(57)【要約】【課題】  表示部の移動を手動以外の動力で可能にしたヘッドマウンドディスプレイを提供する。【解決手段】  モータ６を回転させると円盤７が回転し、それにより、ディスプレイアーム３が穴２ａ中を前後に移動する。これにより表示部４を先端に有するディスプレイアーム３が、リアアーム２の穴２ａ中に収納されたり、リアアーム２から延出したりする。ディスプレイアーム３の駆動に際し、所定以上の抵抗力が加わった場合には、ディスプレイアーム３の側面と円盤７との間でスリップが発生し、ディスプレイアーム３が無理に駆動されないようになっている。モータ６を駆動してディスプレイアーム３をリアアーム２より延出させると（ａ）に示すような状態となり、表示部４が眼の前に位置する。モータ６を駆動してディスプレイアーム３をリアアーム２の穴２ａ中に収納すると（ｃ）に示すような状態となり、表示部４は、完全に視野から外れる。【選択図】  図１
2004254289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部に装着された接眼光学系を用いて表示デバイスの虚像を観察するヘッドマウントディスプレイであって、頭部に装着される部分（ヘッドマウントディスプレイ本体部）が、頭部に装着するためのリアアームと、画像表示のための表示部と、前記表示部と前記リアアームとを連結するディスプレイアームとを有し、前記表示部は前記ディスプレイアームの先端部に、画像観察位置と待避位置との間を回動可能なように保持され、かつ、前記ディスプレイアームは、前記リアアームに対して進退が可能なように構成されてい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】
頭部に装着された接眼光学系を用いて表示デバイスの虚像を観察するヘッドマウントディスプレイであって、頭部に装着される部分（ヘッドマウントディスプレイ本体部）が、頭部に装着するためのリアアームと、画像表示のための表示部と、前記表示部と前記リアアームとを連結するディスプレイアームとを有し、前記表示部は前記ディスプレイアームの先端部に保持され、前記ディスプレイアームは、前記表示部を保持する前記先端部と、それ以外の後端部とからなり、前記先端部は前記後端部によって画像観察位置と待避位置との間を回動可能なように保持され、かつ、前記ディスプレイアームは、前記リアアームに対して進退が可能なように構成されてい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３】
前記表示部の回動、及び前記ディスプレイアームの進退のうち少なくとも一方を、手動以外の動力で行うように構成したことを特徴とする請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項４】
前記ディスプレイアームの前記先端部の回動、及び前記ディスプレイアームの進退のうち少なくとも一方を、手動以外の動力で行うように構成したことを特徴とする請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項５】
頭部に装着された接眼光学系を用いて表示デバイスの虚像を観察するヘッドマウントディスプレイであって、頭部に装着される部分（ヘッドマウントディスプレイ本体部）が、頭部に装着するためのリアアームと、画像表示のための表示部と、前記表示部と前記リアアームとを連結するディスプレイアームとを有し、前記表示部は前記ディスプレイアームの先端部に保持され、前記ディスプレイアームは、前記リアアームに対して、手動以外の動力により、進退が可能なように構成されてい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６】
手動以外の駆動力が、モータ、ばね、形状記憶合金、磁力のいずれかであることを特徴とする請求項３から請求項５のうちいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項７】
手動以外の駆動力で駆動される部分の駆動を手動で停止させる機構を有することを特徴とする請求項３から請求項６のうちいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項８】
手動以外の駆動力で駆動される部分の駆動に際し、所定以上の抵抗力が加わった場合に、駆動源と被駆動部をスリップさせるスリップ機構を有することを特徴とする請求項３から請求項７のうちいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項９】
前記ディスプレイアームの進退に必要な駆動力を与える駆動源への配線、及び表示部への配線の少なくとも一方が、前記ディスプレイアームの位置によらず、所定の位置から引き出されるように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１０】
前記表示部の回動が手動で、前記ディスプレイアームの進退が手動以外の動力で行われ、前記表示部が前記待避位置にあることを検出する検出機構を有すると共に、前記検出機構が前記表示部が前記待避位置になったことを検知したとき、前記ディスプレイアームの後退を開始させる制御機構を有することを特徴とする請求項３、請求項６から請求項９のうちいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１１】
