(57)【要約】【課題】外力が画像表示装置の一部に集中することによる画像表示装置の変形あるいは損傷を抑制可能な頭部装着型ディスプレイを提案する。【解決手段】頭部装着型ディスプレイは、観察者の頭部に装着されるフレームと、フレームの左右方向の中央部に連結される画像表示装置と、を備え、画像表示装置は、画像生成装置と、画像生成装置に連結されて観察者の左右の眼の前方に配置される光学部材と、を含み、光学部材又は光学部材から延設された延在部に対して所定の間隙を介して前後方向に対向配置される回転規制部を備える。【選択図】図８
2019082531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者の頭部に装着されるフレームと、
前記フレームの左右方向の中央部に連結される画像表示装置と、を備え、
前記画像表示装置は、画像生成装置と、前記画像生成装置に連結されて観察者の左右の眼の前方に配置される光学部材と、を含み、
前記光学部材又は前記光学部材から延設された延在部に対して所定の間隙を介して前後方向に対向配置される回転規制部を備える、頭部装着型ディスプレイ。
【請求項２】
前記回転規制部は、前記光学部材又は前記延在部に対して少なくとも観察者の顔側とは反体側に対向配置される、請求項１に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【請求項３】
前記画像表示装置は、前記光学部材の前記中央部に結合された補強部材を備え、
前記回転規制部は、前記補強部材の一部である、請求項１に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【請求項４】
前記光学部材の一部が前記補強部材に形成された溝部の内部に配置され、前記回転規制部が、前記溝部の側面である、請求項３に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【請求項５】
前記回転規制部は、前記フレームの一部である、請求項１に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【請求項６】
前記回転規制部は、前記フレームに形成されたリブである、請求項５に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【請求項７】
前記光学部材が前記中央部を中心に回転することにより、対向配置される前記光学部材又は前記延在部と前記回転規制部とが当接可能である、請求項１に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【請求項８】
前記画像表示装置の左右方向の中央部を挟んだ左右両側のうちの少なくとも一方に、前記回転規制部と前記光学部材又は前記延在部との上下方向への相対移動範囲を規制する上下動規制部を備える、請求項１に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【請求項９】
前記画像表示装置は、前記光学部材の前記中央部に結合された補強部材を備え、前記光学部材の一部が前記補強部材に形成された溝部の内部に配置され、前記回転規制部が、前記溝部の側面であり、
前記上下動規制部は、前記補強部材及び前記画像生成装置のいずれか一方に形成された係合溝と他方に形成された係合突起とを有する、請求項８に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【請求項１０】
前記光学部材は、左右２つの光学板と、前記左右２つの光学板を連結する連結板と、を備える、請求項１に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【請求項１１】
前記光学部材が、導光板を含む、請求項１に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【請求項１２】
前記光学部材が、光反射板を含む、請求項１に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【請求項１３】
前記光学部材が、光透過板を含む、請求項１に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【請求項１４】
前記光学部材が、レンズを含む、請求項１に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、頭部装着型ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、観察者（ユーザ）の頭部に装着して使用される頭部装着型ディスプレイが知られている。頭部装着型ディスプレイは、例えば画像生成装置によって形成された２次元画像を虚像光学系により拡大虚像として表示し、観察者に観察させる。
【０００３】
特許文献１及び２には、両眼視型の頭部装着型ディスプレイにおいて、左右２つの光学モジュールの導光板が結合部材により結合され、さらに当該結合部材が、フレームのフロント部のうちの観察者の左右の眼の間に位置する中央部に取り付けられた構造が開示されている。また、特許文献３には、両眼視型の頭部装着型ディスプレイにおいて、左右２つの光学モジュールの導光板が連結板により連結された画像表示装置が、結合部材により、フレームのフロント部のうちの観察者の左右の眼の間に位置する中央部に取り付けられた構造が開示されている。
【０００４】
特許文献１〜３に開示された構造により、ユーザがフレームを頭部に到着した場合にテンプル部が外に拡がることによってフレームが歪んだとしても、光学モジュールに変形が及ぶことを抑制することができる。したがって、左右の輻輳角の変化を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６７４６３４号公報
【特許文献２】特許第４８５８５１２号公報
【特許文献３】特許第５６７８４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の頭部装着型ディスプレイでは、画像表示装置に直接的に外力が加えられると、導光板の変形により輻輳角が変化するおそれがある。また、画像表示装置に直接的に加えられる外力が過大になると、導光板が損傷するおそれがある。例えばユーザが左右の光学モジュールを保持して頭部装着型ディスプレイを頭部から外そうとした場合にフレームが引っ掛かると、光学モジュールのみが動き、頭部上方から見て結合部材による連結位置を中心とする回転力が導光板に作用する。この力により導光板が変形し、輻輳角の変化あるいは導光板の損傷を生じるおそれがある。
【０００７】
このような導光板の変形や損傷を防止し、かつ、輻輳角を保証するためには、例えばマグネシウムダイキャストやアルミニウムダイキャスト等の高剛性の部材を高精度に加工して、眼鏡のリムのように導光板の周囲を支持させることが考えられる。しかしながら、このような高剛性の部材により導光板の周囲を支持した場合、当該部材が視野に入って視認性が低下するおそれがある。
【０００８】
また、特許文献３に記載の頭部装着型ディスプレイでは、左右２つの光学モジュールの導光板が連結板を用いて連結されており、視認性の低下が軽減されている。しかしながら、特許文献３に記載の頭部装着型ディスプレイでは、連結板の強度によっては、導光板の変形や損傷のおそれが依然として残される。
【０００９】
そこで、本開示では、外力が画像表示装置の一部に集中することによる画像表示装置の変形あるいは損傷を抑制可能な、新規かつ改良された頭部装着型ディスプレイを提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示によれば、観察者の頭部に装着されるフレームと、フレームの左右方向の中央部に連結される画像表示装置と、を備え、画像表示装置は、画像生成装置と、画像生成装置に連結されて観察者の左右の眼の前方に配置される光学部材と、を含み、光学部材又は光学部材から延設された延在部に対して所定の間隙を介して前後方向に対向配置される回転規制部を備える、頭部装着型ディスプレイが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本開示によれば、外力が画像表示装置の一部に集中することによる画像表示装置の変形あるいは損傷を抑制可能な頭部装着型ディスプレイを提供することができる。
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の実施の形態に係る頭部装着型ディスプレイの平面図である。
【図２】同実施形態に係る頭部装着型ディスプレイの正面図である。
【図３】同実施形態に係る頭部装着型ディスプレイの前方斜視図である。
