CN104272169B - 头部配戴型显示装置 - Google Patents

Abstract

改善重量平衡，并提高使用者的配戴感。提供一种头部配戴型显示装置(1A)，其具有：显示单元(21)，其具有显示元件；电子基板(12)，其控制显示单元(21)；电池部(10b)，其向电子基板(12)和显示单元(21)提供电力；以及支承部(11)，其使它们支承在使用者的头部上，电池部(10b)隔着所述支承部(11)的支承位置(15)而配置在显示单元(21)的相反侧。

Description

头部配戴型显示装置

技术领域

本发明涉及头部配戴型显示装置。

背景技术

近年来，作为头部配戴型显示装置安装在头部的一侧，仅向一只眼睛显示图像或影像。

作为这种头部配戴型显示装置，公开了安装在可配戴在头部的眼镜框架上的结构(参照专利文献1～4)。在这种结构中，显示单元都固定在眼镜框架的眼镜腿上，并使显示单元配置在透镜的前方。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-231119号公报

专利文献2：日本特开2008-244658号公报

专利文献3：日本特开2010-91748号公报

专利文献4：日本特表2001-522064号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在将头部配戴型显示装置安装在眼镜框架上的情况下，由于头部配戴型显示装置的重量都在眼镜框架一侧的眼镜腿上，因此，有时会使使用者所配戴的眼镜倾斜。

并且，由于向使用者的瞳孔映出影像的显示单元配置在眼镜的镜片的前方，因此，安装了头部配戴型显示装置的眼镜的重心集中在前方，眼镜很容易从鼻子滑落。

这样，目前为止的头部配戴型显示装置的重量平衡较差，对于使用者来说，配戴感不舒适。

并且，近年来，也存在通过经由无线接收影像信号等而将头部配戴型显示装置作为无线装置的情况。在该情况下，为了确保无线通信电路和电源，在头部配戴型显示装置上搭载电池。特别当电池与构成头部配戴型显示装置的其他的部件比较时重量较大，因此，给上述的重量平衡造成的影响较大，上述问题变得显著。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种头部配戴型显示装置，该头部配戴型显示装置能够改善重量平衡，并提高使用者的配戴感。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明采用以下的手段。

本发明的一个方式提供一种头部配戴型显示装置，该头部配戴型显示装置具有：显示单元，其具有显示元件；电路基板，其对所述显示单元进行控制；电池部，其向所述电路基板和所述显示单元提供电力；以及支承部，其使所述显示单元、所述电路基板和所述电池部支承在使用者的头部，所述电池部隔着所述支承部的支承位置而配置在所述显示单元的相反侧。

由此，相对于位于由使用者的头部支承的支承部的支承位置的一侧的显示单元，位于另一侧的电池部作为平衡部件发挥功能，能够改善头部配戴型显示装置在前后方向上的平衡。

在上述方式中，也可以配置为从所述支承部的支承位置到所述显示单元的长度比从所述支承部的支承位置到所述电池部的长度长。

通过将支承位置或装置整体的重心位置配置在后方，能够减轻眼镜框架的前方的重量。

在上述方式中，也可以是，所述支承部是针对使用者的头部的安装部或针对配戴在使用者的头部的眼镜的眼镜腿的安装部，将该安装部配置在连接所述显示单元和所述电池部的前后方向上的重心位置附近。

通过使头部配戴型显示装置的重心处于针对使用者的头部或针对眼镜的眼镜腿的安装部附近，使头部配戴型显示装置在前后方向的平衡性上尤其具有优越性。

在上述方式中，也可以将所述电路基板设置在所述显示单元和所述电池部之间。

由此，与使电路基板一体地配备在显示单元上的结构相比较，能够使显示单元轻量化，并能够避免负荷集中到头部配戴型显示装置的前端部。

在上述方式中，优选将所述电路基板设置在由使用者的头部支承的所述支承位置附近。

由此，良好地保持头部配戴型显示装置的重量平衡。

在上述方式中，优选将所述电池部配置在比连接所述显示单元和所述电池部的前后方向上的重心位置靠后方的位置。

由此，良好地保持头部配戴型显示装置的重量平衡。

在上述方式中，优选配置为从连接所述显示单元和所述电池部的前后方向上的重心位置到所述显示单元的重心位置的长度比从连接所述显示单元和所述电池部的前后方向上的重心位置到所述电池部的重心位置的长度长。

