(57)【要約】【課題】ユーザが画像投影装置を装着する際に、ユーザの頭部装着における負担を軽減し、かつ安定してユーザの体で保持すること。【解決手段】ユーザの頭部の側方に装着され、前記ユーザの眼に画像を投影する第１ユニットと、前記第１ユニットを駆動する回路を収納し、中央部が前記ユーザの首の後方に位置し、第１端部および第２端部が前記ユーザの首のそれぞれ両側前方に位置するように、前記ユーザの肩に掛けられる第２ユニットと、前記回路が生成した前記第１ユニットを駆動する信号を伝送し、前記第２ユニットのうち前記中央部より前記第１端部側に位置する接続部と前記第１ユニットとを接続する接続線と、を備える画像投影装置。【選択図】図３
2020076848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの頭部の側方に装着され、前記ユーザの眼に画像を投影する第１ユニットと、
前記第１ユニットを駆動する回路を収納し、中央部が前記ユーザの首の後方に位置し、第１端部および第２端部が前記ユーザの首のそれぞれ両側前方に位置するように、前記ユーザの肩に掛けられる第２ユニットと、
前記回路が生成した前記第１ユニットを駆動する信号を伝送し、前記第２ユニットのうち前記中央部より前記第１端部側に位置する接続部と前記第１ユニットとを接続する接続線と、
を備える画像投影装置。
【請求項２】
前記第１ユニットは、前記頭部の左側方に装着されるとき前記ユーザの左眼に前記画像を投影し、前記頭部の右側方に装着されるとき前記ユーザの右眼に前記画像を投影し、
前記第２ユニットは、前記第１端部が前記首の左前方に位置するか右前方に位置するか検出する検出器を備え、
前記回路は、前記検出器の出力に基づき前記第１ユニットに左眼用画像と右眼用画像のいずれかを生成する請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項３】
前記回路は、前記検出器が前記第１端部が前記首の左前方に位置すると検出したとき前記第１ユニットに前記左眼用画像を投影させる信号を生成し、前記検出器が前記第１端部が前記首の右前方に位置すると検出したとき前記第１ユニットに前記右眼用画像を投影させる信号を生成する請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記第１端部は前記中央部に対し回転自在であり、
前記検出器は、前記第１端部の前記中央部に対する回転を検出することで、前記第１端部が前記首の左前方に位置するか右前方に位置するかを検出する請求項２または３に記載の画像投影装置。
【請求項５】
前記第２ユニットが前記肩に掛けられるとき、前記第１端部は前記接続部が前記第２ユニットの上部に位置するように前記中央部に対して回転する請求項４に記載の画像投影装置。
【請求項６】
前記第２ユニットは、前記第１端部に設けられ前記回路の少なくとも一部を収納する第１筐体を備える請求項１から５のいずれか一項に記載の画像投影装置。
【請求項７】
前記第２ユニットは、前記第２端部に設けられ前記回路の電源を収納する第２筐体を備える請求項６に記載の画像投影装置。
【請求項８】
前記第１筐体は、前記回路の少なくとも一部を冷却するヒートシンクおよび冷却ファンの少なくとも一方を収納する請求項７に記載の画像投影装置。
【請求項９】
前記第２ユニットは、前記画像を生成するための光を出射する光源を収納し、
前記接続線は前記光源が出射した前記光を伝送する光導波路を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の画像投影装置。
【請求項１０】
前記接続線は、前記第１ユニットから後方に導出され、前記接続部から上後方に導出される請求項９に記載の画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置に関し、例えば眼に画像を投影する画像投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザの頭部に装着され、ユーザの眼に画像を投影する画像投影装置が知られている。画像の投影を制御するユニットを首から掛ける構成が知られている（例えば特許文献１−３）。画像投影装置を首に固定する構成が知られている（例えば特許文献４−５）。画像投影装置を使用しないときに肩に掛ける構成が知られている（例えば特許文献６−７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１４５４５号公報
