JP6021507B2 - 頭部装着型表示装置 - Google Patents
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また、近年、頭部装着型表示装置を、無線を介して映像信号等を受信することによってワイヤレスとしたものもある。
この頭部装着型表示装置においては、外部のコンピュータ等の画像源からケーブルや無線を介して送られる駆動信号によって、表示ユニットが使用者の眼に向けて画像表示光を出射する。
理想的には、支持アームを一度曲げるだけで表示ユニットを適切な位置に配置できればよいが、眼の位置に対して支持アームの位置が適切な位置に配置できない場合には、何度も支持アームを曲げて、例えばS字状に支持アームを曲げなければならず、表示ユニットの位置調整に手間がかかるという問題がある。
特に、表示ユニットによる表示を行う状態と、表示ユニットを使用者の視界前方から退避させて表示ユニットによる表示を行わない状態とを、頻繁に切り換えて使用するような場合においては、上記問題は大きなものとなる。
あるいは、周囲の環境に応じて表示ユニットを使用者の視界上方に配置して使用する場合と、表示ユニットを使用者の視界下方に配置して使用する場合とを、頻繁に切り換えて使用するような場合においても、上記問題は大きなものとなる。
本発明の第1態様は、使用者の頭部に装着される頭部装着部と、前記頭部装着部に保持された第1の筐体と、表示素子を有する表示ユニットが設けられた第2の筐体と、前記第1の筐体と前記第2の筐体とを接続するフレキシブル部材からなる支持アームと、前記第1の筐体の前記頭部装着部に対する角度を調整可能な位置調整部と、を備え、該位置調整部が、前記頭部装着部に対して前記第1の筐体を回動可能に支持し、かつ、前記頭部装着部に対して上下方向に移動可能である支持軸を有する頭部装着型表示装置である。
位置調整部において、第1の筐体の頭部装着部に対する角度を調整すると、第1の筐体とともに支持アームおよび第2の筐体の角度が変わり、使用者に対する表示ユニットの向きを変えることができる。
表示ユニットから出射される画像表示光を使用者の眼球に向けるには、位置調整部において、第1の筐体、支持アーム、および第2の筐体の角度を調整すればよい。また、表示ユニットから出射される画像表示光を使用者の眼球に向けた状態から、表示ユニットを使用者の視界の妨げにならない位置に退避させる場合にも、位置調整部において、第1の筐体、支持アーム、および第2の筐体の角度を調整すればよい。
本発明の第3態様は、使用者の頭部に装着される頭部装着部と、前記頭部装着部に保持された第1の筐体と、表示素子を有する表示ユニットが設けられた第2の筐体と、前記第1の筐体と前記第2の筐体とを接続する柔軟性および形状維持性を有するフレキシブル部材からなる支持アームと、前記第1の筐体の前記頭部装着部に対する角度を調整可能な位置調整部と、前記第1の筐体から前記支持アーム側に出没可能に設けられ、前記支持アームの変形を拘束する拘束部材とを備える頭部装着型表示装置である。
本発明の第4態様は、使用者の頭部に装着される頭部装着部と、前記頭部装着部に保持された第1の筐体と、表示素子を有する表示ユニットが設けられた第2の筐体と、前記第1の筐体と前記第2の筐体とを接続する柔軟性および形状維持性を有するフレキシブル部材からなる支持アームと、前記第1の筐体の前記頭部装着部に対する角度を調整可能な位置調整部と、断面C字状で前記支持アームに着脱可能であり、前記支持アームの変形を拘束する拘束部材とを備える頭部装着型表示装置である。
上記態様においては、前記位置調整部が、前記第1の筐体を、前記頭部装着部に対して回動可能に支持する支持軸を有していてもよい。
支持軸周りに第1の筐体を回動させることで、第1の筐体、支持アーム、および第2の筐体の、前記頭部装着部に対する角度を調整できる。
これにより、位置調整部における角度調整に加え、支持アームを曲げることでも、表示ユニットの向きを調整することができる。
拘束部材で支持アームの変形を拘束すると、支持アームの端部の近傍において支持アームが変形し、その変形位置を安定させることができる。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る頭部装着型表示装置1Aは、図1に示されるように、表示ユニット21を支持し、使用者の頭部に装着される表示装置本体5を有する。
なお、頭部装着部11の細部の形状や構成については、上記したものに何ら限るものではない。