【図４】同実施形態に係る頭部装着型ディスプレイの後方斜視図である。
【図５】同実施形態に係る頭部装着型ディスプレイの分解斜視図である。
【図６】同実施形態に係る頭部装着型ディスプレイの光学モジュールを説明するための図である。
【図７】従来の頭部装着型ディスプレイに外力が加えられた様子を示す説明図である。
【図８】同実施形態に係る回転規制部の構成例を示す説明図である。
【図９】同実施形態に係る回転規制部の構成例を示す断面図である。
【図１０】同実施形態に係る回転規制部の構成例を示す断面図である。
【図１１】荷重に対する導光板及び連結板の限界変位量を示す説明図である。
【図１２】荷重に対する補強部材単体の変位量を示す説明図である。
【図１３】同実施形態に係る上下動規制部の構成例を示す説明図である。
【図１４】第１の変形例に係る頭部装着型ディスプレイの前方斜視図である。
【図１５】第１の変形例に係る頭部装着型ディスプレイの部分断面図である。
【図１６】第２の変形例に係る頭部装着型ディスプレイの前方斜視図である。
【図１７】第３の変形例に係る頭部装着型ディスプレイの前方斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１４】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．頭部装着型ディスプレイの全体構成例
２．光学モジュールの構成例及び動作
３．回転規制部
４．回転規制部の変形例
【００１５】
なお、本明細書において、「前後方向」とは、頭部装着型ディスプレイをユーザ（観察者）の頭部に装着した場合にユーザの顔が向く正面の方向に沿う方向をいい、「左右方向」とは、頭部装着型ディスプレイをユーザの頭部に装着した場合のユーザの顔の左右の方向に沿う方向をいう。本明細書では、ユーザの顔を正面から見た状態を基準として「右」又は「左」の用語を用いる。また、「表」又は「裏」という場合、「表」とは前後方向の前方側を意味し、「裏」とは、前後方向の後方側を意味する。
【００１６】
＜１．頭部装着型ディスプレイの全体構成例＞
まず、図１〜図５を参照しながら、本開示の第１の実施の形態に係る頭部装着型ディスプレイ１０の全体構成例について説明する。図１は、頭部装着ディスプレイ１０の平面図である。図２は、頭部装着型ディスプレイ１０の正面図である。図３は、頭部装着型ディスプレイ１０の前方斜視図である。図４は、頭部装着型ディスプレイ１０の後方斜視図である。図５は、頭部装着型ディスプレイ１０の分解斜視図である。
【００１７】
本実施形態に係る頭部装着型ディスプレイ１０は、フレーム１００及び画像表示装置２００を備える。フレーム１００は、ユーザの頭部に装着される部位である。フレーム１００は、頭部の正面に配置されるフロント部１００ａと、フロント部１００ａの左右両端から連設された２つのテンプル部１００ｂとを有する。本実施形態に係るフレーム１００は、通常の眼鏡に用いられているフレームと概ね同じ構造を有してよい。フレーム１００を構成する材料は、金属や合金、プラスチック、あるいはこれらの組み合わせといった、通常の眼鏡を構成する材料と同じ材料から構成されてよい。
【００１８】
なお、本実施形態において、フレーム１００は、フロント部１００ａとテンプル部１００ｂとが一体に連設された構成を有するが、フレーム１００は、フロント部１００ａとテンプル部１００ｂとが蝶番を支点として折りたたみ可能な構成を有していてもよい。
【００１９】
画像表示装置２００は、左右２つの光学モジュール２００Ｌ，２００Ｒと、連結板３００と、補強部材６００と、結合部材４００とを備える。
【００２０】
左右２つの光学モジュール２００Ｌ，２００Ｒは、それぞれ左目用又は右目用の虚像を生成し、それぞれの眼に向けて光を出射する。光学モジュール２００Ｌは、画像生成装置２１０Ｌと、導光板２２０Ｌを含む導光部２３０Ｌとを有する。画像生成装置２１０Ｌと導光板２２０Ｌとは、接着剤等により接合され、導光板２２０Ｌに対して画像生成装置２１０Ｌの位置がずれないようになっている。導光部２３０Ｌは、画像生成装置２１０Ｌよりもユーザの顔の左右方向の中心側に配置されている。
【００２１】
光学モジュール２００Ｒも同様に、画像生成装置２１０Ｒと、導光板２２０Ｒを含む導光部２３０Ｒとを有する。画像生成装置２１０Ｒと導光板２２０Ｒとは、接着剤等により接合され、導光板２２０Ｒに対して画像生成装置２１０Ｒの位置がずれないようになっている。導光部２３０Ｒは、画像生成装置２１０Ｒよりもユーザの顔の左右方向の中心側に配置されている。このようにして、画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒは、全体として画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒよりもユーザの顔の中心側に配置された導光板２２０Ｌ，２２０Ｒに一対一に連結されている。本実施形態において、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒは、本開示の技術における光学板の一例である。
【００２２】
導光部２３０Ｌ，２３０Ｒは、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒの他に図示しない偏光板を有しており、画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒから出射された光を導光板２２０Ｌ，２２０Ｒに入射する。導光部２３０Ｌ，２３０Ｒは、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒにおいてそれぞれ全反射を繰り返すことによりそれぞれ導光し、ユーザの眼に向かって光を出射させる。導光部２３０Ｌ，２３０Ｒを含む光学モジュール２００Ｌ，２００Ｒの具体的構成及び動作については、後程説明する。
【００２３】
連結板３００は、左右の導光板２２０Ｌ，２２０Ｒの表側面に接合され、左右２つの光学モジュール２００Ｌ，２００Ｒを結合する。連結板３００は、透明なガラスの平板であり、例えば強化ガラスから作製されている。本実施形態では、連結板３００は平板であるが、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒが取り付け可能であれば平板でなくてもよい。
【００２４】
具体的には、連結板３００の裏側面と２つの導光板２２０Ｌ，２２０Ｒの表側面とが、例えば図示しない直径３０μｍ程度のビーズスペーサを含んだ接着剤を用いて、それぞれの導光板２２０Ｌ，２２０Ｒの周辺部において接着される。これにより、連結板３００と導光板２２０Ｌ，２２０Ｒとの間に微小な空気層が形成されつつ連結板３００に２つの導光板２２０Ｌ，２２０Ｒが接合され、２つの光学モジュール２００Ｌ，２００Ｒが結合される。本実施形態では、２つの導光板２２０Ｌ，２２０Ｒの表側面は、内部全反射面として作用する必要があるため、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒと連結板３００との間には空気層が形成されている。
【００２５】
なお、本実施形態において、光学板の一例としての導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ、図示しない偏光板及び連結板３００は、一体となってユーザの左右の眼の前方に配置され、本開示の技術における光学部材としての機能を有する。また、光学部材は、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒを挟んで連結板３００の反対側、すなわち、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒの裏側面に設けられた導光板２２０Ｌ，２２０Ｒを保護するカバーガラスを含んでいてもよい。
【００２６】
結合部材４００は、画像表示装置２００をフレーム１００のフロント部１００ａに連結する。結合部材４００は、連結板３００の中央部において、ユーザの顔側を向く連結板３００の裏側面に接合されている。結合部材４００の材質としては、プラスチック、グラスファイバー、カーボン、又はアルミニウム、マグネシウム、ステンレス、チタン等の金属や合金、あるいはこれらの組み合わせが好ましい。
【００２７】
結合部材４００は、補強材としての金属プレート４００ａとフレーム取付部材４５０とを含む。結合部材４００には、ノーズパッド５００が取り付けられている。金属プレート４００ａ及びフレーム取付部材４５０は一体化したステーとなっており、金属プレート４００ａ及びフレーム取付部材４５０が接着剤等により連結板３００の左右方向の中央部に接着される。結合部材４００の形状は、任意であり、例えば矩形状であってよい。
