頭部装着型画像表示装置

本発明は、頭部装着型画像表示装置に関する。

従来、ユーザーの頭部に装着され、当該ユーザーにより画像を視認可能に表示する頭部装着型画像表示装置、いわゆるヘッドマウントディスプレイ(HMD:Head Mounted Display)が知られている。このようなヘッドマウントディスプレイとして、テンプルを交換可能に構成された眼鏡型ウェアラブル装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。

この特許文献1に記載の眼鏡型ウェアラブル装置は、フロント部と、第1のテンプル部と、第2のテンプル部と、表示装置と、を有する。フロント部は、眼鏡におけるリムやブリッジに相当するものであり、当該ウェアラブル装置の装着時に、ユーザーの顔の前方に配置される。第1のテンプル部及び第2のテンプル部は、眼鏡における「つる」に相当するものであり、当該ウェアラブル装置の装着時に、ユーザーの一方及び他方の側頭部に沿って配置される。これらのうち、第1のテンプル部には、ユーザーに表示画像を虚像として拡大観察させる表示装置が搭載され、第2のテンプル部には、バッテリーが設けられている。

なお、当該眼鏡型ウェアラブル装置では、第1のテンプル部及び第2のテンプル部は、フロント部に対して着脱可能となっており、フロント部は、第1のテンプル部及び第2のテンプル部を入れ替え可能に構成されている。具体的に、フロント部は、第1のテンプル部及び第2のテンプル部が接続可能な第1の接続部と、同じく第1のテンプル部及び第2のテンプル部が接続可能な第2の接続部と、を有し、これら接続部には、それぞれ複数の端子が設けられている。そして、各テンプル部は、複数の端子を有し、これにより、眼鏡型ウェアラブル装置は、接続部側の端子への各テンプル部の端子の接続状態に基づいて、どの接続部にどのテンプル部が接続されているかを判別可能に構成されている。 このため、第1のテンプル部が右側に配置され、第2のテンプル部が左側に配置された場合、及び、第2のテンプル部が右側に配置され、第1のテンプル部が右側に配置された場合のいずれの場合でも、表示装置及びバッテリーとテンプル部とが接続線を介して接続され、表示装置の配置側に表示画像を表示できる。このように、上記眼鏡型ウェアラブル装置では、ユーザーの要望や好みに応じて、表示画像の表示位置を変更できる。

特開2013−242421号公報

近年、HMDは、用途や利用環境が拡大されており、これらに応じてテンプル部を付け替えることが考えられる。 しかしながら、上記特許文献1に記載の眼鏡型ウェアラブル装置のように、HMDが、テンプル部を一方向からフロント部に接続する構成を有する場合、より大きく重いテンプル部が接続されると、当該テンプル部の接続によって加わる荷重によって、フロント部が変形する可能性がある。このため、フロント部を厚くして強度を高めると、フロント部が重くなり、装着感が低下するという問題がある。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決することを目的としたものであり、異なる装着部材を安定して取り付けることができる頭部装着型画像表示装置を提供することを目的の1つとする。

本発明の一態様に係る頭部装着型画像表示装置は、画像を表示する表示部と、前記表示部を支持するフレーム部材と、前記フレーム部材の一端に支持され、前記フレーム部材をユーザーの頭部に装着させる装着部材と、を有し、前記フレーム部材は、前記一端に、前記装着部材を支持する第1支持部と、前記第1支持部とは異なる支持形式にて前記装着部材を支持する第2支持部と、を有することを特徴とする。

なお、支持形式が異なるとは、第1支持部及び第2支持部に対する装着部材の取付方向、取付部材及び取付方法、並びに、これら支持部による装着部材の支持状態(例えば、移動可能であるのか固定されているのか)等の少なくともいずれかが異なることを指す。 上記一態様によれば、装着部材の構造や重さに応じて、当該装着部材の取付対象となる支持部を、第1支持部及び第2支持部から選択して利用できる。これによれば、例えば、第1支持部及び第2支持部から、装着部材が装着された際に加わる荷重に抗することが可能な支持部を選択して利用する等して、当該装着部材をフレーム部材に安定して取り付けることができる。従って、それぞれ異なる装着部材を、安定して取り付けることができる。この他、複数種類の装着部材を取付可能となるので、頭部装着型画像表示装置の汎用性を高めることができる。 また、装着部材の形状や構成等に応じて当該装着部材の取付が比較的容易な支持部を、第1支持部及び第2支持部から選択して利用することにより、当該装着部材をフレーム部材に容易に取り付けることができる。従って、この場合には、装着部材の取付を簡略化できる。

上記一態様では、前記第1支持部は、前記装着部材を移動可能に支持し、前記第2支持部には、前記装着部材が固定されることが好ましい。 なお、装着部材が移動可能とは、第1支持部を中心とする装着部材の回動を例示できる他、当該第1支持部とともに実施可能な装着部材のスライド移動を例示できる。 このような構成によれば、装着部材の構成だけでなく、頭部装着型表示装置の用途に応じた支持部に、当該用途に応じた装着部材を取り付けることができる。従って、頭部装着型表示装置の汎用性を向上できる。

上記一態様では、前記第2支持部は、前記第1支持部の近傍に位置することが好ましい。 このような構成によれば、第1支持部及び第2支持部が配置されるフレーム部材の部位を小さくすることができる。従って、頭部装着型画像表示装置の小型化を図ることができる。

上記一態様では、前記第1支持部は、前記装着部材を取り付ける第1取付部が第1方向に沿って固定されて前記装着部材を支持し、前記第2支持部は、前記装着部材を取り付ける第2取付部が前記第1方向とは異なる第2方向に沿って固定されて前記装着部材を支持することが好ましい。 このような構成によれば、第1方向に沿って固定される第1取付部により、第1支持部に装着部材が支持され、また、第1方向とは異なる第2方向に沿って固定される第2取付部により、第2支持部に装着部材が支持される。これによれば、それぞれ異なる方向に沿って固定される第1取付部及び第2取付部のいずれかにより、対応する支持部に装着部材を支持させることができる。従って、装着部材の構造等に応じて、当該装着部材を第1支持部及び第2支持部のいずれかに確実に取り付けることができる。

上記一態様では、前記第2方向は、前記フレーム部材に取り付けられた前記装着部材の前記フレーム部材からの延出方向に沿う方向であり、前記第2支持部は、前記フレーム部材において前記延出方向に直交する方向に前記第1支持部を挟む位置にそれぞれ位置することが好ましい。 このような構成によれば、第2支持部は、第1支持部を挟む位置にそれぞれ位置することにより、第1支持部及び第2支持部を密に配置できる。このため、これら支持部が位置するフレーム部材の部位を確実に小さくすることができる。従って、頭部装着型画像表示装置の小型化を図ることができる。 ここで、第2取付部がねじである場合、第2支持部が1つであると、フレーム部材に対する装着部材の取付時に、当該装着部材が回動してしまう可能性がある。これに対し、第2支持部は少なくとも2つ設けられるので、このような装着部材の回動が生じることを抑制できる。従って、装着部材をより安定して取り付けることができる。

上記一態様では、前記フレーム部材における前記一端側に取り付けられるケース部材を備え、前記ケース部材は、上方に位置する上部ケースと、下方に位置し、前記上部ケースと組み合わされる下部ケースと、を有し、前記第2取付部は、前記上部ケース及び前記下部ケースの少なくともいずれかと、前記装着部材とを前記第2支持部に取り付けることが好ましい。 このような構成によれば、上部ケース及び下部ケースの少なくともいずれかをフレーム部材に取り付けるための構成を別途設ける必要がない。従って、フレーム部材及びケース部材の構成が複雑化することを抑制できる。 また、第2支持部が複数設けられている場合には、上部ケースを固定するための構成として少なくとも1つの第2支持部を利用でき、下部ケースを固定するための構成として他の第2支持部を利用できる。従って、ケース部材が取り付けられるフレーム部材の構成が複雑化することを確実に抑制できる。

上記一態様では、前記第1取付部は、前記第1方向に沿って前記装着部材を挿通して、前記装着部材を前記第1支持部に取り付ける固定具であり、前記第2取付部は、前記第2方向に沿って前記装着部材を挿通して、前記装着部材を前記第2支持部に取り付ける固定具であることが好ましい。 上記固定具としては、ねじを例示できる。 このような構成によれば、第1取付部及び第2取付部が、装着部材を挿通して第1支持部又は第2支持部に取り付けられる固定具であるので、装着部材を確実に第1支持部及び第2支持部に取り付けることができる。従って、簡易な構成によって装着部材を確実にフレーム部材に取り付けることができる。

