JP2006262146A - 携帯型ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装着感に優れた携帯型ディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】外部より送られてきた映像信号と音声信号を信号処理して画像を表示する自発光型表示素子及びイヤホーン部７を駆動する駆動基板部と、前記自発光型表示素子に作成された画像を使用者の眼に導くレンズ系及びハーフミラーからなる光学ユニットと、前記駆動基板部を動作させるための電源部と、前記自発光型表示素子と、これらを収容するフレーム組立２、３と、このフレーム組立２、３を左右に連結してばね力により内側への付勢力を与え、ノーズパッド部５を回転可能に螺合したヒンジ部４で構成することにより装置全体の荷重を鼻部と頭部に分割させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、頭部と鼻部に装着して映像を鑑賞することができるめがね型の携帯型ディスプレイ装置に関する。

最近、頭部に装着する頭部装着型や鼻部にかけるめがね型にしてビデオ映像やパーソナルコンピュータなどの画面を見ることを目的とした各種の携帯型ディスプレイ装置（通称ヘッドマウント ディスプレイ（ＨＭＤ））が提案されている。これら携帯型ディスプレイ装置は、通勤電車内などの狭い空間においてもビデオ映像を鑑賞することができ、極めて利便性の高い装置であるが、頭部や鼻部に携帯型ディスプレイ装置の荷重が加わるため、持続的に使用するには軽快な装着感を保持するものであることが強く求められる。

従来、例えば特開平１１−２０２７９７号公報に開示されている頭部装着型の携帯型ディスプレイ装置では、頭部装着用のフレームの途中に複数のヒンジ部を設けることにより、装着部の軽量化と装着に必要な付勢力を得るようにしている。また、特開２００３−３２９９６５号公報に開示されているめがね型の携帯型ディスプレイ装置では、画像を表示する表示部に外装カバーを装着するとともに、この外装カバーの左右にフレームを装着し、さらに前記外装カバーにノーズパッド部を設け、鼻部への装着に適した形状を得ている。
特開平１１−２０２７９７号公報 特開２００３−３２９９６５号公報

上記のように従来の携帯型ディスプレイ装置では、頭部装着型とめがね型が用いられているが、頭部装着型のものは、装着時の位置がその都度変わるため、位置決めに手間取ったり、帽子などを装着している場合に装着が困難になるなどの欠点があるため、めがね型が好まれる傾向にある。しかしながら、鼻部にかけるタイプの携帯型ディスプレイ装置では、その最終形重量がおよそ１００ｇ程度にもなり、通常の眼鏡の重量の６倍程度になる。このため、めがねと同じフレーム構造にしたのでは、鼻部にかかる荷重が大きく、鼻部部分に痛みが発生し不快感を生じ、長時間の使用が困難になるという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、鼻部にかかる荷重が小さく装着感に優れた携帯型ディスプレイ装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明による携帯型ディスプレイ装置は、外部からの映像信号と音声信号を受信し信号処理して画像を表示する表示デバイス及び音声を出力する出力部を駆動する駆動回路と、前記表示デバイスに作成された画像を使用者の眼に導く光学ユニットと、前記駆動回路を動作させるための電源部および前記表示デバイスを収容する眼鏡型の筐体を備え、筐体中央部に荷重軽減機構を設けるようにしたものである。
また、第２に提供する本発明の携帯型ディスプレイ装置は、荷重軽減機構が筐体中央部に復元用のばね部材を有するヒンジ部を備えるようにしたものである。
さらに第３に提供する本発明の携帯型ディスプレイ装置は、荷重軽減機構が筐体中央部に超弾性合金製のばね部材を介設したものである。

本発明による携帯型ディスプレイ装置は、装着時に適度な頭部ホールド感を持たせることによって鼻部に掛かる荷重を本装置の荷重の半分以下の数値にすることが可能となり、鼻部に対する不快感は大きく改善される。また、ノーズパッド部は回転させることができ、あらゆる鼻型形状に対応可能となる。

