４２Ａ、４２Ｂの後端部に回動可能に連結される。

（モジュールケースおよびカバーの構成）
図４において、モジュールケース２１０は、合成樹脂により成形され、交換可能なバッテリーＢＴ１、ＢＴ２を収納する収納室２１１を有する。これらのバッテリーＢＴ１、ＢＴ２は、画像表示ユニット１００を動作させるための動作電圧を供給するための電源である。モジュールケース２１０は、電源回路部２１２を内蔵する。電源回路部２１２は、両バッテリーＢＴ１、ＢＴ２のプラス端子およびマイナス端子と接続可能な電気接点と、その電気接点が配置された回路基板とを含む。モジュールケース２１０は、左右の両側部の上方に、一対の開口２１３Ａ、２１３Ｂを有する。本実施形態では、電源回路部２１２は、両バッテリーＢＴ１、ＢＴ２を直列に接続する回路構成を有する。

図４において、カバー２２０は、合成樹脂により成形され、収納室２１１を覆うために設けられる。カバー２２０は、左右の両側部の下方に、一対の弾性係止爪を有する。図４において、左側の弾性係止爪２２１Ａのみが示される。一対の弾性係止爪は、モジュールケース２１０の一対の開口２１３Ａ、２１３Ｂに嵌入して、モジュールケース２１０の内壁と係合する。弾性係止爪２２１Ａは、開口２１３Ａに嵌入する。

本実施形態では、カバー２２０の上面２２２は、装飾パターンが描かれた面である。使用者は、異なる装飾パターンが描かれた複数種類のカバーの中から好みのカバーを選択して、カバー２２０と交換することができる。

本実施形態のモジュールケース２１０、カバー２２０および電源回路部２１２の組み合わせが、本発明の回路モジュールの一例であり、本実施形態の電源回路部２１２が、本発明の電源回路部の一例である。本実施形態のモジュールケース２１０、カバー２２０および収納室２１１が、本発明のモジュールケース、カバーおよび収納室の一例である。

（アーム部および連結バンド部の構成）
左側に配置されたアーム部２３０Ａおよび連結バンド部２４０Ａは、一対のバッテリーＢＴ１、ＢＴ２からの動作電圧を画像表示ユニット１００に供給するために供給リード線、電気接点およびスイッチなどの電圧供給要素を備える。この電圧供給要素を備える構成以外は、左右両側のアーム部および連結バンド部の基本的構成はほぼ同じであるので、主に左側のアーム部２３０Ａおよび連結バンド部２４０Ａについて、図５を参照して説明する。図５は、アーム部２３０Ａの一部を破断して、その内部に設けられた部材を示す。

アーム部２３０Ａは、合成樹脂により成形され、モジュールケース２１０の左側端部から下方に湾曲して延びる。アーム部２３０Ａは、モジュールケース２１０の左側端部に固定される。アーム部２３０Ａは、図５に示すように、中空に形成される。アーム部２３０Ａの内壁２３１は、内部空間を形成し、その内部空間はモジュールケース２１０の収納室２１１の収納空間と連通する。一対の電気接点２３２Ｐ、２３２Ｎが、アーム部２３０Ａの内壁２３１のうちで、前後に対向する２つの内壁部分に固定される。両電気接点２３２Ｐ、２３２Ｎは、互いに対向する面に湾曲した形状の突出部２３３Ｐ、２３３Ｎを有する。両電気接点２３２Ｐ、２３２Ｎは、アーム部２３０Ａの内部空間に配線された一対のリート線２３４Ｐ、２３４Ｎに接続される。リード線２３４Ｐは、直列接続された両バッテリーＢＴ１、ＢＴ２のバッテリーＢＴ１のプラス端子と電気接点２３２Ｐとを接続する。リード線２３４Ｎは、電気接点２３２ＮとバッテリーＢＴ２のマイナス端子とを接続する。案内ピン２３５が、アーム部２３０Ａの下端部の内部空間に突設される。

