(57)【要約】【課題】視度補正の有無に関わらず、安全かつ負担が少ない装着を可能にする。【解決手段】本体は、装着者の少なくとも一方の眼前に配置され画像を表示する表示部を有する画像表示ユニットと、頭部装着具とを備える。頭部装着具は、画像表示ユニットａが取り付けられるフレーム１０を有し、表示ユニットは、表示部ａ１１が形成される表示部材ａ１０を有し、表示部材は画像表示ユニットがフレームに支持される支持端から突設される。このような本体に対し、フレームに着脱可能なガード部材Ｂ１０１（Ｃ１０１，Ｄ１０１，Ｅ１０１）を有する。ガード部材は、その全部が装着者から見て表示部の周囲の領域に配置されるとともに、少なくともその一部が表示部材と装着者の顔との間に配置されて表示部材を受け止めて表示部材が装着者の眼に当たることを阻止するように装着される。右眼表示と左眼表示に対応するためガード部材は上下逆の位置への配置が可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を生成する画像生成部、及び装着者の少なくとも一方の眼前に配置され前記画像を表示する表示部を有する画像表示ユニットと、頭部装着具と、を備え、
前記頭部装着具は、前記画像表示ユニットが取り付けられるフレームを有し、
前記画像表示ユニットは、前記表示部が形成される表示部材を有し、
前記表示部材は、前記画像表示ユニットが前記フレームに支持される支持端から突設され、
前記フレームに着脱可能なガード部材を有し、
前記ガード部材は、その全部が装着者から見て前記表示部の周囲の領域に配置されるとともに、少なくともその一部が前記表示部材と装着者の顔との間に配置されて前記表示部材を受け止めて前記表示部材が装着者の眼に当たることを阻止するように、装着され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】
前記ガード部材の前記表示部材と装着者の顔との間に配置される前記一部は、前記表示部を介して前記支持端の逆側に配置される請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項３】
前記表示部を装着者の一方の眼前に配置し前記画像表示ユニットを左右のうち当該一方の眼の側に偏在させて配置した片眼表示形態に構成され、
前記画像表示ユニットが前記フレームに対して上下左右反転可能とされることで、右眼表示の形態と左眼表示の形態と間で相互に転換可能であり、
前記ガード部材は、前記フレームに装着された状態において、前記フレームの上下方向の中央に配置され左右方向軸回りに回動して相互に上下逆の位置に配置することを可能に構成された請求項１又は請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項４】
前記表示部を装着者の一方の眼前に配置し前記画像表示ユニットを左右のうち当該一方の眼の側に偏在させて配置した片眼表示形態に構成され、
前記画像表示ユニットが前記フレームに対して上下左右反転可能とされることで、右眼表示の形態と左眼表示の形態と間で相互に転換可能であり、
前記ガード部材は、前記フレームに対して、相互に上下逆の位置に選択的に装着することを可能に構成された請求項１又は請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項５】
前記フレームは装着者の顔前に配置されて左右方向に延設され、前記頭部装着具は、前記フレームの両端に連続する一対のＨＭＤテンプルを備え、
前記一対のＨＭＤテンプルが装着者の耳に掛けられるとともに、装着者が装着しているメガネに支持される支点が設けられて装着され、
装着者の耳より前方で前記メガネのテンプルに接して前記支点を構成する一対の支持部が前記一対のＨＭＤテンプルに連結して設けられた請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項６】
前記支持部が前記ＨＭＤテンプルの長手方向軸を中心に１８０°転換設置可能に構成されていることを特徴とする請求項５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、ヘッドマウントディスプレイ（head mounted display）に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人体の頭部に装着され、装着者に対してパーソナルに画像を視認させるヘッドマウントディスプレイや、これを利用したウェアラブルコンピューターが開発されている。ヘッドマウントディスプレイをモバイルコンピューターに接続すれば、コンピューターグラフィック画面が虚像としてユーザーの眼前に形成されるので、ディスプレイをユーザーの頭部に装着可能なウェアラブルコンピューターが提供される。
【０００３】
ヘッドマウントディスプレイの具体的形態としては、特許文献１，２にも記載されるように、少なくとも一方の眼に映像を映し出すヘッドマウントディスプレイが存在する。
特許文献１，２には、右眼に映像を映し出す右眼表示形態と、左眼に映像を映し出す左眼表示形態とに転換可能なヘッドマウントディスプレイが記載されている。
また、特許文献１，２には、ヘアバンド状やリング状の頭部装着具に画像表示ユニットを支持したものが記載されている。
特許文献１に記載の発明にあっては、画像表示ユニットを上下左右反転し、全体を上下左右反転することで、右眼表示形態と左眼表示形態とに転換可能とする。
特許文献２に記載の発明にあっては、頭部装着具を装着し直すことなく、画像表示ユニットを右眼前と左眼前との間で相互に移動可能に保持することで、右眼表示形態と左眼表示形態とに転換可能とする。
【０００４】
ヘッドマウントディスプレイは頭部に装着して、映像を眼に投影するが、眼の悪い人はメガネレンズを通して映像を見る。
一方メガネを必要としない人や、コンタクトレンズを使われる人は、メガネレンズは不要だが、ヘッドマウントディスプレイを装着した状態で、顔に何かが当たる事故があった場合、表示部材が眼に刺さると危険である為、保護用の度無しレンズ（アイシールド）が必要となる。
１つのヘッドマウントディスプレイを以上の両者が使えるよう、レンズ部を度つきのものと度が無いものを付け替え可能に構成したものが公開されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−０７５４９６号公報
【特許文献２】特開平０９−３１８９０５号公報
【特許文献３】特許第５１９５７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、通常メガネを使われている人が使う場合は、その人にあった専用補正レンズが別途必要になる。
ヘッドマウントディスプレイをピッキングなどの業務用途で使う場合には、使用者はアルバイトなど不特定多数の人であり、その人の為に専用度付きレンズを用意するのは、現実的ではない。
上記課題を解決する為、メガネの上に掛けるヘッドマウントディスプレイが存在する。この場合、個人のメガネの上に装着するので、度付きレンズを新たに作る必要なく、使用できるが、メガネを掛けていない人は、先に述べた安全性を確保する為、度無しメガネ（保護メガネ）を掛けてからヘッドマウントディスプレイを装着する必要がある。
普段メガネを掛けない人は、２重に掛けることに違和感を感じ、使用感を低下させるという問題があった。
【０００７】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、視度補正の有無に関わらず、安全かつ負担が少ない装着が可能になるヘッドマウントディスプレイを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、画像を生成する画像生成部、及び装着者の少なくとも一方の眼前に配置され前記画像を表示する表示部を有する画像表示ユニットと、頭部装着具と、を備え、
前記頭部装着具は、前記画像表示ユニットが取り付けられるフレームを有し、
前記画像表示ユニットは、前記表示部が形成される表示部材を有し、
前記表示部材は、前記画像表示ユニットが前記フレームに支持される支持端から突設され、
前記フレームに着脱可能なガード部材を有し、
前記ガード部材は、その全部が装着者から見て前記表示部の周囲の領域に配置されるとともに、少なくともその一部が前記表示部材と装着者の顔との間に配置されて前記表示部材を受け止めて前記表示部材が装着者の眼に当たることを阻止するように、装着されることを特徴とするヘッドマウントディスプレイである。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記ガード部材の前記表示部材と装着者の顔との間に配置される前記一部は、前記表示部を介して前記支持端の逆側に配置される請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイである。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記表示部を装着者の一方の眼前に配置し前記画像表示ユニットを左右のうち当該一方の眼の側に偏在させて配置した片眼表示形態に構成され、
