JP2000231075A

JP2000231075A - 映像観察装置

Info

Publication number: JP2000231075A
Application number: JP11034471A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Tanijiri; 靖谷尻
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2000-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、小型、軽量で装着しやすい映像観
察装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の映像観察装置は、観察者に映像
を提供する映像提供手段と、その映像提供手段を保持す
るとともに観察者の耳に直接装着される耳装着部とを備
え、前記映像提供手段は、前記耳装着部に一端を固定さ
れ該固定端から観察者の前方に向かって延びるアーム
と、該アームの前端に配される表示部とを有し、観察者
の耳の穴付近、耳の後部の付け根付近、耳の上部の付け
根付近での前記耳装着手段と観察者の耳との接触部分で
発生する抗力によって観察者の耳に装着された状態が保
持される構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像を観察する映
像観察装置に関するものであり、特に観察者の身体に装
着して観察する映像観察装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】観察者の身体に装着して観察する身体装
着型映像観察装置は、観察者の目の近傍に映像を投影す
ることにより臨場感の高い映像を提示でき、また表示部
が小さくてよいため、装置全体を小型に構成でき携帯性
がよい。このような利点から、さまざまな構成のものが
開示されている。身体装着型映像観察装置としては、頭
部装着型の映像観察装置が一般的である。例えば、特開
平７−７５０３８号公報には、ヘッドフォンの片側にア
ームで表示手段が取り付けられている構成のものが開示
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
身体装着型映像観察装置は、一般的に頭部装着型であ
り、ヘルメット、ヘッドギア、ヘッドフォン等の頭部装
着部を備えているため、装置が大きく重くなり装着性が
悪い上に持ち運びが困難であるという問題があった。こ
のような従来の装置においては、身体装着型映像観察装
置の利点が最大限に生かされていない。

【０００４】本発明は、小型、軽量で装着しやすい映像
観察装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の映像観察装置は、観察者に映像を
提供する映像提供手段と、その映像提供手段を保持する
とともに観察者の耳に直接装着される耳装着手段とを備
え、前記映像提供手段は、前記耳装着手段に一端を固定
され該固定端から観察者の前方に向かって延びるアーム
と、該アームの前端に配される表示部とを有し、観察者
の耳の穴付近、耳の後部の付け根付近、耳の上部の付け
根付近での前記耳装着手段と観察者の耳との接触部分で
発生する抗力によって観察者の耳に装着された状態が保
持される構成とする。

【０００６】上記構成において、映像観察装置は耳装着
手段を介して観察者の耳に装着される。装着された状態
は、耳装着手段と観察者の耳との３つの接触部分で発生
する抗力によって保持される。上記３つの接触部分で
は、それぞれ異なる方向への抗力が発生されるので、こ
れらの抗力を合わせることで、装置全体を保持できる方
向と、保持するために十分な大きさを有する力となる。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の映像観察装置において、前記耳装着手段は、前記映像
提供手段への電力供給源である電源、映像データを記憶
する映像メモリ、前記映像提供手段を駆動する駆動部と
を備える構成とする。

【０００８】上記構成において、耳装着手段は多くの構
成要素を内蔵しているので、内蔵していない場合と比べ
て、耳装着手段の重量が大きくなり、装置全体の重心が
耳装着手段に近づくことになる。重心が耳装着手段に近
づくほど、装置にかかる重力による回転モーメントが小
さくなるので、装置を保持するために必要な抗力も小さ
くなる。

【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の映像観察装置において、前記映像提供手段に
おいて、前記アームと前記表示部は自在に曲がる部材か
らなる自在曲げ手段により接続されている構成とする。
このような構成においては、自在曲げ手段により表示部
の位置を自由に調節できる。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の映像観察装置において、前記自在曲げ手段は、２本の
針金より構成されるものとする。曲げやすく折れにくい
細い針金であっても、２本用いることにより強度を確保
できる。よって、表示部が確実に保持されるとともに、
その位置調節を行いやすい構成とすることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。

