JP7496565B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、表示装置に関する。

近年、頭部装着型の表示装置である、いわゆるヘッドマウントディスプレイの開発が盛んに行われている。例えば、特許文献１には、コンテンツの映像と外界の映像とを提示（つまり表示）可能なヘッドマウントディスプレイが開示されている。特許文献１に開示されたヘッドマウントディスプレイでは、コンテンツの映像と外界の映像との少なくとも一方の映像の輝度を調整することで、コンテンツの映像と外界の映像とを切り替えた際にユーザに与える違和感が軽減される。

特開２０１６－０９０７７３号公報

ところで、ヘッドマウントディスプレイのような表示装置は、ユーザによる使用の観点で適切に構成されていない場合がある。

本開示は、上記に鑑みてなされ、より適切に構成された表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本開示に係る表示装置の一態様においては、第１の画像を表示するための第１の表示部を底部に有する有底筒状の第１の鏡筒と、第２の画像を表示するための第２の表示部を底部に有する有底筒状の第２の鏡筒と、前記第１の鏡筒及び前記第２の鏡筒の並び方向に長尺の支持部材であって、前記第１の鏡筒及び前記第２の鏡筒を前記並び方向に貫通することで、前記第１の鏡筒及び前記第２の鏡筒の少なくとも一方を前記並び方向に沿って移動可能に支持する支持部材と、前記支持部材の前記並び方向における両端部のそれぞれに接続されたテンプル部と、を備え、前記第１の鏡筒は、超音波を検知する第１の収音器及び第２の収音器を有し、前記第２の鏡筒は、超音波を検知する第３の収音器及び第４の収音器を有し、前記テンプル部のそれぞれは、超音波を検知する第５の収音器及び第６の収音器をそれぞれ有する。

本開示によれば、より適切に構成された表示装置が提供される。

図１は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図である。 図２は、図１に示すｉｉ－ｉｉ線で切断した場合の第１鏡筒の一部を拡大した拡大断面図である。 図３Ａは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのカバー内部の構成について説明する図である。 図３Ｂは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの位置推定部について説明する図である。 図４は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイを含む表示システムの機能構成を示すブロック図である。 図５は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのコネクタボックスの周辺図である。 図６は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップを示す斜視図である。 図７は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップを示す上面図である。 図８Ａは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの第１のテンプル部の組み立ての様子を説明する斜視図である。 図８Ｂは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの第１の後テンプル部の周辺構造を示す断面図である。 図８Ｃは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの第２のテンプル部の第１部品を示す斜視図である。 図９は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの使用時における出音器の機能を説明する図である。 図１０は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの保持機構について説明する上面図である。 図１１は、他の実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイである。 図１２は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイへのコントローラを介した入力について説明するためのブロック図である。 図１３は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイとコントローラとの相対距離の算出方法について説明するための概念図である。 図１４は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイに対するコントローラの姿勢を検出する方法について説明するための概念図である。

（開示の基礎となった知見）
近年、ユーザが頭部に装着することで眼前に表示部を配置して、見かけ上、表示される画像を大画面で視認することが可能な表示装置が開発されている。このような表示装置は、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）と呼ばれ、遠近法によって、見かけ上、大画面で画像を視認できるという特性から、多くが高画質化及び高性能化の開発路線をたどり、大型の筐体を有する構成で実現されている。このような大型のＨＭＤでは、例えば、電車、オフィス、又は屋外等の公共の場で使用するには、携行性及び重量の問題の他、周囲から目立ってしまう等の理由から適切ではなかった。

そこで、本開示では、表示装置であるＨＭＤの携行性等、利用可能性を高めるため、ユーザの左右の目それぞれに対応した２つの表示部（ディスプレイ装置等）をそれぞれ最小限に覆う２つの筒状の筐体（以下鏡筒ともいう）を用いる、グラス型のＨＭＤを実現している。このようなグラス型のＨＭＤは、美観に優れ、大型のサングラスを着用しているように見えるため、周囲から目立ちにくく、自然に溶け込むことが可能になると期待される。

ここで、このようなグラス型のＨＭＤでは、ユーザの両目の瞳孔と２つの鏡筒内に配置された表示部の位置とが適合せず、画像を適切に表示できない場合がある。本開示では、この２つの鏡筒を相対距離可変に接続（又は支持ともいう）することで、ユーザの瞳孔の位置に合わせて２つの鏡筒を自在に配置でき、左右それぞれの画像を適切に表示できる。この際、２つの鏡筒は、互いの並び方向に沿って移動可能に構成される。例えば、この並び方向に沿って長尺な支持部材によって貫通されることで、当該支持部材によって２つの鏡筒が支持されており、２つの鏡筒のうち少なくとも一方が、支持部材上を摺動することで移動可能に構成される。これにより、２つの鏡筒の一方は、２つの鏡筒の他方に対して並び方向における相対位置が可変に構成される。

このように支持部材に摺動可能に支持される際に、支持部材と鏡筒との間のクリアランスの設計が困難になる。具体的には、支持部材と鏡筒とを円滑に摺動させるには、これらの間に空隙を設ける必要がある。一方で、この空隙が大きければ、鏡筒は、支持部材の延びる並び方向を軸として軸回りの回転が可能となってしまう。鏡筒の回転を許容してしまうと、２つの鏡筒の間で筒軸のねじれが生じ、平行関係が維持できない。筒軸の平行関係が維持できない場合、２つの鏡筒それぞれに表示されるわずかな視差などによって構成されるコンテンツを正常に表示できないといった課題が生じる。

このため、本開示では、２つの鏡筒同士の相対位置を、並び方向に変更可能に構成しつつ、各々の鏡筒の回転を抑制して、筒軸の平行関係を維持可能な構成について説明する。

また、ＨＭＤは、装着型の表示装置であり、特に外光の影響を遮るために可能な限り表示部とユーザの目との間に外光が入り込まないようにユーザに密着するようにして使用される。つまり、ＨＭＤでは、ユーザの目との間で略密閉空間が形成されることが望ましい。このような密閉空間では、ユーザの皮膚や目から蒸発する水分によって空間内の湿度が上昇するため、空間の壁部を成す、例えば、レンズなどの光学部品において曇りが発生しやすい。そこで、本開示では、この課題に対処可能な構成についても言及する。

また、ＨＭＤは、コンテンツを視覚的に知覚させるデバイスであるが、本開示のＨＭＤにおいては、ＨＭＤ単体で、視覚的な刺激のみでなく、聴覚的な刺激を組み合わせてコンテンツを提示可能である。

ＨＭＤは、ユーザの動きに合わせて提示されるコンテンツを制御することで、ユーザの没入感を高めるための用途に使用されることがある。この際、動きを伴うユーザに対して安定してＨＭＤが装着されていることが要求される。そこで、本開示では、ＨＭＤを安定して装着可能とする構成についても説明する。

なお、本開示の包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

以下では、本開示の実施の形態について図面とともに説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置、及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は、必ずしも厳密に図示したものではない。各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略又は簡略化する。

また、本明細書において、平行などの要素間の関係性を示す用語、及び、矩形などの要素の形状を示す用語、ならびに、数値、及び、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の誤差等の差異も含むことを意味する表現である。

また、以下の説明に用いる各図では、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を、ＨＭＤの各部の方向等の説明に適宜用いる。Ｘ軸方向は、ＨＭＤが装着された場合におけるユーザの左右方向であり、特に、ユーザから見た左側をＸ軸方向のプラス側とする。

また、Ｙ軸方向は、ＨＭＤが装着された場合におけるユーザの前後方向であり、特にユーザの後側をＹ軸方向のプラス側とする。また、Ｚ軸方向は、ＨＭＤが装着された場合におけるユーザの上下方向であり、特に上側をＺ軸方向のプラス側とする。

また、詳細は後述するが、Ｘ軸方向は、実施の形態におけるＨＭＤが備え、ユーザの左右の目に対応して並ぶ２つの鏡筒の並び方向とも一致している。Ｙ軸方向は、実施の形態におけるＨＭＤの鏡筒の筒軸（又は中心軸）方向に沿う方向であり、２つの鏡筒の各々の中心軸を通る平面を鏡筒の並び面（又は単に並び面）と称する。並び面は通常ＹＸ平面に平行な面である。この並び面に対して垂直なＺ軸方向を高さ方向という場合がある。

以下では、上記の左右方向、前後方向、及び上下方向、ならびに、筒軸方向、中心軸方向、並び方向、並び面、及び高さ方向を、特に断りなく説明に用いる場合がある。なお、これらの方向等の表現は、説明のために便宜上用いられるものであり、ＨＭＤの使用時における姿勢等を限定するものではない。

以下の説明において、一部の構成には「第１」及び「第２」などの数字を含む名称が付されている場合があるが、この数字に順序及び優先度などの意味は含まれない。これらの数字は、単に、各構成要素を識別するために付されたものである。したがって、例えば、「第１」と「第２」とを入れ替えてもよく、「第１」及び「第２」に代えて「第３」及び「第４」等の別の数字を適用して説明を読み替えてもよい。

また、本実施の形態におけるＨＭＤでは、多くの構成が左右対称な組み合わせを有する構造である。したがって、一部の構成において左右の組み合わせのうち一方の説明を参照することによって他方の説明を省略する場合がある。

（実施の形態）
［基本構成］
はじめに、実施の形態におけるＨＭＤの基本的な構成について、図１～図４を参照して説明する。図１は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図である。

図１に示すように、実施の形態に係るＨＭＤ１００は、第１の鏡筒１０、第２の鏡筒２０、調整機構３１、支持部材４１、第１のテンプル部１５、第２のテンプル部２５、第１のアイキャップ１４、及び第２のアイキャップ２４を備える。

第１の鏡筒１０は、ユーザ９９（後述する図９参照）の、例えば左目に対応する画像を表示するための単眼分のディスプレイモジュールである。第１の鏡筒１０は、樹脂及び金属材料を組み合わせて構成される。また、第１の鏡筒１０には、ユーザ９９の一方の目（ここでは左目）に対応する第１の画像を表示するための第１の表示部（後述する図４の表示部３０の一部）、第１の表示部に表示される画像を拡大する第１の凸レンズ（後述する図４の凸レンズ４０の一部）と、を内部に有する。より具体的には、第１の鏡筒１０は、有底筒状の形状であり、第１の表示部をその底部に有する。

また、第１の鏡筒１０は、第１の主部１１、第１の副部１２、及び第１のパネル１３から構成される。図中に示すように、第１の鏡筒１０は、第１の主部１１と第１の副部１２と第１のパネル１３とから構成される二重底構造である。図中に示すように、第１の主部１１、第１の副部１２、及び第１のパネル１３は別部材から構成される。以降の説明では、第１の鏡筒１０は、二重底を有する有底筒状の構造であるとして説明するが、本開示のＨＭＤは、単に第１の主部１１のみからなる一重底を有する有底筒状であってもよい。このような第１の鏡筒１０における底の構成については特に限定はなく、複数の機能部をそれぞれ収容する複数底の構成によりＨＭＤを実現できる。

第１の表示部と、第１の凸レンズとは、Ｙ軸方向プラス側に向けて開口した筒状の第１の主部１１の内部に配置される。なお、第１の凸レンズとして１つのレンズにより構成してもよいし、２以上のレンズを組み合わせて構成してもよい。言い換えると、第１の凸レンズは、複数のレンズを有するレンズユニットであってもよい。

第２の鏡筒２０は、ユーザ９９の、例えば右目に対応する画像を表示するための単眼分のディスプレイモジュールである。第２の鏡筒２０は、樹脂及び金属材料を組み合わせて構成される。また、第２の鏡筒２０には、ユーザ９９の他方の目（ここでは右目）に対応する第２の画像を表示するための第２の表示部（後述する図４の表示部３０の一部）と、第２の表示部に表示される画像を拡大する第２の凸レンズ（後述する図４の凸レンズ４０の一部）と、を内部に有する。より具体的には、第２の鏡筒２０は、有底筒状の形状であり、第２の表示部をその底部に有する。

また、第２の鏡筒２０は、第２の主部２１、第２の副部２２、及び第２のパネル２３から構成される。第２の表示部と、第２の凸レンズとは、Ｙ軸方向プラス側に向けて開口した筒状の第２の主部２１の内部に配置される。

第１の鏡筒１０と第２の鏡筒２０とは、調整機構３１及び支持部材４１によって互いに連結されている。

支持部材４１は、第１の鏡筒１０に形成された第１の貫通孔１１ａ及び第２の鏡筒２０に形成された第２の貫通孔２１ａの内径よりも外径の小さい、並び方向に沿って長尺棒状の部材である。例えば、支持部材４１は、アルミ、又はステンレス鋼などの金属材料で形成される。なお、支持部材４１は、十分な強度、耐久性を有する樹脂で形成してもよい。支持部材４１は、第１の貫通孔１１ａ及び第２の貫通孔２１ａに挿通される。この結果、支持部材４１は、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０のそれぞれを並び方向に貫通している。第１の貫通孔１１ａ及び第２の貫通孔２１ａへの支持部材４１の挿通長さに応じて、第１の鏡筒１０と第２の鏡筒２０との位置関係が変更される。

ここで、図２を参照して、支持部材４１と、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０との関係について、さらに説明する。図２は、図１に示すｉｉ－ｉｉ線で切断した場合の第１鏡筒の一部を拡大した拡大断面図である。

図２に示すように、本実施の形態に係るＨＭＤ１００では、第１の主部１１には、フレーム４２と、凸レンズ４０の支持に用いられる部材４６と、アイキャップ１４を取付けるための部材４７とが取り付けられる。フレーム４２は、アルミ、又はステンレス鋼などの金属材料で形成される。なお、フレーム４２は、十分な強度、耐久性を有する樹脂で形成してもよい。フレーム４２は、図示されない領域において第１の主部１１と固定されており、第１の鏡筒１０の全体を内部から補強するとともに、第１の鏡筒１０を構成する各部材の固定に用いられる。第１の貫通孔１１ａは、第１の主部１１の筒形状の内外を貫通し、かつ、フレーム４２をＸ軸方向に貫通する。第１の貫通孔１１ａのうち、フレーム４２に係る部分をフレーム貫通孔４２ａと称する。第１の貫通孔１１ａは、第１の主部１１の筒形状の内外を貫通する部分と、フレーム貫通孔４２ａとが連通されて構成される。

支持部材４１は、本実施の形態では、Ｘ軸方向に長尺状で断面がＵ字形状の第１部品４１ａと、Ｘ軸方向に長尺状で、断面が第１部品４１ａを収容可能な大きさのＵ字形状の第２部品４１ｂとからなる。図中に示すように、第１部品４１ａと第２部品４１ｂとが組み合わされることで、支持部材４１には、Ｘ軸方向に長尺状の内部空間が形成される。例えば、内部空間には、図中に円形断面で示すような内部配線４１ｃが収容される。

