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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine auf dem Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung,
wobei ein Bildanzeigeabschnitt auf dem Kopf eines Betrachters getragen
werden kann.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Eine
auf dem Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung ermöglicht die Anzeige von verschiedenen Informationen
auf einfache Art und Weise über
eine kleine und leichte Anzeigevorrichtung, welche auf dem Kopf
eines Betrachters getragen werden kann.
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Auf
dem Kopf angebrachte Anzeigevorrichtungen, welche auf dem Kopf des
Betrachters getragen werden können,
sind aus der
GB2238627 oder der
EP0344881 bekannt.
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Üblicherweise
werden die Anzeigevorrichtung und eine Vorrichtung zur Erzeugung
von Ansteuersignalen für
die Anzeigevorrichtung direkt kombiniert. Ferner werden auch die
Anzeigevorrichtung und ein optisches System direkt kombiniert, wobei
das optische System den Lichtweg verändert, um das Anzeiglicht,
das von der Anzeigevorrichtung ausgesendet wird, auf das Auge des
Betrachters zu richten. Das bedeutet, dass die Anzeigevorrichtung,
das optische System und die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung
kompakt vor dem Auge des Betrachters angeordnet sind. Deshalb gab
es Probleme dahingehend, dass das Gewicht der Vorrichtung nicht
in Bezug auf den Betrachter ausbalanciert ist, so dass der Tragekomfort
vermindert wird.
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Somit
wurde in Betracht gezogen, die Balance des Gewichts der Vorrichtung
durch die Kopplung der Anzeigevorrichtung mit dem optischen System direkt
oder durch die Anordnung der Steuerschaltung seitlich neben dem
Kopf des Betrachters zu verbessern. Falls die Anzeigevorrichtung
und das optische System jedoch nicht direkt zusammen vor dem Auge des
Betrachters verbunden werden, besteht das Problem, dass das Sichtfeld
des Betrachters durch die Anzeigevorrichtung eingeschränkt wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine auf dem Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung
zu schaffen, welche in der Lage ist, die oben genannten Probleme zu
beseitigen.
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Wesen der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine auf den Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung,
wobei eine Anzeigevorrichtung zum Aussenden von Bildanzeigelicht,
ein optisches System zum Verändern
des Lichtweges des Anzeigelichts, um das Licht zu dem Auge des Benutzers
zu richten, und eine Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung für die Anzeigevorrichtung
auf dem Kopf des Betrachters getragen werden, wobei die Anzeigevorrichtung
in einer solchen Weise angeordnet ist, dass das Anzeigelicht in
Vorwärtsrichtung
aus einem Ort ausgesendet wird, der radial von der Sehachse des
Betrachters getrennt liegt, wenn dieser geradeaus blickt; das optische
System in einem Abstand vor der Anzeigevorrichtung angeordnet ist;
und die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung an einem Ort angeordnet
ist, der radial von der Sehachse getrennt ist und mit einem Abstand
von der Anzeigevorrichtung und dem optischen System getrennt ist.
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Gemäß dem Aufbau
der vorliegenden Erfindung strahlt das Bildanzeigelicht, dass von
der Anzeigevorrichtung ausgesendet wird, in Vorwärtsrichtung von einer Position,
die radial von der Sehachse des Betrachters getrennt ist, wenn dieser
geradeaus blickt, wobei der Lichtweg des Anzeigelichts durch das
optische System verändert
wird und zu dem Auge des Betrach ters gerichtet wird. Hierdurch wird das
Bild von dem Betrachter gesehen.
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Da
die Anzeigevorrichtung, das optische System und die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung
gegenseitig mit Abständen
getrennt sind, kann verhindert werden, dass das Gewicht der Vorrichtung einen
nicht ausbalancierten Effekt auf den Betrachter hat. Da die Anzeigevorrichtung
und die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung an Orten angeordnet
sind, die radial von der Sehachse eines geradeaus blickenden Betrachters
getrennt sind, kann ferner eine Einschränkung des Sichtfeldes des Betrachters
verhindert werden.
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In
Fällen,
in denen eine Schaltung zum Steuern der Anzeigevorrichtung in Übereinstimmung
mit von der Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung übertragenen Signalen erforderlich
ist, kann diese Steuerschaltung in der Anzeigevorrichtung integriert
sein oder sie kann in der Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung integriert
sein oder sie kann separat von beiden dieser Elemente ausgebildet
sein. In Fällen,
in denen beispielsweise ein Flüssigkristall-Anzeigefeld mit
einem Hintergrundlicht für
die Anzeigevorrichtung verwendet wird, kann die Steuerschaltung
eine Steuerung zum Steuern des Flüssigkristall-Anzeigenelements
sein.
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Falls
eine Schaltung zum Anschalten der Lichtquelle für das Bildanzeigelicht, dass
von der Anzeigevorrichtung in Übereinstimmung
mit von der Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung übertragenen Signalen ausgesendet
wird, erforderlich ist, kann diese Beleuchtungsschaltung in der
Anzeigevorrichtung integriert sein oder sie kann in der Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung
integriert sein oder sie kann separat von beiden dieser Elemente
ausgebildet sein. Falls beispielsweise ein Flüssigkristall-Anzeigefeld mit
Hintergrundlicht als Anzeigevorrichtung verwendet wird, ist die
Beleuchtungsschal tung eine Hintergrundlicht-Beleuchtungsschaltung.
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Die
auf dem Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung wird auf den Kopf des
Betrachters über
ein Halteelement gehalten, welches eine Bandform aufweist und durch
elastische Kraft an den Kopf gedrückt wird.
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Vorzugsweise
ist die Anzeigevorrichtung direkt unter der Sehachse angeordnet.
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Hierdurch
kann die Anzeigevorrichtung so nah wie möglich am Gesicht des Betrachters
angeordnet werden, und zwar direkt unterhalb des Auges des Betrachters.
Folglich kann fast vollständig
eine Beschränkung
des Sichtfeldes des Betrachters aufgrund der Anzeigevorrichtung
vermieden werden.
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Vorzugsweise
ist das optische System mit der Anzeigevorrichtung mittels eines
Verbindungselements gekoppelt, und zwar in einer solchen Weise, dass
der Lichtweg des Anzeigelichts direkt unter der Sehachse verändert wird.
Hierdurch wird eine Beschränkung
des Sichtfeldes des Betrachters aufgrund des optischen Systems und
des Verbindungselements vermindert.
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Die
Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung ist unter der Anzeigevorrichtung
in einem Abstand seitlich neben dem Kopf des Betrachters angeordnet.
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Hierdurch
ist das Sichtfeld des Betrachters nicht durch die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung
beschränkt.
Wenn die Anzeigevorrichtung und das optische System direkt unter
der Sehachse des Betrachters angeordnet sind, kann ferner besser
jeder nicht ausbalancierte Effekt auf den Betrachter aufgrund des
Gewichts der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verhindert werden.
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Vorzugweise
ist das Anzeigelicht auf ein Auge des Betrachters gerichtet; ein
Gehäuse
zur Abdeckung der Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung ist mit dem
Halteelement seitlich neben dem Kopf des Betrachters verbunden;
das optische System ist mit der Anzeigevorrichtung in einer solchen
Weise verbunden, dass es an einem radial von der Sehachse getrennten
Ort angeordnet ist; und die Anzeigevorrichtung ist auf einer sphärischen
Fläche
in Bezug auf das die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung abdeckende
Gehäuse
vor dem Gesicht des Betrachters beweglich angeordnet. Gemäß diesem
Aufbau kann die Bewegung der Anzeigevorrichtung entlang einer sphärischen
Ebene in Bezug auf die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung vor dem
Gesicht des Betrachters ermöglicht
werden. Durch diese Bewegung kann die Anzeigevorrichtung und das
optische System um eine Achse gedreht werden, welche wenigstens
in der vertikalen Richtung und der lateralen Richtung des Kopfes
des Betrachters verläuft.
Hierdurch kann die Strahlrichtung des Bildanzeigelichts, dessen
Lichtweg durch das optische System verändert wird, angepasst werden.
Folglich kann ein Bild in einer Position gebildet werden, welche
zum Ansehen durch jeden Betrachter geeignet ist, selbst wenn die Formen
der unterschiedlichen Köpfe
der Betrachter stark variieren. Da die Anzeigevorrichtung vor dem Kopf
des Betrachters bewegt werden kann, kann ferner auf einfache Weise
eine Feineinstellung der Bildposition vorgenommen werden.