上記一態様では、前記フレーム部材における前記一端側に取り付けられるケース部材を備え、前記第1取付部は、前記フレーム部材に取り付けられた前記装着部材の前記フレーム部材からの延出方向に対する直交方向に沿って前記装着部材を挿通して、前記装着部材を前記第1支持部に取り付ける固定具であり、前記第2支持部は、前記ケース部材の内側に位置し、前記第2取付部は、前記延出方向に沿って前記装着部材及び前記ケース部材を挿通して、前記装着部材及び前記ケース部材を前記第2支持部に取り付ける固定具であることが好ましい。 このような構成によれば、上記延出方向に沿って装着部材及びケース部材を挿通した固定具が取り付けられる第2支持部は、ケース部材の内側に位置する。これによれば、当該第2支持部を目立たなくすることができる他、上記のように、第2支持部及び当該第2支持部に取り付けられる固定具によって、装着部材だけでなくケース部材をフレーム部材に取り付けることができる。従って、当該ケース部材をフレーム部材に取り付ける構成を当該フレーム部材に別途設ける必要がないので、フレーム部材の構成を簡略化できる。 更に、第1取付部である固定具の装着部材への挿入方向が、上記延出方向に対する直交方向に沿う方向であるので、当該挿入方向を中心軸として装着部材を回動可能に第1支持部に取り付けることができる。このため、例えば、当該直交方向が頭部装着型画像表示装置を装着したユーザーにとっての上下方向である場合には、装着部材をユーザー側に折り畳むことができる。従って、頭部装着型画像表示装置の取扱いを容易にできる。

本発明の一実施形態に係るHMDを示す斜視図。

上記実施形態におけるHMDを示す斜視図。

上記実施形態におけるレンズホルダー及び遮蔽部材が装着されたHMDを示す斜視図。

上記実施形態におけるノーズパッド及び遮蔽部材が装着されたHMDを示す斜視図。

上記実施形態における上部ケース及び下部ケースを取り外したHMDを示す斜視図。

上記実施形態における上部ケース及び下部ケースを取り外したHMDを示す斜視図。

上記実施形態における画像投射部を示す斜視図。

上記実施形態における画像投射部を示す斜視図。

上記実施形態におけるフレーム本体を示す斜視図。

上記実施形態におけるフレーム本体を示す斜視図。

上記実施形態における上部ケースを示す斜視図。

上記実施形態における基板ホルダーを示す斜視図。

上記実施形態における基板ホルダーを示す斜視図。

上記実施形態における下部ケースを示す斜視図。

上記実施形態におけるフレーム本体に対する画像投射部、制御部及びケース部材の取付工程を説明する図。

上記実施形態におけるフレーム本体及び装着部材を示す斜視図。

上記実施形態におけるフレーム本体及び装着部材を示す斜視図。

上記実施形態における収容部及び装着部材を示す断面図。

上記実施形態におけるフレーム本体及び装着部材を示す斜視図。

上記実施形態におけるフレーム本体及び装着部材を示す斜視図。

上記実施形態におけるフレーム本体及び装着部材を示す斜視図。

上記実施形態におけるフレーム本体及び装着部材を示す斜視図。

上記実施形態におけるフレーム本体及び装着部材を示す斜視図。

上記実施形態におけるフレーム本体及び装着部材を示す斜視図。

以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。 [HMDの外観構成] 図1〜図4は、本実施形態に係るHMD1の外観を示す斜視図である。詳述すると、図1及び図3は、当該HMD1を前面側上方から見た斜視図であり、図2は、当該HMD1を背面側下方から見た斜視図であり、図4は、当該HMD1を背面側上方から見た斜視図である。なお、図3においては、レンズホルダーLH及び遮蔽部材SDが装着されたHMD1を図示しており、また、図4においては、ノーズパッドNP及び遮蔽部材SDが装着されたHMDを図示している。 本実施形態に係るHMD(Head Mounted Display)1は、ユーザーの頭部に装着されて使用され、当該ユーザーによって視認可能に画像を表示するとともに、外光を透過させて外界を観察可能とするシースルー型の頭部装着型画像表示装置である。このHMD1は、図1〜図4に示すように、フレーム2と、それぞれフレーム2に支持される撮像装置8(図1)及び2つの光学装置9R,9Lと、を備える。この他、HMD1は、フレーム2にノーズパッドNP(図4)、レンズホルダーLH(図3)及び遮蔽部材SD(図3)を着脱可能に構成されている。 そして、本実施形態に係るHMD1は、詳しくは後述するが、複数種類の装着部材を装着可能に構成されている点を特徴の1つとしている。

なお、以下の説明では、HMD1を装着したユーザーを正面視した場合に、HMD1において観察される側を前面側(或いは前方)とし、反対側を背面側(或いは後方)とする。また、HMD1における上側及び下側は、当該ユーザーにおける上側及び下側に対応し、HMD1における右側及び左側は、当該HMD1を装着したユーザーにおける右側及び左側に対応する。 そして、以下に示す図及び説明においては、互いに直交する+X方向、+Y方向及び+Z方向のうち、+Z方向を背面側から前面側に向かう方向とし、+Y方向を下側から上側に向かう方向として記載し、+X方向を左側から右側に向かう方向とする。更に、説明の便宜上、+Z方向の反対方向を−Z方向とする。−Y方向及び−X方向も同様である。

[ノーズパッドの構成] ノーズパッドNPは、図4に示すように、フレーム本体3において後述する導光部材97R,97Lの間に位置する装着部311に背面側から挿抜可能に設けられる。このノーズパッドNPは、HMD1の装着時にユーザーの鼻(小鼻に応じた部位)を左右から挟み、これにより、当該HMD1が左右にずれたり、下方にずれたりすることを抑制する。

[レンズホルダーの構成] レンズホルダーLHは、図3に示すように、テンプルのない眼鏡様の構成を有する。このレンズホルダーLHは、視力矯正用の左右のレンズ(図示省略)を保持して、上記装着部311に背面側から挿抜可能に設けられる。

[遮蔽部材の構成] 遮蔽部材SDは、図3に示すように、導光部材97R,97Lを挟んで上記ノーズパッドNP及びレンズホルダーLHとは反対側である正面側にて当該導光部材97R,97Lを覆うように上記装着部311に着脱可能に取り付けられる。この遮蔽部材SDは、導光部材97R,97Lに入射される外光の少なくとも一部を遮蔽して外界を見づらくし、これにより、表示される画像の視認性を向上させる。

[フレームの概略構成] フレーム2は、図1〜図4に示すように、眼鏡のフレーム様の構成を有し、上記のように、撮像装置8及び光学装置9R,9Lを支持する他、上記ノーズパッドNP、レンズホルダーLH及び遮蔽部材SDが装着される。このフレーム2は、上方から見て略U字状を有するフレーム本体3と、当該フレーム本体3に取り付けられるケース部材4R,4Lと、当該フレーム本体3にそれぞれ設けられる装着部材T1R,T1Lと、を有する。

これらのうち、右側の装着部材T1R及び左側の装着部材T1Lは、ユーザーの耳に懸架されてHMD1を支持し、当該HMD1をユーザーの頭部に装着させるテンプルである。これら装着部材T1R,T1Lは、フレーム本体3に設けられた支持部35R,35Lに、ユーザー側に屈曲可能に接続されている。これら装着部材T1R,T1Lを、対応する側面部32R,32Lと略平行に伸ばすことにより、当該装着部材T1R,T1Lをユーザーの左右の耳にかけることができ、HMD1を頭部に装着できる。一方、ユーザーがHMD1を装着しない場合には、装着部材T1R,T1Lを内側に屈曲させることにより、当該装着部材T1R,T1Lを折り畳むことができる。 なお、装着部材T1R,T1Lは、ユーザー側の面、及び、ユーザー側とは反対側の面のそれぞれに露出する断面H型のゴム等の弾性部材が嵌め込まれたプレートにより構成されている。このようなプレートは、合成樹脂やチタン等の金属により形成できる。なお、弾性部材は、このような構成に限らず、プレートにおけるユーザー側の面、及び、ユーザー側とは反対側の面のそれぞれに接着又は嵌合されてもよく、これらの面のいずれかのみに設けられていてもよい。

フレーム本体3は、ユーザーの額に沿うフロント部31と、当該フロント部31の左右の両端から当該フロント部31と交差する背面側(ユーザーの後方)に延出して、ユーザーの左右のこめかみに沿う側面部32R,32Lと、を有する。このフレーム本体3は、フロント部31及び側面部32R,32Lが一体的に形成された金属製の一体成型品である。 フロント部31は、フレーム本体3において左右方向に沿う部位である。このフロント部31は、本発明の支持部に相当し、ユーザーの左右の眼前に配置される表示部としての導光部材97R,97Lを支持する他、支持された導光部材97R,97Lの間に位置する上記装着部311にてノーズパッドNP、レンズホルダーLH及び遮蔽部材SDを支持する。また、フロント部31における左側端部31L及び右側端部31Rは、上方から見て後方側に円弧状に湾曲しており、右側端部31Rには、後述する撮像装置8が配置されている。そして、右側端部31Rから側面部32Rが後方に延出しており、左側端部31Lから側面部32Lが後方に延出している。 側面部32Rは、ケース部材4Rと組み合わされて、光学装置9Rを構成する右側の画像投射部91及び制御部96を内部に収容する収容空間S(図7及び図8)を有する収容部HPRを構成する。 同様に、側面部32Lは、ケース部材4Lと組み合わされて、光学装置9Lを構成する左側の画像投射部91及び制御部96を内部に収容する収容空間Sを有する収容部HPLを構成する。 これら側面部32R,32L及びケース部材4R,4Lについては、後に詳述する。

