JP2017120336A - Head-mounted image display device - Google Patents

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JP2017120336A JP2015257256A JP2015257256A JP2017120336A JP 2017120336 A JP2017120336 A JP 2017120336A JP 2015257256 A JP2015257256 A JP 2015257256A JP 2015257256 A JP2015257256 A JP 2015257256A JP 2017120336 A JP2017120336 A JP 2017120336A
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井 順 一 岩
Junichi Iwai
井 順 一 岩
村 浩 木
Hiroshi Kimura
村 浩 木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head-mounted image display device having a lightweight and simple structure, which stably holds an image display module for projecting image light onto a user's eye.SOLUTION: The head-mounted image display device of the present invention includes an image display unit for projecting image light onto a user's eye, and a head band part where the image display unit is detachably attached at an observation position in front of the user's eye. The head band part includes an elastically deformable head band made of a thin plate having a first width and extending in an arch form along the head circumference, and a connection receptacle on at least one end side face of the head band to fix a connecting member of the image display unit. The head band has a fixing part in each of both ends and an occipital region. The fixing part at both ends has a second width larger than the first width and is in contact with a position outside an eye socket of user's right/left cheek bone; the fixing part at the occipital region is in contact with the occipital region of the user; and the head band is held on user's head via the abutting three fixing parts.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、頭部装着型画像表示装置に関し、より詳しくは、ユーザの眼に画像光を投影する画像表示ユニットを安定に保持する軽量かつ簡易な構造の頭部装着型画像表示装置に関する。   The present invention relates to a head-mounted image display device, and more particularly, to a head-mounted image display device having a lightweight and simple structure that stably holds an image display unit that projects image light onto a user's eyes.

従来の頭部装着型画像表示装置、いわゆるヘッドマウントディスプレイ(以下、HMDと記載する)においては、当該装置を頭部に装着するための手段として、例えば、特開2005−43701号公報には、ヘッドバンドの一端部に、ユーザの側頭部の耳周縁部に当接するパッドを有するベース部材が連結され、このベース部材と、ヘッドバンドの他の端部に配置されたパッド部とでユーザの側頭部を押圧する構造が開示されている。   In a conventional head-mounted image display device, so-called head-mounted display (hereinafter referred to as HMD), as means for mounting the device on the head, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-43701, A base member having a pad that comes into contact with an ear periphery of the user's temporal region is connected to one end portion of the headband, and the base member and a pad portion disposed at the other end portion of the headband A structure for pressing the temporal region is disclosed.

また、特開2001−330794号公報には、ヘッドバンドの両端部にそれぞれ結合して頭部に当接可能に設けた左右の支持部材と、左右の支持部材の頭部に対する位置を調整する左右の調整手段とを有する構造が開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 2001-330794 discloses left and right support members that are coupled to both ends of the headband so as to be able to contact the head, and left and right support members that adjust the positions of the left and right support members with respect to the head. A structure having the adjusting means is disclosed.

しかし、上述した従来のHMDの頭部装着機構は、ユーザの眼に画像を投影する画像表示ユニットを高い安定性をもって調節可能に保持するための構成が複雑で、多数の部品及び部材を使用するため、製造コストが上昇し、また、重く、かさばるため、長時間装着して作業を行う用途ではユーザへの負荷が大きいという問題がある。   However, the above-described conventional HMD head mounting mechanism has a complicated configuration for holding the image display unit that projects an image on the user's eyes in a highly stable manner and uses a large number of parts and members. Therefore, the manufacturing cost is increased, and it is heavy and bulky. Therefore, there is a problem that a load on a user is large in an application in which the manufacturing is performed for a long time.

特開2005−43701号公報JP 2005-43701 A 特開2001−330794号公報JP 2001-330794 A

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、ユーザの眼に画像光を投影する画像表示モジュールを安定に保持する軽量かつ簡易な構造の頭部装着型映像表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is a lightweight and simple structure head that stably holds an image display module that projects image light onto a user's eyes. The object is to provide a wearable video display device.

