JP5245981B2 - ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents

Description

本発明は、頭部に装着して使用するヘッドマウントディスプレイに関する。

近年、使用者の頭部に装着されるタイプの画像表示装置、いわゆるヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display：HMD）が広く知られている。ヘッドマウントディスプレイは、例えばバーチャルリアリティや個人用シアターとして、既に製品化がなされている。将来的には、その携帯性故に、例えばウェアラブルコンピュータなどの分野においての利用が期待されている。

これらのヘッドマウントディスプレイは、一般的に、使用者の眼前に配設し使用者に認識させるための画像を投影する投影ユニットと、同投影ユニットを使用者の眼前に位置させる支持部材とを備えており、この支持部材を頭部に装着し、投影ユニットに画像を表示したり、また、投影ユニットから画像光を出射して瞳孔に入射させ、網膜に直接結像することで、使用者に画像を認識させるようにしている。

現在までに、ヘッドマウントディスプレイの支持部材は、様々な形状が提案されている。中でも、略眼鏡型とした支持部材（以下、眼鏡型フレームともいう。）を備えるヘッドマウントディスプレイは、装着が容易でありながら、投影ユニットを眼前に比較的正確に配置することができるという長所を有している（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−１７６０９６号公報

しかしながら、上記従来の眼鏡型フレームにおいては、画像の投影に適した位置に投影ユニットを配置する必要性から、使用者の眼前に配置されるフロント部分の撓み量が少なく設計されている場合が多く、例えば、不特定多数の人が装着する用途に用いた際に、頭部形状の個人差により、良好な装着感が得られない場合があった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、使用者の頭部の形状に応じて可及的にフィットさせることのできるヘッドマウントディスプレイ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に係る発明は、画像情報に応じた画像を使用者の眼の網膜に投影する投影部を眼鏡型フレームに取付けたヘッドマウントディスプレイにおいて、前記眼鏡型フレームの左右テンプルの中途に平面視Z字状の弾性屈曲部を設け、前記投影部を前記眼鏡型フレームのうち前記弾性屈曲部よりも前方に配置すると共に、前記弾性屈曲部は側面視においてもZ字状に形成した。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記前記弾性屈曲部は、前記テンプルの先端側から順に形成した第１Ｖ字状屈曲部と第２Ｖ字状屈曲部とにより形成して平面視Z字状とし、当該第１Ｖ字状屈曲部に前記ケーブル保持部を取付け可能としたことに特徴を有する。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記眼鏡型フレームは、前記左右テンプルと、当該左右テンプルを支軸を介して連結したフロントフレームとを備え、前記左右テンプルに前記支軸を基端として前方に突出する突出部を形成し、当該突出部に前記投影部に形成された取付け凹部を嵌合可能としたことに特徴を有する。

また、請求項４に係る発明は、請求項１又は２に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記眼鏡型フレームは、前記左右テンプルと、当該左右テンプルを支軸を介して連結したフロントフレームとを備え、前記投影部を前記フロントフレームに配置したことに特徴を有する。

本発明によれば、眼鏡型フレームの左右テンプルの中途に平面視Z字状の弾性屈曲部を設けたため、使用者の頭部の形状に応じて可及的にフィットさせることのできるヘッドマウントディスプレイを提供することができる。

本実施形態に係るＨＭＤの外観を示す説明図である。 本実施形態に係るＨＭＤの電気的構成及び光学的構成を示した説明図である。 頭部装着具を装着した使用者を示す説明図である。 頭部装着具の外観を示した斜視図である。 眼鏡型フレームの平面視及び側面視における外観を示した説明図である。 弾性屈曲部の撓みを示した説明図である。 眼鏡型フレームのヨロイ部近傍及び投影部の取付部材を示した説明図である。 ケーブル保持部及び弾性屈曲部を示した説明図である。 テンプルの開閉に伴う投影部の動き及び取り外しの状態を示した説明図である。

以下、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１（以下、ＨＭＤ１ともいう。）について、図面を参照しながら説明する。
〔ＨＭＤの構成〕
まず、ＨＭＤ１の全体的な構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、ＨＭＤ１の外観を示す説明図である。

