JP3789517B2 - Head mounted image display device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用者の頭部に搭載されて使用され、映像信号があらわす画像を再生表示する画像再生手段とそれにより再生表示された画像を拡大視可能とする光学系とを内蔵し、使用者の眼前に配される画像表示部を備えた、頭部搭載型画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
小型・軽量化が図られた携帯型画像表示装置が種々提案されているが、斯かる携帯型画像表示装置の一つとして、使用者の頭部に搭載されて使用される頭部搭載型画像表示装置の開発も進められている。頭部搭載型画像表示装置にあっては、例えば、夫々が極めて小型で軽量なものとされたもとで映像信号があらわす画像を再生表示する左画像再生パネル及び右画像再生パネルから成る画像再生手段、及び、左画像表示パネル及び右画像表示パネルに夫々対応するものとされ、左画像再生パネル及び左画像再生パネルにより再生表示される画像についての拡大視を可能とする左レンズ部及び右レンズ部から成る光学系が一つの匣体内に収められて構成される画像表示部が備えられる。そして、その画像表示部の全体が使用者の眼前に配されて、使用者が、左レンズ部及び右レンズ部を通じて、左画像再生パネル及び右画像再生パネルにより再生表示される画像を拡大される状態をもって見る状態がとられる。
【0003】
画像表示部の全体が使用者の眼前に配されるにあたっては、画像表示部が、例えば、ベルト状部材により形成される支持部材に連結されて支持され、画像表示部を支持した支持部材が、使用者の頭部にそれを巡る状態とされて装着される。それにより、支持部材が使用者の頭部に装着されるとき、支持部材によって支持された画像表示部が、それに収められた左レンズ部及び右レンズ部を使用者の左眼及び右眼に夫々近接させる状態をもって、使用者の眼前に位置せしめられる。
【0004】
このような頭部搭載型画像表示装置は、極めて小型な装置でありながら、使用者にとっては、恰も、例えば、数メートル程度離隔した大型画像表示面に表示される画像を見ているかのような感覚を得ることができるものとされ、しかも、使用者が、外部からの種々な視覚上の干渉を受けることなく、画像を見ることに専念することができるものとされる。さらに、頭部搭載型画像表示装置によれば、使用者は、著しく立体感に富んだ画像を容易に楽しむこともできる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如くの頭部搭載型画像表示装置が実用に供されるにあたっては、支持部材を頭部に装着し、支持部材により支持された画像表示部を眼前に位置させた使用者は、その視界が画像表示部に収められた左レンズ部及び右レンズ部を通じて見る表示画像に限られることになり、画像表示部の外部を見ることはできない。即ち、頭部搭載型画像表示装置は、その使用者に、一旦、画像表示部を支持した支持部材を頭部に装着すると、それを頭部から外さなければ外部を見ることができないという不便をきたすことになる。
【0006】
また、使用者が画像表示部を支持した支持部材を頭部に装着するにあたっては、身体的条件を様々とする多数の使用者の各々が、画像表示部を、眼前の適正な位置に配すことができ、かつ、別段の負担を負うことなく、その適正な位置を長時間に亙って維持できるものとなすことは、通常では困難とされてしまう。
【0007】
斯かる点に鑑み、本発明は、使用者の頭部に搭載されて用いられるもとで、その使用者に映像信号に応じた再生画像を拡大画像として提供するにあたり、使用者の頭部から外されることなく、使用者に外部を見ることができる状態をとらせることができ、しかも、使用者に別段の負担をかけることなく、使用者の頭部に適正に搭載された状態が長時間に亙って維持され得ることになる、頭部搭載型画像表示装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成すべく、本発明に係る頭部搭載型画像表示装置は、映像信号があらわす画像を再生表示する画像再生手段、及び、画像再生手段において再生表示された画像を拡大視可能とする光学系を内蔵した画像表示部と、使用者の頭部に着脱自在に装着されて使用される支持部材と、支持部材から伸びる支持アーム部材,支持アーム部材に画像表示部を回動可能に取り付ける取付部材、及び、取付部材によって支持アーム部材に回動可能に取り付けられた画像表示部を、支持部材が使用者の頭部に装着されたとき上方となる方向に回動させる回動手段を含んで構成され、支持部材が使用者の頭部に装着されたとき、画像表示部に、光学系が使用者の眼前に配置されることになる第1の位置、及び、画像表示部が全体的に第1の位置から上方に回動変位せしめられて使用者の眼前から除去されることになる第2の位置を選択的にとらせる連結機構と、係止部材とそれに連結された操作部材とを含んで構成され、連結機構に付勢手段を伴って設けられて、連結機構に対して付勢手段の付勢力に沿う方向及び付勢力に抗する方向への移動が可能とされたもとで、画像表示部が第1の位置をとるとき、付勢手段の付勢力により係止部材を画像表示部に係合させて画像表示部の回動変位を規制し、係止部材を画像表示部に係合させた状態で操作部材についての付勢手段の付勢力に抗する方向への押圧操作を受けるとき、係止部材の画像表示部との係合を解除して、画像表示部の第1の位置から上方ヘの回動変位を可能とする回動規制手段とを備えて構成される。
【0009】
画像再生手段は、例えば、対をなす左画像表示部と右画像表示部とを含んで形成される。また、光学系は、例えば、左画像表示部に対応して配された左レンズ手段と右画像表示部に対応して配された右レンズ手段とを含んで形成され、光学系が使用者の眼前に配置されるとき、左レンズ手段及び右レンズ手段が夫々使用者の左眼及び右眼に対応せしめられる。
【0010】
また、連結機構により画像表示部が回動変位可能に連結される支持部材は、例えば、相互係合機構が夫々設けられた一端部及び他端部を有し、使用者の頭部を巡る状態をもって該頭部に装着されるベルト状部材を含んで形成され、相互係合機構は、使用者の頭部を巡る状態をもってその頭部に装着されるベルト状部材についての長さ調整手段を構成する。