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による頭部装着型画像表示装置は、画像光を出射する表示光学系、前記表示光学系から出射された画像光をユーザの眼に投影する接眼光学系、及び前記表示光学系と前記接眼光学系とが収納された筐体を備える画像表示ユニットと、ユーザの頭部に装着されて前記画像表示ユニットがユーザの眼の前方の観察位置に着脱自在に保持されるヘッドバンド部と、を備え、前記画像表示ユニットは、前記ヘッドバンド部に当該画像表示ユニットを連結して固定するための連結部材を有し、前記ヘッドバンド部は、第1の幅の薄板が後頭部から両側頭部に亘る頭囲方向に沿って円弧状に延在する弾性変形可能なヘッドバンドと、該ヘッドバンドの少なくとも一側面に前記画像表示ユニットの前記連結部材が連結される連結受け部と、を備え、前記ヘッドバンドは、両端部及び後頭部にそれぞれ固定用部位を有し、前記両端部の固定用部位のそれぞれは、前記第1の幅よりも大きい第2の幅を有してユーザの左右の頬骨の眼窩外側位置に当接し、前記後頭部の固定用部位は、ユーザの後頭部に当接し、前記当接した3つの固定用部位を介して、前記ヘッドバンド部がユーザの頭部に保持されることを特徴とする。   To achieve the above object, a head-mounted image display device according to an aspect of the present invention projects a display optical system that emits image light, and projects the image light emitted from the display optical system onto the user's eyes. An image display unit including an eyepiece optical system, and a housing in which the display optical system and the eyepiece optical system are housed, and the image display unit mounted on a user's head and positioned at an observation position in front of the user's eyes A headband portion that is detachably held, and the image display unit includes a connecting member for connecting and fixing the image display unit to the headband portion, An elastically deformable headband in which a thin plate having a width of 1 extends in an arc shape along a head circumference direction from the back to both sides of the head, and the connection of the image display unit to at least one side of the headband A connection receiving portion to which a material is connected, and the headband has fixing portions at both ends and the back of the head, and each of the fixing portions at both ends is larger than the first width. The user has a second width and abuts on the outer orbital position of the left and right cheekbones of the user, the fixing portion of the occipital region contacts the occipital region of the user, and the three fixing portions that are in contact with each other, The headband portion is held on the user's head.

前記ヘッドバンドの両端部の固定用部位のそれぞれは、所定の平面部を有し、前記それぞれの平面部に対応するヘッドバンドの両端部の下辺部分は、下方に拡張されて前記第2の幅を有し得る。
前記ヘッドバンド部は、ユーザが眼鏡を装着した状態で、前記ヘッドバンドの両端部のそれぞれの固定用部位が前記眼鏡のテンプルに当接する位置に配置され得る。
Each of the fixing portions at both ends of the headband has a predetermined flat portion, and lower side portions of both ends of the headband corresponding to the respective flat portions are extended downward to the second width. Can have.
The headband portion may be disposed at a position where each fixing portion of both end portions of the headband comes into contact with the temple of the eyeglass when the user wears the eyeglass.

前記ヘッドバンドの両端部の固定用部位のそれぞれの平面部は、前記ヘッドバンドの頭囲方向に沿った第1組の対辺と、前記拡張された下辺部分に亘る前記ヘッドバンドの頭囲方向に垂直な第2組の対辺とからなる平面であり得る。
前記画像表示ユニットは、前記ヘッドバンドの両端部の固定用部位のいずれか一方から後頭部の固定用部位の方向に離隔された所望の位置に前記連結受け部を介して連結されて固定され得る。
The flat portions of the fixing portions at both ends of the headband are arranged in the headband direction of the headband across the first pair of opposite sides along the headband direction of the headband and the extended lower side portion. It may be a plane composed of a second set of opposite sides perpendicular to each other.
The image display unit may be connected and fixed to the desired position separated from either one of the fixing parts at both ends of the headband in the direction of the fixing part of the occipital region via the connection receiving part.

本発明の頭部装着型画像表示装置によれば、ユーザの頭部に安定して装着可能な簡易な構造の頭部装着型画像表示装置を提供することができる。
また、本発明の頭部装着型画像表示装置によれば、軽量で、製造コストの安い頭部装着型画像表示装置を提供することができる。
According to the head-mounted image display device of the present invention, it is possible to provide a head-mounted image display device having a simple structure that can be stably mounted on the user's head.
Further, according to the head-mounted image display device of the present invention, it is possible to provide a head-mounted image display device that is lightweight and inexpensive to manufacture.

本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置をユーザが頭部に装着した状態を模式的に示す平面図である。1 is a plan view schematically showing a state in which a user wears a head-mounted image display device according to an embodiment of the present invention on a head. 図1に示した本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置の画像表示ユニットの構成を示す概略図であり、(a)は平面図、(b)は正面図である。It is the schematic which shows the structure of the image display unit of the head mounted image display apparatus by one Embodiment of this invention shown in FIG. 1, (a) is a top view, (b) is a front view. 本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置の画像表示ユニットをヘッドバンド部に固定する他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example which fixes the image display unit of the head mounted image display apparatus by one Embodiment of this invention to a headband part. 図1に示した本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置をユーザが頭部に装着した状態を模式的に示す側面図である。FIG. 2 is a side view schematically showing a state in which the user wears the head-mounted image display device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 on the head. 本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置をユーザが頭部に装着した状態のヘッドバンド部の保持位置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the holding | maintenance position of the headband part of the state with which the user mounted | wore the head-mounted image display apparatus by one Embodiment of this invention with the head. 本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置をユーザが頭部に装着した状態をユーザの前方上方から見下ろした時のヘッドバンド部の保持位置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the holding | maintenance position of a headband part when the state in which the user mounted | wore the head mounted image display apparatus by one Embodiment of this invention was looked down on from the front upper direction of a user. 図5に示したヘッドバンド部の保持位置に対応する頭蓋骨の部位を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the site | part of the skull corresponding to the holding position of the headband part shown in FIG. 図6に示したヘッドバンド部の保持位置に対応する頭蓋骨の部位を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the site | part of the skull corresponding to the holding position of the headband part shown in FIG. 本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置を眼鏡をかけたユーザが頭部に装着した状態のヘッドバンド部の保持位置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the holding | maintenance position of the headband part of the state with which the user wearing spectacles mounted | wore the head with the head mounted image display apparatus by one Embodiment of this invention.

