特開 2024-152470 ヘッドマウントディスプレイ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024152470

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】ヘッドマウントディスプレイ

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/64 20060101AFI20241018BHJP

   G02B 27/02 20060101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

H04N5/64 511A

G02B27/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023066694

(22)【出願日】2023-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】000126115

【氏名又は名称】エア・ウォーター株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】飯沼 大

【テーマコード（参考）】

2H199

【Ｆターム（参考）】

2H199CA04

2H199CA12

2H199CA42

2H199CA66

2H199CA92

2H199CA93

2H199CA94

2H199CA95

2H199CA97

(57)【要約】

【課題】ヘッドマウントディスプレイのメンテナンス性及び清掃性を高めつつ、ヘッドマウントディスプレイの画像品質を維持すること。
【解決手段】筐体（１２）内に、入力された画像信号に基づいて画像光を形成する画像光形成部（２２）が設けられると共に、画像光形成部（２２）から出射された画像光を使用者（Ｍ）の眼に導光する導光部（２４）が設けられ、装着部材（５４）の一部及び他の一部がそれぞれ延出部（１２Ｄ）に着脱可能に連結されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

使用者の頭部に装着され、虚像を表示するヘッドマウントディスプレイであって、
背面側にリア開口部を有しかつ正面側にフロント開口部を有した筐体本体部、及び前記筐体本体部の幅方向の両端部にそれぞれ形成されかつ後方向に向かって延出した延出部を有する筐体と、
前記筐体本体部の正面側に前記フロント開口部を覆うように設けられ、透光性を有した第１透光部材と、
前記筐体本体部の背面側に前記リア開口部を覆うように設けられ、前記第１透光部材に対向し、透光性を有した第２透光部材と、
前記筐体内に設けられ、入力された画像信号に基づいて画像光を形成する画像光形成部と、
前記筐体内に設けられ、前記画像光形成部から出射された前記画像光を前記使用者の眼に導光する導光部と、
一部が一方の前記延出部に着脱可能に連結され、他の一部が他方の前記延出部に着脱可能に連結され、前記使用者の頭部に装着するための装着部材と、を備えることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。

【請求項2】

前記筐体内に設けられ、前記画像光形成部に前記画像信号を入力する信号入力部を更に備える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。

【請求項3】

前記筐体本体部の幅方向の中央部に着脱可能に設けられ、前記使用者の鼻に当接するノーズパッドを更に備える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。

【請求項4】

前記筐体本体部の底部に、付属品を止めネジによって取付けるための雌ネジ部が形成されている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。

【請求項5】

前記装着部材は、前記使用者の側頭部に当接する一対のテンプルであり、前記装着部材の前記一部は、一方の前記テンプルの基端部であり、前記装着部材の前記他の一部は、他方の前記テンプルの基端部である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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、虚像を表示するヘッドマウントディスプレイに関する。

【背景技術】

【0002】

使用者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイが知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のヘッドマウントディスプレイは、フレーム（特許文献１ではＵ字状部と称される）と、フレームにカバー部材を介して設けられた画像光形成部（特許文献１では光学ユニットと称される）とを備えており、画像光形成部は、入力された画像信号に基づいて画像光を形成する。特許文献１に記載のヘッドマウントディスプレイは、フレームにプロテクターを介して設けられた導光部（特許文献１では導光部材と称される）を備えており、導光部は、画像光形成部から出射された画像光を使用者の眼に導光する。特許文献１に記載のヘッドマウントディスプレイは、使用者の頭部に装着するための装着部材として一対のテンプル（特許文献１ではアームと称される）を備えており、各テンプルの基端部は、フレームに屈曲可能に連結されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１７４５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献１に記載のヘッドマウントディスプレイにおいては、導光部は外部に露出しており、導光部の表面には塵埃が付着し易く、画像光形成部の鏡筒と導光部との隙間を閉塞部によって閉塞した場合でも、導光部の表面に付着した塵埃が画像光形成部に侵入するおそれがある。画像光形成部に塵埃が侵入すると、使用者に視認される画像が劣化して、ヘッドマウントディスプレイの画像品質が低下する。

【0005】

また、特許文献１に記載のヘッドマウントディスプレイにおいては、テンプルの破損が生じた場合に、テンプルのみの交換ができなく、ヘッドマウントディスプレイのメンテナンス性を高めることが困難である。テンプルのみを洗浄することができず、ヘッドマウントディスプレイの清掃性を高めることが困難である。

【0006】

そこで、本発明の一態様は、ヘッドマウントディスプレイのメンテナンス性及び清掃性を高めつつ、使用者に視認される画像の劣化を防止して、ヘッドマウントディスプレイの画像品質を維持することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前述の課題を解決するため、本発明の一態様に係るヘッドマウントディスプレイは、使用者の頭部に装着され、虚像を表示するヘッドマウントディスプレイであって、背面側にリア開口部を有しかつ正面側にフロント開口部を有した筐体本体部、及び前記筐体本体部の幅方向の両端部にそれぞれ形成されかつ後方向に向かって延出した延出部を有する筐体と、前記筐体本体部の正面側に前記フロント開口部を覆うように設けられ、透光性を有した第１透光部材と、前記筐体本体部の背面側に前記リア開口部を覆うように設けられ、前記第１透光部材に対向し、透光性を有した第２透光部材と、前記筐体内に設けられ、入力された画像信号に基づいて画像光を形成する画像光形成部と、前記筐体内に設けられ、前記画像光形成部から出射された前記画像光を前記使用者の眼に導光する導光部と、一部が一方の前記延出部に着脱可能に連結され、他の一部が他方の前記延出部に着脱可能に連結され、前記使用者の頭部に装着するための装着部材と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、ヘッドマウントディスプレイのメンテナンス性及び清掃性を高めつつ、使用者に視認される画像の劣化を防止して、ヘッドマウントディスプレイの画像品質を維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの正面側から見た模式的な斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの背面側から見た模式的な斜視図である。