由此，通过将支承位置或装置整体的重心位置配置在后方，能够减轻眼镜框架前方的重量。

在上述方式中，也可以使所述电池部在比连接所述显示单元和所述电池部的前后方向上的重心位置靠后方的位置可装卸。

在上述方式中，也可以配置为使所述电池部的长度方向沿着连接所述显示单元和所述电池部的方向。

由此，将头部配戴型显示装置的重心位置作为中心，能够使电池部的力矩增大，容易取得头部配戴型显示装置在前后方向上的平衡。

在上述方式中，也可以使所述电池部配置为在配戴在使用者的头部上的状态下向接近头部的一侧倾斜。

由此，能够使俯视状态下的头部配戴型显示装置的重心位置接近头部，能够进一步地改善重量平衡。

在上述方式中，也可以使所述电池部设置为在配戴在使用者的头部上的状态下能够向接近头部的一侧倾斜移动。由此，根据使用者的头部的大小和发型等，能够调整电池部的角度。

发明的效果

根据本发明，能够实现如下效果：改善头部配戴型显示装置的重量平衡，提高使用者的配戴感。

附图说明

图1是示出本发明的第1实施方式所涉及的头部配戴型显示装置的外观的俯视图和侧视图。

图2是示出本发明的第1实施方式所涉及的头部配戴型显示装置的部件布局结构的框图。

图3是示出将本发明的第1实施方式所涉及的头部配戴型显示装置安装在眼镜的眼镜腿上的状态的俯视图。

图4是示出本发明的第2实施方式所涉及的头部配戴型显示装置的结构的俯视图。

图5是示出本发明的第3实施方式所涉及的头部配戴型显示装置的结构的俯视图。

图6是示出本发明的第4实施方式所涉及的头部配戴型显示装置的结构的俯视图和侧视图。

图7是示出本发明的第5实施方式所涉及的头部配戴型显示装置的结构的俯视图以及示出电池部与电装部的连接部分的图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明所涉及的头部配戴型显示装置的一个实施方式进行说明。

【第1实施方式】

下面，使用图1～图3对本发明的第1实施方式进行说明。

图1是示出头部配戴型显示装置1A的外观的俯视图和侧视图，图2是示出头部配戴型显示装置1A的部件布局结构的框图，图3是示出将头部配戴型显示装置1A安装到眼镜100的眼镜腿上的状态的俯视图。

如图1所示，头部配戴型显示装置1A具有：显示单元21；以及支承显示单元21，并配戴在使用者的头部的支架5。

支架5具有：第一框体10，其具有用于卡定在使用者的头部(例如耳)的头部支承部件(支承部)11；第二框体20，其设置有显示单元21；以及连结支承部30，其连结第一框体10与第二框体20。

第一框体10具有：电装部10a，其位于连结支承部30侧；以及电池部10b，其与电装部10a连接，并具有大致恒定的断面积。

如图1、图2所示，电装部10a中收纳有电子基板12，该电子基板12包含：无线通信电路12a，其接收从外部经由蓝牙、Wi-Fi等无线通信发送来的信号；驱动电路12b，其生成并输出驱动显示单元21的信号；以及控制电路12c等。并且，电池部10b中收纳有电池13，该电池13向电子基板12提供电力。

如图1所示，头部支承部件11具有：夹持部11a，其与第一框体10之间夹入使用者所配戴的眼镜的镜腿部；钩11b，其能够卡定在使用者的头部、例如使用者的耳朵上；以及垫11c，其在耳朵的前后处抵接到头部。