【0011】
上述の如くに構成される本発明に係る頭部搭載型画像表示装置にあっては、支持アーム部材,取付部材及び回動手段を含んで構成される連結機構が、画像表示部が連結された支持部材が使用者の頭部に装着されたとき、画像表示部に、光学系が使用者の眼前に配置されることになる第1の位置、及び、画像表示部が全体的に第1の位置から上方に回動変位せしめられて使用者の眼前から除去されることになる第2の位置を選択的にとらせるものとされる。それにより、画像表示部が連結された支持部材を頭部に装着した使用者は、頭部から支持部材を外すことなく、第1の位置をとる画像表示部を回動変位させて第2の位置をとるものとなすことにより、容易に外部を見ることができることになる。しかも、係止部材とそれに連結された操作部材とを含んで構成され、連結機構に付勢手段を伴って設けられて、連結機構に対して付勢手段の付勢力に沿う方向及び付勢力に抗する方向への移動が可能とされる回動規制手段が備えられ、それにより、連結機構によって第1の位置をとるものとされた画像表示部は、付勢手段の付勢力によってそれに係合する係止部材によって回動変位が規制されて、第1の位置を確実に維持するものとされるので、使用者にとって画像表示部により再生表示される画像が見難いものとなる事態が回避される。さらに、画像表示部が第1の位置から第2の位置へと回動変位する状態が、操作部材についての付勢手段の付勢力に抗する方向への押圧操作がなされて、係止部材の画像表示部との係合が解除されることにより得られるので、画像表示部の第1の位置から第2の位置への回動変位が使用者の意図に反したものとされる事態が回避されることになる。
【0012】
また、支持部材が、例えば、使用者の頭部を巡る状態をもってその頭部に装着されるベルト状部材を含んで形成され、そのベルト状部材が、一端部及び他端部に長さ調整手段を構成する相互係合機構が夫々設けられたものとされる。それにより、本発明に係る頭部搭載型画像表示装置は、画像表示部が連結された支持部材が使用者の頭部に装着されるにあたり、身体的条件を様々とする多数の使用者の各々に対して、別段の負担をかけることなく、各使用者の頭部に適正に搭載された状態が長時間に亙って維持され得るものとなる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に係る頭部搭載型画像表示装置の一例を示す。
【0014】
図1に示される例においては、ベルト状部材11と両端がベルト状部材11に連結された補助ベルト状部材12とを含んで構成された支持部材13に、画像表示部14の左端部及び右端部が、夫々、連結機構15L及び15Rにより、支持部材13に対して回動可能な状態をもって連結されている。それにより、画像表示部14は、その全体が、連結機構15L及び15Rによって支持部材13に回動可能に連結されている。支持部材13は、装置の使用者の頭部に装着されて使用されるものとされており、支持部材13が使用者の頭部に装着されるにあたっては、ベルト状部材11が使用者の頭部を巡る状態をもってその頭部に装着され、補助ベルト状部材12が使用者の頭部上に配されるようにされる。
【0015】
画像表示部14は、映像信号があらわす画像を再生表示する画像再生手段16を構成する、対をなす左画像表示部17Lと右画像表示部17Rと、画像再生手段16において再生表示された画像を拡大視可能とする光学系19を構成する、左レンズ手段18Lと右レンズ手段18Rとを内蔵している。左レンズ手段18L及び右レンズ手段18Rは、左画像表示部17L及び右画像表示部17Rに夫々対応するものとされて配されている。
【0016】
左画像表示部17L及び右画像表示部17Rの夫々は、例えば、極めて小型な画像表示液晶パネルを備えたものとされ、また、左レンズ手段18L及び右レンズ手段18Rの夫々は、複数のレンズ単体の組合せによって形成される。
【0017】
連結機構15Lは、取付部材20Lにより一端部が支持部材13に取り付けられて支持部材13から伸びる支持アーム部材21L,支持アーム部材21Lに画像表示部14の左端部を回動可能に取り付ける取付部材22L、及び、画像表示部14の左端部と連結機構15Lとの連結状態及び画像表示部14の右端部と連結機構15Rとの連結状態をあらわす図2に示される如くの、取付部材22Lによって支持アーム部材21Lに回動可能に取り付けられた画像表示部14の左端部を、所定の方向に付勢するトグルばね部材29Lを含んで構成されている。同様に、連結機構15Rは、取付部材20Rにより一端部が支持部材13に取り付けられて支持部材13から伸びる支持アーム部材21R,支持アーム部材21Rに画像表示部14の右端部を回動可能に取り付ける取付部材22R、及び、図2に示される如くの、取付部材22Rによって支持アーム部材21Rに回動可能に取り付けられた画像表示部14の右端部を、所定の方向に付勢するトグルばね部材29Rを含んで構成されている。
【0018】
さらに、図1に示される例においては、図1及び図2に示される如く、連結機構15L及び15Rに対する画像表示部14の回動変位を規制する回動規制手段23が設けられている。この回動規制手段23は、連結機構15Rを構成する支持アーム部材21Rに、画像表示部14を、トグルばね部材29L及び29Rによる付勢力に抗して係止する状態と、画像表示部14を支持アーム部材21Rに対する係止から解放する状態とを選択的にとる係止部材24、及び、係止部材24に連結されて成る、係止部材24を手動制御するための操作部材25を含んで構成されている。
【0019】
係止部材24と操作部材25とは一体的に形成されていて、支持アーム部材21Rをその他端部において貫通し、支持アーム部材21Rに対する貫通方向に移動可能とされている。そして、係止部材24は、コ字状に屈曲したものとされていて支持アーム部材21Rの他端部から画像表示部14の右端部側に伸び、その先端部分が画像表示部14の右端部に設けられた透孔14Hに係合する状態を選択的にとる。係止部材24の先端部分が透孔14Hに係合する状態とされるとき、それによって、画像表示部14が、トグルばね部材29L及び29Rによる付勢力に抗して、支持アーム部材21Rに係止されることになり、また、係止部材24の先端部分が透孔14Hに係合しない状態とされるとき、画像表示部14が、支持アーム部材21Rに対する係止から解放されて、トグルばね部材29L及び29Rによる付勢力に応じた回動変位を行う。