本実施の形態のＨＭＤ１００のように、支持部材４１は、第１の鏡筒１０と第２の鏡筒２０とを接続する限られた部品の１つであるため、上記の内部配線４１ｃなど、第１の鏡筒１０と第２の鏡筒２０との間で必要な通信のための部品配置に用いられる。また、同様の内部配線は、調整機構３１の内部に空間を設けて当該空間に収容してもよい。配線のために用いられる線材は、外観上に見える位置に配置されると美観を損なう部品であり、また、断線などの虞がある部品であることから、このように別の部品の内部に収容することで、美観を損なうことなく、さらには、断線などの機能的な破損の可能性を低減することができる。

ここで、支持部材４１とフレーム貫通孔４２ａとの間には空隙が形成されている。この空隙を埋めるように、スライダー４５が配置されている。スライダー４５は、ポリアセタール等の潤滑性の樹脂材料からなり、フレーム貫通孔４２ａに対して支持部材４１を摺動可能に保持している。

本実施の形態では、このスライダー４５を外部から押圧して変形させることで、支持部材４１を締め付け、かつ、スライダー４５とフレーム貫通孔４２ａとを摩擦させる。これにより、スライダー４５が外部から押圧された際にはフレーム４２と支持部材４１との摺動が抑制され、さらに、支持部材４１に対するフレーム４２のＸ軸方向に平行な回りの回転が抑制される。すなわち、支持部材４１に対する第１の鏡筒１０のＸ軸回りの回転が抑制される。

スライダー４５を外部から押圧するには、ネジ部材４３と圧力分散プレート４４とが用いられる。ネジ部材４３は、アルミ、又はステンレス鋼などの金属材料で形成され、フレーム４２に形成されたネジ孔４２ｂに螺入されることで、スライダー４５への押圧力を付与する。圧力分散プレート４４は、アルミ、又はステンレス鋼などの金属材料で形成され、ネジ孔４２ｂに螺入された際のネジ部材４３がスライダー４５を直接押圧することを抑制する。また、圧力分散プレート４４は、ネジ部材４３によって付与された押圧力の方向を調整することで、スライダー４５の変形の方向を規定する。

以下、ネジ部材４３による押圧力の付与からスライダー４５の変形までの流れについてさらに詳細に説明する。ネジ部材４３は、ネジ孔４２ｂに螺入されることで、Ｙ軸方向マイナス側に向かって進む。ネジ部材４３は、ネジ孔４２ｂとネジ山同士が噛みあうため、スライダー４５等からの応力によってＹ軸方向プラス側に押し戻されることなく、螺入された深度を維持する。これにより、圧力分散プレート４４には、ネジ部材４３の螺入深度に応じた押圧力が付与される。

圧力分散プレート４４は、ネジ部材４３からの押圧力によりＹ軸方向マイナス側へと移動する。圧力分散プレート４４は、図中に示すようにネジ部材４３からの押圧力を分散するべく押圧方向に交差する平面（つまりＸＺ平面）に沿って展伸されたＸＺ板を有する。また、圧力分散プレート４４は、押圧力が逃げる方向への傾倒が抑制されるよう、すなわち、ＸＺ板がＸＺ平面に交差しないように、ＸＺ平面に交差するＸＹ平面に沿って展伸されたＸＹ板を有する。

ＸＹ板は、スライダー４５のＺ軸方向プラス側の端面と、フレーム貫通孔４２ａのＺ軸方向プラス側の内側面との間に差し込まれ、Ｚ軸方向に沿う移動が抑制されている。ネジ部材４３からの押圧力が逃げる方向へのＸＺ板の傾倒のうち、Ｘ軸を回転軸として回転する傾倒は、ＸＹ板のＺ軸方向の移動が必須である。したがって、上記のように、ＸＹ板のＺ軸方向に沿う移動が抑制されていることで、ＸＺ板がＸ軸を回転軸として回転する傾倒が抑制される。

また、ＸＺ板は、スライダー４５のＹ軸方向プラス側の端面と、フレーム貫通孔４２ａのＹ軸方向プラス側の内側面との間で展伸され、Ｙ軸方向に沿う移動が抑制されている。ネジ部材４３からの押圧力が逃げる方向へのＸＺ板の傾倒のうち、Ｚ軸を回転軸として回転する傾倒は、ＸＺ板のＹ軸方向の移動が必須である。したがって、上記のように、ＸＺ板のＹ軸方向に沿う移動が抑制されていることで、ＸＺ板がＺ軸を回転軸として回転する傾倒が抑制される。

このようにして、圧力分散プレート４４によって、ネジ部材４３からの押圧力は、その方向を維持したままスライダー４５をＹ軸方向プラス側からマイナス側へと押圧する。なお、このとき、ネジ部材４３の押圧力は、ネジ部材４３の螺入方向先端部の面積に依存した大きさである。仮に圧力分散プレート４４が存在しない場合、上記の押圧力は、比較的柔らかいスライダー４５を破損し得る。圧力分散プレート４４は、ネジ部材４３からの押圧力が及ぶ面積をＸＺ平面上に分散させることで、このようなスライダー４５の破損を抑制している。

スライダー４５は、図中の断面において支持部材４１を略一周して覆うように構成されている。より正確には、スライダー４５は、Ｚ軸方向プラス側の端部において、Ｙ軸方向における一部分が開口しており、この開口分だけ変形が許容される。また、スライダー４５には、支持部材４１のＹ軸方向プラス側を覆う一部分であって、支持部材４１に面する内側の一部分に、外方に向けて凹む凹部４５ａが形成されている。凹部４５ａは、Ｘ軸方向に沿って延びており、Ｘ軸方向に沿って延びる肉薄部をスライダー４５に形成している。他部に比べて変形が容易な肉薄部を設けることで、肉薄部近辺において変形が生じるようにスライダー４５の変形態様が規定される。

また、上記したＸＺ板は、凹部４５ａよりもＺ軸方向プラス側で途切れるように構成されている。したがって、ネジ部材４３からの押圧力は、凹部４５ａよりも上側をＺ軸方向マイナス側へと押圧する。さらに、スライダー４５には、支持部材４１のＹ軸方向プラス側を覆う一部分であって、凹部４５ａ近傍の一部分に、外方に向けて突出する凸部４５ｂが形成されている。この結果、ＸＺ板による押圧が、はじめに凸部４５ｂを押圧する。

凸部４５ｂは凹部４５ａの近傍に形成されるので、凸部４５ｂの押圧によってより顕著に凹部４５ａに対応する肉薄部の変形が生じる。具体的には、スライダー４５のＹ軸方向プラス側であり凹部４５ａよりも上側の部分が、Ｘ軸方向に平行、かつ、肉薄部を通過する軸を回動軸として、図中の白抜き矢印に示すようにスライダー４５の一部が回動する。

これにより、スライダー４５の回動する一部は、支持部材４１を当該回動方向に従って押圧する。スライダー４５の回動する一部のうち、支持部材４１側の表面には、支持部材４１に向けて突出する凸部４５ｃが形成されている。つまり、スライダー４５の回動する一部による支持部材４１の押圧では、凸部４５ｃに押圧力が集約されている。これにより、スライダー４５は、支持部材４１を強力に押圧し、支持部材４１とスライダー４５との摺動が抑制される。また、このスライダー４５の変形は、支持部材４１の周囲の空隙を埋めるように作用するため、フレーム４２に対して支持部材４１がＸ軸方向の軸回りに回転することが抑制される。

このようにして、支持部材４１とスライダー４５との間、スライダー４５と圧力分散プレート４４及びフレーム貫通孔４２ａとの間、圧力分散プレートとネジ部材４３との間、及び、ネジ部材４３とネジ孔４２ｂとの間のそれぞれにおいて、相対的な移動が抑制される。この結果、支持部材４１が第１の鏡筒１０に対して押圧されて相対的な移動が抑制される。すなわち、支持部材４１に対して、第１の鏡筒１０が回転すること及び摺動することが抑制される。

なお、このネジ部材４３による押圧力を変化させることで相対的な移動の抑制の程度を調整できる。このように、ネジ部材４３、ネジ孔４２ｂ、圧力分散プレート４４、及び、スライダー４５は、並び方向に交差する方向から支持部材４１を押圧する押圧機構の一例である。また、特に、ネジ部材４３及びネジ孔４２ｂは、支持部材４１を押圧する際の押圧力を調整可能な調整部の一例である。ネジ部材４３の螺入深度の調整は、部材４６及び部材４７にそれぞれ設けられた調整孔４８及び調整孔４９を介して行われる。また、このような調整孔が設けられない場合には、ネジ部材４３の螺入深度の調整は、ＨＭＤ１００の出荷前の組み立てにおいて部材４６及び部材４７が組付けられる前に行われてもよい。

また、以上に説明した押圧機構等は、第１の鏡筒１０の中に１か所以上設けられる。また、より押圧力を高めるために、押圧機構等は、第１の鏡筒１０の中に２か所以上設けられてもよい。例えば、押圧機構等は、第１の貫通孔１１ａの両側の開口付近それぞれに設けられてもよい。また、同様の構成が第２の鏡筒２０にも設けられる。第２の鏡筒２０においても左右対称に同様の構成の押圧機構等が設けられるため、第１の鏡筒１０に設けられた押圧機構等の説明を、Ｘ軸方向のプラス側とマイナス側とを入れ替えて参照することで、第２の鏡筒２０に設けられた押圧機構等の説明を省略する。

再び図１を参照して、ＨＭＤ１００の構成についての説明を続ける。ここで、図１の（ａ）は、図中のａ－ａ線で調整機構３１の周辺を切断した場合の断面図である。図１の（ａ）に示すように、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の間に設けられる調整機構３１は、Ｘ軸方向に長尺状の調整部材３２と、第１の鏡筒１０に埋設され、第１の螺旋状のネジ溝を有するネジ穴３６と、第２の鏡筒２０に埋設され、第２の螺旋状のネジ溝を有するネジ穴３５とを含む。調整部材３２はＸ軸方向における両端部にネジ山が切られている。具体的には、調整部材３２は、Ｘ軸方向プラス側の一端に第１の螺旋状のネジ山から成るネジ部３４を有し、Ｘ軸方向マイナス側の他端に第２の螺旋状のネジ山から成るネジ部３３を有する。

第１の鏡筒１０に埋設されたネジ穴３６には、ネジ部３４が螺入され、Ｘ軸方向に平行な軸回りに調整部材３２を回転させることでネジ穴３６にネジ部３４が挿脱される。また、第２の鏡筒２０に埋設されたネジ穴３５には、ネジ部３３が螺入され、Ｘ軸方向に平行な軸回りに調整部材３２を回転させることでネジ穴３５にネジ部３３が挿脱される。

これらのネジ穴は、例えば、第１の鏡筒１０における第１の副部１２、又は、第２の鏡筒２０における第２の副部２２に設けられている。特に、第１の副部１２又は第２の副部２２の表面から十分な長さだけ内部側にネジ穴が設けられることで、挿脱に伴ってネジ部が、第１の副部１２又は第２の副部２２からはみ出しにくくなり、美観に優れる他、異物の混入による調整機構３１の不具合の発生が抑制される。

なお、調整部材３２には、長手方向の中央部付近に調整部材３２の操作性を向上するためのつまみ部材３２ａが装着されている。つまみ部材３２ａは、筒状の部材であり、内径が調整部材３２の外径と一致している。これにより、つまみ部材３２ａに調整部材３２が圧入等されることで固定され、つまみ部材３２ａの厚み分だけ調整部材３２が太くなるため、調整部材３２を回転させる際の操作性が向上される。

ここで、つまみ部材３２ａは、固定部材４１ｌを介して、Ｘ軸方向に二分された２つの部材から構成されている。固定部材４１ｌは、調整部材３２の外径より十分に大きい（つまり、少なくとも互いに非接触となる間隙が設けられた）内径の挿通孔を有する。固定部材４１ｌの挿通孔に調整部材３２が挿通されており、固定部材４１ｌをＸ軸方向の両側から挟むようにつまみ部材３２ａの２つの部材がそれぞれ圧入されている。

これにより、固定部材４１ｌに挿通された状態でも調整部材３２はＸ軸方向に平行な軸回りに回転可能であり、かつ、つまみ部材３２ａが接触するために、固定部材４１ｌに対して、Ｘ軸方向における調整部材３２の相対位置が固定される。また、調整部材３２は、固定部材４１ｌの挿通孔に挿通されているので、Ｚ軸方向及びＹ軸方向においても、固定部材４１ｌに対する相対移動が制限される。

図１の（ｂ）は、固定部材４１ｌの周辺をＺ軸方向プラス側から拡大して見た拡大上面図である。なお、本図では、固定部材４１ｌの周辺のうち、支持部材４１及び調整部材３２を実線で示し、その他の構成要素については、判別性のために破線で示している。図１の（ｂ）に示すように、固定部材４１ｌは、支持部材４１と接合されて一体化されている。つまり、固定部材４１ｌは、支持部材４１に対して相対的に移動不可能に構成されている。

したがって、固定部材４１ｌにより、支持部材４１に対して、Ｘ軸方向における調整部材３２の相対位置が固定される。このような固定機構が存在しない場合、例えば、上記の押圧機構を解除し、調整部材３２を操作して第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の相対位置を変更させた際に、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０が調整機構３１ごとＸ軸方向のいずれかの方向に移動してしまう場合がある。

固定機構によって、支持部材４１に対して、Ｘ軸方向における調整部材３２の相対位置が固定されるので、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０が調整機構３１ごとＸ軸方向のいずれかの方向に移動することが抑制される。よって、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の相対位置の変更を容易に行うことができ、ユーザ９９に合わせた鏡筒位置の調整を簡単に行うことができる。なお、つまみ部材３２ａの位置を調整部材３２の中心からずれた位置に固定することで、ユーザ９９の目の位置が左右非対称の場合に対応させてもよい。

また、つまみ部材３２ａは、この構成において必須ではなく、例えば、Ｘ軸方向における固定部材４１ｌの移動を抑制する凹部又は凸部のみを備える構成などであっても同様の効果を奏することができる。さらに、この効果を得るには、固定部材４１ｌと調整部材３２とのＸ軸方向における相対位置のみが固定されればよい。したがって固定部材としては、上記の固定部材４１ｌに設けられた挿通孔がＹ軸方向マイナス側に開環した、Ｕ字状の部材、又は、つまみ部材３２ａの２つの部材の間に引っ掛るのみの突起状の部材等を用いることもできる。

