JP2001209000A - 映像表示装置 - Google Patents
映像表示装置Info
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- JP2001209000A JP2001209000A JP2000017881A JP2000017881A JP2001209000A JP 2001209000 A JP2001209000 A JP 2001209000A JP 2000017881 A JP2000017881 A JP 2000017881A JP 2000017881 A JP2000017881 A JP 2000017881A JP 2001209000 A JP2001209000 A JP 2001209000A
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- JP
- Japan
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- nose
- observer
- image
- display device
- observation direction
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 快適に装着できる小型・軽量の映像表示装置
を提供する。 【解決手段】 表示部(1)に表示された映像を、プリズ
ム(5)が虚像として観察者の眼に導く。鼻当て部(4L,4R)
は観察者の鼻で支持され、テンプル(3L,3R)は観察者の
耳で支持されて、プリズム(5)等が眼前で保持される。
アーム(4a)と軸(2a)から成る回動機構が、鼻当て部(4L,
4R)を観察方向の左右に回動可能に支持することで、鼻
当て部(4L,4R)での支持力が観察方向の左右に略均等な
抗力となる。
を提供する。 【解決手段】 表示部(1)に表示された映像を、プリズ
ム(5)が虚像として観察者の眼に導く。鼻当て部(4L,4R)
は観察者の鼻で支持され、テンプル(3L,3R)は観察者の
耳で支持されて、プリズム(5)等が眼前で保持される。
アーム(4a)と軸(2a)から成る回動機構が、鼻当て部(4L,
4R)を観察方向の左右に回動可能に支持することで、鼻
当て部(4L,4R)での支持力が観察方向の左右に略均等な
抗力となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は映像表示装置に関す
るものであり、例えば、ＬＣＤ(liquid crystaldispla
y)に表示した２次元映像を観察者の眼に投影してその拡
大虚像を観察させるＨＭＤ(head mounted display)等と
して好適な頭部装着型の映像表示装置に関するものであ
る。
るものであり、例えば、ＬＣＤ(liquid crystaldispla
y)に表示した２次元映像を観察者の眼に投影してその拡
大虚像を観察させるＨＭＤ(head mounted display)等と
して好適な頭部装着型の映像表示装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】頭部装着型の映像表示装置としては、特
開平８−１６６５５７号公報や特開平８−２４８３４７
号公報で提案されている従来例を挙げることができる。
前者の装置は、表示素子や拡大光学系を眼鏡型フレーム
の片眼側に備えており、後者の装置は、表示素子や拡大
光学系が取り付けられた保持部をヘルメットの外周に締
め付けて装着するように構成されている。
開平８−１６６５５７号公報や特開平８−２４８３４７
号公報で提案されている従来例を挙げることができる。
前者の装置は、表示素子や拡大光学系を眼鏡型フレーム
の片眼側に備えており、後者の装置は、表示素子や拡大
光学系が取り付けられた保持部をヘルメットの外周に締
め付けて装着するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前者の装置のように、
表示素子等を左右の眼のいずれか一方に対応して配置す
ると、左右の重量バランスが悪くなる。左右の重量バラ
ンスが悪い眼鏡型フレームを装着すると、フレームの鼻
当て部から鼻に受ける負荷が左右で異なってしまうた
め、負荷の大きい側の鼻当て部と接する部分が痛くな
る。後者の映像表示装置は、片眼で映像を観察する装置
でありながら左右の重量バランスが良好である。しか
し、表示素子や照明等が大きく重いため、眼鏡のように
簡単かつ快適に装着できないという問題がある。
表示素子等を左右の眼のいずれか一方に対応して配置す
ると、左右の重量バランスが悪くなる。左右の重量バラ
ンスが悪い眼鏡型フレームを装着すると、フレームの鼻
当て部から鼻に受ける負荷が左右で異なってしまうた
め、負荷の大きい側の鼻当て部と接する部分が痛くな
る。後者の映像表示装置は、片眼で映像を観察する装置
でありながら左右の重量バランスが良好である。しか
し、表示素子や照明等が大きく重いため、眼鏡のように
簡単かつ快適に装着できないという問題がある。
【０００４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、快適に装着できる小型・軽量の映像表示
装置を提供することを目的とする。
ものであって、快適に装着できる小型・軽量の映像表示
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、第１の発明の映像表示装置は、映像を表示する表示
手段と、前記映像を虚像として観察者の眼に導く接眼光
学系と、観察者の鼻で支持される鼻当て部と、観察者の
耳，側頭部又は後頭部で支持されるテンプルと、を有す
るとともに、前記接眼光学系を眼前で保持する頭部装着
手段と、前記鼻当て部での支持力が観察方向の左右に略
均等な抗力となるようにする支持力均等手段と、を備え
たことを特徴とする。
に、第１の発明の映像表示装置は、映像を表示する表示
手段と、前記映像を虚像として観察者の眼に導く接眼光
学系と、観察者の鼻で支持される鼻当て部と、観察者の
耳，側頭部又は後頭部で支持されるテンプルと、を有す
るとともに、前記接眼光学系を眼前で保持する頭部装着
手段と、前記鼻当て部での支持力が観察方向の左右に略
均等な抗力となるようにする支持力均等手段と、を備え
たことを特徴とする。
【０００６】第２の発明の映像表示装置は、上記第１の
発明の構成において、前記支持力均等手段が前記鼻当て
部を観察方向の左右に回動可能に支持することを特徴と
する。
発明の構成において、前記支持力均等手段が前記鼻当て
部を観察方向の左右に回動可能に支持することを特徴と
する。
【０００７】第３の発明の映像表示装置は、上記第１の
発明の構成において、前記支持力均等手段が回転モーメ
ントを生じ、その回転モーメントが装置全体の重量によ
る回転モーメントを相殺することにより、観察方向の左
右の重量バランスをとることを特徴とする。
発明の構成において、前記支持力均等手段が回転モーメ
ントを生じ、その回転モーメントが装置全体の重量によ
る回転モーメントを相殺することにより、観察方向の左
右の重量バランスをとることを特徴とする。
【０００８】第４の発明の映像表示装置は、上記第３の
発明の構成において、前記支持力均等手段が前記テンプ
ルに設けられたバネ部であり、前記支持力均等手段で生
じる回転モーメントが前記バネ部の付勢により生じるこ
とを特徴とする。
発明の構成において、前記支持力均等手段が前記テンプ
ルに設けられたバネ部であり、前記支持力均等手段で生
じる回転モーメントが前記バネ部の付勢により生じるこ
とを特徴とする。
【０００９】第５の発明の映像表示装置は、上記第３の
発明の構成において、さらに、前記表示手段に対する電
源の供給又は信号の入力若しくは出力を行うためのケー
ブルと、そのケーブルを前記頭部装着手段に取り付ける
ための取付構造と、を備え、前記ケーブル及び取付構造
が前記支持力均等手段として機能することを特徴とす
る。
発明の構成において、さらに、前記表示手段に対する電
源の供給又は信号の入力若しくは出力を行うためのケー
ブルと、そのケーブルを前記頭部装着手段に取り付ける
ための取付構造と、を備え、前記ケーブル及び取付構造
が前記支持力均等手段として機能することを特徴とす
る。
【００１０】第６の発明の映像表示装置は、映像を表示
する表示手段と、前記映像を虚像として観察者の眼に導
く接眼光学系と、観察者の額で支持される額当て部と、
観察者の耳，側頭部又は後頭部で支持されるテンプル
と、を有するとともに、前記接眼光学系を眼前で保持す
る頭部装着手段と、前記額当て部での支持力が観察方向
の左右に略均等な抗力となるように、前記額当て部を観
察方向の左右に回動可能に支持する支持力均等手段と、
を備えたことを特徴とする。