【００２８】
結合部材４００は、例えばビスを用いてユーザの２つの眼の間に位置するフロント部１００ａの中央部（通常の眼鏡におけるブリッジの部分に相当する）に取り付けられている。これにより、画像表示装置２００は、フロント部１００ａの左右方向の中央部にのみ連結される。結合部材４００は、連結板３００の左右方向の中央部を補強し、連結板３００の剛性を強める機能を併せ持つ。
【００２９】
補強部材６００は、連結板３００の中央部の表側面にて連結板３００を補強する。補強部材６００の中央部は、連結板３００の中央部において、ユーザの顔側とは反対側を向く連結板３００の表側面に接合されている。つまり、補強部材６００の中央部は、連結板３００における結合部材４００の接合面の背面側に接合されている。補強部材６００は、例えば接着剤等によって連結板３００の中央部に接着される。補強部材６００の材質としては、プラスチック、グラスファイバー、カーボン、又はアルミニウム、マグネシウム、ステンレス、チタン等の金属や合金、あるいはこれらの組み合わせが好ましい。
【００３０】
本実施形態に係る眼鏡型の頭部装着型ディスプレイ１０では、連結板３００により左右２つの光学モジュール２００Ｌ，２００Ｒが結合され支持されている。導光板２２０Ｌ，２２０Ｒは、連結板３００の中央部を除く左右両側にそれぞれ接合されて、連結板３００と一体化されている。連結板３００は、ユーザの鼻の位置に対応する中央部にくぼみを有するため、そのくぼみの近傍で連結板３００がひずみ易く破壊強度が弱くなりやすい。そこで、連結板３００の中央部の裏側面には結合部材４００が接合され、かつ、表側面には補強部材６００の中央部が接合されている。これにより、連結板３００の中央部が補強されている。
【００３１】
また、連結板３００及び導光板２２０Ｌ，２２０Ｒは、その両端の外縁部においてレール８００により補強され、２つの画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒの表側に固定されている（図３及び図５を参照。）。本実施形態に係る頭部装着型ディスプレイ１０は、結合部材４００の金属プレート４００ａ及び補強部材６００の中央部を連結板３００の中央部に接合したり、レール８００で連結板３００及び導光板２２０Ｌ，２２０Ｒの両端を保持したりすることで、連結板３００の破壊強度が高められている。
【００３２】
補強部材６００は、連結板３００に接合された中央部から左右それぞれに延びる補強部６１０Ｌ，６１０Ｒを有し、左右対称形状となっている。補強部６１０Ｌ，６１０Ｒは、上面から上方に向けて突出する規制リブ６２０Ｌ，６２０Ｒを有する。規制リブ６２０Ｌ，６２０Ｒの一部は、それぞれフレーム１００のフロント部１００ａの下面に設けられた規制溝１１０Ｌ，１１０Ｒ内に配置される（図１を参照。）。補強部材６００の規制リブ６２０Ｌ，６２０Ｒとフロント部１００ａの規制溝１１０Ｌ，１１０Ｒとは、共働してフレーム１００と画像表示装置２００との相対回転の移動範囲を規制する機能を有する。
【００３３】
例えば、一方の光学モジュール２００Ｒにおいて、画像表示装置２００に外力が加えられていない状態では、補強部材６００の規制リブ６２０Ｒと、フロント部１００ａの規制溝１１０Ｒとは、少なくとも前後方向に接しないように配置されている。具体的に、規制リブ６２０Ｒは、少なくともフロント部１００ａの規制溝１１０Ｒの側面のうちのユーザの顔側を向く側面に対して所定の間隙を介して前後方向に対向配置されている。他方の光学モジュール２００Ｌ側においても、規制リブ６２０Ｌは、少なくともフロント部１００ａの規制溝１１０Ｌの側面のうちのユーザの顔側を向く側面に対して所定の間隙を介して前後方向に対向配置されている。これにより、ユーザが頭部装着型ディスプレイ１０を頭部に装着する場合等においてフレーム１００の左右のテンプル部１００ｂを拡げた際に、画像表示装置２００に変形が及ぶことを軽減することができる。
【００３４】
また、例えば、ユーザが画像生成装置２１０Ｒを保持して前方に移動させた場合に、フレーム１００が顔に引っ掛かり、画像表示装置２００のみが回転すると、補強部材６００の補強部６１０Ｒに設けられた規制リブ６２０Ｒが、フレーム１００のフロント部１００ａの規制溝１１０Ｒの側面に接触する。これにより、結合部材４００によるフレーム１００と画像表示装置２００との連結位置を中心とする画像表示装置２００の相対回転の移動範囲が規制される。したがって、画像表示装置２００に外力が加えられた際に、結合部材４００に作用する力が過大になることによる結合部材４００の変形あるいは損傷が抑制される。
【００３５】
規制リブ６２０Ｌ，６２０Ｒ及び規制溝１１０Ｌ，１１０Ｒの形状は特に限定されない。規制リブ６２０Ｌ，６２０Ｒは、棒状又は板状であってもよく、その他の適宜の立体形状を有していてもよい。規制溝１１０Ｌ，１１０Ｒは、規制リブ６２０Ｌ，６２０Ｒの少なくとも一部を内部に配置可能な形状であれば適宜の形状を有していてよい。このとき、規制溝１１０Ｌ，１１０Ｒの立体形状あるいはユーザの上部から見た平面形状が、規制リブ６２０Ｌ，６２０Ｒの立体形状あるいは平面形状と相似形となっていてもよいし、異なる形状となっていてもよい。
【００３６】
また、規制溝１１０Ｌ，１１０Ｒは、フロント部１００ａの下面に設けられた凹部からなるものに限られず、フロント部１００ａを上下に貫通する孔からなっていてもよい。
【００３７】
なお、画像表示装置２００の一部である規制リブ６２０Ｒと、フレーム１００のフロント部１００ａの一部である規制溝１１０Ｒの側面との間の間隙は、少なくとも頭部装着型ディスプレイ１０の装着時に形成されていればよい。つまり、頭部装着型ディスプレイ１０の装着時においてフレーム１００の左右のテンプル部１００ｂが拡げられた状態で間隙が形成されていればよい。
【００３８】
また、補強部６１０Ｌ，６１０Ｒは、それぞれ左右の光学モジュール２００Ｌ，２００Ｒの導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００の上端部が配置される溝部６３０Ｌ，６３０Ｒ（図１及び図５を参照。）を有する。溝部６３０Ｌ，６３０Ｒは、それぞれ左右の補強部６１０Ｌ，６１０Ｒの下面に設けられている。本実施形態において、補強部材６００の溝部６３０Ｌ，６３０Ｒは、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００の回転移動範囲を規制する機能を有する。
【００３９】
補強部６１０Ｌ，６１０Ｒの左右の両端部には係合溝３１が設けられている。係合溝３１は、画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒに設けられた係合突起４１に係合している。補強部材６００の係合溝３１及び画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒの係合突起４１は、共働して導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００と溝部６３０Ｌ，６３０Ｒとの上下方向のずれを規制する機能を有する。
【００４０】
２つの画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒのうちの一方の画像生成装置２１０Ｌからは、例えばＰＣ（Personal  Computer）に接続される配線７００が延びており（図１を参照。）、ＰＣから画像生成装置２１０Ｌに画像データが送られるようになっている。一方の画像生成装置２１０Ｌと他方の画像生成装置２１０Ｒとは、例えば連結板３００の上面に這わせた図示しないフレキシブル配線基板により接続され、ＰＣから他方の画像生成装置２１０Ｒにも画像データが送られるようになっている。配線７００は他方の画像生成装置２１０Ｒに接続されていてもよい。また、２つの画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒにそれぞれ配線が接続されていてもよい。なお、ＰＣと２つの画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒとは無線によりデータ通信してもよい。
【００４１】
＜２．光学モジュールの構成例及び動作＞
次に、図６を参照しながら２つの光学モジュール２００Ｌ，２００Ｒの構成例及び動作について説明する。図６は、２つの光学モジュール２００Ｌ，２００Ｒのうちの一方の光学モジュール２００Ｒの概念図である。光学モジュール２００Ｌは、光学モジュール２００Ｒと左右対称に設けられており、構造上は光学モジュール２００Ｒと同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００４２】
