ヘッドマウントディスプレイ
【課題】良好なノイズ耐性を安定的に維持することが可能なヘッドマウントディスプレイを提供する。
【解決手段】ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）１は、接眼光学系１０２に対して液晶装置１０１を移動させることによって、使用者が視認する画像のピントを合わせる。液晶装置１０１と制御基板２０とは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３１によって接続している。液晶装置１０１が制御基板２０に近接した場合、ＦＰＣ３１は左右から押されることによって撓み、延設部分３１１が上方に大きく湾曲し、中筐体１２と右筐体１３とに近接する。ＦＰＣ３１のうち中筐体１２および右筐体１３に近接する面に導電性フィルム５１が設けられている。導電性フィルム５１は、中筐体１２と右筐体１３との間の隙間１２１から筐体２内部に侵入する静電気ノイズが、ＦＰＣ３１に電気的な影響をおよぼすことを抑止する。
【解決手段】ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）１は、接眼光学系１０２に対して液晶装置１０１を移動させることによって、使用者が視認する画像のピントを合わせる。液晶装置１０１と制御基板２０とは、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）３１によって接続している。液晶装置１０１が制御基板２０に近接した場合、ＦＰＣ３１は左右から押されることによって撓み、延設部分３１１が上方に大きく湾曲し、中筐体１２と右筐体１３とに近接する。ＦＰＣ３１のうち中筐体１２および右筐体１３に近接する面に導電性フィルム５１が設けられている。導電性フィルム５１は、中筐体１２と右筐体１３との間の隙間１２１から筐体２内部に侵入する静電気ノイズが、ＦＰＣ３１に電気的な影響をおよぼすことを抑止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント基板を備えたヘッドマウントディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
使用者に画像を認識させるヘッドマウントディスプレイの駆動方式として、様々な方式が提案されている。例えば特許文献１には、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display、ＬＣＤ）に表示した画像を、ハーフミラーを介して使用者に視認させる方式が提案されている。本方式のヘッドマウントディスプレイを着用した使用者は、外界景色に、ＬＣＤに表示された画像を重ねて認識することができる。また本方式では、ＬＣＤの位置を変化させることによって、使用者とＬＣＤとの間の光学的距離を変化させることができる。これによってヘッドマウントディスプレイは、使用者に対して、ＬＣＤに表示した画像によって示される対象物が近づいたり離れたりしているかのように見せることができる。また、使用者が画像を視認する場合のピントを合わせることができる。
【０００３】
ＬＣＤを制御する制御基板とＬＣＤとの間は、通常、フレキシブルプリント基板（Flexible printed circuits、ＦＰＣ）によって接続される。ここで特許文献１に記載された方式にＦＰＣを適用した場合、ＬＣＤの位置の変化に伴い、ＦＰＣの状態も変化する。具体的には、制御基板とＬＣＤとの間の距離が離間した場合には、ＦＰＣは伸びた状態になり、制御基板とＬＣＤとの間の距離が近接した場合には、ＦＰＣは制御基板とＬＣＤとの間で曲がりくねった状態になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１６０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＦＰＣ、制御基板およびＬＣＤは、通常、筐体に収納される。ヘッドマウントディスプレイは使用者の頭部に固定されるので、その筐体は小さい方が望ましい。このためＦＰＣは、筐体が大きい場合と比較して、状態の変化によって筐体に近接し易くなる。ここで一般的に、筐体外部からのノイズに対して、筐体内部且つ筐体近傍の電子部品は影響を受け易い。従って筐体内部のＦＰＣの状態によっては、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性が悪化する場合がある。以上の理由から、ＬＣＤの位置の変化に応じてＦＰＣの状態が変化することによって、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性が変化し、ノイズ耐性を安定的に維持できないという問題点がある。特に、制御基板とＬＣＤとの間の距離が近接してＦＰＣが曲がりくねり、筐体にＦＰＣが近接した場合、筐体外部からのノイズがＦＰＣに影響を及ぼし易くなるので、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性が悪化するという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、良好なノイズ耐性を安定的に維持することが可能なヘッドマウントディスプレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のヘッドマウントディスプレイは、使用者に視認させる画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部に画像を形成させるための制御を行う制御部と、前記制御部が前記画像形成部を制御するための電気信号を、前記制御部および前記画像形成部の間で伝達するフレキシブルプリント基板と、前記画像形成部に形成された前記画像の光を、前記使用者の眼に導く光学系と、前記制御部および前記光学系に対して前記画像形成部を相対移動させる移動制御部と、前記フレキシブルプリント基板の少なくとも一方の面に設けられ、導電性を有するフィルム状の部材であって、前記フレキシブルプリント基板よりも剛性の小さい導電部材と、前記導電部材を接地に接続する接続部とを備えている。
【０００８】
本発明によれば、接続部によって接地に接続された導電部材をフレキシブルプリント基板に設けることによって、フレキシブルプリント基板に及ぶ外部ノイズの影響を小さくすることができる。これによって、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性を向上させることができる。また、画像形成部および制御部との間の距離が変化した場合でも、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性を安定的に維持することができる。なお、導電部材の剛性はフレキシブルプリント基板の剛性よりも小さいので、画像形成部および制御部の位置関係が変化し、フレキシブルプリント基板の状態が変化した場合に、画像形成部および制御部に不要な力が加わることを抑止できる。これによって、画像形成部および制御部をスムーズに移動させることができる。
【０００９】
本発明において、前記画像形成部および前記制御部のうち少なくとも一方の周囲を覆うことによって、前記画像形成部および前記制御部のうち少なくとも一方を外部から電気的に遮蔽する第一筐体を備えていてもよい。前記接続部は、前記導電部材および前記第一筐体を電気的に接続する第一接続部を備えていてもよい。これによって、画像形成部および制御部のうち少なくとも一方に対して外部から及ぶノイズの影響を小さくすることができる。従って、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性を更に向上させることができる。また、導電部材にノイズが加わった場合、このノイズを、第一接続部を介して第一筐体に逃すことができる。これによって、フレキシブルプリント基板に対して外部から及ぶノイズの影響を更に小さくすることができる。従って、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性を更に向上させることができる。
【００１０】
本発明において、前記第一筐体は、前記制御部を電気的に遮蔽し、前記画像形成部を遮蔽しなくてもよい。これによって、制御部のノイズ耐性を特に高めることができる。従って、制御部が画像形成部を誤制御することを防止できる。また、固定された制御部を第一筐体で覆うので、構造をシンプルにすることができる。また、移動可能な画像形成部は遮蔽されないので、画像形成部を軽量化することができる。従って、移動制御部による画像形成部の移動をスムーズに行うことができる。
【００１１】
本発明において前記第一接続部は、前記第一筐体の内壁面と前記導電部材との間に設けられ、前記制御部は、前記導電部材のうち前記第一接続部と近接する側と反対側に、前記フレキシブルプリント基板を挟んで設けられてもよい。前記第一接続部と前記制御部との間に前記導電部材が挟持されることによって前記導電部材および前記第一接続部が電気的に接続し、前記第一接続部のうち前記導電部材と接触する側と反対側の部分で、前記第一筐体の内壁面および前記第一接続部が電気的に接続することによって、前記導電部材および第一筐体が電気的に接続してもよい。これによって、ヘッドマウントディスプレイの製造時、制御部と第一筐体との間に第一接続部を押し詰めることにより、導電部材と第一筐体とを電気的に容易に接続させることができる。