【図3】本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの模式的な平面図であって、ヘッドマウントディスプレイを使用者の頭部に装着した状態を示している。

【図4】本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの模式的な側面図であって、ヘッドマウントディスプレイを使用者の頭部に装着した状態を示している。

【図5】本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの模式的な正面図である。

【図6】本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの模式的な背面図である。

【図7】本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの模式的な底面図である。

【図8】本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの模式的な正面図であって、カバー部材から第２透光部材を取外した状態を示している。

【図9】カバー部材の模式的な正面図である。

【図10】図５におけるＸ－Ｘ線に沿った模式的な断面図である。

【図11】本発明の実施形態の変形例１に係るヘッドマウントディスプレイの正面側から見た模式的な斜視図である。

【図12】本発明の実施形態の変形例２に係るヘッドマウントディスプレイの正面側から見た模式的な斜視図である。

【図13】本発明の実施形態の変形例３に係るヘッドマウントディスプレイの正面側から見た模式的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態及び変形例について図面を参照して説明する。本願の明細書及び特許請求の範囲において、「幅方向」とは、ヘッドマウントディスプレイ又は筐体の幅方向のことである。「幅方向の内側」とは、ヘッドマウントディスプレイ又は筐体の幅方向の中心に向かう側のことをいう。「幅方向の外側」とは、ヘッドマウントディスプレイ又は筐体の幅方向の中心に向かう側の反対側のことをいう。ヘッドマウントディスプレイについては、便宜的に、直交座標系ＸＹＺを用いて定義する。Ｘ方向の一方側を左側、Ｘ方向の他方側を右側、Ｙ方向の一方側を上側、Ｙ方向の他方側を下側、Ｚ方向の一方側を前側、Ｚ方向の他方側を後側とする。Ｘ方向は、ヘッドマウントディスプレイ又は筐体の幅方向である。図面中、「Ｘａ」は左側、「Ｘｂ」は右側、「Ｙａ」は上側、「Ｙｂ」は下側、「Ｚａ」は前側、「Ｚｂ」は後側をそれぞれ指している。

【0011】

［実施形態〕
図１から図１０を参照して、本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１０について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１０の正面側から見た模式的な斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１０の背面側から見た模式的な斜視図である。図３は、本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１０の模式的な平面図であって、ヘッドマウントディスプレイ１０を使用者Ｍの頭部に装着した状態を示している。図４は、本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１０の模式的な側面図であって、ヘッドマウントディスプレイ１０を使用者の頭部に装着した状態を示している。

【0012】

図５は、本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１０の模式的な正面図である。図６は、本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１０の模式的な背面図である。図７は、本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１０の模式的な底面図である。図８は、本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１０の模式的な正面図であって、カバー部材１６から第２透光部材２０を取外した状態を示している。図９は、カバー部材１６の模式的な正面図である。図１０は、図５におけるＸ－Ｘ線に沿った模式的な断面図である。

【0013】

（ヘッドマウントディスプレイ１０の概要）
図１から図４に示すように、本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１０は、使用者Ｍの頭部に装着可能なディスプレイである。ヘッドマウントディスプレイ１０は、ＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）を用いて虚像を表示する。ヘッドマウントディスプレイ１０は、画像光を使用者Ｍの眼に導光して、画像光によって構成される画像を虚像として使用者Ｍに視認させる。ヘッドマウントディスプレイ１０は、外光を透光させて使用者Ｍの眼に導光して、外光によって構成される外界像として使用者Ｍに視認させる。ヘッドマウントディスプレイ１０は、外界像の一部に虚像を重畳させて、使用者Ｍに視認させる。

【0014】

（筐体１２、筐体本体部１２Ｍ、延出部１２Ｄ）
図１から図７に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１０は、筐体１２を備えており、筐体１２は、幅方向（Ｘ方向）に延びている。筐体１２は、使用者Ｍの左右の眼を覆う筐体本体部１２Ｍを有しており、筐体本体部１２Ｍは、幅方向に延びている。筐体１２は、筐体本体部１２Ｍの幅方向の両端部にそれぞれ形成された延出部１２Ｄを有しており、各延出部１２Ｄは、後方向に向かって延出している。一対の延出部１２Ｄは、幅方向に対向しかつ後方向に向かって広がるようになっている。一方の延出部１２Ｄは、筐体１２の幅方向の一方側の部位であり、他方の延出部１２Ｄは、筐体１２の幅方向の他方側の部位である。