【特許文献２】特表２０１０−５１６１８６号公報
【特許文献３】特開２０１４−１３３９７号公報
【特許文献４】特開２０１４−３４２６号公報
【特許文献５】特開２０１２−１７３６６４号公報
【特許文献６】特開２００１−２２１９７４号公報
【特許文献７】特開２０１７−１１８１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ユーザの頭部に装着され、ユーザの眼に画像を投影する画像投影装置では、投影する画像光の生成および画像データの処理などを行う制御部はある程度の大きさが必要である。制御部を頭部に装着すると、制御部の大きさおよび重さから、ユーザにとって負担である。このため、制御部を頭部装着とは別体とする構成が提案されている。しかしながら、制御部を別体とする場合、持ち運びなどに不便である。
【０００５】
そこで、特許文献１から３では、制御用のユニットは閉ループを形成するひも状部材によりユーザの首に掛けられる構成とし、これによりユーザの頭部に装着されるユニットを軽量及び小型化している。しかし、画像投影装置は、ユニットがユーザの胸の前に位置する状態で使用される。このため、制御用のユニットがユーザの体から離れ不安定であり、頭部から胸の位置にある制御用のユニットまでの距離が長いので、絡んだり、断線などの可能性も高まり、例えばユーザが前かがみになると制御用のユニットが体から離れて別の物体に衝突することも起こりうる。特許文献４および５では、画像投影装置を首に固定するため、頭部に装着するユニットの軽量化には寄与しない。特許文献６および７では、使用時の頭部に装着するユニットの軽量化には寄与しない。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ユーザが画像投影装置を装着する際に、ユーザの頭部装着における負担を軽減し、かつ安定してユーザの体で保持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ユーザの頭部の側方に装着され、前記ユーザの眼に画像を投影する第１ユニットと、前記第１ユニットを駆動する回路を収納し、中央部が前記ユーザの首の後方に位置し、第１端部および第２端部が前記ユーザの首のそれぞれ両側前方に位置するように、前記ユーザの肩に掛けられる第２ユニットと、前記回路が生成した前記第１ユニットを駆動する信号を伝送し、前記第２ユニットのうち前記中央部より前記第１端部側に位置する接続部と前記第１ユニットとを接続する接続線と、を備える画像投影装置である。
【０００８】
上記構成において、前記第１ユニットは、前記頭部の左側方に装着されるとき前記ユーザの左眼に前記画像を投影し、前記頭部の右側方に装着されるとき前記ユーザの右眼に前記画像を投影し、前記第２ユニットは、前記第１端部が前記首の左前方に位置するか右前方に位置するか検出する検出器を備え、前記回路は、前記検出器の出力に基づき前記第１ユニットに左眼用画像と右眼用画像のいずれかを生成する構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記回路は、前記検出器が前記第１端部が前記首の左前方に位置すると検出したとき前記第１ユニットに前記左眼用画像を投影させる信号を生成し、前記検出器が前記第１端部が前記首の右前方に位置すると検出したとき前記第１ユニットに前記右眼用画像を投影させる信号を生成する構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記第１端部は前記中央部に対し回転自在であり、前記検出器は、前記第１端部の前記中央部に対する回転を検出することで、前記第１端部が前記首の左前方に位置するか右前方に位置するかを検出する構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記第２ユニットが前記肩に掛けられるとき、前記第１端部は前記接続部が前記第２ユニットの上部に位置するように前記中央部に対して回転する構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記第２ユニットは、前記第１端部に設けられ前記回路の少なくとも一部を収納する第１筐体を備える構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記第２ユニットは、前記第２端部に設けられ前記回路の電源を収納する第２筐体を備える構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記第１筐体は、前記回路の少なくとも一部を冷却するヒートシンクおよび冷却ファンの少なくとも一方を収納する構成とすることができる。