連結バンド部２４０Ａは、その上端部においてアーム部２３０Ａと伸縮自在に連結され、その下端部においてテンプル本体４２Ａと回動可能に連結される。連結バンド部２４０Ａは、図５において上下方向に延びる長溝２４１を有する。案内ピン２３５は、長溝２４１に嵌合し、アーム部２３０Ａと連結バンド部２４０Ａとの間の上下方向の相対移動を案内する。すなわち、長溝２４１に嵌合する案内ピン２３５は、アーム部２３０Ａと連結バンド部２４０Ａとが伸縮する動きを案内する。

連結バンド部２４０Ａは、その上端部において一対の可動接続片２４２Ｐ、２４２Ｎを有する。両可動接続片２４２Ｐ、２４２Ｎは、導電性材料から形成される。可動接続片２４２Ｐは、電気接点２３２Ｐの突出部２３３Ｐと接触する波形状の端縁部２４３Ｐを有する。可動接続片２４２Ｎは、電気接点２３２Ｎの突出部２３３Ｎと接触する波形状の端縁部２４３Ｎを有する。電気接点２３２Ｐ、２３２Ｎは、導電性の弾性材料により形成され、波形状の端縁部２４３Ｐ、２４３Ｎとの接触位置を自身の弾性力により保持することができる。両端縁部２４３Ｐ、２４３Ｎは、複数の異なる接触位置の中の任意の位置に設定するために複数の湾曲した凹部を有する。

連結バンド部２４０Ａは、可動接続片２４２Ｐ、２４２Ｎより下方の領域においてバンド本体２４４を有する。バンド本体２４４は、合成樹脂などの非導電性材料から形成される。一対の導電体２４５Ｐ、２４５Ｎが、上下方向に延びてバンド本体２４４に埋設される。両導電体２４５Ｐ、２４５Ｎは、両可動接続片２４２Ｐ、２４２Ｎにそれぞれ接続される。

（テンプル本体と連結バンド部との連結）
テンプル本体４２Ａと連結バンド部２４０Ａとを回動可能に連結する構成について、図６ないし図８を参照して説明する。図６は、図３に示されたＡ−Ａ線に従って切断し、各部材を分解して示す断面図である。

回動軸２４６が、テンプル本体４２Ａの左側面に固定され、その左側面から水平方向に突出する。２つの係止突起２４７、２４８が、テンプル本体４２Ａの左側面に突出して形成される。両係止突起２４７、２４８は、回動軸２４６を基準に上下方向に対称な位置に設けられ、半球状の形状を有する。

回動孔２４９が、連結バンド部２４０Ａの下端部に形成される。回動軸２４６が回動孔２４９に挿通される。多数の凹部２５０が、連結バンド部２４０Ａの右側面に形成される。多数の凹部２５０は、係止突起２４７、２４８と嵌合するように回動孔２４９の周りに等間隔で設けられ、各凹部２５０は半球状の形状を有する。

円形の板バネ２５１が、回動軸２４６に挿通される。板バネ２５１は、連結バンド部２４０Ａをテンプル本体４２Ａに向かって弾性力により付勢するために設けられる。この弾性力による付勢で、係止突起２４７、２４８と多数の凹部２５０との嵌合状態が保持される。

固定体２５２が、円柱形状を有し、連結バンド部２４０Ａを回動軸２４６に取り付けるために設けられる。固定体２５２は、回動軸２４６の先端部が挿入される支持孔２５３を有する。固定体２５２は、支持孔２５３を形成する内壁の所定位置に切欠部２５４を有する。弾性バネ片２５５が、回動軸２４６の先端部近傍に取り付けられる。この弾性バネ片２５５は、切欠部２５４に係合することができる。弾性バネ片２５５と切欠部２５４との係合は、弾性バネ片２５５の弾性力により保持され、固定体２５２が回動軸２４６に対して所定の回動位置に取り付けられることを保証する。連結バンド部２４０Ａおよび板バネ２５１が回動軸２４６に挿通された状態で、固定体２５２の右端面は、板バネ２５１を介して連結バンド部２４０Ａをテンプル本体４２Ａに対して押し付ける。

