JP2002044566A

JP2002044566A - 頭部装着機構及びそれを用いた頭部装着装置

Info

Publication number: JP2002044566A
Application number: JP2000219489A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Saito; 義広斎藤
Original assignee: Mixed Reality Systems Laboratory Inc
Current assignee: Mixed Reality Systems Laboratory Inc
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2002-02-08
Anticipated expiration: 2020-07-19
Also published as: JP3880294B2; US20020008677A1; US6677919B2

Abstract

(57)【要約】【課題】頭の大きさの個人差にかかわらず一定の保持
力が得られるとともに、圧迫感を軽減した装着感の良い
頭部装着機構及びそれを用いた頭部装着装置を提供する
こと。【解決手段】前頭部押圧パッド１０と、後頭部押圧パ
ッド９とによって装着者の前頭部及び後頭部を押圧する
ことにより表示部１等の機器を頭部に装着する。側頭部
に位置するフレーム３は、その間隔を狭める方向への移
動に対する抵抗力が与えられており、装着者の側頭部に
実質的な押圧力を与えない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、映像表示
装置等の機器を人体頭部に着脱可能に装着する頭部装着
機構及び、それを用いた頭部装着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の頭部装着機構は、頭部装着型映
像表示装置（ヘッドマウントディスプレイ）等、頭部に
機器を着脱可能に装着する装置において用いられてい
る。例えばヘッドマウントディスプレイに用いられる頭
部装着機構としては、表示部の中央に設けた押圧部材
と、表示部の両サイドから側頭部に沿って延びたフレー
ムを有し、押圧部材により額の部分、すなわち前頭部
と、フレームによって側頭部又は側頭部から後頭部にか
けての部分を押圧する構成を有するもの、あるいはバン
ドにより頭部全周を締め付ける構成を有するものが知ら
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する頭部装着機構では、何れの場合も装着
者の側頭部を押圧することになる。発明者の経験によれ
ば、前頭部や後頭部に比べ側頭部は押圧に対し耐える力
が弱く、同じ押圧力を与えた場合でも、押圧に対する圧
迫感を感じ易く、また装置を外した後も押圧感が残り易
い。

【０００４】特に側頭部をバネ等による弾性力で押圧す
る構成では、頭のサイズの大きい人ほど押圧力が強くな
るため圧迫感を強く感じることになる。本発明はこのよ
うな従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、頭の
大きさの個人差にかかわらず一定の保持力が得られると
ともに、圧迫感を軽減した装着感の良い頭部装着機構及
びそれを用いた頭部装着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】すなわち、本発明の要旨
は、所定の機器を装着者の頭部もしくは頭部近傍に装着
するための頭部装着機構であって、装着者の前頭部を押
圧する前頭部押圧手段と、機器及び前頭部押圧手段と接
続される支持手段と、装着者の後頭部を押圧する後頭部
押圧手段と、前頭部押圧手段と後頭部押圧手段とを、直
接もしくは支持手段を介して、かつ互いの間隔を狭める
方向及び拡げる方向に移動可能に接続する接続手段とを
有し、頭部装着機構の装着時に、接続手段が装着者の側
頭部に対して与える押圧力が、前頭部押圧手段及び後頭
部押圧手段によって装着者に与えられる押圧力よりも小
さいことを特徴とする頭部装着機構に存する。

【０００６】また、本発明の別の要旨は、本発明による
頭部装着機構を用いた頭部装着装置に存する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明をそ
の好適な実施形態に基づいて説明する。以下の実施形態
においては、本発明の実施形態にかかる頭部装着機構を
頭部装着装置の一例であるヘッドマウントディスプレイ
装置に適用した場合を例に説明するが、他の頭部装着装
置にも同様に適用可能である。