[撮像装置の構成] 撮像装置8は、図1〜図4に示すように、フレーム本体3に設けられている。具体的に、撮像装置8は、フロント部31における右側端部31Rに設けられている。この撮像装置8は、当該右側端部31Rに嵌め込まれる撮像部及び発光部と、これら撮像部及び発光部を覆ってフレーム本体3の外面に取り付けられるカバー81と、を有する。 これらのうち、カバー81は、光透過性の樹脂により形成されており、上記右側端部31Rに立方体形状のカバー81が埋め込まれたような形状として視認される。 撮像部は、撮像方向が前面側を向くように配置され、カバー81に取り付けられた透光性部材82を介してユーザーの前方の領域を撮像する。 発光部は、光の出射方向が右方を向くように配置される。この発光部は、撮像装置8の動作状態を報知するものであり、撮像部による撮像が行われている場合に点灯する。このような発光部の点灯時には、当該発光部から出射された光は、カバー81を介して外部から確認される。 このような撮像装置8は、収容部HPR内に配置された制御部96によって制御され、当該制御部96に撮像画像を出力する他、発光部の点灯状態が制御される。

ここで、保護カバーとして機能する透光性部材82が円形状であると、撮像装置8の外観が如何にもカメラの外観となり、例え撮像部が動作していなくても「カメラが自身に向けられている」との不安感を周囲に与えてしまう可能性がある。このような不安感を和らげるために、本実施形態では、透光性部材82を矩形状に形成して、撮像装置8をカメラと把握されづらくしている。なお、透光性部材82としては、撮像装置8の防水及び防塵を図ることができ、かつ、表面に傷等が付きにくいものであれば、レンズとして機能する構成としてもよい。

[光学装置の構成] 図5及び図6は、ケース部材4Rを構成する上部ケース5R及び下部ケース7Rを取り外したHMD1を背面側上方及び背面側下方からそれぞれ見た斜視図である。なお、図5及び図6においては、装着部材T1R,T1Lの図示を省略している。 光学装置9Rは、フレーム2において右側に位置し、光学装置9Lは、左側に位置する。これら光学装置9R,9Lは、外部から入力される画像信号に応じた画像をユーザーに視認可能に表示する。これらのうち、光学装置9Rは、図5及び図6に示すように、側面部32Rとケース部材4Rとが組み合わされて構成される収容部HPRにそれぞれ配置される画像投射部91及び制御部96と、上記フロント部31に支持される導光部材97Rと、を有する。 なお、以下の説明では光学装置9Rについて主に説明するが、光学装置9Lも、光学装置9Rとは鏡面対称となるが、当該光学装置9Rと同様の画像投射部91、制御部96及び導光部材97Lを有する。

[画像投射部の構成] 図7は、画像投射部91を画像光の投射側とは反対側(背面側)における上方から見た斜視図であり、図8は、画像投射部91を画像光の投射側(正面側)における下方から見た斜視図である。なお、図7及び図8では、画像形成装置92の枠体を図示し、表示パネルの図示を省略している。 各光学装置9R,9Lの画像投射部91は、対応する導光部材97R,97Lに画像光(画像を形成する光)を投射するものであり、それぞれ対応する収容部HPR,HPLに収容される被収容部材の1つである。この画像投射部91は、図7及び図8に示すように、画像形成装置92及び投射光学装置93が互いに組み合わされて一体化されたユニットとして構成されている。

画像形成装置92は、制御部96による制御の下、外部からケーブルCBを介して入力される画像信号に応じた画像光を形成する画像形成部である。この画像形成装置92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り構成されている。しかしながら、これに限らず、画像形成装置92は、LED(Light Emitting Diode)等の光源と、透過型又は反射型の液晶パネルや、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り構成することも可能である。 このような画像形成装置92とフレーム本体3(後述する固定部320或いは側面部32R,32L)とは、図示しない熱伝導部材によって接続される。これにより、画像形成装置92にて生じた熱を、外部に露出する金属製部材であるフレーム本体3に伝導でき、当該フレーム本体3にて外部に放熱できる。

投射光学装置93は、画像形成装置92によって形成された画像光を、対応する導光部材97R,97Lに出射する。この投射光学装置93は、複数のレンズ94と、当該複数のレンズ94を収容する鏡筒95とを備えた組レンズとして構成されている。なお、画像形成装置92から入射される画像光を導光部材97R,97Lに導くことが可能であれば、当該複数のレンズの少なくとも1つに代えてプリズム(投射プリズム)を採用してもよい。 この鏡筒95は、図7に示すように、上端面95Aにねじ孔である固定部951を有する他、図8に示すように、下端面95Bにねじ孔である固定部952を有する。そして、鏡筒95は、鏡筒95は、図5に示すように、固定部951にてフレーム本体3の固定部320に固定される。鏡筒95の固定部952には、図6に示すように、基板ホルダー6Rが取り付けられる。すなわち、鏡筒95を含む画像投射部91は、基板ホルダー6Rによって下方側から覆われる。図示を省略するが、光学装置9Lの画像投射部91も、同様の基板ホルダーによって下方側から覆われる。

光学装置9Lを構成する制御部96は、左側の収容部HPLに接続されたケーブルCBを介して外部から供給される画像信号に応じて、同じく光学装置9Lを構成する画像形成装置92を動作させる。また、光学装置9Rを構成する制御部96は、上記フロント部31と導光部材97R,97Lとの間を通る信号線(図示省略)を介して、光学装置9Lの制御部96から入力される画像信号に応じて、同じく光学装置9Rを構成する画像形成装置92を動作させる。これら制御部96も、上記収容部HPR,HPLにそれぞれ収容される被収容部材の1つである。 なお、光学装置9Rの制御部96には、上記撮像装置8を制御する制御回路が実装されている。

右側の導光部材97R及び左側の導光部材97Lは、それぞれ本発明の表示部を構成する。これら導光部材97R,97Lは、ユーザーの左右の眼前に配置され、対応する画像投射部91から出射された画像光を、ユーザーの左眼及び右眼に導く。 具体的に、導光部材97Rは、光学装置9Rの画像投射部91から投射された右眼用の画像光を、界面にて内面反射させて中央側に進行させ、ユーザーの右眼に応じた位置に設けられた半透過層によって右眼に導く。左眼用の画像光を左眼に導く導光部材97Lも同様である。 これら導光部材97L,97Rは、それぞれ可視光領域で高い光透過性を示す樹脂(例えばシクロオレフィンポリマー)により形成されている。このため、左右の眼前に配置された導光部材97R,97Lを介して、ユーザーは、外界を観察可能である。

[側面部の構成] 図9及び図10は、フレーム本体3を示す斜視図である。具体的に、図9は、フレーム本体3を構成する側面部32Rの内面32Aを背面側上方から見た斜視図であり、図10は、当該側面部32Rを背面側下方から見た斜視図である。 フレーム本体3は、本発明のフレーム部材に相当する。このフレーム本体3は、上記のように、フロント部31及び左右の側面部32R,32Lを有する。 側面部32Rは、図9及び図10に示すように、ユーザー側の内面32Aから起立して上記右側端部31Rの上面と接続される固定部320と、同じく内面32Aからそれぞれ起立するリブ321〜325と、防水部材34と、を有する。

固定部320は、上記フロント部31の右側端部31Rから背面側で、かつ、当該フロント部31の上端面31Aから下方に下がった部位に位置する。この固定部320は、左右方向に沿う平面部(XZ平面に沿う平面部)である。 この固定部320は、当該固定部320の下方に配置される鏡筒95の固定部951に螺合するねじが上方から挿通する孔部3201を有する他、固定部320における前面側の縁部に、上部ケース5Rを位置決めするための突出部3202を有する。 このような固定部320は、側面部32Rの内面32Aから突出しているので、突出量が大きいリブということもできる。 なお、図示を省略するが、側面部32Lも、同様の固定部320を有する。

リブ321,322は、フロント部31からの側面部32Rの延出方向に沿って延出している。具体的に、リブ321は、側面部32Rにおける上端近傍の位置に、上記固定部320と連続して背面側の端部近傍の位置まで延出している。すなわち、当該リブ321は、固定部320と併せて、フロント部31からの側面部32Rの延出方向に沿って当該側面部32Rにおける前面側の端部から背面側に延出している。 リブ322は、側面部32Rにおける上下方向の略中央で、かつ、背面側の位置に形成されている。

リブ323〜325は、フロント部31からの側面部32Rの延出方向に略直交する方向に沿って延出している。具体的に、リブ323は、リブ321における背面側の端部と、リブ322における前面側の端部とを接続している。リブ324は、リブ322における背面側の端部から上方に延出し、リブ325は、当該端部から下方に延出している。これらリブ324,325は、装着部材T1Rが回動可能に支持される支持部35Rと接続されている。すなわち、支持部35Rは、側面部32Rと一体的に形成されている。 このようなリブ321〜325は、側面部32Rの強度を高める機能を有する。

これらのうち、リブ322,324,325は、ケース部材4Rを固定するケース固定部を有する。 具体的に、リブ322が有するケース固定部3221は、基板ホルダー6Rを挿通して上部ケース5Rのねじ孔516(図11)に螺合するねじが挿通する孔部である。 リブ324が有するケース固定部3241は、上部ケース5Rを挿通したねじが背面側から螺合するねじ孔である。 リブ325が有するケース固定部3251は、上部ケース5R及び下部ケース7Rを挿通したねじが螺合するねじ孔である。 このように、上部ケース5R、基板ホルダー6R及び下部ケース7Rのそれぞれの背面側端部は、側面部32Rにおいて背面側に位置するリブ322,324,325にて固定される。

