(57)【要約】【課題】各種調整用の操作部材をユーザに容易に操作させるために、筐体を適切な位置で保持することを補助することが可能な画像表示装置、及び、ヘッドマウントディスプレイを提供する。【解決手段】画像表示装置１１は、画像ユニット、光学系、筐体３、操作部材４、及び、調節機構を備える。第１面３１は、第１位置３１１と第２位置３１２との間に亙って延びる第１部分３１Ａ、第２位置３１２と第３位置３１３との間に亙って延びる第２部分３１Ｂを有する。第１位置３１１は、中心３Ｃよりも右側に位置する。第２位置３１２は、第１位置３１１よりも左側、第１位置３１１よりも上側、及び、操作部材４の中心軸４Ａよりも右側に位置する。第３位置３１３は、第２位置３１２よりも左側に位置する。第１面３１Ａ上を左右方向に沿って第１位置３１１から第３位置３１３まで移動する比較点における法線の方向は、第２位置３１２を通過するときに不連続に変化する。【選択図】図６
2016126217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像光を生成する画像ユニットと、
前記画像ユニットによって生成された前記画像光を集光する第１光学部分と、前記第１光学部分によって集光された前記画像光を偏向し、第１方向の一方側に射出する第２光学部分とを有する光学系と、
前記画像ユニット及び光学系を保持する筐体であって、
前記第１方向と直交する第２方向に延び、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向の一方側を向く第１面と、
前記第３方向の他方側を向く第２面と、
前記第１面及び前記第２面と接続され、前記第１方向の他方側を向く第３面とを有し、
前記第２方向の中心よりも一方側で、前記光学系の前記第２光学部分を保持する筐体と、
前記筐体の前記第３面に設けられ、前記第１方向に沿って延びる仮想軸を中心に回転可能な操作部材と、
前記画像ユニット及び前記第１光学部分の少なくとも一方と前記操作部材とに係合し、前記操作部材の回動に応じて、前記画像ユニット及び前記第１光学部分を相対的に移動させる調節機構と、
を備え、
前記筐体の前記第１面は、前記第１面の前記第２方向における前記一方側の端及び他方側の端よりも前記第３方向の前記一方側に突出し、前記第２方向において前記操作部材の前記仮想軸よりも前記第２方向の他方側に位置する第１頂部を有する、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記第１頂部は、前記第１方向に沿って延びる線上に位置す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】
前記第１頂部と前記第１面の前記第２方向における前記他方側の端との間の傾斜は、前記第１頂部と前記第１面の前記第２方向における前記一方側の端との間の傾斜よりも急峻に構成される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】
前記第１頂部と前記仮想軸との前記第２方向の距離が、７ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記筐体の前記第２面は、前記第２面の前記第２方向における前記一方側の端及び前記他方側の端よりも前記第３方向の前記他方側に突出し、前記第２方向において前記操作部材の前記仮想軸よりも前記第２方向の前記他方側に位置する第２頂部を有する、
ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記第１頂部と前記第２頂部との前記第２方向の位置が同一であることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
画像光を生成する画像ユニットと、
前記画像ユニットによって生成された前記画像光を集光する第１光学部分と、前記第１光学部分によって集光された前記画像光を偏向し、第１方向の一方側に射出する第２光学部分とを有する光学系と、
前記画像ユニット及び光学系を保持する筐体であって、
前記第１方向と直交する第２方向に延び、且つ、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向の一方側の第１面、
前記第３方向の他方側の第２面、及び、
前記第１方向の他方側の第３面を有し、
前記第２方向の中心よりも一方側で、前記光学系の前記第２光学部分を保持する筐体と、
前記筐体の前記第３面に設けられ、前記第１方向に沿って延びる仮想軸を中心に回転可能な操作部材と、
前記画像ユニット及び前記第１光学部分の少なくとも一方と前記操作部材とに係合し、前記操作部材の回動に応じて、前記画像ユニット及び前記第１光学部分を相対的に移動させる調節機構と、
を備え、
前記筐体の前記第１面は、第１位置と第２位置との間に亙って延びる第１部分と、前記第２位置と第３位置との間に亙って延びる第２部分とを少なくとも有し、
前記第１位置は、前記第２方向の中心よりも他方側に位置し、
前記第２位置は、前記第１位置よりも前記第２方向の前記一方側、前記第１位置よりも前記第３方向の前記一方側、及び、前記操作部材の前記仮想軸よりも前記第２方向の他方側に位置し、
前記第３位置は、前記第２位置よりも前記第２方向の前記一方側に位置し、
前記第１面上を前記第２方向に沿って前記第１位置から前記第２位置を通過して前記第３位置まで移動する仮想的な第１移動点における法線の方向は、前記第１移動点が前記第２位置を通過するときに不連続に変化することを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
前記第３位置は、更に、前記第２位置よりも前記第３方向の前記他方側に位置することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記第２位置は、前記第１方向に沿って延びる線上に位置することを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記第１部分のうち前記第２位置との間の前記第２方向における長さが所定長の位置である第１特定位置と前記第２位置とを結んだ第１線分と、前記第２方向とのなす角度の鋭角である第１角度は、前記第２部分のうち前記第２位置との間の前記第２方向における長さが前記所定長の位置である第２特定位置と前記第２位置とを結んだ第２線分と、前記第２方向とのなす角度の鋭角である第２角度よりも大きい
ことを特徴とする請求項７から９の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記第２位置と前記仮想軸との前記第２方向の距離が、７ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７から１０の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記筐体の前記第２面は、第４位置と第５位置との間に亙って延びる第３部分と、前記第５位置と第６位置との間に亙って延びる第４部分とを少なくとも有し、
前記第４位置は、前記第２方向の中心よりも前記他方側に位置し、
前記第５位置は、前記第４位置よりも前記第２方向の前記一方側、前記第４位置よりも前記第３方向の前記他方側、及び、前記操作部材の前記仮想軸よりも前記第２方向の前記他方側に位置し、
前記第６位置は、前記第５位置よりも前記第２方向の前記一方側に位置し、
前記第２面上を前記第２方向に沿って前記第４位置から前記第５位置を通過して前記第６位置まで移動する仮想的な第２移動点における法線の方向は、前記第２移動点が前記第５位置を通過するときに不連続に変化することを特徴とする請求項７から１１の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記第２位置と前記第５位置との前記第２方向の位置が同一であることを特徴とする請求項１２に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記操作部材の前記第３方向の前記一方側の端部は、前記第１面よりも、前記第３方向の前記他方側に配置されたことを特徴とする請求項１から１３の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項１５】
第１方向と直交する第２方向に延び、且つ、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向の一方側の第１面、前記第３方向の他方側の第２面、及び、前記第１方向の他方側の第３面を有し、光学系によって集光された画像光を、前記第２方向の中心よりも一方側から、前記第１方向の一方側に向けて射出させる筐体と、