以下、本発明を実施するための形態の具体例を、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, specific examples of embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置をユーザが頭部に装着した状態を模式的に示す平面図である。   FIG. 1 is a plan view schematically showing a state in which a user wears a head-mounted image display device according to an embodiment of the present invention on the head.

本実施形態による頭部装着型画像表示装置1は、画像データの表示、外部機器とのデータ通信、及び撮影などを行う小型軽量の頭部装着型画像表示装置であって、図1に示すように、画像表示ユニット100と、画像表示ユニット100をユーザの眼Eの前方の観察位置に保持するヘッドバンド部200からなる。画像表示ユニット100は、ヘッドバンド部200のヘッドバンド210の一端側に設けられた連結受け部220を介して着脱可能に連結されて固定される。詳しい取り付け方法については後述する。   A head-mounted image display device 1 according to the present embodiment is a small and lightweight head-mounted image display device that performs image data display, data communication with an external device, and photographing, as shown in FIG. The image display unit 100 and the headband unit 200 that holds the image display unit 100 at the observation position in front of the user's eye E are included. The image display unit 100 is detachably connected and fixed via a connection receiving part 220 provided on one end side of the headband 210 of the headband part 200. A detailed mounting method will be described later.

図2は、図1に示した本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置の画像表示ユニットの構成を示す概略図であり、(a)は平面図、(b)は正面図である。   2A and 2B are schematic views showing the configuration of the image display unit of the head-mounted image display device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a front view. is there.

図2に示すように、画像表示ユニット100は、第1収納室10a、第2収納室10b、及び支持部材11で構成される表示部10と、表示部10に連結した筐体20aからなる支持部20とを備える。表示部10の第1収納室10aには、画像データを画像光に変換して出射する表示光学系30、第2収納室10bには、表示光学系30で生成された画像光をユーザの眼Eに導く接眼光学系40が収納され、支持部20の筐体20a内には、画像表示ユニット100を制御するための電子回路部品が搭載された印刷回路基板34及びバッテリー35などが収納される。   As shown in FIG. 2, the image display unit 100 includes a display unit 10 including a first storage chamber 10 a, a second storage chamber 10 b, and a support member 11, and a support unit 20 a connected to the display unit 10. Part 20. In the first storage chamber 10a of the display unit 10, the display optical system 30 that converts image data into image light and emits it, and in the second storage chamber 10b, the image light generated by the display optical system 30 is received by the user's eyes. An eyepiece optical system 40 leading to E is accommodated, and a printed circuit board 34 on which electronic circuit components for controlling the image display unit 100 are mounted, a battery 35, and the like are accommodated in the housing 20a of the support unit 20. .

第1収納室10aに収納される表示光学系30は、光源31、集光レンズ32、画像表示素子33を備え、図示しないが、その他の光学素子及び画像表示素子の駆動回路などを含み、生成した画像光を接眼光学系40に向かって出射する。また、第1収納室10aには、図示しないが、カメラ部及び各種センサが備えられ、これらの機能モジュールは、支持部20の筐体20a内に収容された印刷回路基板34とフレキシブル配線(図示せず)により電気的に接続される   The display optical system 30 stored in the first storage chamber 10a includes a light source 31, a condensing lens 32, and an image display element 33. Although not shown, the display optical system 30 includes other optical elements and drive circuits for the image display element. The image light thus emitted is emitted toward the eyepiece optical system 40. Although not shown, the first storage chamber 10a is provided with a camera unit and various sensors. These functional modules are connected to the printed circuit board 34 accommodated in the housing 20a of the support unit 20 and flexible wiring (see FIG. Electrically connected by not shown)

画像表示素子33は、例えば、光が通過する領域となる各画素がマトリクス状に配置された透過型の液晶表示素子であるLCD(Liquid Crystal Display)で構成される。   The image display element 33 is configured by, for example, an LCD (Liquid Crystal Display), which is a transmissive liquid crystal display element in which pixels serving as regions through which light passes are arranged in a matrix.

光源31は、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の各色の光を放射するものであり、例えばLED(発光ダイオード)からなる。なお、光源は、RGB一体型のLEDパネルで構成されることが好ましいが、単色光や白色光を放射するものであってもよい。光源31からの光は、集光レンズ32を介して集光されて画像表示素子33に供給される。   The light source 31 emits light of each color of R (red), G (green), and B (blue), and includes, for example, an LED (light emitting diode). The light source is preferably composed of an RGB integrated LED panel, but may emit monochromatic light or white light. The light from the light source 31 is condensed through the condenser lens 32 and supplied to the image display element 33.