前記画像表示ユニットが前記フレームに対して上下左右反転可能とされることで、右眼表示の形態と左眼表示の形態と間で相互に転換可能であり、
前記ガード部材は、前記フレームに装着された状態において、前記フレームの上下方向の中央に配置され左右方向軸回りに回動して相互に上下逆の位置に配置することを可能に構成された請求項１又は請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイである。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記表示部を装着者の一方の眼前に配置し前記画像表示ユニットを左右のうち当該一方の眼の側に偏在させて配置した片眼表示形態に構成され、
前記画像表示ユニットが前記フレームに対して上下左右反転可能とされることで、右眼表示の形態と左眼表示の形態と間で相互に転換可能であり、
前記ガード部材は、前記フレームに対して、相互に上下逆の位置に選択的に装着することを可能に構成された請求項１又は請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、前記フレームは装着者の顔前に配置されて左右方向に延設され、前記頭部装着具は、前記フレームの両端に連続する一対のＨＭＤテンプルを備え、
前記一対のＨＭＤテンプルが装着者の耳に掛けられるとともに、装着者が装着しているメガネに支持される支点が設けられて装着され、
装着者の耳より前方で前記メガネのテンプルに接して前記支点を構成する一対の支持部が前記一対のＨＭＤテンプルに連結して設けられた請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載のヘッドマウントディスプレイである。
なお、ヘッドマウントディスプレイの有するテンプルを「ＨＭＤテンプル」と称して、メガネのテンプルと区別する。
【００１３】
請求項６記載の発明は、前記支持部が前記ＨＭＤテンプルの長手方向軸を中心に１８０°転換設置可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、着脱可能なガード部材が、表示部材が装着者の眼に当たることを阻止するので、メガネや度無しメガネ（保護メガネ）を掛けることなく安全であり、メガネを掛けていない人は、メガネを掛ける必要がないので負担が少なく、メガネを掛けている人もガード部材を取り去ることで快適に装着可能であってそのメガネで眼は保護されるから、視度補正の有無に関わらず、安全かつ負担が少ない装着が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図で、アタッチメントユニットが分離された状態を示す。
【図３】本発明の実施形態１に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図で、図２に示す状態からアタッチメントユニットが装着された状態を示す。
【図４】本発明の実施形態１に係るヘッドマウントディスプレイの正面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るヘッドマウントディスプレイの左側面部分図である。
【図６】本発明の実施形態１に係るアタッチメントユニットの分解斜視図である。
【図７】本発明の実施形態１に係るアタッチメントユニットの斜視図である。
【図８】本発明の実施形態１に係るアタッチメントユニットの斜視図である。
【図９】本発明の実施形態１に係るヘッドマウントディスプレイの部分斜視図であり、ガード部材を降ろした状態を示す。
【図１０】本発明の実施形態１に係るヘッドマウントディスプレイの部分斜視図であり、ガード部材を水平にした状態を示す。
【図１１】本発明の実施形態１に係るヘッドマウントディスプレイの部分斜視図であり、ガード部材を上に上げた状態を示す。
【図１２】本発明の実施形態１に係るアタッチメントユニットの部分平面図(a)及び部分斜視図(b)である。
【図１３】本発明の実施形態１に係るヘッドマウントディスプレイの部分斜視図であり、ノーズパッドを左に寄せた状態を示す。
【図１４】本発明の実施形態１に係るヘッドマウントディスプレイの部分斜視図であり、ノーズパッドを右に寄せた状態を示す。
【図１５】本発明の実施形態１に係るヘッドマウントディスプレイの部分断面図であ。
【図１６】本発明の実施形態１に係るアタッチメントユニットの機構部品の斜視図である。
【図１７】本発明の実施形態１に係るアタッチメントユニットにおけるターンベースの移動軌跡を示す斜視図である。
【図１８】本発明の実施形態１に係るアタッチメントユニットにおける球状カムに対するターンベースの移動軌跡を示す斜視図である。
【図１９】本発明の実施形態２に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図であり、アタッチメントユニットを分離した状態を示す。
【図２０】本発明の実施形態２に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図である。
【図２１】本発明の実施形態２に係るヘッドマウントディスプレイの正面図である。
【図２２】本発明の実施形態２に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図であり、アタッチメントユニットを分離して上下逆の位置に付け替える過程を示す。
【図２３】本発明の実施形態２に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図であり、アタッチメントユニットを分離して上下逆の位置に付け替える過程を示す。図２２に対してノーズパッドを反転させた状態を示す。
【図２４】本発明の実施形態２に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図であり、アタッチメントユニットを分離して上下逆の位置に付け替える過程を示す。図２３に対して画像表示ユニットを反転させた状態を示す。
【図２５】本発明の実施形態２に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図であり、アタッチメントユニットを上下逆の位置に装着し、画像表示ユニットを上下左右反転させた状態を示す。
【図２６】本発明の実施形態２に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図であり、図２５に対して全体を上下左右反転させた状態を示す。
【図２７】本発明の実施形態３に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図であり、アタッチメントユニットを分離した状態を示す。
【図２８】本発明の実施形態３に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図である。
【図２９】本発明の実施形態３に係るヘッドマウントディスプレイの正面図である。
【図３０】本発明の実施形態４に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図であり、ガード部材を備えるアタッチメントユニットを分離した状態を示す。
【図３１】本発明の実施形態４に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図である。
【図３２】本発明の実施形態４に係るヘッドマウントディスプレイの右側面部分図である。
【図３３】本発明の実施形態４に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図であり、ノーズパッドを備えるアタッチメントユニットを分離した状態を示す。
【図３４】本発明の実施形態４に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図であり、図３３に示す状態からノーズパッドを備えるアタッチメントユニットを装着した状態を示す。
【図３５】本発明の実施形態４に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図であり、図３４に示す状態に対してノーズパッドを備えるアタッチメントユニットを上下逆の位置に装着した状態を示す。