前記筐体の前記第３面に設けられ、前記第１方向に沿って延びる仮想軸を中心に回転可能な操作部材と、
前記操作部材の回動に応じて前記画像光を調節する調節部と、
を備え、
前記筐体の前記第１面は、第１位置と第２位置との間に亙って延びる第１部分と、前記第２位置と第３位置との間に亙って延びる第２部分とを少なくとも有し、
前記第１位置は、前記第２方向の中心よりも他方側の位置を示し、
前記第２位置は、前記第１位置よりも前記第２方向の前記一方側、前記第１位置よりも前記第３方向の前記一方側、及び、前記操作部材の前記仮想軸よりも前記第２方向の前記他方側の位置を示し、
前記第３位置は、前記第２位置よりも前記第２方向の前記一方側の位置を示し、
前記第１面上を前記第２方向に沿って前記第１位置から前記第２位置を通過して前記第３位置まで移動する仮想的な第１移動点における法線の方向は、前記第１移動点が前記第２位置を通過するときに不連続に変化することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１６】
請求項１から１５の何れかに記載の前記画像表示装置と、
頭部に装着可能に構成される装着具と、
前記装着具と前記画像表示装置とを接続する接続機構と、
を備えたことを特徴とする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、ユーザの頭部に装着された状態で使用される画像表示装置、及び、ヘッドマウントディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種調整を行うためのダイヤルを備えたヘッドマウントディスプレイ（以下、「ＨＭＤ」という。）が知られている。特許文献１は、画像出力部を備えたＨＭＤを開示する。画像出力部は、ＨＭＤがユーザに装着された状態で、ユーザの片方の眼の前に配置される。画像出力部は、ケース、視度調整ツマミ、及び、電気−光変換器を有する。視度調整ツマミは、ケースのうち、ユーザと対向する対向面と反対側の面に回転可能に設けられる。電気−光変換器は、ケース内部に設けられ、電気信号に応じて画像光を形成させる。電気−光変換器の位置は、視度調整ツマミの回転に応じて変化する。ユーザは、視度調整ツマミを回転させることによって、電気−光変換器によって形成される画像光にピントがあうように、視度を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２８６８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のＨＭＤを装着したユーザが、視度調整ツマミを片手で操作する場合、ケースを指で保持すると考えられる。例えば、ユーザは、画像出力部のケースの下面に親指を接触させ、且つ、上面に中指又は人差し指を接触させる。そしてユーザは、中指又は薬指で視度調整ツマミを回転させることが考えられる。なお、ユーザから視度調整ツマミが見えないため、ユーザは、手探りで視度調整ツマミを操作すると思われる。
【０００５】
視度調整ツマミを回転させる中指又は薬指と、視度調整ツマミとの位置関係は、ユーザがケースを保持する指の位置、より詳細には、ケースに接触した親指及び人差し指又は中指のケースに対する位置に応じて変化する。そのため、ケースに対する親指及び人差し指又は中指の位置によっては、視度調整ツマミに中指又は薬指が届かなかったり、視度調整ツマミを回転させるために中指又は薬指を過度に曲げる必要があったりする場合がある。これらの場合、ユーザによる視度調整ツマミの手探りでの操作が困難となる可能性がある。
【０００６】
本発明の目的は、各種調整用の操作部材をユーザに容易に操作させるために、筐体を適切な位置で保持することを補助することが可能な画像表示装置、及び、ヘッドマウントディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様に係る画像表示装置は、画像光を生成する画像ユニットと、前記画像ユニットによって生成された前記画像光を集光する第１光学部分と、前記第１光学部分によって集光された前記画像光を偏向し、第１方向の一方側に射出する第２光学部分とを有する光学系と、前記画像ユニット及び光学系を保持する筐体であって、前記第１方向と直交する第２方向に延び、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向の一方側を向く第１面と、前記第３方向の他方側を向く第２面と、前記第１面及び前記第２面と接続され、前記第１方向の他方側を向く第３面とを有し、前記第２方向の中心よりも一方側で、前記光学系の前記第２光学部分を保持する筐体と、前記筐体の前記第３面に設けられ、前記第１方向に沿って延びる仮想軸を中心に回転可能な操作部材と、前記画像ユニット及び前記第１光学部分の少なくとも一方と前記操作部材とに係合し、前記操作部材の回動に応じて、前記画像ユニット及び前記第１光学部分を相対的に移動させる調節機構と、を備え、前記筐体の前記第１面は、前記第１面の前記第２方向における前記一方側の端及び他方側の端よりも前記第３方向の前記一方側に突出し、前記第２方向において前記操作部材の前記仮想軸よりも前記第２方向の他方側に位置する第１頂部を有することを特徴とする。
【０００８】
上記の画像表示装置がユーザの眼前に保持され、ユーザが操作部材を片手で操作する場合を例に挙げる。この場合、ユーザは、筐体の第２面に親指を接触させ、且つ、第１面に中指又は人差し指を接触させて、筐体を保持することが考えられる。そしてユーザは、中指又は薬指で操作部材を回転させることが考えられる。操作部材を回転させる中指又は薬指と、操作部材との位置関係は、ユーザが筐体を保持する位置、より詳細には、筐体に接触した親指及び人差し指又は中指の第２方向の位置に応じて変化する。
【０００９】
ここで、第１面は第１頂部を有する。このため、ユーザは、筐体を保持するために中指又は人差し指を第１面に接触させたときに、第１面を見なくても第１頂部を特定できる。更に、第１頂部は、操作部材の仮想軸よりも第２方向の他方側に配置される。従って、第１頂部と仮想軸との離隔の程度を調整することによって、操作部材を回転させるために中指又は薬指を過度に曲げなければならなかったり、中指又は薬指が操作部材に届かなくなったりすることを抑制できる。このように、画像表示装置は、適切な位置でユーザに筐体を保持させることによって、操作部材をユーザに容易に操作させることが可能となる。
【００１０】
第１態様において、前記第１頂部は、前記第１方向に沿って延びる線上に位置してもよい。この場合、第１頂部の第２方向の位置は一点に定まり、第２方向に広がりを持たない。このためユーザは、筐体を保持するために中指又は人差し指を第１面に接触させたときの第２方向の位置を詳細に特定できる。
【００１１】
第１態様において、前記第１頂部と前記第１面の前記第２方向における前記他方側の端との間の傾斜は、前記第１頂部と前記第１面の前記第２方向における前記一方側の端との間の傾斜よりも急峻に構成されてもよい。なお、ユーザが第１頂部に中指又は人差し指を接触させるとき、中指又は人差し指は曲折する。曲折した中指又は人差し指は、第１面のうち第１頂部よりも第２方向の他方側の部分に自然に沿う。このため、ユーザは、親指と中指又は人差し指によって筐体を保持したときに、中指又は人差し指を第１面に違和感なく沿わせることができるので、筐体を安定して保持させることができる。
【００１２】
第１態様において、前記第１頂部と前記仮想軸との前記第２方向の距離が、７ｍｍ以上１５ｍｍ以下であってもよい。この場合、ユーザは、親指と中指又は人差し指で筐体を保持した状態で、操作部材を回転させるために中指又は薬指を過度に曲げなければならなかったり、中指又は薬指が操作部材に届かなくなったりすることを適切に抑制できる。
【００１３】
第１態様において、前記筐体の前記第２面は、前記第２面の前記第２方向における前記一方側の端及び前記他方側の端よりも前記第３方向の前記他方側に突出し、前記第２方向において前記操作部材の前記仮想軸よりも前記第２方向の前記他方側に位置する第２頂部を有してもよい。ユーザは、通常、筐体の第２面に親指を接触させて筐体を保持する。ここで、第２面は第２頂部を有する。このため、ユーザは、筐体を保持するために親指を第２面に接触させたときに、第２面を見なくても第２頂部を特定できる。更に、第２頂部は、操作部材の仮想軸よりも第２方向の他方側に配置される。従って、第２頂部と仮想軸との離隔の程度を調整することによって、操作部材を回転させるために中指又は薬指を過度に曲げなければならなかったり、中指又は薬指が操作部材に届かなくなったりすることを抑制できる。このように、画像表示装置は、適切な位置でユーザに筐体を保持させることによって、操作部材をユーザに容易に操作させることが可能となる。