【００１５】
上記構成において、前記第２ユニットは、前記画像を生成するための光を出射する光源を収納し、前記接続線は前記光源が出射した前記光を伝送する光導波路を含む構成とすることができる。
【００１６】
上記構成において、前記接続線は、前記第１ユニットから後方に導出され、前記接続部から上後方に導出される構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ユーザの頭部に負担をかけることなく、かつ安定して体に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施例１に係る画像投影装置のブロック図である。
【図２】図２は、実施例1に係る画像投影装置の斜視図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施例１に係る画像投影装置を装着したユーザの正面図および側面図である。
【図４】図４は、実施例１における筐体の解体斜視図である。
【図５】図５は、実施例１における筐体の解体斜視図である。
【図６】図６（ａ）および図６（ｂ）は、実施例１における筐体の解体斜視図である。
【図７】図７は、実施例１における筐体の解体斜視図である。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）は、実施例１におけるアームの解体斜視図である。
【図９】図９は、実施例１におけるフレームに装着した投影ユニットを示す斜視図である。
【図１０】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例１に係る画像投影装置の正面図である。
【図１１】図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、実施例１における筐体の断面図である。
【図１２】図１２は、実施例１における制御回路の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、実施例１に係る画像投影装置のブロック図である。図１に示すように、画像投影装置１００は、例えばヘッドマウントディスプレイであり、制御ユニット１０、投影ユニット１２および接続線１６を備えている。
【００２１】
制御ユニット１０は、光源２５、制御回路２６、入力回路２７および電源２８を備えている。入力回路２７には、図示しないカメラおよび／または録画機器などから画像データが入力される。入力回路２７は例えばＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）信号をＭＩＰＩ（Mobile Industry Processor Interface）信号に変換する。制御回路２６は、画像データに基づき光源２５および走査ミラー３４を制御する。制御回路２６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムと協働し処理を行ってもよい。制御回路２６は、専用に設計された回路でもよい。電源２８は、例えばバッテリであり、光源２５、制御回路２６および入力回路２７に電力を供給する。
【００２２】
光源２５は、光線８０として、例えば赤色レーザ光（波長：６１０ｎｍ〜６６０ｎｍ程度）、緑色レーザ光（波長：５１５ｎｍ〜５４０ｎｍ程度）および青色レーザ光（波長：４４０ｎｍ〜４８０ｎｍ程度）を出射する。光源２５には、例えばＲＧＢ（赤・緑・青）それぞれのレーザダイオードチップ、３色合成デバイスとマイクロコリメートレンズ、およびレーザダイオードを駆動するレーザドライバ回路とが集積されている。光源２５は１つの光源であり単一の波長のレーザ光を出射してもよい。
【００２３】
接続線１６は、制御ユニット１０と投影ユニット１２とを接続する信号線３７、光ファイバ等の光導波路３８および電源線３９を備えている。制御回路２６が生成する制御信号は信号線３７を介し投影ユニット１２の走査ミラー３４に伝送される。光源２５が出射した光線８０は光導波路３８を介し走査ミラー３４に伝送される。電源２８が出力する電力は電源線３９を介し走査ミラーに供給される。