光学モジュール２００Ｒは、画像生成装置２１０Ｒ及び導光部２３０Ｒを有する。画像生成装置２１０Ｒは、画像形成部２１１及びコリメート光学系２１２を有している。画像形成部２１１及びコリメート光学系２１２は、筺体２１３（一点鎖線で示す）内に納められている。筺体２１３には、図示しない開口部が設けられていて、開口部を介してコリメート光学系２１２から光が出射される。筺体２１３は、導光部２３０Ｒと接合されている。
【００４３】
画像形成部２１１は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有する。コリメート光学系２１２は、画像形成部２１１の画素から出射された光を平行光とするように機能する。導光板２２０Ｒには、コリメート光学系２１２にて平行光とされた光が入射され、導光され、出射される。
【００４４】
画像形成部２１１は、光源２１１ａ、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid  Crystal  Display）２１１ｂ及び偏光ビームスプリッタ２１１ｃから構成されている。液晶表示装置２１１ｂ及び偏光ビームスプリッタ２１１ｃは、反射型空間光変調部を形成する。液晶表示装置２１１ｂは、例えばライト・バルブとしてのＬＣＯＳ（Liquid  Crystal  On  Silicon）からなる。偏光ビームスプリッタ２１１ｃは、光源２１１ａから出射された光の一部を反射して液晶表示装置２１１ｂへと導き、かつ液晶表示装置２１１ｂによって反射された光の一部を通過させてコリメート光学系２１２へと導く。
【００４５】
液晶表示装置２１１ｂは、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有する。偏光ビームスプリッタ２１１ｃは、周知の構成、構造を有するものであってよい。光源２１１ａから出射された無偏光の光は、偏光ビームスプリッタ２１１ｃに衝突する。その際、光のＰ偏光成分は偏光ビームスプリッタ２１１ｃを通過し、系外に出射される。一方、光のＳ偏光成分は偏光ビームスプリッタ２１１ｃにて反射され、液晶表示装置２１１ｂに入射し、液晶表示装置２１１ｂの内部で反射され、液晶表示装置２１１ｂから出射される。
【００４６】
ここで、液晶表示装置２１１ｂから出射された光のうち、「白」を表示する画素から出射した光にはＰ偏光成分が多く含まれ、「黒」を表示する画素から出射した光にはＳ偏光成分が多く含まれる。従って、液晶表示装置２１１ｂから出射され、偏光ビームスプリッタ２１１ｃに衝突する光のうち、Ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ２１１ｃを通過し、コリメート光学系２１２へと導かれる。一方、Ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッタ２１１ｃにおいて反射され、光源２１１ａに戻される。
【００４７】
液晶表示装置２１１ｂとしては、例えば、２次元マトリクス状に配列された３２０×２４０個の画素（液晶セルの数は画素数の例えば３倍）を有する。例えば、コリメート光学系２１２は、例えば、凸レンズから構成され、平行光を生成させるために、コリメート光学系２１２における焦点距離の位置に液晶表示装置２１１ｂが配置されている。また、１画素は、赤色を出射する赤色発光副画素、緑色を出射する緑色発光副画素、及び青色を出射する青色発光副画素から構成される。
【００４８】
導光部２３０Ｒは、導光板２２０Ｒ、第１偏向手段２４０及び第２偏向手段２５０を有する。入射された光は、導光板２２０の内部を全反射しながら伝播し、出射される。
【００４９】
第１偏向手段２４０は、導光板２２０Ｒに入射された光が導光板２２０Ｒの内部で全反射されるように導光板２２０Ｒに入射された光を反射させる。第１偏向手段２４０は、例えば、アルミニウムや合金を含む金属から構成され、導光板２２０Ｒに入射された光を反射させる光反射膜（一種のミラー）や、導光板２２０Ｒに入射された光を回折させる回折格子（例えば、ホログラム回折格子膜）から構成することができる。
【００５０】
第２偏向手段２５０は、導光板２２０Ｒの内部を全反射しながら伝播した光を、複数回に亙り透過及び反射させる構成となっている。第２偏向手段２５０は、例えば、多層積層構造を有する光反射多層膜から構成され、導光板２２０Ｒから複数の光として出射させる。このような構成にあっては、入射側内部に鏡を有し、出射側にハーフミラー膜を有し、第１偏向手段２４０は、反射鏡として機能し、第２偏向手段２５０は、半透過鏡として機能する。
【００５１】
第２偏向手段２５０は、誘電体積層膜が多数積層された多数積層構造体や、ハーフミラー、偏光ビームスプリッタ、ホログラム回折格子膜から構成することができる。誘電体積層膜は、例えば、高誘電率材料としてのＴｉＯ2膜、及び低誘電率材料としてのＳｉＯ2膜から形成されている。誘電体積層膜が多数積層された多数積層構造体に関しては、特表２００５−５２１０９９に開示されている。図面においては６層の誘電体積層膜を図示しているが、これに限定するものではない。誘電体積層膜と誘電体積層膜との間には、導光板２２０Ｒを構成する材料と同じ材料からなる薄片が挟まれている。
【００５２】
なお、第１偏向手段２４０においては、導光板２２０Ｒに入射された平行光が導光板２２０Ｒの内部で全反射されるように、導光板２２０Ｒに入射された平行光が反射（又は回折）される。一方、第２偏向手段２５０においては、導光板２２０Ｒの内部を全反射により伝播した平行光が複数回に亙り、反射（又は回折）され、導光板２２０Ｒから平行光の状態で出射される。
【００５３】
第１偏向手段２４０は、導光板２２０Ｒの第１偏向手段２４０を設ける部分２４０ａを切り出すことにより、導光板２２０Ｒに第１偏向手段２４０を形成する斜面を設け、係る斜面に光反射膜を真空蒸着した後、導光板２２０Ｒの切り出した部分２４０ａを第１偏向手段２４０に接着すればよい。また、第２偏向手段２５０は、導光板２２０Ｒを構成する材料と同じ材料（例えば、ガラス）と誘電体積層膜（例えば、真空蒸着法にて成膜することができる）とが多数積層された多層積層構造体を作製し、導光板２２０Ｒの第２偏向手段２５０を設ける部分Ｓを切り出して斜面を形成し、係る斜面に多層積層構造体を接着、研磨等を行って、外形を整えればよい。これにより、導光板２２０Ｒの内部に第１偏向手段２４０及び第２偏向手段２５０が設けられた導光部２３０Ｒが形成される。
【００５４】
導光板２２０Ｒは、導光板の軸線（Ｙ方向）と平行に延びる２つの平行面（第１面Ｆ及び第２面Ｒ）を有する。第１面Ｆと第２面Ｒとは対向している。ここで、光が入射する導光板２２０Ｒの面を導光板入射面、光が出射する導光板２２０Ｒの面を導光板出射面としたとき、第１面Ｆによって導光板入射面及び導光板出射面が構成されていてもよいし、第２面Ｒによって導光板入射面及び導光板出射面が構成されていてもよい。ここでは、光入射面に相当する第１面Ｆから平行光が入射され、内部を全反射により伝播した後、光出射面に相当する第２面Ｒから出射される。
【００５５】
導光板２２０Ｒを構成する材料としては、石英ガラスやＢＫ７等の光学ガラスを含むガラスや、プラスチック材料（例えば、ＰＭＭＡ，ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、非晶性のポリプロピレン系樹脂、ＡＳ樹脂を含むスチレン系樹脂）を挙げることができる。導光板２２０Ｒの形状は、平版に限定するものではなく、湾曲した形状を有していてもよい。
【００５６】
以上の構成から、頭部装着型ディスプレイ１０に設けられた導光部２３０Ｌ，２３０Ｒは、画像生成装置２１０Ｌ、２１０Ｒからそれぞれ出射された光を導光板２２０Ｌ，２２０Ｒにてそれぞれ全反射を繰り返すことによりそれぞれ導光する。連結板３００は、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒの全反射面に接着される。導光板２２０Ｌ，２２０Ｒを伝播する光は、全反射しながら導波していくため、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒに傷や汚れがあると導波が止まるか光路がずれてしまう。このため、連結板３００は、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒを保護するとともに、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒの表面に傷や汚れを付けないようにして、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒにて確実に全反射が行われるようにする。同様に、連結板３００と導光板２２０Ｌ，２２０Ｒとの間に空気層を設けたのも、空気層により確実に光を全反射させるためである。