夹持部11a经由比夹持部11a的截面积小的连结部(支承位置)15被安装在第一框体10的电装部10a的外周面。

如图3所示，在这种头部支承部件11中，当将眼镜100的眼镜腿101压在夹持部11a与第一框体10之间时，通过使连结部15弹性变形，而使夹持部11a与第一框体10之间的间隙扩大，将眼镜腿101插入该间隙。并且，通过将眼镜腿101夹入在夹持部11a与第一框体10之间，使眼镜100的眼镜腿101支承头部配戴型显示装置1A。另外，关于头部支承部件11的细节部分的形状和结构不仅限于上述的结构。

这样，将头部支承部件11设置在第一框体10的电装部10a上，将重量较大的电池13设置在第一框体10的电池部10b上，该第一框体10的电池部10b隔着头部支承部件11而位于第二框体20的相反侧。

第二框体20从连结支承部30侧的端部起其截面积逐渐增大，在其相反侧的端部设置有构成显示单元21的目镜光学系统22。

该目镜光学系统22相对于连结支承部30和第二框体20延伸的方向被设置成：在使用者将头部配戴型显示装置1A配戴到头部上的状态下，该目镜光学系统22位于使用者的视野的范围内。

如图2所示，第二框体20内设有构成显示单元21的LCD等显示元件23、照明系统24。

如图1所示，连结支承部30从第一框体10侧向第二框体20侧成为具有大致恒定外径的棒状。另外，该连结支承部30在第一框体10侧的端部相对于第一框体10可装卸。

并且，如图2所示，该连结支承部30内设有配线32，该配线32对第一框体10内的电子基板12与第二框体20内的显示元件23进行电连接。

该连结支承部30优选具有如下性能：使用者能够用手自由弯曲的柔软性；以及松开手，能够继续维持该形状的形状维持性。由此，使用者能够通过弯曲连结支承部30，而适当调整第二框体20相对于第一框体10的位置和方向。具体而言，为了使目镜光学系统22的光轴对准使用者的瞳孔、通过改变目镜光学系统22相对于使用者的瞳孔的光轴角度而改变使用者视野内的显示画面位置、在不使用时使目镜光学系统22退避到不干扰使用者的视野的位置等，因此，调整第二框体20的位置和方向。

并且，头部配戴型显示装置1A作为整体，构成为从连结部15到显示单元21的长度比从连结部15到电池部10b的长度长，并且从连接显示单元21与电池部10b的前后方向上的重心位置到显示单元21的重心位置的长度比从连接显示单元21与电池部10b的前后方向上的重心位置到电池部10b的重心位置的长度长。

在这种头部配戴型显示装置1A中，利用设置在第一框体10内的电子基板12的无线通信电路12a从外部的使用了例如个人计算机装置、电视机、HDD(硬盘驱动器)和DVD(数字通用盘)等的影像再现装置等，接收经由无线发送来的影像(包含图像)信号。在驱动电路12b中，将在无线通信电路12a中接收的影像信号转换成用于驱动显示单元21的显示元件23的驱动信号。这样在驱动电路12b生成的驱动信号经由连结支承部30的配线被传送到第二框体20的显示单元21。

在显示单元21中，根据所传送的驱动信号对显示元件23进行驱动，显示元件23显示与驱动信号对应的影像。通过照明系统24发出的光，将显示元件23所显示的影像导入到目镜光学系统22，在目镜光学系统22中，将所导入的影像放大地导入使用者的瞳孔，从而使使用者能够视觉辨认该放大虚像。

根据如上述的头部配戴型显示装置1A，将头部支承部件11设置在第一框体10的电装部10a上，将重量较大的电池13设置在第一框体10的电池部10b上，该第一框体10的电池部10b隔着连结部15而位于第二框体20的相反侧。由此，能够使电池13成为显示单元21的平衡部件，能够使头部配戴型显示装置1A的前后方向上的重心位置位于头部支承部件11的连结部15附近。其结果为使显示单元21和电池13之间的重量平衡良好，在使用者配戴了头部配戴型显示装置1A时，防止头部配戴型显示装置1A的重量集中在眼镜100的前端部。并且，即使在眼镜100的左右方向上，通过将头部配戴型显示装置1A的重心位置设定在连结部15附近，也能够由使用者的耳朵支承头部配戴型显示装置1A的大部分重量，因此能够防止由于该重量而使眼镜100倾斜的情况。

