(57)【要約】【課題】光ファイバーを引っ張るなどして画像表示ユニットにストレスが加わった場合でも、光学部などにストレスを伝わらないようにした画像表示装置を提供すること。【解決手段】画像信号に応じて強度変調された光を入射する光ファイバーと、  前記光ファイバーの一端を接続する接続部と、当該接続部を介して前記光ファイバーから入射される光を走査して投射する光学部とを内蔵する画像表示ユニットと、を備え、  前記画像表示ユニット内において、当該画像表示ユニットの端部に設けた導入口から導入した前記光ファイバーを、前記光学部の周囲を這わせつつ湾曲させ、遊びを設けた状態で前記接続部に接続した。【選択図】図１
2011064815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に応じて強度変調された光を入射する光ファイバーと、
前記光ファイバーの一端を接続する接続部と、当該接続部を介して前記光ファイバーから入射される光を走査して投射する光学部とを内蔵する画像表示ユニットと、を備え、
前記画像表示ユニット内において、当該画像表示ユニットの端部に設けた導入口から導入した前記光ファイバーを、前記光学部の周囲を這わせつつ湾曲させ、遊びを設けた状態で前記接続部に接続したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記光ファイバーの他端部に接続され、前記画像信号に応じて強度変調された光を生成して前記光ファイバーに出射する光源ユニットを、前記画像表示ユニットとは別体で備えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記導入口と前記接続部との間に、前記光ファイバーを止着する止着部を２箇所以上設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記導入口と前記接続部との間に、前記光ファイバーをガイドするガイド部を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記ガイド部は、前記光学部を覆うカバーの外周に形成された溝を含むことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記ガイド部は、前記光ファイバーの一部に当接して当該光ファイバーの湾曲を規制するストッパーを含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記導入口から導入した前記光ファイバーを略１８０度湾曲させて前記接続部に接続したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関し、特に、画像を投影表示する画像表示ユニットへの画像光の伝送を、光ファイバーを介して行うように構成された画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、この種の画像表示装置として、使用者の頭部に装着するタイプであるヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display：HMD）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
かかるHMDとして、図６に示すように、画像表示ユニット１００を眼鏡型の支持部材２００に取り付ける一方、画像光を生成する光源ユニット（図示せず）を、画像表示ユニット１００とは別体で備えたものがある。そして、画像表示ユニット１００と前記光源ユニットとを光ファイバー３００を含む伝送ケーブル４００で接続して画像光の転送を行っている。
【０００４】