する表示手段と、前記映像を虚像として観察者の眼に導
く接眼光学系と、観察者の額で支持される額当て部と、
観察者の耳，側頭部又は後頭部で支持されるテンプル
と、を有するとともに、前記接眼光学系を眼前で保持す
る頭部装着手段と、前記額当て部での支持力が観察方向
の左右に略均等な抗力となるように、前記額当て部を観
察方向の左右に回動可能に支持する支持力均等手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した映像表示
装置を、図面を参照しつつ説明する。なお、実施の形態
等の相互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を
付して重複説明を適宜省略する。
装置を、図面を参照しつつ説明する。なお、実施の形態
等の相互で同一の部分や相当する部分には同一の符号を
付して重複説明を適宜省略する。
【００１２】《第１の実施の形態(図１〜図６)》図１
に、第１の実施の形態の外観構成を示す。この映像表示
装置は、表示部(1)，レンズフレーム(2)，左右一対のテ
ンプル(3L,3R)，左右一対の鼻当て部(4L,4R)，アーム(4
a)，プリズム(5)，補助プリズム(6)，眼鏡レンズ(7)，
ケーブル(8)等を備えている。表示部(1)は映像を表示す
る表示手段であり、プリズム(5)はその映像を虚像とし
て観察者の眼に導く接眼光学系である。ケーブル(8)は
電源や映像信号を供給する手段(不図示)に接続されてお
り、表示部(1)に対する電源の供給や電気信号の入力又
は出力はケーブル(8)を介して行われる。
に、第１の実施の形態の外観構成を示す。この映像表示
装置は、表示部(1)，レンズフレーム(2)，左右一対のテ
ンプル(3L,3R)，左右一対の鼻当て部(4L,4R)，アーム(4
a)，プリズム(5)，補助プリズム(6)，眼鏡レンズ(7)，
ケーブル(8)等を備えている。表示部(1)は映像を表示す
る表示手段であり、プリズム(5)はその映像を虚像とし
て観察者の眼に導く接眼光学系である。ケーブル(8)は
電源や映像信号を供給する手段(不図示)に接続されてお
り、表示部(1)に対する電源の供給や電気信号の入力又
は出力はケーブル(8)を介して行われる。
【００１３】図１から明らかなように、レンズフレーム
(2)，テンプル(3L,3R)，鼻当て部(4L,4R)等は、眼鏡型
フレームを構成している。この眼鏡型フレームは、鼻当
て部(4L,4R)が観察者の鼻で支持され、テンプル(3L,3R)
が観察者の耳で支持されるように構成されており、プリ
ズム(5)等を眼前で保持する頭部装着手段として機能す
る。レンズフレーム(2)の中央には、観察者側に突出す
るように軸(2a)が設けられており、この軸(2a)等から成
る後述の回動機構を介して、レンズフレーム(2)と鼻当
て部(4L,4R)とが結合している。
(2)，テンプル(3L,3R)，鼻当て部(4L,4R)等は、眼鏡型
フレームを構成している。この眼鏡型フレームは、鼻当
て部(4L,4R)が観察者の鼻で支持され、テンプル(3L,3R)
が観察者の耳で支持されるように構成されており、プリ
ズム(5)等を眼前で保持する頭部装着手段として機能す
る。レンズフレーム(2)の中央には、観察者側に突出す
るように軸(2a)が設けられており、この軸(2a)等から成
る後述の回動機構を介して、レンズフレーム(2)と鼻当
て部(4L,4R)とが結合している。
【００１４】レンズフレーム(2)の右眼に対応する部分
にはプリズム(5)及び補助プリズム(6)が固定されてお
り、左眼に対応する部分には眼鏡レンズ(7)が固定され
ている。プリズム(5)及び補助プリズム(6)と眼鏡レンズ
(7)とは、共に透明な光学材料から成る平板で構成され
ている。ただし、観察者の左右眼の視力にそれぞれ対応
したパワーを有する構成としてもよい。映像表示は、右
眼側に設けられた表示光学系により行われる。その表示
光学系の縦断面構造を図２に示す。表示光学系は、表示
部(1)とプリズム(5)とで構成されている。表示部(1)
は、透過型のＬＣＤ(1c)と、ＬＣＤ(1c)を照明するため
の３色発光(例えば３原色ＲＧＢ)のＬＥＤ(1a)と、照明
用のレンズ(1b)と、から成っている。また、プリズム
(5)の面(5a)には、回折光学素子(ＨＯＥ：Holographic
Optical Element)が設けられている。
にはプリズム(5)及び補助プリズム(6)が固定されてお
り、左眼に対応する部分には眼鏡レンズ(7)が固定され
ている。プリズム(5)及び補助プリズム(6)と眼鏡レンズ
(7)とは、共に透明な光学材料から成る平板で構成され
ている。ただし、観察者の左右眼の視力にそれぞれ対応
したパワーを有する構成としてもよい。映像表示は、右
眼側に設けられた表示光学系により行われる。その表示
光学系の縦断面構造を図２に示す。表示光学系は、表示
部(1)とプリズム(5)とで構成されている。表示部(1)
は、透過型のＬＣＤ(1c)と、ＬＣＤ(1c)を照明するため
の３色発光(例えば３原色ＲＧＢ)のＬＥＤ(1a)と、照明
用のレンズ(1b)と、から成っている。また、プリズム
(5)の面(5a)には、回折光学素子(ＨＯＥ：Holographic
Optical Element)が設けられている。
【００１５】ＬＣＤ(1c)に表示された映像は、レンズ(1
b)を介してＬＥＤ(1a)で照明される。ＬＣＤ(1c)から射
出した映像光はプリズム(5)に端面から入射し、面(5a)
に設けられているＨＯＥによって観察者の眼{図２中の
瞳(EP)に相当する。}に虚像として導かれる。なお、透
過型のＬＣＤ(1c)の代わりに反射型のＬＣＤやＥＬ素子
(electro luminescence element)等のディスプレイを用
いてもよく、また、ＨＯＥを有するプリズム(5)の代わ
りに凹面鏡やレンズ等の光学系を用いてもよい。
b)を介してＬＥＤ(1a)で照明される。ＬＣＤ(1c)から射
出した映像光はプリズム(5)に端面から入射し、面(5a)
に設けられているＨＯＥによって観察者の眼{図２中の
瞳(EP)に相当する。}に虚像として導かれる。なお、透
過型のＬＣＤ(1c)の代わりに反射型のＬＣＤやＥＬ素子
(electro luminescence element)等のディスプレイを用
いてもよく、また、ＨＯＥを有するプリズム(5)の代わ
りに凹面鏡やレンズ等の光学系を用いてもよい。
【００１６】図３に、鼻当て部(4L,4R)とアーム(4a)を
示す。観察者の鼻に接触して支持される２つの鼻当て部
(4L,4R)は、Ｕ字形状のアーム(4a)に固定されている。
アーム(4a)には回転支持用の穴(4b)が形成されており、
この穴(4b)に前記軸(2a，図１)が回動可能に嵌合する。
軸(2a)と穴(4b)との嵌合により鼻当て部(4L,4R)とレン
ズフレーム(2)とが結合状態となり、アーム(4a)及び軸
(2a)から成る回動機構により鼻当て部(4L,4R)が軸(2a)
を中心とした左右に回動自在となる。この回動の回転角
は、正規の位置から±１５度に制限される。したがっ
て、鼻当て部(4L,4R)がむやみに回転しないため、鼻当
て部(4L,4R)の回動がフレーム装着時の障害になること
はない。
示す。観察者の鼻に接触して支持される２つの鼻当て部
(4L,4R)は、Ｕ字形状のアーム(4a)に固定されている。
アーム(4a)には回転支持用の穴(4b)が形成されており、
この穴(4b)に前記軸(2a，図１)が回動可能に嵌合する。
軸(2a)と穴(4b)との嵌合により鼻当て部(4L,4R)とレン
ズフレーム(2)とが結合状態となり、アーム(4a)及び軸
(2a)から成る回動機構により鼻当て部(4L,4R)が軸(2a)
を中心とした左右に回動自在となる。この回動の回転角
は、正規の位置から±１５度に制限される。したがっ
て、鼻当て部(4L,4R)がむやみに回転しないため、鼻当
て部(4L,4R)の回動がフレーム装着時の障害になること
はない。
【００１７】アーム(4a)及び軸(2a)から成る回動機構は
支持力均等手段として機能し、この回動機構により、鼻
当て部(4L,4R)での支持力が観察方向の左右に略均等な
抗力となる。つまり、鼻当て部(4L,4R)が観察方向の左
右に回動可能に支持されているため、鼻当て部(4L,4R)
を中心とした装置重量による回転モーメントが鼻当て部
(4L,4R)に伝達されず、したがって装置の重量バランス
が悪くても、鼻当て部(4L,4R)にかかる左右の負荷が略
均等になる。鼻当て部(4L,4R)にかかる左右の負荷が略
均等になることで、鼻当て部(4L,4R)から鼻の左右にか
かる力が略均等になる。鼻の左又は右に局部的な負荷が
かからなくなるため、観察者の鼻が痛くなることはな
い。また、鼻当て部(4L,4R)を鼻に押し当てた後にレン
