(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者に装着される画像表示装置であって、
前記観察者によって視認可能に画像を表示する表示部と、
前記表示部が設けられる本体部と、を備え、
前記本体部は、複数のケースを備え、
前記複数のケースは、
外装を構成する外装ケースと、
前記外装ケースにより少なくとも一部が覆われ、当該画像表示装置の機能の少なくとも一部を制御する制御装置を内部に収納する内側ケースと、を含み、
前記内側ケースは、防水構造を有し、
前記内側ケースは、
前記制御装置を収納する内部空間を形成し、前記内部空間に前記制御装置を収納するための第１開口部を有するケース本体と、
前記第１開口部を覆い、前記ケース本体に粘着剤によって貼着される蓋部材と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記蓋部材は、可撓性を有するシート状部材であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記外装ケースは、当該画像表示装置の装着部位に沿う第１湾曲面を有し、
前記ケース本体は、前記第１湾曲面に対向し、かつ、前記第１湾曲面に沿って湾曲する第２湾曲面を有し、
前記第１開口部は、前記第２湾曲面に位置し、
前記蓋部材は、前記第２湾曲面に貼着されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記外装ケースは、
前記外装ケース内の底面に沿って形成されて、前記外装ケース内に流入した液体を流通させる流路と、
前記流路に沿って流通する流体を前記外装ケース外に排出する排出口と、を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記本体部に回動可能に取り付けられる撮像部を備え、
前記撮像部は、
撮像素子と、
前記撮像素子を収納する収納部材と、を備え、
前記収納部材及び前記内側ケースの一方は、前記撮像部を前記本体部に対して回動させる筒状の回動軸部を有し、
前記収納部材及び前記内側ケースの他方は、前記回動軸部が挿入され、前記回動軸部と密封部材を介して接続される第２開口部を有し、
前記撮像素子と前記制御装置とは、前記回動軸部の内部を通る信号線により接続されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記本体部は、前記観察者の頭部に装着されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記表示部として、前記画像を前記観察者の左眼及び右眼のそれぞれにて視認させる左眼用表示部及び右眼用表示部を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像表示装置において、
前記表示部は、前記画像を形成する光を前記観察者の眼に導光するとともに、外光を透過する導光部材を有することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、観察者の頭部に装着され、画像を視認可能に表示する画像表示装置として、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display）が知られている。このようなＨＭＤとして、当該画像を虚像として視認可能に表示するとともに、観察者の周囲の外界を観察可能に構成された虚像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載の虚像表示装置は、観察者の左右にそれぞれ設けられる第１像形成本体部及び第２像形成本体部と、これら像形成本体部により形成される画像光を観察者の右眼及び左眼にそれぞれ導く導光部材とを備える。これらのうち、各導光部材は、対応する像形成本体部から入射される画像を反射させて、観察者の眼に導くとともに、外光を透過させて観察者の眼に入射させる。これにより、虚像表示装置は、上記画像光に応じた画像を虚像として視認でき、更に外界も観察できるシースルー型のＨＭＤとして構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１８６２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の虚像表示装置を装着した観察者は、上記のように、虚像を視認しつつ、外界も観察可能であるため、当該虚像表示装置を装着した状態で所定の作業（例えば、装置のメンテナンス作業）を実施できる。このため、虚像表示装置により、当該所定の作業を実施する上で参照されるマニュアルや指示内容等の情報を表示し、観察者は、当該情報を視認しながら、上記所定の作業を実施できる。
【０００５】
ところで、上記虚像表示装置を装着している観察者が上記所定の作業を実施している場合には、例えば何かがぶつかる等して、当該虚像表示装置に不意に大きな衝撃が加わる可能性がある。このような要因によって、内部に収納された制御基板が損傷すると、虚像表示装置の動作に不具合が生じる可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決することを目的としたものであり、安定して動作させることができる画像表示装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る画像表示装置は、観察者に装着される画像表示装置であって、前記観察者によって視認可能に画像を表示する表示部と、前記表示部が設けられる本体部と、を備え、前記本体部は、複数のケースを備え、前記複数のケースは、外装を構成する外装ケースと、前記外装ケースにより少なくとも一部が覆われ、当該画像表示装置の機能の少なくとも一部を制御する制御装置を内部に収納する内側ケースと、を含み、前記内側ケースは、防水構造を有し、前記内側ケースは、前記制御装置を収納する内部空間を形成し、前記内部空間に前記制御装置を収納するための第１開口部を有するケース本体と、前記第１開口部を覆い、前記ケース本体に粘着剤によって貼着される蓋部材と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記一態様によれば、複数のケースのうちの制御装置を収納する内側ケースが、本体部の外装ケースに配置されている。これによれば、外装ケースの内部に直に制御装置が配置される場合と比べて、外装ケースに作用する応力を内側ケースによって緩和することができる。従って、制御装置に対する耐衝撃性を向上させることができ、安定して動作させることができる画像表示装置を提供することができる。
また、上記一態様によれば、外装ケースは、内側ケースを収納可能なスペースを有していればよい。すなわち、外装ケースに、制御装置に係る耐衝撃性を向上させるために耐衝撃構造を設けなくともよい。従って、外装ケースの形状及び寸法の自由度、及び、外装ケース内での内側ケースの配置自由度、すなわち、制御装置の配置自由度を向上させることができる。
【０００９】
上記一態様では、前記内側ケースは、防水構造を有する。
ここで、上記画像表示装置を屋外で使用する場合、屋内で使用する場合と比べて、外装ケースの内部に塵や水が浸入する可能性が高くなる。そして、外装ケースの内部に塵や水が浸入すると、上記制御装置が劣化するおそれがある他、不具合が生じる可能性もある。
これに対し、上記一態様によれば、内側ケースが防水構造を有することにより、外装ケースの内部に液体や塵埃が侵入した場合でも、これら液体や塵埃が内側ケース内に侵入することを抑制できる。従って、外装ケース内に侵入した液体による内側ケース内の制御装置の劣化を抑制でき、画像表示装置をより確実に安定して動作させることができる。
【００１０】
上記一態様では、前記内側ケースは、前記制御装置を収納する内部空間を形成し、前記内部空間に前記制御装置を収納するための第１開口部を有するケース本体と、前記第１開口部を覆い、前記ケース本体に粘着剤によって貼着される蓋部材と、を備える。