第１のテンプル部１５は、前端部が支持部材４１のＸ軸方向プラス側の一端部に接続され、後端部がユーザ９９の、例えば左耳に係止される。第１のテンプル部１５は、金属及び樹脂を組み合わせて構成される。第１のテンプル部１５は、前端側の、第１の前テンプル部１８と、後端側の、第１の後テンプル部１６とがヒンジ部１７を介して回動可能に接続されて構成されている。ヒンジ部１７は、回動軸を構成する棒状部材と、当該棒状部材に回動可能に第１の前テンプル部１８を接続する接続部材と、当該棒状部材に回動可能に第１の後テンプル部１６を接続する接続部材とを含む。

また、第１の前テンプル部１８の前端側には、カバー１９が設けられている。以下、カバー１９について、図３Ａを参照して内部構成とともに説明する。図３Ａは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのカバー内部の構成について説明する図である。図３Ａでは、図１に示したＨＭＤ１００と同じ視点からみた、カバー１９が取り外された第１の前テンプル部１８周りの構成を示している。

図３Ａに示すように、カバー１９が取り外された箇所には、第１の撮像器５１が配置されている。第１の撮像器５１は、ＨＭＤ１００の周囲の画像を生成するためのカメラであり、より具体的には、第１の撮像器５１は、赤外線光源５２から出射された赤外線の反射光を二次元面状に配列された受光素子で受光し、赤外線画像を生成する。第１の撮像器５１によって生成された赤外線画像は、ＨＭＤ１００の姿勢の変化を検知するために用いられる。例えば、第１時点において第１の撮像器５１によって生成された赤外線画像における物体と、第２時点において第１の撮像器５１によって生成された赤外線画像における物体とのパターンマッチングが行われる。これにより、第１時点の物体が第２時点においてどの位置に移動したかによって、ＨＭＤ１００の姿勢がどのように変化したかを算出することができる。

なお、このような処理には、３次元的に物体の認識が行われることが望ましい。したがって、ＨＭＤ１００の後述する第２の前テンプル部２８のカバー２９の内部にも第１の撮像器５１と同様の第２の撮像器が配置されている。第１の撮像器５１と第２の撮像器との視差を用いて、それぞれの撮像器から生成された赤外線画像から、３次元的な物体の認識を行うことができる。また、この視差を利用した３次元的な物体の認識は、第１の撮像器５１と第２の撮像器との相対位置が固定されていることが望ましい。

本実施の形態におけるＨＭＤ１００では、支持部材４１の両端にそれぞれ固定的に接続された第１のテンプル部１５及び第２のテンプル部２５に第１の撮像器５１及び第２の撮像器がそれぞれ配置されている。このため、第１の撮像器５１と第２の撮像器との相対位置が固定されており、良好にＨＭＤ１００の姿勢の変化を算出することができる。

また、上記の第１の撮像器５１及び第２の撮像器は、可視光画像をさらに生成してもよい。第１の撮像器５１及び第２の撮像器のそれぞれにおいて生成された可視光画像を第１の鏡筒１０に配置された表示部及び第２の鏡筒２０に配置された表示部にそれぞれ表示させることで、ユーザ９９にＨＭＤ１００の外界を視認させることができる。このとき、第１の撮像器５１及び第２の撮像器がユーザ９９の前方方向とずれた光軸を有する場合、等が光軸を補正するための画像処理を行った上で、可視光画像を表示部に表示させてもよい。これにより、特に、ＨＭＤ１００を装着したことによる視界の変化による違和感を軽減し、ユーザ９９は、ＨＭＤ１００を使用していないかのような体感をすることができる。

図３Ａに示すＨＭＤ１００では、さらに、第１の鏡筒１０の第１のパネル１３が取り外され、第１のパネル１３の内部の構成が示されている。ここで、第１のパネル１３の内部には、第１の収音器５３及び第２の収音器５４が配置されている。第１の収音器５３及び第２の収音器５４のそれぞれは、第１のパネル１３が取り付けられた際に、第１のパネル１３と第１の副部１２との隙間から入り込む音を収音するように配置されている。このため、これらの収音器は、ＨＭＤ１００の外部から見えにくくなるので、美観に優れるＨＭＤ１００が実現できる。これらの収音器と左右対称となるように、第２の鏡筒２０にも第３の収音器及び第４の集音器が配置されている。

また、図示するように、第１のテンプル部１５の、特に、第１の前テンプル部１８には、第５の収音器５５が配置されている。第５の収音器５５は、例えば、第１の前テンプル部１８の下方の表面に形成された収音孔から入り込む音を集音するように配置されている。このため、第５の収音器５５は、ＨＭＤ１００の外部から見えにくくなるので、美観に優れるＨＭＤ１００が実現できる。第５の収音器５５と左右対称となるように、第２の鏡筒２０にも第６の収音器が配置されている。以上に説明した６つの収音器はそれぞれ特定の周波数、周期又はタイミングなどに基づいて発生される超音波（特定の超音波ともいう）を集音するように構成されている。

ユーザ９９は、ＨＭＤ１００を使用する際に左右の手それぞれに特定の超音波を発生する発信器が内蔵されたコントローラを把持していてもよい。この場合に、コントローラから発生された特定の超音波を６つの収音器によって収音することで、位相差、到来時間等から、ＨＭＤ１００に対するコントローラの相対位置及び回転量（向き及び傾き）を算出することができる。コントローラは、例えば、ユーザ９９の左右の手それぞれに把持されているので、コントローラの相対位置からユーザ９９の手の動きを検知することができる。ＨＭＤ１００では、このようにユーザ９９の手の位置及び向きに基づいてコンテンツに対する入力（例えば表示部に表示されている映像を変化させる）などの処理を行うことができる。また、このように、ＨＭＤ１００に対して、相対的な位置及び回転量（向き及び傾き）の変化に基づいて入力するためのデバイスを、同様の手法によってＨＭＤ１００と組み合わせて利用することができる。つまり、コントローラは、相対的な位置及び回転量（向き及び傾き）の変化に基づいてＨＭＤ１００に入力を行うための入力デバイスの一例である。

上記の６つの収音器のそれぞれは、互いに離間して配置されることが好ましい。ただし、ＨＭＤ１００は、ユーザ９９の装着性及び外観特性の関係で、２つの鏡筒が棒状の支持部材４１によって支持されている構成であるため、収音部の配置に制約がある。そこでＨＭＤ１００では、図中に示すように、第１の鏡筒１０のうちの、下端と、第２の鏡筒２０とは反対側の端部とのそれぞれに第１の収音器５３及び第２の収音器５４が配置されている。第２の鏡筒２０についても左右対称に同様の配置で第３の収音器及び第４の収音器が配置されている。

また、上記の４つの収音器が、ＸＺ平面に平行な略同一面に並んでいるのに対して、当該同一面の面外の位置に配置されるように、第１の前テンプル部１８に第５の収音器５５が配置されている。第２の前テンプル部２８にも同様に第６の収音器が配置されている。このように、６つの収音器は、限られたＨＭＤ１００の構成要素内において、互いに離間されるように配置されている。

［コントローラを介したＨＭＤへの入力］
図１２は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイへのントローラを介した入力について説明するためのブロック図である。図１２に示すように、ＨＭＤ１００を使用する際には、制御部２００、コントローラの１種である右側操作端末３００及び左側操作端末４００（以下、右側操作端末３００及び左側操作端末４００を包括してコントローラと呼ぶ場合がある）に接続される。

また、ここでは、ＨＭＤ１００は、画像表示部１９０、超音波受信部１８０、操作用入力部１７０、通信部１６０、及び、記憶部１５０を備える。画像表示部１９０は、表示駆動部１９０１と、２つの表示素子１９０２と、２組以上のレンズ１９０３と、を有する。ＨＭＤ１００の上記各構成は、上記したＨＭＤ１００の構成要素のうち１つ以上を組み合わせて実現される。

制御部２００は、ＨＭＤ１００の各構成を制御するための信号を、コントローラから受信する。

制御部２００は、通信部２７０、記憶部２８０及びＣＰＵ２９０を備えている。制御部２００は、通信部２７０を介して、ＨＭＤ１００、右側操作端末３００及び左側操作端末４００のそれぞれに備えられた通信部と無線ＬＡＮやブルートゥース（登録商標）等の無線通信方式を用いて無線接続されている。

記憶部２８０は、半導体メモリなどによって構成されたＲＯＭやＲＡＭ等の情報記憶デバイスである。記憶部２８０は、ＣＰＵ２９０において実行される種々のコンピュータプログラムや、その際に利用される各種データを格納している。記憶部２８０には、上記のデータの１つとして、ＨＭＤ１００において表示するための画像表示部１９０が表示する画像や映像を含むコンテンツデータや、ユーザ９９がコントローラを用いて行ったジェスチャー操作（この操作によって発生する、各種センサ値の変化）を制御部２００への入力信号として識別するための設定データなどが記憶されている。

ＣＰＵ２９０は、表示制御部２９０１、操作認識部２９０２、位置検出部２９０３、及び、超音波制御部２９０４を備える。ＣＰＵ２９０は、記憶部２８０に記憶されているコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、コントローラとの間で送受信する信号を介して、以下の超音波制御部２９０４、位置検出部２９０３、操作認識部２９０２、及び、表示制御部２９０１として機能する。

超音波制御部２９０４は、コントローラにおける超音波を発生する発信器の動作を制御する。図中に示すように、右側操作端末３００は、発信器として第１超音波送信部３７０、第２超音波送信部３８０、及び、第３超音波送信部３９０を備える。また、左側操作端末４００は、発信器として第４超音波送信部４７０、第５超音波送信部４８０、及び、第６超音波送信部４９０を備える。超音波制御部２９０４は、第１超音波送信部３７０、第２超音波送信部３８０、第３超音波送信部３９０、第４超音波送信部４７０、第５超音波送信部４８０、及び、第６超音波送信部４９０の発生及び停止の動作を制御する。これにより、第１超音波送信部３７０、第２超音波送信部３８０、第３超音波送信部３９０、第４超音波送信部４７０、第５超音波送信部４８０、及び、第６超音波送信部４９０が発する超音波の発生タイミング及び周期等の態様をそれぞれ任意の態様に制御することができる。

位置検出部２９０３は、右側操作端末３００及び左側操作端末４００からＨＭＤ１００の超音波受信部１８０が有する第１収音器１８０２～第６収音器１８０７が受信する超音波のパルス信号に基づき、右側操作端末３００及び左側操作端末４００のそれぞれの姿勢（位置及び向き）を右側操作端末３００と左側操作端末４００のそれぞれに設けた１少なくとも３つの超音波送信部からの信号により検出する。ＨＭＤ１００が備える第１収音器１８０２～第６収音器１８０７は、実施の形態に係る第１の収音器５３～第６の収音器に対応するが、ここでは左右の区別なく示している。したがって、第１収音器１８０２～第６収音器１８０７のそれぞれは、第１の収音器５３～第６の収音器のいずれに対応するものであってもよい。

操作認識部２９０２は、位置検出部２９０３により検出された右側操作端末３００及び左側操作端末４００の相対位置及び姿勢（向き及び方向）や当該相対位置及び姿勢（向き及び方向）の経時的な変化を、ＨＭＤ１００への入力信号に相当する操作情報として認識する。操作情報は、例えば、画像表示部１９０に表示される画像や画像内に重畳されるポインタを移動させる、又は、ポインタの指示箇所を選択する操作等の情報であり、具体的には画像内の特定の座標に対するタップ操作や、画像を特定の方向にスライド変位させるワイプ操作などである。なお、操作認識部２９０２によるセンサ値を操作情報として認識する具体的な操作認識方法としては、既存のあらゆる技術を適宜選択して利用できるものとする。

表示制御部２９０１は、操作認識部２９０２により認識された操作情報に基づいて、ＨＭＤ１００の画像表示部１９０で表示される画像を変化させるように制御する。

右側操作端末３００及び左側操作端末４００は、それぞれユーザ９９の右手及び左手のそれぞれ把持する保持型の端末装置である。なお、このようなコントローラとして、ユーザ９９による把持等を必要としないウェアラブル型の端末装置が用いられてもよい。以下では、右側操作端末３００について中心に説明するが、左側操作端末４００にも同等の構成が備えられており、右側操作端末３００の説明を参照することで左側操作端末４００の説明が省略又は簡略化される場合がある。

右側操作端末３００には、互いに異なる周波数の超音波を発生可能な第１超音波送信部３７０、第２超音波送信部３８０、及び、第３超音波送信部３９０が設けられている。また、右側操作端末３００は、さらに、トラックパッド（不図示）や方向キー（不図示）などで構成される操作用入力部３６０等を有する。また、右側操作端末３００は、記憶部３４０及び通信部３５０を有する。同様に、左側操作端末４００には、互いに異なる周波数の超音波を発生可能な第４超音波送信部４７０、第５超音波送信部４８０、及び第６超音波送信部４９０、操作用入力部４６０、記憶部４４０、ならびに、通信部４５０を有する。なお、このようなコントローラは、左右のいずれか一方のみでもよく、さらに、コントローラには、少なくとも１つの超音波を発する発信器が備えられていれば相対位置の検出は可能でコントローラの向きを必要としないアプリケーションでは有用である。

上記のように、ＨＭＤ１００には、第１超音波送信部３７０～第６超音波送信部４９０から発生された超音波を受波する第１収音器１８０２～第６収音器１８０７が設けられている。第１収音器１８０２～第６収音器１８０７で受波した超音波は、ノイズを除去する受信回路（不図示）を介して、パルス出力部１８０１に出力される。そして、パルス出力部１８０１は、受波した超音波をパルス信号として制御部２００へと出力する。制御部２００の位置検出部２９０３は、パルス信号に基づいて右側操作端末３００及び左側操作端末４００の位置を検出する。

以下、上記の位置検出部２９０３における、右側操作端末３００及び左側操作端末４００の位置及び向きを検出する方法について説明する。以下では、説明の簡略化のため、図１３に示すように、第１超音波送信部３７０～第６超音波送信部４９０のうちの１つの超音波送信部（ここでは第１超音波送信部３７０）と、第１の収音器５３～第６の収音器のうちの３つの収音器（ここでは、第１の収音器５３、第２の収音器５４、及び、第５の収音器５５）とを用いた位置検出方法について説明する。

ＨＭＤ１００との相対位置が一定である任意の位置を直交座標系の原点とし、ＨＭＤ１００を装着したユーザ９９における左右方向を当該直交座標系のＸ軸方向とし、ユーザの前後方向を当該直交座標系のＹ軸方向とし、ユーザの上下方向を当該直交座標系のＺ軸方向とする。

