以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、必要に応じてＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, an XYZ orthogonal coordinate system is set as necessary, and the positional relationship of each part will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A predetermined direction in the horizontal plane is defined as an X-axis direction, a direction orthogonal to the X-axis direction in the horizontal plane is defined as a Y-axis direction, and a direction orthogonal to each of the X-axis direction and the Y-axis direction (that is, a vertical direction) is defined as a Z-axis direction. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, Y axis, and Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.
図１は、本実施形態のヘッドマウントディスプレイの斜視図である。図２は、ヘッドマウントディスプレイを背面側から見た斜視図である。図３は、本実施形態のヘッドマウントディスプレイの装着形態を示す図である。
FIG. 1 is a perspective view of the head mounted display of the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the head mounted display as viewed from the back side. FIG. 3 is a diagram showing a mounting form of the head mounted display of the present embodiment.
ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着装置）１は、ディスプレイ本体２０と、ユーザーの頭部に装着されディスプレイ本体２０を支持するヘッドバンド（頭部保持部）４０と、を備えた単眼式のヘッドマウントディスプレイである。本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１は、図３に示すように、両眼どちらでも使用可能である。図３（Ａ）には、ユーザーが右眼で表示部６０を見ている状態、図３（Ｂ）には左眼で見ている状態が示されている。また図２に示すように、ディスプレイ本体２０とヘッドバンド４０とは、連結ピン４１を介して着脱可能に構成されている。
なお、図１及び図２では、ディスプレイ本体２０の長手方向をＹ軸方向、ヘッドバンド４０がユーザーの頭部を挟持する方向をＸ軸方向としている。
A head-mounted display (head-mounted device) 1 is a monocular head-mounted display that includes a display main body 20 and a headband (head holding unit) 40 that is mounted on a user's head and supports the display main body 20. It is. The head mounted display 1 of the present embodiment can be used with both eyes as shown in FIG. FIG. 3A shows a state where the user is viewing the display unit 60 with the right eye, and FIG. 3B shows a state where the user is viewing with the left eye. As shown in FIG. 2, the display main body 20 and the headband 40 are configured to be detachable via a connecting pin 41.
1 and 2, the longitudinal direction of the display main body 20 is defined as the Y-axis direction, and the direction in which the headband 40 sandwiches the user's head is defined as the X-axis direction.
以下、ヘッドマウントディスプレイ１の各部の構成について詳細に説明する。
ディスプレイ本体２０は、主要回路を内蔵するとともに操作部や各種インターフェースを備えた装置本体部２１と、装置本体部２１の先端に連結された表示部６０とを有する。
Hereinafter, the configuration of each part of the head mounted display 1 will be described in detail.
The display main body 20 includes a device main body 21 that includes a main circuit and includes an operation unit and various interfaces, and a display unit 60 that is connected to the tip of the device main body 21.
装置本体部２１は、図４に示す概略板状の筐体２１Ａを有する。本実施形態では、装置本体部２１においてヘッドバンド４０との接続部が設けられている側の端部（＋Ｙ側の端部）を基端部とし、この基端部と反対側の端部（−Ｙ側の端部）を先端部とする。また、装置本体部２１をヘッドバンド４０に装着した状態で、装置本体部２１のヘッドバンド４０側（＋Ｘ側）を内側、ヘッドバンド４０と反対側（−Ｘ側）を外側とする。
The apparatus main body 21 has a substantially plate-shaped housing 21A shown in FIG. In the present embodiment, an end portion (+ Y side end portion) on the side where the connection portion with the headband 40 is provided in the apparatus main body portion 21 is a base end portion, and an end portion on the opposite side of the base end portion ( The end on the -Y side) is the tip. Further, in a state where the apparatus main body 21 is attached to the headband 40, the headband 40 side (+ X side) of the apparatus main body 21 is the inside, and the opposite side (−X side) from the headband 40 is the outside.
装置本体部２１の外面には、図１に示すように、メインスイッチ２８と、タッチスイッチ３４と、集音マイク２４とが、筐体２１Ａの長手方向に沿って配置されている。
メインスイッチ２８はディスプレイ本体２０の電源のオンオフ操作を行うスイッチである。タッチスイッチ３４は、表面に手指等で触れることによりヘッドマウントディスプレイ１の各種操作を行うことができるタッチパネルである。集音マイク２４は、環境音を収集する外部マイクである。
As shown in FIG. 1, a main switch 28, a touch switch 34, and a sound collecting microphone 24 are arranged on the outer surface of the apparatus main body 21 along the longitudinal direction of the housing 21A.
The main switch 28 is a switch for turning on / off the power of the display body 20. The touch switch 34 is a touch panel that can perform various operations of the head mounted display 1 by touching the surface with a finger or the like. The sound collection microphone 24 is an external microphone that collects environmental sounds.
装置本体部２１内面の基端部側に、図２に示すように、耳元スピーカー２３と、オーディオコネクター２６と、連結孔３１を有するヘッドバンドヒンジ３２とが設けられている。装置本体部２１内面の中央部に心拍数センサー１３７が設けられている。装置本体部２１の内側面の先端部には通話マイク３７が設けられている。
As shown in FIG. 2, an ear speaker 23, an audio connector 26, and a headband hinge 32 having a connection hole 31 are provided on the base end side of the inner surface of the apparatus main body 21. A heart rate sensor 137 is provided at the center of the inner surface of the apparatus main body 21. A call microphone 37 is provided at the tip of the inner side surface of the apparatus main body 21.
耳元スピーカー２３は、ユーザーの耳の近傍に配置される。耳元スピーカー２３からユーザーに音声情報が伝えられる。オーディオコネクター２６は、例えば図７に示すイヤホンが接続される音声入出力端子である。ヘッドバンドヒンジ３２はヘッドバンド４０とのジョイント部である。通話マイク３７にはユーザーの音声が入力される。
The ear speaker 23 is disposed in the vicinity of the user's ear. Audio information is transmitted from the ear speaker 23 to the user. The audio connector 26 is an audio input / output terminal to which, for example, the earphone shown in FIG. 7 is connected. The headband hinge 32 is a joint part with the headband 40. The voice of the user is input to the call microphone 37.
心拍数センサー１３７は、ユーザーの顔の表面に接触させることでユーザーの心拍数を測定するセンサーである。心拍数センサー１３７は、発光ダイオード等を備えた発光部と、ユーザーの皮膚内部で反射した光を検知する受光部とを有する。心拍数センサー１３７は、血流の変化による反射光量の変化を検出することで心拍数をカウントする。心拍数センサー１３７はユーザーの目の近くに配置されるが、発光部から赤外域の光を射出させる構成とすればユーザーにまぶしさを感じさせることはない。
The heart rate sensor 137 is a sensor that measures a user's heart rate by contacting the surface of the user's face. The heart rate sensor 137 includes a light emitting unit including a light emitting diode and the like, and a light receiving unit that detects light reflected inside the user's skin. The heart rate sensor 137 counts the heart rate by detecting a change in the amount of reflected light due to a change in blood flow. The heart rate sensor 137 is disposed near the user's eyes, but if the configuration is such that infrared light is emitted from the light emitting unit, the user will not feel glare.
装置本体部２１の基端部側の側端面には、ＵＳＢコネクター２５と、操作スイッチ３０と、ビデオコネクター２７とが設けられている。
ＵＳＢコネクター２５はＵＳＢ（Universal Serial Bus）デバイスの接続端子である。本実施形態では、例えば図６に示すリモコン（リモートコントローラー）１４が接続される。
操作スイッチ３０は、例えばトラックボールやスティックなどのポインティングデバイスである。操作スイッチ３０は表示部６０に表示される画面に正対するように設けられている。これにより、操作スイッチ３０における操作の左右方向と、上記画面の左右方向とが一致するので、ユーザーは画面を見ながら直感的に操作スイッチ３０を操作することが可能である。
ビデオコネクター２７は映像入出力端子である。
A USB connector 25, an operation switch 30, and a video connector 27 are provided on the side end surface of the apparatus main body 21 on the base end side.
The USB connector 25 is a connection terminal of a USB (Universal Serial Bus) device. In the present embodiment, for example, a remote controller (remote controller) 14 shown in FIG. 6 is connected.
The operation switch 30 is a pointing device such as a trackball or a stick. The operation switch 30 is provided so as to face the screen displayed on the display unit 60. As a result, the left-right direction of the operation on the operation switch 30 matches the left-right direction of the screen, so that the user can intuitively operate the operation switch 30 while viewing the screen.
The video connector 27 is a video input / output terminal.
図４は、ディスプレイ本体２０の水平断面図である。
図４に示すように、装置本体部２１には、筐体２１Ａの長手方向に沿って延びる板状の回路基板２９と、バッテリー３３とが内蔵されている。回路基板２９には、図示略の制御回路、電源回路等が実装されており、図示略の配線を介してディスプレイ本体２０の各部と電気的に接続されている。
FIG. 4 is a horizontal sectional view of the display body 20.
As shown in FIG. 4, the apparatus body 21 includes a plate-like circuit board 29 extending along the longitudinal direction of the housing 21 </ b> A and a battery 33. A control circuit, a power supply circuit, and the like (not shown) are mounted on the circuit board 29, and are electrically connected to each part of the display body 20 via wiring (not shown).
装置本体部２１の外面に露出するタッチスイッチ３４の内側には、液晶パネルからなる表示パネル３６と、バックライト３５とが配置されている。本実施形態では、表示パネル３６の表示画像がタッチスイッチ３４を透過して表示される。表示パネル３６及びバックライト３５を、有機ＥＬパネルや電気泳動パネルとしてもよい。
A display panel 36 made of a liquid crystal panel and a backlight 35 are arranged inside the touch switch 34 exposed on the outer surface of the apparatus main body 21. In the present embodiment, the display image on the display panel 36 is displayed through the touch switch 34. The display panel 36 and the backlight 35 may be an organic EL panel or an electrophoresis panel.