【００１２】
本発明において、前記接続部は、前記第一筐体を接地に接続する第二接続部を備えていてもよい。前記第一接続部および前記第二接続部によって、前記第一筐体を介して前記導電性部材を接地に接続してもよい。これによって、導電部材に加わったノイズを、接地された第一筐体に逃がし易くすることができるので、フレキシブルプリント基板に対して外部から及ぶノイズの影響を更に小さくすることができる。
【００１３】
本発明において、前記導電部材は、前記フレキシブルプリント基板のうち一方の面のみに設けられていてもよい。導電部材がフレキシブルプリント基板の両面に設けられた場合、対向する導電部材に発生する寄生容量によって、フレキシブルプリント基板を伝達する信号の高周波成分がフィルタリングされる場合がある。これに対して本発明では、導電部材はフレキシブルプリント基板のうち一方の面にのみ設けられるので、両面に設けられた場合と比較して、発生する寄生容量成分を抑えることが可能になる。これによって、フレキシブルプリント基板を伝達する信号を正確に伝達することができる。
【００１４】
本発明において、前記画像形成部、前記制御部、および前記フレキシブルプリント基板を覆う第二筐体を備えてもよい。前記導電部材は、前記フレキシブルプリント基板の面のうち、前記第二筐体に近接する面に設けられてもよい。これによって、第二筐体外部からのノイズが、フレキシブルプリント基板に及ぼす影響を小さくすることができる。
【００１５】
本発明において、前記導電部材は、前記フレキシブルプリント基板のうち、前記第二筐体に設けられた隙間の近傍に設けられもよい。これによって、第二筐体外部から、隙間を通って第二筐体内部に侵入するノイズが、フレキシブルプリント基板に及ぼす影響を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ＨＭＤ１の斜視図である。
【図２】ＨＭＤ１の平面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ線矢視方向断面図である。
【図４】図２のＩ−Ｉ線矢視方向断面図である。
【図５】制御基板２０および右ケース４２の上部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態であるヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、ＨＭＤ）１について、図面を参照して説明する。以下説明において、図１の上下方向、右斜め下方向、左斜め上方向、右斜め上方向、左斜め下方向が、夫々、ＨＭＤ１の上下方向、前方向、後ろ方向、右方向、左方向である。
【００１８】
ＨＭＤ１の概要について説明する。ＨＭＤ１の表示形式は光学透過型である。使用者の眼前の景色の光は、ハーフミラー８（図１参照、後述）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。ＨＭＤ１が備える液晶装置１０１（図３参照、後述）に表示した画像の光は、ハーフミラー８を反射することによってユーザの眼に導かれる。これらによってＨＭＤ１は、眼前の景色に、作成した画像を重ねて使用者に認識させることができる。
【００１９】
図１に示すように、ＨＭＤ１は筐体２を備える。筐体２は、眼鏡型フレーム９１に着脱可能に取り付けられる。眼鏡型フレーム９１は使用者の頭部に装着される。眼鏡型フレーム９１は、左フレーム部９２、右フレーム部９３、中央フレーム部９４、およびＨＭＤ支持部９６を備えている。左フレーム部９２は使用者の左耳に掛けられる。右フレーム部９３は使用者の右耳に掛けられる。中央フレーム部９４は、左フレーム部９２の前端部と、右フレーム部９３の前端部との間に設けられている。中央フレーム部９４は、長手方向中央部に一対の鼻当て部９５（図１では一方のみ図示）を備えている。ＨＭＤ支持部９６は、中央フレーム部９４の上面右端側（使用者側から見て左端側）に設けられている。ＨＭＤ支持部９６は下方延出部９８を備えている。下方延出部９８は上下方向に延びている。下方延出部９８には、ノコギリ状の凹凸を有する歯部（図示略）が上下方向に複数設けられている。
【００２０】
筐体２の面のうち眼鏡型フレーム９１に対向する面に、被保持部４９が設けられている。図２に示すように、被保持部４９は、上下方向に沿ったＵ字溝４９Ａを備える。Ｕ字溝４９Ａには下方延出部９８が嵌められる。Ｕ字溝４９Ａの底部には板バネ４９Ｂが設けられている。板バネ４９Ｂは、下方延出部９８に設けられた歯部の何れかに係止する。これによって、ＨＭＤ１の上下方向の位置決めが可能となる。
【００２１】
図１および図２を参照し、ＨＭＤ１の筐体２について説明する。筐体２は四角筒状であり、平面視Ｌ字型に形成されている。筐体２は、左右略中央から右端までの部分が上下方向に突出している。筐体２の材料は樹脂である。筐体２は、左側から右側に向かって順に、ミラーホルダ５、左筐体１１、中筐体１２、および右筐体１３を備えている。
【００２２】
ミラーホルダ５は、左筐体１１の左端に固定されている。ミラーホルダ５は上下一対の挟み板６，７を備えている。挟み板６，７はハーフミラー８を上下方向から保持する。ハーフミラー８は、挟み板６，７によって保持されている部分を軸として揺動する。使用者は、眼の位置に応じてハーフミラー８の角度を調整することができる。
【００２３】
左筐体１１および中筐体１２は、其々、左右方向に延びる筒体である。左筐体１１と中筐体１２とは、対向する端部同士が接触した状態で、同軸上に固定されている。左筐体１１の上面は、左右方向中央から右斜め上方に傾斜して一段高くなっている。左筐体１１の下面は、左右方向中央から右斜め下方に傾斜して一段低くなっている。左筐体１１の前面且つ右端側に、切り欠き状のスリット部９Ａが設けられている。左筐体１１の後面且つ右端側に、切り欠き状のスリット部９Ｂが設けられている。スリット部９Ａ、９Ｂは、アジャスタ１６の一部を外部に露出させている。アジャスタ１６は、上下に回転させることができる。使用者は、アジャスタ１６を回転させることによって、視認する画像のピントを調整することができる。
【００２４】
右筐体１３は、蓋状のカバー部材である。右筐体１３は、中筐体１２の開口する右端側を閉塞するように固定される。右筐体１３の後端部は後方に突出している。突出した部分に、通信線（図示外）が接続される。後述する制御基板２０（図３参照）は、通信線を介して接続する外部機器から画像データを取得することができる。外部機器として、例えば、周知のPersonal Computer（ＰＣ）を使用することができる。通信線として、例えば、Universal Serial Bus（ＵＳＢ）ケーブルを使用することができる。
【００２５】
図３および図４を参照し、筐体２の内部について説明する。左筐体１１および中筐体１２内に、投影ユニット１０が格納されている。右筐体１３内に、制御基板２０およびフレキシブルプリント基板（Flexible printed circuits、ＦＰＣ）３１が格納されている。
【００２６】
投影ユニット１０について説明する。投影ユニット１０は、左側から右側に向かって順に、レンズホルダ１５、液晶ホルダ１７、および液晶装置１０１を備えている。レンズホルダ１５は略筒状である。レンズホルダ１５は、筒状内部の左右略中央から左側部分に接眼光学系１０２を保持する。レンズホルダ１５の左右略中央から右側部分は空洞になっている。接眼光学系１０２は、複数のレンズ（図示略）を備えている。複数のレンズの光軸は、筒状内部の中心を左右方向に延びる軸線上に配置されている。複数のレンズは左右方向に並べられ、レンズホルダ１５に固定されている。
【００２７】
液晶ホルダ１７は筒状の周壁部１７１を備えている。周壁部１７１の右端に、開口を閉塞する右壁部１７２が設けられている。右壁部１７２の中心に、開口窓１７３が設けられている。右壁部１７２の右面に液晶装置１０１が保持されている。液晶装置１０１は、左面の中心部分に液晶表示部１０３を備えている。液晶表示部１０３には、ユーザの眼前の景色に重ねる画像が表示される。液晶表示部１０３に表示された画像の光は、開口窓１７３を左側に通過し、レンズホルダ１５の筒状内部を左方向に向かって進み、接眼光学系１０２を通過してハーフミラー８に到達する。ハーフミラー８は、画像の光を後方（使用者側の方向）に向けて反射する。反射された画像の光は、使用者の眼に入射する。同時に、使用者の眼前の景色の光は、ハーフミラー８を前方から後方に向けて透過する。透過された景色の光は、使用者の眼に入射する。これによって使用者は、眼前の景色に、ＨＭＤ１によって作成された画像が重ねられた状態で双方を同時に視認することができる。
【００２８】