前記ディスプレイアームの前記先端部の回動が手動で、前記ディスプレイアームの進退が手動以外の動力で行われ、前記ディスプレイアームの前記先端部が前記待避位置にあることを検出する検出機構を有すると共に、前記検出機構が前記先端部が前記待避位置になったことを検知したとき、前記ディスプレイアームの後退を開始させる制御機構を有することを特徴とする請求項４、請求項６から請求項９のうちいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載のヘッドマウントディスプレイであって、前記先端部が前記待避位置にあるときは、前記ディスプレイアームとの位置関係が固定され、前記先端部が待避位置以外にあるときは、前記ディスプレイアームに対して、位置関係が調整可能であ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１３】
請求項１２に記載のヘッドマウントディスプレイであって、前記先端部と前記ディスプレイアームとが、球面軸受を介して結合され、前記先端部の筐体には、前記ディプレイアームの回動範囲を制限する、底が平面となったＶ字状の切り欠き部が設けられ、前記ディスプレイアームは、前記先端部が待避位置にあるときに前記Ｖ字状の切り欠き部の底面に嵌合する平面部を有しており、前記先端部が待避状態にないとき、前記Ｖ字状切り欠き部の内部に位置するようにされてい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１４】
前記ディスプレイアームの駆動を手動以外の動力で行うヘッドマウントディスプレイであって、駆動源が前記リアアーム側に設けられていることを特徴とする請求項３から請求項１３のうちいずれか１項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】
本発明は頭部に装着して映像を観察するヘッドマウントディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネル（ＬＣＤ）等の標示デバイス上に表示された映像を、接眼レンズやハーフミラー等を有する光学系を介して拡大した虚像として観察する眼鏡タイプの映像表示装置が種々提案され、ヘッドマウントディスプレイと呼ばれている。
【０００３】
この映像表示装置は、多くの場合、頭に巻いた形で頭部に装着する構成とされ、両眼に対応する位置に映像表示系を形成した両眼タイプと左右眼の一方の眼に対応する位置に映像表示系を形成した片眼タイプとがある。このうち、両眼タイプのものは、主として映像を楽しむための目的に使用される。片眼タイプのものは、例えばウエアラブルパソコン等の表示装置等や、作業者に指示を表示する表示装置としての使用方法が期待されている。その例として、特開平８−３０５２９８号に記載されるような方式のものが公知となっている。
【特許文献１】特開平８−３０５２９８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなヘッドマウントディスプレイにおいて、表示部は、眼の前に置いて使用されるが、眼の前に常時あることが望ましい場合（他の作業はしないので、他に邪魔されたくない）もあれば、眼の前にはあってほしくない場合や、一旦眼の前からなくなり再度使用したい等、さまざまな状況が考えられる。そこで、頭部に装着したままの状態で、表示部が眼の前から移動することができるような構造となっていることが好ましい。
【０００５】
しかしながら、ヘッドマウントディスプレイの構造を工夫しないと、この移動の間に、表示部が顔面や眼鏡に当たる恐れがある。又、待避位置から使用位置に移動させる場合には、表示部その他が視界外の位置にあることが多いので、手動で移動させる場合には手探りで移動させることになり、不確実なものとなる。さらに、手がふさがっている状態では、自分では動かせない等、手動では使いづらい面も多い。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、使用状態と表示部が眼の前に無いときの待機状態の間での移動の際に、表示部が顔面や眼鏡に当たらないような構造のヘッドマウントディスプレイ、表示部の移動を手動以外の動力で可能にしたヘッドマウンド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】
【０００７】
前記課題を解決するための第１の手段は、頭部に装着された接眼光学系を用いて表示デバイスの虚像を観察するヘッドマウントディスプレイであって、頭部に装着される部分（ヘッドマウントディスプレイ本体部）が、頭部に装着するためのリアアームと、画像表示のための表示部と、前記表示部と前記リアアームとを連結するディスプレイアームとを有し、前記表示部は前記ディスプレイアームの先端部に、画像観察位置と待避位置との間を回動可能なように保持され、かつ、前記ディスプレイアームは、前記リアアームに対して進退が可能なように構成されていることを特徴とするもの（請求項１）である。
【０００８】
本手段においては、表示部を視野外に移動させる場合には、まず、表示部を、眼の前の画像観察位置から待避位置に回動させる。これにより、表示部は眼の前から顔面の側方側に移動する。そしてこのような状態でディスプレイアームをリアアーム側に後退させれば、装着者が眼鏡をかけているような場合であっても、表示部が眼鏡に当たることなく、顔面の側方で、完全に視野外となる位置に移動可能となる。
【０００９】