上記一態様によれば、ケース本体は、内部に制御装置が配置された状態で、接着剤によって貼着される蓋部材によって密封される。これによれば、耐衝撃性の他、防水性及び防塵性を有する内側ケースを、簡易に構成できる。従って、内側ケースの構造を簡略化できるとともに、簡易な構成の内側ケースによって、制御装置の上記劣化を抑制できる。
【００１１】
上記一態様では、前記蓋部材は、可撓性を有するシート状部材であることが好ましい。
ここで、蓋部材が所定の強度を有する材料により構成されている場合には、ケース本体に対する貼着後に歪み等が発生しやすい。この場合、内側ケースの防水性及び防塵性が損なわれる可能性がある。
これに対し、上記一態様によれば、シート状部材である蓋部材を用いることにより、上記第１開口部を閉塞するように、蓋部材をケース本体に沿って貼着しやすくすることができる。従って、内側ケースの構成をより一層簡略化できる他、組み立てを容易に実施できる。
また、熱膨張や経年変化等により、貼着後の蓋部材に歪みが生じる場合でも、可撓性を有する蓋部材が撓むことにより、当該蓋部材がケース本体から剥がれることを抑制できる。従って、内側ケースの防水性及び防塵性を確実に確保できる。
【００１２】
上記一態様では、前記外装ケースは、当該画像表示装置の装着部位に沿う第１湾曲面を有し、前記ケース本体は、前記第１湾曲面に対向し、かつ、前記第１湾曲面に沿って湾曲する第２湾曲面を有し、前記第１開口部は、前記第２湾曲面に位置し、前記蓋部材は、前記第２湾曲面に貼着されることが好ましい。
上記一態様によれば、蓋部材が、可撓性を有するシート部材であるため、第２湾曲面に対して蓋部材を容易に貼着できる。そして、当該第２湾曲面が外装ケースの第１湾曲面に対向するように、内側ケースを配置することで、外装ケースの内部において、当該内側ケースを効率よく配置することができる。従って、本体部の小型化を図ることができる。
【００１３】
上記一態様では、前記外装ケースは、前記外装ケース内の底面に沿って形成されて、前記外装ケース内に流入した液体を流通させる流路と、前記流路に沿って流通する流体を前記外装ケース外に排出する排出口と、を有することが好ましい。
上記一態様によれば、外装ケースの内部に侵入した液体を、当該外装ケース内の底面に沿って形成された流路を介して、排出口から排出できる。従って、外装ケースの外部から内部に流入した液体が残留することを抑制でき、ひいては、当該液体が内側ケースの内部に侵入することを抑制できるので、当該液体による制御装置の劣化をより確実に抑制できる。
【００１４】
上記一態様では、前記本体部に回動可能に取り付けられる撮像部を備え、前記撮像部は、撮像素子と、前記撮像素子を収納する収納部材と、を備え、記収納部材及び前記内側ケースの一方は、前記撮像部を前記本体部に対して回動させる筒状の回動軸部を有し、前記収納部材及び前記内側ケースの他方は、前記回動軸部が挿通され、前記回動軸部と密封部材を介して接続される第２開口部を有し、記撮像素子と前記制御装置とは、前記回動軸部の内部を通る信号線により接続されていることが好ましい。
上記一態様によれば、本体部に回動可能に取り付けられた撮像部を有することにより、画像表示装置を装着した観察者の周囲（例えば、観察者の視界の一部の領域）を撮像できる。従って、当該撮像部による撮像画像に応じた画像を上記表示部に表示させることができ、画像表示装置の汎用性を向上させることができる。
【００１５】
また、撮像部を構成する収納部材と内側ケースとのうち、一方は上記回動軸部を有し、他方は、当該回動軸部が挿入されて、密閉部材を介して回動軸部と接続される第２開口部を有する。そして、収納部材内の撮像素子と、内側ケース内の制御装置とは、回動軸部内を通る信号線によって接続されている。これによれば、撮像部と制御部との連結部分から内側ケース内に液体が侵入することを抑制できる。従って、内側ケースの防水性及び防塵性を確保しつつ、当該内側ケースに対して回動可能とされた撮像部の撮像素子と、内側ケース内の制御装置とを接続できる。
【００１６】
上記一態様では、前記本体部は、前記観察者の頭部に装着されることが好ましい。
上記一態様によれば、表示部が設けられる本体部が、頭部に装着されることにより、当該表示部を観察者の眼に応じた位置に配置できる。ここで、画像表示装置を屋外で利用する場合には、上記のように、本体部に衝撃が加わる可能性や、雨等の液体及び塵埃が本体部内に流入する可能性があるが、制御装置が内部に収納される内側ケースは、外側ケースによって覆われることから、当該衝撃に対する耐久性や、防水性及び防塵性を確保できるので、画像表示装置の動作に不具合が生じることを抑制できる。
【００１７】
上記一態様では、前記表示部として、前記画像を前記観察者の左眼及び右眼のそれぞれにて視認させる左眼用表示部及び右眼用表示部を備えることが好ましい。
上記第１態様によれば、左眼用表示部及び右眼用表示部により、観察者の左眼及び右眼にて、それぞれ同じ画像を視認させることができるだけでなく、それぞれ異なる画像を視認させることができる。従って、画像表示装置の利便性及び汎用性を向上させることができる。
【００１８】
上記一態様では、前記表示部は、前記画像を形成する光を前記観察者の眼に導光するとともに、外光を透過する導光部材を有することが好ましい。
上記第１態様によれば、導光部材を介して、上記画像と観察者の周囲とを観察できる。このため、画像を視認中の観察者に安心感を付与できる他、周囲の風景に重ね合わせた画像を視認させることにより、拡張現実を実現できる。従って、画像表示装置の利便性及び汎用性を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る虚像表示装置を示す斜視図。
【図２】上記実施形態における虚像表示装置を示す斜視図。
【図３】上記実施形態における虚像表示装置を示す斜視図。
【図４】上記実施形態におけるアーム部及び表示部を示す斜視図。
【図５】上記実施形態における虚像表示装置を示す上面図。
【図６】上記実施形態におけるヘッドバンド部の内部を示す斜視図。
【図７】上記実施形態における下部ケースを示す斜視図。
【図８】上記実施形態における撮像部を示す正面図。
【図９】上記実施形態におけるヘッドバンド部を示す側面図。
【図１０】上記実施形態における制御部を示す分解斜視図。
【図１１】上記実施形態における制御部を示す分解斜視図。
【図１２】上記実施形態におけるヘッドンバンド部を示す断面図。
【図１３】上記実施形態におけるヘッドンバンド部を示す上面図。
【図１４】本発明の一変形例に係る虚像表示装置を示す斜視図。
【図１５】本発明の他の変形例に係る虚像表示装置を示す上面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
［虚像表示装置の概略構成］
図１は、本実施形態に係る虚像表示装置１が観察者ＵＳに装着された状態を示す斜視図である。
本実施形態に係る虚像表示装置１は、本発明の画像表示装置に相当する。この虚像表示装置１は、図１に示すように、観察者ＵＳの頭部やヘルメット等の装着部位（詳しくは、前額部及び側頭部を含む頭部の上部分に応じた位置）に装着されて使用されるＨＭＤである。この虚像表示装置１は、観察者ＵＳによって視認可能に虚像を表示するとともに、外光を透過させて外界を観察可能とするシースルー型のＨＭＤである。
【００２１】
図２及び図３は、虚像表示装置１を正面側及び背面側から見た斜視図である。換言すると、図２は、虚像表示装置１を観察者ＵＳ側とは反対側から見た斜視図であり、図３は、観察者ＵＳ側から見た斜視図である。
この虚像表示装置１は、図１〜図３に示すように、観察者ＵＳの頭部又は頭部に装着されたヘルメット等に装着されるヘッドバンド部２と、上記虚像を表示する表示部３と、ヘッドバンド部２に回動可能に取り付けられて、これらヘッドバンド部２及び表示部３を接続する一対のアーム部４とを備える。
【００２２】