ズフレーム(2)位置を回動調整することができるため、
観察者の鼻の形状に影響されることなく、観察者眼の位
置を瞳(EP，図２)に合わせて見やすくすることができ
る。したがって、重量バランスの良い映像表示装置に対
しても上記回動機構は有効である。
支持力均等手段として機能し、この回動機構により、鼻
当て部(4L,4R)での支持力が観察方向の左右に略均等な
抗力となる。つまり、鼻当て部(4L,4R)が観察方向の左
右に回動可能に支持されているため、鼻当て部(4L,4R)
を中心とした装置重量による回転モーメントが鼻当て部
(4L,4R)に伝達されず、したがって装置の重量バランス
が悪くても、鼻当て部(4L,4R)にかかる左右の負荷が略
均等になる。鼻当て部(4L,4R)にかかる左右の負荷が略
均等になることで、鼻当て部(4L,4R)から鼻の左右にか
かる力が略均等になる。鼻の左又は右に局部的な負荷が
かからなくなるため、観察者の鼻が痛くなることはな
い。また、鼻当て部(4L,4R)を鼻に押し当てた後にレン
ズフレーム(2)位置を回動調整することができるため、
観察者の鼻の形状に影響されることなく、観察者眼の位
置を瞳(EP，図２)に合わせて見やすくすることができ
る。したがって、重量バランスの良い映像表示装置に対
しても上記回動機構は有効である。
【００１８】次に、第１の実施の形態に係る映像表示装
置の重量バランスを説明する。図５に、側方から見た装
置装着状態における重量バランスを示す。第１の実施の
形態に係る映像表示装置を装着すると、各部にかかる力
の釣合とモーメントの釣合から、以下の式(i),(ii)が成
立する。 Ｍ＝Ａ＋Ｂ …(i) Ａ・Ｌa＝Ｂ・Ｌb …(ii) ただし、 Ｍ：装置全体の重量、 Ａ：鼻当て部(4L,4R)での抗力、 Ｂ：テンプル(3L,3R)の耳掛け部(P3)での抗力、 Ｌa：装置全体の重心から鼻当て部(4L,4R)までの距離、 Ｌb：装置全体の重心から耳掛け部(P3)までの距離、 である。
置の重量バランスを説明する。図５に、側方から見た装
置装着状態における重量バランスを示す。第１の実施の
形態に係る映像表示装置を装着すると、各部にかかる力
の釣合とモーメントの釣合から、以下の式(i),(ii)が成
立する。 Ｍ＝Ａ＋Ｂ …(i) Ａ・Ｌa＝Ｂ・Ｌb …(ii) ただし、 Ｍ：装置全体の重量、 Ａ：鼻当て部(4L,4R)での抗力、 Ｂ：テンプル(3L,3R)の耳掛け部(P3)での抗力、 Ｌa：装置全体の重心から鼻当て部(4L,4R)までの距離、 Ｌb：装置全体の重心から耳掛け部(P3)までの距離、 である。
【００１９】図６に、正面から見た装置装着状態におけ
る重量バランスを示す。第１の実施の形態に係る映像表
示装置を装着すると、各部にかかる力の釣合とモーメン
トの釣合から、以下の式(iii),(iv)が成立する。 Ｍ＝Ａ＋ＢR−ＢL …(iii) ｂ(ＢR＋ＢL)＝Ｍ・ＬM …(iv) ただし、 Ａ／２：左右の各鼻当て部(4L,4R)での抗力、 ＢL,ＢR：左右の各耳掛け部(P3)での抗力、 ＬM：重心から中心位置(P0)までの距離、 ａ：鼻当て部(4L,4R)から中心位置(P0)までの距離、
ｂ：テンプル(3L,3R)から中心位置(P0)までの距離、で
ある。
る重量バランスを示す。第１の実施の形態に係る映像表
示装置を装着すると、各部にかかる力の釣合とモーメン
トの釣合から、以下の式(iii),(iv)が成立する。 Ｍ＝Ａ＋ＢR−ＢL …(iii) ｂ(ＢR＋ＢL)＝Ｍ・ＬM …(iv) ただし、 Ａ／２：左右の各鼻当て部(4L,4R)での抗力、 ＢL,ＢR：左右の各耳掛け部(P3)での抗力、 ＬM：重心から中心位置(P0)までの距離、 ａ：鼻当て部(4L,4R)から中心位置(P0)までの距離、
ｂ：テンプル(3L,3R)から中心位置(P0)までの距離、で
ある。
【００２０】式(i)〜(iv)から、鼻当て部(4L,4R)と耳掛
け部(P3)にかかる負荷を求めることができる。例えば、
Ｍ＝５０(ｇ)，Ｌa＝５(ｍｍ)，Ｌb＝８５(ｍｍ)，ＬM
＝１０(ｍｍ)，ａ＝７(ｍｍ)，ｂ＝７５(ｍｍ)とする
と、Ａ／２＝２３．６(ｇ)，Ｂ R＝４．８(ｇ)，ＢL＝
１．９(ｇ)となる。
け部(P3)にかかる負荷を求めることができる。例えば、
Ｍ＝５０(ｇ)，Ｌa＝５(ｍｍ)，Ｌb＝８５(ｍｍ)，ＬM
＝１０(ｍｍ)，ａ＝７(ｍｍ)，ｂ＝７５(ｍｍ)とする
と、Ａ／２＝２３．６(ｇ)，Ｂ R＝４．８(ｇ)，ＢL＝
１．９(ｇ)となる。
【００２１】図３に示すように、アーム(4a)が左右にバ
ランスのとれた位置{つまり穴(4b)の位置}で支持される
場合には、鼻当て部(4L,4R)等に上記負荷がかかること
になる。図４に示すように、回動の中心となる穴(4b)の
位置がずれてアーム(4a)のバランスがくずれていると、
鼻当て部(4L,4R)等にかかる負荷が左右で異なってしま
い、支持力は均等でなくなる。その場合、各部にかかる
力の釣合とモーメントの釣合から、以下の式(v),(vi)が
成立する。 Ｄ＋Ｅ＝Ａ’ …(v) Ｄ・ｄ＝Ｅ・ｅ …(vi) ただし、 Ｄ：鼻当て部(4R)での抗力、 Ｅ：鼻当て部(4L)での抗力、 ｄ：鼻当て部(4R)から中心位置(P0)までの距離、 ｅ：鼻当て部(4L)から中心位置(P0)までの距離、 である。
ランスのとれた位置{つまり穴(4b)の位置}で支持される
場合には、鼻当て部(4L,4R)等に上記負荷がかかること
になる。図４に示すように、回動の中心となる穴(4b)の
位置がずれてアーム(4a)のバランスがくずれていると、
鼻当て部(4L,4R)等にかかる負荷が左右で異なってしま
い、支持力は均等でなくなる。その場合、各部にかかる
力の釣合とモーメントの釣合から、以下の式(v),(vi)が
成立する。 Ｄ＋Ｅ＝Ａ’ …(v) Ｄ・ｄ＝Ｅ・ｅ …(vi) ただし、 Ｄ：鼻当て部(4R)での抗力、 Ｅ：鼻当て部(4L)での抗力、 ｄ：鼻当て部(4R)から中心位置(P0)までの距離、 ｅ：鼻当て部(4L)から中心位置(P0)までの距離、 である。
【００２２】鼻の左右にかかる負荷のバランスにおい
て、鼻の一方の側にかかる負荷が他方の側にかかる負荷
のβ倍まで許容できるとすれば、以下の式(vii)が成立
する。式(vi)と式(vii)から、以下の式(viii)が成立
し、式(viii)を変形すると式(viii')が得られる。式(vi
ii')から分かるように、例えばβ＝２程度とすれば左右
の距離比を２対１〜１対２程度に抑えることができる。 Ｅ／β≦Ｄ≦β・Ｅ …(vii) Ｅ／β≦Ｅ・(ｅ／ｄ)≦Ｅ・β …(viii) １／β≦ｅ／ｄ≦β …(viii')
て、鼻の一方の側にかかる負荷が他方の側にかかる負荷
のβ倍まで許容できるとすれば、以下の式(vii)が成立
する。式(vi)と式(vii)から、以下の式(viii)が成立
し、式(viii)を変形すると式(viii')が得られる。式(vi
ii')から分かるように、例えばβ＝２程度とすれば左右
の距離比を２対１〜１対２程度に抑えることができる。 Ｅ／β≦Ｄ≦β・Ｅ …(vii) Ｅ／β≦Ｅ・(ｅ／ｄ)≦Ｅ・β …(viii) １／β≦ｅ／ｄ≦β …(viii')
【００２３】《比較例(図２０，図２１)》ここで、一般
的な眼鏡型フレームで構成された映像表示装置を比較例
として挙げ、その重量バランスを説明する。図２０に、
側方から見た装置装着状態における重量バランスを示
す。この比較例を構成している鼻当て部(9L,9R)はレン
ズフレーム(2)に固定されており、鼻当て部(9L,9R)とレ
ンズフレーム(2)との相対的な位置関係は一定に保たれ
ている。この映像表示装置を装着すると、各部にかかる
力の釣合とモーメントの釣合から、以下の式,が成
立する。 Ｍ＝Ａ＋Ｂ … Ａ・Ｌa＝Ｂ・Ｌb … ただし、 Ｍ：装置全体の重量、 Ａ：鼻当て部(9L,9R)での抗力、 Ｂ：テンプル(3L,3R)の耳掛け部(P3)での抗力、 Ｌa：装置全体の重心から鼻当て部(9L,9R)までの距離、 Ｌb：装置全体の重心から耳掛け部(P3)までの距離、 である。
的な眼鏡型フレームで構成された映像表示装置を比較例
として挙げ、その重量バランスを説明する。図２０に、
側方から見た装置装着状態における重量バランスを示
す。この比較例を構成している鼻当て部(9L,9R)はレン
ズフレーム(2)に固定されており、鼻当て部(9L,9R)とレ
ンズフレーム(2)との相対的な位置関係は一定に保たれ
ている。この映像表示装置を装着すると、各部にかかる
力の釣合とモーメントの釣合から、以下の式,が成
立する。 Ｍ＝Ａ＋Ｂ … Ａ・Ｌa＝Ｂ・Ｌb … ただし、 Ｍ：装置全体の重量、 Ａ：鼻当て部(9L,9R)での抗力、 Ｂ：テンプル(3L,3R)の耳掛け部(P3)での抗力、 Ｌa：装置全体の重心から鼻当て部(9L,9R)までの距離、 Ｌb：装置全体の重心から耳掛け部(P3)までの距離、 である。