前記課題を解決するための第２の手段は、頭部に装着された接眼光学系を用いて表示デバイスの虚像を観察するヘッドマウントディスプレイであって、頭部に装着される部分（ヘッドマウントディスプレイ本体部）が、頭部に装着するためのリアアームと、画像表示のための表示部と、前記表示部と前記リアアームとを連結するディスプレイアームとを有し、前記表示部は前記ディスプレイアームの先端部に保持され、前記ディスプレイアームは、前記表示部を保持する前記先端部と、それ以外の後端部とからなり、前記先端部は前記後端部によって画像観察位置と待避位置との間を回動可能なように保持され、かつ、前記ディスプレイアームが前記リアアームに対して進退が可能なように構成されていることを特徴とするもの（請求項２）である。
【００１０】
本手段においては、表示部を視野外の位置に移動させる場合には、まず、ディスプレイアームの先端部を、画像観察位置から待避位置に回動させる。これにより、ディスプレイアームの先端部に取り付けられている表示部は、目の前から顔面の側方側に移動する。そしてこのような状態でディスプレイアームをリアアーム側に後退させれば、装着者が眼鏡をかけているような場合であっても、表示部が眼鏡にぶつかることなく、顔面の側方で、完全に視野外となる位置に移動可能となる。
【００１１】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第１の手段であって、前記表示部の回動、及び前記ディスプレイアームの進退のうち少なくとも一方を、手動以外の動力で行うように構成したことを特徴とするもの（請求項３）である。
【００１２】
本手段においては、表示部の回動、及びディスプレイアームの進退のうち少なくとも一方を、手動以外の動力で行うようにしているので、これらの動作を手探りで行う必要が無くなり、手がふさがっている場合でも、動作を行うことが可能となる。
【００１３】
前記課題を解決するための第４の手段は、前記第２の手段であって前記ディスプレイアームの前記先端部の回動、及び前記ディスプレイアームの進退のうち少なくとも一方を、手動以外の動力で行うように構成したことを特徴とするもの（請求項４）である。
【００１４】
本手段においては、ディスプレイアームの前記先端部の回動、及びディスプレイアームの進退のうち少なくとも一方を、手動以外の動力で行うようにしたので、これらの動作を手探りで行う必要が無くなり、手がふさがっている場合でも、動作を行うことが可能となる。
【００１５】
前記課題を解決するための第５の手段は、頭部に装着された接眼光学系を用いて表示デバイスの虚像を観察するヘッドマウントディスプレイであって、頭部に装着される部分（ヘッドマウントディスプレイ本体部）が、頭部に装着するためのリアアームと、画像表示のための表示部と、前記表示部と前記リアアームとを連結するディスプレイアームとを有し、前記表示部は前記ディスプレイアームの先端部に保持され、前記ディスプレイアームは、前記リアアームに対して、手動以外の動力により、進退が可能なように構成されていることを特徴とするもの（請求項５）である。
【００１６】
本手段においては、ディスプレイアームが、リアアームに対して、手動以外の動力により、進退が可能なように構成されているので、この動作を手探りで行う必要が無くなり、手がふさがっている場合でも、動作を行うことが可能となる。
【００１７】
前記課題を解決するための第６の手段は、前記第３の手段から第５の手段のいずれかであって、手動以外の駆動力が、モータ、ばね、形状記憶合金、磁力のいずれかであることを特徴とするもの（請求項６）である。
【００１８】
本手段においては、手動以外の駆動力として、モータ、ばね、形状記憶合金、磁力のいずれかを使用しているので、簡単な構成により、駆動力を付与することができる。
【００１９】
前記課題を解決するための第７の手段は、前記第３の手段から第６の手段のいずれかであって、手動以外の駆動力で駆動される部分の駆動を手動で停止させる機構を有することを特徴とするもの（請求項７）である。
【００２０】
本手段においては、手動以外の駆動力で駆動される部分の駆動を手動で停止させる機構を有するので、安全であると共に、停止した状態を保持するようにすることができる。
【００２１】
前記課題を解決するための第８の手段は、前記第３の手段から第７の手段のいずれかであって、手動以外の駆動力で駆動される部分の駆動に際し、所定以上の抵抗力が加わった場合に、駆動源と被駆動部をスリップさせるスリップ機構を有することを特徴とするもの（請求項８）である。
【００２２】
本手段においては、手動以外の駆動力で駆動される部分の駆動に際し、所定以上の抵抗力が加わった場合に、駆動源と被駆動部をスリップさせるスリップ機構を有するので、被駆動部が所定以上の力で駆動されることが無くなり、例えば障害物に当たったような場合でも、破損する可能性が小さくなる。なお、駆動源と被駆動部をスリップさせるには、駆動源から被駆動部に至る動力伝達機構のどこかでスリップが起こるようにしておけばよい。
【００２３】
前記課題を解決するための第９の手段は、前記第１の手段から第８の手段のいずれかであって、前記ディスプレイアームの進退に必要な駆動力を与える駆動源への配線、及び表示部への配線の少なくとも一方が、前記ディスプレイアームの位置によらず、所定の位置から引き出されるように構成されていることを特徴とするもの（請求項９）である。
【００２４】
本手段においては、ディスプレイアームが進退しても、その駆動に必要な配線、及び表示部への配線の少なくとも一方が、ディスプレイアームの位置によらず、所定の位置から引き出されるように構成されているので、ディスプレイアームが進退する際に、配線が他の物に引っかかったりすることがない。