なお、表示光学系30は、上記の構成に限定されるものではなく、反射型の液晶表示素子であるLCOS(Liquid Crystal On Silicon)、偏光ビームスプリッター(PBS)、及び反射板等を組み合わせた構成にすることも可能である。   The display optical system 30 is not limited to the above-described configuration, and is a configuration in which a reflective liquid crystal display element, LCOS (Liquid Crystal On Silicon), a polarizing beam splitter (PBS), a reflecting plate, and the like are combined. It is also possible to make it.

第2収納室10b内に配置される接眼光学系40は、プリズム41及び接眼レンズ42から構成され、プリズム41は、表示光学系30から入射した画像光の光路Lをユーザの眼Eの方向に反射する手段として機能する導光部材である。接眼レンズ42は、正のパワー(屈折力)を持ち、画像光をユーザの眼Eに集光する。なお、プリズム41は、単一のプリズムで構成されるか、または複数プリズムを組み合わせて構成される。本実施形態では、プリズム41は、入射面に接合された接眼レンズ42と一体に形成される。   The eyepiece optical system 40 disposed in the second storage chamber 10b includes a prism 41 and an eyepiece lens 42. The prism 41 moves the optical path L of the image light incident from the display optical system 30 in the direction of the user's eye E. It is a light guide member that functions as a means for reflecting. The eyepiece lens 42 has positive power (refractive power) and condenses image light on the user's eye E. The prism 41 is configured by a single prism or a combination of a plurality of prisms. In the present embodiment, the prism 41 is formed integrally with an eyepiece lens 42 bonded to the incident surface.

表示部10の支持部材11は、上下方向(Z軸方向)に互いに対面する2枚の支持板(11a、11b)で構成され、両支持板の間には空間が存在する。したがって、支持部材11によってユーザの視線は遮られない。なお、両支持板(11a、11b)を補強するために支持部材11を透明樹脂などの部材で覆うことも可能である。また、本実施形態では、支持部材11は互いに対面する2枚の支持板(11a、11b)で形成されるが、これに限定されない。例えば、単一の支持板または支柱で形成され得る。また、この場合、支持板または支柱は透明部材で形成してもよい。なお、第2収納室10bのユーザの眼に対向する面には、ユーザの眼を保護するための透明な弾性部材からなるプロテクト板(図示せず)を配置してもよい。   The support member 11 of the display unit 10 includes two support plates (11a and 11b) facing each other in the vertical direction (Z-axis direction), and there is a space between the support plates. Therefore, the user's line of sight is not blocked by the support member 11. In addition, in order to reinforce both support plates (11a, 11b), the support member 11 can be covered with a member such as a transparent resin. In the present embodiment, the support member 11 is formed of two support plates (11a, 11b) facing each other, but is not limited thereto. For example, it can be formed of a single support plate or column. In this case, the support plate or the support column may be formed of a transparent member. A protect plate (not shown) made of a transparent elastic member for protecting the user's eyes may be disposed on the surface of the second storage chamber 10b facing the user's eyes.

支持部20の筐体20a内に収納される印刷回路基板34には、個別には図示しないが、マイクロプロセッサ、画像処理プロセッサ、フラッシュメモリチップ、メモリモジュール、無線通信用LSIモジュール、加速度センサ、スピーカー、及び画像表示装置の操作に必要な外部インターフェイスその他のコンポーネントが組み込まれる。   The printed circuit board 34 housed in the housing 20a of the support unit 20 is not individually illustrated, but includes a microprocessor, an image processor, a flash memory chip, a memory module, a wireless communication LSI module, an acceleration sensor, and a speaker. And external components and other components necessary for the operation of the image display device are incorporated.

また、支持部20の筐体20aの側面には、画像表示ユニット100をヘッドバンド部200に固定するための連結部材20bが設けられる。本実施形態による連結部材20bは、マグネットを備え、ヘッドバンド210の一端側に設けられた連結受け部220に磁力によって固定される。ヘッドバンド210の連結受け部220の構成は後述する。   In addition, a connecting member 20 b for fixing the image display unit 100 to the headband unit 200 is provided on the side surface of the housing 20 a of the support unit 20. The connection member 20b according to the present embodiment includes a magnet and is fixed to a connection receiving portion 220 provided on one end side of the headband 210 by a magnetic force. The structure of the connection receiving part 220 of the headband 210 will be described later.

図3は、本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置の画像表示ユニットをヘッドバンド部に固定する他の例を示す模式図である。   FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of fixing the image display unit of the head-mounted image display device according to the embodiment of the present invention to the headband unit.