図１に示すように、本実施形態に係るＨＭＤ１は、画像信号に応じた強度のレーザ光を画像光として出射するコントロールユニット２と、コントロールユニット２から出射された画像光を伝送する光ファイバケーブル５０（後述）を備えた伝送ケーブル部３と、頭部に装着することで、伝送された画像光を走査して使用者の眼に投射し、使用者に対して画像を表示するための頭部装着具４とを備えている。なお、伝送ケーブル部３は、後述の投影部１０に備えられた水平走査部８０及び垂直走査部９０と後述の光源ユニット１１との間で同期をとるための水平駆動信号６１、垂直駆動信号６２を伝送する駆動信号伝送用ケーブルも有している。

コントロールユニット２は、内蔵したコンテンツ記憶部に記憶されたコンテンツ情報に基づいて画像信号を形成し、この画像信号に応じた強度のレーザ光を画像光として伝送ケーブル部３へ出射する。また、コントロールユニット２には、外部入出力端子５が形成されており、外部からの画像信号を入力したり、図示しないパーソナルコンピュータ等との間で画像信号を形成するためのコンテンツ情報などの送受信を可能としている。なお、ここでコンテンツ情報とは、文字を表示させるためのデータ、画像を表示させるためのデータ及び動画を表示させるためのデータのうちの少なくとも１つのデータで構成されるものであり、例えば、パソコン等で使用される文書ファイルや画像ファイル、動画ファイル等である。

頭部装着具４は、伝送ケーブル部３により伝送されてきた画像光を、使用者が表示画像として認識可能とするために走査する投影部１０と、この投影部１０を支持する眼鏡型フレーム６とで構成している。本実施形態に係るＨＭＤ１は、この眼鏡型フレーム６に特徴を有するものであり、具体的な構成については後に詳述する。

投影部１０は、各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）毎に強度変調された画像光を２次元方向に走査した画像光を使用者の眼Ｙに入射させ、使用者の眼Ｙの網膜上で画像光を２次元方向に走査することにより、使用者に画像情報に応じた画像を視認させる網膜走査ディスプレイを構成している。

この投影部１０には、使用者の眼Ｙと対向する位置にハーフミラー９が設けられている。そのため、外光Ｌａはハーフミラー９を透過して使用者の眼Ｙに入射され、投影部１０から出射される画像光Ｌｂはハーフミラー９で反射して使用者の眼Ｙに入射されて、使用者は外光Ｌａによる外景に画像光による画像を重ねて視認することができる。

このようにＨＭＤ１は、外光を透過しつつ、画像光を使用者の眼Ｙに投射するシースルー型のＨＭＤとしている。なお、本実施形態ではシースルー型のＨＭＤについて説明するが、必ずしもシースルー型である必要はなく、又光走査型である必要もない。

〔ＨＭＤの電気的構成及び光学的構成〕
次に、図２を参照しながら、ＨＭＤ１の電気的構成及び光学的構成について説明する。図２は、電気的構成及び光学的構成を示した説明図である。

図２に示すように、ＨＭＤ１は、コントロールユニット２と、ハーフミラー９と、投影部１０とを備え、コントロールユニット２内には、ＨＭＤ１全体の動作を統括制御する制御部３０と、この制御部３０から供給される画像信号Ｓから画像情報を画素単位で読み出し、読み出した画素単位の画像情報に基づいてＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各色毎に強度変調されたレーザ光を生成して出射する光源ユニット１１が設けられている。なお、光源ユニット１１をコントロールユニット２内に設けるのではなく、投影部１０内に設けるようにしてもよい。

（光源ユニット１１）
光源ユニット１１には、画像を合成するための要素となる信号等を発生する画像信号供給回路１３が設けられている。外部入出力端子５を介して外部接続した図示しない機器類から供給される画像データや、比較的大容量の記憶領域を有するコンテンツ記憶部１４に予め記憶されたコンテンツ情報に基づく画像データが制御部３０に入力されると、制御部３０はその画像データに基づいて画像信号Ｓを生成して画像信号供給回路１３に送る。画像信号供給回路１３は、画像信号Ｓに基づいて、表示画像を形成するための要素となる各信号を画素単位で生成する。すなわち、画像信号供給回路１３からは、Ｒ（赤色）画像信号６０ｒ，Ｇ（緑色）画像信号６０ｇ，Ｂ（青色）画像信号６０ｂが生成されて出力される。また、画像信号供給回路１３は、水平走査部８０で使用される水平駆動信号６１と、垂直走査部９０で使用される垂直駆動信号６２とをそれぞれ出力する。なお、コンテンツ記憶部１４は、例えば、ハードディスクの如き磁気的記憶媒体や、ＣＤ−Ｒの如き光学的記憶媒体や、フラッシュメモリ等とすることができる。