【００２５】
前記課題を解決するための第１０の手段は、前記第３の手段、前記第６の手段から第９の手段のいずれかであって、前記表示部の回動が手動で、前記ディスプレイアームの進退が手動以外の動力で行われ、前記表示部が前記待避位置にあることを検出する検出機構を有すると共に、前記検出機構が前記表示部が前記待避位置になったことを検知したとき、前記ディスプレイアームの後退を開始させる制御機構を有することを特徴とするもの（請求項１０）である。
【００２６】
本手段においては、表示部を移動させるときには、表示部を手動で待避位置まで回動させると、表示部が待避位置になったことを検出機構が検出し、それを受けた制御機構が、自動的にディスプレイアームを後退させる。よって、装着者は、表示部を待避位置まで回動させる動作のみを行えばよいので、操作が簡単になる。
【００２７】
前記課題を解決するための第１１の手段は、前記第４の手段、前記第６の手段から第９の手段のいずれかであって、前記ディスプレイアームの前記先端部の回動が手動で、前記ディスプレイアームの進退が手動以外の動力で行われ、前記ディスプレイアームの前記先端部が前記待避位置にあることを検出する検出機構を有すると共に、前記検出機構が前記先端部が前記待避位置になったことを検知したとき、前記ディスプレイアームの後退を開始させる制御機構を有することを特徴とするもの（請求項１１）である。
【００２８】
本手段においては、表示部を移動させるときには、ディスプレイアームの先端部を手動で待避位置まで回動させると、ディスプレイアームの先端部が待避位置になったことを検出機構が検出し、それを受けた制御機構が、自動的にディスプレイアームを後退させる。よって、装着者は、ディスプレイアームの先端部を手動で待避位置まで回動させる動作のみを行えばよいので、操作が簡単になる。
【００２９】
前記課題を解決するための第１２の手段は、前記第１０の手段又は第１２の手段であって、前記先端部が前記待避位置にあるときは、前記ディスプレイアームとの位置関係が固定され、前記先端部が待避位置以外にあるときは、前記ディスプレイアームに対して、位置関係が調整可能であることを特徴とするもの（請求項１２）である。
【００３０】
先端部は、待機位置に無いときは、使用者の眼に合わせて、位置調整が可能であることが望ましい。一方、待避位置にあるときは、ディスプレイアームの後退時に、使用者の顔面にぶつかったりすることがないように、ディスプレイアームに対して位置が固定されるようになっていることが好ましい。本手段は、このような要求を満たすものである。
【００３１】
前記課題を解決するための第１３の手段は、前記第１０の手段又は第１２の手段であって、前記先端部と前記ディスプレイアームとが、球面軸受を介して結合され、前記先端部の筐体には、前記ディプレイアームの回動範囲を制限する、底が平面となったＶ字状の切り欠き部が設けられ、前記ディスプレイアームは、前記先端部が待避位置にあるときに前記Ｖ字状の切り欠き部の底面に嵌合する平面部を有しており、前記先端部が待避状態にないとき、前記Ｖ字状切り欠き部の内部に位置するようにされていることを特徴とするもの（請求項１３）である。
【００３２】
本手段においては、先端部が待機位置にあるときは、ディスプレイアームの平面部がＶ時状の切り欠き部に設けられた底の部分に嵌合し、それによりディスプレイアームに対して位置関係が固定される。一方、先端部が待機位置にないときは、ディスプレイアームがＶ字状の空間部の内部に位置するので、Ｖ字状の空間部の範囲内で回動が可能であり、使用者の眼の位置に合わせてディスプレイアームとの位置関係を調整可能である。
【００３３】
前記課題を解決するための第１４の手段は、前記第３の手段から第１３の手段のいずれかであり、前記ディスプレイアームの駆動を手動以外の動力で行うヘッドマウントディスプレイであって、駆動源が前記リアアーム側に設けられていることを特徴とするもの（請求項１４）である。
【００３４】
一般にヘッドマウントディスプレイにおいては、表示部の重量が重くなるため、その前方に重心がある。本手段においては、駆動源をリアアーム側に設けているので、その重量がヘッドマウントディスプレイの後側にかかることになり、全体の重量バランスを良好に保つことができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明によれば、使用状態と待機状態の間での移動の際に、表示部が顔面や眼鏡に当たらないような構造のヘッドマウントディスプレイ、表示部の移動を手動以外の動力で可能にしたヘッドマウンドディスプレイを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の第１の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部（頭部に装着される部分）を、頭部に装着した様子を示す図である。（ａ）、（ｃ）は平断面図（（ｂ）におけるＢ−Ｂ面における断面図）、（ｂ）は駆動部を拡大した断面図（（ａ）におけるＡ−Ａ断面図）を示し、（ａ）は表示部が画像観察位置にあるとき、（ｃ）は、表示部を視野外に移動させたときの図である。
【００３７】
ヘッドマウントディスプレイ本体部１は、頭部の後部に装着されるリアアーム２と、リアアーム２に取り付けられ、リアアーム２内の穴２ａに収納されたり、リアアーム２から延出されたりすることが可能なディスプレイアーム３と、ディスプレイアーム３の先端部に取り付けられ、画像の表示を行う表示部４と、リアアーム２に取り付けられた左右のヘッドホーン５を主要部として構成されている。図１に示す例では、ヘッドマウントディスプレイ本体部１は、ヘッドホーン５によって頭部に装着されている。