この接眼光学系22は、支持アーム30および第2の筐体20が延びる方向に対し、使用者が頭部装着型表示装置1Aを頭部に装着した状態で、使用者の視界の範囲内に位置するよう配置される。
図1に示すように、支持アーム30は、第1の筐体10側から第2の筐体20側に向けて、ほぼ一定の外径を有した棒状をなしている。
また、図2に示すように、支持アーム30には、第1の筐体10の電子基板12と、第2の筐体20の表示ユニット21とを電気的に接続する配線35が備えられている。
この場合、配線35は、コート層32内にインサート成形により内蔵しても良いし、樹脂材料はゴム材料からなる柔軟性を有したアウターチューブ内に、コート層32を有した芯材31とともに挿入配置しても良い。
このフレキシブルチューブ33は、インサート成型によりスリーブ34に覆うようにしても良い。
この場合、配線35は、フレキシブルチューブ33内に挿通させるのが好ましい。
図1(c)に示すように、この位置調整部40Aは、頭部装着部11のベース部11aに形成されたスライド溝41と、スライド溝41に沿ってスライド移動可能に設けられた支持軸42と、を備えている。
支持軸42は、頭部装着型表示装置1Aを使用者が装着した状態で、水平方向、かつ第1の筐体10と第2の筐体20とを結ぶ方向に直交する方向に軸線を有するよう設けられている。表示装置本体5は、この支持軸42に対し、その軸線周りに回動可能に設けられている。
このとき、位置調整部40Aにおける表示装置本体5の位置調整は、接眼光学系22から出射される画像表示光が、使用者の眼球E、より好ましくは、眼球Eの中心Cに向かうように行うのが好ましい。
さらに、フレキシブル部材からなる支持アーム30により、表示ユニット21の位置を微調整することができる。
加えて、頭部装着型表示装置1Aを使用する使用状態と、頭部装着型表示装置1Aを使用しない不使用状態との切り替えは、支持アーム30を変形させることなく、表示装置本体5を回動させれば良い。したがって、このような場合には、表示ユニット21の位置調整を、特に容易に行うことが可能となる。
また、頭部装着部11を、使用者の耳に装着するものとしたが、これに限るものではなく、頭部装着部11を、使用者が装着した眼鏡のテンプルに係止させる構成とすることも可能である。
図4に示すように、本発明の第2実施形態に係る頭部装着型表示装置1Bにおいては、表示装置本体5が、位置調整部40Bを介し、使用者の頭部に装着されるヘッドバンド50に設けられている。
ここで、ヘッドバンド50は、使用者の頭部を囲うよう設けられる略逆U字状で、その両端部には、使用者の頭部、例えば耳の近傍に突き当たるパッド51,51が設けられている。
ここで、スライド溝41は、頭部装着型表示装置1Bを使用者が装着した状態で、上下方向に連続するように形成しても良いし、図1(c)に示した例と同様に、使用者が装着した状態で、上方に行くにしたがい前方にいくよう、傾斜して形成するのも好ましい。
図5(a)に示すように、本発明の第3実施形態に係る頭部装着型表示装置1Cにおいては、表示装置本体5が、位置調整部40Cを介し、使用者の頭部に装着される眼鏡100のテンプル部101に設けられている。
また、ベースプレート45には、回動軸46を中心とした円弧状に連続するガイド溝47が形成され、このガイド溝47内に、テンプル部101に設けられたストッパ軸48が配置されて、ベースプレート45の回動範囲を規制している。
ここで、ベースプレート45に、スライド溝49を設けるとともに、表示装置本体5側にスライド溝49によって移動方向がガイドされるガイド突起(図示無し)を設けることもできる。これにより、使用者が頭部装着型表示装置1Cを頭部に装着した状態で、表示装置本体5を、前後方向に位置調整可能である。
なお、上記第1〜第3実施形態で示した構成は、以下に示すような変形例とすることも可能である。
例えば、上記実施形態では、位置調整部40A〜40Cにおける位置調整に加えて、フレキシブル部材からなる支持アーム30の変形による位置調整を行う構成としたが、支持アーム30を変形させる場合、その変形部位の位置を安定させるため、以下に示すような構成を採用することもできる。
さらに、図6(a)、(b)に示した場合と、図6(c)、(d)に示した場合のように、スリーブ60の第1の筐体10からの突出量を異ならせることによって、屈曲部Sの位置を変更することができ、表示ユニット21の位置・角度調整を、より容易かつ確実に行うことができる。
