本发明涉及图像显示装置。
背景技术：
以往，作为被佩戴于观察者的头部、以能够视觉确认的方式显示图像的图像显示装置，公知有头戴式显示器(HMD：HeadMountedDisplay)。作为这样的HMD，公知有一种虚像显示装置，将该图像作为虚像而以能够视觉确认的方式显示该图像，并且能够观察观察者的周围的外界(例如，参照专利文献1)。
该专利文献1所记载的虚像显示装置具备：分别被设置于观察者的左右的第一像形成主体部及第二像形成主体部；以及将由这些像形成主体部形成的图像光分别导向观察者的右眼以及左眼的导光部件。其中，各导光部件使从对应的像形成主体部入射的图像反射，而导向观察者的眼睛，并且使外部光线透过而入射至观察者的眼睛。由此，虚像显示装置构成为能够将与上述图像光对应的图像作为虚像来视觉确认、还能够观察外界的透视式HMD。
专利文献1：日本特开2014－186201号公报
佩戴有上述专利文献1所记载的虚像显示装置的观察者能够如上述那样视觉确认虚像，同时也能够观察外界，从而能够在佩戴有该虚像显示装置的状态下实施规定的作业(例如，装置的维护作业)。因此，通过虚像显示装置，能够显示实施该规定的作业而参照的指南、指示内容等信息，且观察者能够一边视觉确认该信息，一边实施上述规定的作业。
然而，在佩戴有上述虚像显示装置的观察者正在实施上述规定的作业的情况下，例如有碰到什么其他物体等而对该虚像显示装置施加意外较大的冲击的可能性。若被收纳于内部的控制基板因这样的要因而损伤，则有虚像显示装置的动作产生不良的可能性。
技术实现要素：
本发明以解决上述课题的至少一部分为目的，其目的之一在于提供一种能够稳定动作的图像显示装置。
本发明的一个方式的图像显示装置是被佩戴于观察者的图像显示装置，其特征在于，具备：显示部，其显示上述观察者能够视觉确认的图像；以及主体部，其供上述显示部设置，上述主体部具备多个壳体，上述多个壳体包括：外装壳体，其构成外装；以及内侧壳体，其至少一部分被上述外装壳体覆盖，并将控制该图像显示装置的功能的至少一部分的控制装置收纳于内部。
根据上述一个方式，多个壳体中收纳控制装置的内侧壳体被配置于主体部的外装壳体。因此，与控制装置直接被配置于外装壳体的内部的情况相比，能够通过内侧壳体缓和作用于外装壳体的应力。因此，能够提供可以使控制装置的耐冲击性提高、并能够稳定动作的图像显示装置。
另外，根据上述一个方式，外装壳体具有能够收纳内侧壳体的空间即可。即，也可以不在外装壳体设置用于使控制装置的耐冲击性提高的耐冲击构造。因此，能够使外装壳体的形状以及尺寸的自由度以及外装壳体内的内侧壳体的配置自由度提高，即，能够使控制装置的配置自由度提高。
在上述一个方式中，优选为，上述内侧壳体具有防水构造。
这里，在户外使用上述图像显示装置的情况下，与在室内使用的情况相比，尘、水侵入外装壳体的内部的可能性变高。而且，若尘、水侵入外装壳体的内部，则除了有上述控制装置劣化的可能性之外，也有产生不良的可能性。
与此相对，根据上述一个方式，由于内侧壳体具有防水构造，所以即使是液体、尘埃侵入外装壳体的内部的情况，也能够抑制这些液体、尘埃侵入内侧壳体内。因此，能够抑制侵入外装壳体内的液体引起的内侧壳体内的控制装置的劣化，从而能够使图像显示装置更可靠且稳定地动作。
在上述一个方式中，优选为，上述内侧壳体具备：壳体主体，其形成收纳上述控制装置的内部空间，并具有用于将上述控制装置收纳于上述内部空间的开口部；以及盖部件，其覆盖上述开口部，并通过粘接剂被粘贴于上述壳体主体。
根据上述一个方式，当在壳体主体的内部配置有控制装置的状态下，由利用粘贴剂粘贴的盖部件进行密封。因此，能够简单地构成除了耐冲击性之外、还具有防水性以及防尘性的内侧壳体。因此，能够使内侧壳体的构造简化，并且通过简易结构的内侧壳体能够抑制控制装置的上述恶化。
在上述一个方式中，优选为，上述盖部件是具有挠性的片状部件。
这里，在盖部件由具有规定强度的材料构成的情况下，在与壳体主体粘贴后容易产生形变等。在该情况下，有内侧壳体的防水性以及防尘性受损的可能性。
与此相对，根据上述一个方式，通过使用片状部件的盖部件，能够容易地以封闭上述开口部的方式使盖部件沿壳体主体粘贴。因此，除了能够使内侧壳体的进一步简化之外，还能够使组装容易实施。
另外，即使在因热膨胀、老化变化等而在粘贴后的盖部件产生形变的情况下，由于具有挠性的盖部件挠曲，所以能够抑制该盖部件从壳体主体剥离。因此，能够可靠地确保内侧壳体的防水性以及防尘性。
在上述一个方式中，优选为，上述外装壳体具有沿着该图像显示装置的佩戴部位的第一弯曲面，上述壳体主体具有与上述第一弯曲面对置、且沿上述第一弯曲面弯曲的第二弯曲面，上述开口部位于上述第二弯曲面，上述盖部件被粘贴于上述第二弯曲面。
根据上述一个方式，因为盖部件是具有挠性的薄片部件，所以能够容易将盖部件粘贴于第二弯曲面。而且，通过以该第二弯曲面与外装壳体的第一弯曲面对置的方式配置内侧壳体，能够在外装壳体的内部高效地配置该内侧壳体。因此，能够实现主体部的小型化。
在上述一个方式中，优选为，上述外装壳体具有：流路，其沿上述外装壳体内的底面形成，使流入了上述外装壳体内的液体流通；以及排出口，其使沿上述流路流通的流体向上述外装壳体外排出。
根据上述一个方式，能够使侵入外装壳体的内部的液体经由沿该外装壳体内的底面形成的流路而从排出口排出。因此，能够抑制从外装壳体的外部流入内部的液体残留，进而能够抑制该液体侵入内侧壳体的内部，而能够更可靠地抑制该液体引起的控制装置的劣化。
在上述一个方式中，优选为，具备以能够转动的方式被安装于上述主体部的拍摄部，上述拍摄部具备：拍摄元件；以及收纳部件，其收纳上述拍摄元件，上述收纳部件以及上述内侧壳体中的一方具有使上述拍摄部相对于上述主体部转动的筒状的转动轴部，上述收纳部件以及上述内侧壳体中的另一方具有供上述转动轴部插通、并经由密封部件与上述转动轴部连接的开口部，上述拍摄元件和上述控制装置利用在上述转动轴部的内部通过的信号线连接。