この例では、画像表示ユニット100に接続されたケーブル21を連結部材として使用し、ヘッドバンド210の連結受け部220にスナップ式の留め具(ケーブル・フック)を設けて、ケーブル21を連結受け部220のフックに嵌め込んで固定する。なお、ケーブル21は、画像表示ユニット100に別途のコントローラや外部機器を接続するための電気通信ケーブルであって、可撓性チューブで被覆され、図1に示した実施形態の画像表示ユニット100にも適用し得る。   In this example, the cable 21 connected to the image display unit 100 is used as a connecting member, a snap-type fastener (cable hook) is provided on the connection receiving portion 220 of the headband 210, and the cable 21 is connected to the connection receiving portion. Fit into 220 hook and fix. The cable 21 is an electric communication cable for connecting a separate controller or external device to the image display unit 100, and is covered with a flexible tube, and is connected to the image display unit 100 of the embodiment shown in FIG. Can also be applied.

画像表示ユニット100をヘッドバンド部200に固定する方法は、ヘッドバンドの両端部に別個の固定用構造体を付加しない簡易な構成であれば、これらに限定されず、例えば、画像表示ユニット100の連結部材としてクリップを備え、クリップでヘッドバンド210を挟み込んで固定することも可能である。   The method of fixing the image display unit 100 to the headband unit 200 is not limited to this as long as it is a simple configuration in which separate fixing structures are not added to both ends of the headband. A clip may be provided as the connecting member, and the headband 210 may be sandwiched and fixed by the clip.

図4は、図1に示した本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置をユーザが頭部に装着した状態を模式的に示す側面図である。   FIG. 4 is a side view schematically showing a state where the user wears the head-mounted image display device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 on the head.

図4に示すように、ヘッドバンド210には、その一端側に画像表示ユニット100が、連結部材(図示せず)を介して連結受け部220に固定される。   As shown in FIG. 4, the image display unit 100 is fixed to the connection receiving portion 220 on one end side of the headband 210 via a connection member (not shown).

ヘッドバンド部200は、図1に示すように、ユーザの頭部301に装着した状態において、後頭部から両側頭部に亘る頭囲方向に沿って円弧状に延在する弾性変形可能な薄板からなるヘッドバンド210と、ヘッドバンドの少なくとも一端側の外方側面に画像表示ユニットを連結して固定するための連結受け部220とを備える。   As shown in FIG. 1, the headband unit 200 is made of an elastically deformable thin plate that extends in an arc shape along the head circumference direction from the back head to both heads when mounted on the user's head 301. The headband 210 and a connection receiving part 220 for connecting and fixing the image display unit to the outer side surface of at least one end side of the headband are provided.

図4に示すように、ヘッドバンド210は、後頭部から両側頭部に向かう頭囲方向に沿って、後述する両端部を除き、所定の第1の幅W1を有する薄板で形成される。ヘッドバンド210を構成する薄板は、プラスチック又は金属とプラスチックとの複合板などで構成される。連結受け部220は、ヘッドバンド210の薄板と一体に形成され、形成された連結受け部220内の所定箇所にマグネット又は金属プレート(図示せず)が埋め込まれる。マグネット又は金属プレート(図示せず)を連結受け部220に埋め込む方法は、特に限定されないが、接着又はネジ止めなど、周知の方法を適用し得る。   As shown in FIG. 4, the headband 210 is formed of a thin plate having a predetermined first width W <b> 1 except for both end portions to be described later along the head surrounding direction from the back head to both heads. The thin plate constituting the headband 210 is made of plastic or a composite plate of metal and plastic. The connection receiving part 220 is formed integrally with the thin plate of the headband 210, and a magnet or a metal plate (not shown) is embedded in a predetermined location in the formed connection receiving part 220. A method of embedding a magnet or a metal plate (not shown) in the connection receiving portion 220 is not particularly limited, but a known method such as adhesion or screwing can be applied.

図5は、本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置をユーザが頭部に装着した状態のヘッドバンド部の保持位置を示す模式図である。図6は、本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置をユーザが頭部に装着した状態をユーザの前方上方から見下ろした時のヘッドバンド部の保持位置を示す模式図である。図7は、図5に示したヘッドバンド部の保持位置に対応する頭蓋骨の部位を示す模式図であり、図8は、図6に示したヘッドバンド部の保持位置に対応する頭蓋骨の部位を示す模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram showing the holding position of the headband part in a state where the user wears the head-mounted image display device according to the embodiment of the present invention on the head. FIG. 6 is a schematic diagram showing the holding position of the headband unit when the user wears the head-mounted image display device according to the embodiment of the present invention from the upper front of the user. FIG. 7 is a schematic diagram showing a portion of the skull corresponding to the holding position of the headband portion shown in FIG. 5, and FIG. 8 shows a portion of the skull corresponding to the holding position of the headband portion shown in FIG. It is a schematic diagram shown.

ヘッドバンド210は、図4、5に示すように、両端部及び後頭部に対向する位置のそれぞれに固定用部位(211〜213)を有する。固定用部位(211〜213)は、ユーザの頭部に当接するヘッドバンド210の部分(部位)である。   As shown in FIGS. 4 and 5, the headband 210 has fixing portions (211 to 213) at positions opposite to both ends and the back of the head. The fixing parts (211 to 213) are parts (parts) of the headband 210 that come into contact with the user's head.