また、図示するように、画像表示ユニット１００のケーシング１０２の内部には、光ファイバー３００の一端を接続する接続部１１０と、この接続部１１０を介して光ファイバー３００から入射される光を走査して投射する光学部１２０とが内蔵されている。そして、接続部１１０は、画像表示ユニット１００の基端部１０１側に光ファイバー３００との接続面１１１を向けている。図中、符号５００で示すものは画像表示ユニット１００の基端部１０１に取り付けられたブッシングであり、伝送ケーブル４００を嵌装した状態で保護している。なお、伝送ケーブル４００には、光ファイバー３００他、例えば制御線なども含まれており、フラットケーブル６００を介して光学部１２０に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７６０９６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、図６で示したように、光源ユニットと画像表示ユニット１００とを光ファイバー３００を含む伝送ケーブル４００で接続した従来の構成では、伝送ケーブル４００を引っ張るなどした場合、特に、光ファイバー３００を介して画像表示ユニット１００内の接続部１１０に、さらにはこの接続部１１０を介して光学部１２０にストレスが加わり、画像表示ユニット１００における破損や光学距離などの位置ずれを生じるおそれがあった。
【０００７】
また、光ファイバー３００の接続部１１０への接続を、光ファイバー３００の導入口側の接続面１１１としていることから、光ファイバー３００に対して急激な曲げによる負荷をかけることを避けるために、図６で示したように、画像表示ユニット１００の基端部１０１と光学部１２０との間の間隔を空ける必要があり、画像表示ユニット１００の小型化の妨げとなっていた。
【０００８】
本発明は、光ファイバーを引っ張るなどしてストレスが加わった場合でも、光学部などにはそのストレスが伝わらないようにした画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、画像信号に応じて強度変調された光を入射する光ファイバーと、前記光ファイバーの一端を接続する接続部と、当該接続部を介して前記光ファイバーから入射される光を走査して投射する光学部とを内蔵する画像表示ユニットと、を備え、前記画像表示ユニット内において、当該画像表示ユニットの端部に設けた導入口から導入した前記光ファイバーを、前記光学部の周囲を這わせつつ湾曲させ、遊びを設けた状態で前記接続部に接続した画像表示装置とした。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像表示装置において、前記光ファイバーの他端部に接続され、前記画像信号に応じて強度変調された光を生成して前記光ファイバーに出射する光源ユニットを、前記画像表示ユニットとは別体で備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の画像表示装置において、前記導入口と前記接続部との間に、前記光ファイバーを止着する止着部を２箇所以上設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置において、前記導入口と前記接続部との間に、前記光ファイバーをガイドするガイド部を設けたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に係る発明は、請求項４に記載の画像表示装置において、前記ガイド部は、前記光学部を覆うカバーの外周に形成された溝を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に係る発明は、請求項４又は５に記載の画像表示装置において、前記ガイド部は、前記光ファイバーの一部に当接して当該光ファイバーの湾曲を規制するストッパーを含むことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置において、前記導入口から導入した前記光ファイバーを略１８０度湾曲させて前記接続部に接続したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光ファイバーを引っ張るなどしてストレスが加わった場合でも、画像表示ユニット内の光学部などにストレスが伝わらないようにすることができるため、破損や光学距離などの位置ずれを未然に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る画像表示装置の画像表示ユニットと光ファイバーとの接続を示す概略説明図である。
【図２】本実施形態に係る画像表示装置の外観を示す説明図である。
【図３】同画像表示装置の電気的構成及び光学的構成を示した説明図である。
