JP2012159680A - ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】観察者の視界を妨げことなくハーフミラーを透過する画像光の外界への漏れを抑制することのできるシースルー型のヘッドマウントディスプレイを提供すること。
【解決手段】画像光を出射する画像表示ユニットと、この画像表示ユニットから出射された前記画像光を反射して観察者の眼に投射するハーフミラーと、前記画像表示ユニットを観察者の頭部に支持可能な支持フレームと、を備え、前記支持フレームを、観察者の顔前に配置されるフロント部と、このフロント部の左右両端部にそれぞれ連結され、前記観察者の耳に掛止するためのテンプル部とを具備する眼鏡型に構成し、前記左右のテンプル部のうちいずれか一方に前記画像表示ユニットを取付け、前記フロント部の中央部近傍に、前記ハーフミラーを透過した画像光の視認性を低下させる視認性阻害部材を配置したヘッドマウントディスプレイとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヘッドマウントディスプレイに関し、特に、外光を透過し、外界像を視認可能なシースルー型のヘッドマウントディスプレイに関するものである。

従来、観察者の頭部に装着する支持部に、画像光を観察者の眼に投射する投影部が内蔵された小型の画像表示ユニットを取付けたヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display：HMD）が知られている。なお、画像表示ユニットの投影部としては、光源から出射されたレーザ光を２次元走査して観察者の眼に投射する光走査型のものや、液晶表示装置による電子映像を観察者の眼に投影する液晶表示型のものがある。

また、かかるＨＭＤの中には、外界像は視認することのできないタイプのものの他、図１０に示すように、ハーフミラー１００を用いて外光Ｌａを透過しつつ画像光Ｌｂをハーフミラー１００で反射させて観察者Ｍ１の眼に投射し、表示画像とともに外界像も視認可能とした所謂シースルータイプがある。

ハーフミラーを用いた上記シースルータイプのＨＭＤは、図１０（ａ）に示すように、画像表示ユニット２００からの画像光Ｌｂはハーフミラー１００で反射するが、その一部はハーフミラー１００を透過する。すなわち、透過した画像光Ｌｂ１は、そのまま外界に射出されることになる。そのため、例えば、多くの人が集まった場所の場合、外界に射出された画像光Ｌｂ１が他者Ｍ２の眼に入射して不快感を与える虞がある。さらに、機密性の高い内容の表示画像であったとしても、漏れ出た画像光Ｌｂ１によって、その表示画像の内容を他者Ｍ２に知られてしまう虞もある。

そこで、画像光の漏れを考慮して、図１０（ｂ）に示すように、ハーフミラー１００を透過した画像光Ｌｂ１（図１０（ａ））を外界に対し遮光する位置に、遮光板３００を保持する構成のＨＭＤが提案された（例えば、特許文献１参照。）。

なお、図１０中、符号２１０は画像表示ユニット２００内に配設された、例えば液晶表示器を示し、符号４００は画像表示ユニット２００を保持する眼鏡型支持部を示し、符号Ｆは観察者Ｍ１の視線を示している。

特開２０１０−１３４１３４号公報

特許文献１に開示されている上述のＨＭＤであれば、外界像を視認できるというシースルー型のヘッドマウントディスプレイの特徴を阻害することなく、ハーフミラーを透過する画像光の外界への漏れを抑制することができる。

しかし、画像光の外界への漏れは有っても、その漏れ光が外界から視認されなければ問題は無いので、省エネの観点からすれば、画像光の半分をみすみす無駄にするのも好ましくはない。また、遮光によって抑制したのでは、迷光の発生を完全には抑えることができず、表示画像のノイズとなる懸念もある。また、遮光板の配置に対する配慮が不足していたため、遮光板が観察者の視界を妨げる要因になっていた（図１０（ｂ）の視線を示す矢印Ｆを参照）。