【０００８】〈第１の実施形態〉（全体構成）図１は本発明の実施形態に係る頭部装着機
構を適用したヘッドマウントディスプレイ装置の全体構
成を示す斜視図である。図１において、１は表示部、２
は前頭部押圧部である。前頭部押圧部２は、ヘッドマウ
ントディスプレイ装着者の前頭部を押圧するスポンジ状
のパッド１０とパッド１０を取り付けるためのパッド取
付台１１からなる。前頭部押圧部２は、表示部１と後述
するフレーム３とを接続する支持部１ａに対し、前後方
向（図中矢印Ａ及びＢの方向）に移動可能に取り付けら
れている。３は支持部１ａの両サイドから側頭部に沿っ
て後方に延びるフレームで、その後頭部側にはバネ性を
有する部材（以下、押圧バネとする）８がそれぞれ設け
られ、さらに押圧バネ８の先端にはスポンジ状のパッド
９が取り付けられている。

【０００９】又、押圧バネ８は図１に示すように、それ
ぞれのバッド９が干渉しないよう、先端で上下方向に位
置がずれるような形状を有する。また、押圧バネ８には
フレーム３に設けられた構３ａに沿って摺動可能なつま
み５が一体的に取り付けられている。解除ボタン６は、
つまみ５と着脱可能に係合し、押圧バネ８の矢印Ｂ方向
（頭部装着機構による頭部押圧を緩める方向）への移動
を制限する。２５は表示部１と表示制御を行うコントロ
ーラ（図示せず）とを結ぶ信号ケーブルである。

【００１０】（前頭部押圧部２の取付構造）図２は、図
１における前頭部押圧部２の取り付け構造を説明する図
であり、図２に示すようにパッド取付台１１は、支持部
１ａに埋め込まれた、ステー２０に取り付けられてい
る。ステー２０にはガイド部材１２が設けられ、ガイド
部材１２にはピン１２ａが一体に設けられている。

【００１１】一方、パッド取付台１１には、図に示すよ
うに長穴１１ａが設けられている。この長穴にはガイド
部材１２に一体的に設けられているピン１２ａが嵌合し
ており、長穴１１ａの長さによってパッド取付台１１の
移動量、すなわち前頭部押圧部２の移動量が制限されて
いる。またパッド取付台１１の、長穴１１ａの両脇に
は、隙間１１ｂをおいて片持ち張り１１ｃが形成され、
この片持ち張り１１ｃには爪１１ｄが複数個設けられて
いる。片持ち張り１１ｃはバネ性を有し、前頭部押圧部
２（パッド１０）を引き出す方向（矢印Ｃ、すなわち図
１における矢印Ｂ方向であり、頭部装着機構による頭部
押圧を強める方向）には自由に動き、逆の方向（矢印
Ｃ’方向）に対しては爪１１ｄ部がガイド部材１２の面
１２ｂに突き当たり移動が阻止される。

【００１２】パッド１０の位置を下げる（遠ざける）場
合は、一対の片持ち張り１１ｃを、例えば支持部１ａか
ら遠隔的に内側（長穴１１ａ方向）へ撓ませ、爪１１ｄ
をガイド部材１２の面１２ｂから外した状態でパッド１
０押し込む。

【００１３】ここで、図２の構成では、片持ち張り１１
ｃに設ける爪１１ｄの数だけ前頭部押圧部２の位置を段
階的に可変できるが、この爪１１ｄの代わりに、ガイド
部材のピン１２ａを段ビス等にし、ステー２０と段ビス
によりパッド取付台１１を締め付けることにより前頭部
押圧部２の位置を無段階に可変することも可能である。

【００１４】（フレーム３の取付構造）図３は、フレー
ム３の取付構造を示す斜視図である。図３に示すよう
に、フレーム３は、支持部１ａに埋め込まれたステー２
０に、フリクション４を介して矢印Ｄ方向に回転自在に
取付られている。