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Vorzugsweise
ist das Gehäuse,
welches die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung abdeckt, beweglich
in einer sphärischen
Ebene zu dem Halteelement angeordnet, und zwar seitlich neben dem
Kopf des Betrachters. Hierdurch kann die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung
in einer sphärischen
Ebene in Bezug auf das Haltelement seitlich neben dem Kopf des Betrachters
bewegt werden und die Anzeigevorrichtung kann ferner in einer sphärischen
Ebene in Bezug auf die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung vor dem
Gesicht des Betrachters bewegt werden. Folglich kann eine Feineinstellung
der Bildposition schnell vorgenommen werden.
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Vorzugsweise
umfasst das Halteelement eine linke und rechte seitliche Kopfauflage,
welche die linke und die rechte Kopfseite des Betrachters an die
die Ohren umgebenden Bereiche drückt,
und einen rechten und linken Halter zum Halten der Auflagen, wobei Öffnungen
in der Mitte der Auflagen und in der Mitte der Halter ausgebildet
sind, und zwar derart, dass die Ohren des Betrachters freigelegt
sind.
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Da
die Bewegung des Haltelements in Bezug auf den Kopf durch das Halteelement,
das gegen den Kopf über
die linke und die rechte seitliche Kopfauflage drückt, beschränkt ist,
wird das Auftreten von Rüttelbewegungen
in der Anzeigevorrichtung oder im optischen System vermieden, wodurch
eine Verschlechterung des Bildes beim Betrachten der Anzeige verhindert
wird. Da die linke und die rechte seitliche Kopfauflage gegen die
die Ohren umgebenden Bereiche des Kopfes drückt, trägt die Position, welche die
Bewegung des Halteelements in Bezug auf den Kopf einschränkt, einen
größeren Bereich
ab als in Fällen,
bei denen die oben erwähnten
Auflagen gegen die Ohren drücken.
Folglich kann die Bewegung des Halteelements in Bezug auf den Kopf
besser eingeschränkt
werden. Da eine Öffnung
in der Mitte von jeder Unterlage und in der Mitte von jedem Halter ausgebildet
ist, wodurch die Ohren des Betrachters freigelegt werden, wird die
Hörfähigkeit
des Betrachters nicht eingeschränkt.
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Vorzugsweise
weisen die Auflagen und die Halter eine kontinuierliche Ringform
auf. Hierdurch kann die Bewegung des Halteelements in Bezug auf den
Kopf besser eingeschränkt
werden.
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Vorzugsweise
ist die Druckkraft, welche über die
Auflagen auf die linke und die rechte Seite des Kopfes in den die
Ohren umgebenden Bereichen ausgeübt
wird, größer vor
den Oh ren als hinter den Ohren.
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Wenn
die Anzeigevorrichtung vor der Position angeordnet ist, an der die
Anzeigeeinheit und das Halteelement miteinander verbunden sind und
wenn das optische System vor der Anzeigevorrichtung angeordnet ist,
kann ein Verwackeln des Bildes besser begrenzt werden, indem der
Druck, der über
jede Auflage ausgeübt
wird, vor den Ohren größer ist
als hinter den Ohren.
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Vorzugsweise
umfasst das Haltelement einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden
des linken und des rechten Halters; die Halter werden jeweils mit
dem Verbindungsabschnitt gekoppelt, und zwar schwenkbar um eine
Achse in vertikale Richtung; und die Druckabschnitte zum Druck gegen
die Halter mittels elastischer Elemente sind auf dem Verbindungsabschnitt
vorgesehen, und zwar derart, dass eine elastische Kraft ausgeübt wird,
welche das Schwenken der Vorderseite jedes Halters hin zu der Seite des
Kopfes des Betrachters verursacht.
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Hierdurch
kann der Druck, der über
jede Auflage ausgeübt
wird, vor den Ohren größer gemacht werden
als hinter den Ohren, und zwar über
die Ausübung
der elastischen Kraft. Ferner kann über die Schwenkbewegung der
Halter erreicht werden, dass jede Auflage sich an die Form des Kopfes
des Betrachters anpasst. Somit kann ein Verrütteln des Bildes besser verhindert
werden, selbst wenn individuelle Unterschiede in der Kopfform vorliegen.
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Vorzugsweise
sind Mittel zum Ausüben
einer elastischen Kraft vorgesehen, welche den Abstand zwischen
dem linken und dem rechten Halter hinter den Ohren des Betrachters
vermindern. Hierdurch kann verhindert werden, dass die Auflagen
sich weg von dem Kopf in dem Bereich hinter den Ohren bewegen, selbst
wenn der Druck, der über
die Auflagen ausgeübt
wird, vor den Ohren größer ist
als hinter den Ohren. Folglich kann ein Verrütteln des Bildes besser verhindert
werden. Vorzugsweise ist eine linke und eine rechte obere Kopfauflage,
die gegen den linken und den rechten oberen Bereich des Kopfes des
Betrachters drücken,
mit dem Verbindungsabschnitt verbunden. Hierdurch kann die Bewegung des
Halteelements in Bezug auf den Kopf besser eingeschränkt werden.
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Gemäß der Erfindung
wird eine auf dem Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung bereitgestellt,
welche jede Einschränkung
des Sichtfeldes des Betrachters verhindert und den Tragekomfort
verbessert, wobei die visuelle Ermüdung des Betrachters und die
Ermüdung
aufgrund des Gewichts der Vorrichtung vermindert werden. Ferner
wird eine auf den Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung geschaffen, welche
ein ausreichendes Sichtfeld sicherstellt, die Traglast für den Benutzer
vermindert und welches es ermöglicht,
dass eine Feineinstellung der Position, an der die Anzeigebilder
gebildet werden, leicht und schnell durchgeführt werden kann. Ferner kann
das Verrütteln
der Bilder eingeschränkt
werden, wodurch die Eigenschaften beim Betrachten der Bilder verbessert
werden, ohne dass die Hörfähigkeit
für den Betrachter
eingeschränkt
wird.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine Ansicht, welche eine auf dem Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung
gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Gebrauch zeigt;
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2 ist
eine schräge
Teilansicht, die eine auf dem Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
eine Ansicht, welche die Funktion der auf dem Kopf angebrachten
Anzeigevorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
eine Ansicht einer auseinandergebauten, auf dem Kopf angebrachten
Anzeigevorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
eine Ansicht, welche den Aufbau der auf dem Kopf angebrachten Anzeigevorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist
eine Schrägansicht,
einer auf dem Kopf angebrachten Anzeigevorrichtung gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine Draufsicht auf die auf dem Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
eine geschnittene Teilansicht der auf dem Kopf angebrachten Anzeigevorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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9 ist
eine Schrägansicht
von auseinandergebauten wesentlichen Teile der auf dem Kopf angebrachten
Anzeigevorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10 ist
eine Schnittansicht von wesentlichen Teilen der auf dem Kopf angebrachten
Anzeigevorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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11 ist
eine Schnittansicht entlang XI-XI der 10;
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12 ist
eine Vorderansicht der auf dem Kopf angebrachten Anzeigevorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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13 ist
eine Seitenansicht der auf dem Kopf angebrachten Anzeigevorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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14 ist
eine Schrägansicht
der auseinandergebauten, auf dem Kopf angebrachten Anzeigevorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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15 ist
eine geschnittene Teilansicht der auf dem Kopf angebrachten Anzeigevorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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16 ist
ein Diagramm, welches die Funktion der auf dem Kopf angebrachten
Anzeigevorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Nachfolgend
werden die Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Die
auf dem Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung gemäß der ersten in 1 bis 4 gezeigten
Ausführungsform
umfasst ein Haltelement 3, welches auf dem Kopf eines Betrachters 2 getragen
werden kann, und einen Anzeigeabschnitt 4, der durch dieses
Halteelement 3 gehalten wird. In der auf dem Kopf angebrachten
Anzeigevorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform
kann der Betrachter 2 ein Bild nur mit einem Auge sehen.
Alternativ ist es möglich, eine
auf dem Kopf angebrachte Anzeige zu verwenden, welche es dem Betrachter 2 ermöglicht,
ein Bild mit beiden Augen zu sehen.