位置検出部２９０３は、第１超音波送信部３７０からの同じ超音波が第１の収音器５３に到達したときの伝播時間Ｔ１、第２の収音器５４に到達したときの伝播時間Ｔ２、及び、第５の収音器５５に到達したときの伝播時間Ｔ３、に基づいて、以下の式（１）～式（３）を連立方程式として解くことにより、右側操作端末３００の特に、第１超音波送信部３７０の、上記直交座標系における座標位置（ｘ，ｙ，ｚ）を算出することができる。

このとき、上記直交座標系における第１の収音器５３の座標位置（ｘ１,ｙ１,ｚ１）、第２の収音器５４の座標位置（ｘ２，ｙ２，ｚ２）、及び、第５の収音器５５の座標位置（ｘ３，ｙ３，ｚ３）は、あらかじめ把握されている必要がある。しかしながら、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０が移動可能に構成されていることから、これらの座標位置は状況によって変化しうる。したがって、初めに収音器の座標位置を校正するための動作が行われる。この動作については後述する。

なお、上記式（１）～式（３）におけるＬ１は第１超音波送信部３７０から第１の収音器５３までの距離を示し、Ｌ２は第１超音波送信部３７０から第２の収音器５４までの距離を示し、Ｌ３は第１超音波送信部３７０から第５の収音器５５までの距離を示し、Ｃは空気中の超音波の伝播速度を示している。

また、上記した第１の撮像器５１及び第２の撮像器のように本実施の形態におけるＨＭＤ１００は、外界を撮像する撮像器を備えている。このような撮像器が２以上ある場合、コントローラなどの対象物までの距離を測距することができる。具体的には、第１の撮像器５１で得られた画像と第２の撮像器で得られた画像との間での同じ対象物の座標位置のずれをパターンマッチング等を用いて算出する。そして、ずれに対する撮像器の焦点距離の関係と相似関係にある、各撮像器間の離間距離に対する撮像器から対象物までの距離を計算によって得ることができる。

ここで、上記の入力デバイスをＨＭＤ１００への入力のために利用する際の、当該入力デバイスの相対位置の推定について説明する。図３Ｂは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの位置推定部について説明する図である。ＨＭＤ１００には、図３Ｂに示す入力デバイスの相対位置を推定するための位置推定部８１が備えられている。位置推定部８１は、移動量取得部８２を備え、収音器Ｍｃ及び撮像器Ｃｍに接続されている。なお、収音器Ｍｃは、上記した第１の収音器５３～第６の収音器を包含する概念である。また、撮像器Ｃｍは、上記した第１の撮像器５１及び第２の撮像器を包含する概念である。上記のコントローラの例に示したように、入力デバイスには、超音波を発するための発信器が設けられており、ＨＭＤ１００に備えられた複数の収音器が超音波を検知することにより、いわゆる三角測量の要領で発信器の位置を推定することができる。具体的には、所定距離だけ離間した一の収音器及び他の収音器のそれぞれと、超音波を発する発信器との距離（一の収音器と発信器との距離、及び、他の収音器と発信器との距離）がわかれば、一の収音器及び他の収音器に対する発信器の相対位置が計算によって求められる。

この方法を応用すれば、一の収音器と他の収音器とを結ぶ直線を弦とした円の円周上に送信器があることがわかり、さらに別の収音器を一の収音器及び他の収音器の少なくとも一方と組み合わせて同様にすることで、３次元空間上の発信器の相対位置を推定できる。

上記したように、ここでは超音波を用いて、送信器から収音器までの超音波の伝達時間からその間の距離を求める。伝達時間を求める方法としてはパルスをカウントする、強度を測定よる、位相差を測定するなどの方法があるが、どの方法が用いられてもよい。上記のように、収音器（第１の収音器５３～第４の収音器）は第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０に設置されている。一方で、これらの２つの鏡筒間の距離が調整可能であることから、各収音器間の距離が変化するため、発信器の相対位置を正しく推定することができない場合がある。そこで、本実施の形態におけるＨＭＤ１００では、この課題を解決するために、２つの鏡筒間の距離を調整した後の各収音器間の距離を求める必要がある。

これには大きく２つの方法がある。まず１つは、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の少なくとも一方を並び方向に沿って移動させた際の移動量に基づいて、各収音器同士の位置関係を校正する方法である。収音器Ｍｃのそれぞれの相対位置が移動するのは、並び方向に沿って移動する第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０のいずれかに設置されている第１の収音器５３～第４の収音器の４つである。しかも、その移動方向は並び方向に限定されていることから、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の並び方向における距離の調整量（以下、移動量ともいう）を知ることができれば、上記の理論を適用して、各収音器同士の位置関係を算出することができる。

本実施の形態では、移動量取得部８２によってこの移動量が取得される。移動量取得部８２は、例えば、２つの鏡筒間の距離を調整した後、ユーザ９９が自身で２つの鏡筒間の距離をシステムに入力することで、入力された移動量を取得する。２つの鏡筒間の距離は、支持部材４１に刻印された移動量を測るためのメモリをユーザ９９が目視で読み取ることで入力が行われてもよい。また、同様のメモリが調整部材３２に刻印されていてもよい。また、一般的な物差し、メジャー等の測定機器や専用に設計された測定機器等の外部の構成を用いてユーザ９９が２つの鏡筒間の移動量を測定して入力してもよい。また、この場合に、測定に適した箇所を指し示すためのマーカが支持部材４１などに付されていてもよい。

また、移動量取得部８２は、例えば、ユーザ９９による２つの鏡筒間の距離を調整する際の操作量を計測することで、操作量に応じた移動量を取得してもよい。例えば、移動量取得部８２は、調整部材３２の回転角度及び回転数をロータリーエンコーダー、抵抗素子などで計測した結果を取得してもよいし、２つの鏡筒のいずれか一方に設けられた超音波を発する送信器からの超音波を他方に設けられた収音器で検出して、離間距離の計測結果を取得してもよいし、支持部材４１に設けられた抵抗素子の抵抗値により、２つの鏡筒間の距離を計測した結果を取得してもよい。さらには、移動量取得部８２は、２つの鏡筒の一方に発光素子及び受光素子を設け、他方に発光素子からの光を反射する反射板を設けて、反射光検出によって２つの鏡筒間の距離を計測した結果を取得するとしてもよい。

そして、もう１つの方法は、校正用の発信器から発せられる校正用超音波を検知して推定した校正用の発信器の相対位置に基づいて、各収音器同士の位置関係を校正する方法である。あらかじめ、各発信器に対しての相対的な位置が判明している校正用の発信器から発せられた超音波を検出し、推定される校正用の発信器の相対位置を、あらかじめ判明している位置と一致させるように、各収音器間の位置関係を調整することで、推定に用いられる各収音器間の距離値を適正化するものである。例えば、コントローラを定められた位置に置き、推定されたコントローラの位置とコントローラを置いた位置との差から収音器間の距離に対して補正すべき補正量を算出して、これが０となるように補正すればよい。この際は、コントローラ（特に、コントローラに内蔵された発信器）がそのまま校正用の発信器として用いられている。また、同様にコントローラを校正用の発信器として用いる例として、コントローラを置いた位置を、ＨＭＤ１００に対する相対位置として入力して、上記と同様の処理によって補正をすることも可能である。上記は、コントローラを１か所に置くことで補正を行う例を示したが、コントローラを２以上の位置に置いて、各位置で補正を行うことでその正確度を高めてもよい。特に、ＨＭＤ１００では、収音器Ｍｃの配置により、ＨＭＤ１００の右斜め前（つまり、Ｘ軸方向マイナス側かつＹ軸方向マイナス側）、及び、左斜め前（つまり、Ｘ軸方向プラス側かつＹ軸方向マイナス側）の少なくとも一方にコントローラを置いて補正を行うことで、２つの鏡筒間の距離の変化の影響が表れやすい左右方向の補正誤差を縮小できる。なお、ＨＭＤ１００では、２つの鏡筒が左右対称に移動するように構成されていることから、右左のいずれか一か所でも十分に正確な補正値を得ることができる。

また、コントローラを置く位置をＨＭＤ１００によって指示することもできる。例えば、表示パネル３９にＨＭＤ１００の外界の景色とコントローラの概形とを重畳して表示させることで、ユーザ９９は、外界の景色のうち、コントローラの概形が表示された位置にコントローラを置いて、上記と同様の構成を行うこともできる。

これとは逆の考え方として、あらかじめコントローラを置いた状態で、ＨＭＤ１００を装着したままユーザ９９が頭部を動かして、コントローラの位置に概形が一致するようにＨＭＤ１００側を適切な姿勢に変化させるとしてもよい。また、表示される画像上のコントローラの大きさを利用して、コントローラとの距離、すなわち、発信器との距離を測定することも可能である。これらを組み合わせて、より正確度の高い補正を行ってもよい。

また、収音器Ｍｃのうち、第５の収音器５５及び第６の収音器は、互いの位置が固定されているので、これらの２つの収音器と、コントローラとの距離を三角測量の要領で測定した後、この距離をもとに、第１の収音器５３～第４の収音器の位置を推定して補正してもよい。この場合、コントローラをＨＭＤ１００の正面側に置き、第５の収音器５５及び第６の収音器を用いて測定したコントローラまでの距離と第１の収音器５３～第４の収音器を用いて推定した２つの鏡筒間の距離とにより、コントローラの位置を補正すればよい。また、ＨＭＤ１００の表示パネル３９により、第５の収音器５５及び第６の収音器を用いて推定できる限界位置を示し、その位置にコントローラを置くように指示を与えて、第１の収音器５３～第４の収音器の位置を推定して補正してもよい。

また、コントローラに代えて、校正用治具を用いてもよい。つまり、校正用の発信器は、コントローラに備えられた発信器とは異なっていてもよい。この例では、ＨＭＤ１００を治具にセットし、この治具との位置関係が既知の校正用の発信器とによって正確な補正が可能となる。さらに、コントローラと異なる校正用の超音波信号を利用してもよく、これにより、さらに構成の正確度を高めることができる。例えば、校正用の超音波信号は、単一の超音波のみからなる超音波信号である。コントローラ用の超音波信号は複数の超音波を組み合わせているので、これと異なる超音波信号を用いることで、より正確度が高い補正が可能となる。なお、コントローラを用いて校正をする例の場合も、校正モードとして単一の超音波だけを発するようにして同等の効果を奏してもよい。

上記は、コントローラとは別の校正用の発信器を用いる例として説明したが、校正用治具にＨＭＤ１００とともにコントローラをセットできる構成とすれば、コントローラを用いて同様の校正を行うことも可能である。

また、図１３に示した１つのコントローラ（右側操作端末３００）に１つの超音波送信部（第１超音波送信部３７０）を備えた構成では、ＨＭＤ１００とコントローラとの相対位置を求めることができる。図１４は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイに対するコントローラの姿勢を検出する方法について説明するための概念図である。

相対位置を求めることと同様に、図１４に示したように１つのコントローラ（右側操作端末３００）に少なくとも３つの超音波送信部（例えば、３つが同一線上には並ばない第１超音波送信部３７０、第２超音波送信部３８０、及び、第３超音波送信部３９０）を備えた構成では、ＨＭＤ１００に対するコントローラの回転量（向き及び傾き）を検出できる。かかる構成によれば、コントローラを持つユーザ９９の手の向きの把握や、仮想的な物体の向きを把握することができる。

図１４において、第１超音波送信部３７０、第２超音波送信部３８０、及び、第３超音波送信部３９０から、互いに異なる周波数の超音波が発生される。第１超音波送信部３７０、第２超音波送信部３８０、及び、第３超音波送信部３９０から発生された超音波が第１の収音器５３で受波された場合について説明する。

図１４において、図１３と同様にしてＨＭＤ１００との相対位置が一定である任意の位置を直交座標系の原点とし、ＨＭＤ１００を装着したユーザ９９における左右方向を当該直交座標系のＸ軸方向とし、ユーザの前後方向を当該直交座標系のＹ軸方向とし、ユーザの上下方向を当該直交座標系のＺ軸方向とする。

位置検出部２９０３は、第１超音波送信部３７０からの同じ超音波が第１の収音器５３に到達したときの伝播時間Ｔ’１、第２超音波送信部３８０からの同じ超音波が第１の収音器５３に到達したときの伝播時間Ｔ’２、及び、第３超音波送信部３９０からの同じ超音波が第１の収音器５３に到達したときの伝播時間Ｔ’３、に基づいて、以下の式（４）～式（６）を連立方程式として解くことにより、第１の収音器５３に対する右側操作端末３００の第１超音波送信部３７０、第２超音波送信部３８０、及び、第３超音波送信部３９０の離間距離Ｄ１、Ｄ２、及び、Ｄ３を算出し、算出した離間距離の関係性に基づいて右側操作端末３００の姿勢（向き及び方向）を検出することができる。

ここで、上記直交座標系における第１の収音器５３の座標位置を（ｘ１,ｙ１,ｚ１）、第１超音波送信部３７０の座標位置を（ｐ１，ｑ１，ｒ１）、第２超音波送信部３８０の座標位置を（ｐ２，ｑ２，ｒ２）、及び、第３超音波送信部３９０の座標位置を（ｐ３、ｑ３、ｒ３）とする。また、Ｃは空気中の超音波の伝播速度を示している。

なお、上記直交座標系における第１の収音器５３の座標位置（ｘ１,ｙ１,ｚ１）は、あらかじめ把握されている必要がある。

図３Ａに戻り、第１のテンプル部１５は、図中のＺ軸に平行な軸回りに、第１の前テンプル部１８に対して第１の後テンプル部１６が回動して折り曲げ可能である。また、第１のテンプル部１５は、後述する第２のテンプル部２５に向かって近づく方向（Ｚ軸方向プラス側から見た反時計回り）にのみ折り曲げ可能であり、反対側には回動しないようになっている。これにより、第１のテンプル部１５は、ユーザ９９の耳９６（後述する図９参照）への係止の容易性を向上している。

第２のテンプル部２５は、前端部が支持部材４１のＸ軸方向マイナス側の他端部に接続され、後端部がユーザ９９の、例えば右耳に係止される。第２のテンプル部２５は、金属及び樹脂を組み合わせて構成される。第２のテンプル部２５は、前端側の、第２の前テンプル部２８と、後端側の、第２の後テンプル部２６とがヒンジ部２７を介して回動可能に接続されて構成されている。ヒンジ部２７は、回動軸を構成する棒状部材と、当該棒状部材に回動可能に第２の前テンプル部２８を接続する接続部材と、当該棒状部材に回動可能に第２の後テンプル部２６を接続する接続部材とを含む。