【００１２】〈第１の実施形態〉図１は、本実施形態の
映像観察装置５の外観図である。図２は、観察者が本映
像観察装置５を装着した状態を横から見た図である。７
は、観察者に映像を提供する画像提供手段である。４は
映像提供手段７を保持するとともに観察者の耳に直接装
着される耳装着部である。映像提供手段７は、耳装着部
４に直接保持されるアーム３と、アーム３の前端に配さ
れる箱体１（表示部）と、アーム３と箱体１を接続する
自在曲げ部２とからなる。箱体１は、観察者に与える映
像を表示する表示素子等からなる光学系を内包する。ま
た、箱体１の外面には、外部からの光を拡散させて内部
の光学系に取り込む拡散板１１と、外部の音を取り込む
マイク１２とが取り付けられている。

【００１３】耳装着部４は、一端には耳の穴に挿入され
る挿入部４ａが形成されており、装着時には、挿入部４
ａから、耳の付け根の下部、後部、上部付近を通って他
端に達するような湾曲した形状となっている。他端に
は、アーム３が接続されている。尚、挿入部４ａには、
図示しないスピーカが内蔵されており、電気コード６に
より映像信号とともに電送される音や、マイク１２で取
り込んだ音を出力することができる。

【００１４】図３に、耳装着部４のＸ-Ｘ'での断面図を
示す。自在に曲げることができる針金４２は、耳装着部
４の一端から他端までその内部を通るように配されてい
る。電気コード６は、不図示の外部の映像信号生成装置
から耳装着部４、アーム３、自在曲げ部２の内部と通っ
て箱体１内部の光学系へ接続されるものであり、耳装着
部４の最下部付近（装着時に耳の付け根の下部付近に位
置する）から外部映像信号生成装置へ延びている。耳装
着部４全体を覆う被履４１は、比較的柔らかいゴムで構
成されている。

【００１５】上記のような構成により、耳装着部４は観
察者の耳の形状に合わせて曲げ、その形状を保つことが
可能である。したがって、観察者の耳に耳装着部４をぴ
ったりフィットさせ、更に耳の穴にちょうど挿入部４ａ
を挿入することができる。このような耳装着部４を介し
て、本装置５全体が観察者の耳に装着される。

【００１６】耳装着部４の一端に接続されているアーム
３は、耳上方から観察者の前方に延びるように形成され
ており、その前端に自在曲げ部２を介して箱体１が取り
付けられている。アーム３は、プラスチック製パイプか
らなる。

【００１７】図４に、自在曲げ部２の詳細を内部構成が
わかるように示す。自在に曲げることができる針金２１
は、箱体１の筒状の突出部１ａとアーム３の前端にそれ
ぞれ固定バネ２２で固定されている。固定バネ２２は板
バネで、突出部１ａおよびアーム３の内面を押しつける
ように付勢されており針金２１を固定する。電気コード
６は固定バネ２２の間を通るように配されている。針金
２１および電気コード６は、自在に曲げることができる
ゴムチューブ２３内に配されている。

【００１８】上記のような構成により、自在曲げ部２は
自在に曲げることができる。よって、自在曲げ部２によ
りアーム３と箱体１の位置関係を調節することができ
る。すなわち、装置５を観察者の耳に装着した後に箱体
１の位置を調節して、観察者の好みの方向で映像を観察
できる。また、観察者が観察しないときは観察者の視野
から箱体１を退避することも可能である。さらに、装置
５を使用しないときは箱体１を耳装着部４とアーム３よ
りなる平面部に折りたたんで薄型でコンパクトな形状に
して持ち運ぶことができる。

【００１９】図５に、箱体１のＹ-Ｙ'（図１参照）での
断面図を示す。表示素子であるＬＣＤ１３に表示された
映像は反射ミラー１４で折り曲げられ、レンズ１５によ
って拡大され、観察者の目と箱体１の位置関係が適切で
あるときに観察者の目に導かれる。ＬＣＤ１３は、拡散
板１１を介して取り入れらる外部の光によって照明され
る。照明はこれに限るものではなく、蛍光灯や有機ＥＬ
を用いたバックライトであってもよい。