【0015】

筐体１２は、ハウジング１４を有しており、ハウジング１４は、筐体本体部１２Ｍの一部及び一対の延出部１２Ｄの一部を構成する。ハウジング１４は、例えば、金属を用いたダイキャスト又はプラスチックを用いた射出成形等の成形加工によって製作される。ハウジング１４は、その正面側に、幅方向に延びた開放部１４ｃを有している。ハウジング１４は、その背面側に、Ｘ方向に沿って並んだ一対のリア開口部１４ｂを有している。換言すれば、筐体本体部１２Ｍは、その背面側に、Ｘ方向に沿って並んだ一対のリア開口部１４ｂを有している。また、ハウジング１４の一部であって、筐体本体部１２Ｍの幅方向の一端部に相当する部位には、通孔１４ｈが形成されている。

【0016】

筐体１２は、ハウジング１４の正面側に開放部１４ｃを覆うように設けられたカバー部材１６を有している。カバー部材１６は、筐体本体部１２Ｍの他の一部及び一対の延出部１２Ｄの他の一部を構成する。カバー部材１６は、例えば、金属を用いたダイキャスト又はプラスチックを用いた射出成形等の成形加工によって製作される。カバー部材１６は、ハウジング１４のリア開口部１４ｂに対向する一対のフロント開口部１６ａを有している。換言すれば、筐体本体部１２Ｍは、その正面側に、ハウジング１４のリア開口部１４ｂに対向する一対のフロント開口部１６ａを有している。カバー部材１６の幅方向の中央部は、筐体本体部１２Ｍの正面の幅方向の中央部に相当する。

【0017】

（第１透光部材１８、第２透光部材２０）
図１、図２、図５、及び図６に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１０は、筐体本体部１２Ｍの正面側に一対のフロント開口部１６ａを覆うように設けられた第１透光部材１８を有しており、第１透光部材１８は、透光性を有している。第１透光部材１８における、使用者の視野に対応する領域Ｆの外側の光透過率は、使用者Ｍの視野に対応する領域Ｆの光透過率よりも低くなっている。第１透光部材１８における、使用者Ｍの視野に対応する領域Ｆの光透過率は、９０％以上であることが望ましい。第１透光部材１８における、使用者Ｍの視野に対応する領域Ｆの外側の光透過率は、５％以下であることが望ましい。第１透光部材１８の表面には、グラデーションが加飾されてもよい。

【0018】

ヘッドマウントディスプレイ１０は、筐体本体部１２Ｍの背面側に各リア開口部１４ｂを覆うように設けられた第２透光部材２０を有しており、各第２透光部材２０は、透光性を有している。各第２透光部材２０は、視力矯正レンズであってもよい。

【0019】

（画像光形成部２２、導光部２４、ＵＳＢポート２６）
図２、図３、及び図５に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１０は、一方の延出部１２Ｄ内に密封して設けられた画像光形成部２２を備えており、画像光形成部２２は、入力された画像信号に基づいて画像光を形成して出射する。画像光形成部２２は、画像光を形成するための複数の形成用レンズ（不図示）と、画像光を出射するための出射用レンズ（不図示）とを有している。

【0020】

ヘッドマウントディスプレイ１０は、筐体本体部１２Ｍ内に密封して設けられた導光部２４を備えており、導光部２４は、画像光形成部２２から出射された画像光を使用者Ｍの左右の眼に導光する。導光部２４は、画像光を使用者Ｍの左右の眼に導光するための複数の導光用レンズ（不図示）を有している。

【0021】

ヘッドマウントディスプレイ１０は、筐体本体部１２Ｍ内における通孔１４ｈに整合する位置に設けられた信号入力部としてのＵＳＢポート２６を有しており、ＵＳＢポート２６は、画像光形成部２２に画像信号を入力する。ＵＳＢポート２６は、接続ケーブル２８のＵＳＢ端子２８ｅを接続するポートであり、接続ケーブル２８を介してパソコン又はスマートフォン等の端末（不図示）に接続可能である。ＵＳＢポート２６に対する接続ケーブル２８の挿抜方向が一方の延出部１２Ｄに沿う方向になるように、ＵＳＢポート２６の向きが設定されている。また、ハウジング１４における一方の延出部１２Ｄに相当する部位には、接続ケーブル２８を保持するケーブル保持部３０が設けられている。

【0022】

前記の構成により、ＵＳＢポート２６が画像光形成部２２に画像信号を入力すると、画像光形成部２２は、入力された前記画像信号に基づいて画像光を形成する。そして、導光部２４は、画像光形成部２２から出射された画像光を使用者Ｍの眼に導光する。これにより、画像光によって構成される画像を虚像として使用者Ｍに視認させることができる。

【0023】

（環境光センサ３２、マイク３４、スピーカ３６、カメラ３８、回路基板４０）
図８に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１０は、筐体本体部１２Ｍ内に配置されかつ外界の照度（明るさ）を検出する環境光センサ３２を備えている。ヘッドマウントディスプレイ１０は、筐体本体部１２Ｍ内に配置されかつ使用者Ｍの音声を集音するマイク３４を備えている。図４の破線の矢印で示すように、マイク３４の音孔は、使用者Ｍの口元又はその付近に向くように水平方向に対して傾斜している。図８に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１０は、各延出部１２Ｄ内に配置されかつ音声を放音するスピーカ３６を備えている。ヘッドマウントディスプレイ１０は、筐体本体部１２Ｍ内に配置されかつ外界を撮像するカメラ３８を備えている。環境光センサ３２、マイク３４、スピーカ３６、及びカメラ３８は、それぞれ、画像光の形成に関与しない電子部品である。