また、第２の前テンプル部２８の前端側には、カバー２９が設けられている。カバー２９については、カバー１９の説明とともに後述する。第２の後テンプル部２６には、さらに、ＨＭＤ１００と外部の装置とを接続するための配線７１が接続されている。

配線７１は、第２のテンプル部２５に接続され、第２の後テンプル部２６、ヒンジ部２７、及び第２の前テンプル部２８の内部を通る内部配線６７（後述する図８Ｃ参照）に繋がっている。この内部配線６７は、さらに、支持部材４１の第１部品４１ａ及び第２部品４１ｂの間の空間を通って第２の鏡筒２０及び第１の鏡筒１０へと延びる。つまり、内部配線６７は、上記の内部配線４１ｃと一体化されている。したがって、配線７１は、上記の内部配線４１ｃに電気的に接続される。配線７１には、外部の装置から、ＨＭＤ１００を駆動するための電力と、ＨＭＤ１００を用いてユーザ９９に提示されるコンテンツを示す信号情報とが供給される。

第２のテンプル部２５は、図中のＺ軸に平行な軸回りに、第２の前テンプル部２８に対して第２の後テンプル部２６が回動して折り曲げ可能である。また、第２のテンプル部２５は、上記した第１のテンプル部１５に向かって近づく方向（Ｚ軸方向プラス側から見た時計回り）にのみ折り曲げ可能であり、反対側には回動しないようになっている。これにより、第２のテンプル部２５は、ユーザ９９の耳９６への係止の容易性を向上している。

図１に示すように、第１のテンプル部１５及び第２のテンプル部２５は、各々の後端が互いに近づくように湾曲している。言い換えると、各々のテンプル部は、ユーザ９９の頭部が位置するＨＭＤ１００の内側に向けて湾曲している。これにより、第１のテンプル部１５及び第２のテンプル部２５がそれぞれユーザ９９の後頭部を内方かつ前方へと押圧し、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０がユーザ９９の頭部へと押し当てられるように引き寄せられる。よって、第１のテンプル部１５及び第２のテンプル部２５の湾曲形状は、ＨＭＤ１００を装着した際の脱落を抑制し、装着性の向上に寄与している。

第１のアイキャップ１４は、第１の鏡筒１０とユーザ９９の頭部との間に介在する筒形状の部材である。第１のアイキャップ１４は、第１の鏡筒１０に対して着脱可能に取り付けられる。例えば、ＨＭＤ１００を複数のユーザ９９が共有するような場合に、第１のアイキャップ１４を交換するのみで、第１の鏡筒１０を介したユーザ９９どうしの間接的な接触を抑制できる。第１のアイキャップ１４は、第１の鏡筒１０の第１の主部１１における開口側から、Ｙ軸方向マイナス側に向けて挿入されることで取り付けられる。この結果、第１のアイキャップ１４は、第１の鏡筒１０の開口端よりも外方（つまりユーザ９９側）に向けて突出し、当該開口端に沿って設けられる。このように、ユーザ９９に対して接触する主体物である第１のアイキャップ１４を取り外して洗浄等をすることができるため、ＨＭＤ１００全体を洗浄しなくともＨＭＤ１００を清潔に維持することができる。

第２のアイキャップ２４は、第２の鏡筒２０とユーザ９９の頭部との間に介在する筒形状の部材である。第２のアイキャップ２４は、第２の鏡筒２０に対して着脱可能に取り付けられる。例えば、ＨＭＤ１００を複数のユーザ９９が共有するような場合に、第２のアイキャップ２４を交換するのみで、第２の鏡筒２０を介したユーザ９９どうしの間接的な接触を抑制できる。第２のアイキャップ２４は、第２の鏡筒２０の第２の主部２１における開口側から、Ｙ軸方向マイナス側に向けて挿入されることで取り付けられる。この結果、第２のアイキャップ２４は、第２の鏡筒２０の開口端よりも外方（つまりユーザ９９側）に向けて突出し、当該開口端に沿って設けられる。このように、ユーザ９９に対して接触する主体物である第２のアイキャップ２４を取り外して洗浄等をすることができるため、ＨＭＤ１００全体を洗浄しなくともＨＭＤ１００を清潔に維持することができる。

なお、上記の第１のアイキャップ１４及び第２のアイキャップ２４の筒形状とは完全な筒でなくてもよく、例えば、筒軸方向から見た一部が開口した、湾曲板状等であってもよい。ただし、これらのアイキャップは、ＨＭＤ１００の表示部からの光を、外光の影響を少なくしてユーザ９９の目に届けるためにＨＭＤ１００とユーザ９９の目との間を広く覆う形状であることが望ましい。このため、本実施の形態における第１のアイキャップ１４及び第２のアイキャップ２４は、それぞれ、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の開口端を一周する筒形状である。

以下では、図４を参照することで、本実施の形態に係るＨＭＤ１００の機能構成について説明する。図４は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイを含む表示システムの機能構成を示すブロック図である。

ＨＭＤ１００には、コネクタ７５及びプラグ７５ａを介して電源９１及び信号処理回路９２が接続される。電源９１及び信号処理回路９２は、ＨＭＤ１００に接続される外部の装置である。

電源９１は、ＨＭＤ１００が各種の動作を行うための電力を供給する装置である。電源９１は、例えば、家庭用の交流の電力を変換し、ＨＭＤ１００の動作に必要な電圧の直流の電力を生成するＡＣ－ＤＣコンバータである。また、電源９１は、例えば蓄電された電力を直流で放電するバッテリ、太陽光エネルギーを利用して発電した電力を供給する太陽電池等であってもよい。また、電源９１を、バッテリとしてＨＭＤ１００に内蔵してもよく、太陽電池としてＨＭＤ１００の外面に取付けてもよい。また、ＨＭＤ１００では、プラグ７５ａ及びコネクタ７５を用いずに無線伝送によって給電が行われてもよい。

信号処理回路９２は、ＨＭＤ１００に対して、表示される画像を示す画像情報を通信によって供給する装置である。信号処理回路９２は、画像情報をデジタル信号として供給するが、アナログ信号により供給してもよい。また、画像情報をＨＭＤ１００に格納させ、プラグ７５ａ及びコネクタ７５の接続が解除されたオフラインで画像を表示させてもよい。また、プラグ７５ａ及びコネクタ７５の接続が維持されたオンラインで、リアルタイムに生成した画像情報を逐一ＨＭＤ１００に供給して表示させてもよい。また、このような画像情報も無線通信を用いて供給してもよい。

図１に示すように、第２のテンプル部２５には、上記の通信及び給電の少なくとも一方を行うためのコネクタ７５が先端に設けられる配線７１が、ＨＭＤ１００の装着時におけるユーザ９９の右耳の周辺に接続されている。配線７１は、右耳よりも後方に向かって延びている。例えば、ＨＭＤ１００の第２の後テンプル部２６は、位置把握性及び取り回しの観点から１０ｃｍ～１５ｃｍ程度の長さに設計された配線７１を介して、コネクタ７５が設けられるコネクタボックス７２に接続されている。

［コネクタボックス］
図５は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのコネクタボックスの周辺図である。コネクタボックス７２は、コネクタ７５が設けられたＨＭＤ１００の操作部である。コネクタボックス７２には、ＨＭＤ１００を操作するためのユーザ９９の入力を受け付ける操作ボタンが設けられている。具体的には、図中に示すように、コネクタボックス７２には音量増大操作ボタン７３ａと、電源操作ボタン７３ｂと、音量減少操作ボタン７３ｃとが設けられている。

音量増大操作ボタン７３ａは、ユーザ９９が押下すると、その押下回数に応じてＨＭＤ１００に表示されるコンテンツに合わせて再生される音の音量を増大させる。また、電源操作ボタン７３ｂは、ユーザ９９が押下すると、ＨＭＤ１００の電源のオン／オフを切り替える。つまり、ＨＭＤ１００を動作させるためには、コネクタ７５を介して電力を供給するとともに、電源操作ボタン７３ｂを押下することでＨＭＤ１００の電源をオンする操作を行う必要がある。音量減少操作ボタン７３ｃは、ユーザ９９が押下すると、その押下回数に応じてＨＭＤ１００に表示されるコンテンツに合わせて再生される音の音量を減少させる。

なお、ＨＭＤ１００は、表示されるコンテンツに合わせて再生される音を出音するための構成を備える。例えは、コネクタボックス７２には、オーディオジャック７４が設けられている。オーディオジャック７４には、例えば、コネクタ７５を介して信号処理回路９２から取得した、コンテンツに合わせて再生される音の信号が供給されている。オーディオジャック７４に任意のイヤホン又はスピーカ等に繋がるオーディオプラグ７４ａを挿入することで、当該イヤホン又はスピーカ等を介してコンテンツに合わせて再生される音が出音される。

コネクタ７５に接続されるプラグ７５ａは、例えば、変換プラグであってもよい。プラグ７５ａは、各種の信号及び電力を１つの形状のプラグで電装可能なユニバーサルタイプのプラグである。ただし、このようなプラグ形状に適合した信号の出力を行うことができない信号処理回路９２から、コンテンツなどの信号をＨＭＤ１００へと出力する場合がある。このとき、コネクタ７５には、異なるプラグ形状での信号の入力を受け付けて信号変換処理を行い、かつ、プラグ７５ａのプラグ形状に適合した（つまりコネクタ７５に適合した）形状で変換後の信号の出力が可能な変換プラグが接続されてもよい。

再び、図４を参照してＨＭＤ１００の機能構成についての説明を続ける。外部の装置から給電された電力及び供給された画像情報は、内部配線４１ｃなどを介して、駆動回路３８へと伝送される。より詳しくは、画像情報は、図４に示すように処理部３８ａを経由して駆動回路３８へと伝送される。処理部３８ａは、ＨＭＤ１００の表示部３０に表示させるための画像情報を処理して、アナログ信号に変換するとともに、各種の画像調整の処理を行う処理装置である。処理部３８ａは、プロセッサとメモリと当該メモリに格納された画像処理のためのプログラムによって実現される。

このようにして、アナログ信号として駆動回路３８に到達した画像情報に基づき、表示部３０における画像の表示が行われる。具体的には、駆動回路３８によって表示パネル３９が駆動されて、画像を示す光が出射される。当該光は、凸レンズ４０によって集光されてユーザ９９の目９５において視認される。

駆動回路３８は、表示パネル３９を駆動するための回路装置である。また、表示パネル３９は、例えば液晶パネル、有機ＥＬパネル、又はマイクロＬＥＤパネル等の装置である。なお、このような駆動回路３８と表示パネル３９とを用いる表示部３０の他、表示部３０として網膜投影型のレーザプロジェクタ等が用いられてもよい。

［アイキャップ］
続いて、本実施の形態におけるアイキャップの構成についてさらに詳しく説明する。図６は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップを示す斜視図である。また、図７は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのアイキャップを示す上面図である。なお、図６及び図７では、第１のアイキャップ１４について図示しているが、第２のアイキャップ２４についても左右対称である他は同様の構成であるため説明を省略する。また、図６では、第１のアイキャップ１４のうちの第２部材１４ｉｉの図示を省略している。

第１の鏡筒１０においては、第１のアイキャップ１４は、ユーザ９９と第１の鏡筒１０との直接の接触を抑制している。第１のアイキャップ１４は、ユーザの一方の目を覆うように構成されており、ユーザ９９と第１の鏡筒１０との間に介在し、ユーザ９９と第１の鏡筒１０との間を埋めるように構成されている。第１のアイキャップ１４は、ゴム状のシリコン樹脂等の弾性変形可能、かつ、遮光性を有する材料を用いて形成される。また、第１のアイキャップ１４はスポンジ状の樹脂材料を用いて形成されてもよい。第１のアイキャップ１４は、遮光性を有し、ユーザ９９と第１の鏡筒１０との間を埋めるように構成されることで、ＨＭＤ１００がユーザ９９に画像を視認させるために出射した光に外光が混ざり、画像の視認性が低下することを抑制している。

図中に示すように、本実施の形態における第１のアイキャップ１４は、第１部材１４ｉと第２部材１４ｉｉとからなる。第１部材１４ｉは、例えば、シリコン樹脂からなり、第１の鏡筒１０の特に第１の主部１１に挿入される筒状の挿入部１４ａと、第１の主部１１の開口側の端部から筒外側（Ｙ軸方向プラス側）に延び、ＨＭＤ１００の装着時におけるユーザ９９の頭部に至る大きさの湾曲板状のキャップ部１４ｂとを有する。また、キャップ部１４ｂは、ユーザ９９の目９５の周囲から側頭部にわたるカーブに沿ってカーブを描いている。ユーザ９９は、第１の鏡筒１０の内部に設けられた表示部に対応する、円形の開口１４ｃを介して、第１のアイキャップ１４越しに画像を視認することができる。

キャップ部１４ｂのユーザ９９に接触する接触端側は、接触面積が大きくなるようにユーザ９９の顔面に対向する面状の表面１４ｄを有している。ここで、キャップ部１４ｂは、ユーザ９９の頭部に沿う表面１４ｄと、挿入部１４ａに接続される接続端との間を連続的に覆う。これにより、キャップ部１４ｂは、離間された第１の鏡筒１０とユーザ９９の頭部とを接続して視野内への外光の進入を遮る機能を有する。

挿入部１４ａとキャップ部１４ｂとの間には、挿入部１４ａの外周及びキャップ部１４ｂの外周よりも小さい外周を有するくびれ部が形成されている。くびれ部は、言い換えると、第１部材１４ｉの外面全周にわたってくびれる薄肉部である。くびれ部が形成されることによって第１部材１４ｉは、上下左右方向に撓む可撓性が付与される。ここで、第１部材１４ｉの上下方向の可撓性は、ＨＭＤ１００の左右の視差に影響を与えずユーザ９９の装着性を高める効果があるため有用であるが、第１部材１４ｉの左右方向の可撓性は、ＨＭＤ１００の左右の視差に影響を与える場合がある。

そこで、第１部材１４ｉには、くびれ部と、高さ方向においてくびれ部の中央を通り並び方向に沿う線とが交差する箇所（つまり、くびれ部と並び面とが交差する箇所）に、外周をさらに外側に拡大する肉厚部が形成される。肉厚部は、並び面の面内においてくびれ部を埋めるように、第１部材１４ｉとともに一体的に形成される。肉厚部は、第１の鏡筒１０のＹ軸方向マイナス側に向けて拡径するテーパ形状を有する。これにより、キャップ部１４ｂは、テーパの縮径した一端側において肉厚部をＹ軸方向マイナス側へと押圧し、拡径した他端側によって当該押圧の圧力が支持される。つまり、支点が小さく明確になり、支点から離れる方向へのキャップ部１４ｂの撓みを促進するように機能する。結果として、キャップ部１４ｂは、上下方向に容易に撓む構成となる。