【００１５】図４はフリクション４を示す斜視図、図５
は、フリクション４を中心とした取付部分（ヒンジ部）
の垂直断面図である。これらの図から明らかなように、
フリクション４は取付部４ｃを有する内輪４ａと、外輪
４ｂからなり、内輪４ａと外輪４ｂの間で一定の摩擦力
を有するように構成されている。そして内輪４ａは支持
部１ａに埋め込まれたステー２０に、取付部４ｃを介し
て取り付けられ、外輪４ｂはフレーム３側に固定されて
いる。したがってフレーム３はフリクション４をヒンジ
として表示部１（支持部１ａ）に対し一定の摩擦力を持
って回転することになる。

【００１６】また、内輪４ａには貫通穴４ｄが設けられ
ており、この穴に支持部１ａの筐体を構成する外装上カ
バー２１のボス部２１ａが嵌合し、外装下カバー２２の
ボス部２２ａと外装上カバーのボス部２１ａとがネジ２
３によってネジ止めされている。

【００１７】このような構成により、表示部１（支持部
１ａ）とフレーム３とのヒンジ部に作用するフリクショ
ン４の摩擦力は、ステー２０と筐体の一部である外装カ
バー２１，２２のボス部２１ａ，２２ａの両方で受けら
れることになる。すなわちステー２０や表示部１の筐体
の剛性をことさら高めることなくヒンジ部の強度が得ら
れる。また外装カバー２１，２２を組み付けるためのス
ペースを別途設ける必要もないので装置の小型化にも有
利である。

【００１８】（押圧バネ８の取付構造）次に、図６〜図
８を用いて、押圧バネ８とフレーム３との取付構造につ
いて説明する。図６は、押圧バネ８に設けられたつまみ
５と、解除ボタン６との位置関係を示す斜視図、図７は
解除ボタン６によりつまみ５の移動が制限される構成を
説明する水平断面図、図８はフレーム３と押圧バネ８の
接続部分を内側から見た斜視図である。

【００１９】つまみ５には図６、７に示すように穴５ａ
が設けられ、この穴５ａには解除ボタン６が嵌合してい
る。そして解除ボタン６はつまみ５に一体的に設けられ
ている板バネ７により矢印Ｉ方向に付勢されている。

【００２０】また、この解除ボタン６の側面には図６、
８に示すように一対の爪６ａが設けられている。この爪
６ａは図８に示すようにフレーム３の溝３ａの両側内面
に設けられた鋸刃状の突起３ｂに噛み合うようになって
おり、この鋸刃状の突起３ｂと爪６ａと板バネ７により
ラチェット機構が構成されている。したがって、図１に
おいてつまみ５は、頭部を押圧する方向である矢印Ａ方
向に対しては自由に動き、逆の矢印Ｂ方向に対しては爪
６ａが鋸刃状突起３ｂに引っかかり動きが阻止される。
矢印Ｂ方向に動かす場合は、解除ボタンを６押し、爪６
ａを鋸刃状突起３ｂより外すことにより行う。

【００２１】（装着時の状態）以上のような構成を有す
る頭部装着機構を用いた本実施形態のヘッドマウントデ
ィスプレイ装置を頭部に装着する際には、フリクション
４の摩擦力に抗しながら側頭部に軽く突き当たるまでフ
レーム３を内側へ向けて回転させ、頭部をフレーム３の
間に挿入した後、つまみ５を矢印Ａ方向に動かして、パ
ッド１０とパッド９で前頭部と後頭部を図９に示すよう
に挟持する。

【００２２】また、本実施形態に係るヘッドマウントデ
ィスプレイにおいては、表示部１と表示制御を行うコン
トローラ（図示せず）とを結ぶ信号ケーブル２５を、表
示部１とフレーム３のヒンジ部を通り、フレーム３のつ
まみの背後を通って（図７参照）フレーム３の後頭部側
の端部より出力するように引き回している。そのため、
表示部１に集中的に重量がかからないように前後方向で
のバランスを保ち、ヘッドマウントディスプレイ装置を
装着したときの安定感を増し装着感を向上させることが
できる。