ヘッドバンドヒンジ３２は、筐体２１Ａに設けられた凹曲面状の収容部３２ａと、収容部３２ａに嵌合された球状部３２ｂとからなるボールジョイントである。球状部３２ｂは、球面状の側面部と、この側面部を挟むように互いに平行に形成された２つの平面部を有する。２つの平面部を垂直に貫くように連結孔３１が形成されている。連結孔３１は軸方向視で六角形状に形成されている。連結孔３１にヘッドバンド４０の連結ピン４１が挿入されることによりディスプレイ本体２０とヘッドバンド４０とが連結される。
The headband hinge 32 is a ball joint composed of a concavely curved housing portion 32a provided in the housing 21A and a spherical portion 32b fitted to the housing portion 32a. The spherical portion 32b has a spherical side surface portion and two plane portions formed in parallel to each other so as to sandwich the side surface portion. A connecting hole 31 is formed so as to penetrate the two flat portions vertically. The connection hole 31 is formed in a hexagonal shape when viewed in the axial direction. The display main body 20 and the headband 40 are connected by inserting the connection pin 41 of the headband 40 into the connection hole 31.
ヘッドバンドヒンジ３２を備えていることで、ディスプレイ本体２０は、図１に示したＡ方向（ヘッドバンドヒンジ３２を中心とするＸ軸回り）に回動させることができる。本実施形態において、ディスプレイ本体２０の回転可能範囲は２７０°程度とされる。このＸ軸回りの回転動作により、図３（Ａ）に示す右眼で画像を観察する形態と、図３（Ｂ）に示す左眼で画像を観察する形態との切替機能が実現される。
By providing the headband hinge 32, the display main body 20 can be rotated in the A direction (around the X axis centering on the headband hinge 32) shown in FIG. In the present embodiment, the rotatable range of the display body 20 is about 270 °. By the rotation operation around the X axis, a switching function between a mode in which an image is observed with the right eye shown in FIG. 3A and a mode in which an image is observed with the left eye shown in FIG. 3B is realized.
またヘッドバンドヒンジ３２はボールジョイントであるため、ディスプレイ本体２０は図１に示すＢ方向（ヘッドバンドヒンジ３２を中心とするＺ軸回り）に揺動させることもできる。この揺動操作により、ディスプレイ本体２０のユーザーの目や耳に対する位置を調整することができる。
Further, since the headband hinge 32 is a ball joint, the display main body 20 can also be swung in the B direction (around the Z axis centering on the headband hinge 32) shown in FIG. By this swinging operation, the position of the display main body 20 relative to the user's eyes and ears can be adjusted.
ヘッドバンドヒンジ３２近傍の心拍数センサー１３７は、装置本体部２１の内面から突出するように設けられ、ヘッドマウントディスプレイ１の装着時にユーザーの顔の表面に当接可能とされている。バッテリー３３は充電電池、使い捨て電池のいずれであってもよい。
The heart rate sensor 137 in the vicinity of the headband hinge 32 is provided so as to protrude from the inner surface of the apparatus main body 21, and can contact the surface of the user's face when the head mounted display 1 is worn. The battery 33 may be a rechargeable battery or a disposable battery.
表示部６０は、図１及び図２に示すように、装置本体部２１の先端部に連結されている。本実施形態において、表示部６０のヘッドバンド４０側を内側、ヘッドバンド４０と反対側を外側とする。表示部６０は、上面視（Ｚ軸視）において湾曲した形状を有するアーム部材であり、装置本体部２１との連結部から先端側へ向かうに従って内側へ湾曲する形状を有する。表示部６０の内面に、ファインダー開口部６７が設けられている。表示部６０の外面には、カメラ６４が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the display unit 60 is connected to the distal end portion of the apparatus main body unit 21. In the present embodiment, the headband 40 side of the display unit 60 is the inside, and the side opposite to the headband 40 is the outside. The display unit 60 is an arm member that has a curved shape in a top view (Z-axis view), and has a shape that curves inward from the connecting portion with the apparatus main body 21 toward the distal end side. A finder opening 67 is provided on the inner surface of the display unit 60. A camera 64 is provided on the outer surface of the display unit 60.
図４に示すように、表示部６０は、ディスプレイヒンジ（ヒンジ部）６１を介して装置本体部２１と連結されている。ディスプレイヒンジ６１は、表示部６０の筐体６０Ａに形成された凹曲面状の収容部６１ａと、装置本体部２１に形成され収容部６１ａに嵌合された球状部６１ｂとからなるボールジョイントである。
As shown in FIG. 4, the display unit 60 is connected to the apparatus main body unit 21 via a display hinge (hinge unit) 61. The display hinge 61 is a ball joint composed of a concave curved housing 61a formed in the housing 60A of the display 60 and a spherical portion 61b formed in the apparatus main body 21 and fitted in the housing 61a. .
表示部６０の筐体６０Ａは、ディスプレイヒンジ６１が設けられた基端側筐体部６０ａと、基端側筐体部６０ａから延設された先端側筐体部６０ｂとからなる。先端側筐体部６０ｂは、基端側筐体部６０ａに対して内側へ湾曲ないし屈曲するように設けられている。先端側筐体部６０ｂにファインダー開口部６７が設けられている。
The housing 60A of the display unit 60 includes a proximal-side housing 60a provided with a display hinge 61 and a distal-side housing 60b extending from the proximal-side housing 60a. The distal end side housing portion 60b is provided so as to bend or bend inward with respect to the proximal end side housing portion 60a. A finder opening 67 is provided in the distal end side housing portion 60b.
装置本体部２１の球状部６１ｂは、装置本体部２１の外面先端部に形成された筐体２１Ａの長手方向に対して斜めに延びる傾斜面２１ａに、この傾斜面の法線方向（図４のＹ’軸方向）に突出するようにして設けられている。本実施形態の場合、傾斜面２１ａは、図４に示す装置本体部２１の長手方向と直交する面をＺ軸回りの外側に略４５°回転させた面に平行である。表示部６０は、傾斜面２１ａに沿って回転可能である。したがって、表示部６０の回転方向は、装置本体部２１の長手方向に対して斜め方向である。
The spherical portion 61b of the apparatus main body 21 has an inclined surface 21a extending obliquely with respect to the longitudinal direction of the casing 21A formed at the outer surface tip of the apparatus main body 21, and a normal direction of the inclined surface (in FIG. 4). It is provided so as to protrude in the Y′-axis direction). In the case of the present embodiment, the inclined surface 21a is parallel to a surface obtained by rotating a surface orthogonal to the longitudinal direction of the apparatus main body 21 shown in FIG. The display unit 60 is rotatable along the inclined surface 21a. Therefore, the rotation direction of the display unit 60 is oblique with respect to the longitudinal direction of the apparatus main body unit 21.
ディスプレイヒンジ６１の球状部６１ｂには、球状部６１ｂを高さ方向（Ｙ’軸方向）に貫通する貫通孔６１ｃが形成されている。貫通孔６１ｃを介して、表示部６０の内部と装置本体部２１の内部とが連通されている。貫通孔６１ｃには不図示のケーブルが挿通される。挿通されたケーブルを介して回路基板２９と表示部６０の各部とが電気的に接続される。
The spherical portion 61b of the display hinge 61 is formed with a through hole 61c that penetrates the spherical portion 61b in the height direction (Y′-axis direction). The inside of the display unit 60 and the inside of the apparatus main body unit 21 are communicated with each other through the through hole 61c. A cable (not shown) is inserted through the through hole 61c. The circuit board 29 and each part of the display unit 60 are electrically connected via the inserted cable.
本実施形態において、ディスプレイヒンジ６１内に通されたケーブルのねじれを防止するために、表示部６０の回転制御機構を設けてもよい。例えば、図４（Ａ）に示す正対位置を基準として、表示部６０の回動角度を、上回り１８０°以下、下回り１８０°以下にそれぞれ規制する回転制御機構を設けてもよい。
In the present embodiment, a rotation control mechanism for the display unit 60 may be provided to prevent twisting of the cable passed through the display hinge 61. For example, a rotation control mechanism that restricts the rotation angle of the display unit 60 to 180 ° or less and 180 ° or less may be provided based on the directly-facing position shown in FIG.
表示部６０の内部には、バックライト６２と、表示パネル６３と、カメラ６４と、プリズム６５と、反射ミラー６６と、前方ライト６８と、前方スピーカー７０と、結像レンズ７１と、撮像素子７２とが設けられている。
Inside the display unit 60, there are a backlight 62, a display panel 63, a camera 64, a prism 65, a reflecting mirror 66, a front light 68, a front speaker 70, an imaging lens 71, and an image sensor 72. And are provided.
プリズム６５は、上面視（Ｚ軸視）で略三角形状の第１プリズム６５ａと第２プリズム６５ｂとを互いの面で貼り合わせた構成を有する。この貼り合わせ面以外の第１プリズム６５ａの他の二面のうち、一方の面に対向する位置に、液晶パネルからなる表示パネル６３が設けられている。表示パネル６３の背面に表示パネル６３を透過照明するバックライト６２が配置されている。第１プリズム６５ａの他方の面に対向する位置に反射ミラー６６が配置されている。反射ミラー６６は、ファインダー開口部６７のほぼ正面に位置する。
The prism 65 has a configuration in which a substantially triangular first prism 65a and a second prism 65b are bonded to each other on a top view (Z-axis view). A display panel 63 made of a liquid crystal panel is provided at a position facing one of the other two surfaces of the first prism 65a other than the bonding surface. A backlight 62 that transmits and illuminates the display panel 63 is disposed on the back surface of the display panel 63. A reflection mirror 66 is disposed at a position facing the other surface of the first prism 65a. The reflection mirror 66 is located substantially in front of the finder opening 67.