【図４】同画像表示装置における画像表示ユニットと光ファイバーとの接続を示す具体的説明図である。
【図５】同画像表示装置における画像表示ユニットと光ファイバーとの接続を示す具体的説明図である。
【図６】従来の画像表示装置における画像表示ユニットと光ファイバーとの接続を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
[画像表示装置の特徴的な構成]
本実施形態に係る画像表示装置は、図１（ａ）に示すように、所定の光源部（図示せず）と光ファイバー５０を介して接続した画像表示ユニット１を備えている。この画像表示ユニット１は、ケーシング１２内に、前記光ファイバー５０の一端を接続する接続部５と、当該接続部５を介して光ファイバー５０から入射される光を走査して投射する光学部４とを内蔵している。そして、当該画像表示ユニット１の端部に設けた導入口１８から導入した前記光ファイバー５０を、光学部４の周囲を這わせつつ湾曲させ、遊びを設けた状態で接続部５に接続した構成した点に特徴がある。図中、符号１７で示したものは、ケーシング１２の端部をなすケーシング基端部１７、符号７はこのケーシング基端部１７に取り付けられ、前記導入口１８が形成されたブッシングである。
【００１９】
かかる構成により、例えば、光ファイバー５０を引っ張るなどした場合、図１（ｂ）のような旧来タイプの接続態様であれば、接続部５などに直接ストレスが加わってしまい、光学部４などにおいて破損や光学距離などの位置ずれなどが生じるおそれがあったが、本実施形態の構成によれば、光ファイバー５０からストレスが直接伝わらなくなり、光学部４に対する上述したような悪影響を未然に防止することが可能となる。
【００２０】
しかも、図１（ｂ）に示すように、光ファイバー５０の接続部５への接続を導入口１８とは反対の方向としているため、図１（ｂ）に示す旧来タイプのように、導入口１８側の方向で接続したものに比べ、ケーシング１２を、すなわち画像表示ユニット１を小型化することができる。
【００２１】
また、図１（ａ）に示すように、導入口１８と接続部５との間に、光ファイバー５０を止着する止着部５３を複数個所設けることが好ましい。かかる止着部５３を設けることにより、光ファイバー５０の引っ張り力は当該止着部５３に加わることになるため、引っ張り力の悪影響を防止する効果をより高めることができる。
【００２２】
以下、本実施形態に係る画像表示装置を、使用者の頭部に装着するタイプであるヘッドマウントディスプレイ（以下、「ＨＭＤ」とする場合がある）として、図２〜図５を参照してより具体的に説明する。
【００２３】
[ＨＭＤの外観構成]
先ず、ＨＭＤの全体的な構成について説明する。図２に示すように、本実施形態に係るＨＭＤは、画像信号に応じた強度のレーザ光を画像光として出射するコントロールユニット２と、コントロールユニット２から出射された画像光を伝送する光ファイバー５０（図３を参照）を含む伝送ケーブル３と、伝送された画像光を走査して使用者の眼Ｙ（図３参照）に投射する画像表示ユニット１と、この画像表示ユニット１を、アタッチメント６９を介して取付けるとともに、使用者の頭部に装着可能に構成した眼鏡型フレーム６とを備えている。
【００２４】
コントロールユニット２は、使用者の衣服のポケットなどに収納して携行可能であり、ユニットケース表面に使用者が操作可能な操作部２０が設けられている。そして、この操作部２０を介しての起動操作により、内蔵したコンテンツ記憶部１４（図３参照）に記憶されたコンテンツ情報に基づいて画像信号を形成し、この画像信号に応じた強度のレーザ光を画像光として伝送ケーブル３の光ファイバー５０へ出射することができる。
【００２５】
また、コントロールユニット２には、外部入出力端子２１（図３参照）が設けられており、外部からの画像信号を入力したり、図示しないパーソナルコンピュータ等との間で画像信号を形成するためのコンテンツ情報などの送受信を行ったりしている。なお、ここでコンテンツ情報とは、文字を表示させるためのデータ、画像を表示させるためのデータ及び動画を表示させるためのデータのうちの少なくとも１つのデータで構成されるものであり、例えば、パソコン等で使用される文書ファイルや画像ファイル、動画ファイル等である。
【００２６】