【００２３】また、観察者の瞳位置（眼球表面）と表示
部１との距離ｅ、すなわちヘッドマウントディスプレイ
装置の観察距離は、ディスプレイ装置の設計上ある程度
決まっており、パッド１０を前頭部に押し付けた状態で
表示装置と瞳の間隔ｅが設計上の値とほぼ同一になるよ
うに装着しなければならない。さらに、観察者の前頭部
と前頭部押圧部であるパッド１０との距離ｆは個人差に
より変化する。しかし、図２を用いて説明したように、
パッド１０の位置を前後方向に可変としたことで常に適
正な観察距離ｅを得ることができる。

【００２４】以上説明したように、本実施形態に係る頭
部装着機構は、後頭部押圧手段としてのパッド９を前頭
部押圧手段としてのパッド１０に対し相対的に前後へ移
動可能な構成とすることで、特に前後方向における頭部
の大きさ、形状等の個人差によるばらつきを吸収し、常
に一定の保持力が得られるようにすることができる。ま
た、同時に表示部１とフレーム３のヒンジ部に設けたフ
リクション４により、フレーム３を任意の位置で固定で
きる。すなわち個人差による頭の大きさ、特に幅方向の
ばらつきに対しても、側頭部に押圧力をかけることな
く、軽く突き当てるだけの状態で保持できる。したがっ
てパッド９とパッド１０を軸とする表示部の回転を防ぐ
ことができる。

【００２５】（第１の実施形態の変形例）第１の実施形
態においては、表示部１とフレーム３のヒンジ部にフリ
クション４を使用したが、フリクション４の代わりにラ
チェット機構等を使用しても良い。あるいはヒンジ部に
駆動モータ等を用いてフレームを任意の回転位置に固定
できるようにしても良い。

【００２６】すなわち図１０に示すように、支持部１ａ
側に設けた駆動モータ４０に取り付けたウォームギア４
１と、フレーム３に一体的に取り付けたウォームホイー
ル４２により、軸４３を軸として回転させることで、任
意の回転位置にフレームを固定できるようにしても良
い。

【００２７】何れにせよ、パッド９及び１０を軸とした
回転を抑制可能な程度で側頭部を支持することが可能な
機構であれば良い。

【００２８】（第２の実施形態）図１１は本発明の第２
の実施形態にかかる頭部装着機構を適用したヘッドマウ
ントディスプレイ装置の構成を示す斜視図である。

【００２９】第１の実施形態においては後頭部を押圧す
るパッドは左右それぞれ独立した押圧バネ８に取り付け
られていたが、本実施形態では、可撓性を有するバンド
１５、１５により、閉じた状態で後頭部押圧手段である
パッド１６を頭部に押圧するようにしたことを特徴と
し、それ以外の構成は同一である。

【００３０】すなわち、装着時には、つまみ５が手前に
ある状態で、頭部をパッド１０、１６及びフレーム３で
囲まれる空間に挿入し、その状態でフレーム３を表示部
１とフレーム３のヒンジ部に設けたフリクション４に抗
して側頭部に軽く突き当たるまで回転させ、同時につま
み５をフレーム３に設けられた溝３ａに沿って動かしバ
ンド１５の長さを変えることにより、パッド１６をパッ
ド１０に対し相対的に移動させる。そしてパッド１０と
パッド１６で前頭部と後頭部を挟持することにより表示
部１を頭部に固定する。

【００３１】また、本実施形態において、２５及び２７
はケーブルで、左右のフレーム３の後頭部側端部から出
たケーブル２５はパッド１６を支持するパッド取付部２
６で１本のケーブル２７にまとめられている。

【００３２】このようにケーブルを引き回すことによ
り、第１の実施形態と同様、表示部１に集中的に荷重が
かからないように前後方向での重量バランスを保ち、ヘ
ッドマウントディスプレイ装置を装着したときの安定感
を増し装着感を向上させることができる。