第２プリズム６５ｂの貼り合わせ面以外の他の二面のうち、一方の面はファインダー開口部６７に配置されたファインダー接眼面である。第２プリズム６５ｂの他方の面に対向する位置には結像レンズ７１を介して撮像素子７２が対向配置されている。
Of the two surfaces other than the bonding surface of the second prism 65 b, one surface is a viewfinder eyepiece disposed in the viewfinder opening 67. An imaging element 72 is disposed opposite to the other surface of the second prism 65b via the imaging lens 71.
表示部６０において、表示パネル６３に表示された画像は、第１プリズム６５ａ、反射ミラー６６、第２プリズム６５ｂを介してファインダー開口部６７から射出され、ユーザーに観察される。また、ファインダー開口部６７を見ているユーザーの目元は、第２プリズム６５ｂ及び結像レンズ７１を介して撮像素子７２上に結像される。撮像素子７２を介して取得された目元の画像は、ユーザーの視線の方向や瞬き、表情の解析に用いられる。バックライト６２は、撮像素子７２による目元撮影の照明装置としても利用される。
In the display unit 60, the image displayed on the display panel 63 is emitted from the finder opening 67 through the first prism 65a, the reflection mirror 66, and the second prism 65b, and is observed by the user. The eye of the user looking at the finder opening 67 is imaged on the image sensor 72 via the second prism 65 b and the imaging lens 71. The eye image acquired through the image sensor 72 is used for analyzing the direction of the user's line of sight, blinking, and facial expression. The backlight 62 is also used as a lighting device for photographing the eye by the image sensor 72.
カメラ６４は、例えば５００万画素〜１０００万画素の撮像素子を有し、オートフォーカス動作が可能に構成される。
本実施形態の場合、カメラ６４の撮影方向は、ユーザーの視線方向と一致するように設定される。撮影方向と視線方向との調整は、機械的に行ってもよく、画像処理により行ってもよい。例えば、カメラ６４を広角の映像を取得可能に構成し、ユーザーの目元画像から取得した視線方向の情報に基づいて、電気的に捕らえた映像の一部を、視線方向の映像として抜き出して表示パネル６３に表示させる。これにより、カメラ６４に調整機構を設けることなくユーザー正面の映像の撮影、表示が可能となる。
The camera 64 includes, for example, an image sensor with 5 to 10 million pixels, and is configured to be able to perform an autofocus operation.
In the case of this embodiment, the shooting direction of the camera 64 is set so as to coincide with the user's line-of-sight direction. The adjustment between the photographing direction and the line-of-sight direction may be performed mechanically or by image processing. For example, the camera 64 is configured to be able to acquire a wide-angle image, and a part of the electrically captured image is extracted as an image in the line-of-sight direction based on the information on the line-of-sight direction acquired from the user's eye image. 63 is displayed. As a result, it is possible to shoot and display an image in front of the user without providing an adjustment mechanism in the camera 64.
前方ライト６８は、例えばＬＥＤライトである。前方ライト６８は、赤、緑、青の各色の発光素子を有し、任意の色を任意のタイミングで発光させることが可能に構成してもよい。前方ライト６８は、発光色や発光タイミングにより外部に対して情報を表示する装置として用いてもよく、カメラ６４で撮影する際の照明装置として用いてもよい。
The front light 68 is, for example, an LED light. The front light 68 may include red, green, and blue light emitting elements, and may be configured to emit any color at any timing. The front light 68 may be used as a device that displays information to the outside depending on the light emission color and the light emission timing, or may be used as an illumination device when photographing with the camera 64.
また図４では図示を省略したが、本実施形態に係る表示部６０にはレーザー発信器が設けられている。レーザー発信器は、例えば前方ライト６８の近傍に設けることができる。レーザー発信器から射出される例えば赤色レーザー光を前方に照射することで、レーザー光によるポインティング（指標の表示）が可能である。
Although not shown in FIG. 4, the display unit 60 according to the present embodiment is provided with a laser transmitter. The laser transmitter can be provided in the vicinity of the front light 68, for example. By irradiating, for example, red laser light emitted from a laser transmitter forward, pointing (display of an index) with the laser light is possible.
次に、ヘッドバンド４０について、図２及び図５を参照しつつ説明する。図５は、ヘッドバンド４０に設けられた回動機構の分解斜視図である。
ヘッドバンド４０は、図２に示すように、ユーザーの頭部を挟持する一対のヘッドパット（装着部材）４６、４７と、第１ヘッドバンド４３と、第２ヘッドバンド４４と、回動機構５６、５７とを備えている。
Next, the headband 40 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an exploded perspective view of the rotation mechanism provided in the headband 40.
As shown in FIG. 2, the headband 40 includes a pair of head pads (mounting members) 46 and 47 that sandwich the user's head, a first headband 43, a second headband 44, and a rotation mechanism 56. , 57.
第１ヘッドバンド４３は、全体として円弧状を成す弾性部材である。第１ヘッドバンド４３の頂部に、第１ヘッドバンド４３を折り曲げるためのジョイント部４３ａが設けられている。第１ヘッドバンド４３の両端には、回動機構５６、５７を構成する軸受部４３ｂ、４３ｃがそれぞれ設けられている。軸受部４３ｂ、４３ｃよりもさらにバンド先端側に、ヘッドパット４６、４７が接続される軸受部４３ｄ、４３ｅが設けられている。
The first headband 43 is an elastic member having an arc shape as a whole. A joint portion 43 a for bending the first headband 43 is provided on the top of the first headband 43. At both ends of the first headband 43, bearing portions 43b and 43c constituting the rotation mechanisms 56 and 57 are provided, respectively. Bearing portions 43d and 43e to which the head pads 46 and 47 are connected are provided further on the front end side of the band than the bearing portions 43b and 43c.
第２ヘッドバンド４４は、全体として円弧状を成す弾性部材である。第２ヘッドバンド４４の頂部には、第２ヘッドバンド４４を折り曲げるためのジョイント部４４ａが設けられている。第２ヘッドバンド４４の両端には、それぞれ回動機構５６、５７を構成する軸部材４４ｂ、４４ｃが設けられている。
The second headband 44 is an elastic member having an arc shape as a whole. A joint portion 44 a for bending the second headband 44 is provided on the top of the second headband 44. At both ends of the second headband 44, shaft members 44b and 44c constituting rotation mechanisms 56 and 57 are provided.
また本実施形態において、第２ヘッドバンド４４は、ステンレス等の金属からなるバネ部材４８の表面を樹脂等の柔軟な材料で被覆した構成を有する。この第２ヘッドバンド４４のバネ部材４８においてユーザーの頭部を挟持するバネ力を発生させる。また第２ヘッドバンド４４は第１ヘッドバンド４３と比較して広い幅に形成されている。ジョイント部４４ａの形成部分は他のバンド部分よりもさらに広く形成された標章表示部４９とされている。標章表示部４９には、シールや印刷により製品タグ等が付される。なお、第２ヘッドバンド４４の全体を金属で形成してもよい。
In the present embodiment, the second headband 44 has a configuration in which the surface of the spring member 48 made of a metal such as stainless steel is covered with a flexible material such as a resin. The spring member 48 of the second headband 44 generates a spring force that holds the user's head. The second headband 44 is formed wider than the first headband 43. The formation part of the joint part 44a is a mark display part 49 formed wider than the other band parts. A product tag or the like is attached to the mark display section 49 by sticker or printing. The entire second headband 44 may be made of metal.
ヘッドパット４６は、板状の支持板４６ａと、支持板４６ａの一面側に設けられた断面アーチ状の弾性部材４６ｂとを有する。支持板４６ａの弾性部材４６ｂと反対側の面に、当該面に垂直な姿勢で概略六角柱状の連結ピン４１が立設されている。連結ピン４１は、第１ヘッドバンド４３の一方の先端に設けられた軸受部４３ｄに軸支されている。これにより、ヘッドパット４６は連結ピン４１回りに回転可能である。
The head pad 46 includes a plate-like support plate 46a and an elastic member 46b having an arched cross section provided on one surface side of the support plate 46a. On the surface of the support plate 46a opposite to the elastic member 46b, a substantially hexagonal column-shaped connecting pin 41 is erected in a posture perpendicular to the surface. The connecting pin 41 is pivotally supported by a bearing portion 43 d provided at one end of the first headband 43. As a result, the head pad 46 can rotate around the connecting pin 41.
ヘッドパット４７は、板状の支持板４７ａと、支持板４７ａの一方の面に設けられた断面アーチ状の弾性部材４７ｂとを有する。支持板４７ａの弾性部材４７ｂと反対側の面には、軸部材４７ｃ（図２）が設けられている。軸部材４７ｃは、第１ヘッドバンド４３の先端に設けられた軸受部４３ｅに軸支されている。これにより、ヘッドパット４７は、軸部材４７ｃ回りに回転可能である。
The head pad 47 includes a plate-like support plate 47a and an elastic member 47b having an arcuate cross section provided on one surface of the support plate 47a. A shaft member 47c (FIG. 2) is provided on the surface of the support plate 47a opposite to the elastic member 47b. The shaft member 47 c is pivotally supported by a bearing portion 43 e provided at the tip of the first headband 43. Thereby, the head pad 47 can rotate around the shaft member 47c.
回動機構５６は、第１ヘッドバンド４３の軸受部４３ｂと、第２ヘッドバンド４４の軸部材４４ｂと、コイルバネ５０と、ワッシャー５１と、ボルト５２とを備えている。
The rotation mechanism 56 includes a bearing portion 43b of the first headband 43, a shaft member 44b of the second headband 44, a coil spring 50, a washer 51, and a bolt 52.