本発明は、ハーフミラーを透過する画像光の外界への漏れは有ったとしても、その漏れ光が外界から視認されることを抑制することのできるシースルー型のヘッドマウントディスプレイを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、画像光を出射する画像表示ユニットと、この画像表示ユニットから出射された前記画像光を反射して観察者の眼に投射するハーフミラーと、前記画像表示ユニットを観察者の頭部に支持可能な支持フレームと、を備え、前記支持フレームに、前記ハーフミラーを透過した画像光が透過可能であり、かつ透過した当該画像光の外界からの視認性を低下可能とした視認性阻害部材を保持させたヘッドマウントディスプレイとした。

また、請求項２に係る発明は、請求項１記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記視認性阻害部材を、観察者の両眼を結ぶ眼幅線と、少なくとも、前記ハーフミラーにおける観察者から観て遠方側の端部から前記眼幅線と略平行に延びる線上までの間に位置する輻輳点とによって規定される領域内に配置したことを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記視認性阻害部材を、前記ハーフミラーを透過した画像光を拡散させる光拡散部材としたことを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項３記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記光拡散部材は、光の拡散方向が規定されていることを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記支持フレームを、前記観察者の顔前に配置されるフロント部と、このフロント部の左右両端部にそれぞれ連結され、前記観察者の耳に掛止するためのテンプル部とを具備する眼鏡型に構成し、前記左右のテンプル部のうちいずれか一方に前記画像表示ユニットを取付け、前記フロント部の中央部近傍に前記視認性阻害部材を配設したことを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記視認性阻害部材を保持部材に保持させるとともに、当該保持部材を前記画像表示ユニットに接続したことを特徴とする。

また、請求項７に係る発明は、請求項６に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記保持部材を、前記画像表示ユニットに対して防塵・保護機能を有する透明部材で形成し、この透明部材に前記視認性阻害部材を取付けたことを特徴とする。

また、請求項８に係る発明は、請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記視認性阻害部材を保持部材に保持させるとともに、当該保持部材を、前記フロント部の中央部近傍に取付けたことを特徴とする。

また、請求項９に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記視認性阻害部材を保持部材に保持させ、当該保持部材を、前記観察者の視界を妨げないように、基端部が前記観察者の側頭部側に位置するとともに、先端部が当該観察者の視線の上方を通過するように伸延するアーチ状に形成したことを特徴とする。

また、請求項１０に係る発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記支持フレームは、前記視認性阻害部材を固定するための専用眼鏡型フレームとしたことを特徴とする。

また、請求項１１に係る発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記画像表示ユニットから出射される画像光の向きが漸次顔面に近接するように、当該画像光の光軸を顔面側に傾けたことを特徴とする。

本発明によれば、観察者の顔前に配置されるフロント部の中央部近傍に、ハーフミラーを透過した画像光の視認性を低下させる視認性阻害部材を配置しているため、画像光の外界への漏れを抑制することができ、例えば機密内容であるような表示画像を第三者に視認される虞がない。しかも、視認性阻害部材は観察者の視界を妨げることがないため、ＨＭＤの使用感を損なう虞もなく、快適に使用すること可能となる。

実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの平面視による説明図である。 比較例に係るヘッドマウントディスプレイの平面視による説明図である。 輻輳角で規定される領域の説明図である。 他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの説明図である。 他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの説明図である。 他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの説明図である。 他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの説明図である。 他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの説明図である。 他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの説明図である。 従来のヘッドマウントディスプレイの説明図である。

以下、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ（以下、「ＨＭＤ」とする場合がある）について、図面を参照しながら説明する。

[ＨＭＤの概要]
先ず、ＨＭＤの全体的な構成について説明する。図１に示すように、本実施形態に係るＨＭＤは、電子映像を表示する液晶表示装置１０を内蔵し、表示画像として視認させる画像光Ｌｂを観察者の眼Ｅに出射する単眼用の画像表示ユニット１と、この画像表示ユニット１から出射された画像光Ｌｂを反射して観察者Ｍ１の眼に投射するハーフミラー９とを備えている。すなわち、本実施形態に係るＨＭＤは、ハーフミラー９を透過した外光Ｌａとハーフミラー９で反射した画像光Ｌｂとを観察者Ｍ１の眼Ｅに入射させて、外光Ｌａによる外景に画像光Ｌｂによる表示画像を重ねて観察者Ｍ１に視認させることができるシースルータイプとなっている。