液晶ホルダ１７の周壁部１７１の外周面に、カム溝８５が設けられている。カム溝８５は螺旋状に設けられている。カム溝８５の周囲に輪状のアジャスタ１６が設けられている。アジャスタ１６は筐体２に対して位置決めされており、固定された位置で回転する。アジャスタ１６の内周面に突起部（図示外）が設けられている。突起部は、液晶ホルダ１７のカム溝８５に嵌っている。アジャスタ１６の回転によって、突起部が回転する。突起部は、カム溝８５に沿って移動するが、アジャスタ１６は左左筐体１１のスリット部９Ａ及びによって位置決めされているために右方向に動かないので、突起部は螺旋状のカム溝８５の壁面を左右方向に付勢する。これによって、液晶ホルダ１７は左右方向に移動する。
【００２９】
使用者は、ＨＭＤ１の前側にあるスリット部９Ａ（図１参照）から露出するアジャスタ１６を指で上下方向に回動する。アジャスタ１６の回動量に応じて、液晶ホルダ１７の左右方向の位置は変化する。使用者は、アジャスタ１６の回動量を調節することによって、液晶装置１０１と接眼光学系１０２との離間距離を調整できる。例えば図３に示すように、アジャスタ１６を回動することによって、液晶ホルダ１７をレンズホルダ１５に近接させることができる。これによって、液晶装置１０１と接眼光学系１０２とは近接する。この場合、使用者が視認する虚像のピントは、相対的に近くなる。一方、図４に示すように、アジャスタ１６を回動することによって、液晶ホルダ１７を図３の状態から右方向に移動させることができる。これにより液晶装置１０１と接眼光学系１０２とは離間する。この場合、使用者が視認する虚像のピントは、相対的に遠くなる。このようにＨＭＤ１は、液晶装置１０１と接眼光学系１０２との間の距離を調整することによって、液晶装置１０１の液晶表示部１０３に表示された画像を使用者が視認する場合のピントを調整することができる。
【００３０】
制御基板２０及びＦＰＣ３１について説明する。制御基板２０は、第一制御基板２１および第二制御基板２２を備えている。第一制御基板２１は、通信線（図示外）を介して外部機器と通信を行う基板である。第二制御基板２２は、液晶装置１０１の制御を司る基板である。第一制御基板２１および第二制御基板２２は、左右に並べて配置されている。左側に第一制御基板２１が配置され、右側に第二制御基板２２が配置されている。第一制御基板２１および第二制御基板２２は、間に設けられたコネクタ２３によって電気的に接続している。
【００３１】
制御基板２０を覆うシールドケース４０が、制御基板２０の周囲に設けられている。シールドケース４０は、制御基板２０を外部から電気的にシールドする。シールドケース４０の材料は導電性材料である。シールドケース４０の材料として、鉄、ステンレス、銅等を使用することができる。シールドケース４０は、左ケース４１および右ケース４２を備えている。左ケース４１および右ケース４２は蓋状である。左ケース４１は、第一制御基板２１を左側から覆っている。右ケース４２は、第二制御基板２２を右側から覆っている。左ケース４１および右ケース４２は、下端部分で接触している。右ケース４２は、右筐体１３に接続した通信線（図示外）のグランド端子と、リングターミナル４３、端子台４４、および配線（図示外）を介して電気的に接続している。通信線のグランド端子は、接地に接続されている。これによってシールドケース４０は接地されている。シールドケース４０の上部は開口している。後述するＦＰＣ３１は、上部の開口を通っている。
【００３２】
ＦＰＣ３１は、液晶装置１０１と第二制御基板２２との間に設けられている。ＦＰＣ３１は、液晶装置１０１を制御するための電気信号を、第二制御基板２２から液晶装置１０１に向けて伝達する。ＦＰＣ３１の左端は、液晶装置１０１の上端に接続されている。ＦＰＣ３１の右端は、第二制御基板２２の右面且つ下端に、コネクタ３２によって接続されている。
【００３３】
第一制御基板２１は、通信線を介して外部機器から受信した画像データを、コネクタ２３を介して第二制御基板２２に対して伝達する。第二制御基板２２は、コネクタ２３を介して受信した画像データに基づき、液晶装置１０１に画像を表示させるための制御信号を作成する。制御信号は、ＦＰＣ３１を介して第二制御基板２２から液晶装置１０１に伝達される。液晶装置１０１は、受信した制御信号に基づき、液晶表示部１０３に画像を表示する。
【００３４】
図３に示すように、液晶ホルダ１７が左方向に移動してレンズホルダ１５に近接した状態では、液晶装置１０１は制御基板２０から離間する。ＦＰＣ３１は、液晶装置１０１に接続する左端から右方向に、伸張した状態で略水平に延び、第二制御基板２２の上端に当接して下方に曲折し、第二制御基板２２と右ケース４２との間の隙間を下方に延びている。以下、ＦＰＣ３１のうち第二制御基板２２の上端に当接する部分を、当接部分３１２という。ＦＰＣ３１のうち液晶装置１０１に接続する左端から当接部分３１２までの部分を、延設部分３１１という。ＦＰＣ３１のうち当接部分３１２から、コネクタ３２によって第二制御基板２２と接続する右端までの部分を、延設部分３１３という。延設部分３１１は伸張しているので、中筐体１２および右筐体１３と延設部分３１１とは離間している。
【００３５】
一方、図４に示すように、液晶ホルダ１７が右方向に移動してレンズホルダ１５から離間した状態では、液晶装置１０１は制御基板２０に近接する。図３の場合とは異なり、ＦＰＣ３１の延設部分３１１は左右から押されて撓み、上方に大きく湾曲する。中筐体１２および右筐体１３と延設部分３１１とは近接する。
【００３６】
ＦＰＣ３１の上面側、且つ、延設部分３１１、当接部分３１２、および、延設部分３１３のうち当接部分３１２に近い部分に、導電性フィルム５１が設けられている。導電性フィルム５１として、ＦＰＣよりも剛性の小さい柔らかな材料が使用される。例えば導電性フィルム５１として、銅箔テープが使用される。導電性フィルム５１は、筐体２の外部に印加された静電気ノイズがＦＰＣ３１に及ぼす影響を小さくするために設けられている。
【００３７】
図３〜図５に示すように、ＦＰＣ３１と右ケース４２との間の隙間にガスケット５５が設けられている。ガスケット５５は、弾力性を有する導電性の材料である。ガスケット５５として、ウレタン表面に金属メッシュを巻回した周知の導電性ガスケットを使用することができる。ガスケット５５は、ＦＰＣ３１のうち当接部分３１２および延設部分３１３と、右ケース４２との間の隙間を埋めるように、上方から下方に向けて詰め込まれている。ガスケット５５は、延設部分３１３のうち当接部分３１２に近い部分を、第二制御基板２２に押し付けている。同時にガスケット５５は、ＦＰＣ３１に設けられた導電性フィルム５１、および、右ケース４２の内壁面と強く接触する。ガスケット５５は導電性を有しているので、導電性フィルム５１と右ケース４２とは電気的に接続する。
【００３８】
ＨＭＤ１に対して筐体２の外部から静電気ノイズが印加された場合について説明する。通常、静電気ノイズは、電気機器の筐体の隙間を通って筐体内部に侵入することが多い。また、隙間内部の近傍に電子デバイス等が配置している場合、この電子デバイスが静電気ノイズを誘導するため、この隙間は他の隙間と比較して特に静電気ノイズが侵入し易い状態になる。なお筐体内部に侵入した静電気ノイズは、電子デバイスに電気的な影響を及ぼし、電気機器の正常動作を妨げる可能性がある。
【００３９】
ここでＨＭＤ１の筐体２には、左筐体１１、中筐体１２、および右筐体１３の間に継ぎ目が存在する。このため、継ぎ目の隙間を通って筐体２の外部から内部に静電気ノイズが侵入し易くなっている。また図４に示すように、液晶ホルダ１７が右方向に移動して液晶装置１０１と制御基板２０とが近接した場合、ＦＰＣ３１の延設部分３１１は上方に大きく曲折し、中筐体１２と右筐体１３との間の継ぎ目に形成された隙間１２１に延設部分３１１が近接する。隙間１２１の内部に電子デバイスが配置されていることになるので、隙間１２１は特に静電気ノイズが侵入し易い状態になっている。またＦＰＣ３１には、微細な信号線が並走しており、静電気ノイズの影響を受け易くなっている。従って、隙間１２１から筐体２の内部に静電気ノイズが侵入した場合、静電気ノイズがＦＰＣ３１に影響を及ぼし、ＨＭＤ１の正常動作を妨げる可能性が高い。
【００４０】
これに対して本実施形態では、ＦＰＣ３１の上面側、且つ、延設部分３１１、当接部分３１２、および、延設部分３１３のうち当接部分３１２に近い部分に、導電性フィルム５１が設けられている。ＦＰＣ３１のうち隙間１２１に近接する面、且つ、隙間１２１に近接する部分に、静電気ノイズを吸収することが可能な導電性フィルム５１が設けられていることになる。従って導電性フィルム５１は、筐体２の外部からの静電気ノイズが隙間１２１を通って内部に侵入した場合も、静電気ノイズを効果的に吸収することによって、静電気ノイズがＦＰＣ３１に及ぼす影響を小さくできる。これによって、ＨＭＤ１のノイズ耐性を向上させ、ＨＭＤ１の誤動作を抑制することができる。使用者がアジャスタ１６を操作して液晶ホルダ１７の位置を移動させ、液晶装置１０１と制御基板２０との間の距離が変化した場合でも、ＨＭＤ１は、変化の前後でノイズ耐性を安定的に維持することができる。
【００４１】