なお、以下の説明において、Ｚ方向は、虚像表示装置１を装着した観察者ＵＳが正面を向いた場合の視方向であり、Ｘ方向及びＹ方向は、当該Ｚ方向に直交し、かつ、互いに直交する方向である。これらのうち、Ｘ方向は、虚像表示装置１を装着した観察者ＵＳから見て左から右に向かう方向であり、Ｙ方向は、当該観察者ＵＳから見て下から上に向う方向である。更に、Ｚ方向側とは、Ｚ方向における下流側（Ｚ方向先端側）を指し、Ｚ方向とは反対側とは、Ｚ方向における上流側（Ｚ方向基端側）を指す。他の方向も同様である。
【００２３】
また、本実施形態では、ヘッドバンド部２は、観察者ＵＳの頭部（詳しくは、眉及び耳を通る頭部の外周線より上側の部位）に装着されるものとして説明する。すなわち、虚像表示装置１の装着部位は、上記観察者ＵＳの頭部に応じた位置であり、当該頭部とヘッドバンド部２との間にヘルメットや帽子等が介在していてもよい。
なお、ヘッドバンド部２については、後に詳述する。
【００２４】
［表示部の構成］
表示部３は、後述する制御部２３（図６参照）から入力される画像情報に応じた画像を形成して、当該画像を虚像として観察者ＵＳに視認させる。この表示部３は、図２及び図３に示すように、観察者ＵＳの右眼と左眼のそれぞれに対して配置される一対の光学装置３１（左眼用及び右眼用光学装置を、それぞれ３１Ｌ，３１Ｒとする）と、一対の光学装置３１を保持する略Ｕ字状のフレーム部３２とを備える。
【００２５】
図４は、カバー部材３１１の一部を除き、光学装置３１の内部を示す図である。
一対の光学装置３１のうち、Ｘ方向とは反対側に位置する左眼用光学装置３１Ｌは、本発明の左眼用表示部に相当し、Ｘ方向側に位置する右眼用光学装置３１Ｒは、本発明の右眼用表示部に相当する。なお、左眼用光学装置３１Ｌと、右眼用光学装置３１Ｒとは、それぞれの構成の配置が互いに鏡面対称の関係を有する。
このような一対の光学装置３１のそれぞれは、図４に示すように、カバー部材３１１と、光学ユニット３１２と、導光部材３１３とを有する。
【００２６】
カバー部材３１１は、光学ユニット３１２を内部に収納する筐体である。
光学ユニット３１２は、カバー部材３１１の内部に配置されており、光源装置から入射された光を、光変調装置によって、入力される画像情報に応じた画像光に変調し、対応する導光部材３１３に当該画像光を出射する。なお、光変調装置としては、例えば、液晶パネルやＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラー等のマイクロミラーを用いたデバイスを採用できる。
【００２７】
導光部材３１３（右眼用及び左眼用の導光部材を、それぞれ３１３Ｒ，３１３Ｌとする）は、観察者ＵＳの眼に応じた位置に配置される。この導光部材３１３は、内部に半透過層（半反射層）が形成されており、当該半透過層を介して外界を観察可能に構成されている他、上記光学ユニット３１２から出射されて当該半透過層にて反射された画像光が眼に入射されることにより虚像が視認される。このような導光部材３１３は、可視光領域で高い光透過性を示す樹脂（例えばシクロオレフィンポリマー）により主に形成される。
【００２８】
フレーム部３２は、Ｙ方向側にて一対の光学装置３１を保持する。このフレーム部３２のＸ方向とは反対側には、左眼用光学装置３１Ｌが固定され、Ｘ方向側には、右眼用光学装置３１Ｒが固定される。
このような光学装置３１Ｒ，３１Ｌは、それぞれの光学ユニット３１２に画像情報（画像信号）を出力するケーブルＣＢ２と接続されており、当該ケーブルＣＢ２は、図３及び図４に示すように、カバー部材３１１の外に延出した後、アーム部４内に挿入される。
【００２９】
［アーム部の構成］
一対のアーム部４は、ヘッドバンド部２の外装ケース２１と、表示部３の各カバー部材３１１とを接続するとともに、当該外装ケース２１に対して回動可能に軸支されている。これらアーム部４は、図４に示すように、それぞれ、第１端部４１及び第２端部４２を有する。
第１端部４１は、アーム部４においてＺ方向とは反対側の端部であり、後述する外装ケース２１の開口部２１２１（図２及び図３参照）を挿通して、当該外装ケース２１内にて軸支されている。このため、アーム部４は、当該第１端部４１を軸支する回動軸を中心とする所定範囲で回動可能である。
第２端部４２は、アーム部４においてＺ方向側の端部であり、表示部３のカバー部材３１１に接続されている。
【００３０】
なお、虚像表示装置１は、図示を省略するが、表示部３とアーム部４とを相対的に移動させて、ヘッドバンド部２に対して表示部３を接離させる移動機構を備えている。この移動機構は、例えば、表示部３に設けられたガイドレールと、アーム部４に設けられ当該ガイドレールに係合するスライド部材とを備える。このような移動機構では、ガイドレールに沿ってスライド部材を摺動させて、アーム部４に対して表示部３を移動させることにより、ヘッドバンド部２と表示部３との距離を調整できる。
【００３１】
［ヘッドバンド部の構成］
図５は、虚像表示装置１をＹ方向とは反対側から見た図である。
ヘッドバンド部２は、図５に示すように、外装ケース２１と、撮像部２２と、制御部２３（図６参照）と、外装ケース２１を上記装着部位に装着させる装着部材２４とを有する。
なお、ヘッドバンド部２は、ケーブルＣＢ１を介して、虚像表示装置１に対する観察者ＵＳによる各種入力操作を受け付けるコントローラー（図示省略）と接続される。このコントローラーから制御部２３に、操作情報及び画像情報が送信される。
【００３２】
装着部材２４は、図５に示すよう、外装ケース２１に取り付けられるバンド本体２４１（図３参照）と、バンド本体２４１に取り付けられる帯部材２４２とを有し、これらにより、観察者ＵＳの頭部の周囲を囲む環状に形成されている。すなわち、装着部材２４が観察者ＵＳの頭部を囲むように配置されることにより、外装ケース２１ひいてはヘッドバンド部２が観察者ＵＳの頭部に沿って装着される。
【００３３】
［外装ケースの構成］
外装ケース２１は、上記装着部位としての観察者ＵＳの頭部に沿う円弧状（略Ｕ字状）に湾曲して形成され、当該装着部位に沿って配置される。詳述すると、外装ケース２１は、観察者ＵＳ（図５における二点鎖線で輪郭を示す観察者ＵＳ）の前額部及び側頭部に沿って配置され、後述する装着部材２４によって固定される。
この外装ケース２１は、当該外装ケース２１においてＣ方向（湾曲する外装ケース２１の周方向）の中央に位置する中央部２１Ａと、Ｃ方向の両端側に位置する一対の側部２１Ｂと、を有する。
中央部２１Ａは、観察者ＵＳの前額部に沿って湾曲して形成され、当該前額部に沿って配置される。
側部２１Ｂは、中央部２１ＡにおけるＣ方向の両端からＺ方向とは反対方向に延出し、観察者ＵＳの側頭部に沿って配置される。
このような外装ケース２１は、図２及び図３に示すように、Ｙ方向側に位置する上部ケース２１１と、Ｙ方向とは反対方向側に位置する下部ケース２１２とを有し、これら上部ケース２１１及び下部ケース２１２が組み合わされた構成を有する。
【００３４】
［上部ケースの構成］
上部ケース２１１は、図５に示すように、観察者ＵＳ側に位置して観察者ＵＳの前額部及び側頭部に対向配置されるように、Ｃ方向に沿って湾曲する内面２１１１と、当該内面２１１１とは反対側の面である外面２１１２と、Ｙ方向側の上面２１１３と、開口部２１１４と、を有する。
これらのうち、開口部２１１４は、上部ケース２１１における上記中央部２１Ａに応じた位置に、外面２１１２から上面２１１３に亘って形成されている。この開口部２１１４内には、後述する撮像部２２が配置される。
【００３５】
［下部ケースの構成］
図６は、上部ケース２１１を外し、ヘッドバンド部２の内部を示す斜視図であり、下部ケース２１２、撮像部２２及び制御部２３等を示す斜視図である。また、図７は、下部ケース２１２を示す斜視図である。
下部ケース２１２は、撮像部２２が取り付けられた制御部２３を支持する他、上記アーム部４の第１端部４１を回動可能に支持する。また、下部ケース２１２は、Ｃ方向に沿って湾曲し、当該Ｃ方向の端部側（すなわち側部２１Ｂに対応する位置）において、Ｚ方向とは反対側に向かうに従ってＹ方向とは反対側に向かうように傾斜する。
この下部ケース２１２は、図６及び図７に示すように、開口部２１２１、軸部２１２２、内壁部２１２３、ガイド部２１２４及び設置部２１２５（図７参照）を有する。