根据上述一个方式，由于具有以能够转动的方式被安装于主体部的拍摄部，所以能够对佩戴有图像显示装置的观察者的周围(例如，观察者的视野的一部分区域)进行拍摄。因此，能够使上述显示部显示与该拍摄部所得到的拍摄图像对应的图像，从而能够使图像显示装置的通用性提高。
另外，构成拍摄部的收纳部件和内侧壳体中的一方具有上述转动轴部，另一方具有供该转动轴部插入并经由封闭部件与转动轴部连接的开口部。而且，收纳部件内的拍摄元件和内侧壳体内的控制装置利用在转动轴部内穿通的信号线连接。因此，能够抑制液体从拍摄部与控制部的连结部分侵入内侧壳体内。因此，能够确保内侧壳体的防水性以及防尘性，并且能够将相对于该内侧壳体能够转动的拍摄部的拍摄元件与内侧壳体内的控制装置连结。
在上述一个方式中，优选为，上述主体部被佩戴于上述观察者的头部。
根据上述一个方式，设置显示部的主体部通过被佩戴于头部，能够将该显示部配置于与观察者的眼睛对应的位置。这里，在户外使用图像显示装置的情况下，如上述那样，虽然有冲击施加到主体部的可能性、雨等液体以及尘埃流入主体部内的可能性，但是因为在内部收纳有控制装置的内侧壳体被外侧壳体覆盖，所以能够确保相对于该冲击的耐久性、防水性以及防尘性，进而能够抑制图像显示装置的动作产生不良。
在上述一个方式中，优选为，作为上述显示部，具备使上述观察者的左眼以及右眼分别视觉确认上述图像的左眼用显示部以及右眼用显示部。
根据上述第一方式，利用左眼用显示部以及右眼用显示部不仅能够使观察者的左眼以及右眼分别视觉确认相同的图像，还能够分别视觉确认不同的图像。因此，能够使图像显示装置的便利性以及通用性提高。
在上述一个方式中，优选为，上述显示部具有导光部件，该导光部件将形成上述图像的光向上述观察者的眼睛引导，并使外部光线透过。
根据上述第一方式，能够经由导光部件观察上述图像和观察者的周围。因此，除了能够给正在视觉确认图像的观察者安心感之外，通过视觉确认与周围的风景重叠的图像，能够实现扩展实境。因此，能够进一步使图像显示装置的便利性以及通用性提高。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的虚像显示装置的立体图。
图2是表示上述实施方式中的虚像显示装置的立体图。
图3是表示上述实施方式中的虚像显示装置的立体图。
图4是表示上述实施方式中的臂部以及显示部的立体图。
图5是表示上述实施方式中的虚像显示装置的俯视图。
图6是表示上述实施方式中的头带部的内部的立体图。
图7是表示上述实施方式中的下部壳体的立体图。
图8是表示上述实施方式中的拍摄部的主视图。
图9是表示上述实施方式中的头带部的侧视图。
图10是表示上述实施方式中的控制部的分解立体图。
图11是表示上述实施方式中的控制部的分解立体图。
图12是表示上述实施方式中的头带部的剖视图。
图13是表示上述实施方式中的头带部的俯视图。
图14是表示本发明的一个变形例的虚像显示装置的立体图。
图15是表示本发明的其他的变形例的虚像显示装置的俯视图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的一个实施方式进行说明。
虚像显示装置的简要结构
图1是表示本实施方式的虚像显示装置1被佩戴于观察者US的状态的立体图。
本实施方式的虚像显示装置1相当于本发明的图像显示装置。如图1所示，该虚像显示装置1是被佩戴于观察者US的头部、安全帽等佩戴部位(详细的为与包括前额部以及头侧部的头部的上部分对应的位置)而使用的HMD。该虚像显示装置1是以观察者US能够视觉确认的方式显示虚像、并且使外部光线透过而能够观察外界的透视式HMD。
图2以及图3是从正面侧以及背面侧观察虚像显示装置1的立体图。换言之，图2是从观察者US侧的相反侧观察虚像显示装置1的立体图，图3是从观察者US侧观察的立体图。
如图1～图3所示，该虚像显示装置1具备：在观察者US的头部或者被佩戴于头部的安全帽等佩戴的头带部2；显示上述虚像的显示部3；以及能够转动地被安装于头带部2，并连接上述头带部2以及显示部3的一对臂部4。
此外，在以下的说明中，Z方向是佩戴有虚像显示装置1的观察者US朝向正面的情况下的观察方向，X方向以及Y方向是与该Z方向正交且相互正交的方向。其中，X方向是从佩戴有虚像显示装置1的观察者US观察时从左向右的方向，Y方向是从该观察者US观察时从下向上的方向。并且，Z方向侧是指Z方向中的下游侧(Z方向前端侧)，Z方向的相反侧是指Z方向中的上游侧(Z方向基端侧)。其他方向也一样。
另外，在本实施方式中，对头带部2作为被佩戴于观察者US的头部(详细为比通过眉毛以及耳朵的头部的外周线靠上侧的部位)的部件的情况进行说明。即，虚像显示装置1的佩戴部位是与上述观察者US的头部对应的位置，也可以在该头部与头带部2之间夹有安全帽、帽子等。
此外，后面将详细地对头带部2进行说明。
显示部的结构
显示部3形成与从后述的控制部23(参照图6)输入的图像信息对应的图像，并将该图像作为虚像而使观察者US视觉确认。如图2以及图3所示，该显示部3具备相对于观察者US的右眼和左眼分别配置的一对光学装置31(将左眼用以及右眼用光学装置分别设为31L、31R)、和保持一对光学装置31的大致U字状的框架部32。
图4是表示除去罩部件311的一部分而表示光学装置31的内部的图。
一对光学装置31中，位于X方向的相反侧的左眼用光学装置31L相当于本发明的左眼用显示部，位于X方向侧的右眼用光学装置31R相当于本发明的右眼用显示部。此外，左眼用光学装置31L和右眼用光学装置31R各自的结构的配置具有相互镜面对称的关系。
如图4所示，这样的一对光学装置31分别具有罩部件311、光学单元312以及导光部件313。
罩部件311是将光学单元312收纳于内部的筐体。
