JP5907781B2

JP5907781B2 - 頭部装着表示装置

Info

Publication number: JP5907781B2
Application number: JP2012085043A
Authority: JP
Inventors: 禎祐後藤
Original assignee: 株式会社テイユウゴトウ
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2016-04-26
Anticipated expiration: 2032-04-03
Also published as: JP2013214910A

Description

本発明は、頭部に装着する表示装置に関する。

従来の頭部に装着する表示装置は、表示部における最適な視野角である角度に、使用者の視線が合うように設計される場合が通例である。また近年においては、頭部に表示装置を装着したまま歩行や読書などの日常生活を行うことが想定される場合があり、この場合、使用者の視界を阻害しない位置に表示部を移動可能である表示装置が求められる。そこで、柄及び鼻当てパッドを用いて頭部に装着し、表示装置の装置本体は柄に対し回転片及び回転軸を介して上下方へ向け回動自在に支持することで、装置本体を使用者の任意の角度に調整可能としたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、使用者の鼻上で支持される鼻あて部品に対し、ブリッジ部品、連節器を介してディスプレイを取り付け、これらの部材をそれぞれ枢軸動可能に結合することで、それぞれの部材の角度を調整して、表示部を使用者に対し最適な角度及び焦点距離に調整することができるものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−１３３８８４号公報（第５頁、第１図）特表２００２−５２９７６４号公報（第９頁、第３Ｄ図）

しかしながら、特許文献１にあっては、使用者の頭部に装着するのに用いられる鼻当てパッドと表示部とが、どちらも装置本体に設けられて一体に構成されているため、表示部の角度を調整する際に装置本体を回動させた場合、鼻当てパッドが使用者の鼻よりずれてしまい、表示部を使用者に対し最適な角度及び焦点距離に調整することが困難であった。

また、特許文献２にあっては、表示部（ディスプレイ）を使用者に対し最適な角度及び焦点距離に調整するためには、鼻あて部品、ブリッジ部品、連節器及びディスプレイをそれぞれ結合する結合部をそれぞれ角度調整しなければならず、調整作業が煩雑であるという問題があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、使用者が視覚を妨げない位置に表示部を配置でき、且つ使用者に対し常に最適な角度及び焦点距離に表示部を配置可能である頭部装着表示装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の頭部装着表示装置は、
使用者の頭部に装着して使用される表示装置であって、
前記表示装置は、使用者の頭部に装着される基部と、表示部を有する可動部と、を備え、前記可動部は、回動部を支点として前記基部に対し回動可能に軸支され、前記回動部は、側面視において前記使用者の眼球の中心に位置して配置されるとともに、
前記基部は、側面視において前記回動部を中心とする円弧状のガイド部を有しており、前記可動部が、前記ガイド部に対し摺動する摺動部を有することを特徴としている。
この特徴によれば、表示部を有する可動部は、側面視において使用者の眼球の中心を支点として回動可能であるため、使用者は自分の視界を阻害しない位置に表示部を移動した場合でも、表示部に視線を向けることで、常に最適な角度及び焦点距離で画像を見ることができる。また可動部が円弧状のガイド部に案内され、正確に回動可能である。

本発明の頭部装着表示装置は、
前記摺動部は、前記ガイド部の後方に配置されており、前記摺動部の前面と前記回動部との間の寸法が、前記ガイド部の後面と前記回動部との間の寸法より長く設定されることを特徴としている。
この特徴によれば、摺動部の前面がガイド部の後面に対し圧接された状態で摺動することになり、可動部は基部のリム部材に対して適度な摩擦力をもって回動することができるとともに、任意の位置で停止可能である。

本発明の頭部装着表示装置は、
前記基部は、少なくとも前記使用者の顔面側に設けられた鼻あて部と、両側部に設けられた耳あて部とにより、使用者の頭部に装着されることを特徴としている。
この特徴によれば、基部が鼻および両耳の３点で支持されるため、可動部の回動時に連動して動くことがなく、表示部が所定の角度及び焦点距離よりずれないので、使用者に対し常に最適な表示を行うことができる。