【００２４】
投影ユニット１２は、走査ミラー３４、反射ミラー３６および投影ミラー３２を備えている。走査ミラー３４は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）であり、光線８０を２次元に走査する。走査された光線８２は反射ミラー３６で反射され、投影ミラー３２に照射される。走査ミラー３４の代わりに透過型の走査部（スキャナー）を用いることもできる。投影ミラー３２は、ユーザの眼球８４の正面に配置され、正の集光パワーを有している。投影ミラー３２は、光線８２を水晶体８６内または近傍に収束させ、網膜８８近傍に合焦させる。これにより、カメラなどからの画像データに基づいた画像が網膜８８に画像光として投影される。
【００２５】
図２は、実施例1に係る画像投影装置の斜視図である。図２に示すように、フレーム１８に投影ユニット１２を装着することができる。投影ユニット１２は筐体３０および投影ミラー３２を備えている。筐体３０はフレーム１８に脱着可能に装着できてもよいし、ねじ等を用い固定できる構成でもよい。フレーム１８は、眼鏡型が好ましいが、頭部に保持、装着できることができれば形態を問わない。筐体３０には、走査ミラー３４、走査ミラー３４を駆動する駆動回路および反射ミラー３６等が収納されている。筐体３０に投影ミラー３２がねじ等を用い固定されている。投影ミラー３２はハーフミラーまたは回折素子を含む光学部材が好ましく、ユーザは投影ミラー３２を透過し前方を視認できてもよい。
【００２６】
制御ユニット１０は、中央部１５において曲がり、端部１３および１４を有するＣ字状またはＵ字状である。制御ユニット１０の形状はＶ字状または１辺のない矩形状でもよい。制御ユニット１０は、筐体２０、２１および２２とアーム２３および２４を備えている。筐体２０および２１はそれぞれ制御ユニット１０の端部１３および１４を含み、筐体２２は制御ユニット１０の中央部１５を含む。アーム２３は筐体２０と２２とを機械的に接続し、アーム２４は筐体２１と２３とを機械的に接続する。筐体２０は下筐体４０と上筐体４１とを有し、下筐体４０と上筐体４１とは嵌合されている。筐体２０は光源２５および制御回路２６を収納する。筐体２０の上部の接続部２９から接続線１６が導出する。筐体２０の上部および先端には排気孔４７および４８が設けられている。接続部２９の上側面に吸気孔４６が設けられている。
【００２７】
筐体２１は下筐体５０と上筐体５１とを有し、下筐体５０と上筐体５１とは嵌合されている。筐体２１は電源２８を収納する。筐体２２は入力回路２７を収納する。筐体２２には、例えば電源スイッチ５８、ボリュームスイッチ、画像データが入力するＨＤＭＩ（登録商標）入力端子、充電用のＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子、およびイヤホンまたはヘッドホン用のオーディオジャックが設けられている。アーム２３は筐体２０と２２とを接続する電源ラインおよび信号ラインを収納する。アーム２４は筐体２１と２２とを接続する電源ラインおよび信号ラインを収納する。
【００２８】
接続線１６は筐体３０の後方から導出されかつ接続部２９の後方から導出される。接続線１６は信号線３７、光ファイバ等の光導波路３８および電源線３９を収納する。
【００２９】
図３（ａ）および図３（ｂ）は、実施例１に係る画像投影装置を装着したユーザの正面図および側面図である。図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、フレーム１８はユーザ９０の耳９４に掛けられる。投影ユニット１２の筐体３０はユーザ９０の頭部９１の側方に位置する。投影ミラー３２はユーザ９０の眼球８４の正面に位置する。
【００３０】
制御ユニット１０はユーザ９０の首９２および肩９３に掛けられる。筐体２２は首９２の後方に位置する。筐体２２の少なくとも首９２側は柔軟な材料からなる。筐体２０および２１は肩９３の前方側部に位置する。これにより、ユーザ９０が首９２に違和感を覚えることを抑制できる。アーム２３および２４は変形可能であり、筐体２０および２１の重さにより、前方が下方に位置するように肩９３の上面に沿って変形する。これにより、制御ユニット１０は肩９３にフィットする。アーム２３および２４の表面は柔軟な材料からなる。これにより、ユーザ９０が肩９３に違和感を覚えることを抑制できる。接続線１６は耳９４の上方から首９２の側方を通り接続部２９に接続される。また、アーム２３および２４は、柔軟性を備えるが、ある程度の硬さがあり、手などで変形させることができ、変形後にその形状を維持できるような材料であってもよい。