【００３３】本実施形態の頭部装着機構では左右のフレ
ーム３はバンド１５を介して接続されているので、パッ
ド１０とパッド１６による扶持力を第１の実施形態の場
合に比べ大きくすることができる。すなわち表示部１の
重量があり、より大きな保持力を必要とする場合に好都
合であるが、いくつかの点を考慮する必要がある。この
点について図１１の上面図である図１２を用いてさらに
説明する。

【００３４】図１２において、装着時における後頭部押
圧パッド１６の端部とフレーム３の幅方向における間隔
をｇ、同様に後頭部押圧パッド１６端部とフレーム３の
前後方向の間隔をｈとすると、寸法ｇとｈが大き過ぎる
場合、頭が大きい人に対し、バンド１５により側頭部を
押圧する場合があり得る。逆に寸法ｇとｈが小さい場
合、頭の小さい人に対し、後頭部押圧パッド１６とフレ
ーム３が干渉するなどして装着が上手くいかない場合が
あり得る。したがって、対象とする人の頭部の大きさの
範囲内で、装着時にバンド１５が側頭部を押圧したり、
フレーム３とバッド１５が干渉しないように、後頭部押
圧パッド１６の大きさやフレーム３の長さ及びバンド１
５の曲げに対する堅さ等を考慮する必要がある。

【００３５】（第２の実施形態の変形例）なお、本実施
形態では、第１の実施形態と同様に表示部１とフレーム
３のヒンジ部にフリクション４を使用し任意の回転位置
で固定できる構成を採用しているが、本実施形態のよう
に左右をバンドで繋ぐようにした場合は、図１３に示す
ようにネジリコイルバネ等によりフレーム３が常に外側
（矢印Ｇ方向）に付勢されるようにしても良い。

【００３６】図１３において、２９は支持部１ａに一体
的に設けられた軸で、フレーム３は軸２９を回転軸とし
て所定角度の回転が可能なように取り付けられている。
軸２９にはネジリコイルバネ２８が一端を表示部の壁１
ｂに、他端をフレーム３の壁３ｂに突き当てるようにし
て取り付けられている。そしてネジリコイルバネ２８に
よりフレーム３は矢印Ｇ方向に付勢されている。ここ
で、説明の都合上片側のみ説明したが、ネジリコイルバ
ネは反対側のフレーム３にも同様に設けられフレーム３
を矢印Ｈ方向に付勢している。

【００３７】したがってフレーム３を側頭部に軽く当て
ながらパッド１０とパッド１６によって表示部１を頭部
に固定した時、フレーム３はネジリコイルバネ２８によ
り外側に付勢されているので側頭部を押圧することはな
い。

【００３８】（第３の実施形態）図１４は本発明の第３
の実施形態に係る頭部装着機構の構成を示す図である。
前述した第１及び第２の実施形態においては、フレーム
３を側頭部に突き当てるべくヒンジ部を支点として回転
させた時、表示部に対し左右のフレームの回転角度が異
なることがある。特にフリクション４による摩擦力の大
きさが左右で異なる場合生じ易い。こうした場合、左右
のフレームを側頭部に突き当てた状態において表示部１
の観察距離が左右の目で異なることになり、そのため表
示部１が正しく正面を向くように位置を修正しなければ
ならないといった煩わしさが生じる。本実施形態は、こ
のような問題を回避することを目的としたものである。

【００３９】図中３０は前頭部押圧部３１と後頭部を押
圧するパッド等（図示せず）を接続する結ぶ１対のフレ
ームで、このフレーム３０の、前頭部押圧部３１内部に
配置された端部には、それぞれ同じ歯数の１対のギア３
０ａが一体的に取り付けられている。そしてギア３０ａ
が互いに噛み合うように前頭部押圧部３１に設けられた
軸３１ａに回転自在取り付けられている。またフレーム
３０の回転部には軸３１ａとの間にフリクション３４が
設けられ、フレーム３０の回転に対し一定の摩擦力が作
用するようになっている。フリクション３４は第１の実
施形態で説明したフリクション４と同一構成のものでよ
い。