【００２４】図２１に、正面から見た装置装着状態にお
ける重量バランスを示す。この比較例の映像表示装置を
装着すると、各部にかかる力の釣合とモーメントの釣合
から、以下の式,が成立する。 Ｍ＝Ａ＋Ｂ＝ＡR＋ＡL−ＢR＋ＢL … ａ(ＡR−ＡL)＋ｂ(ＢR＋ＢL)＝Ｍ・ＬM … ただし、 ＡL,ＡR：左右の各鼻当て部(9L,9R)での抗力、 ＢL,ＢR：左右の各耳掛け部(P3)での抗力、 ＬM：重心から中心位置(P0)までの距離、 ａ：鼻当て部(9L,9R)から中心位置(P0)までの距離、 ｂ：テンプル(3L,3R)から中心位置(P0)までの距離、 である。
ける重量バランスを示す。この比較例の映像表示装置を
装着すると、各部にかかる力の釣合とモーメントの釣合
から、以下の式,が成立する。 Ｍ＝Ａ＋Ｂ＝ＡR＋ＡL−ＢR＋ＢL … ａ(ＡR−ＡL)＋ｂ(ＢR＋ＢL)＝Ｍ・ＬM … ただし、 ＡL,ＡR：左右の各鼻当て部(9L,9R)での抗力、 ＢL,ＢR：左右の各耳掛け部(P3)での抗力、 ＬM：重心から中心位置(P0)までの距離、 ａ：鼻当て部(9L,9R)から中心位置(P0)までの距離、 ｂ：テンプル(3L,3R)から中心位置(P0)までの距離、 である。
【００２５】式〜から以下の式が得られる。ここ
で、ＢR≦Ｂ，ＡR≦Ａであるので、以下の式,が成
立する。 ＡR＝{Ｍ・ＬM−ｂ(２・ＢR−Ｂ)＋ａ・Ａ}／(２・ａ) … {Ｍ・ＬM−ｂ(２・Ｂ−Ｂ)＋ａ・Ａ}／(２・ａ)≦ＡR≦Ａ … {Ｍ・ＬM＋ｂ・Ｂ−ａ・Ａ}／(２・ａ)≦ＢR≦Ｂ …
で、ＢR≦Ｂ，ＡR≦Ａであるので、以下の式,が成
立する。 ＡR＝{Ｍ・ＬM−ｂ(２・ＢR−Ｂ)＋ａ・Ａ}／(２・ａ) … {Ｍ・ＬM−ｂ(２・Ｂ−Ｂ)＋ａ・Ａ}／(２・ａ)≦ＡR≦Ａ … {Ｍ・ＬM＋ｂ・Ｂ−ａ・Ａ}／(２・ａ)≦ＢR≦Ｂ …
【００２６】例えば、Ｍ＝５０(ｇ)，Ｌa＝５(ｍｍ)，
Ｌb＝８５(ｍｍ)，ＬM＝１０(ｍｍ)，ａ＝７(ｍｍ)，ｂ
＝７５(ｍｍ)とすると、Ａ＝４７．２(ｇ)，Ｂ＝２．８
(ｇ)，４４．３≦ＡR≦４７．２(ｇ)，２．５≦ＢR≦
２．８(ｇ)である。したがって、ＢR＝２．８(ｇ)とす
ると、ＡR＝４４．３(ｇ)、ＡL＝２．９(ｇ)、ＢL＝０
(ｇ)となる。このように鼻当て部(9L,9R)での抗力が左
右で大きく異なると装置の装着感が悪くなり、これを長
時間にわたって装着すると鼻が痛くなる。
Ｌb＝８５(ｍｍ)，ＬM＝１０(ｍｍ)，ａ＝７(ｍｍ)，ｂ
＝７５(ｍｍ)とすると、Ａ＝４７．２(ｇ)，Ｂ＝２．８
(ｇ)，４４．３≦ＡR≦４７．２(ｇ)，２．５≦ＢR≦
２．８(ｇ)である。したがって、ＢR＝２．８(ｇ)とす
ると、ＡR＝４４．３(ｇ)、ＡL＝２．９(ｇ)、ＢL＝０
(ｇ)となる。このように鼻当て部(9L,9R)での抗力が左
右で大きく異なると装置の装着感が悪くなり、これを長
時間にわたって装着すると鼻が痛くなる。
【００２７】《第２の実施の形態(図７〜図９)》図７
に、第２の実施の形態の外観構成を示す。この映像表示
装置の特徴は、右側のテンプル(3R)の端部にバネ部(3a)
を有する点にある。このバネ部(3a)は、観察者の側頭部
をほぼ水平方向に付勢するように屈曲している。つま
り、装置の非装着状態ではバネ部(3a)の先端が観察者の
側頭部側に近づくように捩れており、装着すると捩れが
戻されて側頭部との接触位置で抗力を生じる構成になっ
ている。したがって、この眼鏡型フレームでは、鼻当て
部(9L,9R)が観察者の鼻で支持されるとともに、テンプ
ル(3L,3R)が観察者の耳及び側頭部で支持されることに
なる{なお、バネ部(3a)による押圧方向を変えて、テン
プル(3L,3R)が後頭部で支持される構成にしてもよ
い。}。
に、第２の実施の形態の外観構成を示す。この映像表示
装置の特徴は、右側のテンプル(3R)の端部にバネ部(3a)
を有する点にある。このバネ部(3a)は、観察者の側頭部
をほぼ水平方向に付勢するように屈曲している。つま
り、装置の非装着状態ではバネ部(3a)の先端が観察者の
側頭部側に近づくように捩れており、装着すると捩れが
戻されて側頭部との接触位置で抗力を生じる構成になっ
ている。したがって、この眼鏡型フレームでは、鼻当て
部(9L,9R)が観察者の鼻で支持されるとともに、テンプ
ル(3L,3R)が観察者の耳及び側頭部で支持されることに
なる{なお、バネ部(3a)による押圧方向を変えて、テン
プル(3L,3R)が後頭部で支持される構成にしてもよ
い。}。
【００２８】前記比較例(図２０，図２１)と同様、鼻当
て部(9L,9R)はレンズフレーム(2)に固定されており、鼻
当て部(9L,9R)とレンズフレーム(2)との相対的な位置関
係は一定に保たれている(後述する第３〜第５の実施の
形態も同様である。)。また、前記第１の実施の形態(図
１)では右側のテンプル(3R)の端部から装置外に取り出
されていたケーブル(8)を、本実施の形態ではレンズフ
レーム(2)の左上端から装置外に取り出す構成になって
いる。
て部(9L,9R)はレンズフレーム(2)に固定されており、鼻
当て部(9L,9R)とレンズフレーム(2)との相対的な位置関
係は一定に保たれている(後述する第３〜第５の実施の
形態も同様である。)。また、前記第１の実施の形態(図
１)では右側のテンプル(3R)の端部から装置外に取り出
されていたケーブル(8)を、本実施の形態ではレンズフ
レーム(2)の左上端から装置外に取り出す構成になって
いる。
【００２９】本実施の形態では、バネ部(3a)が支持力均
等手段として機能し、このバネ部(3a)により、鼻当て部
(9L,9R)での支持力が観察方向の左右に略均等な抗力と
なる。つまり、バネ部(3a)の付勢により回転モーメント
が生じ、その回転モーメントが装置全体の重量による回
転モーメントを相殺することにより、観察方向の左右の
重量バランスをとる。その結果、鼻当て部(9L,9R)にか
かる左右の負荷が略均等になり、鼻当て部(9L,9R)から
鼻の左右にかかる力が略均等になる。鼻の左又は右に局
部的な負荷がかからなくなるため、観察者の鼻が痛くな
ることはない。また、バネ部(3a)による回転モーメント
は左右の中心位置(P0，図９)から遠い位置で生じるた
め、バネ部(3a)の付勢力は小さくてもよく、したがって
バネ部(3a)と接触する位置で頭部が痛くなることもな
い。なお、重量バランスをとるために重量を増やす必要
がないので、鼻にかかる負荷はより小さいもので済む。
等手段として機能し、このバネ部(3a)により、鼻当て部
(9L,9R)での支持力が観察方向の左右に略均等な抗力と
なる。つまり、バネ部(3a)の付勢により回転モーメント
が生じ、その回転モーメントが装置全体の重量による回
転モーメントを相殺することにより、観察方向の左右の
重量バランスをとる。その結果、鼻当て部(9L,9R)にか
かる左右の負荷が略均等になり、鼻当て部(9L,9R)から
鼻の左右にかかる力が略均等になる。鼻の左又は右に局
部的な負荷がかからなくなるため、観察者の鼻が痛くな
ることはない。また、バネ部(3a)による回転モーメント
は左右の中心位置(P0，図９)から遠い位置で生じるた
め、バネ部(3a)の付勢力は小さくてもよく、したがって
バネ部(3a)と接触する位置で頭部が痛くなることもな
い。なお、重量バランスをとるために重量を増やす必要
がないので、鼻にかかる負荷はより小さいもので済む。
【００３０】次に、第２の実施の形態に係る映像表示装
置の重量バランスを説明する。図８に、側方から見た装
置装着状態における重量バランスを示す。第２の実施の
形態に係る映像表示装置を装着すると、各部にかかる力
の釣合とモーメントの釣合から、前記第１の実施の形態
(図５)と同様、前記式(i),(ii)が成立する。
置の重量バランスを説明する。図８に、側方から見た装
置装着状態における重量バランスを示す。第２の実施の
形態に係る映像表示装置を装着すると、各部にかかる力
の釣合とモーメントの釣合から、前記第１の実施の形態
(図５)と同様、前記式(i),(ii)が成立する。
【００３１】図９に、正面から見た装置装着状態におけ
る重量バランスを示す。第２の実施の形態に係る映像表
示装置を装着すると、各部にかかる力の釣合とモーメン
トの釣合から、以下の式(iii),(ix)が成立する。 Ｍ＝Ａ＋ＢR−ＢL …(iii) ｂ(ＢR＋ＢL)＋Ｃ・ｃ＝Ｍ・ＬM …(ix) ただし、 Ａ／２：左右の各鼻当て部(9L,9R)での抗力、 ＢL,ＢR：左右の各耳掛け部(P3)での抗力、 Ｃ：バネ部(3a)に対する抗力{逆向きの抗力Ｃがテンプ
ル(3L)で生じる。}、 ＬM：重心から中心位置(P0)までの距離、 ａ：鼻当て部(9L,9R)から中心位置(P0)までの距離、 ｂ：テンプル(3L,3R)から中心位置(P0)までの距離、 ｃ：バネ部(3a)の作用点から中心位置(P0)までの距離、 である。