第１ヘッドバンド４３の軸受部４３ｂの外側面には、軸受部４３ｂの貫通孔５６ａを挟んだ両側に、扇状の突起部５６ｂ、５６ｃが形成されている。本実施形態の場合、２つの突起部５６ｂ、５６ｃは、第１ヘッドバンド４３を鉛直姿勢（図１のＸ方向視において第１ヘッドバンド４３が鉛直方向の上下に延びている姿勢）に保持したときに、水平方向に並ぶ位置に形成されている。
On the outer surface of the bearing portion 43b of the first headband 43, fan-shaped projections 56b and 56c are formed on both sides of the through hole 56a of the bearing portion 43b. In the case of this embodiment, the two protrusions 56b and 56c hold the first headband 43 in the vertical posture (the posture in which the first headband 43 extends vertically in the X direction view of FIG. 1). Sometimes, they are formed in positions aligned in the horizontal direction.
第２ヘッドバンド４４の軸部材４４ｂの内側面には、当該面に垂直に立設された円柱状の挿通軸部５６ｄと、挿通軸部５６ｄを径方向に挟み込むように配置された２つの突起部５６ｅとが設けられている。挿通軸部５６ｄの先端面には、ボルト５２が螺合される図示略の雌ねじ部が形成されている。図５では、突起部５６ｅは１つのみ示されているが、挿通軸部５６ｄを挟んだ反対側にも形成されている。２つの突起部５６ｅは、第２ヘッドバンド４４を鉛直姿勢に保持したときに、水平方向に並ぶ位置に形成されている。
On the inner side surface of the shaft member 44b of the second headband 44, a cylindrical insertion shaft portion 56d erected perpendicularly to the surface, and two protrusions disposed so as to sandwich the insertion shaft portion 56d in the radial direction A portion 56e is provided. A female screw portion (not shown) to which the bolt 52 is screwed is formed on the distal end surface of the insertion shaft portion 56d. In FIG. 5, only one protrusion 56e is shown, but it is also formed on the opposite side across the insertion shaft portion 56d. The two protrusions 56e are formed at positions aligned in the horizontal direction when the second headband 44 is held in a vertical posture.
回動機構５６において、軸部材４４ｂの挿通軸部５６ｄは軸受部４３ｂの貫通孔５６ａに挿通されている。軸受部４３ｂの内側面には、コイルバネ５０とワッシャー５１とがこの順に配置されている。コイルバネ５０とワッシャー５１とを挟み込んだ状態でボルト５２が挿通軸部５６ｄに螺合されている。上記構成により、軸部材４４ｂと軸受部４３ｂとが回動自在に接続されている。またコイルバネ５０により軸部材４４ｂを軸受部４３ｂに押圧する付勢力が作用する。
In the rotation mechanism 56, the insertion shaft portion 56d of the shaft member 44b is inserted through the through hole 56a of the bearing portion 43b. A coil spring 50 and a washer 51 are arranged in this order on the inner surface of the bearing portion 43b. A bolt 52 is screwed into the insertion shaft portion 56d in a state where the coil spring 50 and the washer 51 are sandwiched. With the above configuration, the shaft member 44b and the bearing portion 43b are rotatably connected. Further, a biasing force that presses the shaft member 44b against the bearing portion 43b acts by the coil spring 50.
本実施形態において、回動機構５６は、第２ヘッドバンド４４を第１ヘッドバンド４３から離す方向へ付勢する付勢機構として機能する。回動機構５６において、軸受部４３ｂの突起部５６ｂ、５６ｃは、軸部材４４ｂの突起部５６ｅと対向する位置に形成されている。また、軸受部４３ｂはコイルバネ５０により軸部材４４ｂに押圧されている。この押圧力によって突起部５６ｅが、突起部５６ｂ、５６ｃ上を摺動することで、第２ヘッドバンド４４を第１ヘッドバンド４３から離間させる方向にモーメントが発生する。
In the present embodiment, the rotation mechanism 56 functions as a biasing mechanism that biases the second headband 44 in a direction away from the first headband 43. In the rotation mechanism 56, the protrusions 56b and 56c of the bearing 43b are formed at positions facing the protrusion 56e of the shaft member 44b. The bearing portion 43 b is pressed against the shaft member 44 b by the coil spring 50. The protrusion 56e slides on the protrusions 56b and 56c by this pressing force, so that a moment is generated in a direction in which the second headband 44 is separated from the first headband 43.
上記のモーメントは、第１ヘッドバンド４３と第２ヘッドバンド４４とが重なる位置付近において、突起部５６ｅと突起部５６ｂ、５６ｃが互いの頂点に乗り上げた状態で一旦ゼロになる。そして、この頂点に乗り上げた状態から第２ヘッドバンド４４の軸部材４４ｂが少しでも回転すると、その回転方向に軸部材４４ｂをさらに回転させようとする力が作用する。すなわち、回動機構５６は、いわゆるトグルタイプのバネ構造を備えている。これにより、第２ヘッドバンド４４を、第１ヘッドバンド４３の前後方向（図２のＣ方向）のいずれに移動させたときにも、同等の付勢力が作用する構成となる。
The moment is once zero in the vicinity of the position where the first headband 43 and the second headband 44 overlap with the protrusion 56e and the protrusions 56b and 56c riding on top of each other. Then, when the shaft member 44b of the second headband 44 rotates even a little from the state of riding on this apex, a force for further rotating the shaft member 44b acts in the rotation direction. That is, the rotation mechanism 56 has a so-called toggle type spring structure. As a result, the same urging force is applied when the second headband 44 is moved in any of the front and rear directions of the first headband 43 (direction C in FIG. 2).
一方、回動機構５７は、第１ヘッドバンド４３の軸受部４３ｃと、第２ヘッドバンド４４の軸部材４４ｃと、スナップリング５３と、を備えている。
On the other hand, the rotation mechanism 57 includes a bearing portion 43 c of the first head band 43, a shaft member 44 c of the second head band 44, and a snap ring 53.
軸受部４３ｃの外側面には、平面視で概略扇形の突起部５７ｂが形成されている。突起部５７ｂは、第１ヘッドバンド４３を鉛直姿勢に保持したときに、貫通孔５７ａの鉛直上方に配置される位置に形成されている。軸部材４４ｃの内側面には、当該面に垂直に立設された挿通軸５７ｃと、挿通軸５７ｃと同軸の半円状に形成された突起部からなる制止部５７ｄと、が設けられている。
On the outer surface of the bearing portion 43c, a substantially fan-shaped protrusion 57b is formed in plan view. The protrusion 57b is formed at a position that is disposed vertically above the through hole 57a when the first headband 43 is held in a vertical posture. On the inner side surface of the shaft member 44c, there are provided an insertion shaft 57c erected perpendicularly to the surface, and a restraining portion 57d made of a semicircular projection coaxial with the insertion shaft 57c. .
回動機構５７において、軸部材４４ｃの挿通軸５７ｃは軸受部４３ｃの貫通孔５７ａに挿通されている。軸受部４３ｃの内側において挿通軸５７ｃの先端にスナップリング５３が嵌合されている。これにより、軸部材４４ｃと軸受部４３ｃとが回動自在に接続されている。
In the rotation mechanism 57, the insertion shaft 57c of the shaft member 44c is inserted through the through hole 57a of the bearing portion 43c. A snap ring 53 is fitted to the tip of the insertion shaft 57c inside the bearing portion 43c. Thereby, the shaft member 44c and the bearing portion 43c are rotatably connected.
回動機構５７は、第２ヘッドバンド４４の回転角度を規制する規制機構として機能する。回動機構５７において、軸受部４３ｃの突起部５７ｂは、軸部材４４ｃの内側面のうち、制止部５７ｄが形成されていない領域に配置される。これにより、第２ヘッドバンド４４が所定角度まで傾くと、突起部５７ｂの側面（貫通孔５７ａの径方向に平行な面）が、軸部材４４ｃの制止部５７ｄの側面（挿通軸５７ｃの径方向に平行な面）に突き当てられ、第２ヘッドバンド４４のそれ以上の移動が制止される。この制止部５７ｄによる制止動作は、第２ヘッドバンド４４が第１ヘッドバンド４３の前後方向（Ｃ方向）のどちらに移動しても機能する。つまり、制止部５７ｄにより、第２ヘッドバンド４４の回転角度が、所定の角度以下になるように制限される。
The rotation mechanism 57 functions as a regulation mechanism that regulates the rotation angle of the second headband 44. In the rotation mechanism 57, the protrusion 57b of the bearing portion 43c is disposed in an area of the inner surface of the shaft member 44c where the stop portion 57d is not formed. As a result, when the second headband 44 is tilted to a predetermined angle, the side surface of the protrusion 57b (the surface parallel to the radial direction of the through hole 57a) is the side surface of the stop portion 57d of the shaft member 44c (the radial direction of the insertion shaft 57c). The second headband 44 is restrained from further movement. The restraining operation by the restraining portion 57d functions regardless of whether the second headband 44 moves in the front-rear direction (C direction) of the first headband 43. In other words, the rotation angle of the second headband 44 is limited by the restraining portion 57d so as to be equal to or less than a predetermined angle.
以上の構成により、第２ヘッドバンド４４は、回動機構５６によって第１ヘッドバンド４３から離れる方向に回動付勢される一方、回動機構５７によって第１ヘッドバンド４３に対して所定角度以内の範囲に回動規制される。これにより、第２ヘッドバンド４４は第１ヘッドバンド４３に対して所定の角度となるように保持される。したがって、回動機構５６、５７は、ヘッドバンド４０における角度保持機構として機能する。
With the above configuration, the second headband 44 is urged to rotate in a direction away from the first headband 43 by the rotation mechanism 56, while being within a predetermined angle with respect to the first headband 43 by the rotation mechanism 57. Rotation is restricted within the range. As a result, the second headband 44 is held at a predetermined angle with respect to the first headband 43. Therefore, the rotation mechanisms 56 and 57 function as an angle holding mechanism in the headband 40.