【００５７】
＜３．回転規制部＞
次に、フレーム１００と画像表示装置２００との相対回転の移動範囲を規制する回転規制部について詳細に説明する。
【００５８】
（３．１．回転規制部の必要性）
まず、図７を参照して、回転規制部の必要性を説明する。図７は、回転規制部を有していない従来の頭部装着型ディスプレイ１０００に外力が加えられた様子を示す説明図である。
【００５９】
例えばユーザが頭部装着型ディスプレイ１０００を顔から外す際に、左側の光学モジュール２００Ｌの画像生成装置２１０Ｌを保持して前方に移動させたとする。フレーム１００と画像表示装置２００とが左右方向の中央部でのみ連結されている場合に、何らかの理由でフレーム１００が顔に引っ掛かったとすると、画像表示装置２００のみが動くことになる。このとき、画像表示装置２００に対して、ユーザの上部から見て、結合部材４００による画像表示装置２００とフレーム１００との連結位置Ｃを中心に時計回り方向の力が作用する。そして、画像表示装置２００に作用する力が過大になると、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒの変形により輻輳角が変化したり、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒが損傷したりするおそれがある。
【００６０】
上述のとおり、本実施形態に係る頭部装着型ディスプレイ１０００では、フレーム１００に設けられた規制溝１１０Ｌと補強部材６００に設けられた規制リブ６２０Ｌとにより、フレーム１００と画像表示装置２００との相対回転の移動範囲が規制されている。このため、導光板２２０Ｌ及び連結板３００と補強部材６００との相対回転が規制されていない場合、画像生成装置２１０Ｌに外力が加えられると、導光板２２０Ｌ又は連結板３００が変形して輻輳角が変化したり、導光板２２０Ｌ又は連結板３００が損傷したりするおそれがある。
【００６１】
特に、ユーザが画像生成装置２１０Ｌを保持して頭部装着型ディスプレイ１０００を顔から外そうとする場合、画像表示装置２００に外力が加えられる位置は、結合部材４００や補強部材６００が接合された中央部から最も離れた位置となる。このため、比較的小さな力であっても画像表示装置２００が変形したり損傷したりしやすくなる。
【００６２】
これに対して、フレーム１００と導光板２２０Ｌ及び連結板３００との連結位置Ｃを中心とする相対回転の移動範囲が規制されれば、画像表示装置２００の変形や損傷を軽減することができる。
【００６３】
（３．２．回転規制部の構成例）
図８及び図９は、左側の光学モジュール２００Ｌに設けられた回転規制部を説明するための図である。図８は、図１に示した頭部装着型ディスプレイ１０をＩ−Ｉの位置で切断した断面を含む斜視図であり、図９は、Ｉ−Ｉ断面のうちの図８にＸで示した範囲を拡大して示す断面図である。なお、本実施形態においては、溝部６３０Ｌ，６３０Ｒの側面が回転規制部としての機能を有しており、左側の光学モジュール２００Ｌの回転規制部と右側の光学モジュール２００Ｒの回転規制部とは同様の構成を有する。ここでは左側の光学モジュール２００Ｌの回転規制部を例に採って説明する。
【００６４】
図９に示すように、補強部材６００の補強部６１０Ｌの下面には溝部６３０Ｌが形成されている。溝部６３０Ｌ内には、光学モジュール２００Ｌの導光板２２０Ｌ及び連結板３００の上端部が配置されている。連結板３００の上端部の表側面は、補強部材６００の溝部６３０Ｌの側面のうちのユーザの顔側を向く側面１１に対して所定の間隙２１を介して前後方向に対向配置されている。また、導光板２２０Ｌの上端部の裏側面は、補強部材６００の溝部６３０Ｌの側面のうちのユーザの顔側とは反対側を向く側面１３に対して所定の間隙２３を介して前後方向に対向配置されている。さらに、導光板２２０Ｌ及び連結板３００の上端面と溝部６３０Ｌの底面（下方を向く面）との間には間隙２５が設けられている。
【００６５】
これにより、導光板２２０Ｌ及び連結板３００は、補強部材６００の中央部から左方に延びる補強部６１０Ｌに完全に固定されてはいない。つまり、補強部材６００は、左右方向の中央部以外の位置では、導光板２２０Ｌ及び連結板３００に固定されていない。導光板２２０Ｌ及び連結板３００と補強部材６００の補強部６１０Ｌとの間に間隙２１，２３，２５が設けられていることにより、画像表示装置２００に対して外力が加えられていない状態で、補強部材６００が輻輳角に影響を及ぼすことがない。
【００６６】
ただし、光学モジュール２００Ｌに外力が加えられた場合等において、導光板２２０Ｌ及び連結板３００と補強部材６００とは、互いの接合部分である中央部を中心に相対回転可能になっている。連結板３００の上端部が溝部６３０Ｌの側面１１に当接することによって、補強部材６００の補強部６１０Ｌに対する、導光板２２０Ｌ及び連結板３００の前方側への移動範囲が規制されるようになっている。つまり、溝部６３０Ｌの側面１１は、導光板２２０Ｌ及び連結板３００の前方側への移動範囲を規制する回転規制部として機能する。また、導光板２２０Ｌの上端部が溝部６３０Ｌの側面１３に当接することによって、補強部材６００の補強部６１０Ｌに対する、導光板２２０Ｌ及び連結板３００の後方側への移動範囲が規制されるようになっている。つまり、溝部６３０Ｌの側面１３は、導光板２２０Ｌ及び連結板３００の後方側への移動範囲を規制する回転規制部として機能する。
【００６７】
したがって、補強部材６００の補強部６１０Ｌと、導光板２２０Ｌ及び連結板３００との相対回転の移動範囲が規制されていない場合に比べて、導光板２２０Ｌ及び連結板３００の変形度合いを軽減することができる。これにより、画像表示装置２００に外力が加えられた場合においても、輻輳角が保証されやすくなるとともに、画像表示装置２００の損傷のおそれを低減することができる。
【００６８】
なお、頭部装着型ディスプレイ１０を頭部から取り外す際の導光板２２０Ｌ及び連結板３００の移動範囲を規制するには、少なくとも連結板３００の表側面と溝部６３０Ｌの側面のうちのユーザの顔側を向く側面１１とが対向配置されていればよい。
【００６９】
溝部６３０Ｌは、導光板２２０Ｌ及び連結板３００の上端部を内部に配置可能な形状であれば適宜の形状を有していてよい。このとき、溝部６３０Ｌの立体形状あるいはユーザの上部から見た平面形状が、接合された導光板２２０Ｌ及び連結板３００の立体形状あるいは平面形状と相似形となっていてもよいし、異なる形状となっていてもよい。また、溝部６３０Ｌは、補強部材６００の補強部６１０Ｌの下面に設けられた凹部からなるものに限られず、補強部６１０Ｌを上下に貫通する孔からなっていてもよい。
【００７０】
図１０〜図１２は、対向配置される連結板３００の表側面と補強部材６００の溝部６３０Ｌの側面１１との間の間隙２１の幅ｔの設計条件を説明するための図である。図１０は、補強部材６００の補強部６１０Ｌの溝部６３０Ｌ内に導光板２２０Ｌ及び連結板３００の上端部が配置された状態を示す断面図である。図１１は、荷重Ｆに対する導光板２２０Ｌ及び連結板３００の限界変位量Ｌを示し、図１２は、荷重Ｆに対する補強部材６００単体の変位量Ｌ０を示している。
【００７１】
導光板２２０Ｌ及び連結板３００の変形あるいは損傷を軽減するには、間隙２１の幅ｔが下記式（１）を満たすことが望ましい。
０＜ｔ≦Ｌ−Ｌ０    ・・・  （１）
Ｌ：荷重Ｆに対する導光板２２０Ｌ及び連結板３００の設計上の限界変位量
Ｌ０：荷重Ｆに対する補強部材６００単体の変位量
【００７２】
つまり、荷重Ｆに対する導光板２２０Ｌ及び連結板３００の変位量を限界変位量Ｌに抑えたい場合、限界変位量Ｌから補強部材６００単体の変位量Ｌ０を引いた値以下となるように間隙２１の幅ｔを設定すればよい。導光板２２０Ｌ及び連結板３００の限界変位量Ｌは、接合された導光板２２０Ｌ及び連結板３００が変形あるいは損傷することなく変位可能な変位量であって、導光板２２０Ｌ又は連結板３００の材質や設計条件により決定される安全率を考慮して設定される変位量である。
【００７３】
連結板３００の表側面と補強部材６００の溝部６３０Ｌの側面１１との間の間隙２１の幅ｔが上記式（１）を満たすことにより、画像表示装置２００に外力が加えられた場合における導光板２２０Ｌ及び連結板３００の変形あるいは損傷の抑制効果を向上させることができる。
【００７４】
導光板２２０Ｌの裏側面と補強部材６００の溝部６３０Ｌの側面１３との間の間隙２３の幅ｔについては、図１１及び図１２に示した荷重Ｆの方向とは反対方向の荷重に対して上記式（１）を満たすことが好ましい。