上記リブ321〜325のうち、互いに接続されるリブ321〜324と固定部320とには、図9及び図10に示すように、溝部GRが形成されている。詳述すると、上記固定部320と、当該固定部320と接続されて側面部32Rの背面側端部に至るリブ321〜324との各上面には、フロント部31からの側面部32Rの延出方向に沿う溝部GRが、内面32Aと当該溝部GRの内面が接続されるように形成されている。すなわち、溝部GRは、側面部32Rにおけるフロント部31側の端部から当該フロント部31側とは反対側の端部までの略全域に亘って形成されている。なお、溝部GRの前方側の基端部は、固定部320の突出部3202近傍の位置である。

上記内面32Aの略中央には、基板ホルダー6Rが有する鉤状部613(図12)によって係止される係合部326が突設されている。また、フロント部31の右側端部31Rにおける内面には、同じく基板ホルダー6Rが有する鉤状部64(図12)によって係止される係合部312が形成されている。 なお、図示を省略するが、側面部32Rと鏡面対称構造を有する側面部32Lも、上記固定部320、リブ321〜325及び係合部326を有し、左側端部31Lにおける内面には、係合部312と同様の係合部が突設されている。

防水部材34は、フロント部31に支持される導光部材97Rにおける右側の端部の周囲を囲む枠状に形成され、当該端部に取り付けられて、右側端部31Rからフロント部31の中央寄りの位置に配置される。この防水部材34は、導光部材97Rとフレーム本体3との間に、塵埃や液体が侵入する隙間が生じることを抑制する。 なお、図2に示すように、導光部材97Lの左側の端部の周囲にも、枠状の防水部材34が設けられている。

[ケース部材の構成] 側面部32Rと組み合わされて収容部HPRを構成するケース部材4Rは、図5及び図6に示したように、上部ケース5R、基板ホルダー6R及び下部ケース7Rを有する。 また、側面部32Lと組み合わされて収容部HPLを構成するケース部材4Lも、上部ケース5R、基板ホルダー6R及び下部ケース7Rとそれぞれ鏡面対称構造を有する上部ケース5L、基板ホルダー(図示省略)及び下部ケース7Lを有する。

[上部ケースの構成] 図11は、上部ケース5Rを側面部32R側で下方から見た斜視図である。 上部ケース5Rは、画像投射部91を上方から覆う部材である。この上部ケース5Rは、図11に示すように、側面部32Rと接続される上面部51と、当該上面部51におけるユーザー側の端部から垂下して側面部32Rと対向する側面部52と、これら上面部51及び側面部52に交差する背面部53と、を有する。

上面部51は、側面部52側とは反対側の端縁に、当該端縁に沿って下方に突出した突出部511を有する。また、上面部51は、当該端縁における背面側の部位に、突出部511より更に下方に突出した突出部512を有する。これらのうち、突出部511の先端面は、上部ケース5Rが側面部32Rと組み合わされる際に、上記固定部320及びリブ321のそれぞれに形成された溝部GR内に挿入されて、当該溝部GRの底部に当接する。また、突出部512は、上記リブ323,322に形成された溝部GR内に挿入されて、当該突出部512における正面側の端縁513及び下方側の端縁514は、これらリブ323,322に形成された溝部GRの底部に当接する。すなわち、これら突出部511,512は、下方に一体となって突出した突条であり、固定部320及びリブ321〜324に形成された溝部GRに挿入され、当該溝部GRの底部に当接される。なお、上下方向に沿う端縁513は、溝部GRにおいて対向する部位の底面に当接されていなくてもよい。 上面部51の内面(下方を向く内面)には、当該内面から突出するボス515が形成されており、当該ボス515には、ねじ孔516が形成されている。 上面部51における前面側の端縁には、凹部517が形成されている。この凹部517には、上部ケース5Rがフレーム本体3と組み合わされる際に、上記固定部320の突出部3202が嵌まり込み、これにより、上部ケース5Rが位置決めされる。

側面部52は、鉤状部521、突出部522,523及び孔部524を有する。 鉤状部521は、側面部52の内面52A(側面部32Rと対向する内面52A)に、下方を向くように形成されている。この鉤状部521は、基板ホルダー6Rと係合する。 突出部522は、側面部52の正面側下端部から正面側に突出して形成されている。 突出部523は、当該突出部522の先端部から側面部32R側に突出している。この突出部523は、下部ケース7Rと組み合わされる部位である。 孔部524は、当該突出部523に形成されており、下部ケース7Rを挿通して基板ホルダー6Rに螺合するねじが下方から挿通する。 このような側面部52の下端部525は、上部ケース5Rが下部ケース7Rと組み合わされた際位に、当該下部ケース7Rの外側段差部73の上面73A(図14)に当接する。

背面部53は、上部ケース5Rが側面部32Rと組み合わされた際に、上記リブ324,325に対して背面側に位置する。この背面部53は、略中央に凹部531を有する他、当該凹部531を上下に挟む位置に、2つの孔部532,533を有する。 凹部531は、側面部32Rのリブ324,325と接続された支持部35Rを外部に露出させるための凹部である。 孔部532,533のうち、上方に位置する孔部532は、上記ケース固定部3241に固定されるねじが挿通する孔部であり、当該ねじがケース固定部3241に固定されることにより、上部ケース5Rが側面部32Rに固定される。 下方に位置する孔部533は、上記ケース固定部3251に固定されるねじが挿通する孔部であり、当該ねじは、孔部533の他、下部ケース7Rの孔部78(図14)を挿通する。

[基板ホルダーの構成] 図12は、基板ホルダー6Rを背面側上方から見た斜視図であり、図13は、当該基板ホルダー6Rを背面側下方から見た斜視図である。 基板ホルダー6Rは、鏡筒95に固定されて当該鏡筒95を下方から覆う内部ケースである。この基板ホルダー6Rは、図12及び図13に示すように、右側の端縁が側面部32Rに沿い、左側及び背面側の端縁が上部ケース5Rにおける左側及び背面側の端縁に沿い、周縁が上方に起立した枠状に形成されている。この基板ホルダー6Rにおける幅寸法(幅方向である+X方向の寸法)は、上記上部ケース5Rにおける同方向の幅寸法より小さくなっており、当該基板ホルダー6Rは、上部ケース5Rと側面部32Rとにより囲まれる空間内に配置される。 このような基板ホルダー6Rは、固定部61、開口部62,63、鉤状部64、ねじ孔65、凹部66、突出部67、孔部68及び下端部69を有する。

固定部61は、基板ホルダー6Rの略中央に平板状に形成され、上面61A側にて上記鏡筒95に固定される他、下面61B側に制御部96が配置される部位である。この上面61Aの略中央には、孔部612を有するボス611が上方に向けて突設されている。この孔部612を下方から挿通したねじが、上記鏡筒95の固定部952に固定されることにより、鏡筒95に基板ホルダー6Rが固定される。 また、上面61Aには、位置決め部としての鉤状部613が突設されている。この鉤状部613は、フレーム本体3の上記係合部326を係止する。

開口部62は、固定部61に対して正面側に位置する。この開口部62には、固定部61の下方に配置された制御部96に接続される上記信号線、及び、撮像装置8から延出する信号線を含むフレキシブルプリント基板FPC(図15)が挿通される。 開口部63は、固定部61に対して背面側に位置する。この開口部63には、上記鏡筒95と一体化された画像形成装置92から延出して制御部96と接続される信号線(図示省略)が挿通される。

鉤状部64は、基板ホルダー6Rにおける正面側端部に位置する位置決め部である。この鉤状部64は、上記係合部312(図9及び図10)を係止する。 ねじ孔65は、当該鉤状部64近傍に形成されている。このねじ孔65には、下部ケース7Rの孔部76(図14)及び上部ケース5Rの孔部524(図11)を下方から挿通したねじが固定される。 凹部66は、当該ねじ孔65が形成された部位の下面側に形成されている。この凹部66には、上部ケース5Rの突出部523(図11)が嵌まり込む。

突出部67は、基板ホルダー6Rにおける背面側に位置し、基板ホルダー6Rの周縁に形成された起立部より上方に突出している。この突出部67は、基板ホルダー6Rが側面部32Rと組み合わされる際に、上記リブ322の下面(図9及び図10)と当接する。 孔部68は、突出部67に形成されている。この孔部68には、上記ケース固定部3221(図9及び図10)を挿通して上部ケース5Rのねじ孔516(図11)に固定されるねじが下方から挿通する。 下端部69は、基板ホルダー6Rの周縁より僅かに内側の部位から下方に突出し、図6に示すように、上記固定部61の下方に配置される制御部96の周囲(±X方向及び±Z方向の周囲)を囲む。この下端部69は、制御部96が配置される下面61Bより更に下方に位置しており、当該下端部69の先端面69A(下端部69において下方を向く面)は、下部ケース7Rにおいて後述する内側段差部72(図14)に当接する。