【００３８】
リアアーム２とディスプレイアーム３は、その長手方向の中心部が同じ曲率を有する円弧状の断面形状を有し、前述のように、ディスプレイアーム３は、リアアーム２の穴２ａ内に収納が可能となっている。リアアーム２には、（ｂ）に示すようにモータ６が取り付けられ、その回転軸に円盤７が取り付けられている。円盤７は、例えば合成ゴムやフッ素樹脂のような弾性体又は表面がある程度滑り性を有する部材で構成されている。そして、円盤７は、ディスプレイアーム３の側面に押圧されるように構成されている。
【００３９】
すなわち、モータ６を回転させると円盤７が回転し、それにより、ディスプレイアーム３が穴２ａ中を前後に移動する。これにより表示部４を先端に有するディスプレイアーム３が、リアアーム２の穴２ａ中に収納されたり、リアアーム２から延出したりする。なお、ディスプレイアーム３の駆動に際し、所定以上の抵抗力が加わった場合には、ディスプレイアーム３の側面と円盤７との間でスリップが発生し、ディスプレイアーム３が無理に駆動されないようになっている。
【００４０】
モータ６を駆動してディスプレイアーム３をリアアーム２より延出させると（ａ）に示すような状態となり、表示部４が眼の前に位置するようになるので、画像を観察できる。モータ６を駆動してディスプレイアーム３をリアアーム２の穴２ａ中に収納すると（ｃ）に示すような状態となり、表示部４は、完全に視野から外れ、頭部側方に位置するようになる。この間の移動は、リアアーム２とディスプレイアーム３の形状を決定する円弧に沿って行われるので、この円弧に沿って表示部４が移動した場合に、装着者の顔面に当たらないように、この円弧の大きさと半径を決定しておく。
【００４１】
図２は、本発明の実施の形態の第２の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部（頭部に装着される部分）を、頭部に装着した様子を示す図である。（ａ）、（ｃ）は平断面図（（ｂ）におけるＤ−Ｄ面における断面図）、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ断面図を示し、（ａ）は表示部が画像観察位置にあるとき、（ｃ）は、表示部を視野外に移動させたときの図である。なお、以下の図面において、前出の図面に示された構成要素には、同じ符号を付してその説明を省略することがある。
【００４２】
図２に示すヘッドマウントディスプレイ本体部１の基本的な構成は図１に示すヘッドマウントディスプレイ本体部１と同じであり、ヘッドホーン５により頭部に装着される。この実施の形態においては、ディスプレイアーム３のリアアーム２への引き込みは、ばね８により行われる。このばね８はそれ自身が縮む方向に付勢されており、ばね８の一端が、リアアーム２のばね固定部２ｂに固定され、他の一端がディスプレイアーム３の端部に固定されている。
【００４３】
（ａ）は画像を観察しているときの図であり、ディスプレイアーム３は、ばね８の付勢力に抗して手動でリアアーム２の穴２ａから引き出され、ラチェット機構９の先端がディスプレイアーム３の凹部３ａに嵌り込むことにより位置決めされている。（ａ）に示す状態からラチェット機構９を矢印方向に押し込むと、ラチェットが外れ、ばね８の付勢力によりディスプレイアーム３が穴２ａ中に引き込まれて（ｃ）に示すような状態となる。なお、図においては、凹部３ａを１つしか設けていないが、これを複数設けることにより、装着者の頭部の形状に応じて、ディスプレイアーム３が延出する程度を可変にできるようにしてもよい。
【００４４】
図３は、本発明の実施の形態の第３の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部（頭部に装着される部分）を、頭部に装着した様子を示す図である。（ａ）、（ｂ）は平断面図であり、（ａ）は表示部が画像観察位置にあるとき、（ｂ）は、表示部を視野外に待避させたときの図である。
【００４５】
図３に示す実施の形態は、基本的には図２に示す実施の形態と同じであるが、この実施の形態においては、ディスプレイアーム３のリアアーム２への引き込みは形状記憶合金１０により行われる。この形状記憶合金１０はそれ自身が折り畳まれて縮んだ形状となるように形状記憶が行われており、形状記憶合金１０の一端が、リアアーム２の形状記憶合金固定部２ｃに固定され、他の一端がディスプレイアーム３の端部に固定されている。
【００４６】
（ａ）は画像を観察しているときの図であり、ディスプレイアーム３は、手動でリアアーム２の穴２ａから引き出されている。このとき、形状記憶合金１０は、折り畳まれた状態から変形して伸びた状態となっている。（ａ）に示す状態から加熱部１１を加熱すると、形状記憶合金１０が記憶された形状に戻って折り畳まれた状態となり、これに伴ってディスプレイアーム３が穴２ａの中に引き込まれて（ｂ）に示すような状態となる。逆に（ｂ）に示すような状態から（ａ）に示すような状態とするときには、加熱部１１を冷却した上で、手で３を引き出すようにする。
【００４７】
図４は、本発明の実施の形態の第４の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部（頭部に装着される部分）を、頭部に装着した様子を示す図である。（ａ）、（ｂ）は平断面図であり、（ａ）は表示部が画像観察位置にあるとき、（ｂ）は、表示部を視野外に移動させたときの図である。（ｃ）はＧ部の拡大図である。