【0020】
また、操作部材25は、支持アーム部材21Rの他端部から、画像表示部14の右端部に設けられた切欠き14Cを通じて、外方に突出するものとされており、この操作部材25と支持アーム部材21Rの他端部との間には、コイルばね部材26が配されている。コイルばね部材26は、一体的に形成された操作部材25及び係止部材24を支持アーム部材21Rに対して外方に付勢しており、それにより、係止部材24は、その先端部分が画像表示部14の右端部に設けられた透孔14Hに係合する方向に付勢されていることになる。
【0021】
ベルト状部材11と補助ベルト状部材12とを含んで成る支持部材13にあっては、補助ベルト状部材12の両端のベルト状部材11との連結が、支持アーム部材21Lの一端部を支持部材13に取り付ける取付部材20L、及び、支持アーム部材21Rの一端部を支持部材13に取り付ける取付部材20Rによって夫々なされている。そして、補助ベルト状部材12の中央部には、長さ調整手段12Aが設けられている。
【0022】
また、ベルト状部材11の一端部11L及び他端部11Rには、相互係合機構27を構成する被係合部材27L及び可動係合部材27Rが夫々設けられている。被係合部材27Lは、ベルト状部材11の一端部11Lに、例えば、ゴム部材等の弾性材料によって形成された伸縮部材28を介して連結されており、また、可動係合部材27Rは、ベルト状部材11の他端部11Rに回動可能とされて連結されている。
【0023】
このような被係合部材27Lと可動係合部材27Rとにより構成される相互係合機構27にあっては、図3のA,B及びCに示される如く、被係合部材27Lに、その外面側において複数の平行溝部30が設けられており、また、可動係合部材27Rには、ベルト状部材11の他端部11Rに対して回動する、内側に向って湾曲する回動湾曲板部31と、回動湾曲板部31にそれに対して回動可能に連結され、被係合部材27Lに設けられた複数の平行溝部30のいずれかに係合する先端部を有した回動係合片部32とが設けられている。
【0024】
そして、図3のAに示される如くに、被係合部材27Lの外面側に設けられた複数の平行溝部30のいずれかに、可動係合部材27Rに設けられた回動係合片部32の先端部が係合せしめられたもとで、図3のBに示される如くに、可動係合部材27Rに設けられた回動湾曲板部31及び回動係合片部32の両者が、被係合部材27Lに向けて回動せしめられ、それにより、可動係合部材27Rの全体が被係合部材27Lに近接せしめられて、図3のCに示される如くに、被係合部材27Lに対して可動係合部材27Rの全体が重ねられる状態がとられることにより、被係合部材27Lと可動係合部材27Rとが相互係合状態におかれる。このようにして、被係合部材27Lと可動係合部材27Rとが相互係合状態におかれるとき、ベルト状部材11の一端部11Lと他端部11Rとが、被係合部材27Lと可動係合部材27Rとを介して、相互連結されることになり、その結果、ベルト状部材11は環状体を形成する。
【0025】
その際、可動係合部材27Rに設けられた回動係合片部32の先端部が係合する、被係合部材27Lの外面側に設けられた平行溝部30が選択されることにより、環状体を形成するベルト状部材11の長さが調整される。即ち、被係合部材27Lと可動係合部材27Rとにより構成される相互係合機構27は、ベルト状部材11についての長さ調整手段を形成しているのである。
【0026】
また、相互連結状態におかれた被係合部材27L及び可動係合部材27Rに対して、可動係合部材27Rの全体が被係合部材27Lから離隔するように回動せしめられる操作が行われることにより、被係合部材27Lと可動係合部材27Rとの相互係合状態が解かれる。それによって、ベルト状部材11の一端部11Lと他端部11Rとが、相互連結状態から解放されることになる。
【0027】
このようなもとで、図1に示される例が実際に使用されるにあたっては、例えば、先ず、支持部材13に連結機構15L及び15Rによって回動可能に連結された画像表示部14が、図1及び図2に示される如くに、回動規制手段23を構成する係止部材24の先端部分が画像表示部14の右端部に設けられた透孔14Hに係合した状態におかれることにより、トグルばね部材29L及び29Rによる付勢力に抗して、連結機構15Rを構成する支持アーム部材21Rに係止された状態とされる。そして、斯かる画像表示部14を連結機構15L及び15Rを介して支持した支持部材13が、画像表示部14を使用者の顔面側に位置させるようにして、使用者の頭部に装着され、それにより、図1に示される例の全体が使用者の頭部に搭載される。
【0028】
支持部材13が使用者の頭部に装着される際には、図3のA,B及びCが参照されて上述された如くにして、ベルト状部材11の一端部11L及び他端部11Rに夫々設けられた、相互係合機構27を構成する被係合部材27Lと可動係合部材27Rとが相互係合状態におかれるものとされ、それにより、ベルト状部材11が環状体を形成するものとされる。そして、環状体を成すベルト状部材11が、使用者の頭部にその頭部を巡るものとされて装着され、また、それに伴って、補助ベルト状部材12が使用者の頭部上に配される。
【0029】
その際、相互係合機構27によって形成される長さ調整手段によるベルト状部材11の長さ調整が行われ、さらには、補助ベルト状部材12に設けられた長さ調整手段12Aによる補助ベルト状部材12についての長さ調整が行われて、環状体を成すベルト状部材11及び補助ベルト状部材12が、使用者の頭部に適合するものとされる。それにより、図1に示される例は、身体的条件を様々とする多数の使用者の各々に対して、別段の負担をかけることなく、使用者の頭部に適正に搭載された状態がとられるとともに、その状態が長時間に亙って維持され得るものとされることになる。