肉厚部は、第１部材１４ｉの左右方向への撓みに対向するようにキャップ部１４ｂを挿入部１４ａ側から支持する。また、このようなキャップ部１４ｂの支持をより強固とするために、キャップ部１４ｂは、第１の鏡筒１０の中心軸に交差するＸＺ平面に沿って肉厚部よりも外側に延びて、キャップ部１４ｂに接続される平板部を有する。第１部材１４ｉの撓みが平板部によって支持されるシーソ様構造を成し、左右方向への撓みが強固に抑制されるとともに上下方向への撓みがキャップ部１４ｂの形状を維持した状態で生じやすくなる。

ここで、第１部材１４ｉの表面１４ｄには、Ｚ軸方向に沿って延びる溝１４ｅが形成されている。本実施の形態の第１のアイキャップ１４では、溝１４ｅが複数形成されており、Ｙ軸方向からみて、開口１４ｃをＺ軸方向に挟む上下側のそれぞれに形成されている。表面１４ｄには、第１のアイキャップ１４における第２部材１４ｉｉが貼り付けられる。第２部材１４ｉｉは、例えば、ウレタンによって形成され、ユーザ９９の目９５の周囲に直接接触する。

第２部材１４ｉｉがウレタンなどの皮膚刺激の少ない材料で構成されることで、ＨＭＤ１００の装着感が向上されている。ここで、第２部材１４ｉｉが重ねられることで、溝１４ｅのＹ軸方向プラス側の一部が塞がれる。これにより、溝１４ｅと第２部材１４ｉｉとで、Ｚ軸方向に第１のアイキャップ１４の筒形状の内外を連通する通気路１４ｆが形成される。通気路１４ｆは、複数の溝１４ｅの数に対応する複数個が設けられている。例えば、本実施の形態における通気路１４ｆは、Ｙ軸方向から見て、開口１４ｃよりも上側（Ｚ軸方向プラス側）及び下側（Ｚ軸方向マイナス側）のそれぞれに６個ずつ設けられている。

複数の通気路１４ｆのうちの一部は、第１のアイキャップ１４の筒外から筒内へと空気を取り込むために利用される。また、複数の通気路１４ｆのうちの他部は、第１のアイキャップ１４の筒内から筒外へと空気を放出するために利用される。このように、複数の通気路１４ｆのそれぞれが空気の取り込み又は放出を行うことで第１のアイキャップ１４の筒形状内部にユーザ９９の目９５などから揮発した水分によって発生する曇りを抑制することができる。

本実施の形態では、複数の通気路１４ｆのうち、Ｙ軸方向から見て、開口１４ｃよりも上側（Ｚ軸方向プラス側）に設けられた通気路１４ｆが空気の放出に関与し、開口１４ｃよりも下側（Ｚ軸方向マイナス側）に設けられた通気路１４ｆが空気の取り込みに関与する。例えば、第１のアイキャップ１４の筒形状の内部では、ユーザ９９及びＨＭＤ１００の表示部などから生じる熱がこもるため、空気が暖められる。Ｚ軸方向プラス側を鉛直方向の上側となるような姿勢でＨＭＤ１００を使用している場合、温められた空気は、Ｚ軸方向プラス側に設けられた通気路１４ｆから外部へと自然に放出される。この結果、負圧となった第１のアイキャップ１４の筒形状の内部には、Ｚ軸方向マイナス側に設けられた通気路１４ｆから空気が取り込まれることによって供給される。この繰り返しにより、第１のアイキャップ１４の筒形状の内部は、常に空気が入れ替えられているので、高い曇り発生の抑制効果が得られる。

なお、このように通気路１４ｆを設けることで、第１のアイキャップ１４の内部に外光が入り込む可能性がある。本実施の形態におけるＨＭＤ１００では、ユーザ９９の目９５に比較的近く、かつ、表示部からの画像を示す光の光軸と交差する方向に延びるように通気路１４ｆが配置されているので、外光と表示部からの光とが混ざりにくく、通気路１４ｆ形成による画像の視認性の低下が抑制されている。

また、第２部材１４ｉｉは、ＨＭＤ１００において必須の構成ではない。すなわち、第１部材１４ｉのみを用いた第１のアイキャップ１４であっても溝１４ｅがユーザ９９の目９５の周囲の接触面との間で通気路を形成することができるので、同様の効果を奏することが可能となる。ただし、接触面において皮膚の変形により通気路１４ｆが塞がれるような場合（例えば、ＨＭＤを強く押圧して装着する場合等）があるため、第２部材１４ｉｉを介在させて通気路１４ｆを確実に形成することが可能とする構成は有用である。

［内蔵型出音器］
次に、ＨＭＤ１００の第１のテンプル部１５及び第２のテンプル部２５に内蔵される出音器について、図８Ａ～図８Ｃ、及び、図９を参照して説明する。図８Ａは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの第１のテンプル部の組み立ての様子を説明する斜視図である。図８Ａの（ａ）は、組み立て前の（分解された）第１の後テンプル部１６を示している。また、図８Ａの（ｂ）は、組み立て後の第１の後テンプル部１６を示している。

図８Ｂは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの第１の後テンプル部の周辺構造を示す断面図である。図８Ｂは、図８Ａの（ｂ）に示すｂ－ｂ線で切断した場合の第１の後テンプル部１６の断面を示している。また、図８Ｃは、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの第２のテンプル部の第１部品を示す斜視図である。また、図９は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの使用時における出音器の機能を説明する図である。

なお、図８Ａ、図８Ｂ、及び、図９では、第１のテンプル部１５について図示しているが、第２のテンプル部２５についても左右対称である他は同様の構成であるため説明を省略する。一方で、図８Ｃにおいて説明する構造は、第２のテンプル部２５に特有の構造であり、第１のテンプル部１５には備えられていない。

図８Ａの（ａ）に示すように、ＨＭＤ１００の第１の後テンプル部１６は、ＹＺ平面に平行な面で分割された第１部品１６ｉ及び第２部品１６ｉｉの２つの部品からなる。第１部品１６ｉは、第１の後テンプル部１６におけるＸ軸方向プラス側の部分を構成する部品である。また、第２部品１６ｉｉは、第１の後テンプル部１６におけるＸ軸方向マイナス側の部分を構成する部品である。第１の後テンプル部１６は、第１部品１６ｉと第２部品１６ｉｉとをＸ軸方向に沿って合わせることで、例えば、接続棒が接続穴に篏合されることで固定される。このようにして、図８Ａの（ｂ）に示すように第１の後テンプル部１６が形成される。

ここで、図８Ａの（ａ）に示すように、第１の後テンプル部には、出音器６１が内蔵されている。出音器６１は、上記に説明したコンテンツに合わせて再生される音を出音するためのモジュールである。より具体的には、出音器６１には、コンテンツに合わせて再生される音に基づいて、図示しないデジタル／アナログ変換回路及びアンプ回路等を介して必要な出力に調整されたアナログ信号が入力される。出音器６１は、振動板と、当該振動板を駆動するための駆動素子とを備える。駆動素子に上記のアナログ信号が入力されると、駆動素子は、アナログ信号に応じた振動で振動板を振動させる。この結果、出音器６１は、コンテンツに合わせて再生される音に応じた振動を発生させ、この振動による音波として出力する。振動による音波は、空気を伝播して耳９６に届くことでユーザ９９に知覚される。

振動板を振動させることで音波を発生させる場合、振動板の一方の面が正位相の振動となり、他方の面が逆位相の振動となる。いずれの振動も音として成り立つが、正位相の振動による音波（以下正位相波ともいう）と逆位相の振動による音波（以下正位相波ともいう）とが同時に出力された場合、互いに打ち消し合うために、正常な音として成り立たない。そこで、正位相波及び逆位相波を互いに分離し、一方の音波のみをユーザ９９に知覚させることが必要となる。本実施の形態におけるＨＭＤ１００では、第１の後テンプル部１６に内蔵された出音器６１から、振動による音波を外部に取り出す際に、正位相波及び逆位相波の一方を取り出すための孔を、他方を取り出すための孔と離間して配置している。

具体的には、図８Ａの（ｂ）に示すように、第１の後テンプル部１６には、正位相孔６３と、正位相孔６３に対して離間して配置された逆位相孔６２とが設けられている。なお、正位相孔６３は、第１部品１６ｉ及び第２部品１６ｉｉのそれぞれにまたがっており、第１部品１６ｉに形成された半孔６３ｉと、第２部品１６ｉｉに形成された半孔６３ｉｉとから構成されている。

正位相孔６３及び逆位相孔６２は、ＨＭＤ１００の美観のために、例えば、第１の後テンプル部１６における下面側（Ｚ軸方向マイナス側）に設けられている。図８Ａの（ａ）を参照すると、出音器６１を構成する振動板（出音器６１の中心の円板）のうち、紙面手前側の面は、正位相孔６３に繋がる空間に面しており、正位相波を出力する面である。一方、出音器６１を構成する振動板のうち、紙面奥手側の面は、逆位相孔６２に繋がる空間に面している。また、出音器６１では、振動板の周囲に正位相波と逆位相波とが干渉しないようにするための隔壁が設けられている。隔壁は、振動板の両主面を隔絶するための振動板に平行な板部材と、当該板部材から板面に垂直な方向に延び、振動板から正位相孔６３までの空間、及び、振動板から逆位相孔６２までの空間を分離するための壁部材とからなる。

正位相孔６３に繋がる空間は、比較的小さな空間であり、振動板からの正位相波は、発生後すぐに正位相孔６３から取り出される。一方で逆位相孔６２に繋がる空間は比較的大きく。振動板からの逆位相波は、発生後しばらくは上記の空間を通過しながら逆位相孔６２へと向かい、その後逆位相孔６２から取り出される。

また、図９に示すように、正位相孔６３は、ユーザ９９がＨＭＤ１００を装着した姿勢において、ユーザ９９の耳９６に近い位置に設けられている。一方で、逆位相孔６２は、ユーザ９９がＨＭＤ１００を装着した姿勢において、ユーザ９９の耳９６から遠い位置に設けられている。さらに、正位相孔６３は、その孔軸方向が後方かつ下方に設定されている。一方で逆位相孔６２は、その孔軸方向が下方に設定されている。

このように、正位相孔６３をユーザ９９の耳９６の付近に設け、逆位相孔６２を第１の後テンプル部１６の中でも正位相孔６３及びユーザ９９の耳９６から離れた位置に設けることで、正位相波と逆位相波との干渉を抑制している。さらに、図８Ａの（ａ）では、正位相孔６３をユーザ９９の耳９６に向かう方向に設け、逆位相孔６２を正位相孔６３の向きとは異なる向きに設けることで、正位相波と逆位相波との干渉をさらに抑制している。

ここで、図８Ｂに示すように、第２部品１６ｉｉと出音器６１との間に形成される空間は、第１の後テンプル部１６の正位相孔６３に近づくほど、断面積が大きくなるように構成されている。具体的には、出音器６１と対向する第２部品１６ｉｉの内壁が肉厚部６９を形成している。この肉厚部６９の構成によって、上記の空間の断面積が制御されている。より詳細には、図８Ｂにおける紙面上側（つまり正位相孔６３から遠い位置）において、第２部品１６ｉｉの内壁が出音器６１に向けてせり出すように突出して肉厚部６９の最厚部を形成している。この最厚部から、正位相孔６３に向けて徐々に肉厚部６９の厚みが減少することで、出音器６１の振動板の板面に対して傾斜した傾斜面６９ａが形成されている。これにより、傾斜面６９ａに反射されて正位相孔６３を介することで出音器６１から出力される音の高域特性がフラットになるので、より高音質の音をユーザ９９に提供できる。

また、先に説明したように、第２のテンプル部２６には、内部配線６７が配置されている。ここで、逆位相孔６２に繋がる第２の後テンプル部２６の内部空間にこのような内部配線６７がむき出しで存在する場合、音響抵抗が増大してしまうので適切ではない。

図８Ｃに示すように、本実施の形態では、逆位相孔６２に繋がる第２の後テンプル部２６の内部空間に内部配線６７がむき出しとならないようにするための隔壁６８が設けられている。なお、図中では、第１部品２６ｉに隔壁６８が設けられている様子が示されている。隔壁６８は、第２の後テンプル部２６の図示しない第２部品の内壁面に接触することで、逆位相孔６２に繋がる第２の後テンプル部２６の内部空間と、内部配線６７が配置されるための空間とを隔てている。

このように、隔壁６８によって隔てられた空間に内部配線６７が配置され、内部配線６７によって内部配線４１ｃと配線７１とが電気的に接続されている。これにより、出音器６１によって出力された逆位相波は、当該内部配線６７による音響抵抗を受けにくく、高音質な音を出力可能なＨＭＤ１００が実現される。

図９に示すように、ＨＭＤ１００をユーザ９９が装着した場合、ユーザ９９の耳９６は、正位相孔６３の後方かつ下方である。したがって、正位相孔６３から取り出された正位相波は、正位相孔６３の孔軸方向に沿ってユーザ９９の耳９６に容易に到達する。一方で、逆位相孔６２から取り出された逆位相波は、ユーザ９９の耳９６とは異なる方向に向かって進み、ユーザ９９の耳９６には届きにくくなっている。このようにして、ＨＭＤ１００では、正位相波と逆位相波とを別々に取り出して、ユーザ９９に、コンテンツに合わせて再生される音を知覚させることができる。

なお、第１の後テンプル部１６は、大型の振動板を収容可能なように、出音器６１が配置される箇所が他部に比べて拡大されている。この拡大箇所を設けることによって、ユーザ９９が第１のテンプル部１５を係止すべき箇所が明確になる効果も生じる。また、以上に説明した、正位相波と逆位相波とは、互いに入れ替えられて構成されてもよい。つまり、出音器６１の正位相波を出力する面と逆位相波を出力する面とが入れ替えられ、正位相孔６３に代えて逆位相孔が、逆位相孔６２に代えて正位相孔がそれぞれ設けられてもよい。

［保持機構］
図１０は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの保持機構について説明する上面図である。図１０では、ＨＭＤ１００をＺ軸方向プラス側から見た上面図が示されている。ここで、図１０に示すＨＭＤ１００では、保持部材６５が図示されている。

本実施の形態におけるＨＭＤ１００では、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の重量がＨＭＤ１００全体の重量の大半を占めている。このとき、ユーザ９９の耳９６に係止するのみの構成では、使用条件によっては、ＨＭＤ１００の前方側の重量に引っ張られるようにして、ＨＭＤ１００が脱落してしまう場合がある。そこで、図１０に示す例では、このような場合にもＨＭＤ１００の脱落が抑制される構成を示している。