【００３１】
図４は、実施例１における筐体２０の解体斜視図であり、筐体２０の上筐体４１を外した図である。図４に示すように、下筐体４０上にヒートシンク４２が設けられている。ヒートシンク４２には複数の溝４２ａが設けられている。ヒートシンク４２上にファン４４が設けられている。ファン４４が回転すると、吸気孔４６（図２参照）から吸気された空気はヒートシンク４２の溝４２ａを矢印９５のように通過し、排気孔４７および４８（図２参照）から排気される。
【００３２】
図５は、実施例１における筐体２０の解体斜視図であり、筐体２０の上筐体４１、ファン４４およびヒートシンク４２を示す図である。図５に示すように、上筐体４１の接続部２９に凹部４３ａが設けられ、凹部４３ａ内にファン４４が収納される。上筐体４１にヒートシンク４２が嵌まる。上筐体４１の先端には排気孔４８が設けられている。上筐体４１の後方にはアーム２３の先端に設けられた回転連結部６２が嵌め込まれている。
【００３３】
図６（ａ）および図６（ｂ）は、実施例１における筐体２０の解体斜視図である。図６（ａ）に示すように、ヒートシンク４２は上筐体４１に収納される。排気孔４８にはヒートシンク４２の溝４２ａが露出する。図６（ｂ）に示すように、ヒートシンク４２上に回路基板４５ａおよびレーザモジュール４５ｂが実装される。回路基板４５ａには制御回路２６として機能する集積回路およびレーザダイオードを駆動する駆動回路が実装されている。レーザモジュール４５ｂには光源２５として機能するレーザダイオードが実装されている。集積回路、駆動回路およびレーザモジュール４５ｂはヒートシンク４２に熱的に接触する。これにより、集積回路、駆動回路およびレーザモジュール４５ｂにおいて発生した熱は、ヒートシンク４２に伝導し、溝４２ａを通過する空気により排気孔４７および４８から外部に排出される。
【００３４】
図７は、実施例１における筐体２１の解体斜視図であり、筐体２１の下筐体５０を外した上筐体５１を示す図である。上筐体５１に収納部５２が設けられている。収納部５２に電源２８として機能するバッテリ５４が収納される。バッテリ５４は例えばリチウムイオン二次電池である。電源２８としては、二次電池以外にも一次電池を使用することもできる。筐体２１は、バッテリ５４以外にバッテリ５４の保護回路を収納する。
【００３５】
図８（ａ）および図８（ｂ）は、実施例１におけるアームの解体斜視図である。アーム２３および２４としてアーム２３を例に説明する。アーム２４の構造はアーム２３と同じであり説明を省略する。図８（ａ）および図８（ｂ）に示すように、アーム２３は、上部２３ａと下部２３ｂから形成される。アーム２３は硬質樹脂６０と軟質樹脂６１からなる。硬質樹脂６０は例えばＰＰ（polypropylene）樹脂であり、軟質樹脂６１は例えばＴＰＥ（Thermo Plastic Elastomer）樹脂である。硬質樹脂６０からなる骨格７４の周りに軟質樹脂６１からなる本体７５が覆っている。骨格７４は本体７５の変形を適度に維持する。
【００３６】
アーム２３の本体７５の一方の先端には硬質樹脂６０からなる円盤６５が設けられている。円盤６５の先端には嵌合溝６４を介し硬質樹脂６０からなる回転連結部６２が設けられている。回転連結部６２は円盤状である。回転連結部６２には径方向に突出する突出部６３が設けられている。嵌合溝６４は筐体２０に設けられた嵌合孔に嵌合する。これにより、アーム２３は筐体２０と回転自在に連結される。本体７５の他方の先端には硬質樹脂６０からなる固定部６６が設けられている。固定部６６はアーム２３を筐体２２に固定する。本体７５の中心には溝７６が設けられている。溝７６内には筐体２０と２２とを接続する電源ラインおよび信号ラインが設けられる。
【００３７】
上部２３ａおよび下部２３ｂは例えば硬質樹脂６０と軟質樹脂６１とを用いた二色成型（ダブルモールド）により作製される。その後、上部２３ａと２３ｂとが接着されることでアーム２３が完成する。上部２３ａと下部２３ｂとを別々には作製せず、電源ラインおよび信号ラインを硬質樹脂を用いインサート成型し、その後軟質樹脂をオーバーモールドしてアーム２３を作製してもよい。
【００３８】