【0024】

ヘッドマウントディスプレイ１０は、環境光センサ３２、マイク３４、スピーカ３６、及びカメラ３８等を制御するための回路基板４０を備えており、回路基板４０は、ＵＳＢポート２６に電気的に接続されている。ＵＳＢポート２６は、環境光センサ３２からの検出情報としての外界の照度情報を端末に送信する。ＵＳＢポート２６は、マイク３４からの集音信号としての使用者Ｍの音声信号を端末に送信する。ＵＳＢポート２６は、スピーカ３６への入力信号としての音声信号を回路基板４０に送信する。ＵＳＢポート２６は、カメラ３８からの撮像信号を端末に送信する。ＵＳＢポート２６は、端末からの電力を回路基板４０に供給する。

【0025】

（操作スイッチ４２，４４）
図１及び図３に示すように、一方の延出部１２Ｄの上部には、３つの操作スイッチ４２が設けられている。３つの操作スイッチ４２のうちのいずれか２つの操作スイッチ４２は、画像の明るさを調整するためのスイッチであってもよい。３つの操作スイッチ４２のうちの残りの１つの操作スイッチ４２は、画像光によって構成される画像を二次元画像又は三次元画像に切り替えるためのスイッチであってもよい。

【0026】

一方の延出部１２Ｄの上部には、３つの操作スイッチ４４が設けられている。３つの操作スイッチ４４のうちの他のいずれか２つの操作スイッチ４４は、スピーカ３６の音量を調整するためのスイッチであってもよい。３つの操作スイッチ４４のうちの残りの１つの操作スイッチ４４は、画像を左右反転又は上下反転させるためのスイッチであってもよい。

【0027】

（第１取付部４６、第２取付部４８、第３取付部５０）
図８及び図９に示すように、カバー部材１６のフロント開口部１６ａの周縁の右部には、電子部品としての環境光センサ３２を止めネジで取付けるための第１取付部４６が形成されている。第１取付部４６は、カバー部材１６の一部を構成する取付片である。第１取付部４６は、正面視した場合に、フロント開口部１６ａの内側であってかつ使用者Ｍの視野に対応する領域Ｆの外側に位置している。

【0028】

カバー部材１６のフロント開口部１６ａの周縁の左部には、電子部品としてのＵＳＢポート２６を止めネジで取付けるための第２取付部４８が形成されている。第２取付部４８は、カバー部材１６の一部を構成する取付片である。第２取付部４８は、正面視した場合に、フロント開口部１６ａの内側であってかつ使用者Ｍの視野に対応する領域Ｆの外側に位置する。

【0029】

カバー部材１６のフロント開口部１６ａの周縁における第１取付部４６の近傍には、電子部品としてのマイク３４を止めネジで取付けるための第３取付部５０が形成されている。第３取付部５０は、カバー部材１６の一部を構成する取付片である。第３取付部５０は、正面視した場合に、フロント開口部１６ａの内側であってかつ使用者Ｍの視野に対応する領域Ｆの外側に位置している。

【0030】

（雌ねじ部５２）
図７に示すように、カバー部材１６の底部における幅方向の中央部には、付属品ＡＣを止めネジによって取付けるための雌ネジ部５２が形成されている。付属品ＡＣは、外光を遮光する遮光板であってもよい。付属品ＡＣは、画像を拡大する光学ルーペであってもよい。

【0031】

（テンプル５４）
図１から図４、及び図１０に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１０は、使用者Ｍの頭部に装着するための装着部材として、幅方向の両側から使用者Ｍの頭部に当接する一対のテンプル５４を備えている。一対のテンプル５４は、ヘッドマウントディスプレイ１０（筐体１２）を頭部に装着するための装着部材である。一方のテンプル５４の基端部は、装着部材の一部に相当し、他方のテンプル５４の基端部は、装着部材の他の一部に相当する。

【0032】

各テンプル５４の基端部は、各延出部１２Ｄに固定ネジ５６によって着脱可能に連結されている。各テンプル５４の基端部は、各延出部１２Ｄに対して固定ネジ５６の軸心周りに傾動可能である。各テンプル５４の基端部の傾動中心は、固定ネジ５６の軸心上に位置してあって、光学設計の回転中心ＯＣと同心上に位置している。光学設計の回転中心ＯＣとは、使用者Ｍの頭部にヘッドマウントディスプレイ１０を装着したときに使用者Ｍの眼球の回旋点が位置する設計上の基準点のことをいう。換言すれば、使用者Ｍの頭部にヘッドマウントディスプレイ１０を装着したときに使用者Ｍの両目の眼球回旋点を結ぶ軸を中心として、各テンプル５４の基端部が傾動するように構成されている。各テンプル５４の基端部が各延出部１２Ｄに固定ネジ５６によって着脱可能であることで、各テンプル５４を筐体１２と切り離して、各テンプル５４の滅菌洗浄等の洗浄、及び各テンプル５４の交換を行うことができる。