また、ＨＭＤは、液晶表示装置１０に制御信号を送信するとともに、ＨＭＤ全体の駆動制御を行う制御部及びＨＭＤのオン・オフを含む操作を行う操作部を備えるコントロールユニット２と、コントロールユニット２と画像表示ユニット１とを接続する伝送ケーブル３とを備えている。

さらに、ＨＭＤは、画像表示ユニット１を取付可能であり、かつ観察者Ｍ１の頭部に装着可能に構成して、画像表示ユニット１を観察者Ｍ１の頭部に支持可能とした支持フレームとしての眼鏡型フレーム６とを備えている。

コントロールユニット２は、観察者Ｍ１の衣服のポケットなどに収納したり、腰などに取付けたりして携行することができる箱形ケーシングにより構成されている。そして、図示しない操作部を介して起動操作することにより、内蔵したコンテンツ記憶部に記憶されたコンテンツデータに対応する画像信号を、伝送ケーブル３を介して画像表示ユニット１の液晶表示装置１０に送信することができる。

また、コントロールユニット２に、例えば、外部入出力端子を設け、外部のパーソナルコンピュータ等との間でコンテンツデータの入出力を行ったりすることもできる。なお、ここでコンテンツデータとは、文字を表示させるためのデータ、静止画像を表示させるためのデータ及び動画像を表示させるためのデータのうちの少なくとも１つのデータで構成されるものであり、例えば、パソコン等で使用される文書ファイルや画像ファイル、動画ファイルなどである。

画像表示ユニット１の支持フレームである眼鏡型フレーム６は、フロント部１５と左右のテンプル部１６，１６とから構成されており、一般的な眼鏡と同様に頭部に装着することで、画像表示ユニット１を観察者Ｍ１の左側あるいは右側のいずれにも容易に配置することができる。本実施形態では、画像表示ユニット１は観察者Ｍ１の左側に配置されるようにしており、フロント部１５の左側にアタッチメント７を介して取付けられているが、フロント部１５の右側に取付けることも可能である。

画像表示ユニット１は、液晶表示装置１０を内蔵する矩形箱形のケーシング１２を備えており、このケーシング１２の先端面における眼Ｅから離れた側にハーフミラー支持部材９１を突設し、このハーフミラー支持部材９１にハーフミラー９の基端を連結している。また、ケーシング１２の基端面には伝送ケーブル３の一端を接続している。

かかる構成により、液晶表示装置１０から出射され、コンテンツを表示画像として観察者Ｍ１に視認させる画像光Ｌｂは、その一部がハーフミラー９によって反射されて観察者Ｍ１の眼Ｅに入射し、表示画像を認識させることができる。また、図示するように、観察者Ｍ１の眼Ｅと対向するようにハーフミラー９が設けられているため、外光Ｌａもハーフミラー９を透過して観察者Ｍ１の眼Ｅに入射される。したがって、観察者Ｍ１は外光Ｌａによる外景に画像光Ｌｂによる表示画像を重ねて視認することができる。

他方、画像光Ｌｂの一部はハーフミラー９を透過して外界へ漏れていくことになる。例えば、コンテンツを表す表示画像が機密性の高いものであった場合、漏れ出た画像光Ｌｂが第三者の眼に入射されるとコンテンツを知られてしまう虞がある。

そこで、本実施形態では、図示するように、眼鏡型フレーム６のフロント部１５の中央部近傍に位置するように、ハーフミラー９を透過した画像光Ｌｂの視認性を低下させる視認性阻害部材５を配置したＨＭＤとしている。視認性阻害部材５としては、例えば、ハーフミラー９を透過した画像光Ｌｂを拡散させる光拡散部材とすることが好ましい。これは、ＨＭＤを使用していることを周囲の者に気付かせつつ、コンテンツ内容を知られることを可及的に抑制するという観点からである。なお、視認性阻害部材５としては光拡散部材に限定するものではなく、ハーフミラー９を透過した画像光Ｌｂを完全に遮断する遮光部材とすることもできる。