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In
dieser Ausführungsform
hat das Haltelement 3 eine Bandform, welche sich mit Hilfe
einer elastischen Kraft an den Kopf des Betrachters 2 anpasst.
In diesem Fall kann das Haltelement 3 gegen den Kopf des
Betrachters über
Kissen oder ähnliches drücken, um
zu vermeiden, dass das Halteelement 3 auf dem Kopf verrutscht.
In der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Begriff "Kopf" auf den Abschnitt des
Körpers
von der Nackenregion nach oben, wobei das Gesicht umfasst ist.
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Der
Anzeigeabschnitt 4 umfasst eine Anzeigevorrichtung 11 zur
Aussendung von Bildanzeigelicht in eine Vorwärtsrichtung, die von dem Betrachter 2 weggerichtet
ist, ein Paar von linken und rechten Armen (Verbindungselementen) 12,
welche sich von dem vorderen unteren Rand der Anzeigevorrichtung in
eine Vorwärtsrichtung
weg vom dem Betrachter 2 erstrecken; ein optisches System 13,
welches an den vorderen Enden der beiden Arme 12 befestigt
ist; eine Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 14, welche
im folgenden beschrieben wird, um die Anzeigevorrichtung 11 zu
steuern; und ein Gehäuse 15 zur Abdeckung
der Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 14. Hierdurch kann
die Anzeigevorrichtung 11, das optische System 13 und
die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 14 auf dem Kopf
des Betrachters 2 durch das Haltelement 3 getragen
werden.
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Die
Anzeigevorrichtung 11 umfasst ein transparentes Flüssigkristall-Anzeigefeld 21 und
ein Hintergrundlicht 22. In dieser Ausführungsform sind eine Ansteuerung
für die
X-Achse und eine Ansteuerung für
die Y-Achse in dem Flüssigkristall-Anzeigefeld 21 integriert.
Die Ansteuerung für
die X-Achse und die Ansteuerung für die Y-Achse steuern die Elemente der
Flüssigkristall-Anzeige
in Übereinstimmung
mit den Ansteuersignalen, die von der Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 14 übertragen
werden. In der vorliegenden Ausführungsform
wird eine Fluoreszenzröhre
verwendet, um das Hintergrundlicht 22 zu bilden. Eine Beleuchtungsschaltung
zum Anlegen einer hohen Spannung an die Fluoreszenzröhre ist
in dem Hintergrundlicht 22 integriert. Diese Beleuchtungsschaltung
ist aus einem Inverter 23 gebildet, der einen Umschaltkreis
und einen Transformator zur Spannungserhöhung umfasst. Die Anzeigevorrichtung 11 und
der Inverter 23 werden durch ein Gehäuse 24 abgedeckt.
Das Gehäuse 24 ist
aus zwei Elementen 24a, 24b gebildet, welche mittels
Schrauben 24c miteinander verbunden sind. Das Flüssigkristall-Anzeigefeld 21,
das Hintergrundlicht 22 und der Inverter 23 werden
zwischen den beiden Elementen 24a, 24b, gehalten.
Ein Emissionsfenster 24a' für das Bildanzeigelicht,
das von dem Flüssigkristall-Anzeigefeld 21 ausgesendet
wird, ist in einem der Elemente 24a ausgebildet.
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Das
optische System 13 ist aus optischen Elementen gebildet,
wie z.B. einem Kombinator, einem Spiegel mit Totalreflexion oder ähnlichem.
Dieses optische System 13 ändert den Lichtweg des Bildanzeigelichts,
das von dem vorher erwähnten
Flüssigkristall-Anzeigefeld 11a ausgesendet
wird, um das Licht auf das Auge des Betrachters 2 zu richten. Wenn
das optische System 13 aus einem Kombinator gebildet ist,
kann der Betrachter 2 sowohl ein Bild als auch reale Objekte,
die vor ihm oder vor ihr positioniert sind, sehen, da der Kombinator
es ermöglicht, dass
Licht vor diesem durchgelassen wird und zum Auge des Betrachters 2 gelangt.
Der Kombinator kann einen Halbspiegel oder ein Hologramm-Element
oder ähnliches
umfassen. Wenn ein Halbspiegel verwendet wird, wird der Lichtweg
des Bildanzeigelichts durch Reflexion verändert, und wenn ein Hologramm-Element
verwendet wird, wird der Lichtweg des Bildanzeigelichts durch Beugung
verändert.
Das optische System 13 kann auch durch eine Vielzahl von
optischen Elementen gebildet sein. Die zuvor erwähnten Arme 12 werden
schwenkbar um eine laterale Achse am unteren Ende der Abdeckung 24 angeordnet,
wie durch den Pfeil in 3 angedeutet ist, und zwar derart,
dass die Strahlungsrichtung des Anzeigelichts, dessen Weg durch
das optische System 13 verändert wird, abgeändert und
angepasst werden kann.
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Wie
in 4 gezeigt ist, umfasst die zuvor erwähnte Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 14 ein
Substrat 31, das auf dem oben erwähnten Gehäuse 15 befestigt ist,
und eine Signalverarbeitungsschaltung, welche auf dem Substrat 31 an geordnet ist.
Die Signalverarbeitungsschaltung ist über Kabel 27, 28 mit
einem Anzeigefeld 21 und einem Inverter 23 verbunden,
und sie ist auch über
ein Kabel 29 mit einer Videosignal-Erzeugungsvorrichtung
(in der Zeichnung weggelassen) verbunden. Es gibt keine besonderen
Beschränkungen
für den
Aufbau dieser Videosignal-Erzeugungsvorrichtung, solange sie Videosignale
erzeugen kann.
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Das
Gehäuse 15 ist
aus zwei Elementen 14a, 14b gebildet, welche über Schrauben 14c miteinander
verbunden sind, und es ist mit dem oben erwähnten Halteelement 3 zusammengefasst
und mit der Abdeckung 24 der oben erwähnten Anzeigevorrichtung 11 über ein
Verbindungselement 51 verbunden. Dieses Verbindungselement 51 ist
aus einem schlauchförmigen
Element gebildet, welches die oben erwähnten Kabel 27 und 28 abdeckt,
und es ist auch flexibel, um den relativen Winkel zwischen dem Gehäuse 15 und
der Abdeckung 24 anzupassen.
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Um
Ansteuersignale in der vorliegenden Ausführungsform zu erzeugen, verarbeitet
die Signalverarbeitungsschaltung ein analoges RGB-Signal und Synchronisationssignale. 5 zeigt
ein funktionelles Blockdiagramm einer Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 14.
Insbesondere wird ein R-Signal (rot), ein G-Signal (grün) und ein
B-Signal (blau), welche die Videosignale bilden, in eine geeignete
Signalamplitude durch einen Videoempfänger 41 umgewandelt,
und Anpassungen des Kontrastes, der Gamma-Korrektur und ähnlichem
wird mit einer Bildqualitäts-Anpassungsschaltung 42 durchgeführt.
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Die
horizontalen und vertikalen Synchronisationssignale, die in dem
Videosignal enthalten sind, werden in geeignete Signalspannungen
(H-sync, V-sync) über
einen Sync-Empfänger 43 umgewandelt
und dann in einen Taktgeber 44 eingegeben.
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Der
Taktgeber 44 erzeugt einen Video-Invertier-Takt, einen
Taktpuls, einen BL-Puls (Hintergrund-Belichtungspuls) und Ansteuertakte
für das Flüssigkristall-Anzeigefeld 21 auf
der Basis einer Pixeltaktausgabe über eine PLL Schaltung 45.
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Das
RGB-Signal, das von der Bildqualitäts-Anpassungsschaltung 42 ausgegeben
wird, wird durch eine RGB-Steuerung 46 in eine Signalamplitude
umgewandelt, welche als Eingangssignal für das Flüssigkristall-Anzeigefeld 21 geeignet
ist, und zwar in Übereinstimmung
mit dem Bildinversionstakt, der über
den Taktgeber eingegeben wird, wobei das Signal anschließend durch
eine Abtast-Halte-Schaltung 47 in Übereinstimmung mit einem Abtastpuls
in der Phase expandiert wird und in das Flüssigkristall-Anzeigenfeld 21 eingegeben
wird. Diese Phasenexpansion wird im allgemeinen in Übereinstimmung
mit den Bildeingangs-Eigenschaften der Flüssigkristall-Anzeige durchgeführt, und
in Flüssigkristall-Anzeigefeldern
mit hoch aufgelösten
Bildsignalen wird das Bildsignal z.B. oft in ein 4-Phasen bis 6-Phasen-Signal expandiert.