【００４８】
図４に示す実施の形態は、基本的には図２に示す実施の形態と同じであるが、この実施の形態においては、ディスプレイアーム３のリアアーム２への引き込みは電磁石１２により行われる。この電磁石１２は、図に示すように、穴２ａの外側に沿って複数配置されている。一方、ディスプレイアーム３の端部に永久磁石３ｅが設けられている。
【００４９】
（ａ）に示す状態から、電磁石１２を図の下から上に向かって順次励磁することにより、永久磁石３ｅが穴２ａの奥に引き込まれ、ディスプレイアーム３が穴２ａの内部に引き込まれて、（ｂ）のような状態となる。逆に、（ｂ）に示す状態から（ａ）に示す状態にするには、電磁石１２を逆方向に順次励磁するようにすればよい。このような構成の代わりに駆動源としてリニアモータを使用し、可動子をディスプレイアーム３側に、固定子をリアアーム２側に設けてもよい。
【００５０】
図５は、本発明の実施の形態の第５の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部（頭部に装着される部分）を、頭部に装着した様子を示す図である。この構成は、以下に説明する部分を除いては、図１（ａ）に示した構成と全く同じであるので、これらの構成については説明を省略する。
【００５１】
この実施の形態においては、リアアーム２に配線巻き取り器１３が設けられており、ディスプレイアーム３の端部から出て穴２ａ中を通る配線１４を巻き取るようになっている。この配線は外部の制御部（図示せず）から。ディスプレイアーム３を介して表示部４につながっている配線である。配線巻き取り器１３は、ディスプレイアーム３が穴２ａ中に引き込まれたときに配線１４を巻き取る役割を果たす。よって、この実施の形態によれば、ディスプレイアーム３が移動しても制御部への配線１５の取り出し口を固定化することができるので、ディスプレイアーム３の移動の際、配線１４が他の物に引っかかったりするのを防止することができる。
【００５２】
図６は、図１に示した実施の形態を、眼鏡をかけている人間が使用した状態を示す図である。（ａ）は画像観察状態を示すもので、人間は眼鏡１６を通して表示部４の画像を観察している。この状態から円盤７をモータで駆動して表示部４を移動させようとすると、（ｂ）に示すように表示部４が眼鏡１６にぶつかる。これを避けるためには、リアアーム２とディスプレイアーム３の半径を大きくしなければならず、装置が大型化し装着感の悪いものになる。以下の実施の形態は、このような問題点を解消するための改良を行ったものである。
【００５３】
図７は、本発明の実施の形態の第６の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部（頭部に装着される部分）を、頭部に装着した様子を示す図である。この構成は、以下に説明する部分を除いては、図１（ａ）に示した構成と全く同じであるので、これらの構成については説明を省略する。図７において（ａ）は平断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ部の拡大斜視図、（ｃ）はその断面図である。
【００５４】
この実施の形態においては、表示部４がディスプレイアーム３の先端に回動可能に取り付けられている。すなわちディスプレイアーム３の先端部にはモータ１７が取り付けられ、その回転軸には表示部４の凸部４ａが固定されている。よって、モータ１７の回転により、表示部４はモータ１７の回転軸を中心として、（ａ）の実線位置（待避位置）と２点鎖線位置（画像観察位置）との間を回動可能とされている。
【００５５】
画像観察位置にある表示部４を視界外に移動させるには、まず、モータ１７を回転させて、表示部４を待避位置まで回動させる。その後、図１における説明において説明したように、円盤７を回転させてディスプレイアーム３をリアアーム２の穴２ａ中に引き込めば、表示部４が眼鏡１６にぶつかることなく、表示部４を顔面の横側に移動させることができる。なお、この実施の形態では、表示部４の回動をモータ１７で行っているが、モータ１７を取り付けず、単に回動軸のみでディスプレイアーム３と表示部４を結合するようにして、手動で回動を行うようにしてもよいことは言うまでもない。
【００５６】
図８は、本発明の実施の形態の第７の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部（頭部に装着される部分）を、頭部に装着した様子を示す図である。この構成は、以下に説明する部分を除いては、図７に示した構成と全く同じであるので、これらの構成については説明を省略する。図８において（ａ）は平断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＦ部の拡大斜視図である。
【００５７】
この実施の形態においては、ディスプレイアーム３が先端部３ｂと後端部３ｃからなり、その間がピン１８で結合されている。すなわち、先端部３ｂは後端部３ｃに対して、ピン１８を回動軸として回動可能となっている。又、先端部３ｂの先端にはピン１９が設けられ、表示部４は先端部３ｂに対してピン１９を回動軸として回動可能とされている。
【００５８】
図８においては、２点鎖線で示す位置が画像観察位置、実線で示す位置が待避位置である。
【００５９】