[下部ケースの構成] 図14は、下部ケース7Rを背面側上方から見た斜視図である。 下部ケース7Rは、基板ホルダー6Rを下方から覆うとともに、上部ケース5R及び側面部32Rと組み合わされて収容部HPRの外縁を構成する部材である。 下部ケース7Rは、図14に示すように、基板ホルダー6Rの外形形状と同様に、右側の端縁が側面部32Rに沿い、左側及び背面側の端縁が上部ケース5Rにおける左側及び背面側の端縁に沿う形状に形成されている。この他、下部ケース7Rにおける背面側の端部は、上方に向かって傾斜して形成されている。 このような下部ケース7Rは、起立部71、内側段差部72、外側段差部73、切欠74、平坦部75、孔部76、起立部77及び孔部78を有する。

起立部71は、下部ケース7Rの底面7A(基板ホルダー6Rに対向する対向面)における周縁から上方に起立している。この起立部71は、上記基板ホルダー6Rを上方から見た外縁形状と略一致する外縁形状に形成されている。なお、当該下部ケース7Rが側面部32Rと係合した際、下部ケース7Rにおいて右側(+X方向側)の起立部71における外側の側面は、当該側面部32Rの内面32Aにおける下端部と当接する。 内側段差部72は、起立部71の内側に、上面が当該起立部71の上端より下側で、かつ、下部ケース7Rの底面7A(上側を向く面)より上側に位置するように形成されている。この内側段差部72の上面には、基板ホルダー6Rの下端部69(図12及び図13)の下端面が当接し、これにより、基板ホルダー6Rにおける固定部61の下面61Bと、下部ケース7Rの底面7Aとの間に、上記制御部96が配置される配置空間が形成される。すなわち、基板ホルダー6Rの下端部69は、起立部71内に収容され、これにより、当該制御部96の周囲が囲まれるだけでなく、当該制御部96が固定部61(図12及び図13)により上方から覆われ、底面7Aにより下方から覆われる。

外側段差部73は、下部ケース7Rにおける起立部71の外側に、上面が当該起立部71の上端より下側で、かつ、下部ケース7Rの下面7B(下側を向く面)より上側に位置するように形成されている。この外側段差部73の上面には、上部ケース5Rにおける側面部52の下端部525(図11)が当接する。これにより、下部ケース7Rと、上部ケース5R及び側面部32Rとの繋ぎ目を目立たなくすることができる他、これらの間に隙間が生じることを抑制できる。

切欠74は、下部ケース7Rにおける正面側端部に、起立部71の一部を切り欠いて形成されている。 平坦部75は、当該切欠74に対する下部ケース7Rの内側に位置する。この平坦部75と基板ホルダー6Rの凹部66(図13)との間には、切欠74を介して挿入された上部ケース5Rの突出部523(図11)が配置される。 孔部76は、平坦部75に形成されており、当該孔部76を下方から挿通したねじは、突出部523に形成された孔部524を挿通して、基板ホルダー6Rに形成されたねじ孔65(図13)に固定される。これにより、前面側にて、上部ケース5R、基板ホルダー6R及び下部ケース7Rが固定される。

起立部77は、下部ケース7Rの背面側端部から上方に起立している。 孔部78は、当該起立部77に形成されている。この孔部78には、上部ケース5Rの孔部533(図11)を挿通したねじが挿通し、当該ねじは、上記リブ325に位置するケース固定部3251(図9及び図10)に固定される。

[フレーム本体に対する画像投射部、制御部及びケース部材の取付] 図15は、光学装置9Rが有する画像投射部91及び制御部96と、ケース部材4Rとのフレーム本体3に対する取付工程を説明する図である。 上記したフレーム本体3に光学装置9Rの画像投射部91及び制御部96と、ケース部材4Rとを取り付ける場合には、図15に示すように、まず、側面部32Rの固定部320の孔部3201を上方から挿通したねじを鏡筒95の固定部951に固定する。これにより、当該固定部320に画像投射部91が固定される。

次に、画像投射部91(鏡筒95)に対して下側から基板ホルダー6Rを固定する。具体的に、位置決め部としての鉤状部613,64がフレーム本体3の係合部326,312を係止するように基板ホルダー6Rをフレーム本体3に取り付ける。この状態では、突出部67の上端がリブ322の下面に当接する。このような状態で、孔部612に下方から挿入したねじを鏡筒95の固定部952に固定する。これにより、画像投射部91を下方から覆うように当該画像投射部91に基板ホルダー6Rが固定されるともに、フレーム本体3に対して基板ホルダー6Rが仮固定(位置決め)される。

この後、基板ホルダー6Rにおける固定部61の下面61Bに制御部96を配置する。この際、開口部62を挿通したフレキシブルプリント基板FPCを当該制御部96に接続するともに、開口部63を挿通した画像形成装置92の信号線(図示省略)を制御部96に接続する。

そして、画像投射部91を上側から覆うように、上部ケース5Rを取り付けるとともに、基板ホルダー6Rを下側から覆うように、下部ケース7Rを取り付け、これら上部ケース5R及び下部ケース7Rを互いに組み合わせる他、側面部32Rに固定する。 この際、上部ケース5Rの突出部511,512が、側面部32Rの固定部320及びリブ321〜323に形成された溝部GRの底部に当接するように、当該上部ケース5Rをユーザー側から側面部32Rに組み合わせる。これにより、凹部531内に支持部35Rの基端部(リブ324との接続部分)が位置し、また、基板ホルダー6Rの凹部66内に突出部523が位置することとなる。

この状態で、基板ホルダー6Rの孔部68とケース固定部3221(図9及び図10)とに下方からねじを挿通し、当該ねじを上部ケース5Rのねじ孔516(図11)に固定する。これにより、背面側にて、側面部32Rと上部ケース5R及び基板ホルダー6Rとが固定される。 また、上部ケース5Rの孔部532に挿入したねじを、リブ324のケース固定部3241に固定することにより、側面部32Rに上部ケース5Rが固定される。

一方、下部ケース7Rの内側段差部72の上面を基板ホルダー6Rの下端部69の下端面に当接させるとともに、上部ケース5Rの下端部525の下端縁を外側段差部73に当接させるようにして、下部ケース7Rを、上部ケース5R、基板ホルダー6R及び側面部32Rに組み合わせる。 この状態で、下部ケース7Rの孔部76に下方からねじを挿入し、当該ねじを、上部ケース5Rの孔部524に挿通させた後に、基板ホルダー6Rのねじ孔65に固定することにより、フレーム本体3の前面側にて、上部ケース5R、基板ホルダー6R及び下部ケース7Rを一体化する。 また、上部ケース5Rの孔部533にねじを挿入し、当該ねじを、下部ケース7Rの孔部78に挿通させた後に、リブ325のケース固定部3251に固定する。これにより、背面側にて、上部ケース5R及び下部ケース7Rが側面部32Rに固定される。

このような工程により、フレーム本体3に光学装置9Rの画像投射部91及び制御部96と、ケース部材4Rとを取り付けることができる。 なお、フレーム本体3に光学装置9Lの画像投射部91及び制御部96と、ケース部材4Lとを取り付ける場合も同様の工程により実施可能である。

[装着部材の取付構造] 図16は、装着部材T1R,T1Lのうち装着部材T1Rを分離させたHMD1を背面側上方から見た斜視図である。 装着部材T1R,T1Lは、上記のように、リブ324,325と一体的に形成され、かつ、ケース部材4R,4Lから背面側に突出する支持部35R,35Lに、ユーザー側に回動可能に取り付けられる。 これら装着部材T1R,T1Lは、図16に示すように、側面部32R,32Lの側面形状に沿って背面側に向かうに従って上下方向の寸法が小さくなるテーパー状に形成されているとともに、上方から見て、HMD1が装着されるユーザーの側頭部の形状に沿った湾曲形状に形成されている。

これらのうち、装着部材T1Rの正面側端部(フレーム本体3側の端部)には、ユーザー側(左側)に突出し、かつ、上下方向に並ぶ突出部T11,T13が設けられている。これら突出部T11,T13のうち、上側に位置する突出部T11には、本発明の第1取付部に相当する固定具としてのねじSCが下方(第1方向)に挿通可能な孔部T12が形成され、下側に位置する突出部T13には、孔部T12を挿通したねじSCが螺合可能なねじ孔T14が形成されている。 なお、図示を省略するが、装着部材T1Lと鏡面対称構造を有する装着部材T1Lも同様の構成を有する。

一方、支持部35Rは、本発明の第1支持部に相当し、中心軸が上下方向に沿う円筒状に形成されている。この支持部35Rは、孔部T12を挿通したねじSCが挿通される孔部351を有する。なお、図示を省略するが、装着部材T1Lに対する第1支持部としての支持部35Lも、同様に孔部351を有する円筒状に形成されている。

そして、上記装着部材T1Rが支持部35Rに取り付けられる際には、支持部35Rを挟むように突出部T11,T13を配置する。そして、上記ねじSCを下方に向かって孔部T12に挿入した後、当該ねじSCを孔部351に挿入し、更にねじ孔T14に螺合させる。これにより、支持部35Rに装着部材T1Rを回動可能に取り付けることができる。なお、支持部35Lに対する装着部材T1Lの取付も同様である。