図7、8に示すように、本実施形態によるヘッドバンド部は、ヘッドバンド210の両端部の固定用部位(211、212)を、ユーザの左右の頬骨(302、303)の眼窩外側位置に当接する。頬骨の眼窩外側の近傍部分は、下顎骨を動かすための咀嚼筋から離れているため、側頭筋に覆われたこめかみ付近に比べて、筋肉の動きの影響が小さく、安定してヘッドバンド部を保持することができる。従来の頭部装着型画像表示装置は、側頭部に当接させるヘッドバンドのパッド部を、耳やこめかみの周辺に配置し、ズレやがたつきを防止するために、クッション性の大型パッドで押圧する構成であったため、装着機構が複雑になり、重く、製造コストが上昇するという問題があった。   As shown in FIGS. 7 and 8, the headband unit according to the present embodiment places the fixing portions (211, 212) at both ends of the headband 210 at positions outside the orbit of the left and right cheekbones (302, 303) of the user. Abut. The area near the outer orbit of the zygomatic bone is away from the masticatory muscles for moving the mandible, so the effect of muscle movement is less than that of the temples covered by the temporal muscles, and the headband is stable. Can be held. A conventional head-mounted image display device has a cushioned large pad that is placed around the ears and temples so that the headband pads that come into contact with the side of the head can be prevented. Since the structure is pressed by the mounting mechanism, there is a problem that the mounting mechanism is complicated, heavy, and the manufacturing cost increases.

これに対し、本実施形態によるヘッドバンド部は、ヘッドバンド210の両端部の固定用部位(211、212)をそれぞれ眼窩外側の頬骨(302、303)上に載置する形態で当接させ、これらと後頭部に当接する固定用部位213との3点支持により、ユーザの頭部に保持される。これらの固定用部位のそれぞれに対応する部分のヘッドバンド210の表面に、滑り止め処理を施すか、又は保護シートを貼付することも可能である。しかし、本実施形態によるヘッドバンド部は、ヘッドバンド部を側頭部に固定するために付加的なパッド部等の構造部材を要しないため、構成がシンプルで、安価に製造できるという利点がある。   On the other hand, the headband part according to the present embodiment abuts the fixing parts (211 and 212) at both ends of the headband 210 on the cheekbones (302 and 303) outside the orbit, respectively. By the three-point support of these and the fixing portion 213 that comes into contact with the back of the head, it is held on the user's head. It is also possible to apply a non-slip treatment to the surface of the headband 210 corresponding to each of these fixing parts or to attach a protective sheet. However, the headband portion according to the present embodiment does not require an additional structural member such as a pad portion to fix the headband portion to the temporal region, and thus has an advantage that the configuration is simple and can be manufactured at low cost. .

図4、5に示すように、本実施形態によるヘッドバンド210の両端部の固定用部位(211、212)は、それぞれ所定の平面部を有し、それぞれの平面部に対応するヘッドバンドの下辺部分は、下方に拡張して第1の幅よりも大きい第2の幅W2を有する。具体的に、ヘッドバンドの両端部の固定用部位のそれぞれの平面部は、ヘッドバンドの頭囲方向に沿った第1組の対辺と、下方に拡張された下辺部分に亘るヘッドバンドの頭囲方向に垂直な第2組の対辺とからなる平面である。   As shown in FIGS. 4 and 5, the fixing portions (211, 212) at both ends of the headband 210 according to the present embodiment each have a predetermined plane portion, and the lower side of the headband corresponding to each plane portion. The portion has a second width W2 that extends downward and is greater than the first width. Specifically, the flat portions of the fixing portions at both ends of the headband are the first set of opposite sides along the headband direction of the headband and the headband of the headband extending downward. It is a plane composed of a second set of opposite sides perpendicular to the direction.

例えば、第1の幅W1は、10mm〜30mmの範囲であり、第2の幅W2は、15mm〜35mmの範囲である。また、両端部の固定用部位(211、212)におけるヘッドバンド210の薄板の厚みは、1mm〜4mmの範囲である。これにより、両端部の固定用部位(211、212)は、頬骨に備わる段差上の一点で支持されるのではなく、一定の長さの線、すなわち辺で支持されるため、ヘッドバンド部200を安定して保持するとともに、ユーザの装着感が向上する。なお、後頭部から両側頭部に亘る頭囲方向に沿ったヘッドバンド210の全長は、人の頭囲の統計的な値に基づいて設定することができ、両端部の固定用部位の頭囲方向に沿った長さは、ユーザ毎の頭囲の個人差を調整するマージンとなる。両端部の固定用部位の頭囲方向に沿った長さは、それぞれ10mm〜40mmの範囲である。   For example, the first width W1 is in the range of 10 mm to 30 mm, and the second width W2 is in the range of 15 mm to 35 mm. Moreover, the thickness of the thin plate of the headband 210 in the fixing portions (211 and 212) at both ends is in the range of 1 mm to 4 mm. Accordingly, the fixing portions (211 and 212) at both ends are not supported by one point on the step provided on the cheekbone but are supported by a line of a certain length, that is, a side. Can be held stably, and the user's wearing feeling can be improved. It should be noted that the total length of the headband 210 along the head circumference direction from the occipital region to the heads on both sides can be set based on the statistical value of the human head circumference, and the head circumference direction of the fixing parts at both ends Is a margin for adjusting individual differences in head circumference for each user. The lengths along the head circumference direction of the fixing parts at both ends are each in the range of 10 mm to 40 mm.