[視認性阻害部材の取付構造]
ここで、視認性阻害部材５の取付構造について具体的に説明する。図１に示すように、画像表示ユニット１の先端に突設したハーフミラー支持部材９１の先端であって、観察者から観て遠方側の端部から、さらに視認性阻害部材保持部材（以下「保持部材」という）５０を連接し、右目側に向けて延在させている。

そして、保持部材５０の先端に、略矩形板状に形成した視認性阻害部材５の基端を連接して保持している。このとき、視認性阻害部材５を所定の領域Ｓ内に配置するようにしている。

ここで、所定の領域Ｓとは、観察者の左右の眼Ｅ，Ｅを結ぶ眼幅線ｄと、少なくとも、ハーフミラー９における観察者から観て遠方側の端部から前記眼幅線ｄと略平行に延びる線上までの間に位置する輻輳点とによって規定される領域である。輻輳点とは、左右の眼Ｅ，Ｅの視線が視対象に収束する位置のことであり、簡単に言えば、左右の眼Ｅ，Ｅの視線が交差する点を指す。

本実施形態では、図示するように、平面視では、左右の眼Ｅ，Ｅ間の距離となる眼幅線ｄを底辺、視対象までの距離ｆを高さとする略二等辺三角形の頂点の角度である輻輳角内であって、この輻輳角の１／２をなす角度θのうち、左の眼Ｅに近い角度θで規定される範囲内において、ハーフミラー９の基端部から眼幅線ｄと略平行に延びる保持部材５０の先端に視認性阻害部材５を配設している。なお、輻輳角とは、左右の眼Ｅ，Ｅの視線が視対象の位置に収束してできる角度を指すものである。

図２は視認性阻害部材５の配置を、従来から知られている配置とした場合の比較例を示している。図示するように、比較例では、たとえ視認性阻害部材５を備えていても、これが上述した所定の領域Ｓからは外れた位置に配設されているため、ＨＭＤを装着している間は視界内に視認性阻害部材５が常に存在することになる。つまり、視認性阻害部材５は観察者の視線Ｆにとまることになるため、視界の阻害要因となってしまう。

その点、本実施形態では、図１に示すように、保持部材５０を介して、上記所定の領域Ｓ内に視認性阻害部材５を配置しているので視界を遮ることはなく、快適にＨＭＤを使用することができる。

ところで、図３に示すように、輻輳点は必ずしも正面視の位置に存在するものではなく、視対象が正面でなく、左右いずれかにずれた状態でも存在する。したがって、領域Ｓは必ずしも平面視で二等辺三角形になるものではない。例えば、図３に示すように、左右の眼Ｅ，Ｅ間の距離となる眼幅線ｄを底辺、左目Ｅから視対象までの距離ｆを高さとする略直角三角形となる場合がある。そして、この場合の視認性阻害部材５の配設位置としては、前述したように、輻輳角の１／２をなす角度θのうち、左の眼Ｅに近い角度θで規定される範囲内に制限されるものではない。

なお、視認性阻害部材５は、画像光Ｌｂによる表示位置より手前に設定される輻輳点と観察者の両眼Ｅ，Ｅとを結んで形成される領域内であって、かつ、ハーフミラー９を透過した画像光Ｌｂが到達する領域に配置することもでき、これによっても視認性阻害部材５が観察者の視界の阻害要因となることを可及的に抑制することができる。

また、視認性阻害部材５は、導光板として機能するように構成しておくことが好ましい。すなわち、光の拡散方向が規定された視認性阻害部材５とするものである。例えば、図１に示すように、ハーフミラー９を透過した画像光Ｌｂが視認性阻害部材５の内部を進み、その先端縁までが発光するように光の拡散方向を規定することができる。これにより、例えば観察者Ｍ１の周りの者は、観察者Ｍ１が実際にＨＭＤを使用していることを認識することができ、特に、端縁が発光するため、観察者Ｍ１の直前方に位置する者でもその認識が可能となる。なお、視認性阻害部材５を、導光板として機能させながら、かつ光の透過を遮断する遮光部材として用いる場合、光拡散部材の外側面に遮光用シールなどを貼付したり、遮光用塗料などを塗布したりすることが考えられる。