光学单元312被配置于罩部件311的内部，利用光调制装置将从光源装置入射的光调制为与输入的图像信息对应的图像光，并向对应的导光部件313射出该图像光。此外，作为光调制装置，例如，能够采用使用了液晶面板、MEMS(MicroElectroMechanicalSystem：微机电系统)镜等微镜的设备。
导光部件313(将右眼用以及左眼用的导光部件分别设为313R、313L)被配置于与观察者US的眼睛对应的位置。该导光部件313在内部形成有半透过层(半反射层)，构成为经由该半透过层能够观察外界，除此之外，通过向眼睛入射从上述光学单元312射出并被该半透过层反射后的图像光，来视觉确认虚像。这样的导光部件313主要由在可见光区域显示出高透光性的树脂(例如环烯烃聚合物)形成。
框架部32在Y方向侧上保持一对光学装置31。在该框架部32的X方向的相反侧固定有左眼用光学装置31L，在X方向侧固定有右眼用光学装置31R。
这样的光学装置31R、31L与分别向光学单元312输出图像信息(图像信号)的电缆CB2连接，如图3以及图4所示，该电缆CB2在向罩部件311外部延伸突出之后，向臂部4内插入。
臂部的结构
一对臂部4将头带部2的外装壳体21和显示部3的各罩部件311连接，并且以能够转动的方式轴支承于该外装壳体21。如图4所示，这些臂部4分别具有第一端部41以及第二端部42。
第一端部41是臂部4中Z方向的相反侧的端部，在后述的外装壳体21的开口部2121(参照图2以及图3)插通，而轴支承于该外装壳体21内。因此，臂部4能够在以轴支承该第一端部41的转动轴为中心的规定范围内转动。
第二端部42是臂部4中Z方向侧的端部，与显示部3的罩部件311连接。
此外，虽然省略图示，但虚像显示装置1具备使显示部3与臂部4相对移动并使显示部3相对于头带部2接近离开的移动机构。该移动机构例如具备被设置于显示部3的导轨、和被设置于臂部4并与该导轨卡合的滑动部件。在这样的移动机构中，通过使滑动部件沿着导轨滑动，使显示部3相对于臂部4移动，而能够调整头带部2与显示部3的距离。
头带部的结构
图5是从Y方向的相反侧观察虚像显示装置1的图。
如图5所示，头带部2具有外装壳体21、拍摄部22、控制部23(参照图6)、以及将外装壳体21佩戴于上述佩戴部位的佩戴部件24。
此外，头带部2经由电缆CB1与接受观察者US对虚像显示装置1的各种输入操作的控制器(省略图示)连接。从该控制器向控制部23发送操作信息以及图像信息。
如图5所示，佩戴部件24具有被安装于外装壳体21的带主体241(参照图3)、和被安装于带主体241的带部件242，这样，形成为包围观察者US的头部的周围的环状。即，通过将佩戴部件24配置为包围观察者US的头部，来沿观察者US的头部佩戴外装壳体21以及头带部2。
外装壳体的结构
外装壳体21弯曲形成为沿着作为上述佩戴部位的观察者US的头部的圆弧状(大致U字状)，并沿该佩戴部位配置。详细而言，外装壳体21沿观察者US(图5中用双点划线表示轮廓的观察者US)的前额部以及头侧部配置，并被后述的佩戴部件24固定。
该外装壳体21具有在该外装壳体21中位于C方向(弯曲的外装壳体21的周向)的中央的中央部21A、和位于C方向的两端侧的一对侧部21B。
中央部21A沿观察者US的前额部弯曲形成，并沿该前额部配置。
侧部21B从中央部21A的C方向的两端向Z方向的相反方向延伸突出，并沿观察者US的头侧部配置。
如图2以及图3所示，这样的外装壳体21具有位于Y方向侧的上部壳体211和位于Y方向的相反方向侧的下部壳体212，具有组合上部壳体211以及下部壳体212而成的结构。
上部壳体的结构
如图5所示，上部壳体211具有位于观察者US侧并以与观察者US的前额部以及头侧部对置配置的方式沿C方向弯曲的内表面2111、作为该内表面2111的相反侧的面的外表面2112、Y方向侧的上表面2113、以及开口部2114。
其中，开口部2114在上部壳体211的与上述中央部21A对应的位置，从外表面2112贯穿至上表面2113形成。在该开口部2114内配置后述的拍摄部22。
下部壳体的结构
图6是拆下上部壳体211而表示头带部2的内部的立体图，是表示下部壳体212、拍摄部22以及控制部23等的立体图。另外，图7是表示下部壳体212的立体图。
下部壳体212除了对安装有拍摄部22的控制部23进行支承之外，还将上述臂部4的第一端部41支承为能够转动。另外，下部壳体212沿C方向弯曲，在该C方向的端部侧(即与侧部21B对应的位置)，以随着朝向Z方向的相反侧而朝向Y方向的相反侧的方式倾斜。
如图6以及图7所示，该下部壳体212具有开口部2121、轴部2122、内壁部2123、引导部2124、以及设置部2125(参照图7)。
如图6所示，开口部2121以及轴部2122在C方向上的两端附近形成。而且，轴部2122将被插入于开口部2121的臂部4的第一端部41支承为能够转动，进而能够使显示部3以及臂部4相对于头带部2转动。
如图7所示，内壁部2123在下部壳体212处从观察者US侧的端缘沿Y方向立起。
如图7所示，引导部2124是在下部壳体212内的底面212A沿内壁部2123形成的突条，在比开口部2121靠Z方向侧的位置形成。在本实施方式中，引导部2124被设置于外装壳体21的中央部21A的C方向中的端部侧和侧部21B各自所对应的位置。
通过上述内壁部2123以及引导部2124，在下部壳体212内的底面212A形成使侵入(流入)至外装壳体21内的水等液体(流体)向开口部2121流通的流路P。即，上述开口部2121除了供臂部4插通之外，也作为排出口起作用。
此外，如上述那样，下部壳体212在与侧部21B对应的位置，随着朝向Z方向的相反侧的开口部2121，而朝向Y方向的相反侧倾斜。即，流路P在被佩戴于直立的观察者US时，在开口部2121的附近沿着朝向铅垂下方倾斜的倾斜面212B(参照图7)形成。因此，能够高效地使侵入至外装壳体21内的液体沿倾斜面212B朝向开口部2121流通。