実施例における頭部装着表示装置を示す正面図である。頭部装着表示装置を示す側面図である。基部を示す斜視図である。可動部を示す斜視図である。（ａ）は頭部装着表示装置を示す斜視図であり、（ｂ）は可動部を下に下げた場合を示す斜視図である。基部と可動部の寸法差を示す側面図である。可動部の回動を示す側面図である。表示部の位置調整と使用者の視線の関係を示す側面概略図である。

本発明に係る頭部装着表示装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る頭部装着表示装置につき、図１から図８を参照して説明する。以下、図１の手前側を頭部装着表示装置の正面側（前方側）として説明する。

図１の符号１は、本発明の適用された頭部装着表示装置である。

図１及び図２に示すように、頭部装着表示装置１は、使用者Ｓの頭部に装着される基部２と、表示部４，４を有する可動部３とから主に構成されており、基部２及び表示部を除いた可動部３は、使用者Ｓの顔面及び両側面に亘って、比較的軽量の金属（たとえばアルミやチタンなど）やカーボンなどにより形成される棒状部材を屈曲して主に形成されている。尚、棒状部材は上記の素材に限定されず、たとえばプラスチックなどの樹脂により形成されていてもよい。

まず、基部２について図１，図２及び図３を用いて説明する。

図３に示すように、基部２は、使用者Ｓの顔面側に配置されるリム部材２０と、使用者の両側面にそれぞれ配置されるテンプル部材２１，２１とが、テンプル部材２１，２１の先端側に設けられた垂直方向の軸芯１００，１００を有するヒンジ部２２，２２により回動可能に連結されて形成されており、テンプル部材２１，２１が内側に折りたたみ可能になっている。

図２及び図３に示すように、リム部材２０は、平面視で後方が開口された略コ字状をしており、テンプル部材２１，２１との間に智部２０ｂ，２０ｂを有し、この智部２０ｂ，２０ｂのテンプル部材側には、水平方向の軸孔２０ｃ，２０ｃがそれぞれ設けられており、この軸孔２０ｃ，２０ｃと、後述する可動部３に設けられる軸孔３ｃ，３ｃ（図４参照）、及び、これらをそれぞれ挿通する軸部材５，５により本発明の回動部Ｋが構成されている。尚、リム部材２０は、平面視において人体の顔面に合わせて前方に向け緩やかに湾曲して形成されている。

また、図１及び図３に示すように、リム部材２０の使用者Ｓの顔面側からみて中央には、ガイド部２０ａが形成されており、ガイド部２０ａは、棒状部材の一部が上方に向け屈曲されて正面視略下向きコ字状に形成されるとともに、側面視において軸孔２０ｃを中心とする略円弧状（図２参照）に湾曲されている。

尚、図２に示すように智部２０ｂは、軸孔２０ｃを起点として斜め下方に向けて延伸して形成されており、これによりリム部材２０はテンプル部材２１，２１より下方に配置されるようになっている。さらに、頭部装着表示装置１の水平状態において、リム部材２０の上端すなわちガイド部２０ａの上端部２００と軸孔２０ｃ，２０ｃとがほぼ同じ高さになるように設定されている。

図３に示すように、ガイド部２０ａを形成する左右の立上り部２００ａ，２００ａの内面には、使用者の鼻Ｓ１に掛けられる鼻あて部材２３，２３が取り付けられている。また、テンプル部材２１，２１の元部には、使用者の耳Ｓ２に掛けられる耳あて部２１ａ，２１ａがそれぞれ設けられており、該耳あて部２１ａ，２１ａと、前記鼻あて部材２３，２３とにより使用者の頭部に装着されるようになっている（図２参照）。

続いて可動部３について図１，図２及び図４を用いて説明する。

図１及び図４に示すように、可動部３は、基部２と同様に棒状部材を屈曲して形成されており、平面視で後方が開口された略コ字状をしており、基部２のリム部材２０の背後側に位置するように配置されるとともに、使用者の顔面側の中央部に、前記ガイド部２０ａと略同一形状であるところの、棒状部材の一部が上方に向け屈曲されて正面視略下向きコ字状に形成されるとともに側面視において軸孔３ｃを中心とする略円弧状（図２参照）に湾曲されている摺動部３ａが形成されている。