図9は、本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置を眼鏡をかけたユーザが頭部に装着した状態のヘッドバンド部の保持位置を示す模式図である。   FIG. 9 is a schematic diagram showing a holding position of the headband unit in a state where a user wearing glasses wears the head-mounted image display device according to the embodiment of the present invention on the head.

図9に示すように、本実施形態による頭部装着型画像表示装置は、ユーザが眼鏡をかけた状態で頭部装着型画像表示装置を装着する場合、ヘッドバンド210の両端部の固定用部位(211、212)が、眼鏡のテンプル(つる)401に当接して頬骨に備わる段差上に載置される。この時、ヘッドバンド210の両端部の固定用部位(211、212)は、所定の平面部を有するため、眼鏡のテンプル401に対し、平面部に対応する部分の眼鏡のテンプル401と面接触して当接する。これにより、ヘッドバンド部200は、後頭部の固定用部位213、ユーザが装着する眼鏡フレームのテンプル401に当接する両端部の固定用部位、及びユーザの頬骨(302、303)段差上に載置される両端部の固定用部位の下辺部分を介して、ユーザの頭部に安定して保持される。   As shown in FIG. 9, the head-mounted image display device according to the present embodiment has fixing parts at both ends of the headband 210 when the user wears the head-mounted image display device while wearing glasses. (211 and 212) are placed on the step provided on the cheekbone in contact with the temple 401 of the glasses. At this time, since the fixing portions (211 and 212) at both ends of the headband 210 have predetermined plane portions, the eyeglass temples 401 are in surface contact with the temples 401 of the glasses corresponding to the plane portions. Abut. As a result, the headband unit 200 is placed on the occipital region 213 for fixing the back of the head, the fixing regions on both ends that contact the temple 401 of the spectacle frame worn by the user, and the cheekbones (302, 303) of the user. It is stably held on the user's head through the lower side portions of the fixing portions at both ends.

また、ヘッドバンド210の両端部の固定用部位(211、212)は、眼鏡のレンズ枠(リム)402とモダン403との間のテンプル401の部分に当接するため、ヘッドバンド210が眼鏡のテンプル401を押圧する力は、眼鏡のレンズ枠(リム)402とモダン403に分散して受け止められる。このため、ユーザのこめかみや耳の後方の眼鏡フレーム(モダン)が当たる部分に力が掛からず、ヘッドバンド部200の装着によるユーザの負荷を軽減することができる。   In addition, the fixing portions (211 and 212) at both ends of the headband 210 abut on the temple 401 between the lens frame (rim) 402 and the modern 403 of the spectacles, so that the headband 210 is the spectacle temple of the spectacles. The force that presses 401 is distributed and received by the lens frame (rim) 402 and the modern 403 of the glasses. For this reason, no force is applied to the portion where the user's temple or the spectacle frame (modern) behind the ear hits, and the load on the user due to the mounting of the headband unit 200 can be reduced.

上述した構成により、本発明の一実施形態による頭部装着型画像表示装置は、ヘッドバンド部を固定するために付加的な機構や部材を要しないため、構造がシンプルで、軽く、安価に製造できるという効果を奏する。また、眼鏡を装着した状態においても、ユーザへの負担が少なく、安定して当該装着を装着することができる。   With the above-described configuration, the head-mounted image display device according to the embodiment of the present invention does not require an additional mechanism or member for fixing the headband unit, and thus the structure is simple, light, and inexpensive. There is an effect that can be done. In addition, even when wearing glasses, the burden on the user is small, and the wearing can be stably performed.

以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, referring drawings, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the technical scope of this invention, it changes variously. It is possible to implement.