In Flüssigkristall-Anzeigefeldern
mit relativ gering aufgelösten
Bildsignalen, wie z.B. NTSC-Signalen oder ähnlichem, ist eine Phasenexpansion
nicht notwendig und in solchen Fällen
wird die Abtast-Halte-Schaltung weggelassen.
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Der
Taktgeber 44 gibt Takte zur Steuerung des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 21 aus,
und zwar in der Form eines X-Achsen-Ansteuersignals (X-Steuertakt),
der an die X-Achsen-Steuerung übertragen wird
und in der Form eines Y-Achsen-Steuersignals (Y-Steuer-Takt),
der an die Y-Achsen-Steuerung übertragen
wird.
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Das
X-Achsen-Steuersignal, das Y-Achsen-Steuersignal und das in der
Phase expandierte RGB-Signal werden in die X-Achsen-Steuerung und an
die Y-Achsen-Steuerung des Flüssigkristall-Anzeigefeldes 21 eingegeben.
Ein Bild wird über
die Flüssigkristall-Anzeigeelemente
in dem Flüssigkristall-Anzeigefeld 21,
welche über
diese Steuerungen angetrieben wer den, angezeigt.
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Der
Hintergrundbeleuchtungspuls, der über den Taktgeber 44 ausgegeben
wird, wird durch eine Beleuchtungspuls-Anpassungsschaltung 48 in
einen geeigneten Pulsbetrieb oder Pulszyklus (Beleuchtungs- und
Auslösch-Zyklus)
gemäß den Helligkeitseinstellungen
des Hintergrundlichts 22 umgewandelt, und der umgewandelte
Puls wird dann in den Inverter 23 eingegeben. Hierdurch
wird das Hintergrundlicht 22 angeschaltet und Bildanzeigelicht
von dem Flüssigkristall-Anzeigefeld 21 ausgesendet.
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Die
Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 14 erzeugt somit Signale,
die an die X-Achsen-Steuerung, die Y-Achsen-Steuerung und den Inverter 23 als
Steuersignal für
die Anzeigevorrichtung 11 übertragen werden.
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Die
X-Achsen-Steuerung und die Y-Achsen-Steuerung können getrennt von dem Flüssigkristall-Anzeigefeld 21 ausgebildet
sein, und der Inverter 23 kann ferner separat von dem Hintergrundlicht 22 ausgebildet
sein und in dem Gehäuse 15 positioniert sein.
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Der
Aufbau der Signalverarbeitungsschaltung ist nicht auf die oben beschriebene
Schaltung beschränkt
und jeder Aufbau, der für
eine Anzeigevorrichtung und ein Bildsignal geeignet ist, kann verwendet
werden.
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In
einem Zustand, bei dem die oben erwähnte auf dem Kopf angebrachte
Anzeigevorrichtung 1 von dem Betrachter 2 getragen
wird, wie in 3 dargestellt ist, ist die Anzeigevorrichtung 11 vor
dem Gesicht des Betrachters positioniert, und das Anzeigelicht L
wird in eine Vorwärtsrichtung
von einer Position ausgesendet, welche radial von der Sehachse P
des Betrachters 2 getrennt ist, wenn der Betrachter geradeaus
schaut. Deshalb ist die Anzeigevorrichtung 11 zwischen
der linken und der rechten Seite des Kopfes des Betrachters in einer
Position direkt unterhalb der Sehachse P des Betrachters 2 angeordnet.
Das optische System 13 ist vor der Anzeigevorrichtung 11 mit
einem Abstand angeordnet. Hierdurch ändert das optische System 13 den
Lichtweg des Anzeigelichtes L in einer Position zwischen der linken
und der rechten Seite des Kopfes des Betrachters und auch direkt
unterhalb der Sehachse P des Betrachters. Die oben beschriebene
Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 14 ist in einer Position
angeordnet, welche radial von der Sehachse P getrennt ist, und sie
ist in einem Abstand hinter der Anzeigevorrichtung 11 angeordnet,
d.h. in einer Position seitlich neben dem Kopf des Betrachters 2.
Polsterelemente, wie z.B. Schaumstoff, Gummi oder ähnliches, kann
an dem Abschnitt des Gehäuses 15 vorgesehen
sein, der auf die Ohren des Betrachters zuweist.
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Gemäß der im
Vorangegangenen beschriebenen Anordnung strahlt Bildanzeigelicht
L das von der Anzeigevorrichtung 11 ausgesendet wird, nach vorne,
und zwar von einer Position, die radial von der Sehachse des geradeaus
schauenden Betrachters 2 getrennt ist, wobei der Lichtweg
des Anzeigelichts durch das optische System 13 verändert wird
und zum Auge des Betrachters 2 hin gerichtet wird. Hierdurch
sieht der Betrachter 2 das Bild. In der vorliegenden Ausführungsform
liegt die Ebene, welche die zentrale Achse des Lichtweges des Bildanzeigelichts L
und die oben erwähnte
Sehachse P enthält,
in einer vertikalen Ebene. Da die Anzeigevorrichtung 11,
das optische System 13 und die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 14 durch
Abstände
voneinander getrennt sind, kann es vermieden werden, dass das Gewicht
der Vorrichtung 1 nicht ausbalanciert ist und der Betrachter 2 diesen
Effekt merkt. Da die Anzeigevorrichtung 11 und die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 14 in
einer Position angeordnet sind, welche radial von der Sehachse P
getrennt ist, kann eine Einschränkung
des Sichtfeldes des Betrachters 2 vermieden werden. Insbesondere
kann durch eine Anordnung der Anzeigevorrichtung 11 direkt
unterhalb der Sehachse P die Anzeigevorrichtung 11 so nah
wie möglich
am Gesicht des Betrachters 2 angeordnet werden, und zwar
in einer Position direkt unterhalb des Auges des Betrachters 2.
Hierdurch kann fast vollständig
jede Einschränkung
des Sichtfeldes des Betrachters 2 durch die Anzeigevorrichtung
vermieden werden. Das optische System 13 ist mit der Anzeigevorrichtung
L über
die Arme 12 direkt unterhalb der Sehachse P verbunden,
und zwar derart, dass der Lichtweg des Anzeigelichts 11 hierdurch
geändert
werden kann. Deshalb kann jede Beschränkung des Sichtfeldes des Betrachters
durch das optische System 13 und die Arme 12 vermieden
werden. Da die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 14 seitlich
neben dem Kopf des Betrachters angeordnet ist, gibt es keine Einschränkung des
Sichtfeldes des Betrachters durch die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 14.
Ferner kann in dem Fall, wenn die Anzeigevorrichtung 11 und
das optische System 13 direkt unterhalb der Sichtachse
P angeordnet sind, ein nicht ausbalanciertes Gewicht der Vorrichtung 1,
welches sich auf den Betrachter 2 auswirkt, vermieden werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Die
auf dem Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung 101 gemäß einer
zweiten, in 6 und 7 gezeigten
Ausführungsform,
umfasst ein Haltelement 103, welches auf dem Kopf des Betrachters 102 getragen
wird, sowie eine Anzeigeeinheit 104, welche mit dem Halteelement 103 seitlich
neben dem Kopf des Betrachters 102 verbunden ist.
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Das
Halteelement 103 umfasst eine linke und rechte seitliche
Kopfauflage 151, einen linken und rechten Halter 152,
einen Verbindungsabschnitt 153, einen hinteren Kopfgurt 155 und
eine linke und rechte obere Kopfauflage 156. Die Kopfauflagen 151 auf
der linken und auf der rechten Seite drücken gegen die linke und die
rechte Seite des Kopfes des Betrachters 102, und zwar in
Bereichen, die die Ohren umgeben. Der linke und der rechte Halter 152 halten jeweils
die seitlichen Kopfauflagen 151. Der Verbindungsabschnitt 153 verbindet
den linken und den rechten Halter 152. Die linke und die
rechte obere Kopfauflage 156 sind über einen Verbindungsabschnitt 153 miteinander
verbunden und drücken
gegen den linken und den rechten oberen Teil des Kopfes des Betrachters 102.