また、本実施形態では、ハーフミラー９をハーフミラー支持部材９１を介して画像表示ユニットに取付けたが、ハーフミラー９は、ハーフミラー支持部材９１を介さずに画像表示ユニット１に直接取付ける構成であってもよい。また、保持部材５０はハーフミラー支持部材９１とは別体の構成として説明したが、保持部材５０とハーフミラー支持部材９１とを兼用可能な部材として、その中途にハーフミラー９を、先端に視認性阻害部材５を取付ける構成とすることもできる。

[他の実施形態１]
以下、図４〜図９を参照しながら他の実施形態に係る視認性阻害部材の取付構造について説明する。なお、以下の説明では、上述してきた実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図４に示す構造は、画像表示ユニット１の先端面の四隅から４本のフレーム８０を延在させた骨組構造からなる兼用保持部材８を用いたもので、この兼用保持部材８により、ハーフミラー９及び視認性阻害部材５を同一部材で保持可能としている。

すなわち、図示するように、兼用保持部材８の基端側にハーフミラー９を取付位置変更自在に取付け、兼用保持部材８の先端側に視認性阻害部材５を配設している。図中、符号９２は所定間隔をあけて複数設けられたミラー取付部、符号９３はミラー先端を保持してハーフミラー９の配設角度を規定する位置決め部を示す。

また、視認性阻害部材５は、液晶表示装置１０からの画像光Ｌｂに対して直交するのではなく、前述した輻輳角の１／２をなす角度θと略同じ角度傾斜させて配置している。そのため、兼用保持部材８の長さを可及的に短くしてコンパクト化することができる。このように、視認性阻害部材５を傾斜させて配置させることは、先の実施形態（図１参照）にも適用できることは言うまでもない。

また、本実施形態では、視認性阻害部材５を光拡散部材としており、画像光Ｌｂの一部は視認性阻害部材５から外界へと漏れている。しかし、拡散した状態では、図示するように、他者Ｍ２には表示画像の内容Ｃはぼやけたものとなっているため、コンテンツ内容を知られる虞は無いに等しい。

さらに、光拡散部材は、光の拡散方向が規定されたものとして、前述したようにその先端縁が発光するようにしたり、あるいは、所望する方向に光を拡散させたりすることもできる。なお、本実施形態のように、光拡散部材（視認性阻害部材５）を傾斜させた場合、光の拡散方向を端部に規定せずとも、観察者Ｍ１が実際にＨＭＤを使用していることを回りの者も認識することができる。

ところで、兼用保持部材８は、４本のフレーム８０のみで構成して外界と連通するようにしてもよいが、フレーム８０，８０間で構成される面を透明フィルムあるいは透明板などの透明部材で形成することができる。かかる構成とすれば、画像表示ユニット１に対して、また、ハーフミラー９及び視認性阻害部材５に対して防塵・保護機能を有する構成とすることができる。

なお、本実施形態では、兼用保持部材８を構成する４本のフレーム８０を画像表示ユニット１の端面から伸延させているが、上下のフレーム８０，８０間の間隔が狭くて視界を邪魔する場合は、部材取付具を介在させるなどして、上下のフレーム８０，８０間の間隔を適宜広げることもできる。
[他の実施形態２]
図５に示す構造は、兼用保持部材８を、４本のフレーム８０に代えて、ガラスや合成樹脂などからなる透光性を有する材料で中実構造のブロック状に形成したものであり、内部にハーフミラー９及び視認性阻害部材５を埋設している。

かかる構成とすれば、ハーフミラー９及び視認性阻害部材５を確実に固定することができるとともに、外部から衝撃などが加わった場合でも、両者それぞれともに位置ずれなどを生じるおそれがない。また、この場合も、兼用保持部材８は透明部材で形成されているため、画像表示ユニット１に対して、また、ハーフミラー９及び視認性阻害部材５に対して防塵・保護機能を有することになる。

[他の実施形態３]
図６に示す構造は、視認性阻害部材５を保持部材としての係止具８２に保持させるとともに、当該係止具８２を、眼鏡型フレーム６のフロント部１５の中央部近傍に取付けている。