1 頭部装着型画像表示装置
10 表示部
10a、10b(第1、第2)収納室
11 支持部材
11a、11b 支持板
20 支持部
20a 筐体
20b 連結部材
30 表示光学系
31 光源
32 集光レンズ
33 画像表示素子
34 印刷回路基板
35 バッテリー
40 接眼光学系
41 プリズム
42 接眼レンズ
100 画像表示ユニット
200 ヘッドバンド部
210 ヘッドバンド
211、212、213 固定用部位
220 連結受け部
301 頭部
302、303 頬骨
401 テンプル(つる)
402 レンズ枠(リム)
403 モダン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Head-mounted image display apparatus 10 Display part 10a, 10b (1st, 2nd) storage chamber 11 Support member 11a, 11b Support plate 20 Support part 20a Housing | casing 20b Connecting member 30 Display optical system 31 Light source 32 Condensing lens DESCRIPTION OF SYMBOLS 33 Image display element 34 Printed circuit board 35 Battery 40 Eyepiece optical system 41 Prism 42 Eyepiece lens 100 Image display unit 200 Headband part 210 Headband 211,212,213 Fixed part 220 Connection receiving part 301 Head part 302,303 Cheekbone 401 Temple
402 Lens frame (rim)
403 modern

Claims (5)

画像光を出射する表示光学系、前記表示光学系から出射された画像光をユーザの眼に投影する接眼光学系、及び前記表示光学系と前記接眼光学系とが収納された筐体を備える画像表示ユニットと、
ユーザの頭部に装着されて前記画像表示ユニットがユーザの眼の前方の観察位置に着脱自在に保持されるヘッドバンド部と、を備え、
前記画像表示ユニットは、前記ヘッドバンド部に当該画像表示ユニットを連結して固定するための連結部材を有し、
前記ヘッドバンド部は、第1の幅の薄板が後頭部から両側頭部に亘る頭囲方向に沿って円弧状に延在する弾性変形可能なヘッドバンドと、該ヘッドバンドの少なくとも一側面に前記画像表示ユニットの前記連結部材が連結される連結受け部と、を備え、
前記ヘッドバンドは、両端部及び後頭部にそれぞれ固定用部位を有し、
前記両端部の固定用部位のそれぞれは、前記第1の幅よりも大きい第2の幅を有してユーザの左右の頬骨の眼窩外側位置に当接し、前記後頭部の固定用部位は、ユーザの後頭部に当接し、前記当接した3つの固定用部位を介して、前記ヘッドバンド部がユーザの頭部に保持されることを特徴とする頭部装着型画像表示装置。
An image including a display optical system that emits image light, an eyepiece optical system that projects image light emitted from the display optical system onto a user's eye, and a housing that houses the display optical system and the eyepiece optical system A display unit;
A headband unit mounted on the user's head and detachably held at the observation position in front of the user's eyes;
The image display unit has a connecting member for connecting and fixing the image display unit to the headband unit,
The headband portion includes an elastically deformable headband in which a thin plate having a first width extends in an arc shape along a head circumference direction from the back to the both sides of the head, and the image on at least one side of the headband. A connection receiving portion to which the connection member of the display unit is connected,
The headband has fixing portions at both ends and the back of the head,
Each of the fixing parts at both ends has a second width larger than the first width and abuts on the outer orbital position of the left and right cheekbones of the user, A head-mounted image display device, wherein the headband portion is held on a user's head via the three fixing portions that are in contact with the back of the head and the contacted three fixing portions.
前記ヘッドバンドの両端部の固定用部位のそれぞれは、所定の平面部を有し、
前記それぞれの平面部に対応するヘッドバンドの両端部の下辺部分は、下方に拡張されて前記第2の幅を有することを特徴とする請求項1に記載の頭部装着型画像表示装置。
Each of the fixing portions at both ends of the headband has a predetermined plane portion,
2. The head-mounted image display device according to claim 1, wherein lower side portions of both end portions of the headband corresponding to the respective flat portions are expanded downward to have the second width.
前記ヘッドバンド部は、ユーザが眼鏡を装着した状態で、前記ヘッドバンドの両端部のそれぞれの固定用部位が前記眼鏡のテンプルに当接する位置に配置されることを特徴とする請求項2に記載の頭部装着型画像表示装置。   The headband portion is disposed at a position where each fixing portion of both end portions of the headband comes into contact with the temple of the glasses when the user wears the glasses. Head-mounted image display device. 前記ヘッドバンドの両端部の固定用部位のそれぞれの平面部は、前記ヘッドバンドの頭囲方向に沿った第1組の対辺と、前記拡張された下辺部分に亘る前記ヘッドバンドの頭囲方向に垂直な第2組の対辺とからなる平面であることを特徴とする請求項2に記載の頭部装着型画像表示装置。   The flat portions of the fixing portions at both ends of the headband are arranged in the headband direction of the headband across the first pair of opposite sides along the headband direction of the headband and the extended lower side portion. The head-mounted image display device according to claim 2, wherein the head-mounted image display device is a plane composed of a second set of opposite sides. 前記画像表示ユニットは、前記ヘッドバンドの両端部の固定用部位のいずれか一方から後頭部の固定用部位の方向に離隔された所望の位置に前記連結受け部を介して連結されて固定されることを特徴とする請求項1に記載の頭部装着型画像表示装置。   The image display unit is connected and fixed to the desired position separated from either one of the fixing parts at both ends of the headband in the direction of the fixing part of the occipital region via the connection receiving part. The head-mounted image display device according to claim 1.
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