また、導電性フィルム５１として、ＦＰＣ３１よりも剛性の小さい導電性フィルムが使用される。このため図４に示すように、ＦＰＣ３１の延設部分３１１が撓んで大きく湾曲した場合であっても、導電性フィルム５１が元の伸長した状態に戻ろうとする不要な力が液晶装置１０１および制御基板２０に加わらない。これによって、液晶装置１０１および制御基板２０をスムーズに移動させることができると同時に、導電性フィルム５１が元の伸長した状態に戻ろうとする力によって液晶装置１０１および制御基板２０が傾斜してしまうことを抑止できる。
【００４２】
またＨＭＤ１では、シールドケース４０で制御基板２０を覆うことによって、筐体２の隙間を通って内部に侵入した静電気ノイズが制御基板２０に及ぼす影響を小さくできる。これによって、制御基板２０の誤動作が抑制されるので、ＨＭＤ１のノイズ耐性を更に向上させることができる。なおシールドケース４０は、リングターミナル４３、端子台４４、および配線（図示外）を介して、接地された状態の通信線（図示外）のグランド端子と電気的に接続している。これによってシールドケース４０は接地されるので、電気的に安定な状態となる。このためシールドケース４０は、制御基板２０に及ぼす静電気ノイズの影響を効果的に抑制することができる。さらに、ガスケット５５によって導電性フィルム５１とシールドケース４０は電気的に接続しているので、導電性フィルム５１が吸収した静電気ノイズを、ガスケット５５を介してシールドケース４０に逃すことができる。またシールドケース４０は通信線（図示外）のグランド端子と電気的に接続しているので、シールドケース４０に伝わった静電気ノイズを、通信線を介して外部機器側の接地に逃すことができる。これによって、導電性フィルム５１は静電気ノイズを効率良く吸収することができるので、ＨＭＤ１のノイズ耐性を更に向上させることができる。
【００４３】
またＨＭＤ１は、ＦＰＣ３１と右ケース４２との間にガスケット５５を詰め込むことによって、導電性フィルム５１とガスケット５５、および、右ケース４２の内壁面とガスケット５５とを密着させ、電気的に接続させている。これによってＨＭＤ１の製造時、導電性フィルム５１と右ケース４２との電気的な接続を容易且つ確実に行うことができる。また、アジャスタ１６の操作によって液晶ホルダ１７の位置が移動し、液晶装置１０１と制御基板２０との間の距離が変化した場合、ＦＰＣ３１に加わる力も変化する。しかしながら、ＦＰＣ３１と右ケース４２との間に弾力性のあるガスケット５５を詰め込むことによって、ＦＰＣ３１に加わる力をガスケット５５が効果的に吸収できる。従って、導電性フィルム５１とガスケット５５、および、右ケース４２とガスケット５５とを継続して確実に密着させ、電気的に接続した状態を維持できる。
【００４４】
なおＨＭＤ１では、固定された制御基板２０がシールドケース４０によって覆われるのに対し、左右に移動可能な液晶ホルダ１７および液晶装置１０１はシールドケースによって覆われない。理由は次のとおりである。液晶ホルダ１７および液晶装置１０１がシールドケースによって覆われた場合、左右に移動可能な部分の重量が大きくなる。このため、使用者がアジャスタ１６の操作によって液晶ホルダ１７および液晶装置１０１を容易に移動させることができなくなる。これに対しＨＭＤ１では、固定された制御基板２０のみシールドケース４０によって覆い制御基板２０に対する静電気ノイズの影響を抑制しつつ、液晶ホルダ１７および液晶装置１０１を軽量化している。従って、使用者は液晶ホルダ１７および液晶装置１０１をスムーズに移動できるようになる。また、筐体２の内部の構造がシンプルになるので、ＨＭＤ１の製造上の利便性を向上させることができる。
【００４５】
導電性フィルム５１がＦＰＣ３１の両面に設けられる場合、対向する導電部材に寄生容量が発生し易くなるので、ＦＰＣ３１を伝達する電気信号の高周波成分がフィルタリングされる場合がある。これに対して本実施形態では、導電性フィルム５１はＦＰＣ３１のうち一方の面にのみ設けられるので、両面に導電性フィルム５１が設けられる場合と比較して、発生する寄生容量成分を抑えることが可能になる。これによって、ＦＰＣ３１を伝達する電気信号が劣化してしまうことを抑止し、電気信号を正確に伝達することができる。
【００４６】
なお、液晶装置１０１が本発明の「画像形成部」に相当する。制御基板２０が本発明の「制御部」に相当する。ＦＰＣ３１が本発明の「フレキシブルプリント基板」に相当する。接眼光学系１０２が本発明の「光学系」に相当する。アジャスタ１６およびカム溝８５が本発明の「移動制御部」に相当する。導電性フィルム５１が本発明の「導電部材」に相当する。シールドケース４０が本発明の「第一筐体」に相当する。ガスケット５５が本発明の「第一接続部」に相当する。端子台４３およびリングターミナル４４が本発明の「第二接続部」に相当する。ガスケット５５、端子台４３、および、リングターミナル４４が本発明の「接続部」に相当する。筐体２が本発明の「第二筐体」に相当する。
【００４７】
なお本発明は上述の実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。導電性フィルム５１の代わりに、他の導電性部材を使用しても良い。例えば、網状の導電布を使用してもよい。本発明は、制御基板２０だけでなく液晶装置１０１がシールドケースによって電気的にシールドされてもよい。同一のシールドケースによって、液晶装置１０１と制御基板２０とを覆ってもよい。導電性フィルム５１は、ＦＰＣ３１の両面に設けられてもよい。ガスケット５５の代わりに導線を使用し、導電性フィルム５１とシールドケース４０とを導線で繋ぐことによって、導電性フィルム５１とシールドケース４０とを電気的に接続させてもよい。導電性フィルム５１は、ＦＰＣ３１のうち中筐体１２および右筐体１３に近接する側の面に一様に設けられても良いし、特に静電気ノイズの影響を受けやすい部分、例えば、信号線や電子デバイスが設けられている部分に集中的に設けられてもよい。ガスケット５５として、周知の導電性ガスケットの代わりに、網状の導電布を巻回したものを使用してもよい。導電性フィルム５１は、通信線のグランド端子に直接接続してもよい。外部機器は、筐体２を制御する専用の制御ボックスであってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ ＨＭＤ
２ 筐体
１６ アジャスタ
２０ 制御基板
３１ ＦＰＣ
４０ シールドケース
５１ 導電性フィルム
５５ ガスケット
８５ カム溝
１０１ 液晶装置
１０２ 接眼光学系
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント基板を備えたヘッドマウントディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
使用者に画像を認識させるヘッドマウントディスプレイの駆動方式として、様々な方式が提案されている。例えば特許文献１には、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display、ＬＣＤ）に表示した画像を、ハーフミラーを介して使用者に視認させる方式が提案されている。本方式のヘッドマウントディスプレイを着用した使用者は、外界景色に、ＬＣＤに表示された画像を重ねて認識することができる。また本方式では、ＬＣＤの位置を変化させることによって、使用者とＬＣＤとの間の光学的距離を変化させることができる。これによってヘッドマウントディスプレイは、使用者に対して、ＬＣＤに表示した画像によって示される対象物が近づいたり離れたりしているかのように見せることができる。また、使用者が画像を視認する場合のピントを合わせることができる。
【０００３】
ＬＣＤを制御する制御基板とＬＣＤとの間は、通常、フレキシブルプリント基板（Flexible printed circuits、ＦＰＣ）によって接続される。ここで特許文献１に記載された方式にＦＰＣを適用した場合、ＬＣＤの位置の変化に伴い、ＦＰＣの状態も変化する。具体的には、制御基板とＬＣＤとの間の距離が離間した場合には、ＦＰＣは伸びた状態になり、制御基板とＬＣＤとの間の距離が近接した場合には、ＦＰＣは制御基板とＬＣＤとの間で曲がりくねった状態になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１６０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＦＰＣ、制御基板およびＬＣＤは、通常、筐体に収納される。ヘッドマウントディスプレイは使用者の頭部に固定されるので、その筐体は小さい方が望ましい。このためＦＰＣは、筐体が大きい場合と比較して、状態の変化によって筐体に近接し易くなる。ここで一般的に、筐体外部からのノイズに対して、筐体内部且つ筐体近傍の電子部品は影響を受け易い。従って筐体内部のＦＰＣの状態によっては、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性が悪化する場合がある。