また、光源ユニット１１には、画像信号供給回路１３から画素単位で出力されるＲ画像信号６０ｒ、Ｇ画像信号６０ｇ、Ｂ画像信号６０ｂの各画像信号６０ｒ，６０ｇ，６０ｂをもとに、それぞれ強度変調されたレーザ光（「光束」とも呼ぶ。）を出射するように、Ｒレーザ６３，Ｇレーザ６４，Ｂレーザ６５をそれぞれ駆動するためのＲレーザドライバ６６，Ｇレーザドライバ６７，Ｂレーザドライバ６８が設けられている。各レーザ６３，６４，６５は、例えば、半導体レーザや高調波発生機構付き固体レーザとして構成することが可能である。なお、半導体レーザを用いる場合は駆動電流を直接変調して、レーザ光の強度変調を行うことができるが、固体レーザを用いる場合は、各レーザそれぞれに外部変調器を備えてレーザ光の強度変調を行う必要がある。

さらに、光源ユニット１１は、各レーザ６３，６４，６５より出射されたレーザ光を平行光にコリメートするように設けられたコリメート光学系７１，７２，７３と、このコリメートされたレーザ光を合波するためのダイクロイックミラー７４，７５，７６と、合波されたレーザ光を光ファイバケーブル５０に導く結合光学系７７とが設けられている。

従って、各レーザ６３，６４，６５から出射したレーザ光は、コリメート光学系７１，７２，７３によってそれぞれ平行化された後に、ダイクロイックミラー７４，７５，７６に入射される。その後、これらのダイクロイックミラー７４，７５，７６により、各レーザ光が波長に関して選択的に反射・透過される。そして、これら３つのダイクロイックミラー７４，７５，７６にそれぞれ入射した３原色のレーザ光は、波長選択的に反射または透過して結合光学系７７に達し、集光されて光ファイバケーブル５０へ出力される。なお、光ファイバケーブル５０は、図１にて示した伝送ケーブル部３内に収容されている。

（投影部１０）
光源ユニット１１と使用者の眼Ｙとの間に位置する投影部１０には、光源ユニット１１で生成され、光ファイバケーブル５０を介して出射されるレーザ光を平行光化するコリメート光学系７９と、このコリメート光学系７９で平行光化されたレーザ光を画像表示のために水平方向に往復走査する水平走査部８０と、水平走査部８０で水平方向に走査されたレーザ光を垂直方向に走査する垂直走査部９０と、水平走査部８０と垂直走査部９０との間に設けられた第１リレー光学系８５と、このように水平方向と垂直方向に走査されたレーザ光を瞳孔１０１ａへ出射するための第２リレー光学系９５とが設けられている。

水平走査部８０及び垂直走査部９０は、光ファイバケーブル５０から入射されたレーザ光を画像として使用者の網膜１０１ｂに投影可能な状態にするために、水平方向と垂直方向に走査して走査光束とする光学系である。以下の説明において、この水平走査部８０及び垂直走査部９０を総称して走査部ともいう。

水平走査部８０は、レーザ光を水平方向に走査するため偏向面を有する共振型の偏向素子８１と、この偏向素子８１を共振させて偏向素子８１の偏向面を揺動させる駆動信号を水平駆動信号６１に基づいて発生する水平走査駆動回路８２を備えている。

一方、垂直走査部９０は、レーザ光を垂直方向に走査するため偏向面を有する共振型の偏向素子９１と、この偏向素子９１の偏向面を共振状態で揺動させる駆動信号を垂直駆動信号６２に基づいて発生する垂直走査制御回路９２とを備え、表示すべき画像の１フレームごとに、画像を形成するためのレーザ光を最初の水平走査線から最後の水平走査線に向かって垂直に走査する。ここで「水平走査線」とは、水平走査部８０による水平方向への１走査を意味する。