眼鏡型フレーム６は、一般的な眼鏡と同様に頭部に装着することで、画像表示ユニット１の先端部分に設けられた後述するハーフミラー９を、眼前に容易に配置することができるように構成されている。
【００２７】
また、眼鏡型フレーム６は、フロント部１５と左右のテンプル部１６，１６とから構成されるが、本実施形態では、テンプル部１６の撓み量を増やせるように、中途部を平面視及び側面視でＺ型に形成し、使用者の頭部形状の違いに応じて形状が変化するようにして、様々な使用者の頭部に可及的にフィットさせることができるよう構成している。すなわち、眼鏡型フレーム６は撓みを生起するＺ型のサスペンション構造を備えている。
【００２８】
画像表示ユニット１は、かかる眼鏡型フレーム６の左側（使用者から見て）に取り付けられており、平面視略Ｌ字状としたケーシング１２内には、後述する投影部１０を内蔵した光学部４と、ケーシング１２のケーシング基端部１７に設けられた導入口１８から導入した光ファイバー５０の一端を接続する接続部５とを備えている。
【００２９】
光学部４内に設けられた投影部１０は、各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）毎に強度変調された画像光を２次元方向に走査した画像光を使用者の眼Ｙ（図３参照）に入射させ、使用者の眼Ｙの網膜上で画像光を２次元方向に走査することにより、使用者に画像情報に応じた画像を視認させる網膜走査ディスプレイを構成することになる。
【００３０】
また、ケーシング１２の先端部には、使用者の眼Ｙと対向するようにハーフミラー９が設けられているため、外光Ｌａは、図３に示すように、ハーフミラー９を透過して使用者の眼Ｙに入射され、投影部１０から出射される画像光Ｌｂはハーフミラー９で反射して使用者の眼Ｙに入射されて、使用者は外光Ｌａによる外景に画像光による画像を重ねて視認することができる。
【００３１】
このように、本実施形態に係るＨＭＤは、外光を透過しつつ、画像光を使用者の眼Ｙに投射するシースルー型のＨＭＤとしているが、本発明を実施する上では、必ずしもシースルー型である必要はなく、又光走査型である必要もない。
【００３２】
[ＨＭＤの電気的構成及び光学的構成]
次に、ＨＭＤの電気的構成及び光学的構成について説明する。図３に示すように、ＨＭＤは、大きくはコントロールユニット２と、ハーフミラー９を具備する画像表示ユニット１とから構成されている。
【００３３】
そして、コントロールユニット２内には、ＨＭＤ全体の動作を統括制御する制御部３０と、この制御部３０から供給される画像信号Ｓから画像情報を画素単位で読み出し、読み出した画素単位の画像情報に基づいてＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各色毎に強度変調されたレーザ光を生成して出射する光源ユニット１１とが設けられている。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、光源ユニット１１をコントロールユニット２に設けているため、画像表示ユニット１と光源ユニット１１とは別体で構成されることなる。したがって、頭部に装着される画像表示ユニット１を可及的に小型軽量化することが可能となるが、光源ユニット１１は必ずしもコントロールユニット２内に設ける必要はなく、投影部１０内に設けることも可能である。
【００３５】
（光源ユニット１１）
光源ユニット１１には、画像を合成するための要素となる信号等を発生する画像信号供給回路１３が設けられている。外部入出力端子２１を介して外部接続した図示しない機器類から供給される画像データや、比較的大容量の記憶領域を有するコンテンツ記憶部１４に予め記憶されたコンテンツ情報に基づく画像データが制御部３０に入力されると、制御部３０はその画像データに基づいて画像信号Ｓを生成して画像信号供給回路１３に送る。画像信号供給回路１３は、画像信号Ｓに基づいて、表示画像を形成するための要素となる各信号を画素単位で生成する。すなわち、画像信号供給回路１３からは、Ｒ（赤色）画像信号６０ｒ，Ｇ（緑色）画像信号６０ｇ，Ｂ（青色）画像信号６０ｂが生成されて出力される。なお、コンテンツ記憶部１４は、例えば、ハードディスクのような磁気的記憶媒体や、ＣＤ−Ｒのような光学的記憶媒体や、フラッシュメモリ等とすることができる。
【００３６】