以上の理由から、ＬＣＤの位置の変化に応じてＦＰＣの状態が変化することによって、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性が変化し、ノイズ耐性を安定的に維持できないという問題点がある。特に、制御基板とＬＣＤとの間の距離が近接してＦＰＣが曲がりくねり、筐体にＦＰＣが近接した場合、筐体外部からのノイズがＦＰＣに影響を及ぼし易くなるので、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性が悪化するという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、良好なノイズ耐性を安定的に維持することが可能なヘッドマウントディスプレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のヘッドマウントディスプレイは、使用者に視認させる画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部に画像を形成させるための制御を行う制御部と、前記制御部が前記画像形成部を制御するための電気信号を、前記制御部および前記画像形成部の間で伝達するフレキシブルプリント基板と、前記画像形成部に形成された前記画像の光を、前記使用者の眼に導く光学系と、前記制御部および前記光学系に対して前記画像形成部を相対移動させる移動制御部と、前記フレキシブルプリント基板の少なくとも一方の面に設けられ、導電性を有するフィルム状の部材であって、前記フレキシブルプリント基板よりも剛性の小さい導電部材と、前記導電部材を接地に接続する接続部とを備えている。
【０００８】
本発明によれば、接続部によって接地に接続された導電部材をフレキシブルプリント基板に設けることによって、フレキシブルプリント基板に及ぶ外部ノイズの影響を小さくすることができる。これによって、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性を向上させることができる。また、画像形成部および制御部との間の距離が変化した場合でも、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性を安定的に維持することができる。なお、導電部材の剛性はフレキシブルプリント基板の剛性よりも小さいので、画像形成部および制御部の位置関係が変化し、フレキシブルプリント基板の状態が変化した場合に、画像形成部および制御部に不要な力が加わることを抑止できる。これによって、画像形成部および制御部をスムーズに移動させることができる。
【０００９】
本発明において、前記画像形成部および前記制御部のうち少なくとも一方の周囲を覆うことによって、前記画像形成部および前記制御部のうち少なくとも一方を外部から電気的に遮蔽する第一筐体を備えていてもよい。前記接続部は、前記導電部材および前記第一筐体を電気的に接続する第一接続部を備えていてもよい。これによって、画像形成部および制御部のうち少なくとも一方に対して外部から及ぶノイズの影響を小さくすることができる。従って、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性を更に向上させることができる。また、導電部材にノイズが加わった場合、このノイズを、第一接続部を介して第一筐体に逃すことができる。これによって、フレキシブルプリント基板に対して外部から及ぶノイズの影響を更に小さくすることができる。従って、ヘッドマウントディスプレイのノイズ耐性を更に向上させることができる。
【００１０】
本発明において、前記第一筐体は、前記制御部を電気的に遮蔽し、前記画像形成部を遮蔽しなくてもよい。これによって、制御部のノイズ耐性を特に高めることができる。従って、制御部が画像形成部を誤制御することを防止できる。また、固定された制御部を第一筐体で覆うので、構造をシンプルにすることができる。また、移動可能な画像形成部は遮蔽されないので、画像形成部を軽量化することができる。従って、移動制御部による画像形成部の移動をスムーズに行うことができる。
【００１１】
本発明において前記第一接続部は、前記第一筐体の内壁面と前記導電部材との間に設けられ、前記制御部は、前記導電部材のうち前記第一接続部と近接する側と反対側に、前記フレキシブルプリント基板を挟んで設けられてもよい。前記第一接続部と前記制御部との間に前記導電部材が挟持されることによって前記導電部材および前記第一接続部が電気的に接続し、前記第一接続部のうち前記導電部材と接触する側と反対側の部分で、前記第一筐体の内壁面および前記第一接続部が電気的に接続することによって、前記導電部材および第一筐体が電気的に接続してもよい。これによって、ヘッドマウントディスプレイの製造時、制御部と第一筐体との間に第一接続部を押し詰めることにより、導電部材と第一筐体とを電気的に容易に接続させることができる。
【００１２】
本発明において、前記接続部は、前記第一筐体を接地に接続する第二接続部を備えていてもよい。前記第一接続部および前記第二接続部によって、前記第一筐体を介して前記導電性部材を接地に接続してもよい。これによって、導電部材に加わったノイズを、接地された第一筐体に逃がし易くすることができるので、フレキシブルプリント基板に対して外部から及ぶノイズの影響を更に小さくすることができる。
【００１３】
本発明において、前記導電部材は、前記フレキシブルプリント基板のうち一方の面のみに設けられていてもよい。導電部材がフレキシブルプリント基板の両面に設けられた場合、対向する導電部材に発生する寄生容量によって、フレキシブルプリント基板を伝達する信号の高周波成分がフィルタリングされる場合がある。これに対して本発明では、導電部材はフレキシブルプリント基板のうち一方の面にのみ設けられるので、両面に設けられた場合と比較して、発生する寄生容量成分を抑えることが可能になる。これによって、フレキシブルプリント基板を伝達する信号を正確に伝達することができる。
【００１４】
本発明において、前記画像形成部、前記制御部、および前記フレキシブルプリント基板を覆う第二筐体を備えてもよい。前記導電部材は、前記フレキシブルプリント基板の面のうち、前記第二筐体に近接する面に設けられてもよい。これによって、第二筐体外部からのノイズが、フレキシブルプリント基板に及ぼす影響を小さくすることができる。
【００１５】
本発明において、前記導電部材は、前記フレキシブルプリント基板のうち、前記第二筐体に設けられた隙間の近傍に設けられもよい。これによって、第二筐体外部から、隙間を通って第二筐体内部に侵入するノイズが、フレキシブルプリント基板に及ぼす影響を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ＨＭＤ１の斜視図である。
【図２】ＨＭＤ１の平面図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ線矢視方向断面図である。
【図４】図２のＩ−Ｉ線矢視方向断面図である。
【図５】制御基板２０および右ケース４２の上部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態であるヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、ＨＭＤ）１について、図面を参照して説明する。以下説明において、図１の上下方向、右斜め下方向、左斜め上方向、右斜め上方向、左斜め下方向が、夫々、ＨＭＤ１の上下方向、前方向、後ろ方向、右方向、左方向である。
【００１８】
ＨＭＤ１の概要について説明する。ＨＭＤ１の表示形式は光学透過型である。使用者の眼前の景色の光は、ハーフミラー８（図１参照、後述）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。ＨＭＤ１が備える液晶装置１０１（図３参照、後述）に表示した画像の光は、ハーフミラー８を反射することによってユーザの眼に導かれる。これらによってＨＭＤ１は、眼前の景色に、作成した画像を重ねて使用者に認識させることができる。
【００１９】
図１に示すように、ＨＭＤ１は筐体２を備える。筐体２は、眼鏡型フレーム９１に着脱可能に取り付けられる。眼鏡型フレーム９１は使用者の頭部に装着される。眼鏡型フレーム９１は、左フレーム部９２、右フレーム部９３、中央フレーム部９４、およびＨＭＤ支持部９６を備えている。左フレーム部９２は使用者の左耳に掛けられる。右フレーム部９３は使用者の右耳に掛けられる。中央フレーム部９４は、左フレーム部９２の前端部と、右フレーム部９３の前端部との間に設けられている。中央フレーム部９４は、長手方向中央部に一対の鼻当て部９５（図１では一方のみ図示）を備えている。ＨＭＤ支持部９６は、中央フレーム部９４の上面右端側（使用者側から見て左端側）に設けられている。ＨＭＤ支持部９６は下方延出部９８を備えている。下方延出部９８は上下方向に延びている。下方延出部９８には、ノコギリ状の凹凸を有する歯部（図示略）が上下方向に複数設けられている。
【００２０】