【0030】
また、相互係合状態におかれた相互係合機構27を構成する被係合部材27L及び可動係合部材27Rにあっては、被係合部材27Lをベルト状部材11の一端部11Lに連結する伸縮部材28の弾性力(引張力)の作用、さらには、可動係合部材27Rに備えられた、内側に向って湾曲する回動湾曲板部31の作用により、ベルト状部材11が使用者の頭部にその頭部を巡るものとされて装着されもとにおいて、相互係合状態が安定に維持される。
【0031】
そして、このようにして、連結機構15Rを構成する支持アーム部材21Rに係止された画像表示部14を、連結機構15L及び15Rを介して支持した支持部材13が、画像表示部14を使用者の顔面側に位置させるようにして、使用者の頭部に装着されると、画像表示部14が、それに内蔵された光学系19を形成する左レンズ手段18L及び右レンズ手段18Rが使用者の左眼及び右眼に夫々対応せしめられるもとで、使用者の眼前に近接配置される。そして、必要に応じて、使用者の左眼及び右眼に夫々近接せしめられた左レンズ手段18L及び右レンズ手段18Rの位置が、画像表示部14に備えられた光学系調整機構(図示は省略されている)によって調整された後、使用者が、左レンズ手段18L及び右レンズ手段18Rを通じて、画像表示部14に内蔵された、画像再生手段16を構成する左画像表示部17L及び右画像表示部17Rにより再生表示される画像を、拡大画像として見ることができる状態がとられる。
【0032】
左画像表示部17L及び右画像表示部17Rにより再生表示される画像は、外部から画像表示部14に供給される映像信号に基づくものとされ、その映像信号によっては、使用者が、立体画像として捉えることができるものとされる。
【0033】
斯かるもとで、回動規制手段23を構成する操作部材25が、コイルばね部材26の付勢力に抗して、画像表示部14の右端部の内側に向かって押し込まれると、即ち、押圧操作されると、操作部材25と一体的に形成された係止部材24が、操作部材25の移動に伴って、画像表示部14の右端部の内側へと移動せしめられる。それにより、係止部材24の先端部分が、図1及び図2に示される如くの画像表示部14の右端部に設けられた透孔14Hに係合した状態から、透孔14Hとの係合を解除する状態に移行せしめられる。
【0034】
その結果、画像表示部14が、トグルばね部材29L及び29Rによる付勢力に抗して連結機構15Rを構成する支持アーム部材21Rに係止された状態から解放され、トグルばね部材29L及び29Rによる付勢力によって自動的に、図4において一点鎖線により示される、それに内蔵された左レンズ手段18L及び右レンズ手段18Rにより形成される光学系19が使用者の眼前に近接配置されることになる位置から、図4において実線により示される如くに、連結機構15L及び15Rを夫々構成する支持アーム部材21L及び21Rに対し全体的に上方に回動変位せしめられて使用者の眼前から除去されることになる位置をとるものとされる。
【0035】
トグルばね部材29L及び29Rによる付勢力によって上方に回動変位せしめられる画像表示部14は、図示が省略された所定のストッパ部によって回動変位が規制され、トグルばね部材29L及び29Rによる付勢力により、使用者の眼前から除去された位置に安定に保持される。
【0036】
このようにして、画像表示部14が、それに内蔵された左レンズ手段18L及び右レンズ手段18Rにより形成される光学系19が使用者の眼前に近接配置されることになる位置から、上方に回動変位せしめられて使用者の眼前から除去されることになる位置をとるもとにおいては、使用者は、画像表示部14の外部を見ることができる状態におかれることになる。従って、使用者は、眼前に近接配置された光学系19を形成する左レンズ手段18L及び右レンズ手段18Rを通じて、画像表示部14に内蔵された左画像表示部17L及び右画像表示部17Rにより再生表示される画像を、拡大画像として見ることができる状態にあるとき、回動規制手段23を構成する操作部材25を押し込むだけの極めて簡単な操作を行うことによって、容易に外部を見ることができる状態をとれることになる。
【0037】
また、使用者は、再度、画像表示部14に内蔵された左画像表示部17L及び右画像表示部17Rにより再生表示される画像を見ることができる状態に戻ることを望む場合には、操作部材25を押し込むとともに、使用者の眼前から除去されることになる位置をとる画像表示部14を、手動によりその位置から下方に回動変位させ、それに内蔵された左レンズ手段18L及び右レンズ手段18Rにより形成される光学系19が眼前に近接配置されることになる位置をとらせて、操作部材25を押し込む操作を止めることにより、目的を果たすことができる。斯かる際には、再び、回動規制手段23を構成する係止部材24の先端部分が画像表示部14の右端部に設けられた透孔14Hに係合した状態におかれることになり、それによって、画像表示部14が、トグルばね部材29L及び29Rによる付勢力に抗して連結機構15Rを構成する支持アーム部材21Rに係止された状態とされ、内蔵された左レンズ手段18L及び右レンズ手段18Rにより形成される光学系19が使用者の眼前に近接配置されることになる位置に維持される。
【0038】
さらに、使用者は、図1に示される例を頭部から外すことを望む場合には、頭部に装着されたベルト状部材11に設けられて相互係合状態におかれた被係合部材27L及び可動係合部材27Rに対して、可動係合部材27Rの全体を被係合部材27Lから離隔させるべく回動させる操作を行うことにより、極めて容易に、図1に示される例の全体を頭部から外すことができる。
【0039】