如图7所示，设置部2125是与被形成于上部壳体211的上述开口部2114对应的部位，即是位于下部壳体212中的X方向的大致中央并供安装有拍摄部22的控制部23设置的部位。如图6所示，在该控制部23连接与上述控制器连接的电缆CB1、以及从显示部3延伸突出的电缆CB2(参照图4)。上述电缆CB1、CB2沿下部壳体212环绕，被配置于通过组合该下部壳体212与上部壳体211而在内部形成的空间内。此外，后面将详细地对控制部23的结构进行说明。
拍摄部的结构
图8是从Z方向的相反侧观察拍摄部22的图。
如图5所示，拍摄部22以拍摄方向朝向Z方向侧的方式被配置于外装壳体21的X方向的大致中央、即与观察者US的前额部对应的位置，对观察者US的前方、即该观察者US的视野中的一部分区域进行拍摄。
如图8所示，该拍摄部22具备：安装有作为拍摄元件的立体摄像机221、检测外部光线的照度的照度传感器222以及LED223的基板224；以及将该基板224收纳于内部的收纳部件225。其中，LED223例如作为在虚像显示装置1驱动时点亮、并在非驱动时熄灭的电源指示灯起作用。
收纳部件225具有窗部2251、第一轴部2252、第二轴部2253、以及环部件2254。
窗部2251被设置于收纳部件225的Z方向侧的面，被透光性部件TM覆盖。经由该透光性部件TM，上述立体摄像机221对外部进行拍摄，上述照度传感器222对外部光线的照度进行检测。
第一轴部2252从收纳部件225的X方向侧的第一侧面225A沿X方向大致圆筒状地突出。该第一轴部2252突出地被设置于第一侧面225A中的Y方向的相反侧的位置。该第一轴部2252向被设置于后述的控制部23的内侧壳体232的第一轴承部2332(参照图11)插入。
第二轴部2253相当于本发明的转动轴部，从收纳部件225的X方向的相反侧的第二侧面225B沿X方向大致圆筒状地突出。该第二轴部2253突出地被设置于第二侧面225B中Y方向的相反侧的位置、即沿X方向观察时与第一轴部2252对应的位置。该第二轴部2253被设置于后述的控制部23的内侧壳体232的第二轴承部2333(参照图11)轴支承。
通过该第一轴部2252以及第二轴部2253来限制与X方向平行的转动轴R。
环部件2254是由弹性体形成的O型圈，被安装于第二轴部2253。在后面对该环部件2254详细进行说明，其被配置于第二轴部2253与第二轴承部2333之间，作为用于得到第二轴部2253与第二轴承部2333之间的防水性以及防尘性的密封部件起作用。
图9是从X方向侧观察头带部2的图，是表示拍摄部22的转动状态的图。
在这样的拍摄部22中，收纳部件225被安装于后述的内侧壳体232，并构成为，能够以被第一轴部2252以及第二轴部2253限制的转动轴R为中心在规定范围内转动。
由此，能够调整收纳部件225相对于外装壳体21的姿势，能够调整立体摄像机221的拍摄方向(即，拍摄部22的拍摄方向)。另外，被设置于第二轴部2253的外周的环部件2254向收纳部件225的第二轴部2253与内侧壳体232的第二轴承部2333之间施加适度的阻力感。由此，除了能够维持转动后的拍摄部22的位置之外，还能够使操作感提高。
控制部的结构
图10是从背面侧(Z方向的相反侧)观察控制部23的立体图。
如图6所示，在安装有拍摄部22的状态下，控制部23被配置于外装壳体21的内部(即，上述设置部2125(参照图7))。
如图10所示，该控制部23具备作为控制装置的控制基板231和内侧壳体232。此外，除上述以外，控制部23也可以构成为包括陀螺仪传感器以及地磁传感器等各种检测器、接收来自GPS(Globalpositioningsystem：全球定位系统)卫星的信号的接收机等各种设备。
控制基板231经由上述电缆CB1、CB2(参照图3以及图6)能够通信地分别与控制器(省略图示)、显示部3以及拍摄部22连接，对虚像显示装置1的功能的至少一部分进行控制。
作为这样的功能，例如除了能够例举使显示部3显示图像的图像显示控制、对显示图像进行的各种图像处理之外，还能够例举拍摄部22的拍摄控制、使用拍摄图像的各种处理。并且，作为该功能，能够例举与来自控制器的输入信号对应的虚像显示装置1的动作控制。即，若控制基板231的控制内容以及处理内容是在虚像显示装置1中实现的功能的至少一部分，则没有特别限定。
图11是从正面侧(Z方向侧)观察控制部23的立体图。
内侧壳体232是形成收纳上述控制基板231的内部空间S、并且密封该内部空间S的部件。而且，内侧壳体232在收纳有控制基板231的状态下被配置于外装壳体21的内部。该内侧壳体232具备壳体主体233和盖部件234。
壳体主体233是沿YZ平面的剖面形成为大致U字状的箱状部件。该壳体主体233具有凹部2331、第一轴承部2332、第二轴承部2333、插入孔2334、2335、2336、以及开口部2337。
如图11所示，凹部2331在壳体主体233的Z方向侧的面形成。具体地，凹部2331具有X方向侧的第一侧面2331A和X方向的相反侧的第二侧面2331B，并在它们所夹持的收纳空间内配置有上述拍摄部22。这样的凹部2331的端缘与外装壳体21的开口部2114的端缘连接。因此，壳体主体233难以向外部露出。
第一轴承部2332是被形成于第一侧面2331A的孔，将所插入的上述第一轴部2252支承为转动自如。
第二轴承部2333是被形成于第二侧面2331B的贯通孔，将所插入的上述第二轴部2253支承为转动自如。
图12是表示与YZ平面平行、并且通过第二轴承部2333的平面的头带部2的剖面的图。
这里，如图12所示，第二轴承部2333供安装有上述环部件2254的第二轴部2253插入。此时，环部件2254与形成第二轴承部2333的贯通孔的内表面紧贴。通过该环部件2254来将第二轴部2253能够转动地支承于第二轴承部2333，并且确保第二轴部2253与第二轴承部2333之间的防水性以及防尘性。即，环部件2254作为本发明的密封部件起作用。