また、画像信号供給回路１３は、水平走査部８０で使用される水平駆動信号６１と、垂直走査部９０で使用される垂直駆動信号６２とをそれぞれ出力する。なお、水平走査部８０及び垂直走査部９０と光源ユニット１１との間で同期をとるための水平駆動信号６１、垂直駆動信号６２は、光ファイバー５０とともに伝送ケーブル３に含まれた駆動信号伝送用ケーブル５１（図４参照）により伝送される。
【００３７】
また、光源ユニット１１には、画像信号供給回路１３から画素単位で出力されるＲ画像信号６０ｒ、Ｇ画像信号６０ｇ、Ｂ画像信号６０ｂの各画像信号６０ｒ，６０ｇ，６０ｂをもとに、それぞれ強度変調されたレーザ光（「光束」とも呼ぶ。）を出射するように、Ｒレーザ６３，Ｇレーザ６４，Ｂレーザ６５をそれぞれ駆動するためのＲレーザドライバ６６，Ｇレーザドライバ６７，Ｂレーザドライバ６８が設けられている。各レーザ６３，６４，６５は、例えば、半導体レーザや高調波発生機構付き固体レーザとして構成することが可能である。なお、半導体レーザを用いる場合は駆動電流を直接変調して、レーザ光の強度変調を行うことができるが、固体レーザを用いる場合は、各レーザそれぞれに外部変調器を備えてレーザ光の強度変調を行う必要がある。
【００３８】
さらに、光源ユニット１１は、各レーザ６３，６４，６５より出射されたレーザ光を平行光にコリメートするように設けられたコリメート光学系７１，７２，７３と、このコリメートされたレーザ光を合波するためのダイクロイックミラー７４，７５，７６と、合波されたレーザ光を光ファイバー５０に導く結合光学系７７とが設けられている。
【００３９】
従って、各レーザ６３，６４，６５から出射したレーザ光は、コリメート光学系７１，７２，７３によってそれぞれ平行化された後に、ダイクロイックミラー７４，７５，７６に入射される。その後、これらのダイクロイックミラー７４，７５，７６により、各レーザ光が波長に関して選択的に反射・透過される。そして、これら３つのダイクロイックミラー７４，７５，７６にそれぞれ入射した３原色のレーザ光は、波長選択的に反射または透過して結合光学系７７に達し、集光されて光ファイバー５０へ出力される。
【００４０】
（投影部１０）
光源ユニット１１と使用者の眼Ｙとの間に位置する投影部１０には、光源ユニット１１で生成され、光ファイバー５０を介して出射されるレーザ光を平行光化するコリメート光学系７９と、このコリメート光学系７９で平行光化されたレーザ光を画像表示のために水平方向に往復走査する水平走査部８０と、水平走査部８０で水平方向に走査されたレーザ光を垂直方向に走査する垂直走査部９０と、水平走査部８０と垂直走査部９０との間に設けられた第１リレー光学系８５と、このように水平方向と垂直方向に走査されたレーザ光を瞳孔１０１ａへ出射するための第２リレー光学系９５とが設けられている。
【００４１】
水平走査部８０及び垂直走査部９０は、光ファイバー５０から入射されたレーザ光を画像として使用者の網膜１０１ｂに投影可能な状態にするために、水平方向と垂直方向に走査して走査光束とする光学系である。以下の説明において、この水平走査部８０及び垂直走査部９０を総称して走査部ともいう。
【００４２】
水平走査部８０は、レーザ光を水平方向に走査するため偏向面を有する共振型の偏向素子８１と、この偏向素子８１を共振させて偏向素子８１の偏向面を揺動させる駆動信号を水平駆動信号６１に基づいて発生する水平走査駆動回路８２を備えている。
【００４３】
一方、垂直走査部９０は、レーザ光を垂直方向に走査するため偏向面を有する非共振型の偏向素子９１と、この偏向素子９１の偏向面を非共振状態で強制的に揺動させる駆動信号を垂直駆動信号６２に基づいて発生する垂直走査制御回路９２とを備え、表示すべき画像の１フレームごとに、画像を形成するためのレーザ光を最初の水平走査線から最後の水平走査線に向かって垂直に走査する。ここで「水平走査線」とは、水平走査部８０による水平方向への１走査を意味する。なお、偏向素子８１、９１は、例えば、ガルバノミラーなどを用いることができる。
【００４４】