筐体２の面のうち眼鏡型フレーム９１に対向する面に、被保持部４９が設けられている。図２に示すように、被保持部４９は、上下方向に沿ったＵ字溝４９Ａを備える。Ｕ字溝４９Ａには下方延出部９８が嵌められる。Ｕ字溝４９Ａの底部には板バネ４９Ｂが設けられている。板バネ４９Ｂは、下方延出部９８に設けられた歯部の何れかに係止する。これによって、ＨＭＤ１の上下方向の位置決めが可能となる。
【００２１】
図１および図２を参照し、ＨＭＤ１の筐体２について説明する。筐体２は四角筒状であり、平面視Ｌ字型に形成されている。筐体２は、左右略中央から右端までの部分が上下方向に突出している。筐体２の材料は樹脂である。筐体２は、左側から右側に向かって順に、ミラーホルダ５、左筐体１１、中筐体１２、および右筐体１３を備えている。
【００２２】
ミラーホルダ５は、左筐体１１の左端に固定されている。ミラーホルダ５は上下一対の挟み板６，７を備えている。挟み板６，７はハーフミラー８を上下方向から保持する。ハーフミラー８は、挟み板６，７によって保持されている部分を軸として揺動する。使用者は、眼の位置に応じてハーフミラー８の角度を調整することができる。
【００２３】
左筐体１１および中筐体１２は、其々、左右方向に延びる筒体である。左筐体１１と中筐体１２とは、対向する端部同士が接触した状態で、同軸上に固定されている。左筐体１１の上面は、左右方向中央から右斜め上方に傾斜して一段高くなっている。左筐体１１の下面は、左右方向中央から右斜め下方に傾斜して一段低くなっている。左筐体１１の前面且つ右端側に、切り欠き状のスリット部９Ａが設けられている。左筐体１１の後面且つ右端側に、切り欠き状のスリット部９Ｂが設けられている。スリット部９Ａ、９Ｂは、アジャスタ１６の一部を外部に露出させている。アジャスタ１６は、上下に回転させることができる。使用者は、アジャスタ１６を回転させることによって、視認する画像のピントを調整することができる。
【００２４】
右筐体１３は、蓋状のカバー部材である。右筐体１３は、中筐体１２の開口する右端側を閉塞するように固定される。右筐体１３の後端部は後方に突出している。突出した部分に、通信線（図示外）が接続される。後述する制御基板２０（図３参照）は、通信線を介して接続する外部機器から画像データを取得することができる。外部機器として、例えば、周知のPersonal Computer（ＰＣ）を使用することができる。通信線として、例えば、Universal Serial Bus（ＵＳＢ）ケーブルを使用することができる。
【００２５】
図３および図４を参照し、筐体２の内部について説明する。左筐体１１および中筐体１２内に、投影ユニット１０が格納されている。右筐体１３内に、制御基板２０およびフレキシブルプリント基板（Flexible printed circuits、ＦＰＣ）３１が格納されている。
【００２６】
投影ユニット１０について説明する。投影ユニット１０は、左側から右側に向かって順に、レンズホルダ１５、液晶ホルダ１７、および液晶装置１０１を備えている。レンズホルダ１５は略筒状である。レンズホルダ１５は、筒状内部の左右略中央から左側部分に接眼光学系１０２を保持する。レンズホルダ１５の左右略中央から右側部分は空洞になっている。接眼光学系１０２は、複数のレンズ（図示略）を備えている。複数のレンズの光軸は、筒状内部の中心を左右方向に延びる軸線上に配置されている。複数のレンズは左右方向に並べられ、レンズホルダ１５に固定されている。
【００２７】
液晶ホルダ１７は筒状の周壁部１７１を備えている。周壁部１７１の右端に、開口を閉塞する右壁部１７２が設けられている。右壁部１７２の中心に、開口窓１７３が設けられている。右壁部１７２の右面に液晶装置１０１が保持されている。液晶装置１０１は、左面の中心部分に液晶表示部１０３を備えている。液晶表示部１０３には、ユーザの眼前の景色に重ねる画像が表示される。液晶表示部１０３に表示された画像の光は、開口窓１７３を左側に通過し、レンズホルダ１５の筒状内部を左方向に向かって進み、接眼光学系１０２を通過してハーフミラー８に到達する。ハーフミラー８は、画像の光を後方（使用者側の方向）に向けて反射する。反射された画像の光は、使用者の眼に入射する。同時に、使用者の眼前の景色の光は、ハーフミラー８を前方から後方に向けて透過する。透過された景色の光は、使用者の眼に入射する。これによって使用者は、眼前の景色に、ＨＭＤ１によって作成された画像が重ねられた状態で双方を同時に視認することができる。
【００２８】
液晶ホルダ１７の周壁部１７１の外周面に、カム溝８５が設けられている。カム溝８５は螺旋状に設けられている。カム溝８５の周囲に輪状のアジャスタ１６が設けられている。アジャスタ１６は筐体２に対して位置決めされており、固定された位置で回転する。アジャスタ１６の内周面に突起部（図示外）が設けられている。突起部は、液晶ホルダ１７のカム溝８５に嵌っている。アジャスタ１６の回転によって、突起部が回転する。突起部は、カム溝８５に沿って移動するが、アジャスタ１６は左左筐体１１のスリット部９Ａ及びによって位置決めされているために右方向に動かないので、突起部は螺旋状のカム溝８５の壁面を左右方向に付勢する。これによって、液晶ホルダ１７は左右方向に移動する。
【００２９】
使用者は、ＨＭＤ１の前側にあるスリット部９Ａ（図１参照）から露出するアジャスタ１６を指で上下方向に回動する。アジャスタ１６の回動量に応じて、液晶ホルダ１７の左右方向の位置は変化する。使用者は、アジャスタ１６の回動量を調節することによって、液晶装置１０１と接眼光学系１０２との離間距離を調整できる。例えば図３に示すように、アジャスタ１６を回動することによって、液晶ホルダ１７をレンズホルダ１５に近接させることができる。これによって、液晶装置１０１と接眼光学系１０２とは近接する。この場合、使用者が視認する虚像のピントは、相対的に近くなる。一方、図４に示すように、アジャスタ１６を回動することによって、液晶ホルダ１７を図３の状態から右方向に移動させることができる。これにより液晶装置１０１と接眼光学系１０２とは離間する。この場合、使用者が視認する虚像のピントは、相対的に遠くなる。このようにＨＭＤ１は、液晶装置１０１と接眼光学系１０２との間の距離を調整することによって、液晶装置１０１の液晶表示部１０３に表示された画像を使用者が視認する場合のピントを調整することができる。
【００３０】
制御基板２０及びＦＰＣ３１について説明する。制御基板２０は、第一制御基板２１および第二制御基板２２を備えている。第一制御基板２１は、通信線（図示外）を介して外部機器と通信を行う基板である。第二制御基板２２は、液晶装置１０１の制御を司る基板である。第一制御基板２１および第二制御基板２２は、左右に並べて配置されている。左側に第一制御基板２１が配置され、右側に第二制御基板２２が配置されている。第一制御基板２１および第二制御基板２２は、間に設けられたコネクタ２３によって電気的に接続している。
【００３１】
制御基板２０を覆うシールドケース４０が、制御基板２０の周囲に設けられている。シールドケース４０は、制御基板２０を外部から電気的にシールドする。シールドケース４０の材料は導電性材料である。シールドケース４０の材料として、鉄、ステンレス、銅等を使用することができる。シールドケース４０は、左ケース４１および右ケース４２を備えている。左ケース４１および右ケース４２は蓋状である。左ケース４１は、第一制御基板２１を左側から覆っている。右ケース４２は、第二制御基板２２を右側から覆っている。左ケース４１および右ケース４２は、下端部分で接触している。右ケース４２は、右筐体１３に接続した通信線（図示外）のグランド端子と、リングターミナル４３、端子台４４、および配線（図示外）を介して電気的に接続している。通信線のグランド端子は、接地に接続されている。これによってシールドケース４０は接地されている。シールドケース４０の上部は開口している。後述するＦＰＣ３１は、上部の開口を通っている。
【００３２】
ＦＰＣ３１は、液晶装置１０１と第二制御基板２２との間に設けられている。ＦＰＣ３１は、液晶装置１０１を制御するための電気信号を、第二制御基板２２から液晶装置１０１に向けて伝達する。ＦＰＣ３１の左端は、液晶装置１０１の上端に接続されている。ＦＰＣ３１の右端は、第二制御基板２２の右面且つ下端に、コネクタ３２によって接続されている。
【００３３】
第一制御基板２１は、通信線を介して外部機器から受信した画像データを、コネクタ２３を介して第二制御基板２２に対して伝達する。第二制御基板２２は、コネクタ２３を介して受信した画像データに基づき、液晶装置１０１に画像を表示させるための制御信号を作成する。制御信号は、ＦＰＣ３１を介して第二制御基板２２から液晶装置１０１に伝達される。液晶装置１０１は、受信した制御信号に基づき、液晶表示部１０３に画像を表示する。
【００３４】
図３に示すように、液晶ホルダ１７が左方向に移動してレンズホルダ１５に近接した状態では、液晶装置１０１は制御基板２０から離間する。ＦＰＣ３１は、液晶装置１０１に接続する左端から右方向に、伸張した状態で略水平に延び、第二制御基板２２の上端に当接して下方に曲折し、第二制御基板２２と右ケース４２との間の隙間を下方に延びている。以下、ＦＰＣ３１のうち第二制御基板２２の上端に当接する部分を、当接部分３１２という。ＦＰＣ３１のうち液晶装置１０１に接続する左端から当接部分３１２までの部分を、延設部分３１１という。ＦＰＣ３１のうち当接部分３１２から、コネクタ３２によって第二制御基板２２と接続する右端までの部分を、延設部分３１３という。延設部分３１１は伸張しているので、中筐体１２および右筐体１３と延設部分３１１とは離間している。