図６は、本実施形態のヘッドマウントディスプレイに付属のリモコンを示す斜視図である。
リモコン１４０は、筐体１４０Ａと、タッチパッド１４１と、操作スイッチ１４７と、ＵＳＢコネクター１４２と、インジケーター１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃと、取付クリップ１４４と、インジケータースイッチ１５０と、を備えている。
FIG. 6 is a perspective view showing a remote controller attached to the head mounted display of this embodiment.
The remote controller 140 includes a housing 140A, a touch pad 141, an operation switch 147, a USB connector 142, indicators 143a, 143b, and 143c, a mounting clip 144, and an indicator switch 150.
リモコン１４０は、ＵＳＢケーブル１４８の一方の端子をＵＳＢコネクター１４２に接続し、他方の端子を装置本体部２１のＵＳＢコネクター２５に接続することで、装置本体部２１と電気的に接続される。ＵＳＢケーブル１４８としては市販のＵＳＢケーブルを用いることができる。本実施形態の場合、ＵＳＢケーブル１４８の途中に複数のクリップ１４９が設けられている。複数のクリップ１４９は、例えばＵＳＢケーブル１４８を第２ヘッドバンド４４に沿わせた状態で固定するために用いることができる。
The remote controller 140 is electrically connected to the apparatus main body 21 by connecting one terminal of the USB cable 148 to the USB connector 142 and connecting the other terminal to the USB connector 25 of the apparatus main body 21. A commercially available USB cable can be used as the USB cable 148. In the present embodiment, a plurality of clips 149 are provided in the middle of the USB cable 148. The plurality of clips 149 can be used to fix the USB cable 148 along the second headband 44, for example.
リモコン１４０には、ディスプレイ本体２０や他の電子機器と無線通信を行うための通信回路が内蔵されている。通信回路の通信方式としては、例えば、Bluetooth（登録商標）、無線ＬＡＮ、赤外線通信、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）、Transfer Jetなどを用いることができる。かかる通信回路により、ＵＳＢケーブル１４８を接続していなくてもディスプレイ本体２０との通信が可能である。
The remote control 140 incorporates a communication circuit for performing wireless communication with the display main body 20 and other electronic devices. As a communication method of the communication circuit, for example, Bluetooth (registered trademark), wireless LAN, infrared communication, UWB (Ultra Wide Band), Transfer Jet, or the like can be used. With such a communication circuit, communication with the display main body 20 is possible even when the USB cable 148 is not connected.
リモコン１４０には、Ｇセンサーや加速度センサー、方位センサーが内蔵されていてもよい。これらのセンサーで検出した情報についても、上記した通信回路を介してディスプレイ本体２０へ通信可能である。
The remote control 140 may incorporate a G sensor, an acceleration sensor, and a direction sensor. Information detected by these sensors can also be communicated to the display body 20 via the communication circuit described above.
タッチパッド１４１は筐体１４０Ａの一方の主面に設けられている。タッチパッド１４１は、ユーザーがタッチすることによりディスプレイ本体２０を操作するための操作部である。タッチパッド１４１の背面側の筐体１４０Ａ内部には、装置本体部２１のタッチスイッチ３４と同様に表示パネルやバックライトが設けられていてもよい。
The touch pad 141 is provided on one main surface of the housing 140A. The touch pad 141 is an operation unit for operating the display main body 20 when the user touches. A display panel and a backlight may be provided in the housing 140 </ b> A on the back side of the touch pad 141, similarly to the touch switch 34 of the apparatus main body 21.
操作スイッチ１４７は、リモコン１４０やディスプレイ本体２０を手動操作するためのスイッチである。操作スイッチ１４７は、必要に応じて設けられていればよい。筐体１４０Ａの側面に設けられたインジケータースイッチ１５０は、インジケーター１４３ａ〜１４３ｃを利用した所定動作を行わせるためのスイッチである。
The operation switch 147 is a switch for manually operating the remote controller 140 and the display main body 20. The operation switch 147 may be provided as necessary. The indicator switch 150 provided on the side surface of the housing 140A is a switch for performing a predetermined operation using the indicators 143a to 143c.
ＵＳＢコネクター１４２は、装置本体部２１との接続のほか、リモコン１４０が充電式のバッテリーを内蔵している場合にはリモコン１４０の充電端子や、ＰＣとの接続にも用いられる。
またリモコン１４０がバッテリーを内蔵している場合には、装置本体部２１への給電端子として用いることもできる。リモコン１４０のバッテリーを補助電源として使用可能にすることで、装置本体部２１のバッテリー容量を小さくでき、装置本体部２１を小型軽量化することができる。
The USB connector 142 is used not only for connection with the apparatus main body 21 but also for connection with a charging terminal of the remote control 140 or a PC when the remote control 140 has a built-in rechargeable battery.
When the remote controller 140 has a built-in battery, it can also be used as a power supply terminal for the apparatus main body 21. By making the battery of the remote control 140 usable as an auxiliary power source, the battery capacity of the device main body 21 can be reduced, and the device main body 21 can be reduced in size and weight.
インジケーター１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃは、タッチパッド１４１の周囲に配置されている。本実施形態では、タッチパッド１４１の一辺に沿う位置にインジケーター１４３ａが配置され、インジケーター１４３ａに対してタッチパッド１４１を挟んだ反対側にインジケーター１４３ｂとインジケーター１４３ｃとが配置されている。
Indicators 143a, 143b, and 143c are arranged around the touch pad 141. In the present embodiment, an indicator 143a is disposed at a position along one side of the touch pad 141, and an indicator 143b and an indicator 143c are disposed on the opposite side of the touch pad 141 with respect to the indicator 143a.
インジケーター１４３ａ〜１４３ｃはＬＥＤ等の発光素子を備えている。本実施形態では、インジケーター１４３ａは緑色の発光素子、インジケーター１４３ｂはオレンジ色の発光素子、インジケーター１４３ｃは青色の発光素子をそれぞれ備えている。これらの発光素子は制御されたタイミングでパターン発光可能に構成されている。インジケーター１４３ａ〜１４３ｃの上記パターン発光は、筐体１４０Ａ側面のインジケータースイッチ１５０を操作することでオンオフすることができる。
The indicators 143a to 143c include light emitting elements such as LEDs. In the present embodiment, the indicator 143a includes a green light emitting element, the indicator 143b includes an orange light emitting element, and the indicator 143c includes a blue light emitting element. These light emitting elements are configured to be capable of pattern light emission at controlled timing. The pattern light emission of the indicators 143a to 143c can be turned on and off by operating the indicator switch 150 on the side surface of the housing 140A.
インジケーター１４３ａ〜１４３ｃのパターン発光は、例えばリモコン１４０の状態（例えばリモコン１４０の上下左右の傾き状態）を示すものである。かかるパターン発光を装置本体部２１のカメラ６４で撮影し、取得した画像を解析することにより、リモコン１４０の状態を装置本体部２１に伝達することが可能である。インジケーター１４３ａ〜１４３ｃを利用した情報伝達方式は、Bluetooth（登録商標）などの無線通信を用いた場合と比較して電力消費を抑えることができる。
The pattern light emission of the indicators 143a to 143c indicates, for example, the state of the remote controller 140 (for example, the up / down / left / right tilt state of the remote controller 140). It is possible to transmit the state of the remote controller 140 to the apparatus main body 21 by photographing such pattern emission with the camera 64 of the apparatus main body 21 and analyzing the acquired image. The information transmission method using the indicators 143a to 143c can suppress power consumption as compared with the case where wireless communication such as Bluetooth (registered trademark) is used.
取付クリップ１４４は、筐体１４０Ａのタッチパッド１４１と反対側の面に設けられている。本実施形態の場合、取付クリップ１４４は、一端を筐体１４０Ａに固定された側面視Ｓ形のバネ板部材である。取付クリップ１４４により、リモコン１４０をユーザーの衣服やベルト等に装着することができる。
The attachment clip 144 is provided on the surface of the housing 140A opposite to the touch pad 141. In the case of this embodiment, the attachment clip 144 is an S-shaped spring plate member having one end fixed to the housing 140A. With the attachment clip 144, the remote controller 140 can be attached to a user's clothes, belt, or the like.
また、取付クリップ１４４によりヘッドパット４７の近傍を挟むことで、ヘッドバンド４０にリモコン１４０を取り付けてもよい。ヘッドバンド４０のヘッドパット４６にディスプレイ本体２０を取り付ける一方、ヘッドパット４７側にリモコン１４０を取り付けることで、ヘッドマウントディスプレイ１における重量バランスの不均衡を低減することができる。
Further, the remote controller 140 may be attached to the headband 40 by sandwiching the vicinity of the head pad 47 with the attachment clip 144. By attaching the display main body 20 to the head pad 46 of the headband 40 and attaching the remote controller 140 to the head pad 47 side, it is possible to reduce the imbalance in the weight balance in the head mounted display 1.
図７は、本実施形態のヘッドマウントディスプレイに付属のステレオイヤホンを示す斜視図である。
ステレオイヤホン１００は、コネクター１０１と、ケーブル１０２と、第１スピーカー１０３と、第２スピーカー１０４と、集音マイク１０５と、複数のクリップ１０６とを有する。
FIG. 7 is a perspective view showing a stereo earphone attached to the head mounted display of the present embodiment.
Stereo earphone 100 includes a connector 101, a cable 102, a first speaker 103, a second speaker 104, a sound collecting microphone 105, and a plurality of clips 106.
コネクター１０１はケーブル１０２の一方の端部に設けられている。コネクター１０１は、一般的な４極φ３．５ｍｍのミニプラグである。４極の内訳は、集音マイク１０５、第１スピーカー１０３、第２スピーカー１０４、グランド（ＧＮＤ）である。ケーブル１０２は、コネクター１０１の近傍において二分岐され、分岐されたケーブルの先端に第１スピーカー１０３が設けられている。ケーブル１０２の他方の端部には、第２スピーカー１０４と集音マイク１０５とが設けられている。複数のクリップ１０６は、ケーブル１０２上に所定の間隔で配置されている。
The connector 101 is provided at one end of the cable 102. The connector 101 is a general 4-pole φ3.5 mm mini plug. The breakdown of the four poles is the sound collection microphone 105, the first speaker 103, the second speaker 104, and the ground (GND). The cable 102 is bifurcated in the vicinity of the connector 101, and a first speaker 103 is provided at the end of the branched cable. A second speaker 104 and a sound collecting microphone 105 are provided at the other end of the cable 102. The plurality of clips 106 are arranged on the cable 102 at a predetermined interval.