画像観察位置から待避位置に移動させるには、まず、表示部４をピン１９の周りに回動させ、眼の前の画像観察位置から移動させる。そして、先端部３ｂをピン１８の周りに回動させて、その待避位置に位置させる。この動作はどちらを先に行ってもよい。すると、ディスプレイアーム３と表示部４は、実線で示すような状態となる。
【００６０】
この位置で、リアアーム２とディスプレイアーム３の中心部の半径が一致するようになる。その後、モータ６を駆動して、ディスプレイアーム３（先端部３ｂと後端部３ｃ）を穴２ａの中に引き込むことにより、表示部４が眼鏡１６に当たらないようにして、表示部４を顔面の側面に移動させることができる。
【００６１】
この実施の形態においては、先端部３ｂを、後端部３ｃと共通の円の、円弧の位置から内側に折り曲げて顔面に近づけることができるので、装着感の良いものとすることができる。又、図８においては、表示部４を先端部３ｂに対し回動可能としているが、先端部３ｂの回動だけで、表示部４を、観察位置から、ディスプレイアーム３を穴２ａに引き込む際に顔面や眼鏡１６に当たらない位置まで移動できるのであれば、表示部４を先端部３ｂに対して回動可能にする必要は必ずしもない。ただし、観察の際の微調整の目的を兼ねて、表示部４を先端部３ｂに対して回動可能なようにしておくことが好ましい。
【００６２】
図９は、図８に示した実施の形態の変形例を示すもので、（ａ）はその変形部の平断面図、（ｂ）は縦断面図である。この例は、先端部３ｂの回動をモータ２０により行うようにしたものである。すなわち、後端部３ｃにはモータ２０が固定され、その回転軸が先端部３ｂの凸部３ｄに結合されている。よって、先端部３ｂは、モータ２０の回転軸を中心に回動する。又、後端部３ｃの先端部にはセンサ２１が取り付けられており、このセンサは、先端部３ｂが待避位置、すなわち実線の位置にあることを検出する。センサ２１としては例えば近接スイッチを用いることができる。
【００６３】
このように、センサ２１を設けておけば、先端部３ｂが待避位置にあることを検出し、自動的にモータ６を駆動してディスプレイアーム３を穴２ａ中に引き込むような動作をさせることができる。同様なセンサは、表示部４が待避位置にあることを検出するために設けることもできる。例えば、図７に示した方式のものについて、表示部４が待避位置にあることをセンサにより検出しモータ６により、ディスプレイアーム３を自動的に穴２ａ中に引き込むようにしてもよい。
【００６４】
以上の図７〜図９に示した実施の形態は、図１に示すように、モータによりディスプレイアーム３を穴２ａに引き込む方式のものであったが、図２〜図４に示したような方式のものについても適用できることは説明を要しないであろう。
【００６５】
図１０に、本発明の実施の形態の第８の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部（頭部に装着される部分）の概要を示す。この実施の形態においては、リアアーム２に、収納部３１が固定部材３１ａを介して固定されている。特許請求の範囲及び課題を解決する手段の欄においては、収納部３１は、リアアーム２の一部として扱っている。そして、ディスプレイアーム３が、収納部３１に対して、ローラ３２により支持され、モータにより駆動される円盤７により駆動されて出し入れ（前進、後退）が可能とされている。ディスプレイアーム３の先端には表示部４が、球面軸受３６を介して回動可能に支持されている。表示部４の中には、画像表示装置３３、ミラー３４、レンズ３５が設けられている。（ａ）は、表示部４が使用位置にあるときの図である。
【００６６】
又、表示部４の中には近接スイッチからなる位置センサ３７が設けられており、表示部４の回動により、ディスプレイアーム３が位置センサ３７に近づいたとき、即ち、（ｂ）に示すように表示部４が待避位置になったときに、位置センサ３７がそのことを検知するようになっている。即ち、（ａ）に示す状態から、まず、表示部４を回動してディスプレイアーム３との相対位置を待避位置にすると、位置センサ３７がそのことを検出し、それにより制御装置（図示せず）がモータにより円盤７を駆動してディスプレイアーム３を収納部３１の中に引き込み、（ｂ）に示されるような状態としている。
【００６７】
即ち、この実施の形態においては、表示部４は手動によりディスプレイアーム３に対して回動が可能であり、ディスプレイアーム３は、円盤７により収納部３１（リアアーム２の一部）に対して進退が可能とされている。表示部４が手動で回動可能とされていることにより、表示部４を人間の眼に合わせるときに、調整が容易である。そして、ディスプレイアーム３の収納部３１に対する進退を円盤７により行うことで、大きな動きを人間の力で行う必要が無いようにしている。
【００６８】
図１１に、図１０に示した実施の形態におけるディスプレイアーム３と表示部４の結合部付近の詳細図を示す。なお、この図においては表示部４を簡略化し、模式的に描いている。既に説明したように、ディスプレイアーム３と表示部４は、球面軸受３６を介して結合されているが、この実施の形態にいては、表示部４が使用位置にあるとき、ディスプレイアーム３に対して自由に回動が可能であり、表示部４が待機位置にあるときは、ディスプレイアーム３に対して位置が固定されるようになっている。
【００６９】
すなわち、表示部４の内壁側には、（ａ）に示すように切り欠き部４ｄが設けられているが、（ａ）におけるＡ−Ａ断面矢視図である（ｂ）において示されるように、この切り欠き部４ｄは、Ｖ字状部４ｂと、Ｖ字の底を切り欠いた平面部４ｃを有している。一方、ディスプレイアーム３の先端部は、中空円筒の一部を切り欠いたような形状をしている。この切り欠き部は（ｂ）において３ｆとして表されている。