这样，能够使使用者在将上述头部配戴型显示装置1A安装到眼镜100上而配戴到头部时的配戴感、使用感较优越。

并且，通过使第一框体10内设驱动电路12b、控制电路12c，能够抑制第二框体20的重量。由此，容易使头部配戴型显示装置1A的重心位置进一步地集中在头部支承部件11的附近，能够更可靠地得到上述效果。

另外，在上述第1实施方式中，例示出头部配戴型显示装置1A的结构，但是，除了上述例示出的结构，也可以采用如下所示的多个例的结构。另外，在以下的说明中，关于头部配戴型显示装置1A的整体结构与上述第1实施方式相同，由于仅细节部分的结构不同，因此，对与上述第1实施方式共同的结构附加相同的符号并省略说明。

【第2实施方式】

如图4所示，本实施方式中的头部配戴型显示装置1B被设置为：在使用者配戴该头部配戴型显示装置1的状态下，使第一框体10的电池部10b相对于电装部10a和连结支承部30的中心轴C向接近使用者的头部侧(电装部10a设置有头部支承部件11的一侧)倾斜。

通过这种结构，能够在俯视的状态下，将头部配戴型显示装置1B的重心位置设定在靠近使用者的头部的位置，能够进一步获得稳定的配戴感。

进而，也能够使连结部15相对于第一框体10可沿着前后方向(连结第一框体10与第二框体20的方向)滑动。这里，在第一框体10中形成沿前后方向延伸的槽，只要使连结部15能够沿着该槽滑动移动即可。

这样，根据使用者头部的尺寸，能够进行显示单元21的前后方向的位置调整。

【第3实施方式】

如图5所示，在本实施方式的头部配戴型显示装置1C中，使第一框体10的电池部10b经由铰链16以能够向接近使用者的头部的方向倾斜移动的方式与电装部10a连结，该铰链16设置在设置有头部支承部件11侧的侧面上。

另外，在铰链16的部分中，通过未图示的配线，使电池部10b的电池13与电装部10a的电子基板12进行电连接。

通过这种结构，能够根据使用者的头部尺寸和发型等，对电池部10b的角度进行适当变更，能够在可能的范围内使电池部10b接近使用者的头部侧，使重量平衡优良。

【第4实施方式】

如图6所示，在本实施方式的头部配戴型显示装置1D中，能够使第一框体10的电池部10b相对于电装部10a可装卸。这里，优选使电池部10b与电装部10a之间的连接部19比连结部15靠后方(电池部10b侧)。

并且，也能够使电池部10b与电池13一体化而成为电池单元。并且，通过设置在该连接部19上的连接器14a、14b能够使电池部10b与电装部10a彼此机械连接且电连接。

并且，在连接部19中，使电池部10b与电装部10a为彼此啮合的同一截面形状，能够确保其接合面处的防水性。

在这种结构中，除了得到与上述第1、第2实施方式同样的作用效果以外，由于能够仅拆装电池部10b，因此能够适当卸下电池部10b的电池13来进行充电。并且，在不使用时，通过卸下电池部10b而能够紧凑地收纳。

进而，也能够与预备的电池部10b或更大容量的电池部10b进行更换。

在与后者的大容量的电池部10b进行更换的情况下，如果大容量的电池部10b的重量变大，则优选采用上述第2方式所示的连结部15的滑动构造，能够在前后方向上调整头部配戴型显示装置1C的重心位置。

【第5实施方式】

如图7所示，在本实施方式的头部配戴型显示装置1E中，能够使第一框体10的电池部10b经由铰链17相对于电装部10a转动，能够使收纳在电池部10b中的电池13相对于电池部10b插拔。另外，在本实施方式中，也可以通过铰链17使电池部10b的转动方向为任意方向。