[他の装着部材の取付構造] 図17は、フレーム本体3と装着部材T2R,T2Lとを背面側上方から見た斜視図である。なお、図17では、導光部材97R,97L等の図示を省略している。 フレーム本体3には、図17に示すように、装着部材T1R,T1Lとは異なる装着部材T2R,T2Lを取付可能である。これら装着部材T2R,T2Lは、装着部材T1R,T1Lと略同じ形状を有するが、フレーム本体3に対する取付構造が異なる。 具体的に、装着部材T2Rは、前面側端部に、左側に屈曲した屈曲部T21,T23を有し、当該屈曲部T21,T23には、装着部材T2Rを支持部36Rに取り付ける第2取付部に相当する固定具としてのねじSC1,SC2(図18)が背面側から挿通する孔部T22,T24が形成されている。これら屈曲部T21,T23の正面側の端面T21A,T23Aは、XY平面に沿う端面であり、当該端面T21A,T23Aは、装着部材T2Rがフレーム本体3に取り付けられる際に、上記上部ケース5Rの背面部53に当接する当接面である。

これら屈曲部T21,T23の間には、凹部T25が形成されており、当該凹部25には、装着部材T2Rがフレーム2に取り付けられる際に上記支持部35Rが挿通する。 なお、詳しい図示を省略するが、装着部材T2Lも、鏡面対称構造を有する装着部材T2Rと同様の構成を有する。また、これら装着部材T2R,T2Lも、上記装着部材T1R,T1Lと同様に、ユーザー側の面、及び、ユーザー側とは反対側の面のそれぞれにゴム等の弾性部材が貼着されたプレートにより構成されている。このようなプレートは、合成樹脂やチタン等の金属により形成できる。

図18は、装着部材T2Rが取り付けられたフレーム本体3の収容部HPRにおける縦断面図である。 上記装着部材T2Rがフレーム本体3に取り付けられる場合には、支持部35Rではなく、本発明の第2支持部としての支持部36Rが用いられる。 この支持部36Rは、図18に示すように、側面部32Rにおいて上部ケース5Rによって覆われるリブ324,325のケース固定部3241,3251を含んで構成される。詳述すると、支持部36Rは、支持部35Rを上下にて挟む2つの支持部からなり、支持部35Rに対して上側に位置する支持部は、ケース固定部3241であり、支持部35Rに対して下側に位置する支持部は、ケース固定部3251である。そして、これらケース固定部3241,3251を含む支持部36Rは、上記のように、上部ケース5R内に位置し、一方の支持部36Rであるケース固定部3241には、上部ケース5Rの孔部532を挿通したねじSC1が取り付けられ、他方の支持部36Rであるケース固定部3251には、上部ケース5Rの孔部533を挿通したねじSC2が取り付けられる。 このように、支持部36Rは、フレーム本体3において支持部35Rの近傍に位置し、詳しくは、当該支持部35Rを上下方向において挟む部位に位置する。

そして、装着部材T2Rを支持部36Rに取り付ける際には、上部ケース5Rの孔部532,533の位置と孔部T22,T24の位置とが一致するように、背面部53に端面T21A,T23Aを当接させる。この状態で、ねじSC1を背面側から前面側に向けて、フレーム本体3からの装着部材T2Rの延出方向とは反対方向であり、かつ、上記第1方向に略直交する第2方向に沿って孔部T22,532に挿入し、当該ねじSC1をケース固定部3241に螺合させる。更に、ねじSC2を背面側から前面側に向けて、上記第2方向に沿って孔部T24,533に挿入し、更に下部ケース7Rの孔部78を挿通させた後に、当該ねじSC2をケース固定部3251に螺合させる。これにより、装着部材T2Rが、+Z方向を中心として回動することなく、支持部36R、ひいては、フレーム本体3に固定される。 なお、図示を省略したが、側面部32Lが有するケース固定部3241,3251を含んで構成される支持部36Lにも、当該装着部材T2Rと同様の取付手順によって装着部材T2Lを取付可能である。

[装着部材の変形] 上記HMD1は、ユーザーの耳に懸架される上記装着部材T1R,T1L,T2R,T2Lだけでなく、当該ユーザーの後頭部、側頭部及び前額部等の他の部位に当接してHMD1を装着させる他の装着部材をフレーム本体3に取付可能である。 このような装着部材として、以下の装着部材を例示できる。

[装着部材の第1変形例] 図19及び図20は、フレーム本体3及び装着部材T3R,T3Lを正面側上方及び背面側下方から見た斜視図である。 フレーム本体3には、図19及び図20に示す装着部材T3R,T3Lを取付可能である。 これら装着部材T3R,T3Lは、ウレタン等の樹脂により形成された可撓性を有するバンドであり、正面側の端部T3R1,T3L1が、収容部HPR,HPLの背面側端部(上部ケース5R,5Lの背面部53)に接続される。この端部T3R1は、支持部35R,36Rのいずれかに取付可能であり、端部T3L1は、支持部35L,36Lのいずれかに取付可能である。そして、これら装着部材T3R,T3Lは、収容部HPR,HPLの背面側端部から背面側に延出し、HMD1がユーザーの頭部に装着された際に、当該ユーザーの側頭部及び後頭部(外後頭隆起近傍の部位)に沿うように配置される。

装着部材T3Rにおいて端部T3R1とは反対側の端部T3R2、及び、装着部材T3Lにおいて端部T3L1とは反対側の端部T3L2には、それぞれ磁石MGが設けられている。これら磁石MGは、ユーザーがHMD1を頭部に装着する際に、各端部T3R2,T3L2を近付けることにより互いに引き付け合う。これにより、装着部材T3R,T3Lをユーザーの後頭部近傍にて容易に接続でき、ひいては、HMD1をユーザーの頭部に容易に装着させることができる。なお、装着部材T3R,T3Lの長さは、それぞれ同じでなくてもよく、例えば、ユーザーの側頭部近傍にて装着部材T3R,T3Lが接続される長さであってもよい。

左側に位置する装着部材T3Lは、ケース部材4Lから延出するケーブルCBを支持するケーブル支持部T3L3を有し、当該ケーブル支持部T3L3は、装着部材T3L内にてケーブルCBを支持している。そして、当該ケーブルCBは、HMD1が頭部に装着された際に側頭部における後頭部側の部位に応じた装着部材T3Lの部位から外部に露出する。しかしながら、これに限らず、ケーブル支持部T3L3は、装着部材T3Lの外側にて支持する構成としてもよい。また、装着部材T3Lにケーブル支持部は無くてもよい。 また、装着部材T3R,T3Lは、ウレタン等の樹脂により形成されているとしたが、頭部に沿って配置された状態で端部T3R2,T3L2同士を接離させることができる程度の可撓性があれば、他の材料により形成されていてもよい。

[装着部材の第2変形例] 図21及び図22は、フレーム本体3及び装着部材T4R,T4Lを正面側上方及び背面側下方から見た斜視図である。 フレーム本体3には、図21及び図22に示す装着部材T4R,T4Lを取付可能である。 これら装着部材T4R,T4Lは、それぞれ正面側の端部T4R1,T4L1にて収容部HPR,HPLの背面側端部に接続される。これらのうち、端部T4R1は、上記装着部材T3Rと同様に、支持部35R,36Rのいずれかに取り付けられ、端部T4L1は、上記装着部材T3Lと同様に、支持部35L,36Lのいずれかに取り付けられる。

これら装着部材T4R,T4Lのうち、装着部材T4Rは、装着部材T1R又は装着部材T2Rと、上記装着部材T3Rとを組み合わせたような構成を有する。 具体的に、装着部材T4Rは、フレーム本体3のフロント部31からの側面部32Rの延出方向に沿って端部T4R1から延出し、ユーザーの耳に懸架可能な腕部T4R2と、当該腕部T4R2における端部T4R1近傍の位置から背面側下方に延出するバンド部T4R3と、を有する。そして、当該バンド部T4R3における腕部T4R2側の端部とは反対側の端部T4R4には、上記磁石MGが設けられている。 一方、装着部材T4Lも、装着部材T1L又は装着部材T2Lと、上記装着部材T3Lとを組み合わせたような構成を有し、腕部T4R2と同様の腕部T4L2、バンド部T4R3と同様のバンド部T4L3、及び、磁石MGが設けられた端部T4L4を有する。これらバンド部T4R3,T4L3の長さは、上記装着部材T3R,T3Lの長さと同様に、それぞれ同じでなくてもよく、例えば、ユーザーの側頭部近傍にてバンド部T4R3,T4L3が接続される長さであってもよい。

このような装着部材T4R,T4Lがユーザーの頭部に装着される場合には、腕部T4R2,T4L2を耳に掛け、バンド部T4R3,T4L3を側頭部及び後頭部に沿わせた後、上記磁石MGにより端部T4R4,T4L4同士を接続する。 なお、腕部T4R2,T4L2は、耳に懸架されてHMD1を支持する部位であることから、ある程度の剛性が必要とされる一方で、バンド部T4R3,T4L3は、頭部に沿わせる必要があることから、ある程度の可撓性が必要とされる。このため、本実施形態では、腕部T4R2,T4L2とバンド部T4R3,T4L3とは、異なる材料により形成されている。しかしながら、これに限らず、装着部材T4Rは、腕部T4R2及びバンド部T4R3が同じ材料によって形成された一体品であってもよい。装着部材T4Lも同様である。