此外，如图12所示，在剖面为圆筒状的第二轴部2253的内部，插通有将拍摄部22的基板224和控制基板231连接的电缆CB3(信号线)。
回到图10，第一插通孔2334被形成于壳体主体233的X方向的相反侧的侧面，虽然省略图示，但是供在外装壳体21内环绕并将上述控制器和控制基板231连接的电缆CB1(参照图6)插入。
第二插通孔2335以及第三插通孔2336从显示部3的各光学装置31L、31R延伸突出，并供经由臂部4而在外装壳体21内环绕的各电缆CB2插入。其中，如图10所示，第二插通孔2335被形成于壳体主体233的X方向的相反侧的侧面，供从左眼用的光学装置31L延伸突出的电缆CB2插入。另一方面，第三插通孔2336被形成于壳体主体233的X方向侧的侧面，供从右眼用的光学装置31R延伸突出的电缆CB2插入。而且，这些电缆CB2与控制基板231连接。
此外，各插通孔2334、2335、2336分别以插通有电缆CB1、CB2的状态被密封。
图13是表示头带部2的外装壳体21的俯视图。
如图10所示，开口部2337被形成于壳体主体233中的Z方向的相反侧的面，将收纳配置有上述控制基板231的内部空间S与外部连通。即，控制基板231被配置为经由该开口部2337插入壳体主体233的内部。
如图13所示，形成开口部2337的端缘2338沿内表面2111、即沿C方向弯曲，并沿该内表面2111(第一弯曲面)配置。
如图10以及图11所示，盖部件234具有片状的基材2341和被设置于基材2341的Z方向侧的面的粘接层2342。该盖部件234具有挠性，并被粘贴于该端缘2338(第二弯曲面)。
基材2341是能够沿端缘2338的弯曲变形的具有挠性的片状部件。
粘接层2342相当于本发明的粘接剂，由具有防水性的粘贴材料形成，使基材2341粘贴于端缘2338。此外，粘接层2342可以至少设置于基材2341中与端缘2338对置配置的区域。
上述开口部2337被这样的盖部件234封闭。另外，如上述那样，第二轴承部2333被作为密封部件的环部件2254密封，并且各插通孔2334、2335、2336以插入有电缆CB1、CB2的状态被密封。
由此，抑制液体、尘埃向被形成于内侧壳体232内的内部空间S的侵入。即，内侧壳体232具有防水构造，并如上述那样，被配置于外装壳体21的内部的与中央部21A对应的位置。
实施方式的效果
根据以上说明的本实施方式的虚像显示装置1，有以下效果。
收纳控制基板231的内侧壳体232被配置于头带部2的外装壳体21的内部。由此，与控制基板231直接被配置于外装壳体21的内部的情况相比，能够通过内侧壳体232缓和作用于外装壳体21的应力。因此，可提供能够使控制基板231的耐冲击性提高、并且能够稳定动作的虚像显示装置1。
另外，外装壳体21可以具有能够收纳内侧壳体232的空间。例如，也可以不将用于使控制基板231的耐冲击性提高的耐冲击构造设置于外装壳体21。因此，能够使外装壳体21的形状以及尺寸的自由度以及外装壳体21内的内侧壳体232的配置自由度、即控制基板231的配置自由度提高。
此外，除虚像显示装置1沿观察者US的头部配置以外，还有经由安全帽等配置的情况。在像这样安装对象不同的情况下，外装壳体21的尺寸、曲率等的最佳值根据该安装对象而不同，所以优选变更外装壳体21的设计。在本实施方式中，能够容易地对应外装壳体21的设计进行变更，从而能够抑制设计变更的成本增加。
这里，在户外使用虚像显示装置1的情况下，与在室内使用的情况相比，灰尘、水侵入外装壳体21的内部的可能性变高。而且，若灰尘、水侵入外装壳体21的内部，则除了有上述控制基板231劣化的可能性之外，也有产生不良的可能性。
与此相对，在本实施方式中，由于内侧壳体232具有防水构造，所以即使在液体、尘埃侵入外装壳体21的内部的情况下，也能够抑制这些液体、尘埃侵入内侧壳体232内。因此，能够抑制侵入外装壳体21内的液体引起的内侧壳体232内的控制基板231的劣化，能够使虚像显示装置1可靠且稳定地动作。
内侧壳体232的壳体主体233在内部配置有控制基板231的状态下，被通过粘接层2342(粘贴剂)贴合的盖部件234密封。由此，能够简单地构成除了耐冲击性之外、还具有防水性以及防尘性的内侧壳体232。因此，能够使内侧壳体232的构造简化，并且能够利用简单的结构的内侧壳体232来抑制控制基板231的上述劣化。
这里，盖部件234是具有挠性的片状部件。
在该盖部件234由具有规定的强度的材料构成的情况下，在粘贴于壳体主体233后容易产生形变等。在该情况下，有在壳体主体233与盖部件234之间产生缝隙，内侧壳体232的防水性以及防尘性被损坏的可能性。
与此相对，在本实施方式中，通过使用片状部件亦即盖部件234，容易使盖部件234沿壳体主体233贴合，以便封闭上述开口部2337。因此，除了能够进一步简化内侧壳体232的结构之外，还能够容易实施组装。
另外，即使在粘贴后的盖部件234因热膨胀、老化变化等而产生形变的情况下，由于具有挠性的盖部件234挠曲，也能够抑制该盖部件234从壳体主体233剥离。因此，能够可靠地确保内侧壳体232的防水性以及防尘性。
因为盖部件234是具有挠性的薄片部件，所以能够容易地将盖部件234粘贴于端缘2338(第二弯曲面)。而且，通过以其端缘2338与外装壳体21的内表面2111(第一弯曲面)对置的方式配置内侧壳体232，而能够在外装壳体21的内部高效地配置该内侧壳体232。因此，能够实现头带部2的小型化。
外装壳体21在下部壳体212的底面212A具有内壁部2123以及引导部2124，通过内壁部2123以及引导部2124能够形成使流入外装壳体21内的液体流通的流路P。该流路P形成直至侧部21B的Z方向的相反侧的端部的开口部2121。