る重量バランスを示す。第２の実施の形態に係る映像表
示装置を装着すると、各部にかかる力の釣合とモーメン
トの釣合から、以下の式(iii),(ix)が成立する。 Ｍ＝Ａ＋ＢR−ＢL …(iii) ｂ(ＢR＋ＢL)＋Ｃ・ｃ＝Ｍ・ＬM …(ix) ただし、 Ａ／２：左右の各鼻当て部(9L,9R)での抗力、 ＢL,ＢR：左右の各耳掛け部(P3)での抗力、 Ｃ：バネ部(3a)に対する抗力{逆向きの抗力Ｃがテンプ
ル(3L)で生じる。}、 ＬM：重心から中心位置(P0)までの距離、 ａ：鼻当て部(9L,9R)から中心位置(P0)までの距離、 ｂ：テンプル(3L,3R)から中心位置(P0)までの距離、 ｃ：バネ部(3a)の作用点から中心位置(P0)までの距離、 である。
【００３２】式(i)〜(iii),(ix)から、鼻当て部(9L,9R)
と耳掛け部(P3)にかかる負荷を求めることができる。例
えば、Ｍ＝５０(ｇ)，Ｌa＝５(ｍｍ)，Ｌb＝８５(ｍ
ｍ)，Ｌ M＝１０(ｍｍ)，ａ＝７(ｍｍ)，ｂ＝７５(ｍ
ｍ)，ｃ＝２０(ｍｍ)，Ｃ＝１４．５(ｇ)とすると、Ａ
／２＝２３．６(ｇ)，ＢR＝４．８(ｇ)，ＢL＝１．９
(ｇ)となる。このように、テンプル(3R)のバネ部(3a)の
付勢力Ｃによって回転モーメントが生じ、装置全体の重
量による回転モーメントを相殺する。その結果、鼻にか
かる負荷が左右略均等になる。
と耳掛け部(P3)にかかる負荷を求めることができる。例
えば、Ｍ＝５０(ｇ)，Ｌa＝５(ｍｍ)，Ｌb＝８５(ｍ
ｍ)，Ｌ M＝１０(ｍｍ)，ａ＝７(ｍｍ)，ｂ＝７５(ｍ
ｍ)，ｃ＝２０(ｍｍ)，Ｃ＝１４．５(ｇ)とすると、Ａ
／２＝２３．６(ｇ)，ＢR＝４．８(ｇ)，ＢL＝１．９
(ｇ)となる。このように、テンプル(3R)のバネ部(3a)の
付勢力Ｃによって回転モーメントが生じ、装置全体の重
量による回転モーメントを相殺する。その結果、鼻にか
かる負荷が左右略均等になる。
【００３３】《第３の実施の形態(図１０〜図１２)》図
１０に、第３の実施の形態の外観構成を示す。この映像
表示装置の特徴は、は、右側のテンプル(3R)の端部にバ
ネ部(3b)を有する点にある。このバネ部(3b)は、観察者
の右耳を下方に付勢するように屈曲している。つまり、
装置の非装着状態ではバネ部(3b)の端部が観察者の右耳
に近づくように下方に曲げられており、装着すると曲げ
が戻されて右耳との接触位置で抗力を生じる構成になっ
ている。バネ部(3b)の曲げによりテンプル(3R)は確実に
耳に当たり、バネ部(3b)がない状態よりも大きな抗力を
得られる。なお、前記第１の実施の形態(図１)では右側
のテンプル(3R)の端部から装置外に取り出されていたケ
ーブル(8)を、本実施の形態では左側のテンプル(3L)の
端部から装置外に取り出す構成になっている。
１０に、第３の実施の形態の外観構成を示す。この映像
表示装置の特徴は、は、右側のテンプル(3R)の端部にバ
ネ部(3b)を有する点にある。このバネ部(3b)は、観察者
の右耳を下方に付勢するように屈曲している。つまり、
装置の非装着状態ではバネ部(3b)の端部が観察者の右耳
に近づくように下方に曲げられており、装着すると曲げ
が戻されて右耳との接触位置で抗力を生じる構成になっ
ている。バネ部(3b)の曲げによりテンプル(3R)は確実に
耳に当たり、バネ部(3b)がない状態よりも大きな抗力を
得られる。なお、前記第１の実施の形態(図１)では右側
のテンプル(3R)の端部から装置外に取り出されていたケ
ーブル(8)を、本実施の形態では左側のテンプル(3L)の
端部から装置外に取り出す構成になっている。
【００３４】本実施の形態では、バネ部(3b)が支持力均
等手段として機能し、このバネ部(3b)により、鼻当て部
(9L,9R)での支持力が観察方向の左右に略均等な抗力と
なる。つまり、バネ部(3b)の付勢により回転モーメント
が生じ、その回転モーメントが装置全体の重量による回
転モーメントを相殺することにより、観察方向の左右の
重量バランスをとる。その結果、鼻当て部(9L,9R)にか
かる左右の負荷が略均等になり、鼻当て部(9L,9R)から
鼻の左右にかかる力が略均等になる。鼻の左又は右に局
部的な負荷がかからなくなるため、観察者の鼻が痛くな
ることはない。また、バネ部(3b)による回転モーメント
は左右の中心位置(P0，図１２)から遠い位置で生じるた
め、バネ部(3b)の付勢力は小さくてもよく、したがって
バネ部(3b)と接触する位置で頭部が痛くなることもな
い。なお、重量バランスをとるために重量を増やす必要
がないので、鼻にかかる負荷はより小さいもので済む。
等手段として機能し、このバネ部(3b)により、鼻当て部
(9L,9R)での支持力が観察方向の左右に略均等な抗力と
なる。つまり、バネ部(3b)の付勢により回転モーメント
が生じ、その回転モーメントが装置全体の重量による回
転モーメントを相殺することにより、観察方向の左右の
重量バランスをとる。その結果、鼻当て部(9L,9R)にか
かる左右の負荷が略均等になり、鼻当て部(9L,9R)から
鼻の左右にかかる力が略均等になる。鼻の左又は右に局
部的な負荷がかからなくなるため、観察者の鼻が痛くな
ることはない。また、バネ部(3b)による回転モーメント
は左右の中心位置(P0，図１２)から遠い位置で生じるた
め、バネ部(3b)の付勢力は小さくてもよく、したがって
バネ部(3b)と接触する位置で頭部が痛くなることもな
い。なお、重量バランスをとるために重量を増やす必要
がないので、鼻にかかる負荷はより小さいもので済む。
【００３５】次に、第３の実施の形態に係る映像表示装
置の重量バランスを説明する。図１１に、側方から見た
装置装着状態における重量バランスを示す。第３の実施
の形態に係る映像表示装置を装着すると、各部にかかる
力の釣合とモーメントの釣合から、前記第１の実施の形
態(図５)と同様、前記式(i),(ii)が成立する。
置の重量バランスを説明する。図１１に、側方から見た
装置装着状態における重量バランスを示す。第３の実施
の形態に係る映像表示装置を装着すると、各部にかかる
力の釣合とモーメントの釣合から、前記第１の実施の形
態(図５)と同様、前記式(i),(ii)が成立する。
【００３６】図１２に、正面から見た装置装着状態にお
ける重量バランスを示す。第３の実施の形態に係る映像
表示装置を装着すると、各部にかかる力の釣合とモーメ
ントの釣合から、第１の実施の形態と同様、以下の式(i
ii),(iv)が成立する。したがって、前記第１の実施の形
態と同様の効果が得られる。 Ｍ＝Ａ＋ＢR−ＢL …(iii) ｂ(ＢR＋ＢL)＝Ｍ・ＬM …(iv) ただし、 Ａ／２：左右の各鼻当て部(9L,9R)での抗力、 ＢL,ＢR：左右の各耳掛け部(P3)での抗力、 ＬM：重心から中心位置(P0)までの距離、 ａ：鼻当て部(9L,9R)から中心位置(P0)までの距離、 ｂ：テンプル(3L,3R)から中心位置(P0)までの距離、 である。
ける重量バランスを示す。第３の実施の形態に係る映像
表示装置を装着すると、各部にかかる力の釣合とモーメ
ントの釣合から、第１の実施の形態と同様、以下の式(i
ii),(iv)が成立する。したがって、前記第１の実施の形
態と同様の効果が得られる。 Ｍ＝Ａ＋ＢR−ＢL …(iii) ｂ(ＢR＋ＢL)＝Ｍ・ＬM …(iv) ただし、 Ａ／２：左右の各鼻当て部(9L,9R)での抗力、 ＢL,ＢR：左右の各耳掛け部(P3)での抗力、 ＬM：重心から中心位置(P0)までの距離、 ａ：鼻当て部(9L,9R)から中心位置(P0)までの距離、 ｂ：テンプル(3L,3R)から中心位置(P0)までの距離、 である。
【００３７】《第４の実施の形態(図１３〜図１５)》図
１３に、第４の実施の形態の外観構成を示す。この映像
表示装置の特徴は、レンズフレーム(2)の左上端にカウ
ンタウエイト(10)を有する点にある。このカウンタウエ
イト(10)は、その重心位置が装置全体の重心位置よりも
遠くに位置している。つまり、左右の中心位置(P0，図
１５)からカウンタウエイト(10)の重心までの距離が、
左右の中心位置(P0)から装置全体の重心までの距離より
も長くなっている。これにより効果的に生じる回転モー
メントで、装置全体の重量による回転モーメントが相殺
される。なお、前記第２の実施の形態(図７)ではレンズ
フレーム(2)の左上端から装置外に取り出されていたケ
ーブル(8)を、本実施の形態ではレンズフレーム(2)の右
上端から装置外に取り出す構成になっている。
１３に、第４の実施の形態の外観構成を示す。この映像
表示装置の特徴は、レンズフレーム(2)の左上端にカウ
ンタウエイト(10)を有する点にある。このカウンタウエ
イト(10)は、その重心位置が装置全体の重心位置よりも
遠くに位置している。つまり、左右の中心位置(P0，図