【００２０】次に、装置５全体がどのような力により観
察者の耳に装着された状態が保持されるかについて説明
する。図６に本装置５を横から見た概略図を示す。図
中、ｇ₁を耳の付け根のライン、ｇ₂を耳の穴の入り口の
ラインとする。本装置５の重心Ｐ₁には装置５の重量に
よる力Ｆ₀が生じる。この力Ｆ₀は、耳上部の付け根付近
の点Ａ、耳後方の付け根付近の点Ｂ、耳の穴付近の点Ｃ
の３点での耳装着部４と観察者の耳との接触部分で生じ
る抗力と釣り合う。観察者が正立した状態では、ほとん
ど点Ａの抗力のみで装置５の重量Ｆ₀を保持することに
なる（Ｆ_A＝Ｆ₀）。尚、耳の穴に挿入される挿入部４ａ
においては、耳の穴の壁との円周状の接触部分の各位置
で抗力が生じるが、主に力のかかる点Ｃのみで発生する
ものとみなしている。

【００２１】装置５の重心点Ｐ１は耳装着部の支持点
Ａ、Ｂ、Ｃと距離を有しているので、装置５の重量Ｆ₀
の他に、この重量Ｆ₀による回転モーメントが発生す
る。この回転モーメントも耳装着部４の支持点Ａ、Ｂ、
Ｃの抗力による回転モーメントと釣り合うことになる。
従って、支持点Ａ、Ｂ、Ｃでは、装置５の重量Ｆ₀の力
の方向以外の方向にも抗力が発生する。

【００２２】この回転モーメントの釣合について、耳の
穴に挿入されて固定される点Ｃを基準に説明する。装置
５の重量Ｆ₀による回転モーメントＤ₁は、Ｄ₁＝Ｆ₀×Ｌ
₀で表され、その方向は図６に示す通りである。ここで
は、点Ｃを基準に考えているので、点Ｃでは回転モーメ
ントは発生せず、点Ａ、点Ｂでの回転モーメントのみを
考えればよい。点Ａの抗力Ｆ_Aによる回転モーメント
Ｄ₂、点Ｂの抗力Ｆ_Bによる回転モーメントＤ₃は、それ
ぞれ、Ｄ₂＝Ｆ_A×Ｌ_A、Ｄ₃＝Ｆ_B×Ｌ_Bで表され、これら
を足し合わせたものが装置５の回転モーメントＤ₁と釣
り合う。つまり、Ｄ₁＝Ｄ₂＋Ｄ₃であり、図に示すよう
にＤ₁と、Ｄ₂およびＤ₃の回転モーメントの方向は逆方
向で互いに相殺しあう。

【００２３】尚、点Ｃにおいては点Ｂの抗力Ｆ_Bと釣り
合うように抗力Ｆ_cが発生する。ところで、装置５の重
心Ｐ₁は、耳装着部４にできるだけ近くなるように設
定、つまり、表示部１の重量を軽くしているので、この
装置５による回転モーメントは比較的小さく、従って、
回転モーメントに抗するために点Ｂで発生する抗力Ｆ_B
も小さい。勿論、抗力Ｆ_Bに抗する抗力Ｆ_Cも小さいこと
になる。このように、点Ｂ、点Ｃで発生する抗力Ｆ_B、
Ｆ_cが小さいので、装置５を装着したことにより耳にか
かる負担は小さい。

【００２４】また、観察者の頭が傾き、装置５の重量に
よる力Ｆ₀が図７に示すような場合について説明する。
図７に示すように、装置５の重量Ｆ₀は、点Ｂの抗力Ｆ_B
と釣り合い、装置５を保持することになる。図７におい
ても、点Ｃを基準に回転モーメントの釣合を考える。装
置５の重量による回転モーメントＤ₄は、Ｄ₄＝Ｆ₀×Ｌ₀
で表され、Ｌ₀が非常に小さいので、回転モーメントＤ₄
も小さい。この回転モーメントＤ₄は、点Ａ、点Ｂでの
抗力による回転モーメントと釣り合うが発生する回転モ
ーメントが小さいので、点Ａでの抗力とその抗力による
回転モーメントは無視することにする。つまり、装置５
の重量による回転モーメントＤ₄は、点Ｂでの抗力Ｆ_Bに
よる回転モーメントＤ₅＝Ｆ_B×Ｌ_Bと釣り合う。

【００２５】つまり、箱体（表示部）１を軽くし、重量
物を耳装着部に配置することによって、装置５の重心Ｐ
１を支持点Ａ、Ｂ、Ｃに近く設定して回転モーメントの
発生を小さくし、快適な装着とすることが可能である。
また、回転モーメントが発生しても、耳装着部により耳
にかかる負担は非常に小さく、快適に保持することを可
能としている。