ステレオイヤホン１００は、コネクター１０１をディスプレイ本体２０のオーディオコネクター２６に接続して使用される。ステレオイヤホン１００が接続されると、ディスプレイ本体２０の耳元スピーカー２３と、表示部６０の通話マイク３７は無効化される。また表示部６０の前方スピーカー７０も必要に応じて無効化される。そして、ステレオイヤホン１００の第１スピーカー１０３、第２スピーカー１０４、及び集音マイク１０５が有効化される。
The stereo earphone 100 is used by connecting the connector 101 to the audio connector 26 of the display body 20. When the stereo earphone 100 is connected, the ear speaker 23 of the display body 20 and the call microphone 37 of the display unit 60 are invalidated. Further, the front speaker 70 of the display unit 60 is also invalidated as necessary. Then, the first speaker 103, the second speaker 104, and the sound collecting microphone 105 of the stereo earphone 100 are activated.
ステレオイヤホン１００の第１スピーカー１０３は、ディスプレイ本体２０が配置された側のユーザーの耳に装着され、第２スピーカー１０４は第１スピーカー１０３と反対側の耳に装着される。このとき、ケーブル１０２は、クリップ１０６によって第２ヘッドバンド４４に固定することができる。
The first speaker 103 of the stereo earphone 100 is attached to the ear of the user on the side where the display main body 20 is arranged, and the second speaker 104 is attached to the ear on the opposite side to the first speaker 103. At this time, the cable 102 can be fixed to the second headband 44 by the clip 106.
また、ステレオイヤホン１００の集音マイク１０５と、ディスプレイ本体２０において筐体２１Ａの外側面に設けられた集音マイク２４とにより、ステレオ録音が可能である。例えば、図３（Ａ）に示すようにディスプレイ本体２０が右眼側に配置されているとすれば、ディスプレイ本体２０の集音マイク２４はユーザーの右側の音を収集し、左耳に装着された集音マイク１０５はユーザーの左側の音を収集する。なお、ステレオイヤホン１００の第１スピーカー１０３から右チャンネルの音声が出力され、第２スピーカー１０４からは左チャンネルの音声が出力される。
Further, stereo recording can be performed by the sound collecting microphone 105 of the stereo earphone 100 and the sound collecting microphone 24 provided on the outer surface of the housing 21 </ b> A in the display main body 20. For example, if the display main body 20 is arranged on the right eye side as shown in FIG. 3A, the sound collecting microphone 24 of the display main body 20 collects sounds on the right side of the user and is attached to the left ear. The sound collecting microphone 105 collects the sound on the left side of the user. Note that the right channel sound is output from the first speaker 103 of the stereo earphone 100, and the left channel sound is output from the second speaker 104.
一方、図３（Ｂ）に示すように左眼側にディスプレイ本体２０が配置されている場合には、ディスプレイ本体２０の集音マイク２４がユーザーの左側の音を収集し、右耳に装着された集音マイク１０５がユーザーの右側の音を収集する。ステレオイヤホン１００の第１スピーカー１０３から左チャンネルの音声が出力され、第２スピーカー１０４からは右チャンネルの音声が出力される。
On the other hand, when the display main body 20 is arranged on the left eye side as shown in FIG. 3B, the sound collecting microphone 24 of the display main body 20 collects the sound of the left side of the user and is attached to the right ear. The sound collecting microphone 105 collects the sound on the right side of the user. The left channel sound is output from the first speaker 103 of the stereo earphone 100, and the right channel sound is output from the second speaker 104.
本実施形態の場合、集音マイク２４、１０５はいずれもユーザーの耳の近傍に配置されるため、バイノーラル録音のような臨場感のある録音が可能である。また集音マイク２４と集音マイク１０５に同じ特性のマイクを用いることで、左右の音の特性の差異を小さくすることができる。
In the case of the present embodiment, since the sound collection microphones 24 and 105 are both disposed in the vicinity of the user's ear, recording with a sense of reality such as binaural recording is possible. Also, by using microphones having the same characteristics as the sound collecting microphone 24 and the sound collecting microphone 105, the difference in the characteristics of the left and right sounds can be reduced.
図８は、ヘッドマウントディスプレイ１の機能ブロック図である。
ヘッドマウントディスプレイ１には、処理部１２３を中心として種々の電気回路が備えられている。処理部１２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、ヘッドマウントディスプレイ１の各種回路と接続されるとともに、ヘッドマウントディスプレイ１を総合的に制御する。
FIG. 8 is a functional block diagram of the head mounted display 1.
The head mounted display 1 is provided with various electric circuits centering on the processing unit 123. The processing unit 123 is a CPU (Central Processing Unit) and is connected to various circuits of the head mounted display 1 and comprehensively controls the head mounted display 1.
本実施形態の場合、処理部１２３には、エンコーダー１２９及びデコーダー１２１、電源回路１２０、操作スイッチ３０、フラッシュメモリー１２２、ＢＴ通信回路１３０、ＷｉＦｉ通信回路１３１、加速度センサー１３２、地磁気センサー１３３、前方ライト６８、３Ｇ／ＬＴＥ通信回路１３８、レーザー発信器７３、角速度センサー１３４、ＧＰＳセンサー１３５、温湿度センサー１３６、心拍数センサー１３７、メモリー１２７、メインスイッチ２８、タッチスイッチ３４が接続されている。
In this embodiment, the processing unit 123 includes an encoder 129 and a decoder 121, a power supply circuit 120, an operation switch 30, a flash memory 122, a BT communication circuit 130, a WiFi communication circuit 131, an acceleration sensor 132, a geomagnetic sensor 133, and a front light. 68, 3G / LTE communication circuit 138, laser transmitter 73, angular velocity sensor 134, GPS sensor 135, temperature / humidity sensor 136, heart rate sensor 137, memory 127, main switch 28, and touch switch 34 are connected.
エンコーダー１２９は音声信号及び映像信号を所定方式の音声データ及び映像データにエンコード（符号化）する。エンコーダー１２９には、カメラ６４、撮像素子７２、集音マイク２４、通話マイク３７、オーディオコネクター２６、ビデオコネクター２７が接続されている。
The encoder 129 encodes (encodes) the audio signal and the video signal into audio data and video data of a predetermined method. Connected to the encoder 129 are a camera 64, an image sensor 72, a sound collection microphone 24, a call microphone 37, an audio connector 26, and a video connector 27.
エンコーダー１２９には、集音マイク２４及び通話マイク３７から入力される音声信号、カメラ６４から入力される映像信号、オーディオコネクター２６から入力される音声信号、ビデオコネクター２７から入力される映像信号、及び、ユーザーの目元を撮影する撮像素子７２の映像信号が入力される。エンコーダー１２９に入力された音声信号及び映像信号は音声データ及び映像データにエンコードされた後、処理部１２３に入力される。入力された音声データ及び映像データは、処理部１２３による再生動作に用いられたり、フラッシュメモリー１２２に記録される。
The encoder 129 includes an audio signal input from the sound collection microphone 24 and the call microphone 37, a video signal input from the camera 64, an audio signal input from the audio connector 26, a video signal input from the video connector 27, and The video signal of the image sensor 72 that captures the user's eyes is input. The audio signal and video signal input to the encoder 129 are encoded into audio data and video data, and then input to the processing unit 123. The input audio data and video data are used for a reproduction operation by the processing unit 123 or recorded in the flash memory 122.
デコーダー１２１は、音声データ及び映像データを音声信号及び映像信号にデコード（復号化）する。デコーダー１２１には、ＬＣＤドライバ１２５、スピーカーアンプ１６２、オーディオコネクター２６、及びビデオコネクター２７が接続されている。ＬＣＤドライバ１２５は液晶パネル用の駆動制御装置であり、表示パネル３６及び表示パネル６３に接続されている。スピーカーアンプ１６２は音声信号を増幅してスピーカーに出力する装置であり、耳元スピーカー２３及び前方スピーカー７０に接続されている。
The decoder 121 decodes (decodes) audio data and video data into audio signals and video signals. An LCD driver 125, a speaker amplifier 162, an audio connector 26, and a video connector 27 are connected to the decoder 121. The LCD driver 125 is a drive control device for a liquid crystal panel, and is connected to the display panel 36 and the display panel 63. The speaker amplifier 162 is a device that amplifies an audio signal and outputs it to the speaker, and is connected to the ear speaker 23 and the front speaker 70.
映像データを再生する場合、フラッシュメモリー１２２に記録された映像データ、あるいはエンコーダー１２９から入力される映像データは、処理部１２３を介してデコーダー１２１に入力される。デコーダー１２１に入力された映像データは、映像信号にデコードされた後、ＬＣＤドライバ１２５を介して表示パネル３６、６３に供給される。そして、映像信号が入力された表示パネル３６又は表示パネル６３に映像データに基づく映像が表示される。また、デコーダー１２１からビデオコネクター２７に出力される映像信号は、ビデオコネクター２７を介して外部機器に出力される。
When reproducing the video data, the video data recorded in the flash memory 122 or the video data input from the encoder 129 is input to the decoder 121 via the processing unit 123. The video data input to the decoder 121 is decoded into a video signal and then supplied to the display panels 36 and 63 via the LCD driver 125. Then, an image based on the image data is displayed on the display panel 36 or the display panel 63 to which the image signal is input. The video signal output from the decoder 121 to the video connector 27 is output to an external device via the video connector 27.