【００３６】
開口部２１２１及び軸部２１２２は、図６に示すように、Ｃ方向における両端近傍に形成されている。そして、軸部２１２２は、開口部２１２１に挿入されたアーム部４の第１端部４１を回動可能に支持し、ひいては、表示部３及びアーム部４をヘッドバンド部２に対して回動可能とする。
【００３７】
内壁部２１２３は、図７に示すように、下部ケース２１２において観察者ＵＳ側の端縁からＹ方向に起立している。
ガイド部２１２４は、図７に示すように、下部ケース２１２内の底面２１２Ａに、内壁部２１２３に沿って形成された突条であり、開口部２１２１よりもＺ方向側の位置に形成されている。本実施形態では、ガイド部２１２４は、外装ケース２１の中央部２１ＡのＣ方向における端部側と、側部２１Ｂとのそれぞれの対応する位置に設けられる。
【００３８】
これら内壁部２１２３及びガイド部２１２４によって、下部ケース２１２内の底面２１２Ａには、外装ケース２１内に侵入（流入）した水等の液体（流体）を開口部２１２１に向かって流通させる流路Ｐが形成される。すなわち、上記開口部２１２１は、アーム部４が挿通される以外に、排出口としても機能する。
なお、上述のように、下部ケース２１２は、側部２１Ｂに対応する位置において、Ｚ方向とは反対側に開口部２１２１に向かうに従って、Ｙ方向とは反対側に向かって傾斜している。すなわち、流路Ｐは、直立する観察者ＵＳに装着された際、開口部２１２１の近傍において、鉛直下方に向かって傾斜した傾斜面２１２Ｂ（図７参照）に沿って形成されている。従って、外装ケース２１内に侵入した液体を、傾斜面２１２Ｂに沿って、開口部２１２１に向かって効率よく流通させることができる。
【００３９】
設置部２１２５は、図７に示すように、上部ケース２１１に形成された上記開口部２１１４に応じた部位、すなわち、下部ケース２１２におけるＸ方向の略中央に位置し、撮像部２２が取り付けられた制御部２３が設置される部位である。この制御部２３には、図６に示すように、上記コントローラーに接続されるケーブルＣＢ１、及び、表示部３から延出するケーブルＣＢ２（図４参照）が接続される。これらケーブルＣＢ１，ＣＢ２は、下部ケース２１２に沿って引き廻され、当該下部ケース２１２と上部ケース２１１とが組み合わされることで内部に形成される空間内に配置される。なお、制御部２３の構成については、後に詳述する。
【００４０】
［撮像部の構成］
図８は、撮像部２２をＺ方向とは反対側から見た図である。
撮像部２２は、図５に示すように、外装ケース２１のＸ方向における略中央、すなわち、観察者ＵＳの前額部に応じた位置に、撮像方向がＺ方向側を向くように配置されており、観察者ＵＳの前方、すなわち、当該観察者ＵＳの視野における一部の領域を撮像する。
この撮像部２２は、図８に示すように、撮像素子としてのステレオカメラ２２１、外光の照度を検出する照度センサー２２２及びＬＥＤ２２３が実装された基板２２４と、当該基板２２４を内部に収納する収納部材２２５と、を備える。これらのうち、ＬＥＤ２２３は、例えば、虚像表示装置１の駆動時に点灯され、非駆動時に消灯されるパワーインジケーターとして機能する。
【００４１】
収納部材２２５は、窓部２２５１と、第１軸部２２５２と、第２軸部２２５３と、リング部材２２５４とを有する。
窓部２２５１は、収納部材２２５のＺ方向側の面に設けられ、透光性部材ＴＭによって覆われている。この透光性部材ＴＭを介して、上記ステレオカメラ２２１は、外部を撮像し、上記照度センサー２２２は、外光の照度を検出する。
【００４２】
第１軸部２２５２は、収納部材２２５におけるＸ方向側の第１側面２２５ＡからＸ方向に沿って略円筒状に突出している。この第１軸部２２５２は、第１側面２２５ＡにおけるＹ方向とは反対側の位置に突設されている。この第１軸部２２５２は、後述する制御部２３の内側ケース２３２に設けられた第１軸受け部２３３２（図１１参照）に挿入される。
【００４３】
第２軸部２２５３は、本発明の回動軸部に相当し、収納部材２２５におけるＸ方向とは反対側の第２側面２２５ＢからＸ方向に沿って略円筒状に突出している。この第２軸部２２５３は、第２側面２２５ＢにおけるＹ方向とは反対側の位置であって、Ｘ方向に沿って見て、第１軸部２２５２に対応する位置に突設されている。この第２軸部２２５３は、後述する制御部２３の内側ケース２３２に設けられた第２軸受け部２３３３（図１１参照）に軸支される。
これら第１軸部２２５２及び第２軸部２２５３によってＸ方向に平行な回動軸Ｒが規定される。
【００４４】
リング部材２２５４は、弾性体により形成されたＯリングであり、第２軸部２２５３に取り付けられる。このリング部材２２５４は、後に詳述するが、第２軸部２２５３と第２軸受け部２３３３との間に配置され、第２軸部２２５３と第２軸受け部２３３３との間における防水性及び防塵性を得るための密封部材として機能する。
【００４５】
図９は、ヘッドバンド部２をＸ方向側から見た図であり、撮像部２２の回動状態を示す図である。
このような撮像部２２では、収納部材２２５が後述する内側ケース２３２に取り付けられ、第１軸部２２５２及び第２軸部２２５３によって規定される回動軸Ｒを中心として所定範囲内にて回動可能に構成される。
これによれば、外装ケース２１に対する収納部材２２５の姿勢を調整することができ、ステレオカメラ２２１の撮像方向（すなわち、撮像部２２による撮像方向）を調整できる。また、第２軸部２２５３の外周に設けられたリング部材２２５４が、収納部材２２５の第２軸部２２５３と、内側ケース２３２の第２軸受け部２３３３と、の間に適度な抵抗感を付与する。これにより、回動後の撮像部２２の位置を維持できる他、操作感を向上させることができる。
【００４６】
［制御部の構成］
図１０は、制御部２３を背面側（Ｚ方向とは反対側）から見た斜視図である。
制御部２３は、図６に示すように、撮像部２２が取り付けられた状態で、外装ケース２１の内部（すなわち、上記設置部２１２５（図７参照））に配置される。
この制御部２３は、図１０に示すように、制御装置としての制御基板２３１と、内側ケース２３２とを備える。なお、制御部２３は、上記以外にも、ジャイロセンサー及び地磁気センサー等の各種検出器や、ＧＰＳ（Global positioning system）衛星からの信号を受信する受信機等の各種機器を含み構成されてもよい。
【００４７】
制御基板２３１は、上記ケーブルＣＢ１，ＣＢ２（図３及び図６参照）を介して、コントローラー（図示省略）、表示部３及び撮像部２２のそれぞれと通信可能に接続され、虚像表示装置１の機能の少なくとも一部を制御する。
このような機能としては、例えば、表示部３に画像を表示させる画像表示制御や、表示画像に対する各種画像処理が挙げられる他、撮像部２２の撮像制御や、撮像画像を用いた各種処理が挙げられる。更に、当該機能として、コントローラーからの入力信号に応じた虚像表示装置１の動作制御が挙げられる。すなわち、制御基板２３１による制御内容及び処理内容は、虚像表示装置１において実現される機能の少なくとも一部であれば、特に制限されない。
【００４８】
図１１は、制御部２３を正面側（Ｚ方向側）から見た斜視図である。
内側ケース２３２は、上記制御基板２３１を収納する内部空間Ｓを形成するとともに、当該内部空間Ｓを密封するものである。そして、内側ケース２３２は、制御基板２３１を収納した状態で外装ケース２１の内部に配置される。この内側ケース２３２は、ケース本体２３３と、蓋部材２３４とを備える。
ケース本体２３３は、ＹＺ平面に沿う断面が略Ｕ字状に形成された箱状部材である。このケース本体２３３は、凹部２３３１と、第１軸受け部２３３２と、第２軸受け部２３３３と、挿通孔２３３４，２３３５，２３３６と、開口部２３３７とを有する。
【００４９】
凹部２３３１は、図１１に示すように、ケース本体２３３のＺ方向側の面に形成されている。具体的に、凹部２３３１は、Ｘ方向側の第１側面２３３１Ａと、Ｘ方向とは反対側の第２側面２３３１Ｂと、を有し、これらに挟まれた収納空間内に、上記撮像部２２が配置される。このような凹部２３３１の端縁は、外装ケース２１の開口部２１１４の端縁と接続される。このため、ケース本体２３３が外部に露出しにくくなっている。