図７は、図６に示すＢ−Ｂ線に従って切断して連結バンド部２４０Ａを示す図面である。図７において、連結バンド部２４０Ａは、その下端部において導電体２５６Ｐおよび導電体２５６Ｎを有する。両導電体２５６Ｐ、２５６Ｎは、回動孔２４９の中心を中心にした円弧状の形状に形成される。導電体２５６Ｐは、導電体２４５Ｐに接続され、導電体２５６Ｎは、導電体２４５Ｎに接続される。図８は、図６に示すＣ−Ｃ線に従って切断された固定体２５２の断面図である。図６および図８において、固定体２５２は、その内部に固定台部２５７を有する。固定台部２５７は、一対の摺動接点２５８Ｐ、２５８Ｎを固定する。摺動接点２５８Ｐは、導電体２５６Ｐに接触し、導電体２５６Ｐに対して摺動可能である。摺動接点２５８Ｎは、導電体２５６Ｎに接触し、導電体２５６Ｎに対して摺動可能である。両摺動接点２５８Ｐ、２５８Ｎは、リード線２５９Ｐ、２５９Ｎにそれぞれ接続される。

図２に示すように、接続ライン２６０は、両リード線２５９Ｐ、２５９Ｎの束からなり、固定体２５２と画像表示ユニット１００との間を接続する。接続ライン２６０は、画像表示ユニット１００に対して、公知のプラグおよびコンセントからなる電気的接続要素により着脱可能に接続される。

本実施形態において、モジュールケース２１０とアーム部２３０Ａ、２３０Ｂとが連結される部分が、本発明の支持部分の一例である。本実施形態において、連結バンド部２４０Ａ、２４０Ｂとテンプル本体４０Ａ、４０Ｂとが連結される部分が、本発明の回動取付部分の一例である。本実施形態の回動軸２４６の軸線が、本発明の回動軸線の一例である。本実施形態において、電気接点２３２Ｐ、２３２Ｎ、リード線２３４Ｐ、２３４Ｎ、可動接続片２４２Ｐ、２４２Ｎ、導電体２４５Ｐ、２４５Ｎ、導電体２５６Ｐ、２５６Ｎ、摺動接点２５８Ｐ、２５８Ｎおよびリード線２５９Ｐ、２５９Ｎの組み合わせが、本発明の接続手段の一例である。本実施形態において、円弧状の導電体２５６Ｐ、２５６Ｎおよび摺動接点２５８Ｐ、２５８Ｎの組み合わせが、本発明のスイッチの一例である。

《動作および作用》
以上説明したように構成された本実施形態の動作および作用について、図９ないし図１１を参照して説明する。

〈画像表示ユニットの取り付け操作〉
本実施形態では、画像表示ユニット１００は、第１のフレーム１０の左側のみに取り付けられる構成であることから、先ず、使用者は、第１のフレーム１０を装着しない状態で、図３において取付ねじ４１Ａの軸線を中心に左側のテンプル部４０Ａを反時計回りに僅かに回動させ、延出部材５１Ａをヨロイ部３０Ａから離間させる。使用者は、取付具本体６１を延出部材５１Ａの前端部に前方から嵌入する。この嵌入操作により、取付具６０は第１のフレーム１０に保持される。

使用者は、画像表示ユニット１００の取り付け状態を確実に保持するために、図３において取付ねじ４１Ａの軸線を中心に時計回り方向にテンプル部４０Ａを回動させ、延出部材５１Ａおよび取付具本体６１をヨロイ部３０Ａに接近させる。この接近した状態において、ヨロイ部３０Ａの前方部分３１Ａは、取付具本体６１の前端面の前方に突出して位置する。この前方部分３１Ａの突出形状により、取付具本体６１が延出部材５１Ａ上を前方に移動して抜け落ちることが防止される。画像表示ユニット１００は、テンプル部４０Ａの回動という簡単な操作のみで、取付ねじの締め付けなどの特別な作業を必要とすることなく、延出部材５１Ａに確実に保持される。