具体的には、ＨＭＤ１００では、第１の後テンプル部１６と第２の後テンプル部２６との距離を近づけるように互いを引っ張り合う保持部材６５を接続可能な保持機構１６ａ及び保持機構２６ａが設けられている。

保持機構１６ａは、第１の後テンプル部１６の端部であって、第１の鏡筒１０側とは反対側の端部に形成された傘状の突起物である。保持部材６５は、長尺形状のゴム状部材であり、一端部及び他端部に複数の孔が設けられている。保持機構１６ａには、保持部材６５の一端部の孔が接続される。保持部材６５の孔は、突起物の傘部分を通って、柄部分に係止されることで保持機構１６ａに接続される。これにより、傘部分に引っ掛るので、柄部分から保持部材６５の孔が外れにくくなっている。

保持機構２６ａは、第２の後テンプル部２６の端部であって、第２の鏡筒２０側とは反対側の端部に形成された傘状の突起物である。保持機構２６ａには、保持部材６５の他端部の孔が接続される。保持部材６５の孔は、突起物の傘部分を通って、柄部分に係止されることで保持機構２６ａに接続される。これにより、傘部分に引っ掛るので、柄部分から保持部材６５の孔が外れにくくなっている。

保持部材６５は、一端部及び他端部に形成された孔を介して保持機構１６ａ及び保持機構２６ａを互いに引き寄せるように作用する。この際、保持部材６５のゴム状の性質によって、より大きな力が加えられた際には、保持機構１６ａ及び保持機構２６ａを引き離すことが可能となる。これにより、保持機構１６ａと保持機構２６ａとが適度に引き寄せられる。保持機構１６ａ及び保持機構２６ａが引き寄せられることで、第１の後テンプル部１６と第２の後テンプル部２６とが互いに引き寄せられる。この結果、第１の後テンプル部１６、保持部材６５、及び、第２の後テンプル部２６によって、ＨＭＤ１００がユーザ９９の後頭部に保持されるため、上記したようなＨＭＤ１００の脱落が抑制される。

［効果等］
以上説明したように、本実施の形態における表示装置（ＨＭＤ１００）は、第１の画像を表示するための第１の表示部を底部に有する有底筒状の第１の鏡筒１０と、第２の画像を表示するための第２の表示部を底部に有する有底筒状の第２の鏡筒２０と、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の並び方向に長尺の支持部材４１であって、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０を並び方向に貫通することで、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の少なくとも一方を並び方向に沿って移動可能に支持する支持部材４１と、を備える。

このようなＨＭＤ１００は、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０を貫通された支持部材４１によって支持することができる。支持部材４１を保持するのみで第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０を同時に保持することができる。ここで、支持部材４１は第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０を貫通支持しているので、支持部材４１は、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の間のみでなく、並び方向における外側にまで及んでいる。したがって、支持部材４１を、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の並び方向における外側から保持することができる。このように、支持部材４１を容易に保持でき、かつ、容易に保持された支持部材によって、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０が同時に保持される。また、このとき、第１の鏡筒及び第２の鏡筒２０の少なくとも一方は、並び方向に沿って支持部材４１上を移動することができる。このため、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の間の距離を変化させることができる。これにより、ユーザ９９に合わせて、第１の鏡筒１０に対する第２の鏡筒２０の位置、又は、第２の鏡筒２０に対する第１の鏡筒１０の位置を調整することができる。よって、上記の効果を併せ持つ、より適切に構成されたＨＭＤ１００が実現できる。

また、本実施の形態におけるＨＭＤ１００は、例えば、第１の画像を表示するための第１の表示部を底部に有する有底筒状の第１の鏡筒１０と、第２の画像を表示するための第２の表示部を底部に有する有底筒状の第２の鏡筒２０と、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の並び方向に長尺の支持部材４１であって、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０を並び方向に貫通することで、少なくとも第１の鏡筒１０を並び方向に沿って移動可能に支持する支持部材４１と、を備え、第１の鏡筒１０は、支持部材４１が貫通する第１の鏡筒１０に設けられた第１の貫通孔１１ａの内側面に向けて、並び方向に交差する方向から支持部材４１を押圧する押圧機構を有し、押圧機構は、支持部材４１を押圧する際の押圧力を調整可能な調整部を有する。

支持部材４１への支持において、第１の鏡筒１０が支持部材４１に対して並び方向に沿う軸回りに回転し、第２の鏡筒２０が支持部材４１に対して並び方向に沿う軸回りに回転した場合に、第１の鏡筒１０の筒軸と第２の鏡筒２０の筒軸とのねじれが生じ得る。上記の構成によれば、第１の鏡筒１０の支持部材４１に対する回転、及び、第２の鏡筒２０の支持部材４１に対する回転が強固に抑制されるため、筒軸同士のねじれが強固に抑制され、画像をより適切に表示することができる。

また、ＨＭＤ１００を製造する際に、支持部材４１と第１の鏡筒１０の第１の貫通孔１１ａ及び第２の鏡筒２０の第２の貫通孔２１ａとの設計の精密度を緩和することができる。すなわち、支持部材４１の並び方向に直交する断面形状よりも、第１の貫通孔１１ａ及び第２の貫通孔２１ａの対応する断面形状が大きければ、ネジ部材４３によって締結可能な所定の範囲内で、大きさのふれ幅を許容することができる。このため、所定の範囲内の製造誤差が生じる場合でも適切なＨＭＤ１００を構成することができる。つまり、製造誤差によってロスされる部材の数を減少させ、より低コストにＨＭＤ１００を製造することができる。本形態によれば、このように、より適切に構成されたＨＭＤ１００が実現できる。

また、例えば、第１の鏡筒１０と第２の鏡筒２０とに接続される調整部材３２であって、調整部材３２と第１の鏡筒１０との相対位置及び調整部材３２と第２の鏡筒２０との相対位置の少なくとも一方を変更することにより、第１の鏡筒１０と第２の鏡筒２０との並び方向における距離を調整する調整部材３２をさらに備えてもよい。

これによれば、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の間の距離を、調整するための調整部材３２を操作するのみで実施できる。より簡易にユーザ９９に合わせて、第１の鏡筒１０に対する第２の鏡筒２０の位置、又は、第２の鏡筒２０に対する第１の鏡筒１０の位置を調整することができる。また、調整部材３２が支持部材４１とは別に第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０を接続するため、第１の鏡筒１０の筒軸と第２の鏡筒２０の筒軸とのねじれが抑制され、画像をより適切に表示することができる。よって、より適切に構成されたＨＭＤ１００が実現できる。

また、例えば、支持部材４１の並び方向における両端部のそれぞれに接続されたテンプル部（第１のテンプル部１５及び第２のテンプル部２５）をさらに備え、第１の鏡筒１０は、超音波を検知する第１の収音器５３及び第２の収音器５４を有し、第２の鏡筒は、超音波を検知する第３の収音器及び第４の収音器を有し、テンプル部のそれぞれは、超音波を検知する第５の収音器５５及び第６の収音器をそれぞれ有してもよい。

これによれば、ＨＭＤ１００の設置空間の制約内で、効率よく超音波の発信器の位置を特定することが可能な収音器の配置を実現できる。よって、より適切に構成されたＨＭＤ１００が実現できる。

また、例えば、支持部材４１の並び方向における両端部のそれぞれに接続されたテンプル部（第１のテンプル部１５及び第２のテンプル部２５）をさらに備え、テンプル部のそれぞれは、支持部材４１に接続された側の端部に設けられ、画像を撮像する第１の撮像器５１及び第２の撮像器をそれぞれ有してもよい。

これによれば、ＨＭＤ１００の設置空間の制約内で、効率よくＨＭＤ１００の姿勢を検知することが可能な撮像器の配置を実現できる。よって、より適切に構成されたＨＭＤ１００が実現できる。

また、例えば、支持部材４１に対して、並び方向における調整部材３２の相対位置を固定する固定部材４１ｌをさらに備えてもよい。

これによれば、支持部材４１と調整部材３２との、並び方向における相対位置を固定することができる。支持部材４１を介して第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０をユーザ９９に保持する場合、支持部材４１に対して、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０が移動してしまうと、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の間の距離が適切であっても、ユーザ９９の目９５の位置にそれぞれの鏡筒の位置が合わないことが起こり得る。上記の構成によれば、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の間の距離を調整したときに、調整部材３２ごと、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０が支持部材４１上を移動することが抑制される。つまり、支持部材４１を介して第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０をユーザ９９に保持しても、適切な位置でそれぞれの鏡筒を保持することができる。よって、より適切に構成されたＨＭＤ１００が実現できる。

また、本実施の形態におけるＨＭＤ１００は、例えば、第１の画像を表示するための第１の表示部を底部に有する有底筒状の第１の鏡筒１０と、第２の画像を表示するための第２の表示部を底部に有する有底筒状の第２の鏡筒２０と、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０を支持する支持部材４１と、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の開口端のそれぞれに設けられた筒形状を有するアイキャップ（第１のアイキャップ１４及び第２のアイキャップ２４）と、を備え、アイキャップには、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の筒軸方向、ならびに、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の並び方向に交差する交差方向に沿ってアイキャップの筒形状の内外を連通する２以上の通気路１４ｆが形成されている。

このようなＨＭＤ１００は、２以上の通気路１４ｆの一部の通気路１４ｆを介してユーザ９９の頭部と各鏡筒との間に形成される空間から外部へと空気を排出し、かつ、他部の通気路１４ｆを介して外部から空気を供給することができる。このように空気が循環されることで、上記の空間内で湿度が上昇することを抑制し、表示部との間のレンズなどの光学系に曇りが発生することを抑制できる。よって、曇りの発生を抑制して、より適切に構成されたＨＭＤ１００が実現できる。

また、例えば、アイキャップ（第１のアイキャップ１４及び第２のアイキャップ２４）は、第１の鏡筒１０又は第２の鏡筒２０に取り付けられる部分を含む第１部材１４ｉと、第１部材１４ｉのうちの第１の鏡筒１０又は第２の鏡筒２０と反対側の表面１４ｄに貼り付けられる第２部材１４ｉｉとからなり、通気路１４ｆは、第１部材１４ｉの表面１４ｄに形成され、交差方向に沿って延びる溝１４ｅと、第２部材１４ｉｉが第１部材１４ｉに貼り付けられた際に溝１４ｅの一部を塞ぐ蓋部と、によって形成される、アイキャップの筒形状の内外を交差方向に連通する孔であってもよい。

これによれば、アイキャップの接触性を向上するとともに、通気路１４ｆをより明確に確保することが可能となる。よって、曇りの発生の抑制効果が向上された、より適切に構成されたＨＭＤ１００が実現できる。

また、本実施の形態におけるＨＭＤ１００は、例えば、第１の画像を表示するための第１の表示部を底部に有する有底筒状の第１の鏡筒１０と、第２の画像を表示するための第２の表示部を底部に有する有底筒状の第２の鏡筒２０と、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０を支持する支持部材４１と、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０のそれぞれに対応して設けられ、音を出力する出音器６１を有するテンプル部（第１のテンプル部１５及び第２のテンプル部２５）と、を備える。

このようなＨＭＤ１００は、ＨＭＤ１００のみで、表示されるコンテンツに合わせて再生される音を出音することができる。ＨＭＤ１００では、音の出音をユーザ９９の耳９６に近い位置に配置されるテンプル部において行うことができるので、低出力でも十分に聴取可能となる。このため、出音に係る消費電力を抑制することが可能となる。よって、画像と音とを出力可能な、より適切に構成されたＨＭＤ１００が実現できる。

また、例えば、テンプル部（第１のテンプル部１５及び第２のテンプル部２５）のそれぞれは、出音器を内蔵し、出音器６１が発生した正位相波をテンプル部の外部に取り出す正位相孔６３と、出音器６１が発生した逆位相波をテンプル部の外部に取り出す逆位相孔６２であって、正位相孔６３とは離間して配置された逆位相孔６２と、を有してもよい。

これによれば、正位相波と逆位相波との干渉を抑制することができる。正位相波と逆位相波とが干渉する場合、互いの振幅を減少させ、出音された音をユーザ９９が適切に聴取できないことが生じ得る。上記の構成により、正位相波と逆位相波との干渉を抑制し、ユーザ９９が適切に聴取可能な音を出音できるＨＭＤ１００を実現することができる。よって、適切に聴取可能な音を出音できる、より適切に構成されたＨＭＤ１００が実現できる。

また、本実施の形態におけるＨＭＤ１００は、例えば、第１の画像を表示するための第１の表示部を底部に有する有底筒状の第１の鏡筒１０と、第２の画像を表示するための第２の表示部を底部に有する有底筒状の第２の鏡筒２０と、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０を支持する支持部材４１と、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０のそれぞれに対応して設けられ、対応する第１の鏡筒１０又は第２の鏡筒２０側と反対側の端部に、保持部材６５に接続可能な保持機構１６ａ及び２６ａを有するテンプル部（第１のテンプル部１５及び第２のテンプル部２５）と、を備える。

比較的重量のある鏡筒部分に対して、テンプル部によるユーザ９９の耳９６への係止では対応できないような方法でＨＭＤ１００が使用される場合がある。上記のようなＨＭＤ１００は、第１のテンプル部１５及び第２のテンプル部２５を保持部材６５によって互いに接続することで、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０を一貫する支持部材４１とともに環形状を形成できる。この環形状の内側にユーザ９９の頭部が配置されるので、ユーザ９９の頭部が環から離脱しにくくなる。すなわち、ＨＭＤ１００がユーザ９９の頭部から脱落しにくくなる。また、保持部材６５がゴム状部材で形成されていれば、環形状がユーザ９９の頭部の形状に合わせて拡縮するので、より装着性の高いＨＭＤ１００が実現できる。よって、より適切に構成されたＨＭＤ１００が実現できる。

また、例えば、さらに、第１の収音器５３、第２の収音器５４、第３の収音器、第４の収音器、第５の収音器５５、及び、第６の収音器のうち、２つ以上の収音器Ｍｃで検知された超音波と、２つ以上の収音器Ｍｃ同士の位置関係とに基づいて、２つ以上の収音器Ｍｃに対する当該超音波を発する発信器（第１超音波送信部３７０等）の相対位置を推定する位置推定部８１を備えてもよい。