【００１４】
第１態様において、前記第１頂部と前記第２頂部との前記第２方向の位置が同一であってもよい。この場合、ユーザは、第１面に接触させる中指又は人差し指と、第２面に接触させる親指を過度に曲げることなく自然な状態で筐体を保持できる。
【００１５】
本発明の第２態様に係る画像表示装置は、画像光を生成する画像ユニットと、前記画像ユニットによって生成された前記画像光を集光する第１光学部分と、前記第１光学部分によって集光された前記画像光を偏向し、第１方向の一方側に射出する第２光学部分とを有する光学系と、前記画像ユニット及び光学系を保持する筐体であって、前記第１方向と直交する第２方向に延び、且つ、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向の一方側の第１面、前記第３方向の他方側の第２面、及び、前記第１方向の他方側の第３面を有し、前記第２方向の中心よりも一方側で、前記光学系の前記第２光学部分を保持する筐体と、前記筐体の前記第３面に設けられ、前記第１方向に沿って延びる仮想軸を中心に回転可能な操作部材と、前記画像ユニット及び前記第１光学部分の少なくとも一方と前記操作部材とに係合し、前記操作部材の回動に応じて、前記画像ユニット及び前記第１光学部分を相対的に移動させる調節機構と、を備え、前記筐体の前記第１面は、第１位置と第２位置との間に亙って延びる第１部分と、前記第２位置と第３位置との間に亙って延びる第２部分とを少なくとも有し、前記第１位置は、前記第２方向の中心よりも他方側に位置し、前記第２位置は、前記第１位置よりも前記第２方向の前記一方側、前記第１位置よりも前記第３方向の前記一方側、及び、前記操作部材の前記仮想軸よりも前記第２方向の他方側に位置し、前記第３位置は、前記第２位置よりも前記第２方向の前記一方側に位置し、前記第１面上を前記第２方向に沿って前記第１位置から前記第２位置を通過して前記第３位置まで移動する仮想的な第１移動点における法線の方向は、前記第１移動点が前記第２位置を通過するときに不連続に変化することを特徴とする。
【００１６】
上記の画像表示装置がユーザの眼前に保持され、ユーザが操作部材を片手で操作する場合を例に挙げる。この場合、ユーザは、筐体の第２面に親指を接触させ、且つ、第１面に中指又は人差し指を接触させて、筐体を保持することが考えられる。そしてユーザは、中指又は薬指で操作部材を回転させることが考えられる。操作部材を回転させる中指又は薬指と、操作部材との位置関係は、ユーザが筐体を保持する位置、より詳細には、筐体に接触した親指及び人差し指又は中指の第２方向の位置に応じて変化する。
【００１７】
ここで、第１面は、第２位置で接続する第１部分及び第２部分を有する。又、第１面上の法線は、第２位置で不連続となる。このため、ユーザは、筐体を保持するために中指又は人差し指を第１面に接触させたときに、第１面を見なくても第２位置を特定できる。更に、第２位置は、操作部材の仮想軸よりも第２方向の他方側に配置される。従って、第２位置と仮想軸との離隔の程度を調整することによって、操作部材を回転させるために中指又は薬指を過度に曲げなければならなかったり、中指又は薬指が操作部材に届かなくなったりすることを抑制できる。このように、画像表示装置は、適切な位置でユーザに筐体を保持させることによって、操作部材をユーザに容易に操作させることが可能となる。
【００１８】
第２態様において、前記第３位置は、更に、前記第２位置よりも前記第３方向の前記他方側に位置してもよい。この場合、ユーザは、筐体を保持するために中指又は人差し指を第１面に接触させたときに、第２位置を特定し易くなる。このため、画像表示装置は、適切な位置でユーザに筐体を容易に保持させることができる。
【００１９】
第２態様において、前記第２位置は、前記第１方向に沿って延びる線上に位置してもよい。この場合、第２位置の第２方向の位置は一点に定まり、第２方向に広がりを持たない。このためユーザは、筐体を保持するために中指又は人差し指を第１面に接触させたときの第２方向の位置を詳細に特定できる。
【００２０】
第２態様において、前記第１部分のうち前記第２位置との間の第２方向における長さが所定長の位置である第１特定位置と前記第２位置とを結んだ第１線分と、前記第２方向とのなす角度である第１角度の鋭角は、前記第２部分のうち前記第２位置との間の第２方向における長さが前記所定長の位置である第２特定位置と前記第２位置とを結んだ第２線分と、前記第２方向とのなす角度である第２角度の鋭角よりも大きくてもよい。この場合、第１部分の傾斜は、第２部分の傾斜よりも急峻になる。なお、ユーザが第２位置に中指又は人差し指を接触させるとき、中指又は人差し指は曲折する。曲折した中指又は人差し指は、第１面の第１部分に自然に沿う。このため、ユーザは、親指と中指又は人差し指によって筐体を保持したときに、中指又は人差し指を第１部分に違和感なく沿わせることができるので、筐体を安定して保持させることができる。
【００２１】
第２態様において、前記第２位置と前記仮想軸との前記第２方向の距離が、７ｍｍ以上１５ｍｍ以下であってもよい。この場合、ユーザは、親指と中指又は人差し指で筐体を保持した状態で、操作部材を回転させるために中指又は薬指を過度に曲げなければならなかったり、中指又は薬指が操作部材に届かなくなったりすることを適切に抑制できる。
【００２２】
第２態様において、前記筐体の前記第２面は、第４位置と第５位置との間に亙って延びる第３部分と、前記第５位置と第６位置との間に亙って延びる第４部分とを少なくとも有し、前記第４位置は、前記第２方向の中心よりも前記他方側に位置し、前記第５位置は、前記第４位置よりも前記第２方向の前記一方側、前記第４位置よりも前記第３方向の前記他方側、及び、前記操作部材の前記仮想軸よりも前記第２方向の前記他方側に位置し、前記第６位置は、前記第５位置よりも前記第２方向の前記一方側に位置し、前記第２面上を前記第２方向に沿って前記第４位置から前記第５位置を通過して前記第６位置まで移動する仮想的な第２移動点における法線の方向は、前記第２移動点が前記第５位置を通過するときに不連続に変化してもよい。ユーザは、通常、筐体の第２面に親指を接触させて筐体を保持する。ここで、第２面は、第５位置で接続される第３部分及び第４部分を有する。又、第２面上の法線は、第５位置で不連続となる。このため、ユーザは、筐体を保持するために親指を第２面に接触させたときに、第２面を見なくても第５位置を特定できる。更に、第５位置は、操作部材の仮想軸よりも第２方向の他方側に配置される。従って、第５位置と仮想軸との離隔の程度を調整することによって、操作部材を回転させるために中指又は薬指を過度に曲げなければならなかったり、中指又は薬指が操作部材に届かなくなったりすることを抑制できる。このように、画像表示装置は、適切な位置でユーザに筐体を保持させることによって、操作部材をユーザに容易に操作させることが可能となる。
【００２３】
第２態様において、前記第２位置と前記第５位置との前記第２方向の位置が同一であってもよい。この場合、ユーザは、第１面に接触させる中指又は人差し指と、第２面に接触させる親指を過度に曲げることなく自然な状態で筐体を保持できる。
【００２４】
第１態様及び第２態様において、前記操作部材の前記第３方向の前記一方側の端部は、前記第１面よりも、前記第３方向の前記他方側に配置されてもよい。ユーザが中指又は人差し指を第１面に接触させて筐体を保持した場合、中指又は薬指は自然に曲折し、第３方向の他方側に伸びる。このため、ユーザは、親指と中指又は人差し指で筐体を保持した状態で、中指又は薬指を操作部材に容易に接触させ、操作部材を操作できる。
【００２５】
本発明の第３態様に係る画像表示装置は、第１方向と直交する第２方向に延び、且つ、前記第１方向及び前記第２方向と直交する第３方向の一方側の第１面、前記第３方向の他方側の第２面、及び、前記第１方向の他方側の第３面を有し、前記光学系によって集光された前記画像光を、前記第２方向の中心よりも一方側から、前記第１方向の一方側に向けて射出させる筐体と、前記筐体の前記第３面に設けられ、前記第１方向に沿って延びる仮想軸を中心に回転可能な操作部材と、前記操作部材の回動に応じて前記画像光を調節する調節部と、を備え、前記筐体の前記第１面は、第１位置と第２位置との間に亙って延びる第１部分と、前記第２位置と第３位置との間に亙って延びる第２部分とを少なくとも有し、前記第１位置は、前記第２方向の中心よりも他方側の位置を示し、前記第２位置は、前記第１位置よりも前記第２方向の前記一方側、前記第１位置よりも前記第３方向の前記一方側、及び、前記操作部材の前記仮想軸よりも前記第２方向の前記他方側の位置を示し、前記第３位置は、前記第２位置よりも前記第２方向の前記一方側の位置を示し、前記第１面上を前記第２方向に沿って前記第１位置から前記第２位置を通過して前記第３位置まで移動する仮想的な第１移動点における法線の方向は、前記第１移動点が前記第２位置を通過するときに不連続に変化することを特徴とする。第２態様によれば、請求項１と同様の効果を奏することができる。