また、水平走査部８０と垂直走査部９０との間でレーザ光を中継する第１リレー光学系８５は、偏向素子８１の偏向面によって水平方向に走査されたレーザ光を偏向素子９１の偏向面に収束させる。そして、このレーザ光が偏向素子９１の偏向面によって垂直方向に走査されて画像光Ｌｂとして、正の屈折力を持つ２つのレンズ９５ａ，９５ｂが直列配置された第２リレー光学系９５を介して、眼Ｙの前方に位置させたハーフミラー９で反射されて使用者の瞳孔１０１ａに入射し、網膜１０１ｂ上に画像信号Ｓに応じた表示画像が投影される。これにより、使用者はこの画像光Ｌｂを、表示画像として認識することとなる。

また、第２リレー光学系９５においては、レンズ９５ａによって、それぞれのレーザ光がそのレーザ光の中心線を相互に略平行にされ、かつそれぞれ収束レーザ光に変換される。そして、レンズ９５ｂによってそれぞれほぼ平行なレーザ光となると共に、これらのレーザ光の中心線が使用者の瞳孔１０１ａに収束するように変換される。このレンズ９５ｂは、走査部で走査された画像光Ｌｂ（レーザ光）を使用者の眼Ｙに入射させて、使用者の網膜１０１ｂ上に画像信号Ｓに応じた画像を投影する接眼光学系として機能する。

次に、頭部装着具４を構成する眼鏡型フレーム６の具体的な構成について、図３〜図９を用いながら説明する。

〔頭部装着具４の特徴〕
まず、頭部装着具４の特徴点について、図３を用いて説明する。図３は頭部装着具４を装着した使用者を示す説明図である。

図３に示すように、頭部装着具４は、視力矯正用の一般的な眼鏡の装着と同様に装着することで、投影部１０を容易に眼前に配置できるよう構成している。

また、特徴的には、眼鏡型フレーム６のテンプル１６の撓み量を増やすべく、中途部がＺ型に形成されており、使用者の頭部形状の違いに応じて形状が変化し、さまざまな使用者の頭部に可及的にフィットさせることができるよう構成している。すなわち、撓みを生起するＺ型のサスペンション構造を備えている。

また、投影部１０より延出する伝送ケーブル部３を、眼鏡型フレーム６のテンプル１６に取付可能としており、使用者が頭部装着具４を装着した際に、伝送ケーブル部３による煩わしさを感じさせることがない。

しかも、テンプル１６のＺ型の形状は、看者にスタイリッシュな印象を与える優れた意匠となっている。

〔頭部装着具４の構成概要〕
次に、本実施形態に係るＨＭＤ１の頭部装着具４の構成概要について、図４を用いながら説明する。図４は頭部装着具４の外観を示した斜視図である。

頭部装着具４の眼鏡型フレーム６は、図４に示すように、使用時に、使用者の眼前に位置するフロント部１５と、同フロント部１５の左右両端より後方へ伸延するテンプル１６,１６とで、外観視略眼鏡型に構成されている（図３参照）。

フロント部１５は、左右方向へ架け渡されたフロントフレーム１７と、同フロントフレーム１７の両端部近傍に設けられているバイザー挟持部１８,１８に取り付られたバイザー部１９とを備えている。

フロントフレーム１７は、視力矯正用の一般的な眼鏡に比して前後方向に厚く、左右のテンプル１６,１６を左右方向に大きく開いた場合でも、撓みが少ないように形成している。なお、このフロントフレーム１７を構成する素材としては、撓みの少ない金属や樹脂が好適である。

また、フロントフレーム１７の左右端部は後方へ屈曲伸延して略Ｌ字状のヨロイ部２１を形成しており、その先端部には、テンプル１６を揺動自在に連結する支軸としての丁番部２２がそれぞれ設けられている。また、フロントフレーム１７の略中央部には、フロント部１５を使用者の鼻部で支えるための鼻あて部２０が設けられている。

図４中、右側のテンプル１６には、投影部１０が配設されており、同投影部１０より伸延する伝送ケーブル部３の中途部が、テンプル１６の中途にケーブル保持部２３によって固定されるよう構成している。