【００３５】
一方、図４に示すように、液晶ホルダ１７が右方向に移動してレンズホルダ１５から離間した状態では、液晶装置１０１は制御基板２０に近接する。図３の場合とは異なり、ＦＰＣ３１の延設部分３１１は左右から押されて撓み、上方に大きく湾曲する。中筐体１２および右筐体１３と延設部分３１１とは近接する。
【００３６】
ＦＰＣ３１の上面側、且つ、延設部分３１１、当接部分３１２、および、延設部分３１３のうち当接部分３１２に近い部分に、導電性フィルム５１が設けられている。導電性フィルム５１として、ＦＰＣよりも剛性の小さい柔らかな材料が使用される。例えば導電性フィルム５１として、銅箔テープが使用される。導電性フィルム５１は、筐体２の外部に印加された静電気ノイズがＦＰＣ３１に及ぼす影響を小さくするために設けられている。
【００３７】
図３〜図５に示すように、ＦＰＣ３１と右ケース４２との間の隙間にガスケット５５が設けられている。ガスケット５５は、弾力性を有する導電性の材料である。ガスケット５５として、ウレタン表面に金属メッシュを巻回した周知の導電性ガスケットを使用することができる。ガスケット５５は、ＦＰＣ３１のうち当接部分３１２および延設部分３１３と、右ケース４２との間の隙間を埋めるように、上方から下方に向けて詰め込まれている。ガスケット５５は、延設部分３１３のうち当接部分３１２に近い部分を、第二制御基板２２に押し付けている。同時にガスケット５５は、ＦＰＣ３１に設けられた導電性フィルム５１、および、右ケース４２の内壁面と強く接触する。ガスケット５５は導電性を有しているので、導電性フィルム５１と右ケース４２とは電気的に接続する。
【００３８】
ＨＭＤ１に対して筐体２の外部から静電気ノイズが印加された場合について説明する。通常、静電気ノイズは、電気機器の筐体の隙間を通って筐体内部に侵入することが多い。また、隙間内部の近傍に電子デバイス等が配置している場合、この電子デバイスが静電気ノイズを誘導するため、この隙間は他の隙間と比較して特に静電気ノイズが侵入し易い状態になる。なお筐体内部に侵入した静電気ノイズは、電子デバイスに電気的な影響を及ぼし、電気機器の正常動作を妨げる可能性がある。
【００３９】
ここでＨＭＤ１の筐体２には、左筐体１１、中筐体１２、および右筐体１３の間に継ぎ目が存在する。このため、継ぎ目の隙間を通って筐体２の外部から内部に静電気ノイズが侵入し易くなっている。また図４に示すように、液晶ホルダ１７が右方向に移動して液晶装置１０１と制御基板２０とが近接した場合、ＦＰＣ３１の延設部分３１１は上方に大きく曲折し、中筐体１２と右筐体１３との間の継ぎ目に形成された隙間１２１に延設部分３１１が近接する。隙間１２１の内部に電子デバイスが配置されていることになるので、隙間１２１は特に静電気ノイズが侵入し易い状態になっている。またＦＰＣ３１には、微細な信号線が並走しており、静電気ノイズの影響を受け易くなっている。従って、隙間１２１から筐体２の内部に静電気ノイズが侵入した場合、静電気ノイズがＦＰＣ３１に影響を及ぼし、ＨＭＤ１の正常動作を妨げる可能性が高い。
【００４０】
これに対して本実施形態では、ＦＰＣ３１の上面側、且つ、延設部分３１１、当接部分３１２、および、延設部分３１３のうち当接部分３１２に近い部分に、導電性フィルム５１が設けられている。ＦＰＣ３１のうち隙間１２１に近接する面、且つ、隙間１２１に近接する部分に、静電気ノイズを吸収することが可能な導電性フィルム５１が設けられていることになる。従って導電性フィルム５１は、筐体２の外部からの静電気ノイズが隙間１２１を通って内部に侵入した場合も、静電気ノイズを効果的に吸収することによって、静電気ノイズがＦＰＣ３１に及ぼす影響を小さくできる。これによって、ＨＭＤ１のノイズ耐性を向上させ、ＨＭＤ１の誤動作を抑制することができる。使用者がアジャスタ１６を操作して液晶ホルダ１７の位置を移動させ、液晶装置１０１と制御基板２０との間の距離が変化した場合でも、ＨＭＤ１は、変化の前後でノイズ耐性を安定的に維持することができる。
【００４１】
また、導電性フィルム５１として、ＦＰＣ３１よりも剛性の小さい導電性フィルムが使用される。このため図４に示すように、ＦＰＣ３１の延設部分３１１が撓んで大きく湾曲した場合であっても、導電性フィルム５１が元の伸長した状態に戻ろうとする不要な力が液晶装置１０１および制御基板２０に加わらない。これによって、液晶装置１０１および制御基板２０をスムーズに移動させることができると同時に、導電性フィルム５１が元の伸長した状態に戻ろうとする力によって液晶装置１０１および制御基板２０が傾斜してしまうことを抑止できる。
【００４２】
またＨＭＤ１では、シールドケース４０で制御基板２０を覆うことによって、筐体２の隙間を通って内部に侵入した静電気ノイズが制御基板２０に及ぼす影響を小さくできる。これによって、制御基板２０の誤動作が抑制されるので、ＨＭＤ１のノイズ耐性を更に向上させることができる。なおシールドケース４０は、リングターミナル４３、端子台４４、および配線（図示外）を介して、接地された状態の通信線（図示外）のグランド端子と電気的に接続している。これによってシールドケース４０は接地されるので、電気的に安定な状態となる。このためシールドケース４０は、制御基板２０に及ぼす静電気ノイズの影響を効果的に抑制することができる。さらに、ガスケット５５によって導電性フィルム５１とシールドケース４０は電気的に接続しているので、導電性フィルム５１が吸収した静電気ノイズを、ガスケット５５を介してシールドケース４０に逃すことができる。またシールドケース４０は通信線（図示外）のグランド端子と電気的に接続しているので、シールドケース４０に伝わった静電気ノイズを、通信線を介して外部機器側の接地に逃すことができる。これによって、導電性フィルム５１は静電気ノイズを効率良く吸収することができるので、ＨＭＤ１のノイズ耐性を更に向上させることができる。
【００４３】
またＨＭＤ１は、ＦＰＣ３１と右ケース４２との間にガスケット５５を詰め込むことによって、導電性フィルム５１とガスケット５５、および、右ケース４２の内壁面とガスケット５５とを密着させ、電気的に接続させている。これによってＨＭＤ１の製造時、導電性フィルム５１と右ケース４２との電気的な接続を容易且つ確実に行うことができる。また、アジャスタ１６の操作によって液晶ホルダ１７の位置が移動し、液晶装置１０１と制御基板２０との間の距離が変化した場合、ＦＰＣ３１に加わる力も変化する。しかしながら、ＦＰＣ３１と右ケース４２との間に弾力性のあるガスケット５５を詰め込むことによって、ＦＰＣ３１に加わる力をガスケット５５が効果的に吸収できる。従って、導電性フィルム５１とガスケット５５、および、右ケース４２とガスケット５５とを継続して確実に密着させ、電気的に接続した状態を維持できる。
【００４４】
なおＨＭＤ１では、固定された制御基板２０がシールドケース４０によって覆われるのに対し、左右に移動可能な液晶ホルダ１７および液晶装置１０１はシールドケースによって覆われない。理由は次のとおりである。液晶ホルダ１７および液晶装置１０１がシールドケースによって覆われた場合、左右に移動可能な部分の重量が大きくなる。このため、使用者がアジャスタ１６の操作によって液晶ホルダ１７および液晶装置１０１を容易に移動させることができなくなる。これに対しＨＭＤ１では、固定された制御基板２０のみシールドケース４０によって覆い制御基板２０に対する静電気ノイズの影響を抑制しつつ、液晶ホルダ１７および液晶装置１０１を軽量化している。従って、使用者は液晶ホルダ１７および液晶装置１０１をスムーズに移動できるようになる。また、筐体２の内部の構造がシンプルになるので、ＨＭＤ１の製造上の利便性を向上させることができる。
【００４５】
導電性フィルム５１がＦＰＣ３１の両面に設けられる場合、対向する導電部材に寄生容量が発生し易くなるので、ＦＰＣ３１を伝達する電気信号の高周波成分がフィルタリングされる場合がある。これに対して本実施形態では、導電性フィルム５１はＦＰＣ３１のうち一方の面にのみ設けられるので、両面に導電性フィルム５１が設けられる場合と比較して、発生する寄生容量成分を抑えることが可能になる。これによって、ＦＰＣ３１を伝達する電気信号が劣化してしまうことを抑止し、電気信号を正確に伝達することができる。
【００４６】
なお、液晶装置１０１が本発明の「画像形成部」に相当する。制御基板２０が本発明の「制御部」に相当する。ＦＰＣ３１が本発明の「フレキシブルプリント基板」に相当する。接眼光学系１０２が本発明の「光学系」に相当する。アジャスタ１６およびカム溝８５が本発明の「移動制御部」に相当する。導電性フィルム５１が本発明の「導電部材」に相当する。シールドケース４０が本発明の「第一筐体」に相当する。ガスケット５５が本発明の「第一接続部」に相当する。端子台４３およびリングターミナル４４が本発明の「第二接続部」に相当する。ガスケット５５、端子台４３、および、リングターミナル４４が本発明の「接続部」に相当する。筐体２が本発明の「第二筐体」に相当する。