由此，能够将侵入外装壳体21的内部的液体经由沿该外装壳体21内的底面212A形成的流路P从作为排出口的开口部2121排出。因此，能够抑制从外装壳体21的外部流入内部的液体残留，进而能够抑制该液体侵入内侧壳体232的内部，而能够更可靠地抑制该液体引起的控制基板231的劣化。
另外，在侧部21B，下部壳体212随着朝向开口部2121，而向Y方向的相反侧倾斜。由此，在虚像显示装置1被佩戴于克服重力直立的(或者坐着的)观察者US的情况下，流路P随着朝向开口部2121而向铅垂下方倾斜。因此，能够更高效地将流入外装壳体21的内部的液体向外部排出。
另外，将用于使臂部4的一端插通外装壳体21内的开口部2121作为排出口。由此，因为不需要另外设置排出口，所以能够使外装壳体21的构造简化。另外，能够抑制设置排出口引起的外装壳体21的大型化。
拍摄部22能够转动地被安装于头带部2。能够对安装了虚像显示装置1的观察者US的周围进行拍摄。因此，能够使上述显示部显示与该拍摄部22的拍摄图对应的图像，能够提高虚像显示装置1的通用性。
另外，构成拍摄部22的收纳部件225具有第二轴部2253，内侧壳体232供上述第二轴部2253插入，并且具有经由作为封闭部件的环部件2254与第二轴部2253连接的开口部亦即第二轴承部2333。而且，收纳部件225内的作为拍摄元件的立体摄像机221和内侧壳体232内的控制基板231利用在第二轴部2253内穿通的电缆CB3连接。由此，能够抑制液体从拍摄部22与控制部23的连结部分侵入内侧壳体232内。因此，能够确保内侧壳体232的防水性以及防尘性，并且能够将相对于该内侧壳体232能够转动的拍摄部22的立体摄像机221等与内侧壳体232内的控制基板231连接。
头带部2被佩戴于观察者US的头部。这样，通过将安装有显示部3的头带部2佩戴于头部，能够将该显示部3配置于与观察者US的眼睛对应的位置。
这里，在户外使用虚像显示装置1的情况下，与在坐在室内的状态下使用的情况相比，与观察者US的意图相反地冲击被施加到头带部2的可能性、雨等液体以及尘埃流入主体部内的可能性变大。
与此相对，在本实施方式中，收纳有控制基板231的内侧壳体232被外装壳体21覆盖。由此，能够确保耐冲击性、防水性以及防尘性，能够抑制虚像显示装置1的动作产生不良。
显示部3不仅能够通过左眼用光学装置31L以及右眼用光学装置31R使观察者US的左眼以及右眼分别视觉确认相同的虚像，也能够分别视觉确认不同的虚像。因此，能够使虚像显示装置1的便利性以及通用性提高。
虚像显示装置1采用具有将形成虚像的光向观察者US的眼睛引导、并供外部光线透过的导光部件313的透视式结构。由此，经由导光部件313能够观察上述虚像和观察者US的周围。因此，除了能够给予视觉确认虚像中的观察者US安心感以外，通过视觉确认与周围的风景重叠的虚像，能够实现扩展实境。因此，能够使虚像显示装置1的便利性以及通用性进一步提高。
实施方式的变形例
本发明并不限定于上述实施方式，本发明包括在能够实现本发明的目的范围内进行的变形、改进等。
在上述实施方式中，作为控制装置，具有构成为在基板安装电子电路的控制基板231。然而，本发明并不限定于此。例如，也可以采用不设置基板、而构成为控制电路等电子部件直接被安装于内侧壳体232的内部的控制装置。
另外，作为通过布线连接各电子部件、多个电路基板而构成的控制装置，除了在电路基板形成有布线的结构以外，也可以使用具有在外装壳体21、内侧壳体232等壳体的内表面、内侧壳体232的外表面直接形成布线的结构、立体配置电线等布线部件的结构(空中布线)等各种布线结构的控制装置。另外，也可以使用构成为多个电路基板、电子部件之间能够通过无线通信单元通信的控制装置。
在上述实施方式中，具备外装壳体21和被配置于该外装壳体21的内侧并收纳控制基板231的内侧壳体232这两个壳体，内侧壳体232具有防水性。然而，本发明并不限定于此，外装壳体21也可以具有防水性。在该情况下，内侧壳体232也可以不具有防水性，但是通过具有防水性能够更可靠地抑制控制基板231的劣化。
在上述实施方式中，具备外装壳体21和被配置于该外装壳体21的内侧并收纳控制基板231的内侧壳体232这两个壳体。然而，本发明并不限定于此。例如，也可以是具备三个以上的壳体的结构。
另外，也可以是具备具有多个不同功能的壳体的结构。例如，也可以采用如下结构：在外装壳体21内配置有具有防水性的第一内侧壳体，在该第一内侧壳体内配置有作为电磁屏蔽起作用的第二内侧壳体，控制装置的至少一部分被配置于该第二内侧壳体内的结构。
另外，被配置于外装壳体21内侧的内侧壳体232也可以从外装壳体21的缝隙视觉确认，也可以被外装壳体21完全覆盖。
在上述实施方式中，内侧壳体232具备箱状的壳体主体233和盖部件234，并在内部收纳有控制基板231。然而，本发明并不限定于此。例如，也可以通过用树脂覆盖控制基板231来形成内侧壳体，并将该被树脂覆盖的控制基板231配置于外装壳体21的内侧。在这样的结构中，能够使内侧壳体的结构简化，并且能够确保防水性。另外，在用树脂形成内侧壳体的情况下，也容易使该内侧壳体成为沿着外装壳体21的弯曲而成的形状。
在上述实施方式中，内侧壳体232具有上述的防水构造。然而，本发明并不限定于此。例如，内侧壳体232也可以没有防水构造。即使是这样的结构，通过将控制基板231收纳于内侧壳体232，也能够使控制基板231的耐冲击性提高。此外，如上述实施方式那样，通过在内侧壳体232设置防水构造，而外装壳体21不需要采用具有高防水性的结构，从而能够使外装壳体21的设计自由度提高。
上述实施方式中，盖部件234使用了具有挠性的片状部件。然而，本发明并不限定于此。例如，也可以通过粘贴剂将具有高刚性的板部件粘贴于壳体主体233的开口部2337的端缘2338。在这样的结构中，能够使内侧壳体232的强度提高。
另外，上述的板部件例如通过螺纹固定等并经由垫片等密封部件安装于端缘2338，或者直接安装于端缘2338。