〔テンプル１６の具体的な構成〕
図５（ａ）は眼鏡型フレーム６の平面視における外観図であり、図５（ｂ）は眼鏡型フレーム６の側面視における外観図である。なお、以下の説明において、「内方」とはテンプル１６,１６を開いた状態（図５（ａ）に示す状態）で、それぞれのテンプル１６,１６よりも中心線Ｘ寄りの方向を意味し、「外方」とは中心線Ｘから離れる方向を意味する。

図５（ａ）に示すように、テンプル１６,１６は、中心線Ｘに対して左右対称に取り付けられている。また、テンプル１６,１６は、それぞれ中途部に平面視略Ｚ字状の弾性屈曲部２４を備えており、使用者が眼鏡型フレーム６を装着した際に、この弾性屈曲部２４が撓んでテンプル１６,１６が頭部形状に合わせてフィットするよう構成されている。なお、このテンプル１６，１６を構成する素材としては、フロントフレーム１７に比して撓みの大きい金属や樹脂が好適である。

具体的には、左右それぞれのテンプル１６は、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ヘアピン状に中途で鋭角に折り返して形成された平面視略Ｖ字形状をなすテンプル前片２７と、このテンプル前片２７に連結されて使用者の側頭部（耳の上部付け根）から後頭部にかけてフィットするよう湾曲させて形成したテンプル後片２８とで構成している。

平面視略Ｖ字状に形成されたテンプル前片２７は、フロントフレーム１７側をなす長片２５と、この長片２５とでＶ字形状をなす短片２６とからなり、長片２５の前端部近傍は、丁番部２２を介してフロント部１５に揺動自在に連結されている。また、図５（ｂ）に示すように、当該長片２５はやや外方へ湾曲しながら後方へ伸延するとともに、後端部には下方に略直角に折曲して短片２６と連続する折曲部２９が形成されている。

長片２５と一体的に同一板材で形成された短片２６は、折曲部２９の下端部から前方へ伸延している。具体的には、短片２６は、平面視において、折曲部２９から前方へ内方寄りに伸延させつつ、先端部を外方へ角度αで折曲して形成し（図５（ａ）参照）、内方から外方へ向かう力によって撓みやすい構造としている。なお角度αは約１５５〜１６５°としている。また、短片２６は、側面視において、長片２５の折曲部２９下端から前方へ向け、やや斜め下方へ伸延させており（図５（ｂ）参照）、その先端部、すなわち、前述の角度αをもって折曲させた部分にテンプル後片２８をろう付にて接合している。なお、このテンプル後片２８は、後部をやや下方へ向けて内方よりに伸延させた形状としており、装着した際の皮膚との接触を良好とするために略全体を樹脂で被覆している。

以上説明してきた構成とすることで、テンプル前片２７には、図５（ａ）にも示すように、長片２５の後方側一部と短片２６とにより、後端部に平面視略Ｖ字状の第１Ｖ字状屈曲部３１及び第２Ｖ字状屈曲部３２が形成され、かかる第１Ｖ字状屈曲部３１及び第２Ｖ字状屈曲部３２により、平面視及び側面視において略Ｚ字状の弾性屈曲部２４が構成される。

換言すれば、弾性屈曲部２４は、前記テンプル１６の先端側から順に形成した第１Ｖ字状屈曲部３１と第２Ｖ字状屈曲部３２とにより形成して平面視Z字状としている。

このように、テンプル１６の中途に、平面視Z字状の弾性屈曲部２４を設けたため、視力矯正用の眼鏡などに見られる平面視直線状で側面視Ｊ字状の単純なテンプルに比して、撓み量を更に増やすことができ、異なった顔幅や頭部形状に対し柔軟に対応させることができる。

また、平面視直線状の単純なテンプルは、頭部の最大幅の部分に、内方へ向かう締め付け力が一点集中しがちであるが、Ｚ字状の弾性屈曲部を有するテンプル１６によれば、力が分散されて、使用者が過剰な締め付け感を感じてしまうことを防止できる。

例えば、使用者が装着する前の状態では、図６（ａ）に示すように、短片２６が自由状態となっているが、使用者が装着すると使用者の顔幅に応じて弾性屈曲部２４は外方へ付勢されるとともに、図６（ｂ）に示すように、テンプル後片２８の後端部近傍は内方へ移動し、使用者の後頭部近傍を穏やかに包み込んでフィットすることとなる。