また、水平走査部８０と垂直走査部９０との間でレーザ光を中継する第１リレー光学系８５は、偏向素子８１の偏向面によって水平方向に走査されたレーザ光を偏向素子９１の偏向面に収束させる。そして、このレーザ光が偏向素子９１の偏向面によって垂直方向に走査されて画像光Ｌｂとして、正の屈折力を持つ２つのレンズ９５ａ，９５ｂが直列配置された第２リレー光学系９５を介して、眼Ｙの前方に位置させたハーフミラー９で反射されて使用者の瞳孔１０１ａに入射し、網膜１０１ｂ上で画像光が走査されて画像信号Ｓに応じた表示画像が投影される。これにより、使用者はこの画像光Ｌｂを表示画像として認識することとなる。
【００４５】
また、第２リレー光学系９５においては、レンズ９５ａによって、それぞれのレーザ光がそのレーザ光の中心線を相互に略平行にされ、かつそれぞれ収束レーザ光に変換される。そして、レンズ９５ｂによってそれぞれほぼ平行なレーザ光となると共に、これらのレーザ光の中心線が使用者の瞳孔１０１ａに収束するように変換される。このレンズ９５ｂは、走査部で走査された画像光Ｌｂ（レーザ光）を使用者の眼Ｙに入射させて、使用者の網膜１０１ｂ上に画像信号Ｓに応じた画像を投影する接眼光学系として機能する。
【００４６】
本実施形態に係るＨＭＤは、上述してきた構成を有するものであるが、画像表示ユニット１内における光ファイバー５０と接続部５との接続形態に特徴を有する。
【００４７】
すなわち、画像信号に応じて強度変調された光を入射する光ファイバー５０と、この光ファイバー５０の一端を接続する接続部５と、当該接続部５を介して光ファイバー５０から入射される光を走査して投射する光学部４とを内蔵する画像表示ユニット１とを備えており、この画像表示ユニット１内において、当該画像表示ユニット１のケーシング基端部１７に設けた導入口１８から導入した前記光ファイバー５０を、光学部４の周囲を這わせつつ湾曲させ、遊びを設けた状態で接続部５に接続している。
【００４８】
したがって、たとえ、光ファイバー５０が引っ張られてストレスが加わった場合でも、光学部４などには直接ストレスが伝わらないようにすることができ、破損や光学距離などの位置ずれを未然に防止することができる。
【００４９】
以下、本実施形態に係る光ファイバー５０と接続部５との接続形態について、その具体的な構成を図４及び図５を参照しながら詳しく説明する。
【００５０】
[画像表示ユニット１の内部構造]
図４及び図５は画像表示ユニット１の内部構造を示している。図示するように、画像表示ユニット１のケーシング１２のケーシング基端部１７には、ブッシング７が取付けられており、このブッシング７に形成された導入口１８に、光ファイバー５０及び駆動信号伝送用ケーブル５１などが纏められた伝送ケーブル３が嵌装されている。なお、図５については、ケーシング１２の外壁を省いた図としている。
【００５１】
また、画像表示ユニット１の内部には投影部１０を収容した光学部４（図３参照)が設けられており、駆動信号伝送用ケーブル５１とフラットケーブル４１を介して接続されるとともに、接続部５を介して光ファイバー５０と接続している。なお、フラットケーブル４１は、光学部４の光学部カバー４０の側面に延在している。
【００５２】
接続部５は、図４に示すように、筒状に形成されて画像表示ユニット１のケーシング１２の長手方向に沿って、その内側位置（眼鏡型フレーム６側）に配設されている。そして、導入口１８から導入した光ファイバー５０は、光学部４の周囲を這いながら中途で略１８０度湾曲し、しかも、遊びが設けられた状態で、導入口１８側と反対側をなす接続部５の一側端面５２に一端を接続している。こうして、光ファイバー５０から入射される光は、接続部５の中途に設けた伝送部５７から光学部４内に伝送され、投影部１０によって走査されて使用者の眼Ｙに投射されることになる。
【００５３】
すなわち、伝送部５７から光学部４内に伝送される光は、図３に示したように、水平走査部８０、第１リレー光学系８５、垂直走査部９０、及び第２リレー光学系９５を介してハーフミラー９で反射されて使用者の瞳孔１０１ａに入射することになる。
【００５４】
このように、本実施形態では、導入口１８から導入した光ファイバー５０を大きく湾曲させて接続部５に接続しているため、光ファイバー５０に急激な曲げによる負荷をかけることなくケーシング１２内を這わせることができる。
【００５５】