図９は、実施例１におけるフレームに装着した投影ユニットを示す斜視図である。図９に示すように、フレーム１８の前部７０の側部に取付孔７２が設けられている。取付孔７２にねじ７１を挿入し筐体３０を固定する。取付孔７２は前部７０の左右に設けられており、投影ユニット１２は前部７０の右または左に装着可能である。
【００３９】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例１に係る画像投影装置の正面図である。図１０（ａ）に示すように、投影ユニット１２はフレーム１８の左に装着されている。なお、左右はユーザに対しての左右を用い説明する。画像はユーザの左眼に投影される。筐体２０および２１は、それぞれユーザの左および右に位置する。筐体２０の上部に接続部２９が位置し、接続線１６は筐体２０の上部から導出される。
【００４０】
図１０（ｂ）に示すように、投影ユニット１２をフレーム１８の右に装着すると、画像はユーザの右眼に投影される。接続線１６を制御ユニット１０の右側から導出させるため、制御ユニット１０の上下を逆にする。筐体２０および２１はそれぞれユーザの右および左に位置する。筐体２０および２１をアーム２３および２４に対し１８０°回転させる。これにより、接続部２９は筐体２０の上部に位置し、接続線１６は筐体２０の上部から導出される。
【００４１】
図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、実施例１における筐体の断面図である。図１１（ａ）は、図１０（ａ）のように筐体２０がユーザの左に位置する場合に相当し、図１１（ｂ）は、図１０（ｂ）のように筐体２０がユーザの右に位置する場合に相当する。図１１（ａ）に示すように、上筐体４１内の支持部６７にスイッチ６８が設けられている。回転連結部６２の突出部６３はスイッチ６８の突起６９（図１１（ｂ）参照）を押圧する。回転連結部６２には係止凹部７７ａおよび７７ｂが設けられている。ボールプラグ７８のボールが係止凹部７７ａに係止する。これにより、筐体２０とアーム２３との回転が保持される。
【００４２】
図１１（ｂ）に示すように、図１０（ｂ）の状態では図１０（ａ）の状態に対し、制御ユニット１０を上下に１８０°回転させる。このとき、筐体２０はアーム２３に対し１８０°回転する。筐体２０を基準にみると、アーム２３に連結された回転連結部６２は軸７９を中心に１８０°回転する。スイッチ６８の突起６９は突出部６３により押圧されない。ボールプラグ７８のボールが係止凹部７７ｂに係止する。これにより、筐体２０とアーム２３との回転が保持される。
【００４３】
図１２は、実施例１における制御回路の処理を示すフローチャートである。制御回路２６は、スイッチ６８のオンまたはオフの情報を取得する（ステップＳ１０）。図１１（ａ）のようにスイッチ６８の突起６９が押圧されているときスイッチ６８はオンであり、図１１（ｂ）のようにスイッチ６８の突起が押圧されていないときスイッチ６８はオフである。制御回路２６は、スイッチ６８がオンかオフかを判定する（ステップＳ１２）。スイッチ６８がオンのとき、制御回路２６は左眼用画像を生成する（ステップＳ１４）。スイッチ６８がオフのとき、制御回路２６は右眼用画像を生成する（ステップＳ１６）。その後、終了する。
【００４４】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）のように、投影ユニット１２をフレーム１８の右に取り付けた場合と左に取り付けた場合とでは、投影ユニット１２の上下が逆になる。そこで、制御回路２６は、左眼用画像と右眼用画像とで画像の上下を逆にする。また、図１のように、投影ミラー３２に光線８２を斜めから照射すると、画像が歪む。画像の歪みは左眼と右目とで左右が逆になる。そこで、制御回路２６は、左眼用画像と右眼用画像とで歪の補正を逆にする。
【００４５】
特許文献１から３では、制御用のユニットが閉ループを形成するひも状部材によりユーザの首に掛けられる。制御用のユニットは不安定であり、ユーザの動きによりユニットが揺れる。例えば、ユーザが前かがみになると制御用のユニットが体から離れて別の物体に衝突することも起こりうる。
【００４６】
実施例１によれば、図３（ａ）および図３（ｂ）のように、投影ユニット１２（第１ユニット）は、ユーザ９０の頭部９１に装着され、ユーザ９０の眼球８４（眼）に画像を投影する。制御ユニット１０（第２ユニット）は、投影ユニット１２を駆動する回路（例えば制御回路２６、入力回路２７および電源２８）を収納し、中央部１５に位置する筐体２２がユーザ９０の首の後方に位置し、端部１３（第１端部）および端部１４（第２端部）がユーザ９０のそれぞれ両側前方に位置するように、ユーザ９０の肩９３に掛けられることによってユーザの体で制御ユニット１０を保持することができる。