また、さらに頭部鉢周りの大きい人や顔幅の広い人が装着した場合、弾性屈曲部２４はさらに外方へ付勢されるとともに、図６（ｃ）に示すように、テンプル後片２８の後端部近傍はさらに内方へ移動し、使用者の後頭部近傍をよりしっかりと包み込んでフィットすることとなる。

しかもこの際、使用者の頭部にかかる力は、一点に集中せず、テンプル後片２８略全体から包み込むように付与されることとなるため、使用者は、過度な締め付け感を感じることがない。

また、本実施形態に係る眼鏡型フレーム６では、側面視Ｚ字状に構成しているために、弾性屈曲部２４を備えていない単純なテンプルに対して、テンプル１６，１６の前方側と後方側とで上下方向の幅を大きくとることができる。

すなわち、ＨＭＤ１では投影部１０の配置を使用者の眼前に配置することになるため、フロント部１５のフロントフレーム１７が邪魔にならないように、フロントフレーム１７を通常の眼鏡よりも上方に配置する必要があり、フロントフレーム１７の高さ位置が使用者の耳よりもかなり上方にせざるを得ない。そのため、一般的な単純な直線状のテンプルでは上下方向の幅を広くせざるを得ず、重量的な課題が出てくる。しかし、本実施形態に係る眼鏡型フレーム６では、テンプル１６，１６を側面視Ｚ字状に構成しているために、テンプル１６，１６の上下方向の厚みを厚くする必要がなく、軽量化を図ることができる。

〔眼鏡型フレーム６への投影部１０の取付〕
テンプル１６には、それぞれ長片２５の前端部を、丁番部２２を基端としてさらに前方に延出させて突出させた突出部３３が形成されており、図３及び図４にも示したように、投影部１０を眼鏡型フレーム６のうち前記弾性屈曲部２４よりも前方に取り付け可能としている。

この投影部１０の取り付け状態について説明すると、図７（ａ）に示すように、突出部３３には、その先端部近傍に取付け凹部３９が形成されている。

一方、投影部１０は、図７（ｂ）に示すように、伝送ケーブル部３が延出する基端部４５と、使用者の眼前に望ませるハーフミラー９を備えた先端部３４とで平面視略Ｌ字状に形成しており、基端部４５の内側面３５には、眼鏡型フレーム６と連結させるための取付部材３６を備えている。

この取付部材３６は、投影部回動軸３７を介して投影部１０を回動自在に連結する一方、その上部に突出部３３の断面形状と略同型の取付挿入孔３８が形成されている。

また、取付挿入孔３８内には、前述の取付け凹部３９と嵌合する取付凸部（図示せず）が形成されている。

そして、取付挿入孔３８に突出部３３を挿入することで、眼鏡型フレーム６に投影部１０を取付け可能としている。また、この際、前述の取付け凹部３９と取付凸部とが嵌合して、挿入後の位置決めを容易としている。

また、ヨロイ部２１には、その側面部、すなわち、テンプル１６を左右方向に開いた際に突出部３３が対向する部位を一部肉薄状としてヨロイ凹部４０が形成されている。このヨロイ凹部４０は、取付挿入孔３８に突出部３３を挿入して眼鏡型フレーム６に投影部１０を取付けてテンプル１６を左右方向に開いた際に、取付挿入孔３８周囲の肉厚を逃がすための部位である。

また、ヨロイ凹部４０の先端には、フロントフレーム１７を外方へ膨出させて形成した脱落防止凸部４１が備えられている。この脱落防止凸部４１は、テンプル１６を左右方向に開いた状態において、投影部１０が前方に移動しないように規制し、投影部１０が突出部３３から抜け落ちるのを防止するためのものである。

〔第１Ｖ字状屈曲部３１〕
本実施形態に係るＨＭＤ１の眼鏡型フレーム６では、図３及び図４にも示したように第１Ｖ字状屈曲部３１にケーブル保持部２３を取付け可能としており、伝送ケーブル部３を眼鏡型フレーム６に保持できるように構成している。

具体的には、図８（ａ）に示すように、伝送ケーブル部３を挿通するケーブル保持部２３は、一側面に平面視略Ｌ字状の係止片４２を備えており、この係止片４２の先端には、係止凸部４３が形成されている。