１５)からカウンタウエイト(10)の重心までの距離が、
左右の中心位置(P0)から装置全体の重心までの距離より
も長くなっている。これにより効果的に生じる回転モー
メントで、装置全体の重量による回転モーメントが相殺
される。なお、前記第２の実施の形態(図７)ではレンズ
フレーム(2)の左上端から装置外に取り出されていたケ
ーブル(8)を、本実施の形態ではレンズフレーム(2)の右
上端から装置外に取り出す構成になっている。
【００３８】本実施の形態では、カウンタウエイト(10)
が支持力均等手段として機能し、このカウンタウエイト
(10)により、鼻当て部(9L,9R)での支持力が観察方向の
左右に略均等な抗力となる。つまり、カウンタウエイト
(10)の重量により回転モーメントが生じ、その回転モー
メントが装置全体の重量による回転モーメントを相殺す
ることにより、観察方向の左右の重量バランスをとる。
その結果、鼻当て部(9L,9R)にかかる左右の負荷が略均
等になり、鼻当て部(9L,9R)から鼻の左右にかかる力が
略均等になる。鼻の左又は右に局部的な負荷がかからな
くなるため、観察者の鼻が痛くなることはない。また、
先に述べたようにカウンタウエイト(10)の重心が装置全
体の重心よりも遠くに位置するため、カウンタウエイト
(10)による回転モーメントは左右の中心位置(P0，図１
５)から遠い位置で生じることになる。したがって、カ
ウンタウエイト(10)は軽くて済み、装置の重量を大きく
増すことなく装置全体の左右の重量バランスを良くする
ことができる。なお、カウンタウエイト(10)の代わりに
小型カメラを用いて、得られた映像に基づく情報を表示
部(1)で表示するようにしてもよい。
が支持力均等手段として機能し、このカウンタウエイト
(10)により、鼻当て部(9L,9R)での支持力が観察方向の
左右に略均等な抗力となる。つまり、カウンタウエイト
(10)の重量により回転モーメントが生じ、その回転モー
メントが装置全体の重量による回転モーメントを相殺す
ることにより、観察方向の左右の重量バランスをとる。
その結果、鼻当て部(9L,9R)にかかる左右の負荷が略均
等になり、鼻当て部(9L,9R)から鼻の左右にかかる力が
略均等になる。鼻の左又は右に局部的な負荷がかからな
くなるため、観察者の鼻が痛くなることはない。また、
先に述べたようにカウンタウエイト(10)の重心が装置全
体の重心よりも遠くに位置するため、カウンタウエイト
(10)による回転モーメントは左右の中心位置(P0，図１
５)から遠い位置で生じることになる。したがって、カ
ウンタウエイト(10)は軽くて済み、装置の重量を大きく
増すことなく装置全体の左右の重量バランスを良くする
ことができる。なお、カウンタウエイト(10)の代わりに
小型カメラを用いて、得られた映像に基づく情報を表示
部(1)で表示するようにしてもよい。
【００３９】次に、第４の実施の形態に係る映像表示装
置の重量バランスを説明する。図１４に、側方から見た
装置装着状態における重量バランスを示す。第４の実施
の形態に係る映像表示装置を装着すると、各部にかかる
力の釣合とモーメントの釣合から、前記第１の実施の形
態(図５)と同様、前記式(i),(ii)が成立する。
置の重量バランスを説明する。図１４に、側方から見た
装置装着状態における重量バランスを示す。第４の実施
の形態に係る映像表示装置を装着すると、各部にかかる
力の釣合とモーメントの釣合から、前記第１の実施の形
態(図５)と同様、前記式(i),(ii)が成立する。
【００４０】図１５に、正面から見た装置装着状態にお
ける重量バランスを示す。第４の実施の形態に係る映像
表示装置を装着すると、各部にかかる力の釣合とモーメ
ントの釣合から、以下の式(x),(xi)が成立する。なお、
カウンタウエイト(10)がテンプル(3L)と略同じ位置にあ
るものとして近似する。 Ｍ＝Ｗ＋Ａ＋ＢR−ＢL …(x) ｂ(ＢR＋ＢL)＋Ｗ・ｂ＝Ｍ・ＬM …(xi) ただし、 Ａ／２：左右の各鼻当て部(9L,9R)での抗力、 ＢL,ＢR：左右の各耳掛け部(P3)での抗力、 ＬM：重心から中心位置(P0)までの距離、 Ｗ：カウンタウエイト(10)の重量、 ａ：鼻当て部(9L,9R)から中心位置(P0)までの距離、 ｂ：テンプル(3L,3R)から中心位置(P0)までの距離、 である。
ける重量バランスを示す。第４の実施の形態に係る映像
表示装置を装着すると、各部にかかる力の釣合とモーメ
ントの釣合から、以下の式(x),(xi)が成立する。なお、
カウンタウエイト(10)がテンプル(3L)と略同じ位置にあ
るものとして近似する。 Ｍ＝Ｗ＋Ａ＋ＢR−ＢL …(x) ｂ(ＢR＋ＢL)＋Ｗ・ｂ＝Ｍ・ＬM …(xi) ただし、 Ａ／２：左右の各鼻当て部(9L,9R)での抗力、 ＢL,ＢR：左右の各耳掛け部(P3)での抗力、 ＬM：重心から中心位置(P0)までの距離、 Ｗ：カウンタウエイト(10)の重量、 ａ：鼻当て部(9L,9R)から中心位置(P0)までの距離、 ｂ：テンプル(3L,3R)から中心位置(P0)までの距離、 である。
【００４１】式(i),(ii),(x),(xi)から、鼻当て部(9L,9
R)と耳掛け部(P3)にかかる負荷を求めることができる。
例えば、Ｍ＝５０(ｇ)，Ｌa＝５(ｍｍ)，Ｌb＝８５(ｍ
ｍ)，ＬM＝１０(ｍｍ)，ａ＝７(ｍｍ)，ｂ＝７５(ｍ
ｍ)，ｃ＝２０(ｍｍ)，Ｗ＝６．７(ｇ)とすると、Ａ／
２＝２３．６(ｇ)，ＢR＝４．８(ｇ)，ＢL＝１．９(ｇ)
となる。このように、装置全体の重量Ｍに対して非常に
軽い重量Ｗのカウンタウエイト(10)で、装置全体の重量
により生じる回転モーメントが相殺される。その結果、
鼻にかかる負荷が左右略均等になる。
R)と耳掛け部(P3)にかかる負荷を求めることができる。
例えば、Ｍ＝５０(ｇ)，Ｌa＝５(ｍｍ)，Ｌb＝８５(ｍ
ｍ)，ＬM＝１０(ｍｍ)，ａ＝７(ｍｍ)，ｂ＝７５(ｍ
ｍ)，ｃ＝２０(ｍｍ)，Ｗ＝６．７(ｇ)とすると、Ａ／
２＝２３．６(ｇ)，ＢR＝４．８(ｇ)，ＢL＝１．９(ｇ)
となる。このように、装置全体の重量Ｍに対して非常に
軽い重量Ｗのカウンタウエイト(10)で、装置全体の重量
により生じる回転モーメントが相殺される。その結果、
鼻にかかる負荷が左右略均等になる。
【００４２】《第５の実施の形態(図１６，図１７)》図
１６に第５の実施の形態の外観構成を示し、図１７にそ
のＸ−Ｘ’線断面構造を示す。レンズフレーム(2)に
は、図１７に示すようにケーブル(8)を取り付けるため
の断面コの字形状の取付構造(2F)が形成されており、こ
のレンズフレーム(2)の取付構造(2F)に包まれるように
してケーブル(8)が保持されている。前述したように、
ケーブル(8)は表示部(1)に対する電源の供給、電気信号
の入・出力等を行うためのものであり、表示部(1)から
取付構造(2F)を通って、左側のテンプル(3L)の端部から
装置外に取り出され、電源や信号供給手段(不図示)に接
続されている。
１６に第５の実施の形態の外観構成を示し、図１７にそ
のＸ−Ｘ’線断面構造を示す。レンズフレーム(2)に
は、図１７に示すようにケーブル(8)を取り付けるため
の断面コの字形状の取付構造(2F)が形成されており、こ
のレンズフレーム(2)の取付構造(2F)に包まれるように
してケーブル(8)が保持されている。前述したように、
ケーブル(8)は表示部(1)に対する電源の供給、電気信号
の入・出力等を行うためのものであり、表示部(1)から
取付構造(2F)を通って、左側のテンプル(3L)の端部から
装置外に取り出され、電源や信号供給手段(不図示)に接
続されている。
【００４３】この映像表示装置の特徴は、ケーブル(8)
及び取付構造(2F)が支持力均等手段として機能する点に
ある。ケーブル(8)は、装置全体の重心位置とは左右に
逆の側から引き出されているため、ケーブル(8)の重量
とそれを保持する取付構造(2F)の重量とが、前記第４の
実施の形態(図１３)のカウンタウエイト(10)と同様に作
用して、鼻当て部(9L,9R)での支持力が観察方向の左右
に略均等な抗力となる。つまり、ケーブル(8)及び取付
構造(2F)の重量により回転モーメントが生じ、その回転
モーメントが装置全体の重量による回転モーメントを相
殺することにより、観察方向の左右の重量バランスをと
る。その結果、鼻当て部(9L,9R)にかかる左右の負荷が
略均等になり、鼻当て部(9L,9R)から鼻の左右にかかる
力が略均等になる。鼻の左又は右に局部的な負荷がかか
らなくなるため、観察者の鼻が痛くなることはない。
及び取付構造(2F)が支持力均等手段として機能する点に
ある。ケーブル(8)は、装置全体の重心位置とは左右に
逆の側から引き出されているため、ケーブル(8)の重量
とそれを保持する取付構造(2F)の重量とが、前記第４の