〈第１のフレームの装着操作〉
画像表示ユニット１００が第１のフレーム１０に取り付けられた後に、使用者は、第２のフレーム２００のモジュールケース２１０が第１のフレーム１０のフロント本体２０に接近した前方回動位置まで、第２のフレーム２００を回動させる。この前方回動位置において、使用者は、固定体２５２から延びている接続ライン２６０を画像表示ユニット１００に接続する。図９は、第２のフレーム２００が前方回動位置に位置し、接続ライン２６０が画像表示ユニット１００に接続された状態を示す。

第２のフレーム２００が前方回動位置に位置している状態では、摺動接点２５８Ｎは、導電体２５６Ｎに接触しているが、摺動接点２５８Ｐは、導電体２５６Ｐに接触しない位置にある。すなわち、バッテリーＢＴ１、ＢＴ２からの動作電圧が画像表示ユニット１００に供給されない状態である。この状態で、使用者は、第１フレーム１０を顔面前方から装着する。図１０は、第２のフレーム２００が前方回動位置に位置する状態で、使用者が第１のフレーム１０を装着した状態を示す。第２のフレーム２００が前方回動位置に位置していることから、使用者は、第２のフレーム２００に邪魔されることなく、顔面の前方から第１のフレーム１０を容易に装着することができる。

〈第２のフレームの回動位置の調整操作〉
第２のフレーム２００が、図１０に示すように、使用者の顔面前方で、左右の両眼に近い位置に位置している状態では、使用者は、左右方向および斜め上方の視野が遮られる。また、モジュールケース２１０に内蔵されたバッテリーＢＴ１、ＢＴ２の重力が、使用者の鼻および顔面の一部など、使用者頭部の前方側に集中してかかり、長時間にわたり画像表示ユニット１００からの画像を見ることができないことがある。そこで、使用者は、第２のフレーム２００の回動位置を任意の位置に変更することで、第２のフレーム２００全体の重力が身体の一部に集中することを避けることできる。

使用者は、図１０に示す前方回動位置から、第２のフレーム２００を時計回りに回動させる。使用者が、前方の水平位置から４５度程度の位置まで回動させると、摺動接点２５８Ｎは、導電体２５６Ｎに接触し、摺動接点２５８Ｐも、導電体２５６Ｐに接触する状態になる。両摺動接点２５８Ｐ、２５８Ｎが両導電体２５６Ｐ、２５６Ｎに接触することにより、バッテリーＢＴ１、ＢＴ２から動作電圧が画像表示ユニット１００に供給される。使用者は、第１のフレーム１０を装着したまま第２のフレーム２００を回動させるのみで、画像表示ユニット１００への動作電圧の供給を開始させることができる。

使用者は、時々の使用し易さに応じて、図１に示す頭部の真上の回動位置などの任意の位置に、第１のフレーム１０を装着したまま第２のフレーム２００を回動させることができる。場合によって、使用者は、頭部の後方回動位置まで、第２のフレーム２００を回動させることができる。この第２のフレーム２００の回動位置は、係止突起２４７、２４８と多数の凹部２５０との嵌合により保持される。図１１は、使用者が装着していない状態で、第２フレーム２００を後方回動位置に回動させた状態を示す。本実施形態において、図１０に示すように、モジュールケース２１０などが使用者の両眼に近接して位置する状態に、第２のフレーム２００が回動された前方回動位置が、本発明の前方回動位置の一例である。本実施形態において、図１１に示すように、モジュールケース２１０などが使用者の頭部後方に位置する状態に、第２のフレーム２００が回動された後方回動位置が、本発明の後方回動位置の一例である。

[第２の実施形態]
本発明の第２の実施形態について、図１２ないし図１５を参照して説明する。第２の実施形態は、第２のフレームが第１のフレームに対して着脱可能に取り付けられる構成において、第１の実施形態と相違する。以下、第１の実施形態と相違する構成のみについて説明し、第１の実施形態と同一構成の部分には同一の番号を付して示す。