また映像の表示に際して、処理部１２３は、必要に応じて表示パネル３６用のバックライト３５、及び表示パネル６３用のバックライト６２を点灯させる。ＢＬドライバ１２６は、バックライト用の駆動制御装置であり、バックライト３５及びバックライト６２に接続されている。処理部１２３は、ＢＬドライバ１２６に駆動信号を送信し、ＢＬドライバ１２６はバックライト３５、６２を個々に点灯させる。
When displaying the video, the processing unit 123 turns on the backlight 35 for the display panel 36 and the backlight 62 for the display panel 63 as necessary. The BL driver 126 is a drive control device for the backlight, and is connected to the backlight 35 and the backlight 62. The processing unit 123 transmits a drive signal to the BL driver 126, and the BL driver 126 lights the backlights 35 and 62 individually.
音声データを再生する場合、フラッシュメモリー１２２に記録された音声データ、あるいはエンコーダー１２９から入力される音声データは、処理部１２３を介してデコーダー１２１に入力される。デコーダー１２１に入力された音声データは、音声信号にデコードされた後、スピーカーアンプ１６２を介して耳元スピーカー２３及び前方スピーカー７０のいずれか一方、又は両方に出力される。そして、音声信号を入力された耳元スピーカー２３又は前方スピーカー７０から音声が出力される。また、デコーダー１２１からオーディオコネクター２６に出力される音声信号は、オーディオコネクター２６を介してステレオイヤホン１００に出力される。
When reproducing the audio data, the audio data recorded in the flash memory 122 or the audio data input from the encoder 129 is input to the decoder 121 via the processing unit 123. The audio data input to the decoder 121 is decoded into an audio signal and then output to one or both of the ear speaker 23 and the front speaker 70 via the speaker amplifier 162. Then, sound is output from the ear speaker 23 or the front speaker 70 to which the sound signal is input. The audio signal output from the decoder 121 to the audio connector 26 is output to the stereo earphone 100 via the audio connector 26.
本実施形態の場合、耳元スピーカー２３及び前方スピーカー７０は、モノラル音声の使用を想定しており、耳元スピーカー２３及び前方スピーカー７０からは左右の音声信号が合成された音が発せられる。
In the case of this embodiment, the ear speaker 23 and the front speaker 70 are assumed to use monaural sound, and the ear speaker 23 and the front speaker 70 emit a sound in which left and right audio signals are synthesized.
一方、ステレオイヤホン１００に音声信号が出力される場合、第１スピーカー１０３及び第２スピーカー１０４のそれぞれ左チャンネル又は右チャンネルの音が出力される。ここで、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１は左右両用であるため、装着位置に応じてステレオイヤホン１００への音声信号のチャンネルが切り替わる。すなわち、ディスプレイ本体２０が右眼に装着されている場合には、第１スピーカー１０３に右チャンネル、第２スピーカー１０４に左チャンネルの音が出力される。ディスプレイ本体２０が左眼に装着されている場合には第１スピーカー１０３に左チャンネル、第２スピーカー１０４に右チャンネルの音が出力される。
On the other hand, when an audio signal is output to the stereo earphone 100, the sound of the left channel or the right channel of the first speaker 103 and the second speaker 104 is output. Here, since the head mounted display 1 of this embodiment is for both left and right, the channel of the audio signal to the stereo earphone 100 is switched according to the mounting position. That is, when the display body 20 is attached to the right eye, the right channel sound is output to the first speaker 103 and the left channel sound is output to the second speaker 104. When the display body 20 is attached to the left eye, the left channel sound is output to the first speaker 103 and the right channel sound is output to the second speaker 104.
メモリー１２７には、処理部１２３によって実行される制御プログラムが記憶されている。
全体の電源のオンオフを行うメインスイッチ２８や、画面内でのポインティング操作を行うための操作スイッチ３０、あるいはタッチ操作により各種操作を行うタッチスイッチ３４がユーザーに操作されると、これらのスイッチから操作に基づく制御信号が処理部１２３へ出力される。処理部１２３は、制御信号により操作を検出し、上記の制御プログラムに規定された動作を実行する。
The memory 127 stores a control program executed by the processing unit 123.
When the user operates the main switch 28 for turning on / off the entire power source, the operation switch 30 for performing a pointing operation in the screen, or the touch switch 34 for performing various operations by a touch operation, the operation is performed from these switches. Is output to the processing unit 123. The processing unit 123 detects an operation based on the control signal, and executes an operation defined in the control program.
ＢＴ通信回路１３０は、他の機器とのBluetooth（登録商標）通信を行うための通信回路である。ＷｉＦｉ通信回路１３１は、他の機器との無線ＬＡＮ通信（IEEE 802.11）を行うための通信回路である。３Ｇ／ＬＴＥ通信回路１３８は、他の機器との移動通信を行うための通信回路である。
The BT communication circuit 130 is a communication circuit for performing Bluetooth (registered trademark) communication with other devices. The WiFi communication circuit 131 is a communication circuit for performing wireless LAN communication (IEEE 802.11) with other devices. The 3G / LTE communication circuit 138 is a communication circuit for performing mobile communication with other devices.
加速度センサー１３２はヘッドマウントディスプレイ１の傾き検出に用いられる。地磁気センサー１３３はヘッドマウントディスプレイ１の方角検出に用いられる。角速度センサー（ジャイロセンサー）１３４はヘッドマウントディスプレイ１の回転検出に用いられる。ＧＰＳセンサー１３５はＧＰＳ（Global Positioning System）を利用した測位検出に用いられる。温湿度センサー１３６は環境の温度、湿度の検出に用いられる。心拍数センサー１３７はユーザーの頬に接触し、ユーザーの心拍数を検出する。
The acceleration sensor 132 is used for detecting the tilt of the head mounted display 1. The geomagnetic sensor 133 is used for detecting the direction of the head mounted display 1. An angular velocity sensor (gyro sensor) 134 is used to detect rotation of the head mounted display 1. The GPS sensor 135 is used for positioning detection using GPS (Global Positioning System). The temperature / humidity sensor 136 is used to detect the temperature and humidity of the environment. The heart rate sensor 137 contacts the user's cheek and detects the user's heart rate.
次に、以上の構成を備えたヘッドマウントディスプレイ１における表示部６０の動作等について、図４及び図９を参照しつつ説明する。
図９は、表示部６０の動作説明図である。
Next, operation | movement of the display part 60, etc. in the head mounted display 1 provided with the above structure are demonstrated, referring FIG.4 and FIG.9.
FIG. 9 is an explanatory diagram of the operation of the display unit 60.
図４に示したように、ディスプレイ本体２０において、装置本体部２１と表示部６０とを接続するディスプレイヒンジ６１はボールジョイントである。この構成により、表示部６０は、ディスプレイヒンジ６１の球状部６１ｂに対してＹ’軸回りに自由に回転させることができる。これにより、図４（Ａ）に示す視聴可能状態（正対位置）から表示部６０をＹ’軸回りに回転させ、図４（Ｂ）に示す収容状態（退避位置）に移行させることができる。
As shown in FIG. 4, in the display main body 20, the display hinge 61 that connects the apparatus main body 21 and the display unit 60 is a ball joint. With this configuration, the display unit 60 can be freely rotated around the Y ′ axis with respect to the spherical portion 61 b of the display hinge 61. As a result, the display unit 60 can be rotated around the Y ′ axis from the viewable state (facing position) shown in FIG. 4A to shift to the housed state (retracted position) shown in FIG. .
本実施形態では、ディスプレイヒンジ６１は装置本体部２１の先端部に形成された傾斜面２１ａ上に設けられており、表示部６０が内側に湾曲した形状を有している。そのため、図４（Ｂ）に示す収容状態において、表示部６０は装置本体部２１の外側面に沿うようにして配置される。この状態では、ファインダー開口部６７と装置本体部２１との隙間が小さくなる。したがって、表示部６０を退避位置に配置することで、ファインダー開口部６７やその内側の第２プリズム６５ｂの表面にゴミや汚れが付着しにくい状態とすることができる。
In the present embodiment, the display hinge 61 is provided on the inclined surface 21 a formed at the distal end portion of the apparatus main body portion 21, and the display portion 60 has a shape curved inward. Therefore, in the accommodated state shown in FIG. 4B, the display unit 60 is arranged along the outer surface of the apparatus main body unit 21. In this state, the gap between the finder opening 67 and the apparatus main body 21 is reduced. Therefore, by disposing the display unit 60 at the retracted position, it is possible to make it difficult for dust and dirt to adhere to the surface of the viewfinder opening 67 and the second prism 65b inside thereof.
また、上記のように表示部６０を図４（Ａ）の正対位置から図４（Ｂ）の退避位置へ移動させることで、表示部６０はユーザーの目の前から完全に退避される。これによりユーザーは前方左右の視野を確保することができる。
Further, as described above, the display unit 60 is completely retracted from the front of the user by moving the display unit 60 from the directly-facing position in FIG. 4A to the retracted position in FIG. 4B. As a result, the user can secure the left and right visual fields.
本実施形態では、ディスプレイ本体２０の先端部分である表示部６０のみを回転させることができる。そのため、表示部６０を正対位置と退避位置との間で相互に移動させる場合に、ユーザーが被っている帽子のつば等にぶつかりにくい。これにより、優れた操作性を得ることができる。
In the present embodiment, only the display unit 60 that is the tip portion of the display main body 20 can be rotated. Therefore, when the display unit 60 is moved between the directly-facing position and the retracted position, it is difficult for the user to hit the collar of the hat worn by the user. Thereby, excellent operability can be obtained.