【００４０】左右のフレーム３０を、軸３１ａを回転軸
として回転させると、ギア３１ａ，３１ａは互いに噛み
合っているので、左右のフレーム３０，３０は常に同じ
角度回転する。すなわち、表示部１に対しフレーム３
０，３０は対称に回転移動する。したがってフレーム３
０を側頭部に突き当てた時、常に表示部１は正面を向い
ていることになる。

【００４１】なお、フレーム３０に接続されて後頭部を
押圧する機構としては、前述した第１及び第２の実施形
態で説明したいずれの機構を用いても良い。

【００４２】（第４の実施形態）図１５及び図１６は、
本発明の第４の実施形態にかかる頭部装着機構を適用し
たヘッドマウントディスプレイ装置の構成を示す図で、
図１５は装置の斜視図、図１６は装置を装着した状態を
示す図である。

【００４３】上述した第１乃至第３の実施形態におい
て、フレーム３及び３０は、支持部１ａの左右から側頭
部に沿って延びるように設けられていたが、本実施形態
の頭部装着機構では、フレームが頂頭部に沿って設けら
れる点が異なる。

【００４４】図１５において、表示部１はフレーム５０
に５０ａを回転軸として回転自在に取り付けられてい
る。そして表示部１が任意の回転位置で固定できるよ
う、回転軸５０ａと表示部１との間には一定の摩擦力が
与えられている。

【００４５】フレーム５０には前頭部を押圧するスポン
ジ状のバッド５４が一体的に取り付けられている。ま
た、フレーム５０にはバネ性を有する押圧バネ５３がそ
の長手方向に摺動可能に取り付けられている。フレーム
５０と押圧バネ５３との取付部分は、第１の実施形態で
図６〜図８を用いて説明したように、ラチェット機構に
より矢印Ｋ方向に対しては自由に動き、矢印Ｊ方向に対
してはロックする構成を有する。そして矢印Ｊ方向に動
かす場合は第１の実施形態における解除ボタン６に対応
する解除ボタン５２を押し、ラチェット機構を解除しな
がら押圧バネ５３をスライドすることにより行う。

【００４６】５１は押圧バネ５３に一体的に設けられた
つまみであり、第１の実施形態におけるつまみ５に対応
する。すなわち、つまみ５１はフレーム５０に設けた溝
５０ａに沿って摺動する。また、押圧バネ５３には後頭
部を押圧するスポンジ状のパッド５５が一体的に取り付
けられている。

【００４７】本装置を装着する場合は、図１６に示すよ
うに、前頭部にパッド５４を押し付け、同時にフレーム
５０を頂頭部に軽く突き当てるようにしながら表示部１
が上下方向において最適な観察位置に来るよう装置全体
を頂頭部に沿って矢印Ｌ方向（前後方向）に動かす。そ
して前頭部押圧パッド５４と後頭部押圧パッド５５とで
前頭部と後頭部を挟持すべく、つまみ５１を前後方向、
すなわち矢印Ｊ、Ｋ方向（図１５）に動かすことで表示
部１を頭部に固定する。また、表示部１を回転軸５０ａ
を軸として回転させ表示部１と瞳の距離を可変させるこ
とで観察距離を適正な位置に合わせる。

【００４８】ここでフレーム５０は軽く頂頭部に突き当
たっているため、第１の実施形態で述べたようにパッド
５４とパッド５５を支点として表示部１が回転するのを
防止できる。本実施形態においても側頭部を押圧するこ
となく、個人差による頭部の大きさのばらつきに対し常
に一定の保持力が得られる。

【００４９】本実施形態においては、観察距離の調整を
表示部１の軸５０ａを回転軸とした回転で行うように説
明したが、図２を用いて第１の実施形態で説明したよう
に、前頭部押圧パッド５４を表示部１に対して移動可能
な構成とし、前頭部押圧パッド５４と表示部との距離を
調整することによって観察距離を調整するように構成す
ることも可能である。