すなわち、図１〜５に示した構造では、視認性阻害部材５は、直接的あるいは間接的に画像表示ユニット１のケーシング１２に取り付けられていた。しかし、ここでは、視認性阻害部材５は、眼鏡型フレーム６のフロント部１５の中央部近傍に係止具８２を介して取付けられることになる。図６中、符号５２は係止具８２に設けた枢支部であり、この枢支部５２に視認性阻害部材５の基端を連結することで、視認性阻害部材５は角度調整自在とすることができる。勿論、枢支部５２は採用することなく、視認性阻害部材５の取付角度は固定されたものとしても構わない。

本実施形態の構成とすれば、画像表示ユニット１から視認性阻害部材５を保持するための部材（例えば、保持部材５０、兼用保持部材８など）が突出しないため、観察者Ｍ１の視界を妨げることを可及的に抑えることができる。また、画像表示ユニット１への重量的負担も軽減されるので、アタッチメント７の強度や、当該アタッチメント７と眼鏡型フレーム６のフロント部１５との取付強度などに関する設計的な制限が緩くなる。

[他の実施形態４]
次に、図７に示す構造は、視認性阻害部材５を保持するための部材を、観察者Ｍ１の視界を妨げないように、基端部４１が観察者Ｍ１の側頭部側に位置するとともに、先端部が当該観察者Ｍ１の視線の上方を通過するように伸延するアーチ状に形成したものである。

かかるアーチ型保持部材４は、図７（ａ）に示すように、基端部４１が眼鏡型フレーム６のフロント部１５に取付けられるタイプと、図７（ｂ）に示すように、基端部４１が画像表示ユニット１のケーシング１２に取付けられるタイプとがある。

いずれのタイプも、上方に向けて突出する基端部４１をなす連接部４２と、この連接部４２から観察者Ｍ１の鼻の方向に伸延し、先端部４３に視認性阻害部材５の基端を連結したアーム部４４とから構成されている。

このように、観察者Ｍ１の眼Ｅを迂回するように構成されたアーチ型保持部材４を用いることによっても、観察者Ｍ１の視界を妨げることを可及的に抑えることができる。なお、アーム部４４で眼Ｅを迂回させる場合、本実施形態のように、アーム部４４を上方へ伸延させるのみならず、下方に伸延させることも可能ではあるが、機能面、デザイン面の上では本実施形態のように上方へ迂回させることが望ましい。

[他の実施形態５]
図８に示したものは、視認性阻害部材５を保持するための部材の構造としては、基本的には図１に示した構成と同じであり、画像表示ユニット１の先端に突設したハーフミラー支持部材９１の先端に、さらに保持部材５１を連接し、右目側に向けて延在させている。

本実施形態では、画像表示ユニット１に内蔵した液晶表示装置１０を所定角度αだけ傾けて配置し、画像表示ユニット１から出射される画像光Ｌｂの向きが、漸次、観察者Ｍ１の顔面に近接するように、当該画像光Ｌｂの光軸を顔面側に傾けている。

かかる構成とすれば、図示するように、保持部材５１についても先端が漸次顔面に近接するよう傾斜させて配設し、視認性阻害部材５が顔前に大きく突出しないようにすることができる。しかも、この場合は、視認性阻害部材５の面積を、より小さくすることが可能となる。また、視認性阻害部材５が光拡散部材であった場合、光拡散部材を透過した光は観察者Ｍ1の斜め後方に向かうため、観察者Ｍ１の前方や側方にいる者に、表示画像を通してコンテンツ内容を知られる虞がより少なくなる。

以上、本発明を各実施形態を通して説明してきたが、本発明は各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の主旨を逸脱することのない限り、実施形態の構成を適宜組合せてもよいし、各構成要素の形状や装置のレイアウトなどは適宜変更することができる。

例えば、上述してきた実施形態では、ＨＭＤとして、画像表示ユニット１に液晶表示装置１０を設けた液晶表示型としたが、本発明を実施する上では、必ずしも液晶表示装置１０とする必要はなく、例えば、有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置とすることもできる。