なお、上述の例においては、画像表示部14の右端部側に回動規制手段23が設けられているが、回動規制手段23に代えて、あるいは、回動規制手段23に加えて、回動規制手段23と同様な回動規制手段が、画像表示部14の左端部側に設けられるようにされてもよい。また、上述の例においては、回動規制手段23を形成する操作部材25がコイルばね部材26によって付勢されるようになされているが、操作部材25についての付勢が、コイルばね部材26に代えて、板バネ部材あるいは弾性材で成るベルト部材等によりなされてもよい。さらに、上述の例においては、連結機構15L及び15Rを夫々構成する支持アーム部材21L及び21Rに対する画像表示部14の回動変位が、トグルばね部材29L及び29Rの弾性力が利用されて行われるようにされているが、本発明に係る頭部搭載型画像表示装置にあっては、連結機構15L及び15Rを夫々構成する支持アーム部材21L及び21Rに対する画像表示部14の回動変位が、選択的に作動せしめられるモータ等の駆動手段によって行われるようになされてもよい。
【0040】
【実施例】
図1に示される例において、画像表示部14に画像再生手段16を構成するものとして内蔵される左画像表示部17L及び右画像表示部17Rの夫々が、極めて小型な画像表示液晶パネルを備えたものとされる場合、斯かる際における画像表示液晶パネルは、例えば、表示画素数を水平方向:473画素,垂直方向:218画素とする、0.7インチ型のものとされる。また、支持部材13,画像表示部14及び連結機構15L及び15Rを含む全体の重量は、例えば、250g(グラム)程度とされる。
【0041】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明に係る頭部搭載型画像表示装置は、それを使用する使用者にとって、画像表示部が連結された支持部材を頭部に装着した状態のもとで、頭部から支持部材を外すことなく、画像表示部を、光学系が使用者の眼前に配置されることになる第1の位置から、全体的に上方に回動変位させて眼前から除去されることになる第2の位置へと移動させることにより、容易に外部を見ることができることになるものとされる。
【0042】
また、本発明に係る頭部搭載型画像表示装置にあっては、係止部材とそれに連結された操作部材とを含んで構成され、連結機構に付勢手段を伴って設けられて、連結機構に対して付勢手段の付勢力に沿う方向及び付勢力に抗する方向への移動が可能とされる回動規制手段が備えられ、それにより、第1の位置をとるものとされた画像表示部が、付勢手段の付勢力によってそれに係合する回動規制手段の係止部材によって回動変位が規制されて、第1の位置を確実に維持するものとされ、さらに、画像表示部の第1の位置から第2の位置への回動変位が、回動規制手段の操作部材についての付勢手段の付勢力に抗する方向への押圧操作がなされて、係止部材の画像表示部との係合が解除されることにより得られるので、画像表示部が連結された支持部材が使用者の頭部に装着されるにあたり、身体的条件を様々とする多数の使用者の各々に対して、別段の負担をかけることなく、各使用者の頭部に適正に搭載された状態がとられ、しかも、その状態が長時間に亙って維持され得るものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る頭部搭載型画像表示装置の一例を示す斜視図である。
【図2】図1に示される例における画像表示部と連結機構との連結状態をあらわす部分斜視図である。
【図3】図1に示される例におけるベルト状部材に設けられた相互係合機構の説明に供される部分斜視図である。
【図4】図1に示される例における画像表示部の回動変位状態の説明に供される部分斜視図である。
【符号の簡単な説明】
11 ベルト状部材
12 補助ベルト状部材
13 支持部材
14 画像表示部
14H 透孔
15L,15R 連結機構
16 画像再生手段
17L 左画像表示部
17R 右画像表示部
18L 左レンズ手段
18R 右レンズ手段
19 光学系
20L,20R,22L,22R 取付部材
21L,21R 支持アーム部材
23 回動規制手段
24 係止部材
25 操作部材
26 コイルばね部材
27 相互係合機構
27L 被係合部材
27R 可動係合部材
28 伸縮部材
29L,29R トグルばね部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is used by being mounted on a user's head, incorporating an image reproducing means for reproducing and displaying an image represented by a video signal, and an optical system capable of enlarging the image reproduced and displayed thereby. The present invention relates to a head-mounted image display device including an image display unit arranged in front of a person's eyes.
[0002]
[Prior art]
Various portable image display devices that have been reduced in size and weight have been proposed. As one of such portable image display devices, a head-mounted image that is mounted on a user's head and used. Display devices are also being developed. In the head-mounted image display device, for example, an image reproduction means comprising a left image reproduction panel and a right image reproduction panel for reproducing and displaying an image represented by a video signal, each of which is extremely small and lightweight. And a left image display