【００５０】

【他の実施形態】上述の第１〜第３の実施形態におい
て、フレームが装着者の側頭部に与える押圧力は、必ず
しも０である必要はなく、前頭部及び後頭部に与えられ
る押圧力より小さく、かつ圧迫感を与えない程度であれ
ば側頭部を押圧しても良いことは言うまでもない。

【００５１】また、第４の実施形態においては、装着者
の頭頂部に沿ってフレームが形成される構成のみを示し
たが、フレームが装着者に与える押圧力の重力方向成分
がそれ以外の成分に対して大きく、また装着時のバラン
スが取れれば、必ずしも頭頂部に沿う必要はない。

【００５２】また、第４の実施形態においては、後頭部
押圧パッドが１つの場合のみを示したが、後頭部左右を
別個に押圧するように少なくとも２つの後頭部押圧パッ
ドを設け、１つもしくは複数のフレームでこれら複数の
後頭部押圧パッドと前頭部押圧部を接続するように構成
することも可能である。

【００５３】さらに、第１〜第３の実施形態において、
第４の実施形態におけるフレームのような、頭頂部近傍
に沿ったフレームを設け、装着者の頭頂部によって頭部
装着機構及び装着機器の重量支持を補助しても良い。

【００５４】また、第１〜第３の実施形態においては、
支持部１ａを介して前頭部押圧部２とフレームが接続さ
れた構成のみを説明したが、前頭部押圧部２が支持部１
ａを兼ねる構成を有する場合など、フレームと前頭部押
圧部２が直接接続される構成であっても良い。

【００５５】加えて、本発明による頭部装着機構は表示
装置に限らず任意の機器の装着に適用できることは言う
までもない。

【００５６】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、頭
部に機器を装着するための頭部装着機構において、主に
前頭部と後頭部を押圧することにより固定力を得、前頭
部や後頭部に比べ圧迫感を感じやすい側頭部に対して
は、押圧しないか、頭部装着機構の回転を防止する程度
の力のみが加わるように構成したので、装着時の圧迫感
を減少することが可能になり、装着感を向上することが
できる。また、側頭部に比べて圧迫感の少ない前頭部及
び後頭部を主に押圧するため、装着位置を保特するのに
必要な押圧力も側頭部を押圧する場合に比べ大きくする
ことが可能になり、装着する機器に対する重量の許容範
囲も大きくなる。さらに、頭の大きさの個人差によら
ず、常に一定の保持力を得るようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る頭部装着機構を
適用したヘッドマウントディスプレイ装置の全体構成を
示す斜視図である。