【００２６】
本発明の第４態様に係るヘッドマウントディスプレイは、第１態様〜第３態様の何れかに係る画像表示装置と、頭部に装着可能に構成される装着具と、前記装着具と前記画像表示装置とを接続する接続機構と、を備えている。第４態様によれば、第１態様〜第３態様と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ＨＭＤ１を前方左斜め上側から見た斜視図である。
【図２】ＨＭＤ１を後方左斜め下側から見た斜視図である。
【図３】画像表示装置１１の右面図である。
【図４】画像表示装置１１の上面図である。
【図５】画像表示装置１１の正面図である。
【図６】画像表示装置１１の正面図である。
【図７】画像表示装置１１の正面図である。
【図８】筐体３を後方右斜め上側から見た斜視図である。
【図９】画像表示装置１１内の分解斜視図である。
【図１０】画像表示装置１１が使用者の左手５６のよって保持された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図１に示すように、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、以下、「ＨＭＤ」という。）１は、光学透過型のシースルーＨＭＤである。使用者の眼前の景色の光は、ハーフミラー６１Ａを透過することによって使用者の眼に直接導かれる。ＨＭＤ１の投影形式は、虚像投影型である。ハーフミラー６１Ａは、液晶パネル７２Ｂ（図９参照、後述）に表示された画像の光を、使用者の片側の眼に向けて反射させる。ＨＭＤ１は、使用者に対して、眼前の景色に画像を重ねて認識させることができる。ＨＭＤ１は、装着具８、接続具９、及び、画像表示装置１１を備える。以下、図の説明の理解を助けるため、画像表示装置１１の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側を定義する。画像表示装置１１の上側、下側、左側、及び、右側、前側、及び、後側は、例えば、図１の上側、下側、左斜め下側、右斜め上側、右斜め下側、及び、左斜め上側にそれぞれ対応する。画像表示装置１１の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側は、それぞれ、装着具８が着用された使用者にとって、上側、下側、右側、左側、前側、及び、後側に対応する。
【００２９】
＜装着具８＞
図１、図２に示すように、装着具８は、樹脂や金属（例えば、ステンレス）などの、可撓性を有する材質で構成される。装着具８は、第１部分８１及び第２部分８２、８３を有する。なお、以下では、理解を容易とするために、装着具８を第１部分８１及び第２部分８２、８３に区分して説明するが、装着具８は、第１部分８１及び第２部分８２、８３のそれぞれの部材に分かれておらず、全体として一体の部材である。
【００３０】
第１部分８１及び第２部分８２、８３は、それぞれ、湾曲した細長い板状部材である。第１部分８１は、装着具８のうち、位置８Ａと位置８Ｂとの間で左右方向に延びる部分である。第１部分８１は、前側に凸状に湾曲する。位置８Ａは、装着具８の左右方向中心８４よりも左側、且つ、前後方向中心８５よりも前側に配置される。位置８Ｂは、装着具８の左右方向中心８４よりも右側、且つ、前後方向中心８５よりも前側に配置される。第２部分８２は、装着具８のうち、位置８Ａから後側に延びる部分である。第２部分８３は、装着具８のうち、位置８Ｂから後側に延びる部分である。第２部分８２、８３は、それぞれ、後端部が互いに近づく方向に延びる。装着具８は、使用者の前頭部、右側頭部、及び、左側頭部のそれぞれに、第１部分８１、第２部分８２、８３を接触させた状態で、使用者の頭部に着用される。この状態で、第１部分８１は使用者の額に沿って左右方向に延びる。以下、装着具８のうち第１部分８１及び第２部分８２、８３で囲まれた側を、「装着具８の内側」といい、装着具８の内側と反対側を、「装着具８の外側」という。
【００３１】
＜接続具９＞
接続具９は略棒状である。接続具９は、樹脂や金属などで構成される。接続具９は、正面から見た状態で上下方向に延びる。より詳細には、図２に示すように、接続具９は上下方向に対して下端部が前方に傾斜する向きに延びる。接続具９の上端部は、ボールジョイント２１及び接続部材２６を介して装着具８に接続される。接続具９の下端部は、ボールジョイント２２及び接続部材２７を介して画像表示装置１１に接続される。画像表示装置１１は、接続具９によって装着具８に取り付けられる。即ち、接続具９、ボールジョイント２１、ボールジョイント２２、接続部材２６及び接続部材２７は、装着具８と画像表示装置１１とを接続する接続機構として機能する。接続具９は、装着具８から離隔した位置に画像表示装置１１を保持する。接続具９は、装着具８が使用者の頭部に着用された状態で、画像表示装置１１のハーフミラー６１Ａを、使用者の左眼の前方に配置させることができる。
【００３２】
＜ボールジョイント２１、２２、接続部材２６、２７＞
図１に示すように、接続部材２６は、連結部２６Ａ及び円柱部２６Ｂを有する。連結部２６Ａは、装着具８の位置８Ｂの内側、外側、及び、上側のそれぞれに接触する。連結部２６Ａは、装着具８に対して接続部材２６を着脱可能に連結する。円柱部２６Ｂは円柱状の部材である。円柱部２６Ｂは、連結部２６Ａのうち装着具８の外側に接触する部分から、装着具８の外側に突出する。ボールジョイント２１は、ソケット２１Ａ及びボールスタッド２１Ｂを有する。ソケット２１Ａは、円柱部２６Ｂの先端に接続される。ボールスタッド２１Ｂは、非図示の球体部と、その球体部から突出する棒状部とを有する。ボールスタッド２１Ｂの球体部は、ソケット２１Ａによって回転可能に保持される。ボールスタッド２１Ｂの棒状部は、球体部から装着具８の外側に向けて延びる。ボールスタッド２１Ｂの棒状部の先端は、接続具９の上端部に接続される。
【００３３】
図１、図２に示すように、接続部材２７は、前後方向に延びる略角柱状の部材である。接続部材２７の前面は、後述する画像表示装置１１の第４面３４（図８参照）に接続する。接続部材２７の上面、下面、及び、後面は湾曲する。ボールジョイント２２は、ソケット２２Ａ及び非図示のボールスタッドを有する。ソケット２２Ａは、接続部材２７の後端の右面に接続される。非図示のボールスタッドは、非図示の球体部と、その球体部から突出する非図示の棒状部とを有する。非図示のボールスタッドの球体部は、ソケット２２Ａによって回転可能に保持される。非図示のボールスタッドの棒状部は、球体部から右方向に延びる。ボールスタッドの先端は、接続具９の下端部に接続される。
【００３４】
＜画像表示装置１１＞
画像表示装置１１について説明する。画像表示装置１１は、筐体３、操作部材４、調節機構５（図９参照）、光学系６（図９参照）、画像ユニット７（図９参照）を有する。
【００３５】
＜筐体３＞
筐体３は、角が湾曲した略直方体状の形状を有する。筐体３は中空箱状である。図３に示すように、筐体３の上側、下側、前側、後側、及び、右側を、それぞれ、第１面３１、第２面３２、第３面３３、第４面３４、第５面３５という。なお、筐体３の左側は開放する。第１面３１及び第３面３３は、互いに接続される部分の近傍で湾曲する。第１面３１及び第３面３３は、段差なく連続的に繋がっている。第２面３２及び第３面３３は、互いに接続される部分の近傍で湾曲する。第２面３２及び第３面３３は、段差なく連続的に繋がっている。以下では、第１面３１と第３面３３との境界線３３１、及び、第２面３２と第３面３３との境界線３３２を、次のように定義する。筐体３の上下方向中心３Ａよりも上側且つ前後方向中心３Ｂよりも前側の部分の任意の点における法線のうち、水平面に対する角度θ１が４５度となる法線に対応する点を結んだ線を、境界線３３１とする。筐体３の上下方向中心３Ａよりも下側且つ前後方向中心３Ｂよりも前側の部分の任意の点における法線のうち、水平面に対する角度θ２が４５度となる法線に対応する点を結んだ線を、境界線３３２とする。