第１軸受け部２３３２は、第１側面２３３１Ａに形成された穴であり、挿入された上記第１軸部２２５２を回動自在に支持する。
第２軸受け部２３３３は、第２側面２３３１Ｂに形成された貫通孔であり、挿入された上記第２軸部２２５３を回動自在に支持する。
【００５０】
図１２は、ＹＺ平面に平行で、かつ、第２軸受け部２３３３を通る平面における、ヘッドバンド部２の断面を示す図である。
ここで、第２軸受け部２３３３は、図１２に示すように、上記リング部材２２５４が取り付けられた第２軸部２２５３が挿入される。この際、リング部材２２５４は、第２軸受け部２３３３を形成する貫通孔の内面に密着される。このリング部材２２５４により、第２軸部２２５３が、第２軸受け部２３３３に回動可能に支持されるとともに、第２軸部２２５３と第２軸受け部２３３３との間の防水性及び防塵性が確保される。すなわち、リング部材２２５４は、本発明の密封部材として機能する。
なお、図１２に示すように、断面が円筒状の第２軸部２２５３の内部には、撮像部２２の基板２２４と、制御基板２３１とを接続するケーブルＣＢ３（信号線）が挿通されている。
【００５１】
図１０に戻り、第１挿通孔２３３４は、ケース本体２３３のＸ方向とは反対側の側面に形成され、図示を省略するが、外装ケース２１内に引き廻されて上記コントローラーと制御基板２３１とを接続するケーブルＣＢ１（図６参照）が挿入される。
第２挿通孔２３３５及び第３挿通孔２３３６は、表示部３の各光学装置３１Ｌ，３１Ｒから延出し、アーム部４を介して外装ケース２１内に引き回された各ケーブルＣＢ２が挿入される。これらのうち、第２挿通孔２３３５は、図１０に示すように、ケース本体２３３のＸ方向とは反対側の側面に形成され、左眼用の光学装置３１Ｌから延出されたケーブルＣＢ２が挿入される。一方、第３挿通孔２３３６は、ケース本体２３３のＸ方向側の側面に形成され、右眼用の光学装置３１Ｒから延出されたケーブルＣＢ２が挿入される。そして、これらケーブルＣＢ２は、制御基板２３１に接続される。
なお、各挿通孔２３３４，２３３５，２３３６は、それぞれケーブルＣＢ１，ＣＢ２が挿通された状態で封止される。
【００５２】
図１３は、ヘッドバンド部２の外装ケース２１を示す上面図である。
開口部２３３７は、図１０に示すように、ケース本体２３３におけるＺ方向とは反対側の面に形成され、上記制御基板２３１が収納配置される内部空間Ｓと外部とを連通する。すなわち、制御基板２３１は、当該開口部２３３７を介して、ケース本体２３３の内部に挿入されて配置される。
開口部２３３７を形成する端縁２３３８は、図１３に示すように、内面２１１１に沿って、すなわちＣ方向に沿って湾曲し、当該内面２１１１（第１湾曲面）に沿って配置される。
【００５３】
蓋部材２３４は、図１０及び図１１に示すように、シート状の基材２３４１と、基材２３４１のＺ方向側の面に設けられた粘着層２３４２とを有する。この蓋部材２３４は、可撓性を有し、当該端縁２３３８（第２湾曲面）に貼着される。
基材２３４１は、端縁２３３８の湾曲に沿って変形可能な可撓性を有するシート状の部材である。
粘着層２３４２は、本発明の粘着剤に相当し、防水性を有する接着材料で形成され、基材２３４１を端縁２３３８に貼着させる。なお、粘着層２３４２は、基材２３４１における、端縁２３３８に対向して配置される領域に少なくとも設けてあれば良い。
【００５４】
このような蓋部材２３４によって、上記開口部２３３７が閉塞される。また、上記のように、第２軸受け部２３３３は、密封部材であるリング部材２２５４によって密封され、更に、各挿通孔２３３４，２３３５，２３３６は、ケーブルＣＢ１，ＣＢ２が挿入された状態で封止される。
これにより、内側ケース２３２内に形成される内部空間Ｓへの液体や塵埃の侵入が抑制される。すなわち、内側ケース２３２は、防水構造を有し、上記のように、外装ケース２１の内部の、中央部２１Ａに対応する位置に配置される。
【００５５】
［実施形態の効果］
以上説明した本実施形態に係る虚像表示装置１によれば、以下の効果がある。
制御基板２３１を収納する内側ケース２３２が、ヘッドバンド部２の外装ケース２１の内部に配置されている。これによれば、外装ケース２１の内部に直に制御基板２３１が配置される場合と比べて、外装ケース２１に作用する応力を内側ケース２３２によって緩和することができる。従って、制御基板２３１に対する耐衝撃性を向上させることができ、安定して動作させることができる虚像表示装置１を提供することができる。
【００５６】
また、外装ケース２１は、内側ケース２３２を収納可能なスペースを有していればよい。例えば、制御基板２３１に係る耐衝撃性を向上させるために耐衝撃構造を、外装ケース２１に設けなくともよい。従って、外装ケース２１の形状及び寸法との自由度、及び、外装ケース２１内での内側ケース２３２の配置自由度、すなわち、制御基板２３１の配置自由度を向上させることができる。
【００５７】
なお、虚像表示装置１は、観察者ＵＳの頭部に沿って配置される以外にも、ヘルメット等を介して配置される場合がある。このように装着対象が異なる場合、当該装着対象に応じて、外装ケース２１のサイズや曲率等の最適値が異なるため、外装ケース２１の設計を変更することが好ましい。本実施形態では、外装ケース２１の設計変更に容易に対応することができ、設計変更に係るコストの増大を抑制できる。
【００５８】
ここで、虚像表示装置１を屋外で使用する場合、屋内で使用する場合と比べて、外装ケース２１の内部に塵や水が浸入する可能性が高くなる。そして、外装ケース２１の内部に塵や水が浸入すると、上記制御基板２３１が劣化するおそれがある他、不具合が生じる可能性もある。
これに対し、本実施形態では、内側ケース２３２が防水構造を有することにより、外装ケース２１の内部に液体や塵埃が侵入した場合でも、これら液体や塵埃が内側ケース２３２内に侵入することを抑制できる。従って、外装ケース２１内に侵入した液体による内側ケース２３２内の制御基板２３１の劣化を抑制でき、虚像表示装置１を確実に安定して動作させることができる。
【００５９】
内側ケース２３２のケース本体２３３は、内部に制御基板２３１が配置された状態で、粘着層２３４２（接着剤）によって貼着される蓋部材２３４によって密封される。これによれば、耐衝撃性の他、防水性及び防塵性を有する内側ケース２３２を、簡易に構成できる。従って、内側ケース２３２の構造を簡略化できるとともに、簡易な構成の内側ケース２３２によって、制御基板２３１の上記劣化を抑制できる。
【００６０】
ここで、蓋部材２３４は、可撓性を有するシート状部材である。
この蓋部材２３４が所定の強度を有する材料により構成されている場合には、ケース本体２３３に対する貼着後に歪み等が発生しやすい。この場合、ケース本体２３３と蓋部材２３４との間に隙間が生じ、内側ケース２３２の防水性及び防塵性が損なわれる可能性がある。
これに対し、本実施形態では、シート状部材である蓋部材２３４を用いることにより、上記開口部２３３７を閉塞するように、蓋部材２３４をケース本体２３３に沿って貼着し易くすることができる。従って、内側ケース２３２の構成をより一層簡略化できる他、組み立てを容易に実施できる。
また、熱膨張や経年変化等により、貼着後の蓋部材２３４に歪みが生じる場合でも、可撓性を有する蓋部材２３４が撓むことにより、当該蓋部材２３４がケース本体２３３から剥がれることを抑制できる。従って、内側ケース２３２の防水性及び防塵性を確実に確保できる。
【００６１】
蓋部材２３４が、可撓性を有するシート部材であるため、端縁２３３８（第２湾曲面）に対して蓋部材２３４を容易に貼着できる。そして、当該端縁２３３８が外装ケース２１の内面２１１１（第１湾曲面）に対向するように、内側ケース２３２を配置することにより、外装ケース２１の内部において、当該内側ケース２３２を効率よく配置することができる。従って、ヘッドバンド部２の小型化を図ることができる。
【００６２】