Der hintere Kopfgurt 155 ist auf der Rückseite des Kopfes angeordnet
und mit den beiden Haltern 152 verbunden.
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Der
Verbindungsabschnitt 153 wird aus einem Paar von Bändern 153a gebildet,
welche oberhalb der Oberseite des Kopfes angeordnet sind, und welche
voneinander durch einen Abstand in die Längsrichtung des Kopfes (von
der Vorderseite zur Rückseite)
sowie durch eine linke und rechte Verbindungsplatte 153c,
durch welche die jeweiligen Enden der beiden Bänder 153a zusammengefasst
werden, beabstandet sind. Durch die Verbindung des linken und des
rechten Halters 152 über
den Verbindungsabschnitt 153 kann der Abstand zwischen
der linken und der rechten seitlichen Auflage 151 kleiner
als die Breite des Kopfes des Betrachters 102 eingestellt werden.
Dieser Abstand zwischen der linken und der rechten seitlichen Kopfauflage 151 kann
durch elastische Verformung der Bänder 153a vergrößert werden.
Hierdurch kann erreicht werden, dass die linke und die rechte seitliche
Kopfauflage 151 gegen die linke und die rechte Seite des
Kopfes des Betrachters 102 im Bereich der Ohren drücken, und
zwar über
die elastische Kraft, welche durch die elastische Verformung der
Bänder 153a erzeugt
wird.
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Die
Anzeigeeinheit 104 umfasst eine Anzeigevorrichtung 111,
welche durch ein Gehäuse 124 abgedeckt
ist, ein optisches System 113, ein Verbindungselement 112 zum
Verbinden der Anzeigevorrichtung 111 mit dem optischen
System 113 und eine Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 114 für die Anzeigevorrichtung 111,
wobei die Anzeigeeinheit 104 auf dem Kopf des Betrachters 102 über das
Halteelement 103 getragen werden kann. Die Anzeigevorrichtung 111 sendet
Bildanzeigelicht in eine Vorwärtsrichtung
aus, und zwar von einer Position vor einem Punkt, an dem die Anzeigeeinheit 104 mit
dem Halteelement 103 verbunden ist. Das optische System 113 verändert den
Weg des Bildanzeigelichts vor der Anzeigevorrichtung 111,
um das Bildanzeigelicht, das von der Anzeigevorrichtung 111 ausgesendet wird,
auf eines der Augen des Betrachters 102 zu richten.
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Die
Anzeigevorrichtung 111 kann beispielsweise durch eine allseits
bekannte Flüssigkristall-Anzeige
mit einem Hintergrundlicht gebildet sein. Diese Anzeigevorrichtung 111 sendet
Bildanzeigelicht in Antwort auf Ansteuersignale aus, welche von
der Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 114 über ein Kabel 129 übertragen
werden.
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Das
Verbindungselement 112 erstreckt sich von dem unteren Abschnitt
des Gehäuses 124 der Anzeigevorrichtung 111 in
eine Vorwärtsrichtung
weg von dem Betrachter 102. Das optische System 113 ist am
vorderen Ende des Verbindungselements 112 befestigt.
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Das
optische System 113 kann aus einem einzelnen optischen
Element, wie z.B. einem Kombinator, einem Spiegel mit Totalreflexion
oder ähnlichem
gebildet sein. Falls ein Kombinator für das optische System 113 verwendet
wird, kann der Betrachter sowohl das Bild als auch jedes reale Objekt
vor ihm oder ihr sehen, da der Kombinator Licht durchlässt, das
von vorwärts
kommt und er es ermöglicht, dass
das Licht an das Auge des Betrachters 102 gelangt. Der
Kombinator kann aus einem Halbspiegel oder einem Hologramm-Element
gebildet sein. Wenn ein Halbspiegel verwendet wird, wird der Lichtweg des
Bildanzeiglichts durch Reflexion verändert, und wenn ein Hologramm-Element
verwendet wird, wird der Lichtweg des Bildanzeigelichts durch Beugung verändert. Vorzugsweise
ist die reflektierende Fläche des
optischen Elements 113a sphärisch, so dass ein Bild klar
an einer Position ausgebildet werden kann, welche von dem Auge des
Betrachters 102 beabstandet ist.
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Die
Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 114 ist mit einer Videosignal-Erzeugungsvorrichtung (in
den Zeichnungen weggelassen) über
ein Kabel 129 verbunden und umfasst eine Schaltung zur
Erzeugung von Ansteuersignalen für
die Anzeigevorrichtung 111 in Übereinstimmung mit den Videosignalen
von der Videosignal-Erzeugungsvorrichtung. Ferner ist die Schaltung
durch das Gehäuse 115 abgedeckt.
Das Kabel 129 kann über
eine an dem Halter 152 befestigte Kabelklemme 159 gehalten
werden. Es gibt keine besonderen Einschränkungen für die Ausgestaltung der Videosignal-Erzeugungsvorrichtung,
solange die Vorrichtung die Erzeugung von Videosignalen ermöglicht.
Die Vorrichtung kann beispielsweise durch einen Computer gebildet
sein, der Videosignale ausgibt. Der entsprechende Schaltungsaufbau
ist ähnlich
ausgestaltet wie in der ersten Ausführungsform.
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Das
Gehäuse 115 ist
mit dem Halteelement 103 seitlich neben dem Kopf des Betrachters 102 verbunden,
und zwar derart, dass sich das Gehäuse in einer sphärischen
Ebene bewegen kann. Insbesondere umfasst der Verbindungsmechanismus 170 ein
Aufnahmeelement 172, welches mit dem Halteelement 103 verbunden
ist, ein Anschlusselement 173, welches integral mit dem
oben erwähnten
Gehäuse 115 verbunden
ist, eine Aufnahme 174, eine Kompressions-Schraubenfeder 175 und
eine Federdruckplat te 176. Das Aufnahmeelement 172 weist eine
ringförmige
Form mit einem zentralen Loch 172a auf. Eine Seite des
Aufnahmeelements 172 ist als erste seitliche Aufnahmeelement-Gleitfläche 172b ausgebildet,
welche einen Abschnitt einer sphärischen
Fläche
bildet. Ferner ist die andere Seite des Aufnahmeelements 172 als
eine zweite seitliche Aufnahmeelement-Gleitfläche 172c ausgebildet,
welche einen Abschnitt einer sphärischen
Fläche
bildet, welche konzentrisch zu der oben erwähnten sphärischen Fläche ist. Die Oberfläche des
Anschlusselements 173 ist als seitliche Anschlusselement-Gleitfläche 173a ausgebildet,
welche einen Abschnitt einer sphärischen
Fläche
bildet, der konzentrisch zu der oben erwähnten sphärischen Fläche ist. Ein säulenartiger
Abschnitt 173b ist auf dieser seitlichen Anschlusselement-Gleitfläche 173a ausgebildet.
Die zentrale Achse dieses säulenartigen
Abschnitts 173b geht durch die Mitte der sphärischen
Flächen.
Eine Seite eines Halters 174 ist als eine seitliche Halter-Gleitfläche 174a ausgebildet,
welche einen Abschnitt einer sphärischen
Fläche
bildet, welche konzentrisch zu der oben erwähnten sphärischen Fläche ist. Der Halter 174 umfasst
ein zentrales Loch 174b und einen Federaufnahmeraum 174c,
der dieses zentrale Loch 174b umgibt. Die Federdruckplatte 176 umfasst
einen rohrförmigen
Abschnitt 176a und einen Flanschabschnitt 176b an
einem Ende des rohrförmigen
Abschnitts 176a. Der oben erwähnte säulenartige Abschnitt 173b geht
durch das zentrale Loch 172a in dem Aufnahmeelement 172,
durch das zentrale Loch 174b in dem Halter 174 und
durch den rohrförmigen
Abschnitt 176a der Federdruckplatte 176. Wenn
die Kompressions-Schraubenfeder 176 in dem Federaufnahmeraum 174c des
Halters 174 eingesetzt ist, wird mit Hilfe des Flanschabschnittes 176b der
Federdruckplatte 176 eine Lockerung der Feder vermieden.
Die Federdruckplatte 176 ist an dem säulenförmigen Abschnitt 173b über eine Schraube 178 befestigt.