panel and a right image display panel respectively corresponding to the left image display panel and the right image display panel. And an image display unit configured to be housed in a single housing. The entire image display unit is arranged in front of the user's eyes, and the user enlarges the image reproduced and displayed by the left image reproduction panel and the right image reproduction panel through the left lens unit and the right lens unit. A state with a state is taken.
[0003]
When the entire image display unit is arranged in front of the user's eyes, the image display unit is supported by being connected to a support member formed by, for example, a belt-like member, and the support member that supports the image display unit is It is put on the user's head so as to go around it. As a result, when the support member is mounted on the user's head, the image display unit supported by the support member has the left lens unit and the right lens unit housed in the image display unit in the user's left eye and right eye, respectively. It is positioned in front of the user's eyes with a close state.
[0004]
Such a head-mounted image display device is an extremely small device, but for a user, for example, it is as if viewing an image displayed on a large image display surface separated by several meters. It is assumed that a sense can be obtained, and the user can concentrate on viewing an image without receiving various visual interferences from the outside. Furthermore, according to the head-mounted image display device, the user can easily enjoy an image having a remarkably rich stereoscopic effect.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When the head-mounted image display apparatus as described above is put to practical use, a user who wears a support member on the head and positions the image display unit supported by the support member in front of his / her eyes Is limited to the display image viewed through the left lens unit and the right lens unit housed in the image display unit, and the outside of the image display unit cannot be viewed. That is, the head-mounted image display device has the inconvenience that the user cannot see the outside unless the support member supporting the image display unit is once attached to the head. Will come.
[0006]
In addition, when the user wears the support member that supports the image display unit on the head, each of a large number of users having various physical conditions places the image display unit at an appropriate position in front of the eyes. It is usually difficult to maintain the proper position over a long period of time without incurring an extra burden.