【0033】

テンプル５４に対する延出部１２Ｄの傾動角（水平方向に対する傾斜角）は、３段階に調整可能になっている。図１０のＸＡには、テンプル５４に対する延出部１２Ｄの傾動角を基準の傾動角に調整した状態（基準状態）を示している。図１０のＸＢには、テンプル５４に対する延出部１２Ｄの傾動角を基準の傾動角より大きい所定の傾動角に調整した状態、換言すれば、延出部１２Ｄを基準状態よりも上向きにした状態を示している。図１０のＸＣには、テンプル５４に対する延出部１２Ｄの傾動角を基準の傾動角よりも小さい所定の傾動角に調整した状態、換言すれば、延出部１２Ｄを基準状態よりも下向きにした状態を示している。

【0034】

図１０に示すように、各延出部１２Ｄの幅方向の内側には、各テンプル５４を各延出部１２Ｄに対して位置決めするための位置決め部５８が設けられており、各位置決め部５８は、３つの溝５８ｇを有している。なお、テンプル５４に対する延出部１２Ｄの傾動角は、２段階又は４段階以上に調整可能になっていてもよい。この場合には、各位置決め部５８は、２つ又は４つ以上の溝５８ｇを有することになる。

【0035】

（テンプル５４の各構成要素）
各テンプル５４の各構成要素について説明すると、次の通りである。

【0036】

図１から図４、及び図１０に示すように、各テンプル５４は、Ｚ軸方向に延びたテンプルベース６０を備えており、各テンプルベース６０の基端部は、各テンプル５４の基端部に相当する。各テンプルベース６０の基端部には、固定ネジ５６の一部を挿通させるための挿通孔（不図示）が形成されている。各テンプルベース６０の基端部には、各テンプル５４の傾動角（前傾角）に対応する溝６８ｇに係合可能な爪部６０ｐが形成されている。

【0037】

各テンプルベース６０の後端部側（先端部側）には、第１可動子６２がＺ軸方向に位置調整可能に設けられている。各テンプルベース６０の中央部には、第１可動子６２をＺ軸方向に位置調整するための第１調整ダイヤル６４がＺ軸方向に平行な軸心回りに回転可能に設けられている。各第１調整ダイヤル６４は、その中央部側に、Ｚ方向に延びた雄ネジ部（不図示）を有している。各第１調整ダイヤル６４の雄ネジ部は、各第１可動子６２の一部に螺合している。各第１調整ダイヤル６４の雄ネジ部が各第１可動子６２の一部に螺合することで、各第１調整ダイヤル６４の回転操作によって第１可動子６２をＺ方向に位置調整することができる。

【0038】

各第１可動子６２の幅方向の内側には、第２可動子６６がＸ方向に位置調整可能に設けられている。各第１可動子６２の幅方向の外側には、第２可動子６６をＸ方向に位置調整するための第２調整ダイヤル６８がＸ方向に平行な軸心回りに回転可能に設けられている。各第２調整ダイヤル６８は、その中央部側に、Ｘ方向に延びた雄ネジ部（不図示）を有している。各第２調整ダイヤル６８の雄ネジ部は、各第２可動子６６の一部に螺合している。各第２調整ダイヤル６８の雄ネジ部が各第２可動子６６の一部に螺合することで、各第２調整ダイヤル６８の回転操作によって第２可動子６６をＸ方向に位置調整することができる。

【0039】

各第２可動子６６の幅方向の内側には、使用者Ｍの側頭部に当接するテンプルパッド７０がビスを介して着脱可能に設けられている。各テンプルパッド７０は、各第２可動子６６の幅方向の内側にビスを介して着脱可能に設けられた帯状の支持金７２を有しており、各支持金７２は、Ｚ方向に沿って円弧状に延びている。各テンプルパッド７０は、各支持金７２の一端部（前端部）に設けられかつ使用者Ｍの顔に当接する顔パッド本体７４と、各支持金７２の他端部側（後端部側）に設けられかつ使用者Ｍの側頭部に当接する頭部パッド本体７６とを有している。

【0040】

各第１調整ダイヤル６４の回転操作によって第１可動子６２をＺ方向に位置調整することで、各テンプルパッド７０をＺ方向に位置調整することができる。各第２調整ダイヤル６８の回転操作によって第２可動子６６をＸ方向に位置調整することで、各テンプルパッド７０をＸ方向に位置調整することができる。各テンプルパッド７０が各第２可動子６６に着脱可能であることで、各テンプルパッド７０を各第２可動子６６と切り離して、各テンプル５４の交換、及び各テンプル５４の滅菌洗浄等の洗浄を行うことができる。

【0041】

（ノーズパッド７８）
ヘッドマウントディスプレイ１０は、カバー部材１６の幅方向の中央部にビスを介して着脱可能に設けられかつ使用者Ｍの鼻に当接するノーズパッド７８を備えている。ノーズパッド７８は、カバー部材１６の幅方向の中央部に着脱可能に設けられた支持金具８０と、支持金具８０に設けられかつ使用者Ｍの鼻に挟むように当接する一対の鼻パッド本体８２とを有している。

【0042】

（その他の態様）
前述のように、信号入力部としてのＵＳＢポート２６は接続ケーブル２８によって端末に電気的に接続されているが、信号入力部と端末が無線によって電気的に接続されてもよい。この場合には、信号入力部は、端末からの無線信号を受信する受信部を有する。