此时，在电池13与电装部10a侧的端面上分别设置有电极18a、18b，在关闭电池部10b时，能够使双方接触而电导通。

并且，在该连接部中，使电池部10b与电装部10a为彼此啮合的同一截面形状，能够确保该接合面处的防水性。

由此，通过打开电池部10b，能够适当装卸或更换电池13。

另外，除了上述各实施方式所示的结构以外，只要在不脱离本发明的主旨的范围内，能够进行适当的变更、追加或删除结构。

例如，在头部配戴型显示装置1A～1E中，采用了在侧视时将电池部10b设置为在与电装部10a和连结支承部30的长度方向大致相同方向上延伸的结构，但是，也可以将电池部10b设置为例如从电装部10a侧向斜下方或者竖直下方延伸。只是，如上述实施方式所示那样，通过将电池部10b设置为在与电装部10a和连结支承部30的长度方向大致相同方向上延伸，能够使电池部10b相对于头部配戴型显示装置1A～1E的重心位置的转矩增大，能够更高效地改善电池部10b的重量平衡。

并且，头部配戴型显示装置1A～1E也可以采用不通过眼镜100的眼镜腿101而能够直接卡定在使用者的耳朵等上的结构。

并且，也能够适当组合上述各实施方式所示的结构。

标号说明

1A～1E：头部配戴型显示装置；5：支架；10：第一框体；10a：电装部；10b：电池部；11：头部支承部件(支承部)；11a：夹持部；11b：钩；11c：垫；12：电子基板(电路基板)；12a：无线通信电路；12b：驱动电路；12c：控制电路；13：电池；14a、14b：连接器；15：连结部(支承位置)；16：铰链；17：铰链；18a、18b：电极；19：连接部；20：第二框体；21：显示单元；22：目镜光学系统；23：显示元件；24：照明系统；30：连结支承部；100：眼镜；101：眼镜腿。

Claims (10)

1.一种头部配戴型显示装置，其具有：

显示单元，其具有显示元件；

电路基板，其对所述显示单元进行控制；

电池部，其向所述电路基板和所述显示单元提供电力；以及

支承部，其使所述显示单元、所述电路基板和所述电池部支承在使用者的头部，所述电池部隔着所述支承部的支承位置而配置在所述显示单元的相反侧；

所述电池部被设置为在配戴到使用者的头部的状态下能够向接近头部的一侧倾斜移动。

2.根据权利要求1所述的头部配戴型显示装置，其中，

所述头部配戴型显示装置被配置为从所述支承部的支承位置到所述显示单元的长度比从所述支承部的支承位置到所述电池部的长度长。

3.根据权利要求1所述的头部配戴型显示装置，其中，

所述支承部是针对使用者的头部的安装部或针对配戴在使用者的头部的眼镜的眼镜腿的安装部，

该安装部在所述头部配戴型显示装置中被配置在连接所述显示单元与所述电池部的前后方向上的重心位置附近。

4.根据权利要求1所述的头部配戴型显示装置，其中，

所述电路基板设置在所述显示单元与所述电池部之间。

5.根据权利要求4所述的头部配戴型显示装置，其中，

所述电路基板设置在通过所述支承部支承在使用者的头部的支承位置附近。

6.根据权利要求1所述的头部配戴型显示装置，其中，

所述电池部被配置在比连接所述显示单元与所述电池部的前后方向上的重心位置靠后方的位置。

7.根据权利要求1所述的头部配戴型显示装置，其中，

所述头部配戴型显示装置被配置为从连接所述显示单元与所述电池部的前后方向上的重心位置到所述显示单元的重心位置的长度比从连接所述显示单元与所述电池部的前后方向上的重心位置到所述电池部的重心位置的长度长。

8.根据权利要求1所述的头部配戴型显示装置，其中，

所述电池部被可装卸地设置在比连接所述显示单元与所述电池部的前后方向上的重心位置靠后方的位置。

9.根据权利要求1所述的头部配戴型显示装置，其中，

所述电池部被配置为其长度方向沿着连接所述显示单元与所述电池部的方向。

10.根据权利要求1所述的头部配戴型显示装置，其中，

所述电池部被配置为在配戴到使用者的头部的状态下向接近头部的一侧倾斜。