また、図９に示すように、走査されたレーザ光を画像光Ｌｂとして観察者Ｍの眼Ｅに入射させる光走査型表示装置を画像表示ユニット１に設けたＨＭＤとすることもできる。図９中、符号１３は光走査部を示し、符号１４はレンズなどが配設された投射部を示す。

ところで、図９に示した例では、視認性阻害部材５を保持する部材としては、図４と同じ兼用保持部材８を用いているが、ここでは、視認性阻害部材５を、枢軸５５を中心に回動自在となるように取り付けている。したがって、例えば、視認性阻害部材５の光の拡散方向が規定されている場合、拡散方向を所望する方向へ任意に変更することができる。

また、画像表示ユニット１については、眼鏡型フレーム６のフロント部１５に取付けた構成として説明したが、画像表示ユニット１は眼鏡型フレーム６のテンプル部１６に取付けることもできる。

また、上述してきた各実施形態における眼鏡型フレーム６は、主として視認性阻害部材５を固定するための専用眼鏡型フレームとして説明したが、アタッチメント７や係止具８２（図５参照）などを適宜変更することにより、一般の眼鏡フレームを利用することも可能である。

Ｅ 眼
Ｌａ 外光
Ｌｂ 画像光
Ｍ１ 観察者
θ 輻輳角の１／２をなす角度
１ 画像表示ユニット
５ 視認性阻害部材（光拡散部材、遮光部材）
６ 眼鏡型フレーム（支持フレーム）
８ 兼用保持部材（保持部材）
９ ハーフミラー
１５ フロント部
１６ テンプル部
５０ 視認性阻害部材保持部材

Claims (11)

1. 画像光を出射する画像表示ユニットと、
   この画像表示ユニットから出射された前記画像光を反射して観察者の眼に投射するハーフミラーと、
   前記画像表示ユニットを観察者の頭部に支持可能な支持フレームと、
   を備え、
   前記支持フレームに、前記ハーフミラーを透過した画像光が透過可能であり、かつ透過した当該画像光の外界からの視認性を低下可能とした視認性阻害部材を保持させたことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
2. 前記視認性阻害部材を、観察者の両眼を結ぶ眼幅線と、少なくとも、前記ハーフミラーにおける観察者から観て遠方側の端部から前記眼幅線と略平行に延びる線上までの間に位置する輻輳点とによって規定される領域内に配置したことを特徴とする請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ。
3. 前記視認性阻害部材を、前記ハーフミラーを透過した画像光を拡散させる光拡散部材と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。
4. 前記光拡散部材は、光の拡散方向が規定されていることを特徴とする請求項３記載のヘッドマウントディスプレイ。
5. 前記支持フレームを、前記観察者の顔前に配置されるフロント部と、このフロント部の左右両端部にそれぞれ連結され、前記観察者の耳に掛止するためのテンプル部とを具備する眼鏡型に構成し、前記左右のテンプル部のうちいずれか一方に前記画像表示ユニットを取付け、前記フロント部の中央部近傍に前記視認性阻害部材を配設したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
6. 前記視認性阻害部材を保持部材に保持させるとともに、当該保持部材を前記画像表示ユニットに接続したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
7. 前記保持部材を、前記画像表示ユニットに対して防塵・保護機能を有する透明部材で形成し、この透明部材に前記視認性阻害部材を取付けたことを特徴とする請求項６記載のヘッドマウントディスプレイ。
8. 前記視認性阻害部材を保持部材に保持させるとともに、当該保持部材を、前記フロント部の中央部近傍に取付けたことを特徴とする請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイ。
9. 前記視認性阻害部材を保持部材に保持させ、当該保持部材を、前記観察者の視界を妨げないように、基端部が前記観察者の側頭部側に位置するとともに、先端部が当該観察者の視線の上方を通過するように伸延するアーチ状に形成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
10. 前記支持フレームは、前記視認性阻害部材を固定するための専用眼鏡型フレームとしたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
11. 前記画像表示ユニットから出射される画像光の向きが漸次顔面に近接するように、当該画像光の光軸を顔面側に傾けたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。

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