【図３６】本発明の実施形態５に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図である。メガネを掛けている人の使用形態を示すものであり、ヘッドマウントディスプレイがメガネから上方に離れている状態を示す。
【図３７】本発明の実施形態５に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図である。メガネを掛けている人の使用形態を示すものであり、ヘッドマウントディスプレイがメガネの上に載っている状態を示す。
【図３８】図３７の状態における下から見た図である。
【図３９】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図である。
【図４０】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの上面図である。
【図４１】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの装着状態を示す左側面図である。
【図４２】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像表示ユニットが含まれる部分上面図(a)、及びメインフレームの上面図(b)である。図(b)においてカバーを分離して描いている。
【図４３】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像表示ユニットを取り付ける部分を含むメインフレームの斜視図である。
【図４４】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像表示ユニットの斜視図である。
【図４５】図４４に示す状態に対しアームが画像表示ユニットに連結された状態の斜視図である。
【図４６】図４５と同様にアームが画像表示ユニットに連結された状態の下から見た斜視図である。
【図４７】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像表示ユニットが含まれる部分斜視図であり、(a)は表示形態（右眼表示形態）を示し、(b)は画像表示ユニットが前方に離脱した状態を示す。
【図４８】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像表示ユニットが含まれる部分斜視図であり、(a)は画像表示ユニットが回転する様子を示し、(b)は画像表示ユニットが上下反転した状態を示す。
【図４９】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの画像表示ユニットが含まれる部分斜視図であり、図４８(b)に示す状態から画像表示ユニットが表示形態に戻された状態を示す。但し、左眼表示形態である。
【図５０】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの支持部の斜視図である。
【図５１】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの支持部の分解俯瞰斜視図である。
【図５２】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの支持部の分解仰視斜視図である。
【図５３】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの支持部の上面図であり、(a)はゴムパッドを左に傾けた形態を、(b)はゴムパッドを右に傾けた形態を示す。
【図５４】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの支持部の斜視図(a)と、これにＨＭＤテンプルの後方部を嵌入した状態を示す斜視図(b)である。
【図５５】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの支持部とＨＭＤテンプルとの連結部を垂直に切断した切断図である。
【図５６】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの支持部を幅方向中央面で切断した切断図である。
【図５７】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの支持部を含む部分の左側面図であり、(a)と(b)とでＨＭＤテンプルに対する支持部の角度が異なる。
【図５８】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの支持部と、同支持部が支持されるメガネを示す上面図であり、(a)と(b)とでメガネの幅が異なる。
【図５９】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイと、これを支持するメガネを示す左面図であり、(a)は支持部がＨＭＤテンプルから浮いている状態を、(b)は支持部がＨＭＤテンプルに接している状態を示す。
【図６０】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイと、これを支持するメガネを示す左面図であり、(a)に対して(b)では画像表示ユニットが下がっている形態を示す。
【図６１】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図であり、(a)に対して(b)では画像表示ユニットを上下入れ替えて取り付けた形態を示す。
【図６２】(a)は、図５４(b)から上下左右反転した状態を、(b)は(a)に対して支持部を上下反転した形態を示す。
【図６３】本発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの支持部を上下反転する様子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００１７】
図中に直交３軸ＸＹＺを示す。Ｘ軸は左右方向を、Ｙ軸は前後方向を、Ｚ軸は上下方向を示す。
ヘッドマウントディスプレイ１Ａ（本体）の詳細な説明は後述し、アタッチメントを中心にした説明を先に記載する。
〔アタッチメントの説明〕
以下に、ガード部材とノーズパッドを共に備えたアタッチメントユニットＢ１０，Ｃ１０，Ｄ１０の実施形態１，２，３と、ガード部材を備えたアタッチメントユニットＥ１０とノーズパッドを備えたアタッチメントユニットＥ２０とが別々に構成された実施形態４を順に説明する。実施形態５はアタッチメントを使用しない場合である。
【００１８】
〔実施形態１〕
図１に示すように画像表示ユニットａを備えるヘッドマウントディスプレイ１Ａのメインフレーム１０に、本発明の実施形態１のアタッチメントユニットＢ１０が取り付けられる。
アタッチメントユニットＢ１０は、ガード部材Ｂ１０１と、ノーズパッドＢ２０１とを一体に備える。
図２に示すようにアタッチメントユニットＢ１０は、弾性爪を有した一対のクリップＢ１０２，Ｂ１０３を備え、図２→図３で示すようにメインフレーム１０の後方から差し込まれて取り付けられる。このとき、一対のクリップＢ１０２，Ｂ１０３が画像表示ユニットａを挟むように配置される。
図４等に示すようにガード部材Ｂ１０１は、その全部が装着者から見て表示部ａ１１の周囲の領域に配置される。装着者から見て表示部ａ１１に表示される画像にガード部材Ｂ１０１が重ならないようにするためである。したがって、ガード部材Ｂ１０１は、メガネレンズやアイシールドのように装着者から見て表示部ａ１１、すなわち、表示画像に重なる領域に部材を有するものではなく、同領域に部材を有さない。そのため、ガード部材Ｂ１０１は、透明性である必要はない。
本実施形態の場合、ガード部材Ｂ１０１は、湾曲したロッド状に形成されており、両端が一対のクリップＢ１０２，Ｂ１０３に連結されて支持される。
【００１９】
図５に示すようにガード部材Ｂ１０１は、左右方向に延びる下端部Ｂ１０４が表示部材ａ１０と装着者の顔との間に配置されて表示部材ａ１０を受け止めて表示部材ａ１０が装着者の眼に当たることを阻止するように、装着される。これにより、メガネや度無しメガネ（保護メガネ）を掛けることなく安全であり、メガネを掛けていない人は、メガネを掛ける必要がないので負担が少なく、メガネを掛けている人もアタッチメントユニットＢ１０を取り去ることで快適に装着可能であってそのメガネで眼は保護されるから、視度補正の有無に関わらず、安全かつ負担が少ない装着が可能になる。
【００２０】