一方、第１Ｖ字状屈曲部３１の内側面には、図８（ｂ）に示すように、前記係止凸部４３と係合する係止凹部４４が形成されている。

そして、長片２５と短片２６とにより形成された間隙に、ケーブル保持部２３の係止片４２を沿わせて後方へスライドさせることにより、伝送ケーブル部３をケーブル保持部２３により第１Ｖ字状屈曲部３１に取付できるようにしている。

従って、できるだけ使用者の耳に近い位置でありながら、耳には接触することなく、テンプル１６に伝送ケーブル部３を装着し固定することができる。

上述してきたように構成することで、図９（ａ）に示すように、投影部１０とケーブル保持部２３とをテンプル１６に装着することができることとなる。

また、図９（ａ）を見ても分かるように、投影部１０は、テンプル１６に形成した突出部３３に装着されているため、テンプル１６の揺動に追従し、使用者の眼前と側方との間で移動する。

これにより、テンプル１６を左右方向に開いた状態から閉じた状態に動かした場合でも、投影部１０からケーブル保持部２３までの距離は変化せず、投影部１０とケーブル保持部２３との間の伝送ケーブル部３に過剰な張力が働くことがないため、投影部１０と伝送ケーブル部３との接続部分に負荷が加わるのを防止することができる。

すなわち、投影部１０とケーブル保持部２３との両者ともテンプル１６に配設されるため、投影部１０をフロントフレーム１７に固定し、ケーブル保持部２３をテンプル１６に固定した場合に比して、テンプル１６の開閉時に伝送ケーブル部３に働く負荷を軽減することができる。

また、図９（ｂ）に示すように、投影部１０を突出部３３から取り外す場合、投影部１０を図中白抜きの矢印方向へ移動させることによって、ケーブル保持部２３もまた第１Ｖ字状屈曲部３１の間隙から外れることとなる。

したがって、投影部１０を容易に取り外すことができ、しかも、伝送ケーブル部３に過剰な張力が加わるのを防止することができる。

最後に、上述した各実施の形態の説明は本発明の一例であり、本発明は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

例えば、眼鏡型フレーム６の説明において、使用した図面中投影部１０は、右側の突出部３３取り付けたが、左側の突出部３３に取り付けても良く、左右両方の突出部３３,３３に取り付けるようにしても良い。

また、ケーブル保持部２３は、第１Ｖ字状屈曲部３１に取り付けることとしたが、短片２６の弾性を損なうことがなければ、同様または類似の構成により、漸次狭隘となる形状を生かして第２Ｖ字状屈曲部３２にケーブル保持部２３を取付可能に構成しても良い。

また、投影部１０は、テンプル１６先端の突出部３３に配設することとしたが、これに限定されるものではなく、フロントフレーム１７に配設するようにしても良い。

この際、投影部１０のフロントフレーム１７への取り付け、取り外しは、ケーブル保持部２３の第１Ｖ字状屈曲部３１への取り付け、取り外しの方向と一致させることにより、投影部１０の取り外しに追従して、ケーブル保持部２３の取り外しを同時に行わせることができる。

また、長片２５と短片２６とは、テンプル前片２７として一体的に形成したが、これに限定されるものではなく、例えば、長片２５と、短片２６と、テンプル後片２８との３つの部材により弾性屈曲部２４を形成し、テンプル１６を構成するようにしても良い。

また、眼鏡型フレーム６は、頭部装着具４を構成する一部として例示したが、非常に洗練された意匠を備えており、投影部１０や伝送ケーブル部３を取り外し、眼鏡型フレーム６のみで普段使いの眼鏡として使用しても良い。

すなわち、眼鏡型フレーム６のバイザー部１９をレンズに変更することにより、視力矯正用の眼鏡として使用しても良く、また、サングラスとして使用しても良い。

上述してきたように、本実施形態に係るＨＭＤ１によれば、以下の効果が期待できる。

（１）画像情報に応じた画像を使用者の眼の網膜１０１ｂに投影する投影部１０を眼鏡型フレーム６に取付けたヘッドマウントディスプレイにおいて、眼鏡型フレーム６の左右テンプル１６，１６の中途に平面視Z字状の弾性屈曲部２４を設け、投影部１０を眼鏡型フレーム６のうち弾性屈曲部２４よりも前方に配置したため、不特定多数の人が装着する場合であっても、それぞれの使用者の頭部に可及的にフィットさせることのできるヘッドマウントディスプレイを提供することができる。