これによれば、６つの収音器Ｍｃの中から選択される２つ以上の収音器Ｍｃによって、超音波を発する発信器の相対位置を推定することができる。

また、例えば、位置推定部８１は、２つ以上の収音器Ｍｃ同士の位置関係を校正し、２つ以上の収音器Ｍｃで検知された超音波と、２つ以上の収音器Ｍｃ同士の校正後の位置関係とに基づいて、２つ以上の収音器Ｍｃに対する発信器（第１超音波送信部３７０等）の相対位置を推定してもよい。

これによれば、２つ以上の収音器Ｍｃ同士の位置関係に基づく発信器（第１超音波送信部３７０等）の相対位置の推定において、２つ以上の収音器Ｍｃ同士の位置関係を校正したうえで、校正後の位置関係に基づく推定を行うことができる。特に、ＨＭＤ１００では、収音器Ｍｃの一部が搭載された第１の鏡筒１０と収音器Ｍｃの他の一部が搭載された第２の鏡筒２０と、支持部材４１の両端に接続され、収音器Ｍｃのさらに他の一部が搭載されたテンプル部（第１のテンプル部１５及び第２のテンプル部２５）との相対位置が、支持部材４１に沿う第１の鏡筒１０の移動に伴って変化するため、位置が変化した後の第１の鏡筒１０、第２の鏡筒２０、及び、テンプル部における収音器Ｍｃの位置関係を校正したうえで、校正後の位置関係に基づく推定を行うことで、第１の鏡筒１０、第２の鏡筒２０、及び、テンプル部の相対位置に関係なくより正確な発信器の相対位置を推定することができる。

また、例えば、位置推定部８１は、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の少なくとも一方を並び方向に沿って移動させた際の移動量に基づいて、２つ以上の収音器Ｍｃ同士の位置関係を校正してもよい。

これによれば、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０を移動させた際の移動量から、位置が変化した後の第１の鏡筒１０、第２の鏡筒２０、及び、テンプル部における収音器Ｍｃの位置関係を校正し、校正後の位置関係に基づくより正確な発信器の相対位置を推定することができる。

また、例えば、第１の鏡筒１０と第２の鏡筒２０とに接続される調整部材３２であって、調整部材３２と第１の鏡筒１０との相対位置及び調整部材３２と第２の鏡筒２０との相対位置の少なくとも一方を変更することにより、第１の鏡筒１０と第２の鏡筒２０との並び方向における距離を調整する調整部材３２をさらに備え、移動量は、調整部材３２による第１の鏡筒１０と第２の鏡筒２０との並び方向における距離の調整量から決定されてもよい。

これによれば、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の相対位置を、調整部材３２を用いた互いの距離の調整によって変化させることができる。つまり、調整部材３２を用いた調整量に伴って、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０が移動する。そして、調整部材３２における調整量を、第１の鏡筒１０及び第２の鏡筒２０の移動量に換算することができる。このようにして得られた移動量から、位置が変化した後の第１の鏡筒１０、第２の鏡筒２０、及び、テンプル部における収音器Ｍｃの位置関係を校正し、校正後の位置関係に基づくより正確な発信器の相対位置を推定することができる。

また、例えば、位置推定部８１は、校正用の発信器から発せられる校正用超音波を検知して推定した校正用の発信器の相対位置に基づいて、２つ以上の収音器Ｍｃ同士の位置関係を校正してもよい。

これによれば、校正用の発信器を用いて２つ以上の収音器Ｍｃ同士の位置関係を校正することができる。

また、例えば、テンプル部のそれぞれは、支持部材４１に接続された側の端部に設けられ、画像を撮像する撮像器Ｃｍ（第１の撮像器５１及び第２の撮像器）をそれぞれ有し、校正用の発信器から発せられる校正用超音波を検知して推定した校正用の発信器の相対位置を、撮像器Ｃｍによって撮像された画像に基づく校正用の発信器の位置によって補正し、補正後の校正用の発信器の相対位置に基づいて、２つ以上の収音器同士の位置関係を校正してもよい。

これによれば、撮像器Ｃｍによって撮像された画像に基づく校正用の発信器の位置によって、推定した校正用の発信器の相対位置を補正することができる。つまり、より正確な補正後の校正用の発信器の相対位置に基づいて２つ以上の収音器Ｍｃ同士の位置関係を校正することができる。

また、例えば、位置推定部８１は、第１の鏡筒１０と第２の鏡筒２０との並び方向における距離が第１距離から第１距離と異なる第２距離に変更されたことをトリガとして、２つ以上の収音器Ｍｃ同士の位置関係を校正してもよい。

これによれば、第１の鏡筒１０と第２の鏡筒２０との並び方向における距離が変更されたタイミング、すなわち、２つ以上の収音器Ｍｃの相対位置が変化したタイミングで、校正を行うことができる。

（その他の実施の形態）
以上、実施の形態等について説明したが、本開示は、上記実施の形態等に限定されるものではない。

また、上記実施の形態等においてＨＭＤを構成する構成要素について例示したが、ＨＭＤが備える構成要素の各機能は、ＨＭＤを構成する複数の部分にどのように振り分けられてもよい。

また、上記に説明した、コネクタボックス、アイキャップ、内蔵型出音器、及び、保持機構の構成は、基本構成の欄に示したＨＭＤに限らず、どのようなＨＭＤに対しても有効な構成である。例えば、図１１は、他の実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイである。

図１１に示すＨＭＤ１００ｚでは、第１の鏡筒１０ｚに直接的に第１のテンプル部１５ｚが接続され、第２の鏡筒２０ｚに直接的に第２のテンプル部２５ｚが接続されている。そして、ＨＭＤ１００ｚでは、第１の鏡筒１０ｚ及び第２の鏡筒２０ｚが非貫通型の支持部材４１ｚによって互いに支持されている。本図のようなＨＭＤ１００ｚであっても、上記のコネクタボックス、アイキャップ、内蔵型出音器、及び、保持機構の少なくとも１つの構成を適用することで、より適切に構成されたＨＭＤを実現することが可能となる。

その他、実施の形態等に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態等における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

本開示は、ヘッドマウントディスプレイ等の装着型の表示装置として有用である。

１０、１０ｚ 第１の鏡筒
１１ 第１の主部
１１ａ 第１の貫通孔
１２ 第１の副部
１３ 第１のパネル
１４ 第１のアイキャップ
１４ａ 挿入部
１４ｂ キャップ部
１４ｃ 開口
１４ｄ 表面
１４ｅ 溝
１４ｆ 通気路
１４ｉ 第１部材
１４ｉｉ 第２部材
１５、１５ｚ 第１のテンプル部
１６ 第１の後テンプル部
１６ａ、２６ａ 保持機構
１６ｉ、２６ｉ、４１ａ 第１部品
１６ｉｉ、４１ｂ 第２部品
１７ 第１のヒンジ部
１８ 第１の前テンプル部
１９、２９ カバー
２０、２０ｚ 第２の鏡筒
２１ 第２の主部
２１ａ 第２の貫通孔
２２ 第２の副部
２３ 第２のパネル
２４ 第２のアイキャップ
２５、２５ｚ 第２のテンプル部
２６ 第２の後テンプル部
２７ 第２のヒンジ部
２８ 第２の前テンプル部
３０ 表示部
３１ 調整機構
３２ 調整部材
３２ａ つまみ部材
３３、３４ ネジ部
３５、３６ ネジ穴
３８ 駆動回路
３８ａ 処理部
３９ 表示パネル
４０ 凸レンズ
４１、４１ｚ 支持部材
４１ｃ 内部配線
４１ｌ 固定部材
４２ フレーム
４２ａ フレーム貫通孔
４２ｂ ネジ孔
４３ ネジ部材
４４ 圧力分散プレート
４５ スライダー
４５ａ 凹部
４５ｂ、４５ｃ 凸部
４６、４７ 部材
４８、４９ 調整孔
５１ 第１の撮像器
５２ 赤外線光源
５３ 第１の収音器
５４ 第２の収音器
５５ 第５の収音器
６１ 出音器
６２ 逆位相孔
６３ 正位相孔
６３ｉ 半孔
６３ｉｉ 半孔
６５ 保持部材
６７ 内部配線
６８ 隔壁
６９ 肉厚部
６９ａ 傾斜面
７１ 配線
７２ コネクタボックス
７３ａ 音量増大操作ボタン
７３ｂ 電源操作ボタン
７３ｃ 音量減少操作ボタン
７４ オーディオジャック
７４ａ オーディオプラグ
７５ コネクタ
７５ａ プラグ
８１ 位置推定部
８２ 移動量取得部
９１ 電源
９２ 信号処理回路
９５ 目
９６ 耳
９９ ユーザ
１００ ＨＭＤ（表示装置）
１５０、２８０、３４０、４４０ 記憶部
１６０、２７０、３５０、４５０ 通信部
１７０、３６０、４６０ 操作用入力部
１８０ 超音波受信部
１９０ 画像表示部
２００ 制御部
２９０ ＣＰＵ
３００ 右側操作端末
３７０ 第１超音波送信部
３８０ 第２超音波送信部
３９０ 第３超音波送信部
４００ 左側操作端末
４７０ 第４超音波送信部
４８０ 第５超音波送信部
４９０ 第６超音波送信部
１８０１ パルス出力部
１８０２ 第１収音器
１８０３ 第２収音器
１８０４ 第３収音器
１８０５ 第４収音器
１８０６ 第５収音器
１８０７ 第６収音器
１９０１ 表示駆動部
１９０２ 表示素子
１９０３ レンズ
２９０１ 表示制御部
２９０２ 操作認識部
２９０３ 位置検出部
２９０４ 超音波制御部
Ｃｍ 撮像器
Ｍｃ 収音器

Claims (4)

1. ユーザの頭部に装着されるヘッドマウント型の表示装置であって、
   前記表示装置は、
   第１の画像を表示するための第１の表示部を底部に有する有底筒状の第１の鏡筒と、
   第２の画像を表示するための第２の表示部を底部に有する有底筒状の第２の鏡筒と、
   前記第１の鏡筒及び前記第２の鏡筒の並び方向に長尺の支持部材であって、前記第１の鏡筒及び前記第２の鏡筒を前記並び方向に貫通することで、前記第１の鏡筒及び前記第２の鏡筒の少なくとも一方を前記並び方向に沿って移動可能に支持する支持部材と、
   前記支持部材の前記並び方向における両端部のそれぞれに接続されたテンプル部と、
   位置推定部と、を備え、
   前記第１の鏡筒は、超音波を検知する第１の収音器及び第２の収音器を有し、
   前記第２の鏡筒は、超音波を検知する第３の収音器及び第４の収音器を有し、
   前記テンプル部のそれぞれは、超音波を検知する第５の収音器及び第６の収音器をそれぞれ有し、
   前記位置推定部は、前記第１の鏡筒と前記第２の鏡筒との前記並び方向における距離が第１距離から前記第１距離と異なる第２距離に変更されたことをトリガとして、前記表示装置の正面側に配置された校正用発信器から発信される校正用超音波が、互いの位置が固定された前記第５の収音器と前記第６の収音器とに到達したときの伝搬時間に基づいて前記校正用発信器と前記第５の収音器との距離、または、前記第６の収音器との距離を求め、求めた距離に基づいて、前記校正用発信器から前記第１の鏡筒に設けられた前記第１の収音器と前記第２の収音器との少なくとも一方までの距離、及び、前記校正用発信器から前記第２の鏡筒に設けられた前記第３の収音器と前記第４の収音器との少なくとも一方までの距離を三角測量の要領で求め、求めた距離をもとに、前記第１の収音器、前記第２の収音器、前記第３の収音器、前記第４の収音器、前記第５の収音器、及び、前記第６の収音器のうち、２つ以上の収音器同士の位置関係を校正する
   表示装置。
2. ユーザの頭部に装着されるヘッドマウント型の表示装置であって、
   前記表示装置は、
   第１の画像を表示するための第１の表示部を底部に有する有底筒状の第１の鏡筒と、
   第２の画像を表示するための第２の表示部を底部に有する有底筒状の第２の鏡筒と、
   前記第１の鏡筒及び前記第２の鏡筒の並び方向に長尺の支持部材であって、前記第１の鏡筒及び前記第２の鏡筒を前記並び方向に貫通することで、前記第１の鏡筒及び前記第２の鏡筒の少なくとも一方を前記並び方向に沿って移動可能に支持する支持部材と、
   前記支持部材の前記並び方向における両端部のそれぞれに接続されたテンプル部と、
   前記第１の鏡筒と前記第２の鏡筒とに接続される調整部材であって、前記調整部材と前記第１の鏡筒との相対位置及び前記調整部材と前記第２の鏡筒との相対位置の少なくとも一方を変更することにより、前記第１の鏡筒と前記第２の鏡筒との前記並び方向における
   距離を調整する調整部材と、
   位置推定部と、を備え、
   前記第１の鏡筒は、超音波を検知する第１の収音器及び第２の収音器を有し、
   前記第２の鏡筒は、超音波を検知する第３の収音器及び第４の収音器を有し、
   前記テンプル部のそれぞれは、超音波を検知する第５の収音器及び第６の収音器をそれぞれ有し、
   前記位置推定部は、
   前記第１の鏡筒及び前記第２の鏡筒の少なくとも一方を前記並び方向に沿って移動させた際に、前記調整部材による前記第１の鏡筒と前記第２の鏡筒との前記並び方向における距離の調整量から決定される移動量に基づいて、前記第１の収音器、前記第２の収音器、前記第３の収音器、前記第４の収音器、前記第５の収音器、及び、前記第６の収音器のうち、２つ以上の収音器同士の位置関係を校正する
   表示装置。
3. 前記ユーザの手で把持され、第１周波数の超音波を発信する第１発信器が設けられたコントローラと、
   前記表示装置を装着したユーザとの相対位置が一定である任意の位置を原点とした、前記ユーザに対する直交座標を設定し、前記第１の収音器、前記第２の収音器、前記第３の収音器、前記第４の収音器、前記第５の収音器、及び、前記第６の収音器のうち、位置関係が校正された前記２つ以上の収音器を含む少なくとも３つの収音器の、前記直交座標における座標位置を取得する位置検出部を備え、
   前記位置推定部は、
   前記第１発信器から発信される前記第１周波数の超音波を、前記少なくとも３つの収音器のそれぞれに到達したときの伝搬時間に基づいて前記第１発信器から前記少なくとも３つの収音器までの距離を求め、前記第１発信器の座標位置と前記少なくとも３つの収音器の座標位置との間での距離に関する連立方程式から前記第１発信器の前記直交座標における座標位置を求め、前記少なくとも３つの収音器に対する前記第１発信器の相対位置を推定する
   請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記ユーザの手で把持されるコントローラを備え、
   前記校正用発信器は、前記コントローラに設けられている
   請求項１記載の表示装置。

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