図１２は、第２の実施形態の画像表示装置１における連結バンド部２４０Ａ−１の下端部を示す。図１３は、図１２に示すＤ−Ｄ線に従う部分断面図である。連結バンド部２４０Ａ−１の下端部は、二股状に形成され、一対の脚部３００、３０１を有する。図１３に示すように、脚部３００は、回動孔部３０２と、下方に開放する開口部３０３とを有する。同様に、脚部３０１も、回動孔部３０４と、下方に開放する開口部３０５とを有する。脚部３００は、図７に示す第１の実施形態の連結バンド部２４０Ａと同様に、図１２に示す脚部３００の左側面に、回動孔部３０２の中心を中心とする円弧状の導電体２５６Ｐ、２５６Ｎを有する。両導電体２５６Ｐ、２５６Ｎは、バッテリーＢＴ１、ＢＴ２に接続される導電体２４５Ｐ、２４５Ｎとそれぞれ接続される。

図１２において、脚部３０１は、図６に示す第１の実施形態の連結バンド部２４０Ａと同様に、脚部３０１の右側面に、回動孔部３０４の周りに多数の凹部２５０を有する。

図１４は、テンプル本体４２Ａ−１の後端部を示す拡大右側面図である。図１５は、図１４に示すＥ−Ｅ線に従う断面図である。図１４において、一対の導電体３０６Ｐ、３０６Ｎが、テンプル本体４２Ａ−１に埋設される。第２の実施形態では、テンプル本体４２Ａ−１は、非導電性の合成樹脂から成形される。両導電体３０６Ｐ、３０６Ｎは、テンプル本体４２Ａ−１の前方先端部に位置する延出部材５１Ａまで配設される。両導電体３０６Ｐ、３０６Ｎと画像表示ユニット１００とは、公知のプラグおよびコンセントからなる電気的接続要素により接続される。この電気的接続要素は、図示しないが、図２に示す第１の実施形態の取付具６０などの取付具に設けられる。この取付具が延出部材５１Ａに嵌合したときに、両導電体３０６Ｐ、３０６Ｎと画像表示ユニット１００とが接続される構成である。

テンプル本体４２Ａ−１は、一対の摺動接点３０７Ｐ、３０７Ｎを有する。両摺動接点３０７Ｐ、３０７Ｎは、導電体３０６Ｐ、３０６Ｎにそれぞれ接続される。図１５において、両摺動接点３０７Ｐ、３０７Ｎは、テンプル本体４２Ａ−１の右側面から突出する。両摺動接点３０７Ｐ、３０７Ｎは、脚部３００の円弧状の導電体２５６Ｐ、２５６Ｎとそれぞれ接触することができる。係止突起２４７が、図６に示す第１の実施形態のテンプル本体４２Ａと同様に、テンプル本体４２Ａ−１の左側面に突出して設けられる。係止突起２４７は、脚部３０１の多数の凹部２５０と嵌合することができる。

一対の回動軸部３０８、３０９が、テンプル本体４２Ａ−１の左右両側面からそれぞれ突出して設けられる。両回動軸部３０８、３０９は、両脚部３００、３０１の両回動孔部３０２、３０４とそれぞれ嵌合することができる。両回動軸部３０８、３０９は、両脚部３００、３０１の開口部３０３、３０５の最も狭い開口幅より大きな直径を有する。両回動軸部３０８、３０９が回動孔部３０２、３０４と嵌合するときに、両脚部３００、３０１の下端部が弾性変形して、開口部３０３、３０５が押し広げられる。この開口部３０３、３０５の弾性変形により、連結バンド部２４０Ａ−１は、テンプル本体４２Ａ−１に対して着脱可能となる。また、連結バンド部２４０Ａ−１は、両回動軸部３０８、３０９を中心に回動可能にテンプル本体４２Ａ−１に連結される。第２の実施形態では、第２のフレーム２００が、第１のフレーム１０に対して着脱可能であることから、モジュールケース２１０内の電源回路部２１２、および導電体２４５Ｐ、２４５Ｎなどの電気的接続手段の保守および点検を容易に行うことができる。