【0043】

（作用効果）
続いて、本発明の実施形態の作用効果について説明する。

【0044】

ヘッドマウントディスプレイ１０の構成においては、前述のように、画像光形成部２２及び導光部２４は、それぞれ、筐体１２内に密閉して設けられている。そのため、画像光形成部２２及び導光部２４に塵埃が侵入することを十分に防止することができる。その結果、使用者Ｍに視認される画像の劣化を防止して、ヘッドマウントディスプレイ１０の画像品質を維持することできる。

【0045】

一方のテンプル５４の基端部が一方の延出部１２Ｄに着脱可能に連結され、他方のテンプル５４の基端部が他方の延出部１２Ｄに着脱可能に連結されている。そのため、テンプル５４の破損が生じた場合に、テンプル５４のみを交換することができ、ヘッドマウントディスプレイ１０のメンテナンス性を高める。また、テンプル５４のみを洗浄することができ、ヘッドマウントディスプレイ１０の清掃性を高めることができる。

【0046】

つまり、本発明の実施形態によれば、ヘッドマウントディスプレイ１０のメンテナンス性及び清掃性を高めつつ、使用者Ｍに視認される画像の劣化を防止して、ヘッドマウントディスプレイ１０の画像品質を維持することできる。

【0047】

ヘッドマウントディスプレイ１０の構成においては、前述のように、カバー部材１６の幅方向の中央部にノーズパッド７８が着脱可能に設けられている。そのため、本発明の実施形態によれば、ノーズパッド７８の破損が生じた場合に、ノーズパッド７８のみを交換することができ、ヘッドマウントディスプレイ１０のメンテナンス性をより高める。また、本発明の実施形態によれば、ノーズパッド７８のみを洗浄することができ、ヘッドマウントディスプレイ１０の清掃性をより高めることができる。

【0048】

ヘッドマウントディスプレイ１０の構成においては、前述のように、カバー部材１６の底部における幅方向の中央部には、付属品ＡＣを止めネジによって取付けるための雌ネジ部５２が形成されている。そのため、本発明の実施形態によれば、必要に応じて、カバー部材１６の底部に付属品ＡＣを止めネジによって取付けることができ、ヘッドマウントディスプレイ１０を様々な態様で使用することができる。

【0049】

ヘッドマウントディスプレイ１０の構成においては、前述のように、各テンプル５４の基端部の傾動中心は、固定ネジ５６の軸心上に位置してあって、光学設計の回転中心ＯＣと同心上に位置している。そのため、各テンプル５４を筐体１２に対して傾動させることで、使用者Ｍの視線方向に応じて、水平方向に対する筐体１２の傾斜角（前傾角）を調整することができる。これにより、本発明の実施形態によれば、筐体１２の傾斜角を調整した場合においても、ヘッドマウントディスプレイ１０の画像品質を維持することができる。

【0050】

ヘッドマウントディスプレイ１０の構成においては、前述のように、テンプル５４に対する延出部１２Ｄの傾動角は、３段階で調整可能になっている。そのため、本発明の実施形態によれば、使用者Ｍの視線方向に応じて、水平方向に対する筐体１２の傾斜角（前傾角）を３段階で調整することができ、ヘッドマウントディスプレイ１０の取扱性を高めることができる。

【0051】

ヘッドマウントディスプレイ１０の構成においては、前述のように、各テンプルベース６０の基端部には、各テンプル５４の傾動角に対応する溝６８ｇに係合可能な爪部６０ｐが形成されている。そのため、各テンプル５４を筐体１２に対して傾動させて、各爪部６０ｐを各テンプル５４の傾動角に対応する溝６８ｇに係合させる。これにより、本発明の実施形態によれば、使用者Ｍの視線方向に応じて、水平方向に対する筐体１２の傾斜角（前傾角）を高精度に調整することができる。

【0052】

ヘッドマウントディスプレイ１０の構成においては、前述のように、一対の延出部１２Ｄは、後方向に向かって広がるようになっている。そのため、本発明の実施形態によれば、筐体本体部１２Ｍの幅方向の長さを短くして、筐体１２の体積（容積）を小さくすることができる。これにより、本発明の実施形態によれば、ヘッドマウントディスプレイ１０の軽量化を図ることができる。

【0053】

特に、ヘッドマウントディスプレイ１０の構成においては、前述のように、ＵＳＢポート２６に対する接続ケーブル２８の挿抜方向が一方の延出部１２Ｄに沿う方向になるように、ＵＳＢポート２６の向きが設定されている。そのため、本発明の実施形態によれば、接続ケーブル２８が使用者Ｍの視界を阻害することがなく、ヘッドマウントディスプレイ１０の取扱性を高めることができる。

【0054】

ヘッドマウントディスプレイ１０の構成においては、前述のように、正面視した場合に、第１取付部４６、第２取付部４８、及び第３取付部５０がカバー部材１６のフロント開口部１６ａの内側であってかつ使用者Ｍの視野に対応する領域Ｆの外側に位置する。そのため、ヘッドマウントディスプレイ１０の光学性能を損なうことなく、第１取付部４６、第２取付部４８、及び第３取付部５０を有したカバー部材１６を射出成形等の成形加工によって容易に製作することができる。なぜなら、仮に、正面視した場合に各取付部４６，４８，５０がフロント開口部１６ａの外側に位置していた場合、成形加工において各取付部４６，４８，５０の離型が困難になるが、これを避けることができるからである。これにより、本発明の実施形態によれば、ヘッドマウントディスプレイ１０に電子部品としての環境光センサ３２、ＵＳＢポート２６、及びマイク３４を装備する場合においても、ヘッドマウントディスプレイ１０の部品点数を減らして、ヘッドマウントディスプレイ１０の構成の簡略化を図ることができきる。