在上述实施方式中，使内侧壳体232沿C方向弯曲，并沿外装壳体21的内表面2111配置。然而，本发明并不限定于此。
例如，内侧壳体232也可以不沿外装壳体21弯曲。另外对于内侧壳体232而言，若是外装壳体21的内部，则也可以配置于任意位置。例如，内侧壳体232也可以沿外装壳体21的内表面2111以外的面、例如沿外表面2112、上表面2113等配置。
在上述实施方式中，在下部壳体212的底面212A具备内壁部2123以及引导部2124，通过内壁部2123以及引导部2124形成有使流入外装壳体21内的液体流通的流路P。然而，本发明并不限定于此。
例如，流路P只要能够将外装壳体21的内部的液体向外部排出即可，可以在外装壳体21的内部的任意位置设置引导部。另外，排出口也可以被设置于与流路P对应的位置。另外，也可以不设置引导部，而仅设置排出口。此外，也可以不设置流路P、排出口。
在上述实施方式中，拍摄部22的第二轴部2253和内侧壳体232的第二轴承部2333经由作为密封部件的环部件2254配置。然而，本发明并不限定于此。例如，作为密封部件也可以使用各种润滑脂、润滑油等。
在上述实施方式中，拍摄部22具备第二轴部2253(转动轴部)，内侧壳体232具备第二轴承部2333。然而，本发明并不限定于此，也可以构成为，拍摄部22具备轴承部，内侧壳体232具备转动轴部。
在上述实施方式中，拍摄部22构成为能够转动。然而，本发明并不限定于此。即，拍摄部22的拍摄方向也可以固定。另外，也可以不设置拍摄部22。
在上述实施方式中，外装壳体21形成为大致半圆形状(大致U字状)。然而，本发明并不限定于此。即，在将观察者US的头部作为佩戴部位的情况下，头带部2可以构成为沿观察者US的头部(沿以头部的中心轴为中心的C方向，并且比通过两眼的线靠上的部位)配置，例如，也可以是在至少一部分具有沿着头部的圆弧状的内表面。另外，例如，也可以是与前额部对应的部分和与头侧部对应的部位相互大致正交的结构。
在上述实施方式中，将观察者US的头部作为佩戴部位，头带部2沿头部(前额部)弯曲。然而，本发明并不限定于此。例如，也可以将观察者US的脸部的侧方部分等上述头部以外的部位作为佩戴部位。在这样的情况下，也可以构成为相当于头带部2的主体部的外装壳体21具有与佩戴部位一致的形状，能够沿佩戴部位配置。
在上述实施方式中，佩戴部件24为带状，被配置于观察者US的头部周围。然而，本发明并不限定于此。即，若佩戴部件24是能够将外装壳体21沿观察者US配置的结构则没有特别限定。
例如，在沿作为佩戴部位的观察者US的头部配置虚像显示装置的情况下，作为佩戴部件，也可以采用覆盖头部而佩戴的头帽型、沿头部的多个带在头顶部交叉的交叉带型(带为两根的情况下为十字带型)的结构。
另外，佩戴部件主体也可以是具有两个抵接部件和支承这些抵接部件的支承部件的结构，其中，两个抵接部件以在观察者US的前后方向、左右方向的两侧的两处以上夹持佩戴部位的方式与该佩戴部位抵接。
在上述实施方式中，举例表示了具备一对臂部4，这一对臂部4从X方向的两侧支承显示部3的结构。然而，本发明并不限定于此。例如，也可以是具备一个臂部4的结构。此时，臂部4也可以与显示部3的X方向的大致中央连接，也可以与X方向的一端侧连接。在这样的结构中，能够实现构成虚像显示装置1的部件数量减少，实现轻型化。此外，在用一对臂部4从两侧支承显示部3的结构中，与在一处支承相比，能够稳定地支承显示部3。
在上述实施方式中，举例表示了显示部3具有左眼用光学装置31L和右眼用光学装置31R的结构。然而，本发明并不限定于此。即，也可以采用具备左眼用光学装置31L以及右眼用光学装置31R中一方的结构。在该情况下，也可以是仅用一个臂部4支承显示部3的结构，例如，也可以是仅用左侧的臂部4支承左眼用光学装置31L的结构，也可以是用一对臂部4支承的结构。
在上述实施方式中，举例表示了使臂部4相对头带部2能够转动、并能够调整显示部3的结构。然而，本发明并不限定于此。例如，也可以采用臂部4具备可动部，能够调整显示部3的位置的结构。另外，也可以是臂部4相对于头带部2被固定而不能转动、并且也不具备可动部的结构，即是显示部3相对于头带部2设定为规定的位置、角度的结构。
在上述实施方式中，导光部件313L、313R分别被固定。然而，本发明并不限定于此。例如，也可以构成为，将沿着X方向的转动轴作为中心，使导光部件313L、313R分别独立或者联动，能够向观察者US的相反侧转动。在该情况下，通过构成为使该转动轴位于导光部件313的Y方向侧或者Y方向的相反侧，使导光部件313转动，能够从观察者US的观察方向退避。
在上述实施方式中，作为本发明的图像显示装置，举例表示了将观察者US的头部作为佩戴部位的虚像显示装置1。然而，本发明并不限定于此。例如，也可以将观察者US的手腕、臂以及脖子等任意的部位作为佩戴部位。在该情况下，使图像显示装置的形状(即，在虚像显示装置1中，相当于主体部的头带部2、显示部3的形状)成为与佩戴部位对应的形状即可。
图14是表示本发明的一个变形例的虚像显示装置1A的立体图。
在上述实施方式中，显示部3经由臂部4被安装于作为主体部的头带部2。然而，本发明并不限定于此。即，主体部也可以与显示部一体构成。
图14所示的虚像显示装置1A是被佩戴于观察者US的头部来使用的眼镜型HMD。该虚像显示装置1A具备设置有控制基板的主体部2A和显示部3A。
显示部3A具备一对光学装置31A(左眼用光学装置31AL以及右眼用光学装置31AR)。
这一对光学装置31A具备图14中省略图示的光学单元312(参照图4)和图14所示的导光部件313(左眼用导光部件313L、右眼用导光部件313R)。此外，光学单元312被配置于后述的主体部2A的外装壳体26内。
主体部2A具有眼镜的框架那样的结构，具备被佩戴于观察者US的U字状部25和两个外装壳体26。