【００７５】
なお、回転規制部として機能する溝部６３０Ｌの側面１１，１３は、補強部材６００の中央部から補強部６１０Ｌの端部までの全範囲に設けられているが、補強部材６００の中央部から補強部６１０Ｌの端部までの範囲の一部において、導光板２２０Ｌ及び連結板３００が溝部６３０Ｌの側面１１，１３に対向配置されてもよい。この場合、補強部材６００の中央部よりも補強部６１０Ｌの端部に近い位置で、導光板２２０Ｌ及び連結板３００が側面１１，１３に対向配置されることが好ましい。これにより、補強部材６００と連結板３００との接合部分を中心とする相対回転移動を、より小さい力で規制することができる。
【００７６】
（３．３．上下動規制部）
ここまで、本実施形態に係る頭部装着型ディスプレイ１０の回転規制部について説明した。かかる回転規制部の機能を保証するために、本実施形態に係る頭部装着側ディスプレイ１０は、上下動規制部を備えている。左側の光学モジュール２００Ｌ及び右側の光学モジュール２００Ｒは、同様の構成の上下動規制部を備えている。ここでは左側の光学モジュール２００Ｌの上下動規制部を例に採って説明する。
【００７７】
図１３は、図４にＹで示した範囲を拡大して示す斜視図である。補強部材６００の中央部から左方に延びる補強部６１０Ｌの端部には係合溝３１が設けられている。係合溝３１は、画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒに設けられた係合突起４１に係合している。かかる係合溝３１と係合突起４１とが協働して上下動規制部３０として機能する。これにより、補強部材６００の補強部６１０Ｌの端部が導光板２２０Ｌ及び連結板３００の上端部よりも上方にずれて、回転規制部として機能しなくなるおそれを低減することができる。
【００７８】
具体的には、画像生成装置２１０Ｌのケースのうち、頭部装着型ディスプレイ１０の左右方向の中央部を向く面には、中央部側に突出する係合突起４１が形成されている。また、係合突起４１の下方には、係合突起４１に隣接して凹部４３が形成されている。補強部材６００の補強部６１０Ｌの端部には、上下を上側壁部３３及び下側壁部３５で挟まれた係合溝３１が形成されている。
【００７９】
補強部６１０Ｌの係合溝３１内には、画像生成装置２１０Ｌのケースに形成された係合突起４１が配置されている。また、補強部６１０Ｌの下側壁部３５は、画像生成装置２１０Ｌのケースに形成された凹部４３内に配置されている。これにより、補強部材６００の補強部６１０Ｌと画像生成装置２１０Ｌとの上下方向の相対移動の範囲が制限されている。
【００８０】
係合突起４１の外面と係合溝３１の内面との間には間隙が設けられ、係合突起４１は遊嵌状に係合溝３１内に配置されている。下側壁部３５の外面と凹部４３の内面との間には間隙が設けられ、下側壁部３５は遊嵌状に凹部４３内に配置されている。したがって、画像表示装置２００に外力が加えられていない状態で、補強部材６００の影響により、画像生成装置２１０Ｌを介して導光板２２０Ｌ及び連結板３００が変形することが抑制されている。
【００８１】
なお、図１３に示した上下動規制部３０の構成は一例にすぎず、補強部材６００の補強部６１０Ｌと導光板２２０Ｌ及び連結板３００との上下方向の相対移動の範囲を適切に規制できる構成であれば他の構成を有していてもよい。例えば、図１３において、画像生成装置２１０Ｌのケースの凹部４３の下側の壁部４５は省略されていてもよい。
【００８２】
また、図１３において、補強部材６００の上側壁部３３が省略されていてもよい。この場合、補強部材６００の下側壁部３５と画像生成装置２１０Ｌのケースの凹部４３とがそれぞれ係合突起及び係合溝として機能し、上下動規制部が構成される。具体的に、凹部４３内に配置された補強部材６００の下側壁部３５が、画像生成装置２１０Ｌのケースの係合突起４１及び下側の壁部４５に当接することにより、補強部材６００の補強部６１０Ｌの端部の上下方向の移動範囲が規制される。
【００８３】
また、図１３に示した上下動規制部３０は、補強部材６００の一部と画像生成装置２１０Ｌの一部とを係合することにより構成されていたが、補強部材６００の一部と導光板２２０Ｌ又は連結板３００の一部とを係合させて上下動規制部を構成してもよい。あるいは、補強部材６００の一部と導光板２２０Ｌ又は連結板３００に接続された構成部分とを係合させて上下動規制部を構成してもよい。
【００８４】
＜４．回転規制部の変形例＞
ここまで、本開示の実施の形態に係る頭部装着型ディスプレイ１０を説明したが、回転規制部を有する頭部装着型ディスプレイは種々の変形が可能である。以下、頭部装着型ディスプレイの変形例の幾つかを説明する。
【００８５】
（４．１．第１の変形例）
図１４及び図１５は、第１の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ａの説明図である。図１４は、第１の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ａの前方斜視図であり、図１５は、第１の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ａの回転規制部５０Ｌ、導光板２２０Ｌ及び連結板３００の断面を含む斜視図である。第１の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ａでは、上記実施形態に係る頭部装着型ディスプレイ１０の補強部材６００を有しておらず、導光板２２０Ｌ及び連結板３００に対して所定の間隙を介して前後方向に対向配置される回転規制部５０Ｌ，５０Ｒがフレーム１００の一部からなる。
【００８６】
具体的に、フレーム１００のフロント部１００ａのうち、画像表示装置２００が連結された中央部を挟んで左右両側には、フレーム１００から下方に延びて形成された回転規制部５０Ｌ，５０Ｒが設けられている。フレーム１００の左右方向の中央部よりも左側に設けられた回転規制部５０Ｌは、連結板３００の表側面に対向配置される前方リブ５１Ｌと、導光板２２０Ｌの裏側面に対向配置される後方リブ５３Ｌとを有する。前方リブ５１Ｌは、連結板３００の上端部の一部に対して、間隙５５を介して、ユーザの顔側とは反対側に配置される。後方リブ５３Ｌは、導光板２２０Ｌの上端部の一部に対して、間隙５７を介して、ユーザの顔側に配置される。
【００８７】
同様に、フレーム１００の左右方向の中央部よりも右側に設けられた回転規制部５０Ｒは、連結板３００の表側面に対向配置される前方リブ５１Ｒと、導光板２２０Ｒの裏側面に対向配置される後方リブ５３Ｒとを有する。前方リブ５１Ｒは、連結板３００の上端部の一部に対して、間隙を介して、ユーザの顔側とは反対側に配置される。後方リブ５３Ｒは、導光板２２０Ｒの上端部の一部に対して、間隙を介して、ユーザの顔側に配置される。
【００８８】
それぞれの間隙５５，５７の幅は、上記実施形態において、式（１）で示した設計条件にしたがって設定される幅ｔよりも大きくされていてもよい。例えば、ユーザが頭部装着型ディスプレイ１０Ａの装着時にフレーム１００のテンプル部１００ｂを拡げる場合の回転規制部５０Ｌ，５０Ｒの移動量、及び、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００の強度を考慮して、間隙５５，５７の幅を設定してもよい。かかる間隙５５，５７を有することにより、フレーム１００のテンプル部１００ｂが拡げられた場合に、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００に及ぶ変形度合いを軽減することができる。
【００８９】
なお、図１４及び図１５に示した回転規制部５０Ｌ，５０Ｒは、フレーム１００の中央部から左右両側に離れた位置に設けられているが、回転規制部５０Ｌ，５０Ｒが設けられる位置及び範囲は、適宜設定されてよい。
【００９０】
第１の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ａでは、フレーム１００に設けられた回転規制部５０Ｌ，５０Ｒが、フレーム１００に対する導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００の相対回転の移動範囲を規制している。これにより、画像表示装置２００に対して外力が加えられた場合であっても、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００の変形度合いを軽減することができ、輻輳角が保証されやすくなるとともに、画像表示装置２００の損傷のおそれを低減することができる。
【００９１】