（２）また、弾性屈曲部２４は側面視においてもＺ字状に形成したため、テンプル後片２８→弾性屈曲部２４→テンプル前片２７と階段状に形成し、投影部１０の取付位置を、耳に対して上方とすることができるため、テンプル１６，１６を上下方向に厚くすることなく、使用者の眼球に対して適正に画像を投影することができる。また、使用者が装着するに際し、良好な意匠性を備えることができる。

（３）また、弾性屈曲部２４は、テンプル１６の先端側から順に形成した第１Ｖ字状屈曲部３１と第２Ｖ字状屈曲部３２とにより形成して平面視Z字状とし、当該第１Ｖ字状屈曲部３１にケーブル保持部２３を取付け可能としたため、使用者に対し、垂れ下がった伝送ケーブル部３により煩わしさを感じさせることがなく、また、伝送ケーブル部３をテンプル１６に沿って整然と取り付けることができる。

（４）また、眼鏡型フレーム６は、左右テンプル１６，１６と、当該左右テンプル１６，１６を支軸を介して連結したフロントフレーム１７とを備え、前記左右テンプル１６，１６に前記支軸を基端として前方に突出する突出部３３,３３を形成し、当該突出部３３,３３に投影部１０に形成された取付け凹部３９を嵌合可能としたため、投影部１０は、テンプル１６の揺動に追従して使用者の眼前と側方との間で移動することとなり、テンプル１６を開いた状態から閉じた状態に動かした場合でも、投影部１０とケーブル保持部２３との間の伝送ケーブル部３に過剰な張力が働くことがなく、投影部１０と伝送ケーブル部３との接続部分に負荷が加わるのを防止することができる。

（５）また、眼鏡型フレーム６は、左右テンプル１６，１６と、当該左右テンプル１６，１６を支軸を介して連結したフロントフレーム１７とを備え、投影部１０をフロントフレーム１７に配置したため、左右テンプル１６，１６を開いた状態であっても、投影部１０を取り外すことができ、しかも、投影部１０を前方へ引いて取り外す動きに追従して、第１Ｖ字状屈曲部３１に配設したケーブル保持部２３を同時に取り外すことができる。

１ ヘッドマウントディスプレイ
３ 伝送ケーブル部
４ 頭部装着具
６ 眼鏡型フレーム
１０ 投影部
１５ フロント部
１６ テンプル
１７ フロントフレーム
２２ 丁番部
２３ ケーブル保持部
２４ 弾性屈曲部
２５ 長片
２６ 短片
２７ テンプル前片
２８ テンプル後片
３１ 第１Ｖ字状屈曲部
３２ 第２Ｖ字状屈曲部
３３ 突出部
３６ 取付部材
３７ 投影部回動軸
３８ 取付挿入孔
３９ 取付け凹部

Claims (4)

1. 画像情報に応じた画像を使用者の眼の網膜に投影する投影部を眼鏡型フレームに取付けたヘッドマウントディスプレイにおいて、
   前記眼鏡型フレームの左右テンプルの中途に平面視Z字状の弾性屈曲部を設け、前記投影部を前記眼鏡型フレームのうち前記弾性屈曲部よりも前方に配置すると共に、前記弾性屈曲部は側面視においてもZ字状に形成したことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
2. 前記投影部から伸延させたケーブルを前記眼鏡型フレームに保持するケーブル保持部を備え、
   前記弾性屈曲部は、前記テンプルの先端側から順に形成した第１Ｖ字状屈曲部と第２Ｖ字状屈曲部とにより形成して平面視Z字状とし、当該第１Ｖ字状屈曲部に前記ケーブル保持部を取付け可能としたことを特徴とする請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
3. 前記眼鏡型フレームは、前記左右テンプルと、当該左右テンプルを支軸を介して連結したフロントフレームとを備え、
   前記左右テンプルに前記支軸を基端として前方に突出する突出部を形成し、当該突出部に前記投影部に形成された取付け凹部を嵌合可能としたことを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
4. 前記眼鏡型フレームは、前記左右テンプルと、当該左右テンプルを支軸を介して連結したフロントフレームとを備え、
   前記投影部を前記フロントフレームに配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドマウントディスプレイ。

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