本発明が提供する携帯型ディスプレイ装置はつぎのような特徴を有している。第１の特徴は外部からの映像信号と音声信号を受信し信号処理して画像を表示する表示デバイス及び音声を出力する出力部を駆動する駆動回路と、前記表示デバイスに作成された画像を使用者の眼に導く光学ユニットと、前記駆動回路を動作させるための電源部及び前記表示デバイスを収容する眼鏡型の筐体を備え、筐体中央部に荷重軽減機構を設けた点にあり、第２の特徴は荷重軽減機構が筐体中央部に復元用のばね部材を有するヒンジ部を備えた点にあり、第３の特徴は荷重軽減機構が筐体中央部に超弾性合金製のばね部材を介設した点にある。
したがって最良の形態の基本的な構成はこれら上記第１及び第２の特徴を備えた構成を具備する携帯型ディスプレイ装置である。

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明による携帯型ディスプレイ装置１の上面図（Ａ）と前面図（Ｂ）、図２は図１（Ａ）に示したフレームカバー２Ｂ、３Ｂを取り外した状態における前面図（Ａ）、右側面図（Ｂ）及び左側面図（Ｃ）を示したものである。

携帯型ディスプレイ装置１は、図１に示すように右頭部及び右顔面にフィットするような曲面を形成したフレーム２Ａと透視部２Ｃを設けたフレームカバー２Ｂを螺合してなるフレーム組立２と、左頭部及び左顔面にフィットするような曲面を形成したフレーム３Ａと透視部３Ｃを設けたフレームカバー３Ｂを螺合してなるフレーム組立３と、このフレーム組立２、３を左右に結合するとともに、これらに閉じる方向の付勢力を付加する機能を備えたヒンジ部４と、前記ヒンジ部４の下側に回転可能に螺合して鼻部に装着させるノーズパッド部５から構成されている。そして、前記フレーム組立２には音声を出力するイヤホーン部６と外部映像信号を受信するプラグ８が電気コードを介して取り付けられ、前記フレーム組立３には前記イヤホーン部６と一対で用いられるイヤホーン部７が電気コードを介して取り付けられている。

また、図２に示すように前記フレーム２Ａはビデオ信号などの外部映像信号を変換して画像表示するＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）などのような自発光型表示素子１１および該自発光型表示素子１１を駆動するための回路および部品を搭載した駆動基板部１２と、この自発光型表示素子１１上の画像を観測者の視界に表示させる光学ユニット１３と、音量及び画像輝度を調節する音量・輝度調節スイッチ９を収容し、前記フレーム３Ａは、前記駆動基板部１２を駆動するための電源部１４を収容している。そして、前記フレーム２Ａ、３Ａにもそれぞれ透視部２Ｃ、３Ｃが設けられており、前記自発光型表示素子１１で作成された画像とともに外界の状態を同時に観測することができるように構成されている。

図３に前記ヒンジ部４の上面拡大図（Ａ）と前面拡大図（Ｂ）を示す。このヒンジ部４は、筒部４１ａとＬ型部が連結してなるＬ型部材４１と、前記筒部４１ａの内径に挿入する筒部４２ａとＬ型部が連結してなるＬ型部材４２と、これらの上部に嵌め込んでＬ型部材４１、４２の回転角度を制限するための回転ストッパー４３と、前記Ｌ型部材４１、４２に回転力を付勢するためのコイルばね４４と、前記Ｌ型部材４１、４２と前記回転ストッパー４３と前記ノーズパッド部５とを回転可能に一体的に連結するネジ４５から構成されている。前記コイルばね４４の材質としては、りん青銅などの通常のばね材のほか例えばＦｅ−Ａｌ系、Ｔｉ−Ｎｉ系などの超弾性合金を使用することもできる。

前記回転ストッパー４３は、図３（Ｂ）の１点鎖線に示すように、上部から２段目の段落周辺部に４つの斜辺４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄを形成している。これにより、フレーム組立２、３を外側に開こうとすると、Ｌ型部材４１の内壁が斜辺４３Ａに当たり、それ以上の開きが制限される。同様に、Ｌ型部材４２も斜辺４３Ｂに当たる範囲まで開くことができるが、それ以上の開きが制限されている。また、フレーム組立２、３を内側に閉じようとすると、Ｌ型部材４１は斜辺４３Ｃに当たり、Ｌ型部材４２は斜辺４３Ｄに当たり、それ以上に閉じることができない。