外装ケース２１は、下部ケース２１２の底面２１２Ａに内壁部２１２３及びガイド部２１２４を有し、内壁部２１２３及びガイド部２１２４によって、外装ケース２１内に流入した液体を流通させる流路Ｐが形成されている。この流路Ｐは、側部２１ＢのＺ方向とは反対側の端部の開口部２１２１に亘って形成される。
これによれば、外装ケース２１の内部に侵入した液体を、当該外装ケース２１内の底面２１２Ａに沿って形成された流路Ｐを介して排出口としての開口部２１２１から排出できる。従って、外装ケース２１の外部から内部に流入した液体が残留することを抑制でき、ひいては、当該液体が内側ケース２３２の内部に侵入することを抑制できるので、当該液体による制御基板２３１の劣化をより確実に抑制できる。
【００６３】
また、側部２１Ｂにおいて、下部ケース２１２は、開口部２１２１に向かうに従って、Ｙ方向とは反対側に向かって傾斜している。これによれば、重力に抗して直立した（又は座した）観察者ＵＳに虚像表示装置１が装着された場合、流路Ｐは、開口部２１２１に向かうに従って、鉛直下方に向かって傾斜する。このため、外装ケース２１の内部に流入した液体をより効率よく外部に排出できる。
【００６４】
また、アーム部４の一端を外装ケース２１内に挿通させるための開口部２１２１を排出口としている。これによれば、排出口を別に設けないため、外装ケース２１の構造を簡略化することができる。また、排出口を設けることによる、外装ケース２１の大型化を抑制できる。
【００６５】
撮像部２２は、ヘッドバンド部２に対して回動可能に取り付けられている。虚像表示装置１を装着した観察者ＵＳの周囲を撮像できる。従って、当該撮像部２２による撮像画像に応じた画像を上記表示部に表示させることができ、虚像表示装置１の汎用性を向上させることができる。
【００６６】
また、撮像部２２を構成する収納部材２２５は、第２軸部２２５３を有し、内側ケース２３２は上記第２軸部２２５３が挿入されて、密閉部材としてのリング部材２２５４を介して第２軸部２２５３と接続される開口部である第２軸受け部２３３３を有する。そして、収納部材２２５内の撮像素子としてのステレオカメラ２２１と、内側ケース２３２内の制御基板２３１とは、第２軸部２２５３内を通るケーブルＣＢ３によって接続されている。これによれば、撮像部２２と制御部２３と連結部分ら内側ケース２３２内に液体が侵入することを抑制できる。従って、内側ケース２３２の防水性及び防塵性を確保しつつ、当該内側ケース２３２に対して回動可能とされた撮像部２２のステレオカメラ２２１等と、内側ケース２３２内の制御基板２３１とを接続できる。
【００６７】
ヘッドバンド部２は、観察者ＵＳの頭部に装着される。このように、表示部３が取り付けられるヘッドバンド部２が、頭部に装着されることにより、当該表示部３を観察者ＵＳの眼に応じた位置に配置できる。
ここで、虚像表示装置１を屋外で利用する場合には、屋内で座ったままの状態で使用する場合と比べて、観察者ＵＳの意図に反し、ヘッドバンド部２に衝撃が加わる可能性や、雨等の液体及び塵埃が本体部内に流入する可能性が大きくなる。
これに対して、本実施形態では、制御基板２３１が収納される内側ケース２３２は、外装ケース２１によって覆われる。これによれば、耐衝撃性や、防水性及び防塵性を確保でき、虚像表示装置１の動作に不具合が生じることを抑制できる。
【００６８】
表示部３は、左眼用光学装置３１Ｌ及び右眼用光学装置３１Ｒにより、観察者ＵＳの左目及び右目にてそれぞれ同じ虚像を視認させることができるだけでなく、それぞれ異なる虚像を視認させることができる。従って、虚像表示装置１の利便性及び汎用性を向上させることができる。
【００６９】
虚像表示装置１は、虚像を形成する光を観察者ＵＳの眼に導光するとともに、外光を透過する導光部材３１３を有する、シースルー型の構成を採用している。これにより、導光部材３１３を介して、上記虚像と観察者ＵＳの周囲とを観察できる。このため、虚像を視認中の観察者ＵＳに安心感を付与できる他、周囲の風景に重ね合わせた虚像を視認させることにより、拡張現実を実現できる。従って、虚像表示装置１の利便性及び汎用性を一層向上させることができる。
【００７０】
［実施形態の変形］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、制御装置として、電子回路が基板に実装され構成された制御基板２３１を有していた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、基板を設けずに、制御回路等の電子部品が、内側ケース２３２の内部に、直に実装され構成された制御装置を採用してもよい。
また、各電子部品や、複数の回路基板が、配線により接続され構成された制御装置として、回路基板に配線が形成される構成以外にも、外装ケース２１や内側ケース２３２等のケースの内面や内側ケース２３２の外面に直に配線が形成された構成や、ワイヤー等の配線部材が立体的に配置された構成（空中配線）等の、各種配線構成を有する制御装置を用いてもよい。また、複数の回路基板や電子部品間が、無線通信手段により通信可能に構成された制御装置を用いてもよい。
【００７１】
上記実施形態では、外装ケース２１と、当該外装ケース２１の内側に配置され、制御基板２３１を収納する内側ケース２３２と、の２つのケースを備え、内側ケース２３２が、防水性を有していた。しかしながら、本発明はこれに限らず、外装ケース２１が防水性を有していてもよい。この場合、内側ケース２３２は、防水性を有していなくてもよいが、防水性を有することにより、制御基板２３１の劣化をより確実に抑制できる。
【００７２】
上記実施形態では、外装ケース２１と、当該外装ケース２１の内側に配置され、制御基板２３１を収納する内側ケース２３２と、の２つのケースを備えていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、３つ以上のケースを備える構成でもよい。
また、複数の異なる機能を有するケースを備える構成でもよい。例えば、外装ケース２１内に、防水性を有する第１の内側ケースが配置され、当該第１の内側ケース内に、電磁シールドとして機能する第２の内側ケースが配置され、制御装置の少なくとも一部が当該第２の内側ケース内に配置される構成等を採用してもよい。
また、外装ケース２１の内側に配置される内側ケース２３２が、外装ケース２１の隙間から視認可能でもよいし、外装ケース２１によって完全に覆われていてもよい。
【００７３】
上記実施形態では、内側ケース２３２は、箱状のケース本体２３３と、蓋部材２３４と、を備え、内部に制御基板２３１を収納していた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、制御基板２３１を樹脂で覆うことにより内側ケースを形成し、当該樹脂で覆われた制御基板２３１を、外装ケース２１の内側に配置してもよい。このような構成では、内側ケースの構成を簡略化することができ、かつ、防水性を確保することができる。また、内側ケースを樹脂で形成する場合、当該内側ケースを外装ケース２１の湾曲に沿った形状とすることも容易である。
【００７４】
上記実施形態では、内側ケース２３２が上述の防水構造を有していた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、内側ケース２３２が防水構造を有さなくてもよい。このような構成でも、内側ケース２３２に制御基板２３１を収納することにより、制御基板２３１に対する耐衝撃性を向上させることができる。なお、上記実施形態のように、内側ケース２３２に防水構造を設けることにより、外装ケース２１に高い防水性を有する構成を採用する必要がなく、外装ケース２１の設計自由度を向上させることができる。
【００７５】
上記実施形態では、蓋部材２３４は、可撓性を有するシート状部材を用いていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、高い剛性を有する板部材を接着剤によりケース本体２３３の開口部２３３７の端縁２３３８に貼着してもよい。このような構成では、内側ケース２３２の強度を向上させることができる。