【0055】

ヘッドマウントディスプレイ１０の構成においては、前述のように、マイク３４の音孔は、使用者Ｍの口元又はその付近に向くように水平方向に対して傾斜している。そのため、本発明の実施形態によれば、マイク３４によって使用者Ｍの音声を集音し易くなり、ヘッドマウントディスプレイ１０の取扱性を高めることができる。

【0056】

ヘッドマウントディスプレイ１０の構成においては、前述のように、第１透光部材１８における、使用者Ｍの視野に対応する領域Ｆの外側の光透過率は、使用者Ｍの視野に対応する領域Ｆの光透過率よりも低くなっている。そのため、第１透光部材１８における、使用者Ｍの視野に対応する領域Ｆが外部から視認し難くなる。これにより、本発明の実施形態によれば、ヘッドマウントディスプレイ１０の外観品位を高めることができる。特に、第１透光部材１８の表面にグラデーションが加飾されているため、ヘッドマウントディスプレイ１０の外観品位をより高めることができる。

【0057】

［実施形態の変形例〕
図１１から図１３を参照して、本発明の実施形態の変形例１から変形例３について説明する。図１１は、本発明の実施形態の変形例１に係るヘッドマウントディスプレイ１０Ａの正面側から見た模式的な斜視図である。図１２は、本発明の実施形態の変形例２に係るヘッドマウントディスプレイ１０Ｂの正面側から見た模式的な斜視図である。図１３は、本発明の実施形態の変形例３に係るヘッドマウントディスプレイ１０Ｃの正面側から見た模式的な斜視図である。

【0058】

図１１に示すように、本発明の実施形態の変形例１に係るヘッドマウントディスプレイ１０Ａは、装着部材として、幅方向の両側から使用者Ｍ（図３及び図４参照）の頭部に当接する一対のテンプル８４を備えている。各テンプル８４は、前述のテンプル５４（図１参照）に比べて簡易な構成からなり、Ｚ方向に延びている。各テンプル８４の基端部は、各延出部１２Ｄに固定ネジ５６によって傾動可能に連結されている。各テンプル８４の基端部は、各延出部１２Ｄに対して固定ネジ５６によって着脱可能である。各テンプル８４の基端部の傾動中心は、固定ネジ５６の軸心上に位置してあって、光学設計の回転中心ＯＣと同心上に位置している。

【0059】

図１２に示すように、本発明の実施形態の変形例２に係るヘッドマウントディスプレイ１０Ｂは、装着部材として、一対のストラップ８６を備えている。一方のストラップ８６の一端部は、一方の延出部１２Ｄに連結に連結されており、他方のストラップ８６の一端部は、他方の延出部１２Ｄに連結されている。一方のストラップ８６の他端部側と他方のストラップ８６の他端部側は、結合部材８８によって結合されている。結合部材８８の位置は、使用者Ｍ（図３及び図４参照）の頭部の大きさに応じて調整可能である。

【0060】

図１３に示すように、本発明の実施形態の変形例３に係るヘッドマウントディスプレイ１０Ｃは、装着部材として、使用者Ｍ（図３及び図４参照）の頭部を保持するヘッドホルダ９０を備えている。ヘッドホルダ９０の一部は、一方の延出部１２Ｄに固定ネジ５６によって傾動可能に連結されている。ヘッドホルダ９０の前記一部は、一方の延出部１２Ｄに対して固定ネジ５６によって着脱可能である。ヘッドホルダ９０の他の一部は、他方の延出部１２Ｄに固定ネジ５６によって傾動可能に連結されている。ヘッドホルダ９０の前記他の一部は、他方の延出部１２Ｄに対して固定ネジ５６によって着脱可能である。ヘッドホルダ９０の前記一部の傾動中心及び前記他の一部の傾動中心は、それぞれ、固定ネジ５６の軸心上に位置してあって、光学設計の回転中心ＯＣ（図１０参照）と同心上に位置している。

【0061】

そして、本発明の実施形態の変形例１から変形例３においても、前述の本発明の実施形態と同様の作用効果を奏する。

【0062】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るヘッドマウントディスプレイは、使用者の頭部に装着され、虚像を表示するヘッドマウントディスプレイであって、背面側にリア開口部を有しかつ正面側にフロント開口部を有した筐体本体部、及び前記筐体本体部の幅方向の両端部にそれぞれ形成されかつ後方向に向かって延出した延出部を有する筐体と、前記筐体本体部の正面側に前記フロント開口部を覆うように設けられ、透光性を有した第１透光部材と、前記筐体本体部の背面側に前記リア開口部を覆うように設けられ、前記第１透光部材に対向し、透光性を有した第２透光部材と、前記筐体内に設けられ、入力された画像信号に基づいて画像光を形成する画像光形成部と、前記筐体内に設けられ、前記画像光形成部から出射された前記画像光を前記使用者の眼に導光する導光部と、一部が一方の前記延出部に着脱可能に連結され、他の一部が他方の前記延出部に着脱可能に連結され、前記使用者の頭部に装着するための装着部材と、を備える。