また、図４に示すように、摺動部３ａの両側から水平方向に延びる棒状部材の背面３１，３１には、正面視において使用者の黒目（図示せず）同士の幅とほぼ同じ幅で表示装置４，４がそれぞれ取り付けられている（図１参照）。表示装置４，４は、後で詳述するように、使用者の視線とほぼ垂直である場合に、使用者の各眼に対し最も鮮明に画像をそれぞれ表示するディスプレイを備えている。尚、表示部４，４は、使用者Ｓが表示部４，４を見る必要のない場合に使用者Ｓの視界を妨げないように、比較的小さく形成されることが望ましい。さらに尚、表示装置４，４は、上記したように、使用者Ｓの両目に対し個々に画像を表示するディスプレイを用いる構成に限らず、たとえば使用者の各眼球における網膜に対し画像をそれぞれ直接投影するような形式であってもよい。

図２及び図４に示すように、可動部３は、両端がそれぞれ屈曲されて智部３ｂ，３ｂが形成されており、前記基部２における智部２０ｂ，２０ｂの内面に褶接するようになっている。また、上述したように可動部の智部３ｂ，３ｂの端部には軸孔３ｃ，３ｃが設けられている。

そして、図５に示すように、可動部の智部３ｂ，３ｂの端部に設けられた軸孔３ｃ，３ｃと基部の前記軸孔２０ｃ，２０ｃとに軸部材５，５がそれぞれ挿通されて構成される回動部Ｋにより、可動部３が基部２に対して回動可能に軸支されている。

なお、頭部装着表示装置１は、基部２の耳あて部２１ａ，２１ａ内にそれぞれバッテリー６およびアンテナ７が内蔵されており、表示装置４，４は、ここでは図示しない棒状部材内に配線されるケーブルを通してバッテリー６より電力を受給するとともに、アンテナ７により外部装置（図示せず）より受信した画像データを前記ケーブルを通じて表示するようになっている。

また、図５に示すように、摺動部３ａの上部には、前方に向け延出された操作部３ｅが設けられている。この操作部３ｅは、可動部３の上下方向への位置調整に用いられるとともに、操作部３ｅが前記ガイド部の上端部２００に当接することで、可動部３の下方への回動限界位置を規制するストッパーの役割を果たすようになっている。

図６に示すように、摺動部３ａの側面視において軸孔３ｃを中心とする略円弧状の湾曲部の前面３０と軸孔３ｃとの間における寸法Ｌ１は、前記ガイド部２０ａの側面視において軸孔２０ｃを中心とする略円弧状の湾曲部の後面２０１と軸孔２０ｃ，２０ｃとの間の寸法Ｌ２より若干長く設定されている。このため、摺動部３ａの前面３０はガイド部２０ａの後面２０１に対し圧接された状態で摺動する。これにより、可動部３は基部２のリム部材２０に対して適度な摩擦力をもって回動することができるとともに、任意の位置で停止可能である。

可動部３の上下方向への位置調整を図７を用いて詳述すると、使用者が操作部３ｅを後方に押すことで摺動部３ａが後方へ撓み、この撓みにより摺動部３ａの前面３０とガイド部の後面２０１との間の操作部３ｅの近傍において間隙Ｘが生じるとともに両者の摺動面における摩擦力が減殺される。このため、可動部３の上下方向への位置調整を容易に行うことができる。

図８に示すように、回動部Ｋは、側面視において使用者の眼球Ｓ３の中心に位置して配置されるため、眼球Ｓ３を動かすことによる視線の上下回動の中心Ｏ（すなわち眼球の中心）と、可動部３の回動の支点である回動部Ｋとが同軸となっている。