実施の形態(図１３)のカウンタウエイト(10)と同様に作
用して、鼻当て部(9L,9R)での支持力が観察方向の左右
に略均等な抗力となる。つまり、ケーブル(8)及び取付
構造(2F)の重量により回転モーメントが生じ、その回転
モーメントが装置全体の重量による回転モーメントを相
殺することにより、観察方向の左右の重量バランスをと
る。その結果、鼻当て部(9L,9R)にかかる左右の負荷が
略均等になり、鼻当て部(9L,9R)から鼻の左右にかかる
力が略均等になる。鼻の左又は右に局部的な負荷がかか
らなくなるため、観察者の鼻が痛くなることはない。
【００４４】本実施の形態では、ケーブル(8)及び取付
構造(2F)を支持力均等手段として利用しているので、重
量バランスをとるために装置全体の重量を増やす必要が
ない。したがって、鼻にかかる負荷を最小限に抑えるこ
とができる。なお、ケーブル(8)及び取付構造(2F)が支
持力均等手段としての機能を保持するならば、取付構造
(2F)は眼鏡フレームのどの部分に配置されていてもよ
く、その形状もフック状，筐体状等、必要に応じて選択
すればよい。
構造(2F)を支持力均等手段として利用しているので、重
量バランスをとるために装置全体の重量を増やす必要が
ない。したがって、鼻にかかる負荷を最小限に抑えるこ
とができる。なお、ケーブル(8)及び取付構造(2F)が支
持力均等手段としての機能を保持するならば、取付構造
(2F)は眼鏡フレームのどの部分に配置されていてもよ
く、その形状もフック状，筐体状等、必要に応じて選択
すればよい。
【００４５】《第６の実施の形態(図１８)》図１８に、
第６の実施の形態の外観構成を示す。この映像表示装置
は、筐体(11)，額当て部(12)，テンプル(13)等を備えて
いる。筐体(11)は、映像を表示する左右一対の表示手段
と、その映像を虚像として観察者の眼に導く左右一対の
接眼光学系と、を内蔵している。額当て部(12)及びテン
プル(13)は、筐体(11)を眼前で保持する頭部装着手段と
して機能する。そして、この映像表示装置を観察者の頭
部に装着すると、額当て部(12)は観察者の額に押圧され
た状態で支持され、テンプル(13)は観察者の側頭部及び
後頭部に押圧された状態で支持されて、前記接眼光学系
が観察者眼前方の所定位置にセットされる。テンプル(1
3)の中央には、観察者側に突出するように軸(12a)が設
けられており、この軸(12a)に筐体(11)及び額当て部(1
2)が回動可能に結合している。筐体(11)及び額当て部(1
2)は、いずれも軸(12a)を中心とした左右に回動自在に
なっているが、その回動の回転角は正規の位置から±２
０度に制限される。
第６の実施の形態の外観構成を示す。この映像表示装置
は、筐体(11)，額当て部(12)，テンプル(13)等を備えて
いる。筐体(11)は、映像を表示する左右一対の表示手段
と、その映像を虚像として観察者の眼に導く左右一対の
接眼光学系と、を内蔵している。額当て部(12)及びテン
プル(13)は、筐体(11)を眼前で保持する頭部装着手段と
して機能する。そして、この映像表示装置を観察者の頭
部に装着すると、額当て部(12)は観察者の額に押圧され
た状態で支持され、テンプル(13)は観察者の側頭部及び
後頭部に押圧された状態で支持されて、前記接眼光学系
が観察者眼前方の所定位置にセットされる。テンプル(1
3)の中央には、観察者側に突出するように軸(12a)が設
けられており、この軸(12a)に筐体(11)及び額当て部(1
2)が回動可能に結合している。筐体(11)及び額当て部(1
2)は、いずれも軸(12a)を中心とした左右に回動自在に
なっているが、その回動の回転角は正規の位置から±２
０度に制限される。
【００４６】上記のように軸(12a)等から成る上記回動
機構は支持力均等手段として機能し、この回動機構によ
り、額当て部(12)での支持力が観察方向の左右に略均等
な抗力となる。つまり、額当て部(12)が観察方向の左右
に回動可能に支持されているため、額当て部(12)を中心
とした装置重量による回転モーメントが額当て部(12)に
伝達されず、したがって装置の重量バランスが悪くて
も、額当て部(12)にかかる左右の負荷が略均等になる。
額当て部(12)にかかる左右の負荷が略均等になること
で、額当て部(12)から額の左右にかかる力が略均等にな
る。額の左又は右に局部的な負荷がかからなくなるた
め、観察者の額が痛くなることはない。また、額当て部
(12)を額の快適な部位に押し当てた後に、筐体(12)位置
を回動調整することができるため、観察者の額の形状に
影響されることなく、観察者眼の位置を瞳に合わせて見
やすくすることができる。
機構は支持力均等手段として機能し、この回動機構によ
り、額当て部(12)での支持力が観察方向の左右に略均等
な抗力となる。つまり、額当て部(12)が観察方向の左右
に回動可能に支持されているため、額当て部(12)を中心
とした装置重量による回転モーメントが額当て部(12)に
伝達されず、したがって装置の重量バランスが悪くて
も、額当て部(12)にかかる左右の負荷が略均等になる。
額当て部(12)にかかる左右の負荷が略均等になること
で、額当て部(12)から額の左右にかかる力が略均等にな
る。額の左又は右に局部的な負荷がかからなくなるた
め、観察者の額が痛くなることはない。また、額当て部
(12)を額の快適な部位に押し当てた後に、筐体(12)位置
を回動調整することができるため、観察者の額の形状に
影響されることなく、観察者眼の位置を瞳に合わせて見
やすくすることができる。
【００４７】《第７の実施の形態(図１９)》図１９に、
第７の実施の形態の外観構成を示す。この映像表示装置
の特徴は、レンズフレーム(2)の左右両眼に対応する部
分に、表示部(1)，プリズム(5)等から成る表示光学系
(図２)や補助プリズム(6)をそれぞれ設け、暗視カメラ
(14)で得られたカメラ映像を各表示光学系で表示するよ
うにした点にある。暗視カメラ(14)を装備しているた
め、外界が暗い場合でも表示部(1)にカメラ映像を出力
して、外界を観察することが可能である。
第７の実施の形態の外観構成を示す。この映像表示装置
の特徴は、レンズフレーム(2)の左右両眼に対応する部
分に、表示部(1)，プリズム(5)等から成る表示光学系
(図２)や補助プリズム(6)をそれぞれ設け、暗視カメラ
(14)で得られたカメラ映像を各表示光学系で表示するよ
うにした点にある。暗視カメラ(14)を装備しているた
め、外界が暗い場合でも表示部(1)にカメラ映像を出力
して、外界を観察することが可能である。
【００４８】前記第１の実施の形態と同様、アーム(4a)
及び軸(2a)から成る回動機構が支持力均等手段として機
能し、この回動機構により、鼻当て部(4L,4R)での支持
力が観察方向の左右に略均等な抗力となる。本実施の形
態では表示部(1)等が左右一対に設けられているが、右
側に配置されている暗視カメラ(14)によって装置全体の
重量バランスは悪くなっている。しかし、鼻当て部(4L,
4R)が観察方向の左右に回動可能に支持されているた
め、鼻当て部(4L,4R)を中心とした装置重量による回転
モーメントが鼻当て部(4L,4R)に伝達されず、したがっ
て装置の重量バランスが悪くても、鼻当て部(4L,4R)に
かかる左右の負荷が略均等になる。鼻当て部(4L,4R)に
かかる左右の負荷が略均等になることで、鼻当て部(4L,
4R)から鼻の左右にかかる力が略均等になる。鼻の左又
は右に局部的な負荷がかからなくなるため、観察者の鼻
が痛くなることはない。また、鼻当て部(4L,4R)を鼻に
押し当てた後にレンズフレーム(2)位置を回動調整する
ことができるため、観察者の鼻の形状に影響されること
なく、観察者眼の位置を瞳(EP，図２)に合わせて見やす
くすることができる。
及び軸(2a)から成る回動機構が支持力均等手段として機
能し、この回動機構により、鼻当て部(4L,4R)での支持
力が観察方向の左右に略均等な抗力となる。本実施の形
態では表示部(1)等が左右一対に設けられているが、右
側に配置されている暗視カメラ(14)によって装置全体の
重量バランスは悪くなっている。しかし、鼻当て部(4L,
4R)が観察方向の左右に回動可能に支持されているた
め、鼻当て部(4L,4R)を中心とした装置重量による回転
モーメントが鼻当て部(4L,4R)に伝達されず、したがっ
て装置の重量バランスが悪くても、鼻当て部(4L,4R)に
かかる左右の負荷が略均等になる。鼻当て部(4L,4R)に
かかる左右の負荷が略均等になることで、鼻当て部(4L,
4R)から鼻の左右にかかる力が略均等になる。鼻の左又
は右に局部的な負荷がかからなくなるため、観察者の鼻
が痛くなることはない。また、鼻当て部(4L,4R)を鼻に
押し当てた後にレンズフレーム(2)位置を回動調整する