【００２６】本装置５のように、３点で保持される構成
によると、十分な保持力が確保され、また観察者の頭部
の傾きの変化にも対応できる。

【００２７】尚、本実施形態において電気コード６の重
量による装置５にかかる力Ｅは、観察者の頭が傾いてい
ない通常の状態（図６参照）においては、点Ｃの真下付
近に位置するので点Ｃを基準とした回転モーメントは小
さい。同様に点Ａ、点Ｂに基準をおいて考えても、その
回転モーメントは小さいことがわかる。つまり、支持点
Ａ、Ｂ、Ｃの真下辺りに電気コード６を配置することに
よって電気コード６の重量に抗するための力以外の力を
必要としないので耳にかかる負担が小さい。

【００２８】〈第２の実施形態〉本実施形態の映像観察
装置は、第１の実施形態とは、自在曲げ部２の詳細な構
成のみが異なるだけなのでこの部分のみを説明する。

【００２９】図８は、本実施形態の自在曲げ部２のアー
ム３との接続部の断面図を示す。自在に曲げることがで
きる２本の針金２４、２５は、アーム３の内面に固定バ
ネ２６で固定されている。尚、図示しないが箱体１の突
出部１ａに対しても同様に固定されている。電気コード
６は固定バネ２６の中心を通るように配されている。ま
た、図示しないが、自在曲げ部２は、２本の針金２４、
２５および電気コード６が、第１の実施形態と同様に、
ゴムチューブ内に配されている構成である。

【００３０】針金は細いほど曲がりやすく、折れにく
い。また、３本以上の針金を用いると、互いに曲がるの
を阻害するので曲げにくい。したがって、本実施形態に
おいては曲げた状態を十分に維持できる強度を有する範
囲内において細めの針金を２本用いることとする。

【００３１】図９に、２本の針金２４、２５の両端の接
続部における位置関係を示す。本実施形態では、図９に
示すように、２本の針金２４、２５がねじれた関係にあ
るように両端に支持されている。２本の針金を平行に並
べて両端を支持すると、２本の針金を有する平面に平行
な軸を中心とした方向には曲がりやすく、平面に垂直な
軸を中心とした方向には曲がりにくい。本実施形態のよ
うに、ねじれた関係となるように構成することによっ
て、箱体１がアーム３に対して曲げ方向を制限されるこ
とがなく、自在に曲げることができる。

【００３２】〈第３の実施形態〉本実施形態の映像観察
装置は、第１の実施形態とは耳装着部４の詳細な構成が
異なるのみなので、この部分のみを説明する。

【００３３】図１０に、本実施形態の耳保持手段４を内
部の詳細な構成がわかるように示す。全体を被履するゴ
ム４１の内部に自在に曲がる針金４２および不図示の電
気コード６が配されている。さらに、下部付近にバッテ
リー４３、後部付近に映像メモリ４４、上部付近に制御
部４５および表示駆動部４６が配されている。耳挿入部
４ａの表面に映像信号や電力を供給するためのコネクタ
部４７を有する。このコネクタ部４７を介して、必要な
ときに必要なだけ映像供給や電力供給を行い、映像観察
中は特に外部との電気コードでの接続を必要としない。

【００３４】また、保持点の中心点（図６においては点
Ｐ２）から装置全体の重量の重心位置までの距離が大き
くなるほど重量による回転モーメントが大きくなるが、
本実施形態においては、耳装着部４内に装置全体の重量
に大きく加担する素子を配置したので、装置全体の重量
の重心位置が耳装着部４に近くなり、耳にかかる回転モ
ーメントが小さく装着しやすい。

【００３５】図１１に、本実施形態における危険表示シ
ステムのブロック図を示す。マイク１２で周囲の音をひ
ろい、これを制御部４５に入力し、制御部４５は映像メ
モリ４３のどの映像を表示するか選択し、その映像を表
示駆動部４６を介して表示素子１３に表示する。