【００４７】
これにより、図３（ａ）および図３（ｂ）のように、画像投影装置１００が制御ユニット１０と投影ユニット１２とに分かれている。このため、投影ユニット１２をユーザ９０頭部９１に装着しても、制御ユニット１０は頭部９１に装着されない。これにより、頭部９１の負担を軽減することができる。さらに、中央部１５がユーザ９０の首の後ろに掛り、端部１３および１４が首の両側前方に位置するため、制御ユニット１０は安定する。例えばユーザ９０が動いても制御ユニット１０が体から離れることが抑制できる。よって、制御ユニット１０を安定して体に保持することができる。
【００４８】
制御ユニット１０は、端部１３に設けられ回路の少なくとも一部（例えば制御回路２６）を収納する筐体２０（第１筐体）を備える。これにより、制御ユニット１０の前方が重くなるため、制御ユニット１０が浮き上がることを抑制できる。よって、制御ユニット１０がより安定する。
【００４９】
制御ユニット１０は、端部１３および１４にそれぞれ設けられ回路の一部（例えば制御回路２６と電源２８）を各々収納する筐体２０（第１筐体）および筐体２１（第２筐体）を備える。これにより、筐体２０および２１の重さのバランスがよくなる。よって、制御ユニット１０がより安定する。
【００５０】
制御ユニット１０は、端部１３、１４および中央部１５にそれぞれ設けられ制御回路２６、電源２８および入力回路２７を各々収納する筐体２０、２１および筐体２２（第３筐体）を備える。これにより、筐体２０、２１および筐体２２の重さのバランスがよくなる。よって、制御ユニット１０がより安定する。
【００５１】
制御ユニット１０は、中央部１５（すなわち筐体２２）と筐体２０とを接続するアーム２３（第１アーム）と、中央部１５と筐体２１とを接続するアーム２４（第２アーム）と、を備える。アーム２３および２４はユーザ９０の肩９３に沿って変形可能である。これにより、筐体２０、２１および２２の重さにより、アーム２３および２４が変形する。アーム２３および２４は肩９３にフィットし、制御ユニット１０がより安定になる。図８（ａ）および図８（ｂ）のように、硬質樹脂６０からなる骨格７４の周りを軟質樹脂６１からなる本体７５で覆う。これにより、ユーザ９０は肩に違和感を覚えることなく制御ユニット１０がより安定する。
【００５２】
接続線１６は、回路が投影ユニット１２を駆動する信号（制御回路２６が出力する電気信号および／または光源２５が出力する光信号）を伝送し、制御ユニット１０と投影ユニット１２とを接続する。制御ユニット１０が不安定な場合、接続線１６が断線する可能性がある。実施例１では、制御ユニット１０が肩９３に掛けられるため、制御ユニット１０が安定し、接続線１６が断線することを抑制できる。
【００５３】
制御ユニット１０は、画像を生成するための光を出射する光源２５を収納する。接続線１６は、光源２５が出射した光を伝送する光導波路３８を含む。光導波路３８は、折れ曲がると断線または劣化しやすい。実施例１では、制御ユニット１０が肩９３に掛けられるため、制御ユニット１０が安定し、光導波路３８が断線または劣化することを抑制できる。
【００５４】
投影ユニット１２は、ユーザ９０の頭部９１の側方に装着される。接続線１６は、回路が生成した投影ユニットを駆動する信号を伝送し、中央部１５より端部１３側に位置する接続部２９と投影ユニット１２とを接続する。これにより、接続線１６を短くできる。接続線１６を短くしても、制御ユニット１０が安定するため、接続線１６の断線または劣化を抑制できる。接続線１６の長さは、投影ユニット１２が頭部９１の左側方に装着されかつ制御ユニット１０の筐体２０が首９２の右前方に位置することができない程度に短い。
【００５５】
図１０（ａ）、図１０（ｂ）および図１２のように、投影ユニット１２は、頭部９１の左側方に装着されるときユーザ９０の左眼に画像を投影し、頭部９１の右側方に装着されるときユーザ９０の右眼に前記画像を投影する。スイッチ６８（検出器）は、端部１３が首９２の左前方に位置するか右前方に位置するか検出する。制御回路２６は、スイッチの出力に基づき投影ユニット１２に左眼用画像と右眼用画像のいずれかを生成する。これにより、投影ユニット１２を左眼にも右眼にも用いることができる。投影ユニット１２に検出器を設けると、検出器の検出信号を接続線１６を介して投影ユニット１２から制御回路２６に伝送することになる。実施例１では、スイッチ６８を制御ユニット１０に設けるため、接続線１６を介した検出器の信号の伝送が不要となる。