しかも、光ファイバー５０を、光学部４を迂回するようにその周囲に這わせることで、光ファイバー５０が引っ張られたりした場合、中途で引っ張り力が分散されることになって、接続部５の一側端面５２には導入口１８側の方向への負荷が直接加わることがない。したがって、光ファイバー５０の引っ張り力によるストレスが光学部４などに直接伝わらず、デリケートな光学部品あるいは光学素子の破損や光学距離などの位置ずれを未然に防止することができる。
【００５６】
さらに、光ファイバー５０の接続部５への接続を導入口１８とは反対の方向としていることから、光ファイバー５０を一端で接続する接続部の他端部（つまり、光学部４の始端）を導入口１８側に配置することができる。そのため、導入口１８から順に光学部４をその光路に沿って整然と配置することができ、図６に示す従来の構造に比べ、投影部１０を小型化することが可能となる。
【００５７】
特に、本実施形態では、光ファイバー５０を光学部４の周囲に這わせているため、画像表示ユニット１の大きさはそのままに、光ファイバー５０の配線に余裕長を生み出すことができ、この余裕長を生かして、図５に示すように、ブッシング７の導入口１８と接続部５の一側端面５２との間には光ファイバー５０を止着する止着部５３を２箇所以上設けている。本実施形態では、実質的に、光ファイバー５０を所定の接着剤により光学部カバー４０の表面に接着して止着部５３としている。
【００５８】
したがって、光ファイバー５０は、画像表示ユニット１のケーシング１２内で配線された中で、要所要所で接着されることになり、光ファイバー５０の引っ張り力は接続部５の一側端面５２に至らず、上述した光学部品あるいは光学素子の破損や光学距離などの位置ずれを未然に防止する効果をより高めることができる。また、この場合、たとえブッシング７が破損した場合でも、上述したような光学系への悪影響を可及的に未然に防止することが可能となる。特に、止着部５３を２箇所以上に設けると、１箇所が引っ張り力で脱落しても少なくとももう１箇所あるので安心である。
【００５９】
また、導入口１８と接続部５の一側端面５２との間に、光ファイバー５０をガイドするガイド部５４を設けている。
【００６０】
具体的には、図５に示すように、ガイド部５４は、光学部４を覆う光学部カバー４０の外周に形成された溝５５を含んでおり、かかる溝５５の中に光ファイバー５０を通してガイドしている。したがって、弾力のある光ファイバー５０を簡単かつ確実にガイドできるとともに、画像表示ユニット１のケーシング１２の限られた空間内において姿勢良く這わせることができる。
【００６１】
さらに、本実施形態では、溝５５に臨むように、光ファイバー５０の一部に当接して当該光ファイバー５０の湾曲を規制するストッパー５６を設けている。すなわち、本実施形態に係るガイド部５４は、溝５５とストッパー５６とを備えている。
【００６２】
ストッパー５６は爪状に形成されており、光ファイバー５０を係止することで溝５５から飛び出てしまうことを防止して、光ファイバー５０のより確実なガイドを可能としている。さらに、このストッパー５６を設けたことにより、光ファイバー５０の引っ張りに対して摩擦力が発生するため、たとえ、止着部５３が引っ張り力で破壊された場合でも、接続部５へ加わる直接の引っ張り力を軽減することができる。
【００６３】
本実施形態に係るＨＭＤによれば、以下の効果が期待できる。
【００６４】
画像信号に応じて強度変調された光を入射する光ファイバー５０と、光ファイバー５０の一端を接続する接続部５と、当該接続部５を介して前記光ファイバーから入射される光を走査して投射する光学部４とを内蔵する画像表示ユニット１とを備え、画像表示ユニット１内において、当該画像表示ユニット１のケーシング基端部１７（端部）に設けた導入口１８から導入した光ファイバー５０を、光学部４の周囲を這わせつつ湾曲させ、遊びを設けた状態で接続部５に接続したＨＭＤ（画像表示装置）としたため、たとえ、光ファイバー５０が引っ張られてストレスが加わった場合でも、光学部４などには直接ストレスが伝わらず、光学部品あるいは光学素子の破損や光学距離などの位置ずれを未然に防止することができる。
【００６５】
また、前記光ファイバー５０の他端部に接続され、画像信号に応じて強度変調された光を生成して光ファイバー５０に出射する光源ユニット１１を、画像表示ユニット１とは別体で備えた構成としたため、頭部に装着される画像表示ユニット１を可及的に小型軽量化することが可能となる。
【００６６】