ガード部材Ｂ１０１の下端部Ｂ１０４は、表示部ａ１１を介して画像表示ユニットａの支持端Ｂ１０５の逆側に配置される。本実施形態の場合、表示部材ａ１０は上端がメインフレーム１０に支持され、略下方に突設され、ガード部材Ｂ１０１の下端部Ｂ１０４は、表示部材ａ１０の下端部に当たるように配置される。ヘッドマウントディスプレイ１Ａに衝撃を受けた場合に、メインフレーム１０から突設された表示部材ａ１０の先端部が装着者の顔側へ変位しやすく、顔に接触する恐れがあり、これをガード部材Ｂ１０１で受け止めるためである。本実施形態の場合、画像表示ユニットａが左右方向のＸ軸回りに回動する機構を有するため、特にガード部材Ｂ１０１が有効である。また、そのような回動機構が無く、表示部材ａ１０が固定の場合でも、部材の変形、一部の破損等により表示部材ａ１０の先端部が装着者の顔側へ変位するおそれがあるから、本実施形態のガード部材Ｂ１０１が有効である。
【００２１】
図６に示すようにアタッチメントユニットＢ１０は、ガード部材Ｂ１０１と、一対のクリップＢ１０２，Ｂ１０３と、２つのシャフトＢ１０６，Ｂ１０７と、コイルバネＢ１０８と、ノーズパッドＢ２０１と、スライダーＢ２０２と、ターンベースＢ２０３とを備えて構成され、図７、図８等に示すように組み立てられる。
ガード部材Ｂ１０１の両端部Ｂ１１０，Ｂ１１６がそれぞれ、シャフトＢ１０６，Ｂ１０７を介してＸ軸回りに回動するようにクリップＢ１０２，Ｂ１０３の後端部に連結される。これにより、ガード部材Ｂ１０１は、図９，図１０，図１１で表現するようにメインフレーム１０に装着された状態において、メインフレーム１０の上下方向の中央に配置され左右方向軸回りに回動して相互に上下逆の位置に配置することを可能に構成されている。これにより、図６１、図６２に示すようにヘッドマウントディスプレイ１ＡをＹ軸回りに１８０°回転させることにより相互に転換される右眼表示の形態と左眼表示の形態とにガード部材Ｂ１０１が対応可能である。
図１２(a)に示すようにガード部材Ｂ１０１のクリップＢ１０２の後端部Ｂ１０９に連結される端部Ｂ１１０は、Ｘ軸方向に挟まれて拘束されているとともに、図１２(b)に示すように凸部Ｂ１１１によって、所定の回動角に安定保持される。安定保持される所定のの回動角として、右眼表示の形態に対応した角度と左眼表示の形態に対応した角度を設定することで、容易に両形態間での転換が容易となり、使用感が向上する。
【００２２】
ノーズパッドＢ２０１はスライダーＢ２０２に固定され、スライダーＢ２０２はターンベースＢ２０３にスライド可能に連結され、ノーズパッドＢ２０１はスライダーＢ２０２とともに、図９に示す位置に対して、図１３や図１４に示すように左右に移動可能である。すなわち、ノーズパッドＢ２０１は、メインフレーム１０に対し左右方向に移動可能に保持されている。これにより、装着者の鼻を基準に、装着者の眼に対して適切な位置に表示部ａ１１を位置調整可能である。
【００２３】
図６、図１５に示すようにクリップＢ１０３の後端部には、球状カムＢ１１２が形成されている。球状カムＢ１１２には、前述したクリップＢ１０２側と同様に、ガード部材Ｂ１０１の端部Ｂ１１６を挟み込むロッド通し溝Ｂ１１３がＺ軸方向に形成されている。球状カムＢ１１２のロッド通し溝Ｂ１１３に隣接した球面部には、カム溝Ｂ１１４が形成されている。ターンベースＢ２０３の球状凹部Ｂ１１５がコイルバネＢ１０８に付勢されて球状カムＢ１１２に押し付けられ、ターンベースＢ２０３に設けられた２つの凸部Ｂ１１７，Ｂ１１８のうち少なくとも一つが常にカム溝Ｂ１１４に嵌っている。ノーズパッドＢ２０１はターンベースＢ２０３に対し一定の取付角で連結保持されている。これにより、ノーズパッドＢ２０１のガード部材Ｂ１０１に対する回動動作を、ガード部材Ｂ１０１のメインフレーム１０に対する回動動作に連動させる機械機構が構成されており、図９，図１０，図１１で表現するようにガード部材Ｂ１０１のＸ軸回りの回動に連動して、ノーズパッドＢ２０１が端部Ｂ１１６の長手方向軸回りに１８０°回動し、ガード部材Ｂ１０１を下にしても上にしてもノーズパッドＢ２０１が常に装着者の顔側に配置される。よって、ノーズパッドＢ２０１は、ガード部材Ｂ１０１に対して、回動動作して相互に前後逆の位置に配置することを可能に構成されている。
以上により、図６１、図６２に示すようにヘッドマウントディスプレイ１ＡをＹ軸回りに１８０°回転させることにより相互に転換される右眼表示の形態と左眼表示の形態とにガード部材Ｂ１０１及びノーズパッドＢ２０１が対応可能である。
【００２４】
以上のガード部材Ｂ１０１とノーズパッドＢ２０１の連動回動を実現する機械機構の原理につき、図１６〜図１８の模式図を参照して説明する。
図１６に示すようにカム溝Ｂ１１４は、ロッド通し溝Ｂ１１３によって上下２つに分断されて構成されている。ロッド通し溝Ｂ１１３を介してカム溝Ｂ１１４の反対側の球面には、逃げ溝Ｂ１１９が形成されている。逃げ溝Ｂ１１９は、凸部Ｂ１１７，Ｂ１１８に干渉しないように形成された部分であり、形状は任意である。凸部Ｂ１１７，Ｂ１１８はカム溝Ｂ１１４によって案内される。
ターンベースＢ２０３に形成された孔Ｂ２０４にガード部材Ｂ１０１の端部Ｂ１１６が挿し込まれて上下に回動するので、この孔Ｂ２０４も上下に移動する。
図１７は、本機構におけるターンベースＢ２０３の移動軌跡を示したものである。図１８は、球状カムＢ１１２に対するターンベースＢ２０３の移動軌跡を示したものである。
図１８(a)〜(e)では、一方の凸部Ｂ１１８が下側のカム溝Ｂ１１４に案内されることで、孔Ｂ２０４の中心と球状カムＢ１１２の中心を通る軸回りにターンベースＢ２０３が９０°回動する。
図１８(e)では、他方の凸部Ｂ１１７が上側のカム溝Ｂ１１４に飛び込む。
図１８(e)〜(i)では、他方の凸部Ｂ１１７が上側のカム溝Ｂ１１４に案内されることで、孔Ｂ２０４の中心と球状カムＢ１１２の中心を通る軸回りにターンベースＢ２０３がさらに９０°回動する。
以上によりガード部材Ｂ１０１とノーズパッドＢ２０１の連動回動が実現する。
【００２５】
〔実施形態２〕
図１９〜図２６に示すように実施形態２のアタッチメントユニットＣ１０は、カード部材Ｃ１０１とノーズパッドＣ２０１を一体に備え、ヘッドマウントディスプレイ１Ａに着脱可能に取り付けられる。
カード部材Ｃ１０１は、枠状に形成されており、上端部Ｃ１０２と下端部Ｃ１０３が表示部材ａ１０を受け止めるように配置され、上記実施形態１と同様に装着者の眼を保護する。
【００２６】
本実施形態では、取付ピンＣ１０４、Ｃ１０５を、ヘッドマウントディスプレイ１Ａ側に設けられた取付孔Ｃ１０６，Ｃ１０７又は取付孔Ｃ１０８，Ｃ１０９に圧入して取り付けられる。これにより、ガード部材Ｃ１０１は、メインフレーム１０に対して、Ｘ軸回りに反転して相互に上下逆の位置に選択的に装着することを可能に構成されている。ピンの孔への圧入は一例であって着脱構造は任意である。
ノーズパッドＣ２０１はガード部材Ｃ１０１に対してＺ軸回りに回動可能に連結されており、図２２及び図２３で示すようにノーズパッドＣ２０１は、ガード部材Ｃ１０１に対して、相互に前後逆の位置に配置することを可能に構成されている。
以上により、図６１、図６２に示すようにヘッドマウントディスプレイ１ＡをＹ軸回りに１８０°回転させることにより相互に転換される右眼表示の形態と左眼表示の形態とにガード部材Ｃ１０１及びノーズパッドＣ２０１が対応可能である。図２０及び図２１が本実施形態における右眼表示の形態である。図２２に示すようにガード部材Ｃ１０１をＸ軸回りに反転させ、図２２に示す状態から図２３に示すようにノーズパッドＣ２０１をＺ軸回りに反転させ、図２３に示す状態から図２４に示すように画像表示ユニットａをＹ軸回りに反転させ（各反転の順序を問わない）、図２５に示すようにヘッドマウントディスプレイ１ＡにアタッチメントユニットＣ１０を取り付ける。図２５に示す状態から図２７に示すようにヘッドマウントディスプレイ１ＡをＹ軸回りに反転させれば、左眼表示の形態となる。
【００２７】
〔実施形態３〕
図２７〜図２９に示すように実施形態３のアタッチメントユニットＤ１０は、カード部材Ｄ１０１とノーズパッドＤ２０１を一体に備え、ヘッドマウントディスプレイ１Ａに着脱可能に取り付けられる。カード部材Ｄ１０１とノーズパッドＤ２０１とは互いに固定されている。
【００２８】
カード部材Ｃ１０１は、両眼に対応して枠状に形成されており、上端部Ｄ１０２と下端部Ｄ１０３が表示部材ａ１０を受け止めるように配置され、上記実施形態１と同様に装着者の眼を保護する。着脱構造は、上記実施形態２と同様にピンの孔への圧入を例とする。
上記実施形態２と同様に取付孔が上下に設けられており、アタッチメントユニットＤ１０（ガード部材Ｃ１０１及びノーズパッドＤ２０１）は、Ｙ軸回りに反転してメインフレーム１０に対して、相互に上下逆の位置に選択的に装着することを可能に構成されている。アタッチメントユニットＤ１０をＹ軸回りに反転させることで対応し、カード部材Ｃ１０１は、両眼型なので、ノーズパッドＤ２０１をガード部材Ｃ１０１に対して可動にする必要がなく、可動機構を設けることなく簡素に構成できる。