[0007]
In view of such a point, the present invention is mounted on a user's head and used to provide the user with a reproduction image corresponding to a video signal as an enlarged image. The user can be in a state where the user can see the outside without being removed, and the state of being properly mounted on the user's head without imposing a burden on the user is long. An object is to provide a head-mounted image display device that can be maintained over time.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the head-mounted image display device according to the present invention reproduces and displays an image represented by a video signal, and can enlarge an image reproduced and displayed by the image reproducing unit. An image display unit with a built-in optical system, a support member that is detachably mounted on the user's head, and The support member includes a support arm member extending from the support member, an attachment member for rotatably attaching the image display unit to the support arm member, and an image display unit rotatably attached to the support arm member by the attachment member. Including rotation means for rotating in an upward direction when mounted on the head of When the support member is mounted on the user's head, the first position where the optical system is arranged in front of the user's eyes and the image display section are generally the first on the image display section. A coupling mechanism that selectively takes a second position that is pivotally displaced upward from the position and removed from the user's eyes; and a locking member and an operation member coupled thereto. The image display unit is provided with a biasing means in the coupling mechanism, and is capable of moving in a direction along the biasing force of the biasing means and a direction against the biasing force with respect to the coupling mechanism. When taking the first position, the engaging member is engaged with the image display unit by the urging force of the urging means to restrict the rotational displacement of the image display unit, and the engaging member is engaged with the image display unit. When receiving a pressing operation in a direction against the urging force of the urging means on the operating member in the state, To release the engagement between the image display section of the member, and a first position of the image display portion and a rotation restricting means for enabling the rotational displacement of the upper F.
[0009]
The image reproduction means is formed including, for example, a left image display portion and a right image display portion that make a pair. The optical system is formed including, for example, a left lens unit disposed corresponding to the left image display unit and a right lens unit disposed corresponding to the right image display unit. When placed in front of the eyes, the left lens means and the right lens means correspond to the left eye and right eye of the user, respectively.
[0010]
In addition, the support member to which the image display unit is rotatably connected by the connection mechanism has, for example, one end portion and the other end portion where the mutual engagement mechanisms are respectively provided, and the state around the user's head A belt-like member that is attached to the head, and the mutual engagement mechanism constitutes a length adjusting means for the belt-like member that is attached to the head in a state of going around the user's head. To do.
[0011]
In the head-mounted image display device according to the present invention configured as described above, A support arm member, an attachment member, and a rotation means are included. When the support member to which the image display unit is connected is mounted on the user's head, the connection mechanism has a first position where the optical system is disposed in front of the user's eyes on the image display unit; The second position where the image display unit is pivotally displaced upward from the first position and removed from the user's eyes is selectively taken. As a result, the user wearing the support member connected to the image display unit on the head rotates and displaces the image display unit taking the first position without removing the support member from the head. By taking the position, the outside can be easily seen. In addition, the engaging member and the operation member connected to the engaging member are provided, and the connecting mechanism is provided with the urging means. The urging force is applied to the linking mechanism in the direction along the urging force of the urging means. Rotation restricting means capable of moving in a direction to resist is provided, whereby the image display unit which is assumed to take the first position by the coupling mechanism is engaged with it by the urging force of the urging means. Since the rotational displacement is restricted by the locking member to be maintained and the first position is reliably maintained, a situation in which it is difficult for the user to view the image reproduced and displayed by the image display unit is avoided. The Furthermore, when the state in which the image display unit is rotationally displaced from the first position to the second position is a pressing operation in a direction against the urging force of the urging means on the operation member, Since it is obtained by releasing the engagement with the image display unit, it is avoided that the rotational displacement of the image display unit from the first position to the second position is contrary to the user's intention. Will be.
[0012]
Further, the support member is formed to include, for example, a belt-like member attached to the head in a state of going around the user's head, and the belt-like member has length adjusting means at one end and the other end. The mutual engagement mechanisms that constitute the above are provided. Accordingly, the head-mounted image display device according to the present invention provides each of a large number of users having various physical conditions when the support member to which the image display unit is connected is mounted on the user's head. On the other hand, the state of being properly mounted on the head of each user can be maintained for a long time without imposing a separate burden.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of a head-mounted image display apparatus according to the present invention.
[0014]
In the example shown in FIG. 1, the
[0015]
The
[0016]
Each of the left image display unit 17L and the right
[0017]
The
[0018]
Further, in the example shown in FIG. 1, as shown in FIGS. 1 and 2, a rotation restricting means 23 that restricts the rotational displacement of the
[0019]
The locking
[0020]
Further, the
[0021]
In the
[0022]
Further, the engaged
[0023]
In the
[0024]
Then, as shown in FIG. 3A, the
[0025]
At that time, by selecting the
[0026]
In addition, an operation of rotating the entire
[0027]
Under such circumstances, when the example shown in FIG. 1 is actually used, for example, first, the
[0028]
When the
[0029]
At that time, the length of the belt-
[0030]
Further, in the engaged
[0031]
In this way, the
[0032]
An image reproduced and displayed by the left image display unit 17L and the right
[0033]
Under such circumstances, when the
[0034]
As a result, the
[0035]
The
[0036]
In this way, the
[0037]
When the user wants to return to the state in which the image reproduced and displayed by the left image display unit 17L and the right
[0038]
Further, when the user desires to remove the example shown in FIG. 1 from the head, the engaged member provided on the belt-
[0039]
In the above example, the rotation restricting means 23 is provided on the right end side of the
[0040]
【Example】
In the example shown in FIG. 1, each of the left image display unit 17L and the right
[0041]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the head-mounted image display device according to the present invention is for a user who uses the head-mounted image display device with the support member to which the image display unit is connected mounted on the head. Without removing the support member from the head, the image display unit is removed from the front by being pivotally displaced generally upward from the first position where the optical system is disposed in front of the user's eyes. By moving to the second position, the outside can be easily seen.