この場合においても、アタッチメント70により支持アーム30の変形が拘束され、支持アーム30の変形が生じる屈曲部Sの位置を安定させることができ、上記と同様の効果を得ることができる。
また、図6の例においても、スリーブ60を、支持アーム40の第1の筐体10側と第2の筐体20側にそれぞれ設けてもよく、この場合も、屈曲部Sの位置を、より一層安定させることができる。
5 表示装置本体
10 第1の筐体
11 頭部装着部
12 電子基板
12a 無線通信回路
12b 駆動回路
12c 制御回路
13 バッテリ
20 第2の筐体
21 表示ユニット
22 接眼光学系
23 表示素子
24 照明系
30 支持アーム
31 芯材
32 コート層
33 フレキシブルチューブ
34 スリーブ
35 配線
40A,40B,40C 位置調整部
41 スライド溝
42 支持軸
45 ベースプレート
46 回動軸
47 ガイド溝
48 ストッパ軸
49 スライド溝
50 ヘッドバンド
51 パッド
60 スリーブ(拘束部材)
60a 先端部
70 アタッチメント(拘束部材)
100 眼鏡
101 テンプル部
Claims (12)
- 使用者の頭部に装着される頭部装着部と、
前記頭部装着部に保持された第1の筐体と、
表示素子を有する表示ユニットが設けられた第2の筐体と、
前記第1の筐体と前記第2の筐体とを接続するフレキシブル部材からなる支持アームと、
前記第1の筐体の前記頭部装着部に対する角度を調整可能な位置調整部と、
を備え、
該位置調整部が、前記頭部装着部に対して前記第1の筐体を回動可能に支持し、かつ、前記頭部装着部に対して上下方向に移動可能である支持軸を有する頭部装着型表示装置。 - 前記フレキシブル部材は、柔軟性および形状維持性を有する部材からなる請求項1に記載の頭部装着型表示装置。
- 前記支持アームの変形を拘束する拘束部材を備える請求項2に記載の頭部装着型表示装置。
- 前記拘束部材が、前記第1の筐体から前記支持アーム側に出没可能に設けられている請求項3に記載の頭部装着型表示装置。
- 前記拘束部材が、断面C字状で、前記支持アームに着脱可能である請求項3に記載の頭部装着型表示装置。
- 使用者の頭部に装着される頭部装着部と、
前記頭部装着部に保持された第1の筐体と、
表示素子を有する表示ユニットが設けられた第2の筐体と、
前記第1の筐体と前記第2の筐体とを接続する柔軟性および形状維持性を有するフレキシブル部材からなる支持アームと、
前記第1の筐体の前記頭部装着部に対する角度を調整可能な位置調整部と、
前記支持アームが挿通され、該挿通させた位置において前記支持アームの変形を拘束する拘束部材と、
を備える頭部装着型表示装置。 - 使用者の頭部に装着される頭部装着部と、
前記頭部装着部に保持された第1の筐体と、
表示素子を有する表示ユニットが設けられた第2の筐体と、
前記第1の筐体と前記第2の筐体とを接続する柔軟性および形状維持性を有するフレキシブル部材からなる支持アームと、
前記第1の筐体の前記頭部装着部に対する角度を調整可能な位置調整部と、
前記第1の筐体から前記支持アーム側に出没可能に設けられ、前記支持アームの変形を拘束する拘束部材とを備える頭部装着型表示装置。 - 使用者の頭部に装着される頭部装着部と、
前記頭部装着部に保持された第1の筐体と、
表示素子を有する表示ユニットが設けられた第2の筐体と、
前記第1の筐体と前記第2の筐体とを接続する柔軟性および形状維持性を有するフレキシブル部材からなる支持アームと、
前記第1の筐体の前記頭部装着部に対する角度を調整可能な位置調整部と、
断面C字状で前記支持アームに着脱可能であり、前記支持アームの変形を拘束する拘束部材とを備える頭部装着型表示装置。 - 前記位置調整部が、前記第1の筐体を、前記頭部装着部に対して回動可能に支持する支持軸を有する請求項6から8の何れか1項に記載の頭部装着型表示装置。
- 前記支持軸が、前記頭部装着部に対して上下方向に移動可能である請求項9に記載の頭部装着型表示装置。
- 頭部に装着された状態での側面視において、非屈曲状態の前記支持アームが前記位置調整部の調整により、眼球中心と重なる位置に調整可能である請求項1から10の何れか1項に記載の頭部装着型表示装置。
- 前記位置調整部が、前記第2の筐体の前記表示ユニットにおける表示画像の出射方向が前記使用者の眼球に向くよう、前記第1の筐体の前記頭部装着部に対する角度が調整可能である請求項1から11の何れか1項に記載の頭部装着型表示装置。
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