【００３６】
＜第１面３１＞
図４に示すように、第１面３１は、左右方向に長い板状である。第１面３１の右端及び左端は、何れも、左斜め後ろから右斜め前に向けて延びる。第１面３１の右端及び左端は、前後方向に対して傾斜する。以下、第１面３１の右端の位置を、「第１位置３１１」という。第１面３１の左端の位置を、「第３位置３１３」という。第１面３１は、第１部分３１Ａ及び第２部分３１Ｂを有する。第１部分３１Ａは、第１位置３１１から左側に向けて延びる。第２部分３１Ｂは、第３位置３１３から右側に向けて延びる。図５に示すように、第１部分３１Ａ及び第２部分３１Ｂは、それぞれ、上側に湾曲する。第１部分３１Ａの左端と第２部分３１Ｂの右端とは、第２位置３１２で接続する。図４に示すように、第２位置３１２は、前後方向に沿って延びる仮想線３１２Ａ上に配置される。このため、図５に示すように、第１面３１は、第１面３１の右端及び左端よりも上側に突出する頂部としての第２位置３１２を有する。より具体的に、前側から見た場合の第１面３１は、第２位置３１２を頂点とした峰状となる。第１位置３１１及び第２位置３１２は、筐体３の左右方向中心３Ｃよりも右側に配置される。第３位置３１３は、筐体３の左右方向中心３Ｃよりも左側に配置される。
【００３７】
第１部分３１Ａ及び第２部分３１Ｂについて詳細に説明する。図６に示すように、第２位置３１２上の任意の比較点Ｐを定義する。第１部分３１Ａのうち比較点Ｐに対して右方向に沿って所定間隔で等間隔に配置された比較点Ｑ１〜Ｑ５を定義する。第２部分３１Ｂのうち比較点Ｐに対して左方向に沿って所定間隔で等間隔に配置された比較点Ｒ１〜Ｒ８を定義する。この場合、比較点Ｐは、比較点Ｑ１〜Ｑ５、及び、比較点Ｒ１〜Ｒ８よりも上側に配置される。言い換えれば、第１面３１は、第２位置３１２において左右方向の何れの位置よりも上側に突出する。
【００３８】
又、第１位置３１１から第２位置３１２を通過して第３位置３１３まで、比較点Ｑ５、Ｑ４、Ｑ３、Ｑ２、Ｑ１、Ｐ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８の順で選択し、それぞれの比較点における法線の方向を比較する。この場合、選択される比較点の位置が、第１部分３１Ａから第２部分３１Ｂに変化するとき、言い換えれば、選択される比較点の位置が第２位置３１２を通過するとき、法線の方向は、上方向に対して右側に傾斜した方向から、上方向に対して左側に傾斜した方向に変化する。なお、ここで上方向とは、例えば、ハーフミラー６１Ａの左端に沿って、第２面３２側から第１面３１側に向けて延びる方向である。即ち、選択される比較点がＱ５からＱ１まで順番に変化するときに、法線の方向は、上方向に対して右側に傾斜した状態で連続的に変化する。そして、比較点Ｑ１、Ｐ、Ｒ１の順で変化するときに、法線の方向は、上方向に対して右側に傾斜した状態から、上方向に対して左側に傾斜した状態に不連続に変化する。そして、法線の方向は、選択される比較点がＲ１からＲ８まで順番に変化するときに、上方向に対して左側に傾斜した状態で連続的に変化する。言い換えれば、比較点Ｑ１、Ｐ、Ｒ１の順で変化するときに、法線の方向は、ハーフミラー６１Ａの左端に沿って第２面３２側から第１面３１側に向けて延びる方向に対して右側に傾斜した状態から、ハーフミラー６１Ａの左端に沿って第２面３２側から第１面３１側に向けて延びる方向に対して左側に傾斜した状態に不連続に変化する。
【００３９】
又、図７に示すように、比較点Ｐからの距離が等しい比較点Ｑ１，Ｒ１について、比較点Ｐとの間を結ぶ線分と、比較点Ｐを通って左右方向に延びる線分３Ｕとのなす角度の鋭角を、それぞれ、第１角度θ１１、及び、第２角度θ２１と定義する。比較点Ｐからの距離が等しい比較点Ｑ２，Ｒ２について、比較点Ｐとの間を結ぶ線分と線分３Ｕとのなす角度の鋭角を、それぞれ、第１角度θ１２、及び、第２角度θ２２と定義する。比較点Ｐからの距離が等しい比較点Ｑ３，Ｒ３について、比較点Ｐとの間を結ぶ線分と線分３Ｕとのなす角度の鋭角を、それぞれ、第１角度θ１３、及び、第２角度θ２３を定義する。この場合、第１角度θ１１は第２角度θ２１より大きい。第１角度θ１２は第２角度θ２２より大きい。第１角度θ１３は第２角度θ２３より大きい。なお、図示されていないが、比較点Ｐからの距離が等しい比較点Ｑｎ，Ｒｎ（ｎ＝１〜５）について、比較点Ｐとの間を結ぶ線分と線分３Ｕとのなす角度の鋭角を、それぞれ、第１角度θ１ｎ、及び、第２角度θ２ｎと定義した場合、第１角度θ１ｎは第２角度θ２ｎより大きい。従って、左右方向に対する第１部分３１Ａの傾きは、左右方向に対する第２部分３１Ｂの傾きよりも急峻になる。なお、第１部分３１Ａ及び第２部分３１Ｂの傾きは、比較点Ｐから左右方向に等距離離間した所定位置における、比較点Ｐとその所定位置との上下方向の距離とも理解できる。
【００４０】
＜第２面３２＞
図３、図５に示すように、第２面３２の形状は、第１面３１と上下対象である。図５に示すように、第２面３２は、第４位置３２１、第５位置３２２、第６位置３２３、第３部分３２Ａ、及び、第４部分３２Ｂを有する。第４位置３２１、第５位置３２２、第６位置３２３、第３部分３２Ａ、及び、第４部分３２Ｂは、それぞれ、第１面３１の第１位置３１１、第２位置３１２、第３位置３１３、第１部分３１Ａ、及び、第２部分３１Ｂに対応する。第５位置３２２は、第２面３２の右端及び左端よりも下側に突出する頂部を形成する。図５に示すように、第２位置３１２と第５位置３２２との左右方向の位置は一致する。
【００４１】
第３部分３２Ａは、第４位置３２１から左側に向けて延びる。第４部分３２Ｂは、第６位置３２３から右側に向けて延びる。第３部分３２Ａ及び第４部分３２Ｂは、それぞれ、下側に湾曲する。第３部分３２Ａの左端と第４部分３２Ｂの右端とは、第５位置３２２で接続する。第５位置３２２は、前後方向に沿って延びる仮想線上に配置される。第４位置３２１及び第５位置３２２は、筐体３の左右方向中心３Ｃよりも右側に配置される。第６位置３２３は、筐体３の左右方向中心３Ｃよりも左側に配置される。
【００４２】
第３部分３２Ａ及び第４部分３２Ｂについて詳細に説明する。図６に示すように、第５位置３２２上の任意の比較点Ｓを定義する。第３部分３２Ａのうち比較点Ｓに対して右方向に沿って所定間隔で等間隔に配置された比較点Ｔ１〜Ｔ５を定義する。第４部分３２Ｂのうち比較点Ｓに対して左方向に沿って所定間隔で等間隔に配置された比較点Ｕ１〜Ｕ８を定義する。この場合、比較点Ｓは、比較点Ｔ１〜Ｔ５、及び、比較点Ｕ１〜Ｕ８よりも下側に配置される。言い換えれば、第２面３２は、第５位置３２２において左右方向の何れの位置よりも下側に突出する。
【００４３】
又、第４位置３２１から第５位置３２２を通過して第６位置３２３まで、比較点Ｔ５、Ｔ４、Ｔ３、Ｔ２、Ｔ１、Ｓ、Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４、Ｕ５、Ｕ６、Ｕ７、Ｕ８の順で選択し、それぞれの比較点における法線の方向を比較する。この場合、選択される比較点の位置が、第３部分３２Ａから第４部分３２Ｂに変化するとき、言い換えれば、選択される比較点の位置が第５位置３２２を通過するとき、法線の方向は、下方向に対して右側に傾斜した方向から、下方向に対して左側に傾斜した方向に変化する。即ち、選択される比較点がＴ５からＴ１まで順番に変化するときに、法線の方向は、下方向に対して右側に傾斜した状態で連続的に変化する。そして、比較点Ｔ１、Ｓ、Ｕ１の順で変化するときに、法線の方向は、下方向に対して右側に傾斜した状態から、下方向に対して左側に傾斜した状態に不連続に変化する。そして、法線の方向は、選択される比較点がＵ１からＵ８まで順番に変化するときに、下方向に対して左側に傾斜した状態で連続的に変化する。
【００４４】
又、比較点Ｓからの距離が等しい比較点Ｔｎ，Ｕｎについて、比較点Ｓとの間を結ぶ線分と、比較点Ｓを通って左右方向に延びる線分とのなす角度の鋭角を、それぞれ、第３角度θ３ｎ、及び、第４角度θ４ｎと定義した場合、第３角度θ３ｎは第４角度θ４ｎより大きい。従って、左右方向に対する第３部分３２Ａの傾きは、左右方向に対する第４部分３２Ｂの傾きよりも急峻になる。
【００４５】
＜第３面３３＞
図５に示すように、第３面３３は、左右方向に長い板状である。図３に示すように、第３面３３は前側に湾曲する。図５に示すように、第３面３３の左端は、上下方向両端部から上下方向中心３Ａに向けて右側に凹み、略円弧を形成する。第３面３３の左端の円弧で囲まれた部分の後側に、ハーフミラー６１Ａが配置される。第３面３３には、前後方向に貫通する穴３３Ａ（図８、図９参照）が形成され、その周囲に溝３３Ｂ（図９参照）が形成される。穴３３Ａの中心は、上下方向中心３Ａに一致し、且つ、左右方向中心３Ｃよりも左側に位置する。後述する操作部材４は、前側から溝３３Ｂに嵌る。後述する調節機構５（図９参照）は、穴３３Ａに後側から進入し、操作部材４の後面に接続する。第３面３３は、操作部材４を回転可能に支持する。