[装着部材の第3変形例] 図23及び図24は、フレーム本体3及び装着部材T5を正面側上方及び背面側下方から見た斜視図である。 フレーム本体3には、図23及び図24に示す装着部材T5を取付可能である。 この装着部材T5は、ユーザーの頭部にフレーム本体3を装着させる装着部材である。この装着部材T5は、左右に位置する腕部T51R,T51Lと、これら腕部T51R,T51Lを回動可能に支持し、かつ、当該頭部を挟持する挟持部T52と、を有する。

右側の腕部T51Rにおける正面側の端部T511は、支持部35R,36Rのいずれかに取り付けられ、左側の腕部T51Lにおける正面側の端部T511は、支持部35L,36Lのいずれかに取り付けられる。これら腕部T51R,T51Lは、上記腕部T4R2,T4L2と同様に、HMD1が頭部に装着される際に、ユーザーの耳に懸架可能である。

挟持部T52は、後頭部の略中央の位置を除いてユーザーの頭部を囲む円弧状に形成され、当該頭部を挟持するヘッドバンド部であり、後述する端部T55R,T55L間の寸法を広げられる程度の可撓性を有する。この挟持部T52は、ユーザーの側頭部における後頭部側の位置に応じた部位に、腕部T51R,T51Lが回動可能に連結される連結部T53R,T53Lを有する。これら連結部T53R,T53Lにて、腕部T51R,T51Lと挟持部T52とが一体化される。 このような挟持部T52における正面側の部位T54は、ユーザーの前額部に対向し、背面側の左右の端部T55R,T55Lは、後頭部において外後頭隆起を左右にて挟む部位に対向する。これら部位T54及び端部T55R,T55Lにおいて内側の面には、ユーザーの頭部に接触するクッション等の弾性部材EMが設けられている。

このような装着部材T5を有するHMD1を頭部に装着する場合には、挟持部T52を被るようにして、当該装着部材T5を頭部に装着する。この際、上記腕部T51R,T51Lを右耳及び左耳に掛け、かつ、部位T54の弾性部材EMを前額部に、端部T55R,T55Lの弾性部材EMを外後頭隆起の右側及び左側の部位に当接させる。この状態では、挟持部T52の復元力により、端部T55R,T55L及び部位T54が頭部を挟持する。これにより、HMD1を頭部に装着できる。 なお、上記装着部材T4R,T4Lと同様に、腕部T51R,51Lと挟持部T52とは、異なる材料により形成されていてもよく、同じ材料により形成されていてもよい。

[実施形態の効果] 以上説明した本実施形態に係るHMD1によれば、以下の効果を奏することができる。 装着部材T1R,T2R,T3R,T4R,T5のうち、フレーム本体3に取り付けられる装着部材の構造や重さ等に応じて、当該装着部材の取付対象となる支持部を、第1支持部としての支持部35Rと、第2支持部としての36Rとから選択して利用できる。従って、それぞれ異なる装着部材を安定してフレーム本体3に取り付けることができる。この他、複数種類の装着部材をフレーム本体3に取り付けて利用可能となるので、HMD1の汎用性を高めることができる。 また、装着部材の形状や構成等に応じて当該装着部材の取付が比較的容易な支持部を、支持部35R,36Rから選択して利用することにより、当該装着部材をフレーム本体3に容易に取り付けることができる。従って、この場合には、装着部材の取付を簡略化できる。 装着部材T1L,T2L,T3L,T4L,T5を取付可能な支持部35L,36Lによっても同様の効果を奏することができる。

支持部35R,35Lは、装着部材T1R,T1Lを回動可能に支持し、支持部36R,36Lには、装着部材T2R,T2Lが固定される。これによれば、装着部材の構成だけでなく、HMD1の用途に応じた支持部に、当該用途に応じた装着部材を取り付けることができる。従って、HMD1の汎用性を向上できる。

支持部36Rは、支持部35Rの近傍に位置する。これによれば、支持部35R,35Lが配置されるフレーム本体3の部位を小さくすることができる。従って、HMD1の小型化を図ることができる。支持部36Lが、支持部35Lの近傍に位置することによっても同様の効果を奏することができる。

支持部35R,35Lは、第1取付部としてのねじSCが第1方向(−Y方向)に沿って固定されることにより装着部材T1R,T1Lを支持し、支持部36R,36Lは、第2取付部としてのねじSC1,SC2が第1方向とは異なる第2方向(+Z方向)に沿って固定されることにより装着部材T2R,T2Lを支持する。これによれば、それぞれ異なる第1方向及び第2方向に沿って固定されるねじSC及びねじSC1,SC2のいずれかにより、対応する支持部に装着部材を支持させることができる。従って、使用する装着部材の構造等に応じて、当該装着部材を支持部35R,35L及び支持部36R,36Lのいずれかに確実に取り付けることができる。

支持部36Rは、フレーム本体3において、当該フレーム本体3からの装着部材T1R,T2Rの延出方向に直交する上下方向に支持部35Rを挟む部位にそれぞれ位置する。これによれば、フレーム本体3において各支持部35R,36Rを密に配置できる。このため、これら支持部35R,36Rが位置するフレーム本体3(収容部HPR)の部位を確実に小さく構成できる。従って、HMD1の小型化を図ることができる。 ここで、上記延出方向とは反対方向(第2方向)に沿って挿入されるねじによって装着部材T2Rが取り付けられる支持部36Rが1つであると、フレーム本体3に対する装着部材T2Rの取付時に、当該装着部材T2Rが当該延出方向を中心として回動してしまう可能性がある。これに対し、支持部36Rは少なくとも2つ設けられ、それぞれにねじSC1,SC2が固定されるので、装着部材T2Rの回動が生じることを抑制できる。従って、装着部材T2Rをより安定して取り付けることができる。 装着部材T2Lが取り付けられる支持部36Lによっても同様の効果を奏することができる。

フレーム2は、フレーム本体3の側面部32Rに取り付けられるケース部材4Rを備える。このケース部材4Rは、上方に位置する上部ケース5Rと、下方に位置して上部ケース5Rと組み合わされる下部ケース7Rと、を有する。そして、第2取付部としてのねじSC1は、上部ケース5Rと装着部材T2Rとを支持部36R(ケース固定部3241)に固定する。同様に、第2取付部としてのねじSC2は、上部ケース5R、下部ケース7Rと装着部材T2Rとを支持部36R(ケース固定部3251)に固定する。これによれば、上部ケース5R及び下部ケース7Rをフレーム本体3に取り付けるための構成を別途設ける必要がなく、これら支持部36Rを用いて、上部ケース5R及び下部ケース7Rをフレーム本体3(側面部32R)に取り付けることができる。従って、フレーム本体3の構成が複雑化することを抑制できる。 側面部32Lが有するケース固定部3241,3251を含んで構成される支持部36Lによっても同様の効果を奏することができる。

第1取付部である固定具としてのねじSCは、装着部材T1Rの孔部351を上記延出方向に直交する下方(第1方向)に挿通して、当該装着部材T1Rを支持部35Rに取り付ける。また、第2取付部である固定具としてのねじSC1,SC2は、フレーム本体3からの装着部材T2Rの延出方向に沿って、当該延出方向とは反対方向(第2方向)に装着部材T2Rの孔部T22,T24を挿通して、当該装着部材T2Rを支持部36Rに取り付ける。これによれば、当該ねじSCにより、装着部材T1Rを確実に支持部35Rに取り付けることができ、また、当該ねじSC1,SC2により、装着部材T2Rを支持部36Rに取り付けることができる。従って、簡易な構成によって装着部材T1R,T2Rを確実にフレーム本体3に取り付けることができる。 装着部材T1R,T2Rと同様に、ねじにより装着部材T1L,T2Lが取り付けられる支持部35L,36Lによっても同様の効果を奏することができる。

フレーム本体3からの装着部材T2Rの延出方向に沿って当該装着部材T2R及びケース部材4R(上部ケース5R及び下部ケース7R)を挿通したねじSC1,SC2が取り付けられる支持部36R(ケース固定部3241,3251)は、ケース部材4Rの内側に位置する。これによれば、当該支持部36Rを目立たなくすることができる他、上記のように、装着部材T2Rだけでなくケース部材4Rをフレーム本体3に、支持部36Rにて固定できる。従って、ケース部材4Rをフレーム本体3に固定する構成を当該フレーム本体3に別途設ける必要がないので、フレーム本体3の構成を簡略化できる。 更に、支持部35Rに装着部材T1Rを取り付けるねじSCの装着部材T1Rへの挿入方向が、上記延出方向に対する直交方向に沿う上下方向であるので、当該挿入方向を中心軸として装着部材T1Rを回動可能に支持部35Rに取り付けることができる。このため、HMD1を使用しない場合には、装着部材T1Rをユーザー側に折り畳むことができる。従って、HMD1の取扱いを容易にできる。 装着部材T1LがねじSCによって取り付けられる支持部35L、及び、装着部材T2L及びケース部材4LがねじSC1,SC2によって取り付けられる支持部36Lによっても、上記と同様の効果を奏することができる。