以上により、図６１、図６２に示すようにヘッドマウントディスプレイ１ＡをＹ軸回りに１８０°回転させることにより相互に転換される右眼表示の形態と左眼表示の形態とにガード部材Ｄ１０１及びノーズパッドＤ２０１が対応可能である。
【００２９】
〔実施形態４〕
図３０〜図３５に示すように実施形態４のアタッチメントユニットＥ１０はカード部材Ｅ１０１を備え、アタッチメントユニットＥ２０はノーズパッドＥ２０１を備え、それぞれヘッドマウントディスプレイ１Ａに着脱可能に取り付けられる。カード部材Ｄ１０１とノーズパッドＤ２０１とが別体である。アタッチメントユニットＥ１０は、取付ピンを取り付け孔に圧入する構造を例としている。アタッチメントユニットＥ２０は、メインフレーム１０に対して後方から差し込まれ、上下にメインフレーム１０を挟み持って保持するクリップマウントＥ２０２を例としている。
【００３０】
上記実施形態２と同様に取付孔が上下に設けられており、図３１及び図３５に示すようにアタッチメントユニットＥ１０（ガード部材Ｅ１０１）は、メインフレーム１０に対して、Ｙ軸回りに反転して相互に上下逆の位置に選択的に装着することを可能に構成されている。
図３２に示すようにガード部材Ｅ１０１は、その全部が装着者から見て表示部ａ１１の周囲の領域に配置されるとともに、少なくともその一部が表示部材ａ１０と装着者の顔との間に配置されて表示部材ａ１０を受け止めて表示部材ａ１０が装着者の眼に当たることを阻止するように装着される。ガード部材Ｅ１０１の表示部材ａ１０と装着者の顔との間に配置される一部は、表示部ａ１１に対して支持端Ｅ１０５と同側に配置される。
【００３１】
図３３、図３４及び図３５に示すようにアタッチメントユニットＥ２０（ノーズパッドＥ２０１）は、メインフレーム１０に対して、Ｙ軸回りに反転して相互に上下逆の位置に選択的に装着することを可能に構成されている。
以上により、図６１、図６２に示すようにヘッドマウントディスプレイ１ＡをＹ軸回りに１８０°回転させることにより相互に転換される右眼表示の形態と左眼表示の形態とにガード部材Ｅ１０１及びノーズパッドＥ２０１が対応可能である。
【００３２】
なお、以上の「逆の位置」は、Ｙ軸回りにヘッドマウントディスプレイ１Ａを反転させることによる右眼表示の形態と左眼表示の形態とに対応してアタッチメントそれぞれが機能するという目的に叶うものであればよい。ガード部材の形状に対称性があれば、その対称な方向についてのガード部材の反転を不要にすることはできる。ノーズパッドの形状に対称性があれば、その対称な方向についてのノーズパッドの反転を不要にすることはできる。
〔実施形態５〕
図３６〜図３８に示すように実施形態５は、メガネ１００を掛けている人の使用形態を示すものである。
以上の第１〜４のいずれの実施形態においても、ガード部材及びノーズパッドが着脱可能であるので、ヘッドマウントディスプレイ１Ａからこれを取り去り、図３６〜図３８に示すようにしてメガネ１００の上に乗せる形でヘッドマウントディスプレイ１Ａを支持させ、メガネ１００を掛けている人がヘッドマウントディスプレイ１Ａを装着することができる。
【００３３】
〔本体の詳細な説明〕
図３９、図４０、図４１に示すように本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１Ａは、画像表示ユニットａと、画像表示ユニットａが取り付けられる頭部装着具とを備えて構成される。この頭部装着具は、装着者Ｈの顔前に配置されて左右方向に延設されるメインフレーム１０と、メインフレーム１０の両端に連続する一対のＨＭＤテンプル２０，２０とを備えて構成される。
ＨＭＤテンプル２０は、前方部２１と後方部２２とに分割されている。ＨＭＤテンプル２０は、後方部２２がストレートに形成されたストレート型のテンプルである。後述の左右転換を実施するために、特にストレート型のテンプルとしたものである。
【００３４】
画像表示ユニットａは、装着者Ｈの眼前に配置される表示部材ａ１０と、表示部材ａ１０に表示される画像を生成するための画像生成部（不図示）とが筺体ａ２０に固定され、筐体ａ２０に表示部材ａ１０の基端部及び画像生成部が収容されてなる。
表示部材ａ１０の筐体ａ２０から突設された部分の一側面（後方側面）に画像が観察されるように表示部ａ１１が構成される。
画像表示ユニットａは、筐体ａ２０内の光源や液晶表示素子等で構成された画像生成部で生成された画像光を表示部材ａ１０を介して装着者Ｈの瞳孔に導光する。画像生成部で生成された画像光は表示部材ａ１０内を反射して進み、表示部材ａ１０内に傾斜して配置されたホログラム素子ａ１３に入射する。ホログラム素子ａ１３は特定の波長（ＲＧＢに対応する３つの波長）の光のみを回折し、装着者Ｈの瞳孔に向けるように設けられている。これにより表示部材ａ１０は、外界の光を透過させて装着者Ｈの瞳孔に入射させることが可能なシースルー型の表示部材を構成する。装着者Ｈは、外界の実観察像と、その実観察像の一部に重畳して表示部材ａ１０を介して導光される画像光による表示画像（虚像）を視覚することができ、その表示画像の範囲でも表示部材ａ１０を透過して実観察像を視覚することができる。
本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１Ａは、片眼表示タイプであるが、両眼表示タイプを実施してもよい。
【００３５】
図３９、図４０、図４１に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１Ａは、一対のＨＭＤテンプル２０，２０が装着者Ｈの耳に掛けられるとともに、装着者Ｈが装着しているメガネ１００に支持される支点が設けられて装着される。その支点は、一対の支持部３０，３０によって構成される。
すなわち、一対の支持部３０，３０のそれぞれは、装着者Ｈの耳Ｈ１より前方でメガネ１００のテンプル１０１に接して支点を構成する。本実施形態の支持部３０は、テンプル１０１の上端に接する、すなわち、テンプル１０１の上に乗せられる形態のものである。
このような一対の支持部３０，３０が一対のＨＭＤテンプル２０，２０に連結して設けられている。詳しくは、ＨＭＤテンプル２０の後方部２２に支持部３０が連結されている。
ＨＭＤテンプル２０の前方部２１は、支持部３０と後方部２２との連結部より前方で、後方部２２に対し上下に回動可能となるように軸ヒンジ２１ａを介して連結されている。軸ヒンジ２１ａの軸方向がＸ軸方向である。
【００３６】
各ＨＭＤテンプル２０の前端は、軸ヒンジ２１ｂによって、メインフレーム１０に連結されている。軸ヒンジ２１ｂの軸方向がＺ方向であり、典型的なメガネフレームのように、一対のＨＭＤテンプル２０，２０を開いたり、閉じたりする動作が可能である。
また、軸ヒンジ２１ｂがガイド孔１０ａに移動可能に保持されている。軸ヒンジ２１ｂがガイド孔１０ａに沿って移動することで、一対のＨＭＤテンプル２０，２０の前端を互いに近づけたり離したりできるように構成されている。すなわち、比較的小さい頭部サイズに対応するように、一対のＨＭＤテンプル２０，２０同士を互いに略平行の状態で比較的近くに配置したり、比較的大きい頭部サイズに対応するように、一対のＨＭＤテンプル２０，２０同士を互いに略平行の状態で比較的遠くに配置したりすることでき、それらの状態との間で適宜調整が可能である。また、比較的小さい頭部サイズに対応する場合は、一対のＨＭＤテンプル２０，２０の全体がやや前方に、比較的大きい頭部サイズに対応する場合は、一対のＨＭＤテンプル２０，２０の全体がやや後方に配置されるように、ガイド孔１０ａが斜めに形成されている。
所定のピッチで軸ヒンジ２１ｂを段階的に移動可能とし、各位置で保持するように、ガイド孔１０ａの内縁にセレーションを形成しておくことが好ましい。また、軸ヒンジ２１ｂの位置調整を許容するために、ガイド孔１０ａの形成部材に適度な弾性を持たせる。これにより、使用中に、軸ヒンジ２１ｂが移動しないように保持することできるとともに、ガイド孔１０ａの延在方向に力を加えることで位置調整することができる。
【００３７】
次に、画像表示ユニットａの支持構造につき説明する。
図４２(a)に示すように、画像表示ユニットａの筺体ａ２０がメインフレーム１０に取り付けられる。この状態で表示形態である。
メインフレーム１０は、表示形態時の画像表示ユニットａの右側で右側に延出する表示部右延出部１１Ｒと、表示形態時の画像表示ユニットａの左側で左側に延出する表示部左延出部１１Ｌとを有する。