【００７０】
（ｂ）に示すように、使用位置においては、ディスプレイアーム３は、Ｖ字状部４ｂと平面部４ｃで形成される拘束面の空間部に位置し、この拘束面に接しない範囲で、球面軸受３６を中心にして自由に回動できる。よって、この状態では、人間が表示部４をディスプレイアーム３に対して適当な位置とすることができる。
【００７１】
この状態から、表示部４を待機位置に移動させようとすると、ディスプレイアーム３の先端部が左側に移動する。すると、Ｖ字状部４ｂが左に行くほど細くなっているので、ディスプレイアーム３の先端部は前記拘束面に拘束されながら逐次中心側に寄せられて行き、最後には平面部４ｃに接触する。そして、さらに表示部４を待機置側に移動させると、切り欠き部３ｆが平面部４ｃに接するまで表示部４が回転し、（ｂ）に待機位置として示すように、ディスプレイアーム３に対して一定の状態となる。
【００７２】
以上の動きを模式的に示したのが図１１（ｃ）である。（i）の使用位置においては、ディスプレイアーム３は空間部３８中にあり、自由に回動が可能である。表示部４を待機位置に近づけると、（ii）に示すように、ディスプレイアーム３はＶ字状部４ｂに拘束されながら矢印で示すように中心に移動し、点Ｐにおいて平面部４ｃに接触する。そして、さらに力が加わると、（iii）に矢印で示すように点Ｐを中心に回転し、切り欠き部３ｆと平面部４ｃが接触した一定の状態となる。
【００７３】
以上の説明においては、説明の都合上ディスプレイアーム３が回動するように説明したが、実際にはディスプレイアーム３が固定され、表示部４が回動する。
【００７４】
なお、以上説明した実施の形態においては、ディスプレイアーム本体部１を、いずれも片眼用のものとして説明しているが、本発明は、片眼用のヘッドマウントディスプレイのみでなく、両眼用のヘッドマウントディスプレイにも適用が可能である。
【００７５】
なお、本実施の形態では、表示部４は手動によりディスプレイアーム３に対して回動を行うようにしているが、手動以外の動力を用いて回動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態の第１の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部を、頭部に装着した様子を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の第２の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部を、頭部に装着した様子を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の第３の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部を、頭部に装着した様子を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の第４の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部を、頭部に装着した様子を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の第５の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部を、頭部に装着した様子を示す図である。
【図６】図１に示した実施の形態を、眼鏡をかけている人間が使用した状態を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の第６の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部を、頭部に装着した様子を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態の第７の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部を、頭部に装着した様子を示す図である。
【図９】図８に示した実施の形態の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態の第８の例であるヘッドマウントディスプレイ本体部の概要を示す図である。
【図１１】図１０に示した実施の形態におけるディスプレイアームと表示部の結合部付近の詳細図である。
【符号の説明】
【００７７】
１…ヘッドマウントディスプレイ本体部、２…リアアーム、２ａ…穴、２ｂ…固定部、３…ディスプレイアーム、３ａ…凹部、３ｂ…先端部、３ｃ…後端部、３ｄ…凸部、３ｅ…永久磁石、３ｆ…切り欠き部、４…表示部、４ａ…凸部、４ｂ…Ｖ字状部、４ｃ…平面部、４ｄ…切り欠き部、５…ヘッドホーン、６…モータ、７…円盤、８…ばね、９…ラチェット機構、１０…形状記憶合金、１１…加熱部、１２…電磁石、１３…配線巻き取り器、１４…配線、１６…眼鏡、１７…モータ、１８…ピン、１９…ピン、２０…モータ、２１…センサ、３１…収納部、３１ａ…固定部材、３２…ローラ、３３…画像表示装置、３４…ミラー、３５…レンズ、３６…球面軸受、３７…位置センサ、３８…空間部
【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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