【００３６】たとえば、自動車の音付近の周波数の音が
集音されたときは「自動車危険」という表示を行うよう
に制御したり、人の声付近の周波数の音が集音されたと
きは「会話中」というように表示することが可能であ
る。更に、音の大きさによって表示を変え、例えば自動
車の音付近の周波数の大きな音が集音されたときは「自
動車近い危険」というように表示することが可能であ
る。尚、上記表示内容が音声によっても耳挿入部４ａ内
のスピーカを介して観察者に与えられるようにしてもよ
い。

【００３７】さらに、マイク１２を二つ以上有する構成
とし、その二つ以上のマイク１２から集音された音源の
装置５に対する相対方向を特定する手段を備え、表示素
子１３に「左斜め後方に自動車」と表示したり、後方で
あれば赤色で「自動車」、前方であれば青色で「電話」
などと色を変えて表示することを可能とした構成とする
こともできる。

【００３８】上記のような危険表示システムにより、観
察者が映像観察に集中していても、必要な外部情報が提
供されることになる。よって、観察者の事故を防止する
ことができる。尚、危険表示システムは第１の実施形態
の映像観察装置に設けることも可能である。この場合、
制御部４５、映像メモリ４４、表示駆動部４６は外部の
装置に備えられており、外部の装置との信号の送受信に
より危険表示がなされるように構成するものとする。

【００３９】

【発明の効果】本発明の映像観察装置によると、簡単な
構成のため、小型、軽量とすることができ、装着時、持
ち運び時の観察者への負担が小さい。また、頭に装着す
る必要がないので、装着しやすい。

【００４０】請求項２に記載の映像観察装置によると、
映像を表示する際に外部との接続が必ずしも必要ではな
く、使いやすい。また、装置の重量により観察者の耳に
かかる負担が少ない。

【００４１】請求項３に記載の映像観察装置によると、
表示部の位置を自由に設定できるので、観察者によらず
観察しやすい角度で映像を観察することができる。ま
た、装置を使わないときは、表示部をアームから飛び出
ていない状態で収容することができるので、持ち運びが
しやすい。

【００４２】請求項４に記載の映像観察装置によると、
表示部が設定した位置からずれにくく、また簡単にその
位置を変えることができるので、安定した映像を観察で
きるとともに使いやすい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の映像観察装置の外観図。

【図２】観察者が映像観察装置を装着した状態を横から
見た図。

【図３】耳装着部の詳細を示す断面図。

【図４】自在曲げ部の詳細を示す内部構成図。

【図５】箱体の詳細を示す断面図。

【図６】第１の映像観察装置を横から見た図。

【図７】観察者の頭部が傾いている場合に、第１の実施
形態の映像観察装置を横から見た図。

【図８】第２の実施形態の自在曲げ部のアームとの接続
部の断面図。

【図９】自在曲げ部内の２本の針金の位置関係を示す
図。

【図１０】第３の実施形態の耳装着部の詳細を示す図。

【図１１】第３の実施形態における危険表示システムの
ブロック図。

【符号の説明】

１箱体２自在曲げ部３アーム４耳装着部４ａ耳挿入部５映像観察装置６電気コード７映像提供手段１１拡散板１２マイク１３ＬＣＤ２１、２４、２５針金２２、２６板バネ４４映像メモリ４５制御部４６表示駆動部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】観察者に映像を提供する映像提供手段
と、その映像提供手段を保持するとともに観察者の耳に
直接装着される耳装着手段とを備え、前記映像提供手段は、前記耳装着手段に一端を固定され
該固定端から観察者の前方に向かって延びるアームと、
該アームの前端に配される表示部とを有し、観察者の耳の穴付近、耳の後部の付け根付近、耳の上部
の付け根付近での前記耳装着手段と観察者の耳との接触
部分で発生する抗力によって観察者の耳に装着された状
態が保持されることを特徴とする映像観察装置。
【請求項２】前記耳装着手段は、前記映像提供手段へ
の電力供給源である電源、映像データを記憶する映像メ
モリ、前記映像提供手段を駆動する駆動部とを備えるこ
とを特徴とする請求項１に記載の映像観察装置。
【請求項３】前記映像提供手段において、前記アーム
と前記表示部は自在に曲がる部材からなる自在曲げ手段
により接続されていることを特徴とする請求項１または
２に記載の映像観察装置。
【請求項４】前記自在曲げ手段は、２本の針金より構
成されることを特徴とする請求項３に記載の映像観察装
置。