【００５６】
図１２のように、制御回路２６は、スイッチ６８が端部１３が首９２の左前方に位置すると検出したとき投影ユニット１２に左眼用画像を投影させる信号を生成し、スイッチ６８が端部１３が首９２の右前方に位置すると検出したとき投影ユニット１２に右眼用画像を投影させ信号を生成する。これにより、投影ユニット１２を左眼にも右眼にも用いることができる。
【００５７】
端部１３は中央部１５に対し回転自在である。スイッチ６８は、端部１３の中央部１５に対する回転を検出することで、端部１３が首９２の左前方に位置するか右前方に位置するかを検出する。これにより、簡単な構造で端部１３が首９２の左前方または右前方のいずれかに位置するか判定できる。
【００５８】
制御ユニット１０が肩９３に掛けられるとき、端部１３は接続部２９が筐体２０の上部に位置するように中央部１５に対して回転する。接続線１６を短くするため、接続線１６は筐体２０の上方に導出されることが好ましい。このため、図１０（ａ）および図１０（ｂ）のように、制御ユニット１０を１８０°回転したとき、筐体２０をアーム２３に対し回転させる。スイッチ６８はこの回転を検出することで、筐体２０が首９２の左側に位置するか右側に位置するかを検出できる。検出器としてスイッチ６８を例に接続したが、ジャイロ等を用い筐体２０の筐体２２に対する回転を検出してもよい。
【００５９】
筐体２０は、回路の少なくとも一部（例えば制御回路２６および光源２５）を収納する。筐体２１は回路の電源２８を収納する。これにより、左右の重さのバランスがよくなる。
【００６０】
筐体２０は、制御回路２６および光源２５を冷却するヒートシンク４２および冷却ファン４４の少なくとも一方を収納する。電源２８は制御回路２６および光源２５より重い。そこで、筐体２０にヒートシンク４２を設けることで、制御ユニット１０の左右の重さのバランスをよりよくできる。
【００６１】
制御ユニット１０は、画像を生成するための光を出射する光源２５を収納する。接続線１６は光源２５が出射した光を伝送する光導波路３８を含む。光導波路３８は、折れ曲がると断線または劣化しやすい。実施例１では、接続線１６を短くできるため、光導波路３８が断線または劣化することを抑制できる。
【００６２】
接続線１６は、投影ユニット１２から後方に導出され、かつ接続部２９から上後方に導出される。これにより、接続線１６の曲率を大きくできる。よって、光導波路３８が断線または劣化することを抑制できる。
【００６３】
実施例１では、レーザ光を網膜に直接照射するマックスウエル視型の画像投影装置１００を例に説明したが、画像投影装置はユーザ９０の眼に画像光を投影すればよい。例えば、液晶が画面に表示された画像を光学系を介しユーザの眼に向けて表示することで投影してもよい。制御ユニット１０が光源２５を備える例を説明したが、光源２５は投影ユニット１２内に収納されていてもよい。この場合、接続線１６は信号線３７および電源線３９を含み光導波路３８を含まなくてもよい。投影ユニット１２は電源を備えていてもよい。この場合、接続線１６は信号線３７および光導波路３８を含み電源線３９を含まなくてもよい。投影ユニット１２が光源および電源を備える場合、制御ユニット１０および投影ユニット１２に、電気信号の送受信を行う送信部と受信部をそれぞれ設けることによって、投影ユニット１２を制御する電気信号を、制御ユニット１０から投影ユニット１２に無線方式により伝送してもよい。
【００６４】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  制御ユニット
１２  投影ユニット
１６  接続線
１８  フレーム
２０−２２、３０  筐体
２３、２４  アーム
２５  光源
２６  制御回路
２７  入力回路
２８  電源
２９  接続部
３８  光導波路
４２  ヒートシンク
４４  ファン
６８  スイッチ
８４  眼球
９０  ユーザ
９１  頭部
９２  首
９３  肩
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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