詳しくは、表示部右延出部１１Ｒの左端は、筺体ａ２０の右側面に隣接した位置に配置され、そこから、右方へ延出する。表示部左延出部１１Ｌの右端は、筺体ａ２０の左側面に隣接した位置に配置され、そこから、左方へ延出する。本実施形態は、表示部ａ１１を装着者Ｈの右眼前に配置し画像表示ユニットａを右側に偏在させて配置した右眼表示形態に構成されているから、表示部左延出部１１Ｌは長く、それに対して表示部右延出部１１Ｒは短く形成されている。表示部左延出部１１Ｌは装着者の眉間に対向するメインフレーム１０の中央部を含む。
【００３８】
表示部右延出部１１Ｒ及び表示部左延出部１１Ｌより後方に、画像表示ユニットａの後面が配置される。詳しくは、筺体ａ２０の後面ａ２１が、表示部右延出部１１Ｒの後面１１Ｒ１及び表示部左延出部１１Ｌの後面１１Ｌ１より後方に配置される。
メインフレーム１０は、図４２(b)に示すように表示部右延出部１１Ｒの左端部１１Ｒ２と表示部左延出部１１Ｌの右端部１１Ｌ２とを繋ぐブリッジ部１２を有する。
ブリッジ部１２は、画像表示ユニットａの後面ａ２１の後ろ側と通って左右に渡るように設けられている。
ブリッジ部１２は、ブリッジ主部１２Ｍと、右脚部１２Ｒと、左脚部１２Ｌとからなる。ブリッジ主部１２ＭがＸ座標について表示形態時の画像表示ユニットａが配置される範囲を渡る部分であり、左右方向に長く延設されている。
ブリッジ主部１２Ｍは、後面ａ２１の後ろ側と通って左右に渡るので、表示部右延出部１１Ｒ及び表示部左延出部１１Ｌとの間に前後方向の落差が生じる。右脚部１２Ｒ及び左脚部１２Ｌは、この落差を埋める部分である。すなわち、右脚部１２Ｒは、ブリッジ主部１２Ｍの右端部に連続し、前方に延設されて表示部右延出部１１Ｒの左端部１１Ｒ２に繋がっている。左脚部１２Ｌは、ブリッジ主部１２Ｍの左端部に連続し、前方に延設されて表示部左延出部１１Ｌの右端部１１Ｌ２に繋がっている。
【００３９】
表示部右延出部１１Ｒ及び表示部左延出部１１Ｌに熱伝導性材料が適用され、表示形態時に当該熱伝導性材料が画像表示ユニットａにおける発熱を吸熱するように熱的に接続される。画像表示ユニットａの発熱を表示部右延出部１１Ｒ及び表示部左延出部１１Ｌに逃がして放熱する。この熱的な接続のために、右脚部１２Ｒ、左脚部１２Ｌ、右ラッチ部１６Ｒ、左ラッチ部１６Ｌ、筐体ａ２０の少なくとも左右側部のメインフレーム１０との接触部にも熱伝導性材料が適用される。また、筐体ａ２０内の電力消費による発熱部を筐体ａ２０のメインフレーム１０との接触部に熱的に接続する。
図４２(a)に示すように画像表示ユニットａの後面ａ２１と、ブリッジ主部１２Ｍとの間に空隙１２Ａが設けられている。空隙１２Ａは、装着者側へ熱伝導することを防止するための断熱層として働く。したがって、空隙１２Ａの部分を断熱性材料で埋めてもよい。
また、ブリッジ部１２の装着者の顔に対向する後面１２Ｍ１を被覆する断熱性材料からなるカバー１３がブリッジ部１２に付設されている。ブリッジ主部１２Ｍが装着者の顔に直接接触することを防ぐとともに、装着者に伝わる熱を抑えるためである。
以上の熱伝導性材料としては、熱伝導率が５〜３００（W/m・K）のものと適用することが好ましい。材料例としては、アルミ（熱伝導率  ２５０（W/m・K））、マグネシウム（熱伝導率  １５６（W/m・K））、熱伝導樹脂（熱伝導率  ７（W/m・K））が挙げられる。
以上の断熱性材料としては、熱伝導率が０〜０．３（W/m・K）のものと適用することが好ましい。材料例としては、シリコーンゴム（熱伝導率  ０．２（W/m・K））、ポリカーボネイト（熱伝導率  ０．１９（W/m・K））が挙げられる。なお、空気の熱伝導率は、０．０２４（W/m・K）である。
【００４０】
図４３から図４６によって示すように、表示形態時の画像表示ユニットａを前後方向軸Ｙ回りの第１ヒンジを介して支持し、上下方向軸回りの第２ヒンジ１４ｂを介してメインフレーム１０に連結されたアーム１４を備える。
筐体格納部１０ｃの左右で、表示部右延出部１１Ｒ及び表示部左延出部１１Ｌより前方に突出する部分である表示部右前突部１５Ｒ及び表示部左前突部１５Ｌが右脚部１２Ｒと、左脚部１２Ｌに連続して設けられている。
アーム１４は、ブリッジ主部１２Ｍとほぼ同じ長さで、ブリッジ主部１２Ｍの反対側である前側に掛けられ、ブリッジ部１２、表示部右前突部１５Ｒ、アーム１４、表示部左前突部１５Ｌによって、図３９、図４０に示すように筐体ａ２０を取り囲み、図４３に示す筐体格納部１０ｃを画成する。表示形態時に、筐体格納部１０ｃに筐体ａ２０が格納され固定保持される。
第２ヒンジ１４ｂは、アーム１４と表示部左前突部１５Ｌとを連結するように設けられている。アーム１４の右端は、図４３の状態で表示部右前突部１５Ｒに捕捉されている。なお、表示部右前突部１５Ｒにアーム１４を捕捉して保持するロック機構が構成されており、ロック解除操作も可能である。
第１ヒンジの軸部１４ａが、アーム１４のスパン中央部内側に後方に突出するように形成されている。一方、図４４に示すように、筐体ａ２０の前面に第１ヒンジの孔部ａ２２が構成されている。図４５、図４６に示すように軸部１４ａが孔部ａ２２に嵌め入れられることで第１ヒンジが構成され、表示形態時の画像表示ユニットａを前後方向軸Ｙ回りの第１ヒンジを介して支持する。
【００４１】
以上のように第１ヒンジ（１４ａ，ａ２２）は、画像表示ユニットａの左右方向寸法の中央に配置され、第２ヒンジ１４ｂは、画像表示ユニットａの左右片側に配置される。
図３９、図４０等に示すように表示形態時には、第１ヒンジによる画像表示ユニットａの上下左右反転動作が不能となるようにメインフレーム１０で保持される。特に、ガタつきなく保持するために、筐体格納部１０ｃの左右内側部のそれぞれにラッチ部１６Ｌ，１６Ｒが設けられている。ラッチ部１６Ｌ及びラッチ部１６Ｒは左右対称で、前後方向に長い溝を有する。この溝に、筐体ａ２０の左右側部に形成された固定用ブレードａ２３（図４７(b)及び図４８参照）が捕えられて画像表示ユニットａはメインフレーム１０に固定される。
【００４２】
図４７(a)→図４７(b)→図４８(a)→図４８(b)→図４９の過程、又はその逆過程で分かるように、第２ヒンジ１４ｂ回りに回動して画像表示ユニットａを前方へ離脱させることで、第１ヒンジ（１４ａ，ａ２２）による画像表示ユニットａの上下左右反転動作が可能とされている。
図４８に示すように画像表示ユニットａを第２ヒンジ１４ｂ回りに約９０度回動させて前方へ離脱させた上で、略左右方向に配された第１ヒンジ（１４ａ，ａ２２）回りに回動させて上下左右反転動作させる。その際、図４８(a)に示すように筐体格納部１０ｃの空間も利用して画像表示ユニットａを回転させる。
【００４３】
図４６等に示すようにヘッドマウントディスプレイ１Ａは、画像表示ユニットａの筐体ａ２０から延出するケーブル４０を、第１ヒンジ（１４ａ，ａ２２）近傍を通し、さらに第２ヒンジ１４ｂ近傍を通して引き出した構成とされる。これにより、図４７(a)→図４７(b)→図４８(a)→図４８(b)→図４９の過程及びその逆過程の動作が円滑に可能であり、ゲーブル４０に余裕長をほとんど持たせず引き回しでき、ゲーブル４０への負荷も抑えられる。
さらに、ゲーブル４０への負荷を抑えるために、画像表示ユニットａが１８０度を超えて回らないようにした。すなわち、第１ヒンジ（１４ａ，ａ２２）による回転は、画像表示ユニットａの上下左右反転動作が可能とされる範囲に限定するように規制されている。具体的な規制構造は次のとおりである。図４３に示すように、アーム１４の内面の第１ヒンジの軸部１４ａと第２ヒンジ１４ｂとの間に、ケーブルホルダー１４ｃが形成されている。第１ヒンジ（１４ａ，ａ２２）近傍から第２ヒンジ１４ｂ近傍を引き回されるケーブル４０がケーブルホルダー１４ｃに嵌め入れられて保持される。筐体ａ２０の前方部下面がケーブルホルダー１４ｃに当接して止まる規制構造である。
以上によりゲーブル４０にかかる負荷が抑えられ、ゲーブル４０の導線劣化、断線等が防がれ、長期的に使用できる良好な品質保持性が達成される。
【００４４】
図３９，図４０に示すようにケーブル４０が、頭部装着具の画像表示ユニットａを偏在させた側（図３９，図４０で右側）の反対側（左側）に引き出された構成とされる。これにより、ケーブル４０は、装着者の眉間に対向するメインフレーム１０の中央部を通るから、本ヘッドマウントディスプレイの左右の重量バランスが良好である。
表示部左延出部１１Ｌは、その長手方向に貫通する中空部が形成された中空構造とされており、この中空部にケーブル４０が通される。
ケーブル４０がメインフレーム１０の上下、前後等に延出していないので、本ヘッドマウントディスプレイの装着や、ヘルメット、帽子等を併せて着用する際に本ヘッドマウントディスプレイの装着及びヘルメット、帽子等の着用に支障がない。また、ケーブル４０は、メインフレーム１０内を通っているから、外圧等から保護され、かつ、露出が少なく美観を損ねない。