また、上述の板部材を、例えば、ねじ留め等により、パッキン等の密封部材を介して、又は、直に、端縁２３３８に取り付けてもよい。
【００７６】
上記実施形態では、内側ケース２３２をＣ方向に沿って湾曲させ、外装ケース２１の内面２１１１に沿って配置していた。しかしながら、本発明はこれに限らない。
例えば、内側ケース２３２は、外装ケース２１に沿って湾曲していなくてもよい。また内側ケース２３２は、外装ケース２１の内部であれば任意の場所に配置してもよい。例えば、内側ケース２３２は、外装ケース２１の内面２１１１以外の面、例えば、外面２１１２や上面２１１３等に沿って配置されてもよい。
【００７７】
上記実施形態では、下部ケース２１２の底面２１２Ａに内壁部２１２３及びガイド部２１２４を有し、内壁部２１２３及びガイド部２１２４によって、外装ケース２１内に流入した液体を流通させる流路Ｐが形成されていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。
例えば、流路Ｐは、外装ケース２１の内部の液体を外部に排出可能であればよく、外装ケース２１の内部の任意の位置にガイド部を設けてもよい。また、排出口も流路Ｐに応じた位置に設ければよい。また、ガイド部を設けずに、排出口のみを設けてもよい。なお、流路Ｐや排出口を設けなくてもよい。
【００７８】
上記実施形態では、撮像部２２の第２軸部２２５３と、内側ケース２３２の第２軸受け部２３３３が、密封部材としてリング部材２２５４を介して配置されていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、密封部材として、各種グリースやオイル等を用いてもよい。
上記実施形態では、撮像部２２が第２軸部２２５３（回動軸部）を備え、内側ケース２３２が第２軸受け部２３３３を備えていた。しかしながら、本発明はこれに限らず、撮像部２２が軸受け部を備え、内側ケース２３２が回動軸部を備えていてもよい。
上記実施形態では、撮像部２２は、回動可能に構成されていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、撮像部２２の撮像方向が固定されていてもよい。また、撮像部２２を設けなくてもよい。
【００７９】
上記実施形態では、外装ケース２１は、略半円形状（略Ｕ字状）に形成されていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、観察者ＵＳの頭部を装着部位とする場合、ヘッドバンド部２は、観察者ＵＳの頭部（頭部の中心軸を中心とするＣ方向に沿い、かつ、両眼を通る線より上の部位）に沿って配置可能に構成されていればよく、例えば、少なくとも一部に頭部に沿った円弧状の内面を有する構成でもよい。また、例えば、前額部に対応する部分と、側頭部に対応する部位と、が互いに略直交する構成でもよい。
【００８０】
上記実施形態では、観察者ＵＳの頭部を装着部位とし、ヘッドバンド部２が、頭部（前額部）に沿って湾曲していた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、観察者ＵＳの顔面の側方部分等の、上記頭部以外の部位を装着部位としてもよい。このような場合、ヘッドバンド部２に相当する本体部の外装ケース２１が、装着部位に沿った形状を有し、装着部位に沿って配置可能に構成されていればよい。
【００８１】
上記実施形態では、装着部材２４は、帯状であり、観察者ＵＳの頭部の周りに配置されていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、装着部材２４は、外装ケース２１を観察者ＵＳに沿って配置可能な構成であれば特に制限されない。
例えば、装着部位として観察者ＵＳの頭部に沿って虚像表示装置を配置する場合、装着部材として、頭部を覆って装着されるヘッドキャップ型や、頭部に沿う複数のバンドが頭頂部において交差する交差バンド型（バンドが２本の場合は十字バンド型）の構成を採用してもよい。
また、装着部材本体は、観察者ＵＳの前後方向や左右方向の両側の２箇所以上において装着部位を挟むように、当該装着部位に当接される２以上の当接部材と、これら当接部材を支持する支持部材と、を有する構成であってもよい。
【００８２】
上記実施形態では、一対のアーム部４を備え、これら一対のアーム部４が表示部３をＸ方向の両側から支持する構成を例示した。しかしながら、本発明は、これに限らない。例えば、１つのアーム部４を備える構成としてもよい。この際、アーム部４は、表示部３のＸ方向における略中央と接続されていてもよく、Ｘ方向における一端側に接続されていてもよい。このような構成では、虚像表示装置１を構成する部品点数を減らすことができ、軽量化を図ることができる。なお、表示部３を一対のアーム部４で両側から支持する構成では、１箇所で支持するよりも、表示部３を安定的に支持することができる。
【００８３】
上記実施形態では、表示部３は、左眼用光学装置３１Ｌと、右眼用光学装置３１Ｒとを備える構成を例示した。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、左眼用光学装置３１Ｌ及び右眼用光学装置３１Ｒうちの一方を備える構成を採用してもよい。この場合、表示部３を１つのアーム部４のみで支持する構成、例えば、左眼用光学装置３１Ｌを左側のアーム部４のみで支持する構成としてもよく、１対のアーム部４で支持する構成としてもよい。
【００８４】
上記実施形態では、ヘッドバンド部２に対してアーム部４を回動可能とし、表示部３の位置を調整可能とする構成を例示した。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、アーム部４が可動部を備え、表示部３の位置を調整可能な構成を採用してもよい。また、アーム部４が、ヘッドバンド部２に対して固定されて回動可能とされず、かつ、可動部も備えない構成、すなわち、ヘッドバンド部２に対して表示部３の所定の位置や角度に設定された構成としてもよい。
【００８５】
上記実施形態では、導光部材３１３Ｌ，３１３Ｒは、それぞれ固定されていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、Ｘ方向に沿う回動軸を中心として、導光部材３１３Ｌ，３１３Ｒをそれぞれ独立して、或いは、連動して、観察者ＵＳとは反対側に回動可能に構成してもよい。この場合、当該回動軸を、導光部材３１３におけるＹ方向側又はＹ方向とは反対側に位置するように構成することにより、導光部材３１３を回動させて、観察者ＵＳの視方向から退避させることができる。
【００８６】
上記実施形態では、本発明に係る画像表示装置として、観察者ＵＳの頭部を装着部位とする虚像表示装置１を例示した。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、観察者ＵＳの手首、腕、及び首等の任意の部位を装着部位としてもよい。この場合、画像表示装置の形状（すなわち、虚像表示装置１において、本体部に相当するヘッドバンド部２や表示部３の形状）を、装着部位に応じた形状とすればよい。
【００８７】
図１４は、本発明の一変形例に係る虚像表示装置１Ａを示す斜視図である。
上記実施形態では、表示部３が、本体部としてのヘッドバンド部２に対してアーム部４を介して取り付けられていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、本体部と表示部とが一体的に構成されてもよい。
図１４に示す、虚像表示装置１Ａは、観察者ＵＳの頭部に装着されて使用される眼鏡型のＨＭＤである。この虚像表示装置１Ａは、制御基板が設けられる本体部２Ａと、表示部３Ａと、を備える。
【００８８】
表示部３Ａは、一対の光学装置３１Ａ（左眼用光学装置３１ＡＬ及び右眼用光学装置３１ＡＲ）を備える。
これら一対の光学装置３１Ａは、図１４では図示を省略するが光学ユニット３１２（図４参照）と、図１４に示すように導光部材３１３（左眼用導光部材３１３Ｌ、右眼用導光部材３１３Ｒ）と、を備える。なお、光学ユニット３１２は、後述する本体部２Ａの外装ケース２６の内に配置される。