【００４７】
なお本発明は上述の実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。導電性フィルム５１の代わりに、他の導電性部材を使用しても良い。例えば、網状の導電布を使用してもよい。本発明は、制御基板２０だけでなく液晶装置１０１がシールドケースによって電気的にシールドされてもよい。同一のシールドケースによって、液晶装置１０１と制御基板２０とを覆ってもよい。導電性フィルム５１は、ＦＰＣ３１の両面に設けられてもよい。ガスケット５５の代わりに導線を使用し、導電性フィルム５１とシールドケース４０とを導線で繋ぐことによって、導電性フィルム５１とシールドケース４０とを電気的に接続させてもよい。導電性フィルム５１は、ＦＰＣ３１のうち中筐体１２および右筐体１３に近接する側の面に一様に設けられても良いし、特に静電気ノイズの影響を受けやすい部分、例えば、信号線や電子デバイスが設けられている部分に集中的に設けられてもよい。ガスケット５５として、周知の導電性ガスケットの代わりに、網状の導電布を巻回したものを使用してもよい。導電性フィルム５１は、通信線のグランド端子に直接接続してもよい。外部機器は、筐体２を制御する専用の制御ボックスであってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１ ＨＭＤ
２ 筐体
１６ アジャスタ
２０ 制御基板
３１ ＦＰＣ
４０ シールドケース
５１ 導電性フィルム
５５ ガスケット
８５ カム溝
１０１ 液晶装置
１０２ 接眼光学系
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者に視認させる画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部に画像を形成させるための制御を行う制御部と、
前記制御部が前記画像形成部を制御するための電気信号を、前記制御部および前記画像形成部の間で伝達するフレキシブルプリント基板と、
前記画像形成部に形成された前記画像の光を、前記使用者の眼に導く光学系と、
前記制御部および前記光学系に対して前記画像形成部を相対移動させる移動制御部と、
前記フレキシブルプリント基板の少なくとも一方の面に設けられ、導電性を有するフィルム状の部材であって、前記フレキシブルプリント基板よりも剛性の小さい導電部材と、
前記導電部材を接地に接続する接続部と
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。
【請求項２】
前記画像形成部および前記制御部のうち少なくとも一方の周囲を覆うことによって、前記画像形成部および前記制御部のうち少なくとも一方を外部から電気的に遮蔽する第一筐体を備え、
前記接続部は、
前記導電部材および前記第一筐体を電気的に接続する第一接続部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項３】
前記第一筐体は、前記制御部を電気的に遮蔽し、前記画像形成部を遮蔽しないことを特徴とする請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項４】
前記第一接続部は、前記第一筐体の内壁面と前記導電部材との間に設けられ、前記制御部は、前記導電部材のうち前記第一接続部と近接する側と反対側に、前記フレキシブルプリント基板を挟んで設けられ、
前記第一接続部と前記制御部との間に前記導電部材が挟持されることによって前記導電部材および前記第一接続部が電気的に接続し、前記第一接続部のうち前記導電部材と接触する側と反対側の部分で、前記第一筐体の内壁面および前記第一接続部が電気的に接続することによって、前記導電部材および第一筐体が電気的に接続することを特徴とする請求項３に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項５】
前記接続部は、前記第一筐体を接地に接続する第二接続部を備え、
前記第一接続部および前記第二接続部によって、前記第一筐体を介して前記導電性部材を接地に接続することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項６】
前記導電部材は、前記フレキシブルプリント基板のうち一方の面のみに設けられたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項７】
前記画像形成部、前記制御部、および前記フレキシブルプリント基板を覆う第二筐体をを備え、
前記導電部材は、
前記フレキシブルプリント基板の面のうち、前記第二筐体に近接する面に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項８】
前記導電部材は、
前記フレキシブルプリント基板のうち、前記第二筐体に設けられた隙間の近傍に設けられていることを特徴とする請求項７に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１】
使用者に視認させる画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部に画像を形成させるための制御を行う制御部と、
前記制御部が前記画像形成部を制御するための電気信号を、前記制御部および前記画像形成部の間で伝達するフレキシブルプリント基板と、
前記画像形成部に形成された前記画像の光を、前記使用者の眼に導く光学系と、
前記制御部および前記光学系に対して前記画像形成部を相対移動させる移動制御部と、
前記フレキシブルプリント基板の少なくとも一方の面に設けられ、導電性を有するフィルム状の部材であって、前記フレキシブルプリント基板よりも剛性の小さい導電部材と、
前記導電部材を接地に接続する接続部と
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。
【請求項２】
前記画像形成部および前記制御部のうち少なくとも一方の周囲を覆うことによって、前記画像形成部および前記制御部のうち少なくとも一方を外部から電気的に遮蔽する第一筐体を備え、
前記接続部は、
前記導電部材および前記第一筐体を電気的に接続する第一接続部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項３】
前記第一筐体は、前記制御部を電気的に遮蔽し、前記画像形成部を遮蔽しないことを特徴とする請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項４】
前記第一接続部は、前記第一筐体の内壁面と前記導電部材との間に設けられ、前記制御部は、前記導電部材のうち前記第一接続部と近接する側と反対側に、前記フレキシブルプリント基板を挟んで設けられ、
前記第一接続部と前記制御部との間に前記導電部材が挟持されることによって前記導電部材および前記第一接続部が電気的に接続し、前記第一接続部のうち前記導電部材と接触する側と反対側の部分で、前記第一筐体の内壁面および前記第一接続部が電気的に接続することによって、前記導電部材および第一筐体が電気的に接続することを特徴とする請求項３に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項５】
前記接続部は、前記第一筐体を接地に接続する第二接続部を備え、
前記第一接続部および前記第二接続部によって、前記第一筐体を介して前記導電性部材を接地に接続することを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項６】
前記導電部材は、前記フレキシブルプリント基板のうち一方の面のみに設けられたことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項７】
前記画像形成部、前記制御部、および前記フレキシブルプリント基板を覆う第二筐体をを備え、
前記導電部材は、
前記フレキシブルプリント基板の面のうち、前記第二筐体に近接する面に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項８】
前記導電部材は、
前記フレキシブルプリント基板のうち、前記第二筐体に設けられた隙間の近傍に設けられていることを特徴とする請求項７に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−４６１７７（Ｐ２０１３−４６１７７Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８２００３（Ｐ２０１１−１８２００３）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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