【００４５】
次に、支持部３０の単体の構造、ＨＭＤテンプル２０への連結構造につき説明する（図５０〜図５６を適宜参照のこと）。
支持部３０の斜視図を図５０に、分解斜視図を図５１，図５２に示す。支持部３０は、連結フレーム３１と、左右回動フレーム３２と、ゴムパッド３３の３部品からなる。
ゴムパッド３３は、メガネ１００（図４１参照）のテンプル１０１に接する部位であるため、滑り止め性のあるゴム材により構成されている。
左右回動フレーム３２がゴムパッド３３の内側に嵌め入れられて、ゴムパッド３３が左右回動フレーム３２に一体に固定される。なお、左右回動フレーム３２及びゴムパッド３３に互いを固定するための抜け止め形状が形成されており、ゴムパッド３３の弾性変形を伴って、左右回動フレーム３２がゴムパッド３３の内側に嵌め入れられる。
連結フレーム３１の後端部には、左右回動軸部３１ａが凸設されており、これに嵌合する軸受メス部３２ａが左右回動フレーム３２に穿設されている。左右回動軸部３１ａが軸受メス部３２ａに嵌め入れられて、左右回動フレーム３２が連結フレーム３１に左右に回動可能に保持される。なお、左右回動軸部３１ａ及び軸受メス部３２ａに互いを固定するための抜け止め形状が形成されており、左右回動軸部３１ａは弾性変形しやすいように割りが入っていて、左右回動軸部３１ａの弾性変形を伴って、左右回動軸部３１ａが軸受メス部３２ａに嵌め入れられる。
嵌め入れ後、左右回動軸部３１ａの弾性回復する力で、軸受メス部３２ａの内面を押圧している。これにより、左右回動フレーム３２と連結フレーム３１とが、弾性的な摩擦嵌め合いにより嵌合連結している。
【００４６】
左右回動フレーム３２の軸受メス部３２ａより前方側には、略扇形の回動規制孔３２ｂが形成されており、連結フレーム３１の左右回動軸部３１ａより前方側には、回動規制凸部３１ｃが形成されている。回動規制凸部３１ｃの前端部は、前方に突出する前方保持突起３１ｃ１を構成する。
左右回動軸部３１ａを軸受メス部３２ａに嵌め入れる際には、まず、前方保持突起３１ｃ１を回動規制孔３２ｂに挿入して、ゴムパッド３３取付側に配置し、左右回動軸部３１ａを軸受メス部３２ａに押し入れる。
図５３に示すように、回動規制凸部３１ｃが回動規制孔３２ｂの内縁に当接することで、左右回動フレーム３２（これに一体に固定されたゴムパッド３３）の左右回動を規制する。例えば、±５°に設定される。
【００４７】
連結フレーム３１の後端部の左右回動軸部３１ａの逆側には、連結ハウジング３１ｂが形成されている。連結ハウジング３１ｂは、前面及び後面が開口しており、左右側面と上面に部材を有する構造であり、左右両側部の内側にはピボット突起３１ｂ１，３１ｂ１，上面部には後端から切り込まれるスリット３１ｂ２が形成されている。スリット３１ｂ２が形成されていることで、連結ハウジング３１ｂの弾性変形により、左右両側部のピボット突起３１ｂ１，３１ｂ１が離れたり、近づいたりする変形がしやすくされている。ピボット突起３１ｂ１，３１ｂ１同士は、同軸に形成されていて対向配置されている。
図５４(b)、図５５等に示すように、連結ハウジング３１ｂの後方から、ＨＭＤテンプル２０の後方部２２を挿し込む。後方部２２は、前方から、軸ヒンジ２１ａと連結するヒンジ連結部２２ａ、連結ハウジング３１ｂと連結する支持部連結部２２ｂ、円柱部２２ｃを有する。
連結ハウジング３１ｂの後方から後方部２２を挿し込み、ヒンジ連結部２２ａを連結ハウジング３１ｂより前方に突出させ、支持部連結部２２ｂを連結ハウジング３１ｂに嵌合させる。支持部連結部２２ｂに左右両側面には前後方向に延在するガイド溝２２ｂ１，２２ｂ１が形成されている。ガイド溝２２ｂ１，２２ｂ１にピボット突起３１ｂ１，３１ｂ１が嵌って、支持部連結部２２ｂが連結ハウジング３１ｂを左右に押し広げることで固定される。これにより、支持部３０とＨＭＤテンプル２０とが、弾性的な摩擦嵌め合いにより嵌合連結している。
【００４８】
図５６に示すように、連結ハウジング３１ｂの内側上下面は、ピボット突起３１ｂ１を起点に前後の開口端に近づくほど上下面間を広げるように傾斜して形成されている。図５７に示すように、この傾斜面３１ｂ３に支持部連結部２２ｂが当接することで、ピボット突起３１ｂ１を中心にした支持部３０の上下回動が所望の角度範囲に規制される。
【００４９】
以上のように、支持部３０は、ＨＭＤテンプル２０の長手方向に対し略平行に長く形成され、耳側に近い後端部においてＨＭＤテンプル２０に対し上下及び左右の回動が可能に連結されている。支持部３０、具体的にはＨＭＤテンプル２０に接する部位であるゴムパッド３３を、ＨＭＤテンプル２０の長手方向に対し略平行に長く形成することで、ゴムパッド３３とテンプル１０１との接触面積を大きく確保し、滑り止め効果を最大限発揮させることができる。
また、ピボット突起３１ｂ１，３１ｂ１がガイド溝２２ｂ１，２２ｂ１に沿って摩擦摺動により移動可能である。したがって、支持部３０は、ＨＭＤテンプル２０に沿って前後のスライド動作が可能に連結されている。
また、支持部３０とＨＭＤテンプル２０とは、ＨＭＤテンプル２０に対する支持部３０の配置の操作を許容するとともに任意の配置で安定保持するように弾性的な摩擦嵌め合いにより嵌合連結している。摩擦嵌め合いの作用を受ける配置の操作とは、支持部３０のＨＭＤテンプル２０に対する上下回動、左右回動、前後スライド移動である。
【００５０】
以上説明した支持部３０の可動機能により、次の作用効果がある。
図５８(a)に示すように、装着者Ｈが装着するメガネが比較的小さなメガネ１００Ａである場合は、ゴムバッド３３を内側に回動させて配置することで、メガネ１００Ａのテンプルに載るように位置調整することができる。
図５８(b)に示すように、装着者Ｈが装着するメガネが比較的大きなメガネ１００Ｂである場合は、ゴムバッド３３を外側に回動させて配置することで、メガネ１００Ｂのテンプルに載るように位置調整することができる。
なお、ゴムバッド３３の内側、外側への位置調整は、上述したガイド孔１０ａに沿ったＨＭＤテンプル２０全体の移動によっても達成できる。これに対し、ゴムバッド３３の左右回動による機能は、ＨＭＤテンプル２０に対しても独立に移動する点で異なる。したがって、ＨＭＤテンプル２０の装着時の位置が決まってしまった後にも、ゴムバッド３３を独立して左右に移動させることができる。
【００５１】
図５９に示すように、テンプルより、フロント部の上端が高く、比較的その落差が大きいメガネ１００Ｃに支持させて、本ヘッドマウントディスプレイ１Ａを装着する場合につき言及する。
図５９(a)に示したように、ＨＭＤテンプル２０が前方部２１から後方部２２までストレートであると、ゴムパッド３３がメガネ１００Ｃのテンプルから浮いてしまうことがある。この場合、図５９(b)に示すように、軸ヒンジ２１ａでＨＭＤテンプル２０を屈曲させることで、支持部３０を下げ、ゴムパッド３３をメガネ１００Ｃのテンプルに接触させることができる。その際、支持部３０を適宜に上下回動させてゴムパッド３３の下面をメガネ１００Ｃのテンプルの上面と平行にし、ゴムパッド３３と同テンプルとの接触面積を大きく確保することができる。
【００５２】
図６０に示すように、テンプルとフロント部の上端高さが同じか、テンプルよりフロント部の上端が高く比較的その落差が小さいメガネ１００Ｄに支持させて、本ヘッドマウントディスプレイ１Ａを装着する場合につき言及する。
この場合も、支持部３０を適宜に上下回動させてゴムパッド３３の下面をメガネ１００Ｄのテンプルの上面と平行にし、ゴムパッド３３と同テンプルとの接触面積を大きく確保することができる。
図６０(a)の状態から図６０(b)の状態、又は図６０(b)の状態から図６０(a)の状態というように、軸ヒンジ２１ａを中心に前方部２１を回動させることで、画像表示ユニットａが上下に移動し、表示部ａ１１の高さ位置を調整することができる。
軸ヒンジ２１ａにおける連結も適度な抵抗力で摩擦摺動するように構成する。
【００５３】
支持部３０を前後スライド移動させて、ゴムパッド３３の前後方向位置を調整することが可能である。これにより、メガネ１００（１００Ｃ，１００Ｄ）の形状に合わせてゴムパッド３３の前後方向位置を調整することができる。例えば、メガネ１００（１００Ｃ，１００Ｄ）のフラットな面や面積の大きい部分にゴムパッド３３を配置したり、ゴムパッド３３の前端をメガネ１００（１００Ｃ，１００Ｄ）のテンプルからフロント部に掛けての立ち上がり部分に当接させて前ずれを防止したりすることができる。
また、装着者Ｈの顔の形状に合わせてゴムパッド３３の前後方向位置を適宜に調整することができる。例えば、ゴムパッド３３が顔側面に強く当たってしまう場合に、ゴムパッド３３の前後方向位置を調整することで回避できる場合がある。