このように、本発明の頭部装着表示装置１は、使用者Ｓの頭部に装着して使用される表示装置であって、使用者の頭部Ｓに装着される基部２と、表示部４，４を有する可動部３とを備え、可動部３は、回動部Ｋ，Ｋを支点として基部２に対し回動可能に軸支され、回動部Ｋ，Ｋは、側面視において使用者の眼球Ｓ３，Ｓ３の中心Ｏに位置して配置される。これによれば、表示部４，４を有する可動部３は、側面視において使用者の眼球Ｓ３，Ｓ３の中心を支点として回動可能であるため、使用者Ｓは自分の視界を阻害しない位置に表示部４，４を移動した場合でも、表示部４，４に視線を向けることで、常に最適な角度及び焦点距離で画像を見ることができる。

また、基部２は、側面視において回動部Ｋを中心とする円弧状のガイド部２０ａを有しており、可動部３が、ガイド部２０ａに対し摺動するため、可動部３は円弧状のガイド部２０ａに案内され、正確に回動可能である。

また、使用者Ｓの顔面側に設けられた鼻あて部２３，２３と、両側部に設けられた耳あて部２１ａ，２１ａとにより、基部が鼻Ｓ１および両耳Ｓ２，Ｓ２の３点で支持されるため、基部２が可動部３の回動時に連動して動くことがなく、表示部４，４が所定の角度及び焦点距離よりずれないので、使用者Ｓに対し常に最適な表示を行うことができる。

また、図６に示すように、可動部３を下方に下げることで、使用者Ｓは視線を前方に向けることができるとともに、視線を下げれば表示部４，４の画像を確認することができるため、頭部表示装置１を装着したまま歩行や読書などの日常生活を安全に行うことが可能である。

また、図５に示すように、可動部３の正面側の形状と、基部２におけるリム部材２０とが略同一形状であることから、可動部３を完全に下方に下げた場合、可動部３を形成する棒状部材がリム部材２０の後方にほぼ完全に隠れるようになっているため、頭部表示装置１の形状を簡素且つ小型にでき、戸外で装着する際の美観に優れている。

また、表示部４，４は、使用者Ｓの両目に対し個々に画像を表示するディスプレイを用いる態様であることから、各眼に別々の画像データを表示させる必要のある立体表示が容易である。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

たとえば、前記実施例においては、表示部４，４は可動部３における摺動部３ａの両側の棒状部材背面３１，３１にそれぞれ取り付けられる態様であるが、本発明はこれに限らず、表示部は一枚の板状のディスプレイで構成される態様や、表示部が片眼側に対してのみ取り付けられる態様等であってもよい。

また、可動部３は基部２に対し、摺動部の前端面３０をガイド部の後端面２０１に対し圧接することにより生じる摩擦力を利用して支持される態様となっているが、たとえば、ギアや形状固定可能な針金を用いて、段階的あるいは無段階的に位置調整可能に支持する等、様々な態様が考えられる。

１頭部装着表示装置
２基部
３可動部
３ａ摺動部
３ｅ操作部
４表示部
２０リム部材
２０ａガイド部
２０ｂ智部
３０摺動部の前面
３１棒状部材の背面
２００上端部
２０１ガイド部の後面
Ｏ回動中心
Ｋ回動部
Ｓ使用者
Ｓ３眼球
Ｘ間隙

Claims

使用者の頭部に装着して使用される表示装置であって、
前記表示装置は、使用者の頭部に装着される基部と、表示部を有する可動部と、を備え、前記可動部は、回動部を支点として前記基部に対し回動可能に軸支され、前記回動部は、側面視において前記使用者の眼球の中心に位置して配置されるとともに、
前記基部は、側面視において前記回動部を中心とする円弧状のガイド部を有しており、前記可動部が、前記ガイド部に対し摺動する摺動部を有することを特徴とする頭部装着表示装置。
前記摺動部は、前記ガイド部の後方に配置されており、前記摺動部の前面と前記回動部との間の寸法が、前記ガイド部の後面と前記回動部との間の寸法より長く設定されることを特徴とする請求項１に記載の頭部装着表示装置。
前記基部は、少なくとも前記使用者の顔面側に設けられた鼻あて部と、両側部に設けられた耳あて部とにより、使用者の頭部に装着されることを特徴とする請求項１または２に記載の頭部装着表示装置。