ことができるため、観察者の鼻の形状に影響されること
なく、観察者眼の位置を瞳(EP，図２)に合わせて見やす
くすることができる。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、快
適に装着できる小型・軽量の映像表示装置を実現するこ
とができる。
適に装着できる小型・軽量の映像表示装置を実現するこ
とができる。
【図１】第１の実施の形態の外観を示す斜視図。
【図２】第１の実施の形態の表示光学系を示す縦断面
図。
図。
【図３】第１の実施の形態を構成している鼻当て部及び
回動機構を示す正面図。
回動機構を示す正面図。
【図４】他の鼻当て部及び回動機構を示す正面図。
【図５】側面側から見た第１の実施の形態の重量バラン
スを説明するための模式図。
スを説明するための模式図。
【図６】正面側から見た第１の実施の形態の重量バラン
スを説明するための模式図。
スを説明するための模式図。
【図７】第２の実施の形態の外観を示す斜視図。
【図８】側面側から見た第２の実施の形態の重量バラン
スを説明するための模式図。
スを説明するための模式図。
【図９】正面側から見た第２の実施の形態の重量バラン
スを説明するための模式図。
スを説明するための模式図。
【図１０】第３の実施の形態の外観を示す斜視図。
【図１１】側面側から見た第３の実施の形態の重量バラ
ンスを説明するための模式図。
ンスを説明するための模式図。
【図１２】正面側から見た第３の実施の形態の重量バラ
ンスを説明するための模式図。
ンスを説明するための模式図。
【図１３】第４の実施の形態の外観を示す斜視図。
【図１４】側面側から見た第４の実施の形態の重量バラ
ンスを説明するための模式図。
ンスを説明するための模式図。
【図１５】正面側から見た第４の実施の形態の重量バラ
ンスを説明するための模式図。
ンスを説明するための模式図。
【図１６】第５の実施の形態の外観を示す斜視図。
【図１７】図１６のＸ−Ｘ’線断面図。
【図１８】第６の実施の形態の外観を示す斜視図。
【図１９】第７の実施の形態の外観を示す斜視図。
【図２０】側面側から見た比較例の重量バランスを説明
するための模式図。
するための模式図。
【図２１】正面側から見た比較例の重量バランスを説明
するための模式図。
するための模式図。
【符号の説明】 1 …表示部(表示手段) 2 …レンズフレーム(頭部装着手段) 2a…軸(支持力均等手段，回動機構) 2F…取付構造(支持力均等手段) 3L…テンプル(頭部装着手段) 3R…テンプル(頭部装着手段) 3a…バネ部(支持力均等手段) 3b…バネ部(支持力均等手段) 4L…鼻当て部(頭部装着手段) 4R…鼻当て部(頭部装着手段) 4a…アーム(支持力均等手段，回動機構) 4b…穴 5 …プリズム(接眼光学系) 6 …補助プリズム 7 …眼鏡レンズ 8 …ケーブル(支持力均等手段) 9L…鼻当て部(頭部装着手段) 9R…鼻当て部(頭部装着手段) 10 …カウンタウエイト(支持力均等手段) 11 …筐体 12 …額当て部 12a…軸(支持力均等手段，回動機構) 13 …テンプル 14 …暗視カメラ EP …瞳
Claims (6)
- 【請求項１】 映像を表示する表示手段と、 前記映像を虚像として観察者の眼に導く接眼光学系と、 観察者の鼻で支持される鼻当て部と、観察者の耳，側頭
部又は後頭部で支持されるテンプルと、を有するととも
に、前記接眼光学系を眼前で保持する頭部装着手段と、 前記鼻当て部での支持力が観察方向の左右に略均等な抗
力となるようにする支持力均等手段と、 を備えたことを特徴とする映像表示装置。 - 【請求項２】 前記支持力均等手段が前記鼻当て部を観
察方向の左右に回動可能に支持することを特徴とする請
求項１記載の映像表示装置。 - 【請求項３】 前記支持力均等手段が回転モーメントを
生じ、その回転モーメントが装置全体の重量による回転
モーメントを相殺することにより、観察方向の左右の重
量バランスをとることを特徴とする請求項１記載の映像
表示装置。 - 【請求項４】 前記支持力均等手段が前記テンプルに設
けられたバネ部であり、前記支持力均等手段で生じる回
転モーメントが前記バネ部の付勢により生じることを特
徴とする請求項３記載の映像表示装置。 - 【請求項５】 さらに、前記表示手段に対する電源の供
給又は信号の入力若しくは出力を行うためのケーブル
と、そのケーブルを前記頭部装着手段に取り付けるため
の取付構造と、を備え、前記ケーブル及び取付構造が前
記支持力均等手段として機能することを特徴とする請求
項３記載の映像表示装置。 - 【請求項６】 映像を表示する表示手段と、 前記映像を虚像として観察者の眼に導く接眼光学系と、 観察者の額で支持される額当て部と、観察者の耳，側頭
部又は後頭部で支持されるテンプルと、を有するととも
に、前記接眼光学系を眼前で保持する頭部装着手段と、 前記額当て部での支持力が観察方向の左右に略均等な抗
力となるように、前記額当て部を観察方向の左右に回動
可能に支持する支持力均等手段と、を備えたことを特徴
とする映像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000017881A JP2001209000A (ja) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | 映像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000017881A JP2001209000A (ja) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | 映像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001209000A true JP2001209000A (ja) | 2001-08-03 |
Family
ID=18544810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000017881A Pending JP2001209000A (ja) | 2000-01-24 | 2000-01-24 | 映像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001209000A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014222827A (ja) * | 2013-05-13 | 2014-11-27 | 株式会社東芝 | 画像表示装置及びヘッドマウントディスプレイ |
| JP5887019B1 (ja) * | 2015-11-20 | 2016-03-16 | 株式会社東芝 | ヘッドマウントディスプレイ |
| JP2017026898A (ja) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | キヤノン株式会社 | 画像表示装置および光学素子 |
| CN113655639A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-16 | Oppo广东移动通信有限公司 | 光机以及可穿戴设备 |
-
2000
- 2000-01-24 JP JP2000017881A patent/JP2001209000A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014222827A (ja) * | 2013-05-13 | 2014-11-27 | 株式会社東芝 | 画像表示装置及びヘッドマウントディスプレイ |
| JP2017026898A (ja) * | 2015-07-24 | 2017-02-02 | キヤノン株式会社 | 画像表示装置および光学素子 |
| JP5887019B1 (ja) * | 2015-11-20 | 2016-03-16 | 株式会社東芝 | ヘッドマウントディスプレイ |
| CN113655639A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-16 | Oppo广东移动通信有限公司 | 光机以及可穿戴设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060424 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080819 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080902 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090106 |