【００４６】
＜第４面３４、第５面３５＞
図８に示すように、第４面３４は、左右方向に長い板状である。第４面３４の左右方向の長さは、第１面３１、第２面３２、及び、第３面３３のそれぞれの左右方向の長さよりも短い。図３に示すように、第４面３４は、第１面３１及び第２面３２のそれぞれの後端の間を上下方向に延びる。図４に示すように、第４面３４の左端と、第３面３３の左端のうち最も右側に凹んだ部分との左右方向の位置は略同一である。図８に示すように、第４面３４の左端部に２つの穴３４Ａが形成される。第４面３４の右端部に、３つの穴３４Ｂが形成される。第５面３５は、第４面３４の右端から前方に延びる。第５面３５の前端に、右側に延びる板状部３６が設けられる。板状部３６には、上下方向に並んだ２つの穴３６Ａが形成されている。板状部３６の右端に、左側に凹んだ凹部３６Ｂが形成される。
【００４７】
筐体３は、第１筐体３０Ａ及び第２筐体３０Ｂを組み合わせることによって形成される。第１筐体３０Ａは、第１面３１、第２面３２、及び、第３面３３を有する。第２筐体３０Ｂは、第４面３４及び第５面３５を有する。第４面３４の２つの穴３４Ａのそれぞれは、第１筐体３０Ａに第２筐体３０Ｂを取り付けるためのネジを通す。第４面３４の３つの穴３４Ｂのそれぞれは、画像表示装置１１に接続部材２７（図２参照）を取り付けるためのネジを通す。板状部３６の２つの穴３６Ａのそれぞれは、第１筐体３０Ａに第２筐体３０Ｂを取り付けるためのネジを通す。板状部３６の凹部３６Ｂには、図３、図４に示すように、通信線３７が挿通される。通信線３７は、第５面３５の右側を通過して前後方向に延びる。ＨＭＤ１は、外部機器（図示略）と通信線３７を介して接続される。外部機器は、ＨＭＤ１に画像データを出力する。
【００４８】
＜画像ユニット７＞
画像ユニット７は、通信線３７（図３、図４参照）を介して外部機器から受信した画像データに応じた画像の画像光を生成し、射出する。図９に示すように、画像ユニット７は、第１保持部材７１、液晶表示装置７２、及び、第２保持部材７３を有する。
【００４９】
第１保持部材７１は、第１部材７１Ａ、及び、第２部材７１Ｂを有する。第１部材７１Ａは、左右方向に延び且つ左右両側が開放した中空の略円柱状の部材である。第２部材７１Ｂは、左右方向に延び、且つ、上側の側面を有さない、左右両側が開放した中空の略四角柱状の部材である。第１保持部材７１は、筐体３に対する固定的な位置に保持される。
【００５０】
液晶表示装置７２は、ガラス基板７２Ａ及び液晶パネル７２Ｂを有する。ガラス基板７２Ａ及び液晶パネル７２Ｂは、第１保持部材７１の第２部材７１Ｂの内側に配置される。液晶パネル７２Ｂは矩形状の周知の液晶パネルである。液晶パネル７２Ｂは、左面に画像を表示させることによって、画像光を生成する。ガラス基板７２Ａは、液晶パネル７２Ｂの左側に設けられ、液晶パネル７２Ｂの表示面を保護する。例えば、液晶パネル７２Ｂが反射型液晶の場合、光源（非図示）からの光が液晶パネル７２Ｂに入射する。液晶パネル７２Ｂは、入射した光を反射することで、画像光を生成する。液晶パネル７２Ｂによって生成された画像光は、ガラス基板７２Ａを左側に透過する。
【００５１】
第２保持部材７３は、基板保持部分７３Ａ及び制御基板７３Ｂを有する。基板保持部分７３Ａは、液晶表示装置７２の液晶パネル７２Ｂの右側に配置される。制御基板７３Ｂは、基板保持部分７３Ａの右側に配置される。制御基板７３Ｂは、フレキシブルプリント基板（図示略）を介して液晶パネル７２Ｂに接続される。制御基板７３Ｂに通信線３７（図３、図４参照）が接続される。制御基板７３Ｂは、外部機器から送信された画像データを、通信線３７を介して受信する。制御基板７３Ｂは、フレキシブルプリント基板を介して液晶パネル７２Ｂに制御信号を出力することによって、画像データに応じた画像を液晶パネル７２Ｂに表示させる。
【００５２】
なお、本発明において、液晶パネル７２Ｂの代わりに、Digital Mirror Device（ＤＭＤ）、有機ＥＬ等の二次元表示装置が用いられてもよい。更に、２次元的に走査された光を使用者の網膜上に投影する網膜走査型の投影装置（Retinal Scanning Display）が用いられてもよい。
【００５３】
＜光学系６＞
光学系６は、偏向ユニット６１及びレンズユニット６２を有する。レンズユニット６２は、画像ユニット７から射出された画像光を、偏向ユニット６１のハーフミラー６１Ａに導く。レンズユニット６２は、第１部材６２Ａ、及び、第２部材６２Ｂを有する。第１部材６２Ａは、左右方向に延び、且つ、上下に平坦面を有する、左右両側が開放した中空の略円柱状の部材である。第１部材６２Ａの内側に複数のレンズが固定される。第１部材６２Ａの前面に、前方に向けて突出する第１凸部６２１が設けられる。第１凸部６２１は円柱状である。第１凸部６２１は、後述する調節機構５のカム溝に嵌る。第１部材６２Ａの後面に、後方に向けて突出する第２凸部（図示略）が設けられる。第２凸部は、左右方向に長い棒状である。第２凸部は、第４面３４の前側に設けられた溝３４Ｃに嵌る。レンズユニット６２は、第２凸部が溝３４Ｃに沿って移動することに応じて左右方向に移動可能である。
【００５４】
第２部材６２Ｂは、左右方向に延び、且つ、上下に平坦部を有する、左右両側が開放した中空の略円柱状の部材である。第２部材６２Ｂは第１部材６２Ａの右側に設けられる。第２部材６２Ｂの半径は第１部材７１Ａの半径よりも僅かに小さい。第２部材６２Ｂの少なくとも一部は、画像ユニット７の第１部材７１Ａの内側に嵌る。画像ユニット７によって生成された画像光は、第２部材６２Ｂの内部に右側から入射し、第１部材６２Ａ及び第２部材６２Ｂ内部を通過し、第１部材６２Ａの左端から左側に向けて射出する。複数のレンズは、右側から入射する画像光を集光し、左側に出射させる。
【００５５】
偏向ユニット６１は、レンズユニット６２の左側に配置される。偏向ユニット６１は、ハーフミラー６１Ａ及びホルダ６１Ｂを有する。図１に示すように、ハーフミラー６１Ａは矩形板状である。ハーフミラー６１Ａは、例えば、透明な樹脂やガラスの基板上に、アルミや銀などの金属を所定の反射率（例えば５０％）となるように蒸着することで構成される。ハーフミラー６１Ａは、レンズユニット６２を通過して右側から入射する画像光を、後側に偏向させることができる。ハーフミラー６１Ａによって偏向された画像光は、第４面３４の左端よりも左側を通過する。画像光は、筐体３の左端から後側に射出される。使用者の眼は、筐体３から後方に射出された画像光に基づいて、虚像を視認できる。又、ハーフミラー６１Ａは、前側から入射した外界の光を後側に透過させることができる。ホルダ６１Ｂはハーフミラー６１Ａを保持する。ホルダ６１Ｂは、筐体３の第１面３１の左端部の下面、及び、第２面３２の左端部の上面によって、上下方向から挟まれる。図５に示すように、偏向ユニット６１は、筐体３の左右方向中心３Ｃよりも左側に配置される。
【００５６】
なお、本発明において、ハーフミラー６１Ａの代わりに、画像光を後側に全反射させることが可能な反射部材が用いられてもよい。又、ハーフミラー６１Ａの代わりに、プリズムや回折格子のような光路偏向部材が用いられてもよい。
【００５７】
＜操作部材４＞
図９に示すように、操作部材４は円形板状である。操作部材４の一方の面は前方向を向き、他方の面は後方向を向く。操作部材４の中心軸４Ａは前後方向に延びる。操作部材４は、中心軸４Ａを中心として回転可能である。操作部材４の側面４Ｂには、前後方向に延びる複数の凹凸が設けられている。凹凸は、使用者が指を側面４Ｂに接触させて力を加えた場合に、操作部材４に対して指が滑ることを防止する。操作部材４は、筐体３の第３面３３に設けられた溝３３Ｂに嵌る。図５に示すように、操作部材４の中心軸４Ａは、筐体３の左右方向中心３Ｃよりも左側に配置される。このため、中心軸４Ａは、筐体３の第１面３１の第２位置３１２、及び、第２面３２の第５位置３２２よりも左側に配置されることになる。図６に示すように、筐体３の第１面３１の第２位置３１２及び第２面３２の第５位置３２２と、中心軸４Ａとの左右方向の長さＤは、１０ｍｍである。操作部材４の上端は、第１面３１と第３面３３との境界線３３１よりも下側に配置される。操作部材４の下端は、第２面３２と第３面３３との境界線３３２よりも上側に配置される。なお、操作部材４の上端と境界線３３１との間の上下方向の長さ、及び、操作部材４の下端と境界線３３２との間の上下方向の長さは、６ｍｍに設定される。