【0063】

前記の構成によれば、前記画像光形成部及び前記導光部は、それぞれ、前記筐体内に設けられている。そのため、前記画像光形成部及び前記導光部に塵埃が侵入することを十分に防止することができる。その結果、前記使用者に視認される画像の劣化を防止して、前記ヘッドマウントディスプレイの画像品質を維持することできる。

【0064】

また、前記装着部材の前記一部が一方の前記延出部に着脱可能に連結され、前記装着部材の前記他の一部が他方の前記延出部に着脱可能に連結されている。そのため、前記装着部材の破損が生じた場合に、前記装着部材のみを交換することができ、前記ヘッドマウントディスプレイのメンテナンス性を高める。前記装着部材のみを洗浄することができ、前記ヘッドマウントディスプレイの清掃性を高めることができる。

【0065】

つまり、前記ヘッドマウントディスプレイのメンテナンス性及び清掃性を高めつつ、前記使用者に視認される画像の劣化を防止して、前記ヘッドマウントディスプレイの画像品質を維持することできる。

【0066】

本発明の態様２に係るヘッドマウントディスプレイは、前記態様１において、前記筐体内に設けられ、前記画像光形成部に前記画像信号を入力する信号入力部を更に備えてもよい。

【0067】

前記の構成によれば、前記信号入力部が前記画像光形成部に前記画像信号を入力すると、前記画像光形成部は、入力された前記画像信号に基づいて画像光を形成する。そして、前記導光部は、前記画像光形成部から出射された前記画像光を前記使用者の眼に導光する。

【0068】

本発明の態様３に係るヘッドマウントディスプレイは、前記態様１又は２において、前記筐体本体部の幅方向の中央部に着脱可能に設けられ、前記使用者の鼻に当接するノーズパッドを更に備えてもよい。

【0069】

前記の構成によれば、前記ノーズパッドの破損が生じた場合に、前記ノーズパッドのみを交換することができ、前記ヘッドマウントディスプレイのメンテナンス性をより高めると共に、前記ノーズパッドのみを洗浄することができ、前記ヘッドマウントディスプレイの清掃性をより高めることができる。

【0070】

本発明の態様４に係るヘッドマウントディスプレイは、前記態様１から３のいずれかにおいて、前記筐体本体部の底部に、付属品を止めネジによって取付けるための雌ネジ部が形成されてもよい。

【0071】

前記の構成によれば、必要に応じて、前記筐体本体部の底部に前記付属品を前記止めネジによって取付けることができ、前記ヘッドマウントディスプレイを様々な態様で使用することができる。

【0072】

本発明の態様５に係るヘッドマウントディスプレイは、前記態様１から４のいずれかにおいて、前記装着部材は、前記使用者の側頭部に当接する一対のテンプルであり、前記装着部材の前記一部は、一方の前記テンプルの基端部であり、前記装着部材の前記他の一部は、他方の前記テンプルの基端部であってよい。

【0073】

前記の構成によれば、前記テンプルの破損が生じた場合に、前記テンプルのみを交換することができ、前記ヘッドマウントディスプレイのメンテナンス性を高めると共に、前記テンプルのみを洗浄することができ、前記ヘッドマウントディスプレイの清掃性を高めることができる。

【0074】

〔付記事項〕
本発明は前述した実施形態の説明に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0075】

１０ ヘッドマウントディスプレイ（実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ）
１２ 筐体
１２Ｍ 筐体本体部
１２Ｄ 延出部
１４ ハウジング
１４ｃ 開放部
１４ｂ リア開口部
１４ｈ 通孔
１６ カバー部材
１６ａ フロント開口部
１８ 第１透光部材
２０ 第２透光部材
２２ 画像光形成部
２４ 導光部
２６ ＵＳＢポート（信号入力部）
２８ 接続ケーブル
２８ｅ ＵＳＢ端子
３０ ケーブル保持部
３２ 環境光センサ
３４ マイク
３６ スピーカ
３８ カメラ
４０ 回路基板
４２ 操作スイッチ
４４ 操作スイッチ
４６ 第１取付部
４８ 第２取付部
５０ 第３取付部
５２ 雌ネジ部
５４ テンプル（装着部材）
５６ 固定ネジ
５８ 位置決め部
５８ｇ 溝
６０ テンプルベース
６２ 第１可動子
６４ 第１調整ダイヤル
６６ 第２可動子
６８ 第２調整ダイヤル
７０ テンプルパッド
７２ 支持金
７４ 顔パッド本体
７６ 頭部パッド本体
７８ ノーズパッド
８０ 支持金具
８２ パッド本体
１０Ａ ヘッドマウントディスプレイ（実施形態の変形例１に係るヘッドマウントディスプレイ）
８４ テンプル（装着部材）
１０Ｂ ヘッドマウントディスプレイ（実施形態の変形例２に係るヘッドマウントディスプレイ）
８６ ストラップ
８８ 結合部材
１０Ｃ ヘッドマウントディスプレイ（実施形態の変形例３に係るヘッドマウントディスプレイ）
９０ ヘッドホルダ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】