また、前記導入口１８と接続部５との間に、光ファイバー５０を止着する止着部５３を２箇所以上設けたため、光ファイバー５０の引っ張り力は止着部５３に加わることになって接続部５の一側端面５２には至らず、上述した光学部品あるいは光学素子の破損防止や光学距離などの位置ずれ防止の効果をより高めることができる。
【００６７】
また、前記導入口１８と接続部５との間に、光ファイバー５０をガイドするガイド部５４を設けたため、弾力のある光ファイバー５０を、画像表示ユニット１内において姿勢良く這わせることができる。
【００６８】
また、前記ガイド部５４は、光学部４を覆う光学部カバー４０の外周に形成された溝５５を含むこととしたため、かかる溝５５の中に光ファイバー５０を通すことで簡単かつ確実にガイドすることが可能となる。
【００６９】
また、前記ガイド部５４は、光ファイバー５０の一部に当接して当該光ファイバー５０の湾曲を規制するストッパー５６を含むこととしたため、光ファイバー５０のより確実なガイドを可能としている。
【００７０】
また、前記導入口１８から導入した光ファイバー５０を略１８０度湾曲させて接続部５に接続したため、光ファイバー５０に急激な曲げによる負荷をかけることなく画像表示ユニット１内を這わせることができ、かつ画像表示ユニット１内において十分な余裕長さを生じさせることができる。したがって、画像表示ユニット１をケーシング基端部１７側に延長したりして大型化させることなく、上述した止着部５３やガイド部５４を形成することも可能となる。
【００７１】
上述してきたように、本実施形態では、画像表示装置を、使用者の頭部に装着するタイプであるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）として説明したが、画像表示ユニット１への画像光の伝送を、光ファイバーを介して行うように構成された画像表示装置であれば、ＨＭＤに限定されるものではない。また、本実施形態では、画像表示ユニット１を単眼用として説明したが、両眼用のものであってもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、画像表示ユニット１を支持する眼鏡型フレーム６のテンプル部１６を、その撓み量を増やせるように、中途部を平面視及び側面視でＺ型に形成したＺ型のサスペンション構造を備えた構成としたが、一般的な直線状のテンプル部であっても構わない。
【００７３】
また、本実施形態では、導入口１８から導入した光ファイバー５０を略１８０度湾曲させるとともに、導入口１８側と反対側をなす接続部５の一側端面５２に一端を接続した構成としたが、光学部４の周囲を這わせつつ湾曲させ、遊びを設けた状態で接続部５に接続できるのであれば、必ずしもかかる構成に限定されるものではない。例えば、接続部５の少なくとも導入口１８側に対峙する面とは異なる箇所に光ファイバー５０の一端を接続したものであってもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、光ファイバー５０を止着する止着部５３を、所定の接着剤を用いた構成としたが、止着部５３としては必ずしも接着剤を用いる必要はなく、粘着テープなどを利用することもできる。
【００７５】
また、本実施形態では、光ファイバー５０をガイドするガイド部５４が、溝５５とストッパー５６とを備える構成としたが、いずれか一方のみを備えた構成であってもよい。さらに、ガイド部５４の主たる構成である溝５０は、必ずしも光学部カバー４０の外周に形成したものではなく、例えば、画像表示ユニット１のケーシング１２の内周面に設けることもできる。さらには、ガイド部５４の形状を溝に限定するものではなく、光ファイバー５０をガイドできるものであれば、どのような形状であっても構わない。
【符号の説明】
【００７６】
１  画像表示ユニット
２  コントロールユニット
３  伝送ケーブル
４  光学部
５  接続部
１０  投影部
１１  光源ユニット
１８  導入口
５０  光ファイバー
５３  止着部
５４  ガイド部
５５  溝
５６  ストッパー
【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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