【００５８】
＜調節機構５＞
図９に示すように、調節機構５は円形板状である。調節機構５の一方の面は前方向を向き、他方の面は後方向を向く。調節機構５は、円形の中心付近から前側に突出する突出部５Ａを有する。突出部５Ａは、第３面３３の穴３３Ａに後側から進入し、第３面３３から前側に突出する。突出部５Ａの前端部は、操作部材４の後面の嵌合溝（図示略）に嵌合する。これによって、操作部材４及び調節機構５は、第３面３３を前後両側から挟む。調節機構５は、操作部材４と一体となって回転可能である。なお、操作部材４及び調節機構５は一体に形成されてもよい。
【００５９】
調節機構５の後面にカム溝（図示外）が設けられる。カム溝は、調節機構５の後面の一部が前側に凹むことによって形成される。カム溝は、調節機構５の円形中心を中心として渦巻き状に延びる。カム溝には、レンズユニット６２の第１凸部６２１が後方から嵌る。操作部材４の回転に応じて調節機構５が回転した場合、カム溝は、レンズユニット６２の第１凸部６２１に対して力を作用させる。操作部材４が、前側から見た状態で時計回りに回転した場合、レンズユニット６２は右側に移動する。操作部材４が、前側からみた状態で反時計回りに回転した場合、レンズユニット６２は左側に移動する。
【００６０】
＜動作概要（ピント調節）＞
ＨＭＤ１の動作概要について説明する。初めに使用者は、ＨＭＤ１の装着具８（図１参照）を頭部に着用する。図１０に示すように、使用者は、画像表示装置１１の筐体３の第２面３２に、左手５６の親指５７を接触させ、第１面３１に、左手の人差し指５８を接触させる。より詳細には、使用者は、第２面３２の第５位置３２２に親指５７の第一関節より先の末節部分（例えば腹部分）を接触させる。使用者は、第１面３１の第２位置３１２に人差し指５８の第一関節より先の末節部分（例えば腹部分）を接触させる。使用者は、ハーフミラー６１Ａ（図１参照）が左眼の前方に配置されるように、画像表示装置１１の位置を調節する。
【００６１】
外部機器（図示略）から、画像データの出力が開始される。画像データは、通信線３７を介して制御基板７３Ｂに入力される。その画像データに基づき、液晶パネル７２Ｂに画像が表示される。表示された画像の画像光は、ガラス基板７２Ａ及び第１部材７１Ａを左側に通過し、画像ユニット７から左側に射出する。画像ユニット７から射出した画像光は、レンズユニット６２の複数のレンズを左側に通過し、レンズユニット６２から左側に射出する。ハーフミラー６１Ａは、レンズユニット６２から射出された画像光を後側に反射させる。画像光は使用者の左眼に入射する。又、ハーフミラー６１Ａは、前側から入射した外界の光を後側に透過させる。これによって使用者は、ＨＭＤ１の画像表示装置１１に対して前側の景色に虚像を重ねて認識する。
【００６２】
使用者は、左手５６の中指５９を操作部材４に接触させて操作部材４を回転させる。操作部材４の回転に応じ、レンズユニット６２は左右方向に移動する。レンズユニット６２の第１部材６２Ａに保持された複数のレンズと、画像ユニット７との間の距離は、操作部材４の回転に応じて変化する。なお、複数のレンズと画像ユニット７との距離が変化したとき、ユーザによって視認される虚像となる画像光の広がり角も変化する。従って使用者は、操作部材４を回転させることによってピント調節を行うことができる。
【００６３】
＜本実施形態の主な作用及び効果＞
装着具８がユーザに着用されて画像表示装置１１がユーザの眼前に保持された状態で、ユーザが操作部材４を操作してピント調節を行う場合を例に挙げる。この場合、ユーザは、図１０に示すように、筐体３の第２面３２に左手５６の親指５７を接触させ、且つ、第１面３１に左手５６の人差し指５８を接触させて、筐体３を上下方向から保持することが考えられる。そしてユーザは、左手５６の中指５９で操作部材４を回転させることが考えられる。操作部材４を回転させる中指５９と、操作部材４との位置関係は、ユーザが筐体３を保持する位置、より詳細には、筐体３に接触した親指５７及び人差し指５８の位置に応じて変化する。
【００６４】
ここで、第１面３１は、第２位置３１２で接続される第１部分３１Ａ及び第２部分３１Ｂを有する。又、第１面３１上の法線は、第２位置３１２で不連続となる（図６参照）。このため、ユーザは、筐体３を保持するために人差し指５８を第１面３１に接触させたときに、第１面３１を見なくても第２位置３１２を特定できる。更に、第２位置３１２は、操作部材４の中心軸４Ａよりも右側に配置され、第２位置３１２と中心軸４Ａとの間の長さＤは１０ｍｍに設定されている（図６参照）この場合、操作部材４を回転させるために中指５９を過度に曲げなければならなかったり、中指５９が操作部材４に届かなくなったりすることを抑制できる。このように、画像表示装置１１は、適切な位置でユーザに筐体３を保持させることによって、操作部材４をユーザに容易に操作させることが可能となる。
【００６５】
なお、長さＤを１０ｍｍとした理由は、次の通りである。人差し指５８と中指５９との長さの差の平均は、約７ｍｍである。人差し指５８の先端を第２位置３１２に配置させた状態で中指５９によって操作部材４を操作するとき、中指５９の先端は、人差し指５８の先端よりも左側に位置しやすい。このため長さＤは、中指５９が過度に曲折することを抑制するために、７ｍｍ以上であることが好ましい。又、中指５９の第一関節より先の末節部分の長さの平均は、約２５ｍｍである。また、使用者は、中指５９の先端から第１関節側に１０ｍｍ移動した部位（例えば腹部分）を操作部材４に接触させて操作部材４を回転させることが好ましい。このため、中指５９の第１関節から、操作部材４との接触位置として好ましい位置までの長さは、２５−１０＝１５ｍｍということになる。中指５９の第１関節の位置が、第１面３１の第２位置３１２より右側に配置されることを想定した場合、中指５９の適切な位置を操作部材４に接触させるために、長さＤは、２５−１０＝１５ｍｍ以下であることが好ましい。本実施形態において、長さＤは、７ｍｍ以上１５ｍｍ以下の値のうち、中央値に近い１０ｍｍに設定されている。長さＤをこの範囲とすることによって、ユーザは、操作部材４を回転させるために中指５９を過度に曲げなければならなかったり、中指又は薬指が操作部材に届かなくなったりすることを適切に抑制できる。
【００６６】
第１面３１において、第２位置３１２は、第１位置３１１及び第３位置３１３よりも上側に配置される。即ち、第１面３１は、第２位置３１２で最も上側に突出する。このため、ユーザは、筐体３を保持するために人差し指５８を第１面３１に接触させたときに、最も上側に突出した位置を第２位置３１２として特定し易くなる。このため、画像表示装置１１は、適切な位置でユーザに筐体３を容易に保持させることができる。
【００６７】
第１面３１の第２位置３１２は、前後方向に延びる線上に配置される。つまり、第１面３１は、第２位置３１２で峰状となる。この場合、第２位置３１２の左右方向の位置は一点に定まり、左右方向に広がりを持たない。このためユーザは、筐体３を保持するために人差し指５８を第１面３１に接触させたときに、人差し指５８の左右方向の位置を詳細に特定できる。
【００６８】
ユーザが親指５７と人差し指５８とで筐体３を上下方向から挟んで筐体３を保持するとき、人差し指５８の第１関節よりも先端側の末節部分（例えば腹部分）を、第２位置３１２に接触させる。又、筐体３の第１面３１において、第１角度θ１ｎ（図７参照）は第２角度θ２ｎ（図７参照）よりも大きくなるので、第１部分３１Ａの左右方向に対する傾斜は、第２部分３１Ｂの左右方向に対する傾斜よりも急峻になる。この場合、人差し指５８の先端側の末節部分（例えば腹部分）から第１関節までの部分は、第１面３１の第１部分３１Ａに自然に沿う。このためユーザは、人差し指５８によって筐体３を保持したときに、第１部分３１Ａに人差し指５８を違和感なく沿わせることができるので、筐体３を安定して保持させることができる。
【００６９】
ユーザが人差し指５８を第１面３１に接触させて筐体３を保持した状態で、中指５９は自然に曲折し、第１面３１の下側及び第３面３３の前側に伸びる。これに対し、操作部材４の上端は、第１面３１よりも下側に配置される。このため、ユーザは、親指と人差し指５８で筐体３を保持した状態で、中指５９を操作部材４に容易に接触させ、操作部材４を操作できる。
【００７０】