第２の実施形態における両回動軸部３０８、３０９の軸線が、本発明の回動軸線の一例である。第２の実施形態における一対の脚部３００、３０１、回動孔部３０２、３０４、開口部３０３、３０５および一対の回動軸部３０８、３０９の組み合わせが、本発明の連結機構の一例である。

[変形例]
本発明は、本実施形態に限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない限り、種々の変更を加えることができる。

（１）本実施形態は、フレーム１０の左右両側の一方に画像表示ユニット１００を取り付ける単眼型の画像表示装置であったが、２つの画像表示ユニットをフレームの左右両側にそれぞれ取り付ける両眼型の画像表示装置であってもよい。また、１つの画像表示ユニット１００が、左右両側のいずれかに選択的に取り付けられる単眼型の画像表示装置であってもよい。

（２）本実施形態は、バッテリーＢＴ１、ＢＴ２がモジュールケース２１０に交換可能に収納される構成であったが、バッテリーに代わって、発電機能を有する装置がモジュールケースに設けられてもよい。たとえば、図１２に示すように、光電変換パネル４００がモジュールケース２１０−１の外周面に設けられ、モジュールケース２１０−１の内部に光電変換パネル４００が光起電力効果を利用して発電した電力を蓄えるコンデンサなどを含む蓄電器４０１を内蔵する構成であってもよい。発電機能を有する装置の他の一例として、電磁誘導効果を利用して発電する振動発電機がモジュールケースの内部に内蔵されてもよい。図１２に示す変形例において、バッテリーが存在しないことから、カバーは不要と考えられるが、装飾パターンが施されたカバー２２０−１は、本実施形態のカバー２２０と同様に使用者の好みに応じて、モジュールケース２１０−１に対して交換可能に取り付けられる構成でもよい。図１２に示す変形例において、光電変換パネル４００および蓄電器４０１が、本発明の光電変換パネルおよび蓄電器の一例である。

（３）本実施形態では、一対のテンプル本体４２Ａ、４２Ｂが、フロント本体２０に固定された一対のヨロイ部３０Ａ、３０Ｂに回動可能に取り付けられる構成であるが、これに代えて、テンプル本体がフロント本体の左右両側端に直接に固定される構成であってもよい。この構成においては、取付具６０などの画像表示ユニットを取り付ける取付具がテンプル本体に固定され、画像表示ユニットは、取付具に対して着脱可能に取り付けられる構成が考えられる。

（４）第１の実施形態では、固定体２５２と画像表示ユニット１００とが、第１のフレーム１０と別体の接続ライン２６０により接続される構成であったが、これに代えて、固定体と画像表示ユニットとを電気的に接続する導電体が、テンプル本体に埋設される構成であってもよい。

（５）本実施形態では、第２のフレーム２００は、連結バンド部２４０Ａの上端部がアーム部２３０Ａの内部空間に挿入される長さに応じて、伸縮する構成であったが、この構成に代えて、連結バンド部自体が弾性変形し、導電体２４５Ｐ、２４５Ｎに相当する導電体が巻き取りコードの形式で伸縮する構成であってもよい。

（６）本実施形態では、モジュールケース２１０が動作電圧を供給するための電源回路部２１２のみを内蔵する構成であったが、これに代えて、モジュールケースが画像表示ユニットの表示制御を行う制御回路部をも内蔵する構成であってもよい。この構成においては、アーム部および連結バンド部は、動作電圧を供給するための導電体のほかに、画像制御信号を供給するための導電体、或いは、画像光を供給するための光ファイバなどの光供給手段をも配置される構成となる。