Der Durchmesser des zentralen Loches 172a des Aufnahmeelements 172 ist ausreichend
größer als
der Durchmesser des rohrförmigen
Abschnitts 176a der Federdruckplatte 176 ausgebildet,
um eine Bewegung des oben erwähnten Gehäuses 115 auf
einer sphärischen
Ebene zu ermöglichen.
Aufgrund der elastischen Kraft der Feder 175, wird die
seitliche Halter-Gleitfläche 174a gegen die
zweite seitliche Aufnahmeelement-Gleitfläche 172c gedrückt und
die erste seitliche Aufnahmeelement-Gleitfläche 172b wird gegen
die seitliche Anschluss-Element-Gleitfläche 173a gedrückt. Hierdurch
kann sich das Anschlusselement 173 in einer sphärischen
Ebene relativ zu dem Aufnahmeelement 172 bewegen, und zwar über die
Gleitflächen 173a, 172b, 172c, 174a mit
Hilfe einer geeigneten Reibungskraft. Deshalb ist es möglich, die
Anzeigeeinheit 104 um Achsen in der vertikalen Richtung,
der lateralen Richtung und der longitudinalen Richtung des Kopfes
des Betrachters zu drehen.
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Die
Anzeigevorrichtung 111 ist mit der oben erwähnten Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 114 über einen
Verbindungsmechanismus 160 vor dem Gesicht des Betrachters 102 verbunden,
und zwar derart, dass sie sich in einer sphärischen Ebene bewegen kann.
Wie in 9 bis 11 gezeigt
ist, umfasst der Verbindungsmechanismus 160 ein Paar von
Verbindungsplatten 161a und 161b. Jede der Verbindungsplatten 161a, 161b umfasst
eine Vielzahl von ungefähr
U-förmigen
plattenartigen Führungsabschnitten 161a', 161b' sowie Verbindungsabschnitten 161a'', 161b'' dieser
Führungsabschnitte 161a', 161b'. In beiden
Verbindungsplatten 161a, 161b sind die plattenartigen
Führungsabschnitte 161a', 161b' parallel und
gegenseitig beabstandet zueinander angeordnet. Das oben erwähnte Gehäuse 115 ist
in Draufsicht ungefähr
L-förmig,
so dass es einen Abschnitt aufweist, der dem Gesicht des Betrachters 102 gegenüberliegt
sowie einen Abschnitt, der einer Seite des Kopfes des Betrachters 102 gegenüberliegt.
Der vordere Endabschnitt des Gehäuses 115 bildet
einen Aufnahmeabschnitt 115a. Die Verbindungsabschnitte 161a'', 161b'' der
oben erwähnten
Verbindungsplatten 161a, 161b passen in diesen
Aufnahmeabschnitt 115a. Hierdurch werden die Führungsabschnitte 161a' von einer der
Verbindungsplatten 161a und die Führungsabschnitte 161b' der anderen
der Verbindungsplatten 161b abwechselnd derart ausgerichtet,
dass sie sich gegenseitig in einer verschachtelten Art und Weise
halten. Die Verbindungsplatten 161a, 161b werden
zwischen einem gestuften Abschnitt 115b und einem vorderen
Endflansch 115c, der am äußeren Rand des Gehäuses 115 ausgebildet
ist, gehalten. Die äußeren Flächen der
Führungsabschnitte 161a' und 161b' weisen eine
sphärische
Form auf. Die Innenfläche
des Gehäuses 124 der
oben erwähnten
Anzeigevorrichtung 114 hat eine sphärisch geformte Aufnahmefläche 124', welche die
sphärische
Fläche
kontaktiert, die durch die äußeren Flächen dieser
Führungsabschnitte 161a', 161b' gebildet wird.
Dieses Gehäuse 124 wird
dadurch gebildet, dass zwei Elemente, und zwar ein vorderes und
ein hinteres Element 124a, 124b über Schrauben
(in der Zeichnung weggelassen) derart verbunden werden, dass die
Führungsabschnitte 161a', 161b' zwischen den
Elementen gehalten werden. Hierdurch greift die Aufnahmefläche 124' in die äußeren Flächen der
Führungsabschnitte 161a', 161b' ein. Der Durchmesser
der Sphäre,
welche durch die äußeren Flächen der
Führungsabschnitte 161a', 161b' gebildet wird,
ist derart gewählt,
dass er größer als
der Durchmesser der Sphäre
ist, der durch die Aufnahmefläche 124' gebildet wird.
Die zwei Verbindungsplatten 161a, 161b bestehen
aus einem elastischen Material und sind vorzugsweise aus synthetischem
Harzmaterial hergestellt, wie z.B. Polyacetal oder ähnlichem,
welches selbstschmierende Eigenschaften und exzellente Abriebfestigkeit
aufweist. Hierdurch werden die äußeren Flächen der
Führungsabschnitte 161a', 161b' gegen die Aufnahmefläche 124' über die
Elastizität
der Verbindungsplatten 161a, 161b gedrückt. Folglich kann
sich die Anzeigevorrichtung 111 in einer sphärischen
Ebene relativ zu dem Gehäuse 115 über die Gleitflächen bewegen,
die in einer sphärischen
Ebene ausgebildet sind, und zwar unter der Einwirkung einer geeigneten
Reibungskraft. Dies bedeutet, dass die Anzeigevorrichtung 111 und
das optische System 113 um Achsen gedreht werden können, welche
sich in die vertikale Richtung, die laterale Richtung und die longitudinale
Richtung des Kopfes des Betrachters 102 erstrecken. Es
ist ausreichend, wenn die Anzeigevorrichtung 111 und das
optische System 113 um Achsen drehbar sind, welche sich
wenigstens in die vertikale Richtung und die seitliche Richtung
des Kopfes des Betrachters 102 erstrecken. Wie in 10 gezeigt
ist, ist ein Stopper 124'' in dem Gehäuse 124 vorgesehen.
Die Drehung um die in laterale Richtung verlaufende Achse ist auf
einen bestimmten Bereich dadurch begrenzt, dass dieser Stopper 124'' die Innenseite von einem der U-förmigen Führungsabschnitte 161a' kontaktiert.
Die Drehung um die in vertikaler Richtung verlaufende Achse und
die Drehung um die in Längsrichtung
verlaufende Achse wird auf einen bestimmten Bereich dadurch begrenzt,
dass das Gehäuse 124 das
Gehäuse 115 kontaktiert.
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Wie
in 12 und 13 gezeigt
ist, weisen beide seitlichen Kopfauflagen 151 und die Halter 152 eine
kontinuierliche ringförmige
Form auf. Die Auflagen 151 werden an den Innenseiten der
Halter 152 befestigt. Hierdurch drücken die seitlichen Kopfauflagen 151 gegen
die Seiten des Kopfes des Betrachters 102, so dass sie
die Ohren komplett umgeben. Die Mitte der seitlichen Kopfauflagen 151 und
die Mitte der Hal ter 152 sind mit Öffnungen 200 versehen, so
dass die Ohren E des Betrachters 102 freigelegt werden.
Alternativ können
die seitlichen Kopfauflagen 151 und die Halter 152 beispielsweise
auch die Form eines polygonförmigen
Rings aufweisen.
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Wenigstens
eine der Dicken der seitlichen Kopfauflagen 151 und der
Halter 152 ist derart gewählt, dass sich die Druckfläche 151a von
jeder seitlichen Kopfauflage 151 an die Form der Seite
des Kopfes des Betrachters 102 anpasst. Insbesondere in
den seitlichen, die Ohren umgebenden Bereichen des menschlichen
Kopfes gibt es eine Vertiefung am unteren hinteren Bereich des Ohres.
Wie in 12 gezeigt ist, steht deshalb
der Abschnitt 151a' der Druckfläche 151a,
welche gegen den hinteren unteren Bereich des Ohres drückt, nach
innen weiter heraus als der Rest der Druckfläche 151a. Demzufolge wird
in der vorliegenden Ausführungsform
die Dicke der seitlichen Kopfauflagen 151 gleichförmig gewählt, wohingegen
die Dicke der Halter 152 am hinteren unteren Bereich der
Ohren größer gewählt wird als
im übrigen
Halter. Es ist auch möglich,
dass die Dicke der Halter 152 gleichmäßig gewählt wird und dass die Dicke
der seitlichen Kopfauflagen 151 im unteren hinteren Bereich
der Ohren größer gemacht wird
als im Rest der Halter. In beiden Fällen ist die Gesamtdicke der
seitlichen Kopfauflage 151 und des Halters 152 im
unteren hinteren Bereich des Ohres größer als die Gesamtdicke der
seitlichen Kopfauflage 151 und des Halters 152 in
den restlichen Bereichen.