筐体３の第２面３２は、第１面と上下対称の形状を有する。第４位置３２１、第５位置３２２、第６位置３２３、第３部分３２Ａ、及び、第４部分３２Ｂは、それぞれ、第１面３１の第１位置３１１、第２位置３１２、第３位置３１３、第１部分３１Ａ、及び、第２部分３１Ｂに対応する。このため、ユーザは、筐体３を保持するために親指５７を第２面３２に接触させたときに、第２面３２を見なくても第５位置３２２を特定できる。なお、第５位置３２２と中心軸４Ａとの間の長さＤは、１０ｍｍに設定されている。このため、操作部材４を回転させるために中指５９を過度に曲げなければならなかったり、中指５９が操作部材に届かなくなったりすることを抑制できる。このように、画像表示装置１１は、上下両側の適切な位置でユーザに筐体３を保持させることによって、操作部材４をユーザに容易に操作させることが可能となる。
【００７１】
ユーザが親指５７と人差し指５８とで上下方向から筐体３を挟んで保持する場合、親指５７と人差し指５８のそれぞれの先端の左右方向の位置は略一致する。これに対して、第１面３１の第２位置３１２と、第２面３２の第５位置３２２との左右方向の位置は一致する。従って、ユーザは、第１面３１に接触させる人差し指５８と、第２面３２に接触させる親指５７の何れかを過度に曲げることなく、自然な状態で筐体３を保持できる。又、画像表示装置１１を左右反転させ、ユーザの右眼の前に配置させて使用される場合がある。この場合、ユーザは、筐体３を保持するために人差し指５８を第２面３２に接触させたときに、第２面３２を見なくても第５位置３２２を特定できる。このため、画像表示装置１１は、左右反転させて使用された場合でも、使用者に操作部材４を適切に操作させることができる。
【００７２】
＜変形例＞
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。上記実施形態において、画像表示装置１１は、装着具８及び接続具９によって、使用者の眼前に保持された。画像表示装置１１は、別の機構によって使用者の眼前に保持されてもよい。例えば、画像表示装置１１は、使用者の眼鏡、帽子、ヘッドバンド等に装着されることによって、使用者の眼前に保持されてもよい。上記実施形態において、筐体３は、親指５７と人差し指５８とで上下方向から挟まれることによって保持された。操作部材４は、中指５９によって操作された。これに対し、筐体３は、親指５７と、人差し指５８及び中指５９とで上下方向から挟まれることによって保持されてもよい。この場合、操作部材４は、薬指によって操作されてもよい。上記実施形態において、偏向ユニット６１は、筐体３の第１面３１及び第２面３２で挟まれた部分に保持される場合に限定されない。例えば、偏向ユニット６１は、筐体３に対して左側に保持されてもよい。
【００７３】
上記実施形態では、調節機構５のカム溝にレンズユニット６２の第１凸部６２１が嵌っていた。操作部材４の回転に応じて調節機構５が回転することによって、レンズユニット６２が左右方向に移動した。これに対し、画像ユニット７が左右方向に移動可能に設けられていてもよい。調節機構５のカム溝に、画像ユニット７から前方に突出する凸部が嵌ってもよい。操作部材４の回転に応じて調節機構５が回転することによって、画像ユニット７が左右方向に移動してもよい。又、操作部材４の回転に応じ、レンズユニット６２及び画像ユニット７の両方が左右方向に移動することで、互いの相対距離を変更してもよい。
【００７４】
上記実施形態において、操作部材４は、レンズユニット６２を左右方向に移動させることによって画像ユニット７との相対的な位置を変化させ、ピントを調節した。これに対して、操作部材４は、ピントを調節する用途以外で使用されてもよい。例えば、操作部材４は、画像表示装置１１の各種設定を行う操作部材として機能してもよい。なお、各種設定の具体例として、画像ユニット７の液晶表示装置７２によって生成される画像光の光学特性（輝度、コントラスト）及び、画像の表示サイズの設定等が挙げられる。
【００７５】
上記実施形態において、第１面３１の第３位置３１３は、第２位置３１２よりも下側に配置された。これに対し、第１面３１の第３位置３１３は、第２位置３１２と上下方向において同一位置に配置されてもよいし、第２位置３１２よりも上側に配置されてもよい。第２面３２の第６位置３２３は、第５位置３２２よりも上側に配置された。これに対し、第２面３２の第６位置３２３は、第５位置３２２と上下方向において同一位置に配置されてもよいし、第５位置３２２よりも下側に配置されてもよい。
【００７６】
上記実施形態において、第１面３１の第２位置３１２、及び、第２面３２の第５位置３２２は、前後方向に沿って延びる線上に位置していた。第２位置３１２、及び、第５位置３２２は、特定の点に向けて周囲から突出する突出部の頂点を示してもよい。又、第２位置３１２、及び、第５位置３２２は、上下方向と交差する方向に延びる特定の大きさの平面上の位置であってもよい。
【００７７】
上記実施形態において、第１面３１の第１部分３１Ａの左右方向に対する傾斜は、第１面の第２部分３１Ｂの左右方向に対する傾斜よりも急峻であった。これに対し、第１面３１の第１部分３１Ａの左右方向に対する傾斜と、第１面の第２部分３１Ｂの左右方向に対する傾斜とは同一であってもよい。又、第１面３１の第１部分３１Ａの左右方向に対する傾斜は、第１面の第２部分３１Ｂの左右方向に対する傾斜よりも緩やかであってもよい。
【００７８】
上記実施形態において、第２位置３１２及び第５位置３２２と中心軸４Ａとの間の左右方向の長さＤを１０ｍｍとした。長さＤは１０ｍｍに限定されず、７ｍｍ以上１５ｍｍ以下の何れかの値であればよい。但し、１０ｍｍとすることがより好ましい。
【００７９】
上記実施形態において、操作部材４の上端は、第１面３１と第３面３３との境界線３３１よりも下側に配置された。これに対し、操作部材４の上端は、境界線３３１と上下方向において同一位置に配置されてもよい。又、操作部材４の上端は、境界線３３１よりも上側に配置されてもよい。上記実施形態において、操作部材４の下端は、第２面３２と第３面３３との境界線３３２よりも上側に配置された。これに対し、操作部材４の下端は、境界線３３２と上下方向において同一位置に配置されてもよい。又、操作部材４の下端は、境界線３３２よりも下側に配置されてもよい。
【００８０】
上記実施形態において、第１面３１の第２位置３１２と、第２面３２の第５位置３２２とで、左右方向の位置が異なっていてもよい。例えば第５位置３２２の左右方向の位置は、筐体３の左右方向中心３Ｃと同一であってもよい。又、例えば、第５位置３２２の左右方向の位置は、操作部材４の中心軸４Ａと同一であってもよい。第２面３２は、上下方向と交差する方向に延びる平面であってもよい。第２面３２に、第３部分３２Ａ、第４部分３２Ｂ、第４位置３２１、第５位置３２２、及び、第６位置３２３は設けられていなくてもよい。
【００８１】
＜その他＞
なお、前後方向は本発明の「第１方向」の一例である。後側は本発明の「第１方向の一方側」の一例である。前側は本発明の「第１方向の他方側」の一例である。左右方向は本発明の「第２方向」の一例である。左側は本発明の「第２方向の一方側」の一例である。右側は本発明の「第２方向の他方側」の一例である。上下方向は本発明の「第３方向」の一例である、上側は本発明の「第３方向の一方側」の一例である。下側は本発明の「第３方向の他方側」の一例である。光学系６のレンズユニット６２は本発明の「第１光学部分」の一例である。光学系６の偏向ユニット６１は本発明の「第２光学部分」の一例である。第２位置３１２は本発明の「第１頂部」の一例である。第５位置３２２は本発明の「第２頂部」の一例である。中心軸４Ａは本発明の「仮想軸」の一例である。比較点Ｐ、Ｑ１〜Ｑ５、Ｒ１〜Ｒ８は本発明の「第１移動点」の一例である。比較点Ｓ、Ｔ１〜Ｔ５、Ｕ１〜Ｕ８は本発明の「第２移動点」の一例である。
【符号の説明】
【００８２】
１        ：ＨＭＤ
３        ：筐体
４        ：操作部材
４Ａ      ：中心軸
５        ：調節機構
６        ：光学系
７      5  ：画像ユニット
１１      ：画像表示装置
３１      ：第１面
３１Ａ    ：第１部分
３１Ｂ    ：第２部分
３２      ：第２面
３２Ａ    ：第３部分
３２Ｂ    ：第４部分
３３      ：第３面
３１１    ：第１位置
３１２    ：第２位置
３１３    ：第３位置
３２１    ：第４位置
３２２    ：第５位置
３２３    ：第６位置
【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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