また、回転規制部５０Ｌ，５０Ｒと導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００との間に間隙５５，５７が設けられているために、フレーム１００から導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００に対して力が伝達されにくくなっている。これにより、フレーム１００のテンプル部１００ｂが拡げられた場合に、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００の変形度合いを軽減することができ、輻輳角が保証されやすくなるとともに、画像表示装置２００の損傷のおそれを低減することができる。
【００９２】
（４．２．第２の変形例）
図１６は、第２の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ｂの説明図である。図１６は、第２の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ｂの延在部６０Ｌ、導光板２２０Ｌ及び連結板３００の断面を含む斜視図である。第２の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ｂにおいて、画像表示装置２００は、画像生成装置２１０Ｒ（画像生成装置２１０Ｌは不図示。）と、光学部材としての導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００と、接合された導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００から延設された延在部６０Ｌ，６０Ｒとを含む。第２の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ｂでは、フレーム１００の一部が、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００に対して所定の間隙６６，６８を介して対向配置される回転規制部として機能する。
【００９３】
具体的に、第２の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ｂでは、補強部材６０１は、連結板３００の中央部の表側面に貼り付けられる部分のみからなり、中央部から左右に延びる補強部を有していない。左側の導光板２２０Ｌ及び連結板３００の上端部には延在部６０Ｌが取り付けられ、右側の導光板２２０Ｒ及び連結板３００の上端部には延在部６０Ｒが取り付けられている。それぞれの延在部６０Ｌ，６０Ｒは、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００を挟持して接合される接合部６２Ｌ，６２Ｒと、フレーム１００のフロント部１００ａの前方に位置する前方リブ６１Ｌ，６１Ｒと、フロント部１００ａの後方に位置する後方リブ６３Ｌ，６３Ｒとを有する。
【００９４】
前方リブ６１Ｌ，６１Ｒは、フロント部１００ａの表側面６５Ｌ，６５Ｒに対して間隙６６を介して対向配置される。この場合、フロント部１００ａの表側面６５Ｌ，６５Ｒは、前方リブ６１Ｌ，６１Ｒに対してユーザの顔側に配置される。後方リブ６３Ｌ，６３Ｒは、フロント部１００ａの裏側面６７Ｌ，６７Ｒに対して間隙６８を介して対向配置される。この場合、フロント部１００ａの裏側面６７Ｌ，６７Ｒは、後方リブ６３Ｌ，６３Ｒに対してユーザの顔側とは反対側に配置される。
【００９５】
第１の変形例と同様に、それぞれの間隙６６，６８の幅は、上記実施形態において、式（１）で示した設計条件にしたがって設定される幅ｔよりも大きくされていてもよい。かかる間隙６６，６８を有することにより、フレーム１００のテンプル部１００ｂが拡げられた場合に、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００に及ぶ変形度合いを軽減することができる。
【００９６】
なお、図１６に示した延在部６０Ｌ，６０Ｒは、フレーム１００の中央部から左右両側に離れた位置に設けられているが、延在部６０Ｌ，６０Ｒが設けられる位置及び範囲は、適宜設定されてよい。
【００９７】
第２の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ｂでは、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００に接合された延在部６０Ｌ，６０Ｒが、間隙６６，６８を介してフレーム１００のフロント部１００ａの表側面６５Ｌ，６５Ｒ又は裏側面６７Ｌ，６７Ｒに対向配置されている。これにより、フレーム１００に対する導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００の相対回転の移動範囲が規制されている。したがって、画像表示装置２００に対して外力が加えられた場合であっても、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００の変形度合いを軽減することができ、輻輳角が保証されやすくなるとともに、画像表示装置２００の損傷のおそれを低減することができる。
【００９８】
また、延在部６０Ｌ，６０Ｒと導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００との間に間隙６６，６８が設けられているために、フレーム１００から導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００に対して力が伝達されにくくなっている。これにより、フレーム１００のテンプル部１００ｂが拡げられた場合に、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ及び連結板３００の変形度合いを軽減することができ、輻輳角が保証されやすくなるとともに、画像表示装置２００の損傷のおそれを低減することができる。
【００９９】
（４．３．第３の変形例）
上記の実施形態及び変形例に係る頭部装着型ディスプレイでは、画像表示装置２００が、左右２つの画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒと、それぞれの画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒに連結されて画像生成装置２１０Ｌ，２１０Ｒよりもユーザの顔の左右の中央側に配置される光学部材とを備えていたが、画像生成装置は、例えばフレームの上部に備えられていてもよい。
【０１００】
図１７は、画像生成装置１２１０をフレーム１１００の上部に備えた第３の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ｃを示す斜視図である。第３の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ｃは、画像生成装置１２１０と、画像生成装置１２１０に連結されてユーザの左右の眼の前方に配置される光学部材１２２０とを備えている。画像生成装置１２１０は、フレーム１００の上部に取り付けられ、左目用及び右目用の虚像を生成する。また、光学部材１２２０は、例えば導光板や偏光板を含み、画像生成装置１２１０から出射された光を導光し、ユーザの眼に向かって光を出射させる。
【０１０１】
かかる頭部装着型ディスプレイ１０Ｃにおいて、光学部材１２２０は、例えば左右方向の中央部１３１０においてフレーム１１００に連結されている。また、光学部材１２２０の左右の部分１２２０Ｌ，１２２０Ｒの上端部は、フレーム１１００に設けられた溝部１３００Ｌ，１３００Ｒ内に配置されている。溝部１３００Ｌ，１３００Ｒ内において、光学部材１２２０の左右の部分１２２０Ｌ，１２２０Ｒの上端部の表側面は、溝部１３００Ｌ，１３００Ｒの顔側を向く側面に対して所定の間隙を介して対向配置されている。また、光学部材１２２０の左右の部分１２２０Ｌ，１２２０Ｒの上端部の裏側面は、溝部１３００Ｌ，１３００Ｒの顔側とは反対側を向く側面に対して所定の間隙を介して対向配置されている。
【０１０２】
第３の変形例に係る頭部装着型ディスプレイ１０Ｃによっても、光学部材１２２０に対して外力が加えられた場合であっても、光学部材１２２０の変形度合いを軽減することができ、輻輳角が保証されやすくなるとともに、光学部材１２２０の損傷のおそれを低減することができる。また、フレーム１１００の溝部１３００Ｌ，１３００Ｒと光学部材１２２０との間に間隙が設けられているために、フレーム１１００から光学部材１２２０に対して力が伝達されにくくなっている。光学部材１２２０に外力が加えられていない状態においても、光学部材１２２０の変形度合いを軽減することができ、輻輳角が保証されやすくなるとともに、光学部材１２２０の損傷のおそれを低減することができる。