本装置の全荷重をＰ_０、頭部装着時のフレーム組立２、３の閉じようとする締付力をＰ_１、頭部とフレーム組立２、３との摩擦係数をμとし、回転モーメントの作用を無視すると鼻部にかかる荷重Ｐ_２は次式で表される。
Ｐ_２＝Ｐ_０−μＰ_１
すなわち、フレーム組立２、３を閉じようとする締付力Ｐ_１を大きくすればするほど鼻部にかかる荷重Ｐ_２は小さくなる。しかしながら、頭部の締付力を強くしすぎると不快感が生じてくるため、締付力Ｐ_１が適度な値となるようなバネ力を有するコイルばね４４を用いる必要がある。

次に前記ヒンジ部４のコイルばね４４の代わりに使用可能なばね部材の他の実施例を示す。図４は、超弾性合金製のパイプ部材を使用したばね部材４４Ａの上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。また、図５は、超弾性合金製の板部材を使用したばね部材４４Ｂの上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。これらは、前記コイルばね４４の内径とＬ型部材４１、４２への接触形状とバネ力を等しくすることにより置き換えて使用することができる。さらに、図６は、超弾性合金製のワイヤー４４Ｃを使用したヒンジ部４Ａの上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）を示したもので、ワイヤー４４ＣはＬ型部材４１、４２に挿入固着されている。

本発明の携帯型ディスプレイ装置は、上記の実施例の構成に示されているように全荷重を頭部と鼻部に分割して加えられるので、長時間の使用に耐えることができる。なお、本発明は、上記実施例による構成及び形状に限定されるものではなく、例えばヒンジ部４として複数のばね部材を使用してもよい。

本発明は頭部と鼻部に装着して映像を鑑賞する携帯型ディスプレイ装置に用いられる。

本発明の実施例による携帯型ディスプレイ装置の外観を示す上面図（Ａ）と前面図（Ｂ）、である。 本発明の実施例による携帯型ディスプレイ装置の内部構成を示す前面図（Ａ）、右側面図（Ｂ）及び左側面図（Ｃ）である。 実施例に係わるヒンジ部４の構成を示す上面拡大図（Ａ）と前面拡大図（Ｂ）である。 実施例に係わるばね部材４４Ａの上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。 実施例に係わるばね部材４４Ｂの上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。 実施例に係わるヒンジ部４Ａの構成を示す上面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。

符号の説明

１ 携帯型ディスプレイ装置
１１ 自発光型表示素子
１２ 駆動基板部
１４ 電源部
２、３ フレーム組立
２Ａ、３Ａ フレーム
２Ｂ、３Ｂ フレームカバー
２Ｃ、３Ｃ 透視部
４、４Ａ ヒンジ部
４１、４２ Ｌ型部材
４１ａ、４２ａ 筒部
４３ 回転ストッパー
４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ 斜辺
４４ コイルばね
４４Ａ、４４Ｂ ばね部材
４４Ｃ ワイヤー
４５ ネジ
５ ノーズパッド部
６、７ イヤホーン部
８ プラグ
９ 音量・輝度調節スイッチ

Claims (3)

1. 外部からの映像信号と音声信号を受信し信号処理して画像を表示する表示デバイス及び音声を出力する出力部を駆動する駆動回路と、前記表示デバイスに作成された画像を使用者の眼に導く光学ユニットと、前記駆動回路を動作させるための電源部及び前記表示デバイスを収容する眼鏡型の筐体を備え、筐体中央部に荷重軽減機構を設けたことを特徴とする携帯型ディスプレイ装置。
2. 荷重軽減機構が筐体中央部に復元用のばね部材を有するヒンジ部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の携帯型ディスプレイ装置。
3. 荷重軽減機構が筐体中央部に超弾性合金製のばね部材を介設していることを特徴とする請求項１に記載の携帯型ディスプレイ装置。
   

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