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Die
Druckkraft der seitlichen Kopfauflagen 151 in dem Bereich,
der die Ohren umgibt, ist größer vor
den Ohren als hinter den Ohren.
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Wie
insbesondere in 14 gezeigt ist, ist ein Verbindungszapfen 153d,
ein Schwenkbegrenzer 153e und ein säulenförmiger Druckabschnitt 153f auf der
Unterseite beider Verbindungsplatten 153c derart vorgesehen,
dass sie nach unten hervorstehen.
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Ein
Aufnahmeabschnitt 152a ist an jedem Halter 152 vorgesehen.
Die obere Fläche
dieses Aufnahmeabschnitts 152a nimmt die Unterseite des
Verbindungszapfens 153d auf. Ein Halteloch 152b,
ein Hohlraum 152c, der in Draufsicht fächerförmig ausgestaltet ist, und
ein Führungsloch 152d,
das in Draufsicht bogenförmig
ausgestaltet ist, sind auf diesen Aufnahmeabschnitt 152a vorgesehen.
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Ein
Haltezapfen 152e ist an der Außenseite von jedem Halter 152 befestigt.
Eine Federaufnahmeplatte 152f ist mit diesem Haltezapfen 152e schwenkbar
um eine vertikale Achse verbunden. Eine Kompressionsfeder 152g (elastisches
Element), die an dem Halter 152 befestigt ist, ist zwischen
der Federaufnahmeplatte 152f und dem Halter 152 gesandwiched.
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Der
Verbindungszapfen 153d erstreckt sich drehbar durch das
Halteloch 152b, der Schwenkbegrenzer 153e passt
in den Hohlraum 152c, und der Druckabschnitt 153f geht
durch das Führungsloch 152d.
Hierdurch ist jeder Halter 152 mit dem Verbindungsabschnitt 153 verbunden,
und zwar schwenkbar um den in eine vertikale Richtung verlaufenden Verbindungszapfen 153d.
Der Schwenkbereich des Halters 152 ist durch den Schwenkbegrenzer 153e, der
die Innenseiten des Hohlraums 152c kontaktiert, auf einen
bestimmten Bereich begrenzt. Wie in 15 gezeigt
ist, drückt
der Druckabschnitt 153f auf den Halter 152 vor
dem Verbindungszapfen 153d, und zwar mit Hilfe der Federaufnahmeplatte 152f und
der Feder 152g. Eine elastische Kraft wirkt auf den Halter 152 über diese
Druckausübung
und verursacht, dass die Vorderseite des Halters 152 in Richtung
auf die Seite des Kopfes des Betrachters 102 schwenkt,
wie durch den Pfeil A angedeutet ist. Deshalb ist die Kraft, die
durch die seitlichen Kopfauflagen 151 auf den der Ohren umgebenden
Bereich ausgeübt
wird, größer vor
den Ohren als hinter den Ohren. Ein Haltering (nicht in der Figur
gezeigt) ist an dem Ende des Verbindungszapfens 153d angeordnet,
wodurch vermieden wird, dass der Halter 152 sich von dem
Verbindungsabschnitt 153 löst.
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Beispielsweise
wird der Druck, der von jeder seitlichen Kopfauflage 151 auf
die Seite des Kopfes ausgeübt
wird, auf insgesamt 400 bis 800 gf gesetzt, wobei ungefähr 1/2 bis
3/4 hiervon der Druck ist, der auf die Kopfregion vor dem Ohr ausgeübt wird
und wobei der restliche Druck auf die Bereiche oberhalb, unterhalb
und hinter dem Ohr ausgeübt
wird.
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Wie
in 12 gezeigt ist, werden die linke und die rechte
obere Kopfauflage 154, welche im vorangegangenen beschrieben
wurden, jeweils an Aufnahmen 156 für die Auflagen befestigt. Diese
Aufnahmen 156 werden jeweils an den Verbindungsabschnitt 153 über Blattfedern 157 befestigt.
Die linke und die rechte obere Kopfauflage 154 werden gegen den
linken und den rechten oberen Kopfbereich über die elastische Kraft der
Blattfedern 157 gedrückt.
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Der
oben erwähnte
hintere Kopfgurt 155 ist aus elastischem Material hergestellt,
wie z.B. Gummi oder ähnlichem,
welches eine elastische Kraft ausübt, die den Abstand zwischen
dem linken und dem rechten Halter 152 im hinteren Bereich
der Ohren des Betrachters 102 vermindert. Wie in 14 gezeigt ist,
ist ein Schlitz 152h im hinteren Bereich jedes Halters 152 ausgebildet.
Ein Ende des hinteren Kopfgurts 155 wird in den Schlitz 152h in
einem der Halter 152 eingesetzt, und das andere Ende wird
in den Schlitz 152h des anderen Halters 152 eingesetzt.
Jedes Ende des hinteren Kopfgurts 155 ist mit dem Halter 152 über einen
Drehzapfen 158 derart verbunden, dass der Halter in einer
vertikalen Richtung schwenken kann. Hierdurch kann die Position
des hinteren Kopfgurts 155 vertikal gemäß der Form des Kopfes des Betrachters
angepasst werden. Dieser hintere Gurt 155 hat auch die
Funktion, dass er das Herunterfallen der auf dem Kopf angebrachten
Anzeigevorrichtung verhindert, wenn der Betrachter 102 sich nach
vorne beugt.
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Wie
in 12 und 13 gezeigt
ist, ist eine Aufnahme 152i an jedem der Halter 152 ausgebildet. An
einer Seite des Kopfes des Betrachters 102 ist der oben
erwähnte
Verbindungsmechanismus 170 mit einer der Aufnahmen 152i an
einem der linken und rechten Halter 152 über den
Aufnahmeabschnitt 172 lösbar
verbunden, und zwar derart, dass seine Position nach vorne und nach
hinten angepasst werden kann.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
kann eine Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung an das Halteelement
an jeder Seite des Kopfes befestigt und abgenommen werden, wodurch
es ermöglicht
wird, dass das Bild von entweder dem linken Auge oder dem rechten
Auge gesehen wird. Das heißt,
dass die Anzeigeeinheit 104 mit dem Halteelement 103 auf der
anderen Seite des Kopfes des Betrachters 102 über die
Aufnahme 152i auf der anderen Seite des linken oder des
rechten Halters 152 verbunden werden kann. In diesem Fall
ist die Anzeigevorrichtung 111 umgedreht, so dass die Verbindungsposition
des Gehäuses 124 mit
dem Verbindungselement 112, umgedreht ist und das angezeigte
Bild ist auch umgedreht. Hierdurch kann der Betrachter 102 das
Bild mit jedem seiner oder ihrer Augen sehen.
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Wie
in 16 gezeigt ist, ist die oben erwähnte Anzeigevorrichtung 111 in
einem Zustand, in dem die oben erwähnte, auf dem Kopf befestigte
Anzeigevorrichtung 101 von einem Betrachter 102 getragen
wird, vor dem Gesicht des Betrachters 102 positioniert
und liegt in einem Abstand gegenüber
dem Gesicht des Betrachters 102. Die Anzeigevorrichtung 111 sendet
Anzeigelicht L in eine Vorwärtsrichtung von
einer Position aus, die radial von der Sehachse P des geradeaus
schauenden Betrachters 102 getrennt ist. Deshalb ist die
Anzeigevorrichtung 111 zwischen der linken und der rechten
Seite des Kopfes des Betrachters 102 in einer Position
direkt unterhalb der Sehachse P angeordnet. Das oben erwähnte optische
System 113 ist vor der Anzeigevorrichtung 111 in
einem Abstand angeordnet und ist ferner direkt unterhalb der Sehachse
P positioniert. Hierdurch ändert das
optische System 113 den Lichtweg des Bildanzeigelichts
L in einer Position, die radial von der Sehachse P zwischen der
linken und der rechten Seite des Kopfes des Betrachters 102 getrennt
ist. Die Anzeigevorrichtung 111 und das optische System 113 sind
so nah wie möglich
an dem Gesicht des Betrachters 102 angeordnet. Die oben
beschriebene Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung 114 ist
in einer Position angeordnet, welche radial von der Sehachse P getrennt
ist, und sie ist durch einen Abstand von dem hinteren Ende der Anzeigevorrichtung 111 und
dem optischen System 113 angeordnet, das heißt seitlich neben
dem Kopf des Betrachters 102. Das Bildanzeigelicht L, das
von der Anzeigevorrichtung 111 ausgesendet wird, strahlt
in eine Vorwärtsrichtung
und sein Lichtweg wird dann durch das optische System 113 geändert, wodurch
das Licht auf das Auge des Betrachters 102 gerichtet wird.