U字状部25具备与观察者US的前额部以及左右的头侧部一致的形状。该U字状部25设置有与观察者US的鼻子抵接的鼻垫部件、以及构成显示部3A的导光部件313等。
两个外装壳体26在安装时被设置于与观察者US的头侧部对应的位置。在这两个外装壳体26的至少一方的内部配置有内侧壳体。该内侧壳体与上述实施方式一样，对控制虚像显示装置1A的动作的至少一部分的控制装置进行收纳。
在如上述那样构成的虚像显示装置1A中，在构成主体部2A的外装壳体26的内部，配置有光学单元312，即，主体部2A与显示部3A一体构成。
此外，在上述变形例中，虽然是控制装置被配置于外装壳体26的结构，但本发明并不限定于此。例如，当在U字状部25存在能够配置内侧壳体的内部空间的情况下，也可以将收纳有控制装置的内侧壳体配置于该U字状部25的内部。
在上述实施方式中，拍摄部22构成为能够以与X方向平行的转动轴为中心转动，在一个方向上调整拍摄方向。然而，本发明并不限定于此。即，也可以构成为在其他方向上也能够调整拍摄方向，拍摄方向也可以固定。另外，也可以不设置拍摄部22。
在上述实施方式中，连接有接受观察者US的各种输入操作的控制器，根据来自该控制器的输入，用控制部23控制虚像显示装置1的一部分功能。然而，本发明并不限定于此。
例如，在连接有控制器的结构中，也可以构成为，虚像显示装置1(图像显示装置)和控制器中的一方具有取得与观察者US的操作对应的操作信息的功能、取得图像信息并根据该图像信息驱动显示部3的功能、供给电力的功能中的至少一个，另一方具有剩下的功能。
另外，虚像显示装置1(图像显示装置)也可以经由控制器与图像供给装置(PC等)连接，也可以不经由控制器与该图像供给装置直接连接。在这样的结构中，也可以构成为，虚像显示装置1作为图像供给装置中的图像显示部分被使用，虚像显示装置1的各种动作被图像供给装置控制。此外，在该情况下，图像供给装置也可以供给使虚像显示装置1驱动的电力。
另外，也可以在虚像显示装置1(例如，头带部2、显示部3)配置电池、图像处理装置等的控制装置，还可以设置存储卡等插口。并且，也可以在虚像显示装置1设置接受观察者US操作的操作部，也可以设置能够检测触摸操作的结构。即，也可以没有控制器。
在上述实施方式中，作为虚像显示装置举例表示了透视式虚像显示装置1。然而，本发明并不限定于此。即，即使是不能观察外界的非透射式虚像显示装置、显示拍摄外界的拍摄元件所得到的拍摄图像的录像透视式虚像显示装置，也能够应用本发明。
图15是表示本发明的一个变形例的虚像显示装置1B的图。此外，在图15中表示了虚像显示装置1B中与显示部3B的右眼侧对应的部分。
在上述实施方式中，显示部3在内部具备使光通过的导光部件313L、313R。然而，本发明并不限定于此。例如，也可以如图15所示的虚像显示装置1B那样，采用通过利用被配置于观察者的眼前的反射部件将由光调制装置形成的图像光向观察者的眼睛反射，来视觉确认该图像的结构。
图15所示的虚像显示装置1B是被佩戴于观察者US的头部而被使用的HMD。该虚像显示装置1B具备显示部3B和设置有该显示部3B的主体部(省略图示)。
该显示部3B具备右眼用及左眼用的两个光学装置31B、和设置有该光学装置31B的框架32B。而且，光学装置31B具备驱动装置314、光调制装置315以及光学部件316。此外，在图15中，仅表示右眼用光学装置31BR。
驱动装置314是驱动光调制装置315的部件。该驱动装置314经由光纤等导光部件(省略图示)向光调制装置315供给照明光。
另外，驱动装置314经由信号线(省略图示)将控制信号向光调制装置315发送。
光调制装置315在被设置于框架32B的鼻垫部件321配置，基于来自驱动装置314的控制信号对照明光进行调制，从而形成图像光GL。
光学部件316被安装于框架32B，被配置于观察者的眼前。该光学部件316具有与观察者的眼睛EY对置的反射面316A，利用该反射面316A使由光调制装置315形成的图像光GL向眼睛EY反射。
此外，在图15所示的虚像显示装置1B中，构成为在鼻垫部件321设置有光调制装置315，沿从观察者的脸部的中心朝向外侧的方向射出图像光GL。然而并不限定于此。例如，光调制装置315也可以构成为被配置于观察者的头侧部侧，沿从观察者的脸部的外侧朝向中心的方向射出图像光GL。
此外，光调制装置315除了能够采用如上述那样使用了液晶面板、微镜的设备之外，反射部件和半反射部件也都可以。
在上述实施方式中，作为图像显示装置，举例表示了显示作为虚像而被观察者US视觉确认的图像的虚像显示装置1。然而，本发明并不限定于此，若是使观察者US视觉确认图像的装置则能够应用本发明。例如，也可以采用具备在与观察者US的双眼对应的位置具备液晶面板、有机EL(Electro-Luminescence：电致发光)面板等显示单元的结构。
另外，也能够将本发明应用于激光视网膜投影型HMD。例如，也能够将本发明应用于显示部具备激光光源和将激光光源引导至使用者的眼睛的光学系统，使激光入射至使用者的眼睛并在视网膜上扫描，而在视网膜上成像，从而使使用者视觉确认图像的HMD。
附图标记的说明：
1、1A、1B…虚像显示装置(图像显示装置)；2…头带部(主体部)；3、3A…显示部；21、26…外装壳体；22…拍摄部；23…控制部；31L、31AL…左眼用光学装置(左眼用显示部)；31R、31AR、31BR…右眼用光学装置(右眼用显示部)；221…立体摄像机(拍摄元件)；225…收纳部件；231…控制基板(控制装置)；232…内侧壳体；233…壳体主体；234…盖部件；313…导光部件；2111…内表面(第一弯曲面)；2121…开口部(排出口)；2253…第二轴部(转动轴部)；2254…环部件(密封部件)；2337…开口部；2338…端缘(第二弯曲面)；2342…粘接层(粘接剂)；CB3…电缆(信号线)；P…流路；S…内部空间；US…观察者。