１ 網膜走査型ディスプレイ
１０ 第１のフレーム
２０ フロント本体
３０Ａ、３０Ｂ ヨロイ部
４０Ａ、４０Ｂ テンプル部
４２Ａ、４２Ｂ、４２Ａ−１ テンプル本体
５０ 保持機構
５１Ａ、５１Ｂ 延出部材
１００ 画像表示ユニット
２００ 第２のフレーム
２１０ モジュールケース
２２０ カバー
２３０Ａ、２３０Ｂ アーム部
２４０Ａ、２４０Ｂ、２４０Ａ−１ 連結バンド部
２１１ 収納室
２１２ 電源回路部
２３２Ｐ、２３２Ｎ 電気接点
２３４Ｐ、２３４Ｎ、２５９Ｐ、２５９Ｎ リード線
２４２Ｐ、２４２Ｎ 可動接続片
２４５Ｐ、２４５Ｎ、２５６Ｐ、２５６Ｎ 導電体
２４６ 回動軸
２５８Ｐ、２５８Ｎ 摺動接点
ＢＴ１、ＢＴ２ バッテリー
３００、３０１ 脚部
３０２、３０４ 回動孔部
３０３、３０５ 開口部
３０８、３０９ 回動軸部
４００ 光電変換パネル
４０１ 蓄電器

Claims (9)

1. 使用者の眼前において左右方向に延びて使用者の鼻に装着されるフロント部と、そのフロント部の左右両側端に取り付けられ、使用者の耳に装着されるように前記フロント部の左右両側端から後方に延びる一対のテンプル部とを含む第１のフレームと、
   使用者に画像を表示するために画像光を発生する光学系を内蔵し、前記第１のフレームに取り付けられる画像表示ユニットと、
   使用者が前記第１のフレームを装着したときに前記フロント部が延びる左右方向に沿う方向に延びる回動軸線を中心に回動可能に前記一対のテンプル部に取り付けられる第２のフレームと、
   前記画像表示ユニットへ電力を供給するための電源回路部を含み、前記第２のフレームにより支持された回路モジュールと、
   前記回路モジュールと前記画像表示ユニットとを電気的に接続する接続手段とを備えた眼鏡型の画像表示装置。
2. 前記第２のフレームは、前記第１のフレームを装着している使用者の頭部の前方に回動した前方回動位置と、その使用者の頭部の後方に回動した後方回動位置との間で、回動可能であるように前記一対のテンプル部に取り付けられる請求項１に記載の眼鏡型の画像表示装置。
3. 前記第２のフレームの前記回動軸線は、前記一対のテンプル部のうちで、使用者の耳に装着される部分に近接して位置する請求項１または２に記載の眼鏡型の画像表示装置。
4. 前記電源回路部は、前記画像表示ユニットへの供給電力を蓄えるバッテリーと接続可能に構成され、
   前記回路モジュールは、前記バッテリーを交換可能に収納する収納室を備える請求項１〜３のいずれかに記載の眼鏡型の画像表示装置。
5. 前記回路モジュールは、前記第２のフレームにより支持されたモジュールケースと、そのモジュールケースに交換可能に取り付けられるカバーとを備える請求項１〜４のいずれかに記載の眼鏡型の画像表示装置。
6. 前記第２のフレームは、前記回路モジュールの左右両側端を支持する支持部分と、前記一対のテンプル部に回動可能に取り付けられた回動取付部分との間で、伸縮自在に構成される請求項１〜５のいずれかに記載の眼鏡型の画像表示装置。
7. 前記第２のフレームが前記一対のテンプル部に着脱可能に取り付けられるように、前記第２のフレームと前記一対のテンプル部との間に設けられた連結機構を備える請求項１〜６のいずれかに記載の眼鏡型の画像表示装置。
8. 前記電源回路部から前記画像表示ユニットへ電力を供給し、または、その供給を遮断するために開閉動作を行うスイッチを備え、
   前記スイッチは、前記一対のテンプル部に対する前記第２のフレームの回動角度に応じて開閉動作を行うように構成される請求項１〜７のいずれかに記載の眼鏡型の画像表示装置。
9. 前記回路モジュールは、照射される光を電力に変換する光電変換パネルと、前記光電変換パネルが発生した電力を蓄える蓄電部とを備える請求項１〜８のいずれかに記載の眼鏡型の画像表示装置。

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