【００８９】
本体部２Ａは、眼鏡のフレーム様の構成を有し、観察者ＵＳに装着されるＵ字状部２５と、２つの外装ケース２６と、を備える。
Ｕ字状部２５は、観察者ＵＳの額部、及び左右の側頭部に沿う形状を有する。このＵ字状部２５には、観察者ＵＳの鼻に当接される鼻当て部材や、表示部３Ａを構成する導光部材３１３等が設けられる。
２つの外装ケース２６は、装着時に観察者ＵＳの側頭部に対応する位置に設けられる。これら２つの外装ケース２６の少なくとも一方は、内部に内側ケースが配置される。この内側ケースは、上記実施形態と同様に、虚像表示装置１Ａの動作の少なくとも一部を制御する制御装置を収納する。
【００９０】
上述のように構成された虚像表示装置１Ａでは、本体部２Ａを構成する外装ケース２６の内部に、光学ユニット３１２が配置されており、すなわち、本体部２Ａと表示部３Ａとが一体的に構成されている。
なお、上記変形例において、制御装置が外装ケース２６に配置される構成としたが、本発明はこれに限らない。例えば、Ｕ字状部２５に、内側ケースを配置可能な内部空間が存在する場合、当該Ｕ字状部２５の内部に、制御装置を収納した内側ケースを配置してもよい。
【００９１】
上記実施形態では、撮像部２２は、Ｘ方向に平行な回動軸を中心に回動され、一方向において撮像方向を調整可能に構成されていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、他の方向にも撮像方向を調整可能に構成してもよいし、撮像方向が固定されていてもよい。また、撮像部２２を設けなくてもよい。
【００９２】
上記実施形態では、観察者ＵＳによる各種入力操作を受け付けるコントローラーが接続され、当該コントローラーからの入力に応じて、制御部２３により虚像表示装置１の一部の機能が制御されていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。
例えば、コントローラーが接続される構成において、虚像表示装置１（画像表示装置）コントローラーとのうちの一方が、観察者ＵＳの操作に応じた操作情報を取得する機能と、画像情報を取得して当該画像情報に応じて表示部３を駆動させる機能と、電力を供給する機能と、の少なくともいずれかを有し、他方が、残りの機能を有するように構成してもよい。
また、虚像表示装置１（画像表示装置）が、コントローラーを介して画像供給装置（ＰＣ等）に接続されてもよく、コントローラーを介さずに当該画像供給装置に直接接続されてもよい。このような構成において、虚像表示装置１は、画像供給装置における画像表示部分として用いられ、虚像表示装置１の各種動作は、画像供給装置によって制御される構成としてもよい。なお、この場合、画像供給装置が、虚像表示装置１を駆動させる電力を供給してもよい。
また、虚像表示装置１（例えば、ヘッドバンド部２や表示部３）にバッテリーや、画像処理装置等の制御装置が配置されてもよく、更に、メモリーカード等のスロットが設けられていてもよい。更に、虚像表示装置１に、観察者ＵＳの操作を受け付ける操作部を設けてもよく、タップ操作を検出可能な構成を設けてもよい。すなわち、コントローラーは無くてもよい。
【００９３】
上記実施形態では、虚像表示装置として、シースルー型の虚像表示装置１を例示した。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、外界を観察できない非透過型の虚像表示装置や、外界を撮像する撮像素子による撮像画像を表示するビデオシースルー型の虚像表示装置に対しても、本発明を適用できる。
【００９４】
図１５は、本発明の一変形例に係る虚像表示装置１Ｂを示す図である。なお、図１５では、虚像表示装置１Ｂにおける、表示部３Ｂの右眼側に対応する部分を示している。
上記実施形態では、表示部３が、内部に光を通過させる導光部材３１３Ｌ，３１３Ｒを備えていた。しかしながら、本発明はこれに限らない。例えば、図１５に示す虚像表示装置１Ｂのように、光変調装置によって形成された画像光を、観察者の眼前に配置された反射部材によって、観察者の眼に向かって反射させることにより、当該画像を視認可能とする構成を採用してもよい。
【００９５】
図１５に示す虚像表示装置１Ｂは、観察者ＵＳの頭部に装着されて使用されるＨＭＤである。この虚像表示装置１Ｂは、表示部３Ｂと、当該表示部３Ｂが設けられる本体部（図示省略）と、を備える。
この表示部３Ｂは、右眼用及び左眼用の２つの光学装置３１Ｂと、当該光学装置３１Ｂが設けられるフレーム３２Ｂとを備える。そして、光学装置３１Ｂは、駆動装置３１４と、光変調装置３１５と、光学部材３１６と、を備える。なお、図１５では、右眼用光学装置３１ＢＲのみを示す。
駆動装置３１４は、光変調装置３１５を駆動するものである。この駆動装置３１４は、光ファイバー等の導光部材（図示省略）を介して光変調装置３１５に照明光を供給する。また、駆動装置３１４は、信号線（図示省略）を介して制御信号を光変調装置３１５に送信する。
光変調装置３１５は、フレーム３２Ｂに設けられた鼻当て部材３２１に配置され、駆動装置３１４からの制御信号に基づいて、照明光を変調し、画像光ＧＬを形成する。
光学部材３１６は、フレーム３２Ｂに取り付けられ、観察者の眼前に配置される。この光学部材３１６は、観察者の眼ＥＹに対向する反射面３１６Ａを有し、光変調装置３１５によって形成された画像光ＧＬを、当該反射面３１６Ａによって眼ＥＹに向かって反射させる。
【００９６】
なお、図１５に示す虚像表示装置１Ｂでは、光変調装置３１５が、鼻当て部材３２１に設けられ、観察者の顔面における中心から外側に向かう方向に画像光ＧＬを出射するように構成された。しかしながら、これに限らない。例えば、光変調装置３１５が、観察者の側頭部側に配置され、観察者の顔面における外側から中心に向かう方向に画像光ＧＬを出射するように構成されてもよい。
なお、光変調装置３１５は、上記のように、液晶パネルやマイクロミラーを用いたデバイスを採用できる他、反射部材も半反射部材であってもよい。
【００９７】
上記実施形態では、画像表示装置として、観察者ＵＳに虚像として視認される画像を表示する虚像表示装置１を例示した。しかしながら、本発明はこれに限らず、観察者ＵＳに対して画像を視認させる装置であれ本発明を適用可能である。例えば、観察者ＵＳの両眼に応じた位置に、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネル等の表示手段を備える構成を採用してもよい。
また、レーザー網膜投影型のＨＭＤに対して本発明を適用することも可能である。例えば、表示部が、レーザー光源と、レーザー光源を使用者の眼に導く光学系とを備え、レーザー光を使用者の眼に入射させて網膜上を走査し、網膜に結像させることにより、使用者に画像を視認させるＨＭＤに、本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１，１Ａ，１Ｂ…虚像表示装置（画像表示装置）、２…ヘッドバンド部（本体部）、３，３Ａ…表示部、２１，２６…外装ケース、２２…撮像部、２３…制御部、３１Ｌ，３１ＡＬ…左眼用光学装置（左眼用表示部）、３１Ｒ，３１ＡＲ，３１ＢＲ…右眼用光学装置（右眼用表示部）、２２１…ステレオカメラ（撮像素子）、２２５…収納部材、２３１…制御基板（制御装置）、２３２…内側ケース、２３３…ケース本体、２３４…蓋部材、３１３…導光部材、２１１１…内面（第１湾曲面）、２１２１…開口部（排出口）、２２５３…第２軸部（回動軸部）、２２５４…リング部材（密封部材）、２３３７…開口部、２３３８…端縁（第２湾曲面）、２３４２…粘着層（粘着剤）、ＣＢ３…ケーブル（信号線）、Ｐ…流路、Ｓ…内部空間、ＵＳ…観察者。
【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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