[0042]
In the head-mounted image display device according to the present invention, A locking member and an operation member connected to the locking member are provided, and the connecting mechanism is provided with an urging means to resist the direction and the urging force along the urging force of the urging means with respect to the connecting mechanism. Rotation restricting means capable of moving in the direction is provided, and thereby the rotation restricting means in which the image display unit which takes the first position is engaged by the urging force of the urging means. The rotation displacement is restricted by the locking member, and the first position is surely maintained, and the rotation displacement from the first position to the second position of the image display unit is further rotated. Since the pressing operation in the direction against the urging force of the urging means on the operation member of the restricting means is performed and the engagement with the image display portion of the locking member is released, When the support member to which the image display unit is connected is mounted on the user's head, each user's head without any additional burden on each of a large number of users having various physical conditions. The state of being properly mounted on the head is taken, and the state can be maintained for a long time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a head-mounted image display device according to the present invention.
2 is a partial perspective view showing a connection state between an image display unit and a connection mechanism in the example shown in FIG.
3 is a partial perspective view for explaining an interengagement mechanism provided in a belt-like member in the example shown in FIG.
4 is a partial perspective view for explaining a rotational displacement state of an image display unit in the example shown in FIG.
[Brief description of symbols]
11 Belt-shaped member
12 Auxiliary belt-like member
13 Support member
14 Image display
14H through hole
15L, 15R coupling mechanism
16 Image reproduction means
17L Left image display
17R Right image display
18L left lens means
18R Right lens means
19 Optical system
20L, 20R, 22L, 22R Mounting member
21L, 21R Support arm member
23 Rotation restricting means
24 Locking member
25 Operation members
26 Coil spring member
27 Interengagement mechanism
27L engaged member
27R Movable engagement member
28 Elastic members
29L, 29R Toggle spring member
Claims (9)
使用者の頭部に着脱自在に装着されて使用される支持部材と、
該支持部材から伸びる支持アーム部材,該支持アーム部材に上記画像表示部を回動可能に取り付ける取付部材、及び、該取付部材によって上記支持アーム部材に回動可能に取り付けられた上記画像表示部を、上記支持部材が使用者の頭部に装着されたとき上方となる方向に回動させる回動手段を含んで構成され、上記支持部材が使用者の頭部に装着されたとき、上記画像表示部に、上記光学系が使用者の眼前に配置されることになる第1の位置、及び、該画像表示部が全体的に上記第1の位置から上方に回動変位せしめられて使用者の眼前から除去されることになる第2の位置を選択的にとらせる連結機構と、
係止部材と該係止部材に連結された操作部材とを含んで構成され、上記連結機構に付勢手段を伴って設けられて、該連結機構に対して上記付勢手段の付勢力に沿う方向及び該付勢力に抗する方向への移動が可能とされたもとで、上記画像表示部が上記第1の位置をとるとき、上記付勢手段の付勢力により上記係止部材を上記画像表示部に係合させて該画像表示部の回動変位を規制し、上記係止部材を上記画像表示部に係合させた状態で上記操作部材についての上記付勢手段の付勢力に抗する方向への押圧操作を受けるとき、上記係止部材の上記画像表示部との係合を解除して、上記画像表示部の上記第1の位置から上方ヘの回動変位を可能とする回動規制手段と、
を備えた頭部搭載型画像表示装置。An image reproduction unit that reproduces and displays an image represented by a video signal, and an image display unit that includes an optical system that enables an enlarged view of the image reproduced and displayed by the image reproduction unit;
A support member used detachably on the user's head; and
A support arm member extending from the support member; a mounting member for rotatably mounting the image display unit on the support arm member; and the image display unit rotatably mounted on the support arm member by the mounting member. And a rotation means for rotating in an upward direction when the support member is mounted on the user's head, and the image display when the support member is mounted on the user's head. A first position where the optical system is placed in front of the user's eyes, and the image display unit is entirely pivoted and displaced upward from the first position. A coupling mechanism that selectively takes a second position to be removed from the front of the eye;
A locking member and an operation member connected to the locking member are provided, and the connecting mechanism is provided with a biasing means, and follows the biasing force of the biasing means with respect to the coupling mechanism. When the image display unit assumes the first position under the condition that the movement in the direction and the direction against the urging force is possible, the urging force of the urging means causes the locking member to be moved to the image display unit. In a direction against the urging force of the urging means on the operation member in a state where the locking member is engaged with the image display unit. When the pressing operation is received, the rotation restricting means that releases the engagement of the locking member with the image display unit and allows the image display unit to be pivoted upward from the first position. When,
A head-mounted image display device comprising:
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