[実施形態の変形] 本発明は、上記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。 装着部材T1R,T2Rは、固定具としてのねじSC,SC1,SC2によって支持部35R,36Rに取り付けられるとした。しかしながら、これに限らず、装着部材は、他の固定具や、当該装着部材自身が有する取付部によって支持部に取り付けられてもよい。例えば、装着部材T1Rは、支持部35Rの孔部351に挿入されて取り付けられる取付部(第1取付部)を有していてもよく、装着部材T2Rは、支持部36R(ケース固定部3241,3251)に挿入されて固定される取付部(第2取付部)を有していてもよい。支持部35L,36L及び装着部材T1L,T2Lにおいても同様であり、他の装着部材T3R,T3L,T4R,T4L,T5においても同様である。

HMD1では、装着部材として、眼鏡のテンプル様の構成を有する装着部材T1R,T1L,T2R,T2Lと、バンド様の構成を有する装着部材T3R,T3Lと、テンプル及びバンドを組み合わせたような構成を有する装着部材T4R,T4Lと、ヘッドバンド様の構成を有する装着部材T5とを挙げた。しかしながら、これに限らず、フレーム本体3に取り付けられてHMD1をユーザーの頭部に装着させることが可能であれば、装着部材の構成及び形状は問わない。

支持部36Rは、支持部35Rの近傍に位置するとした。更に、当該支持部36Rは、支持部35Rを上下に挟む位置に設けられるとした。しかしながら、これに限らず、支持部35R,36Rの配置は、適宜変更可能である。すなわち、支持部35R,36Rは、離間して配置されていてもよく、支持部35Rを左右方向にて挟む位置に支持部36Rが設けられていてもよい。また、支持部36Rは、側面部32Rとケース部材4Rとを固定するねじSC1,SC2が螺合するケース固定部3241,3251を有する構成とした。しかしながら、これに限らず、支持部36Rは、当該ケース固定部3241,3251とは別に設けてもよい。更に、装着部材を固定するねじSC1,SC2等の固定具が取り付けられる支持部36Rの数は、1つでも3以上でもよい。この場合、上記のように、支持部35Rを囲むように、支持部36Rを配置してもよく、複数の支持部36Rのうちの2つが支持部35Rを挟むように配置してもよく、当該支持部35Rとは異なる位置に、支持部36Rを配置してもよい。 また、支持部35R,36Rの構成も上記に限らず、適宜変更可能である。支持部35L,36Lにおいても同様である。

フレーム2は、側面部32Rに取り付けられて収容部HPRを構成するケース部材4Rを有するとした。しかしながら、これに限らず、このようなケース部材4Rは無くてもよい。また、ケース部材4Rは、上部ケース5R及び下部ケース7Rの他、基板ホルダー6Rを有するとした。しかしながら、これに限らず、基板ホルダー6Rは無くてもよい。そして、これら上部ケース5R及び下部ケース7Rは、装着部材T2Rを取付可能な支持部36Rにて側面部32Rに取り付けられるとした。しかしながら、これに限らず、フレーム本体3にケース部材4Rを取り付ける構成を別途設けてもよい。 ケース部材4L及び支持部36Lにおいても同様である。

上記HMD1では、装着部材T1R,T1Lは、支持部35R,35Lに取り付けられ、装着部材T2R,T2Lは、支持部36R,36Lに取り付けられるとした。また、装着部材T3R,T3L,T4R,T4L,T5は、支持部35R,35L及び支持部36R,36Lのいずれかに取り付けられるとした。しかしながら、これに限らず、右側の支持部35R,36Rのそれぞれと、左側の支持部35L,36Lのそれぞれとの少なくともいずれかを用いて、1つの装着部材をフレーム本体3に取り付けてもよい。 例えば、支持部35R,35Lと同様の構成を有する左右の第1支持部と、支持部36R,36Lと同様の構成を有する左右の第2支持部と、が互いに離間して配置されている場合等に、図19及び図20に示した装着部材T4R,T4Lの腕部T4R2,T4L2と同様の腕部を有する装着部材が左右の第1支持部に取り付けられ、バンド部T4R3,T4L3と同様のバンド部を有する装着部材が左右の第2支持部に取り付けられる装着部材を採用してもよい。更に、このような第1支持部及び第2支持部のそれぞれを用いて装着される装着部材は、上記装着部材T5と同様に、1つの装着部材でもよい。すなわち、支持部35R,35Lと、支持部36R,36Lとのそれぞれに、装着部材を支持させてもよい。そして、この場合、上記の例では、第1支持部に取り付けられる装着部材を回動可能に支持できる。 更に、装着部材は、右側の支持部35R,36Rのいずれかと、左側の支持部35L,36Lのいずれかとに取り付けられるとした。しかしながら、これに限らず、右側の支持部にのみ取り付けられてもよく、左側の支持部にのみ取り付けられてもよい。

上記HMD1では、第1支持部としての支持部35R,35Lと、第2支持部としての支持部36R,36Lとは、それぞれ異なる方向に沿って固定されるねじによって装着部材が固定されることにより、当該装着部材を支持するとした。そして、支持部35R,35Lは、装着部材T1R,T1Lを回動可能に支持し、支持部36R,36Lには、装着部材T2R,T2Lが固定されるとした。しかしながら、これに限らず、第1支持部と第2支持部とによる装着部材の支持形式が異なれば、これら第1支持部及び第2支持部の構成は問わない。例えば、当該支持形式として、支持部に装着部材を取り付ける取付具の種別、取付方向及び取付方法が挙げられる他、取付状態及び支持状態が挙げられる。取付状態及び支持状態としては、例えば、一方の支持部に装着部材が回動、スライド及び揺動等の移動が可能に支持され、他方の支持部に装着部材が移動不可能に支持されている状態が挙げられる。すなわち、第1支持部による装着部材の支持形式と、第2支持部による装着部材の支持形式とが異なれば、これら第1支持部及び第2支持部の構成や、これらによる支持形式は問わない。

上記HMD1では、撮像装置8は、フレーム本体3における右側端部31Rに1つ設けられているとした。しかしながら、これに限らず、撮像装置8の位置及び数は、適宜変更可能である。例えば、撮像装置8は、左側端部31Lに設けられていてもよく、左側端部31L及び右側端部31Rのそれぞれに設けられていてもよい。更に、撮像装置は、右側端部31R及び左側端部31Lのいずれでもなく、例えば、フレーム本体3の中央や、側面部32R,32L、或いは、ケース部材4R,4Lに少なくとも1つ設けられていてもよい。

上記HMD1では、表示部として、収容部HPR,HPLに収容された画像投射部91から投射された画像光をユーザーの眼に導く導光部材97R,97Lを採用した。しかしながら、これに限らず、当該表示部は、液晶パネルや有機ELパネル等の表示パネルであってもよい。すなわち、クローズド型のHMDに本発明を適用することも可能である他、ユーザーが視認可能に画像を表示できれば、当該画像の表示形式は問わない。また、導光部材97R,97Lに代えて、画像投射部91によって投射された画像をユーザーの眼に反射させる反射部材を表示部として採用してもよい。 また、収容部HPR,HPL内に収容される部材は、画像投射部91及び制御部96でなくてもよく、これらのうち一方のみでもよい。更に、例えば表示部の動作に必要な制御回路や電源等、他の部材でもよい。 更に、HMD1では、ユーザーの眼に応じて配置される導光部材97R,97Lを有する光学装置9R,9Lを、当該ユーザーの左眼及び右眼に応じて備える構成とした。しかしながら、これに限らず、光学装置9R,9Lのうち、いずれか一方のみを備えるHMDを構成してもよい。

上記HMD1では、光学装置9L,9Rを構成する制御部96は、画像投射部91の動作、すなわち、画像形成装置92による画像形成を制御するとした。しかしながら、これに限らず、例えば上記光学装置9Rを構成する制御部96のように、撮像装置8の動作制御(発光部の点灯を含む)を実行してもよく、外部から供給される電力を用いてフレーム2に保持されたバッテリーの充電制御を実施してもよく、更には、他のHMD1等の画像表示装置や、画像供給装置等の電子機器との通信を制御してもよい。すなわち、収容部HPR,HPL内に収容される制御部96が実行する処理は、他の処理でもよい。この場合、画像形成装置92の動作を制御する制御装置が、別の場所に設けられていてもよい。 更に、制御部96は、プリント基板に限らず、フレキシブルプリント基板であってもよく、演算処理回路等の回路素子を有する制御ユニットであってもよい。すなわち、所定の制御を実行するものであれば、本発明の制御部の構成は問わない。

1…HMD(頭部装着型画像表示装置)、2…フレーム、3…フレーム本体(フレーム部材)、31…フロント部、32L,32R…側面部、4L,4R…ケース部材、5L,5R…上部ケース、53…背面部、532,533…孔部、7L,7R…下部ケース、35L,35R…支持部(第1支持部)、36L,36R…支持部(第2支持部)、97L,97R…導光部材(表示部)、SC…ねじ(第1取付部、固定具)、SC1,SC2…ねじ(第2取付部、固定具)、T1L,T1R,T2L,T2R,T3L,T3R,T4L,T4R,T5…装着部材、T21,T23…屈曲部、T21A,T23A…端面、T22,T24…孔部、T25…凹部。