支持部３０の前後スライド可動量は、支持部連結部２２ｂ及びガイド溝２２ｂ１，２２ｂ１を長尺に形成することで、拡大可能である。
【００５４】
図４７、図４８、図４９に示すとともに上述したように、画像表示ユニットａはメインフレーム１０に対して取り外すことなく上下転換設置可能に構成されている。画像表示ユニットａが取り付けられるアーム１４及び左右ラッチ部１６Ｌ，１６Ｒ（図４３参照）は、Ｘ軸回りに上下回動が可能である。すなわち、画像表示ユニットａの上下回動支持機構（煽り角調整機構）が構成される。その回動の軸は、表示部ａ１１から離れているので、画像表示ユニットａの上下回動に伴い、表示部ａ１１の煽り角のみならず表示部ａ１１の高さ位置も変更される。
図５９、図６０の各状態から、画像表示ユニットａの上下回動支持機構（煽り角調整機構）を用いて、表示部ａ１１の煽り角や高さ位置をさらに調整可能であり、画像表示ユニットａの上下回動と、ＨＭＤテンプル２０の可動を共働させて、表示部ａ１１を適切な位置に調整可能である。
【００５５】
次に、画像表示ユニットａの左右転換につき説明する。
本ヘッドマウントディスプレイ１Ａは、右眼表示の形態と左眼表示の形態と間で相互に転換可能である。
まず、図６１(a)に示す右眼表示の形態から、図４７(a)→図４７(b)→図４８(a)→図４８(b)→図４９の過程により画像表示ユニットａを取り外すことなく上下反転さることで図６１(b)の状態とする。
次に図６１(b)中に矢印Ｒで示すようにヘッドマウントディスプレイ１Ａを、Ｙ軸回りに１８０°回転させると図６２(a)に示す状態となるから、このまま装着すれば、画像表示ユニットａは左眼前に配置される。しかし、図６２(a)に示すようにゴムバッド３３が上を向いているので、支持部３０をＹ軸回りに１８０°回転させて図６２(b)に示す状態とし、支持部３０を使用可能とする。
支持部３０のＹ軸回りの回転操作は、図６３に示すように、まず、ＨＭＤテンプル２０の後方部２２に対して支持部３０を後方に移動させて、連結ハウジング３１ｂを支持部連結部２２ｂから離脱し円柱部２２ｃに配置する。円柱部２２ｃは、連結ハウジング３１ｂが回転する程度に小径に構成されている。したがって、支持部３０をＹ軸回りに１８０°回転させることができる。すなわち、支持部３０がＨＭＤテンプル２０に保持されたままＨＭＤテンプル２０の長手方向軸を中心に１８０°転換設置可能に構成されている。
支持部３０を１８０°転換ができたら、支持部３０を前方に戻して連結ハウジング３１ｂを支持部連結部２２ｂに嵌合させる。
以上のような連結ハウジング３１ｂ及び円柱部２２ｃを要部とした１８０°転換機構が構成されているので、支持部３０を取り外すことがなく、支持部３０の紛失を防止することができ、また不意な支持部３０の脱落も防止できる。
【００５６】
以上の実施形態によれば、画像表示ユニットａは装着者の顔に接触することはなく、メインフレーム１０の画像表示ユニットの左右両側に配置される表示部右延出部１１Ｒ及び表示部左延出部１１Ｌも装着者の顔に接触することはなく、画像表示ユニットａの発熱を表示部右延出部１１Ｒ及び表示部左延出部１１Ｌに逃がして放熱することができるから、画像表示ユニットａに大型の放熱部材を設けることもなく、良好な小型軽量性及び放熱性を有し、装着性、品質保持性に優れたヘッドマウントディスプレイを構成することができる。
メインフレーム１０の途中にブリッジ部１２を設けることで、筐体ａ２０の後面ａ２１を表示部右延出部１１Ｒ及び表示部左延出部１１Ｌより後方に配置することができる。ブリッジ部１２のブリッジ主部１２Ｍ（カバー１３）が装着者の顔に接触して装着されても、表示部右延出部１１Ｒ及び表示部左延出部１１Ｌは、ブリッジ主部１２Ｍよりも、さらには筐体ａ２０の後面ａ２１よりも前方に配置されており、装着者の顔との間に隙間が確保される。
したがって、画像表示ユニットａ並びに表示部右延出部１１Ｒ及び表示部左延出部１１Ｌは装着者の顔に接触しないから、画像表示ユニットａの発熱を表示部右延出部１１Ｒ及び表示部左延出部１１Ｌに逃がして放熱しても、装着者に熱による痛みを与えたり火傷させたりすることはなく、快適で安全な装着性を損なうことがない。また、電気部品の寿命を縮めることなく、品質保持性に優れる。
アーム１４、表示部右前突部１５Ｒ及び表示部左前突部１５Ｌが設けられることで、筐体ａ２０（筐体格納部１０ｃ）の回り一周でメインフレーム１０は繋がり、この部分における剛性が確保される。
仮に、メインフレームの画像表示ユニットを取り付ける部位にブリッジ部を設けず、メインフレームをストレートな形状とすると、画像表示ユニットをさらに前方に配置しなければならないなど、大型化するが、本実施形態によれば、その点でも小型に構成できる。また、メインフレームに後方に凸なブリッジ部がないと、メインフレームが装着者の顔に沿って長く接触するおそれがある。
【００５７】
上述したように画像表示ユニットａは、横方向に開く第２ヒンジ１４ｂを有したアーム１４に回動保持されているので、アーム１４を開くことにより、画像表示ユニットａを引き出し、回転させることにより、片眼表示形態の左右切り替えを可能にする。
ケーブル４０をアーム１４に沿わせて配置しているので、片眼表示形態の左右切り替え時に、ユーザーがケーブル４０をフレームなどに引っ掛けて  断線させるなどの事故を防ぐことができる。
アーム１４に対し、画像表示ユニットａを１８０度以上回転しない構成としたので、画像表示ユニットａを１方向に回しすぎてケーブル４０を断線させるような事故を防ぐことができる。
アーム１４の第２ヒンジ１４ｂをメインフレーム１０の中央付近に配置し、ケーブル４０を、第２ヒンジ１４ｂを跨いで反対側に引き出したので、本ヘッドマウントディスプレイ１Ａの左右の重量バランスが良く、装着性が向上する。
ＨＭＤテンプル２０，２０に、メガネへの支持部３０，３０を設けたので、メガネの上から装着可能になり、本ヘッドマウントディスプレイ１Ａの荷重を、メガネで上下方向に受けるので、一対のＨＭＤテンプル２０，２０による頭部ホールド力は最小限で良く、装着性が向上する。
【００５８】
また、以上の実施形態によれば、メガネ１００に接して支持される支持部３０をＨＭＤテンプル２０の前端のヒンジ部（２１ｂ）と耳Ｈ１の間に一対配置したため、ヘッドマウントディスプレイ１Ａの重量は、メガネ１００のフロント部に集中せず、耳と鼻に分散され、左右バランスも良く、安定して重さを感じにくいという優れた装着性を奏する。
また、メガネ１００のフロントフレームの形状に左右されないので、装着に際し、メガネの種類を限定せず使用可能である。
支持部３０を上下左右に可動保持しているので、支持部３０をメガネ１００のテンプル１０１の形状に柔軟に添わせることができ、滑り止め効果を有効に発揮できる。
本実施形態によれば、支持部３０をＨＭＤテンプル２０の長手方向軸まわりに回転可能に保持したので、画像表示ユニットａをメインフレーム１０に対し上下左右反転し、メインフレーム１０を上下左右反転させて表示部ａ１１の配置を左右に切り替えた場合でも、支持部３０をメガネ１００のテンプル１０１側に向けることができ、支持部３０を用いて支持した装着形態をとることができる。
【符号の説明】
【００５９】
Ｂ１０ アタッチメントユニット
Ｂ１０１  ガード部材
Ｂ２０１  ノーズパッド
Ｃ１０ アタッチメントユニット
Ｃ１０１  ガード部材
Ｃ２０１  ノーズパッド
Ｄ１０ アタッチメントユニット
Ｄ１０１  ガード部材
Ｄ２０１  ノーズパッド
Ｅ１０ アタッチメントユニット
Ｅ１０１  ガード部材
Ｅ２０ アタッチメントユニット
Ｅ２０１  ノーズパッド
１Ａ   ヘッドマウントディスプレイ
１０   メインフレーム
１０ａ ガイド孔
１０ｃ 筐体格納部
１１Ｌ 表示部左延出部
１１Ｌ１      後面
１１Ｌ２      右端部
１１Ｒ 表示部右延出部
１１Ｒ１      後面
１１Ｒ２      左端部
１２   ブリッジ部
１２Ａ 空隙
１２Ｌ 左脚部
１２Ｍ ブリッジ主部
１２Ｍ１      後面
１２Ｒ 右脚部
１３   カバー
１４   アーム
１４ａ 第１ヒンジの軸部
１４ｂ 第２ヒンジ
１４ｃ ケーブルホルダー（回転規制部）
１５Ｌ 表示部左前突部
１５Ｒ 表示部右前突部
１６Ｌ，１６Ｒラッチ部
２０   ＨＭＤテンプル
３０   支持部
４０   ケーブル
ａ     画像表示ユニット
ａ１０ 表示部材
ａ１１ 表示部
ａ１３ ホログラム素子
ａ２０ 筐体
ａ２１ 後面
ａ２２ 第１ヒンジの孔部
ａ２３ 固定用ブレード
Ｈ     装着者
Ｈ１   耳
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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