Auf diese Weise sieht der Betrachter 102 ein Bild. In der
vorliegenden Ausführungsform
liegt die Ebene, welche die zentrale Achse des Lichtweges des Bildanzeigelichts
L und die oben erwähnte
Sehachse P enthält,
in einer vertikalen Ebene.
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Gemäß dem Aufbau
der zweiten Ausführungsform
ist es möglich, ähnliche
Vorteile wie durch die erste Ausführungsform zu erreichen. Ferner
ist es möglich,
die Anzeigevorrichtung 111 in einer sphärischen Ebene vor dem Gesicht
des Betrachters 102 zu bewegen. Durch diese Bewegung ist
es möglich, die Anzeigevorrichtung 111 und
das optische System 113 um Achsen zu drehen, welche wenigstens
in der vertikalen Richtung und der lateralen Richtung des Kopfes
des Betrachters 102 liegen. Hierdurch ist es möglich, die
Bewegungsrichtung des Bildanzeigelichts, dessen Lichtweg durch das
optische System 113 verändert
wird, anzupassen. Obwohl es eine große Variation zwischen den Kopfformen
der Betrachter 102 gibt, kann ein Bild in einer Position
gebildet werden, welche für
das Betrachten durch den Betrachter geeignet ist. Da die Anzeigevorrichtung 111 vor
dem Gesicht des Betrachters 102 beweglich ist, kann eine
Feineinstellung der Position des Bildes leicht durchgeführt werden.
Ferner kann das Gehäuse 115 in
einer sphärischen
Ebene in Bezug auf das Haltelement 103 in einer Position
seitlich neben dem Kopf des Betrachters 102 bewegt werden,
wodurch die Anzeigevorrichtung 111 in einer sphärischen
Ebene in Bezug auf das Gehäuse 115 vor
dem Gesicht des Betrachters 102 bewegt werden kann. Hierdurch kann
eine Feineinstellung der Position des Bildes schnell durchgeführt werden.
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Darüber hinaus
wird gemäß der Ausgestaltung
der zweiten Ausführungsform
die Bewegung des Halteelements 103 in Bezug auf den Kopf
des Betrachters durch den Druck begrenzt, der von den Seiten des
Kopfes des Betrachters 102 über die rechte und die linke
seitliche Kopfauflage 151 ausgeübt wird. Folglich kann das
Auftreten von Rüttelbewegungen
der Anzeigevorrichtung 111 und des optischen Systems 113 vermieden
werden, wodurch eine Verschlechterung der Betrachtungsverhältnisse vermieden
wird. Da die linke und die rechte seitliche Kopfauflage 151 gegen
die Bereiche des Kopfes des Betrachters um die Ohren herum drücken, deckt
die Position, welche die Bewegung des Haltelements 103 in
Bezug auf den Kopf des Betrachters einschränkt, einen breiteren Bereich
ab als im Falle, dass die Auflagen gegen die Ohren des Betrachters drücken. Da
eine Öffnung 200 in
der Mitte von jeder seitlichen Kopfauflage 151 und in der
Mitte jedes Halters 152 ausgebildet ist und hierdurch die
Ohren des Betrachters 102 freigelegt werden, wird die Hörfähigkeit
des Betrachters 102 nicht eingeschränkt. Durch die Ausbildung von
jeder seitlichen Kopfauflage 151 und jedes Halters 152 in
einer kontinuierlichen ringartigen Form, in Analogie zur vorangegangenen
Ausführungsform,
wird Druck auf den gesamten Bereich des Kopfes, der das Ohr umgibt,
ausgeübt,
und zwar vergleichbar mit Fällen,
bei denen die oben genannten Elemente die Form des Buchstabens C
aufweisen. Deshalb ist es möglich,
die Bewegungen des Halteelements 103 in Bezug auf den Kopf
besser zu begrenzen.
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Die
Anzeigevorrichtung 111 ist vor der Position angeordnet,
an der die Anzeigeeinheit 104 und das Halteelement 103 verbunden
sind, und das optische System 113 ist vor der Anzeigevorrichtung 111 angeordnet.
In diesem Fall kann eine Schüttelbewegung
des Bildes mit höherer
Verlässlichkeit
vermieden werden, indem die Druckkraft, die über die seitlichen Kopfauflagen 151 ausgeübt wird,
vor den Ohren größer gemacht
wird, als hinter den Ohren. Ferner kann die Druckkraft, die über die
seitlichen Kopfauflagen 151 ausgeübt wird, über die Ausübung einer elastischen Kraft
vor den Ohren größer gemacht
werden als hinter den Ohren. Somit kann über die Schwenkbewegung der
Halter 152 in Bezug auf den Verbindungsabschnitt 153 erreicht
werden, dass die seitlichen Kopfauflagen 151 sich an die
Form des Kopfes des Betrachters anpassen, und ein Verwackeln des
Bildes kann sicherer verhindert werden, selbst wenn es individuelle
Unterschiede in der Kopfform gibt. In diesem Fall übt ein hinterer
Kopfgurt 155 eine elastische Kraft aus, welche den Abstand
zwischen dem linken und dem rechten Halter 152 in dem Bereich
hinter den Ohren 102 des Betrachters vermindert. Folglich
kann die Bewegung der seitlichen Kopfauflagen 151 weg von
dem Kopf des Betrachters in den Bereich hinter den Ohren verhindert
werden, wodurch ein Verrütteln
des Bildes vermieden wird. Darüber
hinaus kann die Bewegung des Halteelements 103 in Bezug
auf den Kopf sicherer dadurch verhindert werden, dass die linke
und die rechte obere Kopfauflage 154 gegen den linken und
den rechten oberen Abschnitt des Kopfes des Betrachters drücken. Wenigstens
eine der Dicken der seitlichen Kopfauflagen 151 und des
Halters 152 ist derart gewählt, dass die Druckfläche 151a von
jeder seitlichen Kopfauflage 151 der Form des seitlichen
Kopfbereichs 102 entspricht. Hierdurch wird auch ermöglicht,
die Bewegung des Halteelements 103 in Bezug auf den Kopf
besser zu begrenzen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorangegangenen Ausführungsformen
beschränkt. Beispielsweise
ist es auch möglich,
die Ansteuersignalerzeugungsvorrichtung oberhalb der Sehachse des
Betrachters anzuordnen, wenn dieser geradeaus schaut. Ferner ist
es auch möglich,
für das
in der Anzeigevorrichtung verwendete Hintergrundlicht eine LED,
elektrische Glühbirne
oder ähnliches
zu verwenden, welche keinen Lichtschaltkreis erfordern, anstatt
dass eine Kathodenröhre
verwendet wird, welche einen Lichtschaltkreis benötigt. Für die Anzeigevorrichtung
kann auch eine Anzeige vom selbstleuchtenden Typ verwendet wird,
wie z.B. eine Vakuumfluoreszenzanzeige oder ähnliches, welche kein Hintergrundlicht
erfordert. Darüber
hinaus drücken
in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform die äußeren Flächen der
Führungsabschnitte
gegen die Aufnahmeflächen
aufgrund der Elastizität
von den Verbindungsplatten selbst. Stattdessen ist es auch möglich, separat
ein elastisches Element, wie z.B. eine Feder vorzusehen, um eine
elastische Kraft zu erzeugen, die den o ben genannten Druck ausübt. Ferner
ist es in der zweiten Ausführungsform
auch möglich,
Ohrhörer
in die Ohren des Betrachters über die Öffnungen
in den seitlichen Kopfauflagen und den Haltern einzusetzen, und
zwar in Fällen,
in denen akustische Informationen dem Betrachter bereitgestellt
werden.