【０１０３】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１０４】
例えば、上記の実施形態に係る頭部装着型ディスプレイでは、連結板の中央部の裏側面に結合部材が接着され、表側面に補強部材が接着されていたが、本開示の技術はかかる例に限定されない。結合部材と補強部材とが一体化され、結合部材が左右２つの光学モジュールを支持するとともに結合部材の中央部がフレームに連結される構成の場合には、当該結合部材を上記実施形態における補強部材と同様に構成してもよい。例えば当該結合部材の溝部内に導光板及び連結板を配置してもよい。
【０１０５】
また、上記の実施形態に係る頭部装着型ディスプレイでは、連結板３００が左右２つの光学モジュール２００Ｌ，２００Ｒを結合し、連結板３００におけるユーザの顔側とは反対側の中央部の面においてのみ連結板３００と補強部材６００とが接着されていたが、本開示の技術はかかる例に限定されない。例えば、連結板を用いずに、左右２つの光学モジュール２００Ｌ，２００Ｒを直接補強部材６００に支持させて結合してもよい。この場合、補強部材６００は、左右２つの光学モジュール２００Ｌ，２００Ｒを支持する機能と、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒの剛性を高める機能とを併せ持つ。
【０１０６】
また、上記の実施形態に係る頭部装着型ディスプレイは、導光板の切り出した部分に第１偏向手段及び第２偏向手段を形成した光学モジュールを備えていたが、本開示の技術はかかる例に限定されない。頭部装着型ディスプレイは、例えば反射型体積ホログラム回折格子からなる第１偏向手段及び第２偏向手段が、導光板の表面に配設されている光学モジュールを備えていてもよい。
【０１０７】
また、上記の実施形態に係る頭部装着型ディスプレイでは、光学部材を構成する導光板及び連結板がともに補強部材の溝部内に配置されて、それぞれ回転規制部に対向配置されていたが、本開示の技術はかかる例に限定されない。例えば、導光板又は連結板のいずれか一方のみを他方と重ならないように張り出させて、補強部材の溝部内に配置してもよい。
【０１０８】
また、上記の実施形態に係る頭部装着型ディスプレイでは、ユーザの左右の眼の前方に配置される光学部材が、導光板２２０Ｌ，２２０Ｒ、偏光板及び連結板３００を含む構成となっていたが、本開示の技術はかかる例に限定されない。頭部装着型ディスプレイの光学部材は、光反射板を含む構成であってもよく、光透過板を含む構成であってもよく、レンズを含む構成であってもよい。つまり、頭部装着型ディスプレイは、透過型、非透過型、虚像投影式、網膜投影式のいずれの形式の装置であってもよい。また、頭部装着型ディスプレイは、仮想現実（ＶＲ：Virtual  Reality）機能を備えた装置であってもよく、拡張現実（ＡＲ：Augmented  Reality）機能を備えた装置であってもよい。いずれの光学部材を含む頭部装着型ディスプレイであっても、画像表示装置に外力が加えられた場合に光学部材の変形による輻輳角の変化や光学部材の損傷を低減することができる。
【０１０９】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【０１１０】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）観察者の頭部に装着されるフレームと、
前記フレームの左右方向の中央部に連結される画像表示装置と、を備え、
前記画像表示装置は、画像生成装置と、前記画像生成装置に連結されて観察者の左右の眼の前方に配置される光学部材と、を含み、
前記光学部材又は前記光学部材から延設された延在部に対して所定の間隙を介して前後方向に対向配置される回転規制部を備える、頭部装着型ディスプレイ。
（２）前記回転規制部は、前記光学部材又は前記延在部に対して少なくとも観察者の顔側とは反体側に対向配置される、前記（１）に記載の頭部装着型ディスプレイ。
（３）前記画像表示装置は、前記光学部材の前記中央部に結合された補強部材を備え、
前記回転規制部は、前記補強部材の一部である、前記（１）又は（２）に記載の頭部装着型ディスプレイ。
（４）前記光学部材の一部が前記補強部材に形成された溝部の内部に配置され、前記回転規制部が、前記溝部の側面である、前記（３）に記載の頭部装着型ディスプレイ。
（５）前記回転規制部は、前記フレームの一部である、前記（１）又は（２）に記載の頭部装着型ディスプレイ。
（６）前記回転規制部は、前記フレームに形成されたリブである、前記（５）に記載の頭部装着型ディスプレイ。
（７）前記光学部材が前記中央部を中心に回転することにより、対向配置される前記光学部材又は前記延在部と前記回転規制部とが当接可能である、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の頭部装着型ディスプレイ。
（８）前記画像表示装置の左右方向の中央部を挟んだ左右両側のうちの少なくとも一方に、前記回転規制部と前記光学部材又は前記延在部との上下方向への相対移動範囲を規制する上下動規制部を備える、前記（１）〜（７）のいずれか１項に記載の頭部装着型ディスプレイ。
（９）前記画像表示装置は、前記光学部材の前記中央部に結合された補強部材を備え、前記光学部材の一部が前記補強部材に形成された溝部の内部に配置され、前記回転規制部が、前記溝部の側面であり、前記上下動規制部は、前記補強部材及び前記画像生成装置のいずれか一方に形成された係合溝と他方に形成された係合突起とを有する、前記（８）に記載の頭部装着型ディスプレイ。
（１０）前記光学部材は、左右２つの光学板と、前記左右２つの光学板を連結する連結板と、を備える、前記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の頭部装着型ディスプレイ。
（１１）前記光学部材が、導光板を含む、前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の頭部装着型ディスプレイ。
（１２）前記光学部材が、光反射板を含む、前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の頭部装着型ディスプレイ。
（１３）前記光学部材が、光透過板を含む、前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の頭部装着型ディスプレイ。
（１４）前記光学部材が、レンズを含む、前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の頭部装着型ディスプレイ。
【符号の説明】
【０１１１】
１０            頭部装着型ディスプレイ
１１，１３      側面（回転規制部）
２１，２３      間隙
３０            上下動規制部
３１            係合溝
４１            係合突起
５０Ｌ，５０Ｒ  回転規制部
５１Ｌ，５１Ｒ  前方リブ
５３Ｌ，５３Ｒ  後方リブ
６０Ｌ，６０Ｒ  延在部
６５Ｌ，６５Ｒ  表側面（回転規制部）
６７Ｌ，６７Ｒ  裏側面（回転規制部）
１００          フレーム
１００ａ        フロント部
２００          画像表示装置
２００Ｌ，２００Ｒ  光学モジュール
２１０Ｌ，２１０Ｒ  画像生成装置
２２０Ｌ，２２０Ｒ  導光板
３００          連結板
４００          結合部材
６００          補強部材
６１０Ｌ，６１０Ｒ  補強部
６３０Ｌ，６３０Ｒ  溝部
【図１】
2019082531.tif 000003
【図２】
2019082531.tif 000004
【図３】
2019082531.tif 000005
【図４】
2019082531.tif 000006
【図５】
2019082531.tif 000007
【図６】
2019082531.tif 000008
【図７】
2019082531.tif 000009
【図８】
2019082531.tif 000010
【図９】
2019082531.tif 000011
【図１０】
2019082531.tif 000012
【図１１】
2019082531.tif 000013
【図１２】
2019082531.tif 000014
【図１３】
2019082531.tif 000015
【図１４】
2019082531.tif 000016
【図１５】
2019082531.tif 000017
【図１６】
2019082531.tif 000018
【図１７】
2019082531.tif 000019