【図２】図１における前頭部押圧部２の取り付け構造を
説明する図である。

【図３】図１におけるフレーム３の取付構造を示す斜視
図である。

【図４】図３におけるフリクション４を示す斜視図であ
る。

【図５】フリクション４を中心とした取付部分の垂直断
面図である。

【図６】押圧バネ８に設けられたつまみ５と、解除ボタ
ン６との位置関係を示す斜視図である。

【図７】解除ボタン６によりつまみ５の移動が制限され
る構成を説明する水平断面図である。

【図８】フレーム３と押圧バネ８の接続部分を内側から
見た斜視図である。

【図９】図１のヘッドマウントディスプレイ装置を装着
した状態を示す図である。

【図１０】第１の実施形態の変形例を説明する図であ
る。

【図１１】本発明の第２の実施形態に係る頭部装着機構
を適用したヘッドマウントディスプレイ装置の全体構成
を示す斜視図である。

【図１２】本発明の第２の実施形態に係る頭部装着機構
の設計時の注意点を説明する図である。

【図１３】第２の実施形態の変形例を説明する図であ
る。

【図１４】本発明の第３の実施形態に係る頭部装着機構
を適用したヘッドマウントディスプレイ装置の要部構成
を示す図である。

【図１５】本発明の第４の実施形態に係る頭部装着機構
を適用したヘッドマウントディスプレイ装置の構成を示
す斜視図である。

【図１６】図１５のヘッドマウントディスプレイ装置を
装着した状態を示す図である。

【符号の説明】

１表示部２、３１前頭部押圧部３、３０、５０フレーム４、３４フリクション５、５１つまみ６、５２解除ボタン８、５３押圧バネ９、１０パッド１１パッド取付台１２ガイド１５バンド１６パッド２０ステー２１外装カバー２２外装カバー２３ネジ２５、２７ケーブル２６パッド取付部材２８ネジリコイルバネ４０駆動モータ４１ウォームギア４２ウォームホイール４３軸５４前頭部押圧パッド５５後頭部押圧パッド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の機器を装着者の頭部もしくは頭部
近傍に装着するための頭部装着機構であって、前記装着者の前頭部を押圧する前頭部押圧手段と、前記機器及び前記前頭部押圧手段と接続される支持手段
と、前記装着者の後頭部を押圧する後頭部押圧手段と、前記前頭部押圧手段と前記後頭部押圧手段とを、直接も
しくは前記支持手段を介して、かつ互いの間隔を狭める
方向及び拡げる方向に移動可能に接続する接続手段とを
有し、前記頭部装着機構の装着時に、前記接続手段が前記装着
者の側頭部に対して与える押圧力が、前記前頭部押圧手
段及び前記後頭部押圧手段によって前記装着者に与えら
れる押圧力よりも小さいことを特徴とする頭部装着機
構。
【請求項２】前記接続手段が前記装着者の側頭部に対
して与える押圧力が、実質的にゼロであることを特徴と
する請求項１記載の頭部装着機構。
【請求項３】前記頭部装着機構の装着時に前記装着者
の頭部に与えられる押圧力が実質的に前記前頭部押圧手
段及び前記後頭部押圧手段のみに起因することを特徴と
する請求項１記載の頭部装着機構。
【請求項４】前記後頭部押圧手段及び前記接続手段が
２つあり、前記接続手段のぞれぞれが、側頭部に沿って
前記後頭部押圧手段の１つと前記前頭部押圧手段とを接
続することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれ
か１項に記載の頭部装着機構。
【請求項５】前記接続手段が２つあり、前記接続手段
のぞれぞれと前記支持手段もしくは前記前頭部押圧手段
との接続部に設けられた、前記接続手段相互の間隔を狭
める方向への移動に対して逆らう方向の力を発生する抵
抗発生手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求
項４のいずれか１項に記載の頭部装着機構。
【請求項６】前記接続手段が２つあり、前記接続手段
のぞれぞれが、側頭部に沿って共通の前記後頭部押圧手
段と前記前頭部押圧手段とを接続することを特徴とする
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の頭部装着
機構。
【請求項７】前記接続手段が２つあり、かつ前記接続
手段のそれぞれが、互いに等しい量変位しながら互いの
間隔を距離を変化可能に前記支持部もしくは前記前頭部
押圧手段に接続されることを特徴とする請求項１乃至請
求項６のいずれか１項に記載の頭部装着機構。
【請求項８】前記接続手段が２つあり、その間隔を拡
げる方向に付勢されていることを特徴とする請求項６又
は請求項７記載の頭部装着機構。
【請求項９】前記接続手段が、前記前頭部押圧手段及
び前記後頭部押圧手段とを前記装着者の頭部に沿って、
かつ頭頂部近傍を通って結ぶ線を含んで配置されること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記
載の頭部装着機構。
【請求項１０】前記前頭部押圧手段と、前記支持手段
が、前記機器と前記装着者との距離を変化させる方向に
移動可能に接続されることを特徴とする請求項１乃至請
求項９のいずれか１項に記載の頭部装着機構。
【請求項１１】前記接続手段が、前記前頭部押圧手段
と前記後頭部押圧手段との間隔を狭める方向の移動に対
し、拡げる方向への移動を制限する移動制限手段を有す
ることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか
１項に記載の頭部装着機構。
【請求項１２】請求項１乃至請求項１１のいずれか１
項に記載の頭部装着機構を用いた頭部装着装置。