また本実施形態において、表示部６０は、図９（Ａ）に示すように表示部６０を上側に向けることも、図９（Ｂ）に示すように下側に向けることもできる。そのため、図９（Ａ）に示す上側位置ではユーザーの帽子のつばにぶつかってしまうような場合でも、図９（Ｂ）に示す下側位置を経由して表示部６０を移動させればよい。このように本実施形態では、表示部６０の回転動作が外的要因に阻害されにくい構造である。したがって、ユーザーが視界を確保する際に、迅速かつ確実に表示部６０を退避させることができる。
Further, in the present embodiment, the display unit 60 can turn the display unit 60 upward as shown in FIG. 9A or face down as shown in FIG. 9B. Therefore, even when the upper position shown in FIG. 9A hits the collar of the user's hat, the display unit 60 may be moved via the lower position shown in FIG. 9B. As described above, in this embodiment, the rotation operation of the display unit 60 is not easily disturbed by external factors. Therefore, when the user secures the field of view, the display unit 60 can be retracted quickly and reliably.
また本実施形態において、表示部６０を図９（Ａ）に示す上側位置に配置した状態で使用することもできる。この場合、上側位置においてユーザーが正常な表示を視認できるようにするために、処理部１２３は、以下の制御を実行する。
Moreover, in this embodiment, it can also be used in the state which has arrange | positioned the display part 60 in the upper side position shown to FIG. 9 (A). In this case, the processing unit 123 executes the following control so that the user can visually recognize a normal display at the upper position.
処理部１２３は、表示部６０に内蔵された加速度センサー１３２の出力を検出する第１ステップと、加速度センサー１３２の出力に基づいて表示部６０の傾きを検出する第２ステップと、表示部６０の傾き角度（天地方向）と、表示パネル６３の表示の上下方向とが一致するように、表示内容を回転させた画像を生成し、デコーダー１２１に出力する第３ステップと、をこの順に実行する。
The processing unit 123 includes a first step for detecting the output of the acceleration sensor 132 incorporated in the display unit 60, a second step for detecting the tilt of the display unit 60 based on the output of the acceleration sensor 132, and the display unit 60. The third step of generating an image in which the display content is rotated so that the tilt angle (top and bottom direction) matches the vertical direction of display on the display panel 63 and outputting the image to the decoder 121 is executed in this order.
上記の動作により、所定角度だけ回転された画像がＬＣＤドライバ１２５を介して表示パネル６３に出力される。これにより、ユーザーに対して、表示部６０の回転に連動して天地が正常になるように回転された表示が提供される。
Through the above operation, an image rotated by a predetermined angle is output to the display panel 63 via the LCD driver 125. Thereby, the display rotated so that the top and bottom becomes normal in conjunction with the rotation of the display unit 60 is provided to the user.
このように表示部６０の回転に連動して表示を回転させるようにすることで、表示部６０の設置角度を自由に変更することが可能になる。すなわち、図３に示した正対位置で使用できるのはもちろんのこと、図９に示した上側位置や下側位置において、前方の視界を大きく確保したまま使用することも可能になる。したがって、ユーザーの利用シーンによって表示部６０の位置を自在に使い分けることができる。
Thus, by rotating the display in conjunction with the rotation of the display unit 60, the installation angle of the display unit 60 can be freely changed. That is, not only can it be used at the directly-facing position shown in FIG. 3, but it can also be used while maintaining a large front field of view at the upper and lower positions shown in FIG. Therefore, the position of the display unit 60 can be freely used according to the usage scene of the user.
また、表示パネル６３が正対位置で横長の画面を有するものである場合、図９に示した上側位置や下側位置では、表示パネル６３は縦長の画面になる。しかし、図９に示す状態ではファインダー開口部６７はユーザーの目の側方に位置する。この位置では、ユーザーの目の水平方向の移動が制限されるため、縦長の画面を観察するようにしておく方が、ユーザーが見やすく、使い勝手がよくなる。
Further, when the display panel 63 has a horizontally long screen at the directly facing position, the display panel 63 becomes a vertically long screen at the upper position or the lower position shown in FIG. However, in the state shown in FIG. 9, the finder opening 67 is located on the side of the user's eyes. At this position, the movement of the user's eyes in the horizontal direction is restricted, and therefore, it is easier for the user to see and the usability is improved by observing a vertically long screen.
また本実施形態では、ディスプレイヒンジ６１がボールジョイントであることから、表示部６０は、Ｙ’軸回りの回転面に対して直交する方向の揺動も可能である。この揺動動作により、ユーザーによるファインダー開口部６７の位置調整が容易になる。表示部６０と装置本体部２１との間隔を大きくすれば、表示部６０の揺動幅を大きくすることができる。
In the present embodiment, since the display hinge 61 is a ball joint, the display unit 60 can swing in a direction orthogonal to the rotation plane around the Y ′ axis. This swinging operation facilitates position adjustment of the finder opening 67 by the user. If the interval between the display unit 60 and the apparatus main body unit 21 is increased, the swinging width of the display unit 60 can be increased.
次に、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１は、図３（Ａ）に示す右眼観察形態と、図３（Ｂ）に示す左眼観察形態を切り替えて使用することができる。
例えば、右眼観察形態から左眼観察形態へ切り替えるには、ヘッドバンド４０に連結されたディスプレイ本体２０を、ヘッドバンドヒンジ３２の回転軸回り（図示Ａ方向）に１８０°程度回転させる。また、ヘッドバンド４０において、第２ヘッドバンド４４を回動機構５６，５７の軸回りに揺動させ、第１ヘッドバンド４３に対して反対側に移動させる。この操作により、図３（Ｂ）に示すように、ユーザーの左眼側にディスプレイ本体２０が配置され、しかも第２ヘッドバンド４４がユーザーの後頭部側に配置された左眼観察形態に切り替えることができる。
なお、ディスプレイ本体２０を回転させて観察形態の切り替えを行う際にも、表示部６０を回転させたときと同様に、表示パネル６３の表示内容が回転され、ユーザーには常に天地の正常な画像が提供される。
Next, the head mounted display 1 of the present embodiment can be used by switching between the right eye observation form shown in FIG. 3A and the left eye observation form shown in FIG.
For example, to switch from the right-eye observation mode to the left-eye observation mode, the display main body 20 connected to the headband 40 is rotated about 180 ° around the rotation axis of the headband hinge 32 (direction A in the drawing). In the headband 40, the second headband 44 is swung around the axes of the rotation mechanisms 56 and 57 and moved to the opposite side with respect to the first headband 43. By this operation, as shown in FIG. 3 (B), the display main body 20 is arranged on the left eye side of the user, and the second headband 44 is switched to the left eye observation form arranged on the occipital side of the user. it can.
Note that when the display main body 20 is rotated to switch the observation mode, the display content of the display panel 63 is rotated in the same manner as when the display unit 60 is rotated, so that the user can always display a normal image of the top and bottom. Is provided.
本実施形態では、第１ヘッドバンド４３の円弧高さ（長さ）を、第２ヘッドバンド４４の円弧高さ（長さ）よりも小さくしている。これにより、第２ヘッドバンド４４を第１ヘッドバンド４３と交差させるように移動させても、互いに干渉することなく円滑に前後を入れ替えることができる。なお、第１ヘッドバンド４３の円弧高さを第２ヘッドバンド４４の円弧高さよりも大きくし、第２ヘッドバンド４４を第１ヘッドバンド４３の内側で揺動させる構成としてもよい。
In the present embodiment, the arc height (length) of the first headband 43 is made smaller than the arc height (length) of the second headband 44. As a result, even if the second headband 44 is moved so as to intersect the first headband 43, the front and rear can be switched smoothly without interfering with each other. The arc height of the first headband 43 may be larger than the arc height of the second headband 44, and the second headband 44 may be swung inside the first headband 43.
また本実施形態のヘッドバンド４０は、図２に示したように、第１ヘッドバンド４３にジョイント部４３ａが設けられ、第２ヘッドバンド４４にジョイント部４４ａが設けられていることで、第１ヘッドバンド４３及び第２ヘッドバンド４４を折り畳むことができる。
ヘッドバンド４０を折り畳むには、ヘッドバンド４０が開いた状態から、第２ヘッドバンド４４を第１ヘッドバンド４３に近づけるように移動させる。その後、第１ヘッドバンド４３に設けられたジョイント部４３ａ、及び第２ヘッドバンド４４に設けられたジョイント部４４ａをそれぞれ折り曲げることで、ヘッドパット４６、４７が重なる位置まで折り畳むことが可能である。
Further, as shown in FIG. 2, the headband 40 of the present embodiment includes a joint portion 43 a provided in the first headband 43 and a joint portion 44 a provided in the second headband 44. The headband 43 and the second headband 44 can be folded.
To fold the headband 40, the second headband 44 is moved closer to the first headband 43 from the state in which the headband 40 is open. Thereafter, the joint portion 43a provided on the first headband 43 and the joint portion 44a provided on the second headband 44 are respectively folded, so that the head pads 46 and 47 can be folded to a position where they overlap.
次に、図１０を参照してヘッドバンド４０の重量バランスについて説明する。
図１０（Ａ）には、図３（Ｂ）に対応する通常の使用状態が示されている。ヘッドマウントディスプレイ１は、主に、ユーザーの頭頂部に架け渡された第１ヘッドバンド４３と、ユーザーの側頭部を挟持するヘッドパット４６、４７とにより支持されている。
Next, the weight balance of the headband 40 will be described with reference to FIG.
FIG. 10 (A) shows a normal use state corresponding to FIG. 3 (B). The head mounted display 1 is mainly supported by a first headband 43 that spans the top of the user's head and head pads 46 and 47 that sandwich the user's temporal region.
図１０（Ａ）に、ヘッドパット４６、４７を結んだ直線を基準軸Ｏとする軸回りのモーメントを示す。ヘッドマウントディスプレイ１を回転させるモーメントは、ディスプレイ本体２０の質量による図示左回りのモーメントＭ１と、第２ヘッドバンド４４の重量による図示右回りのモーメントＭ２との差分によって発生するモーメントである。
FIG. 10A shows the moment about the axis with the straight line connecting the head pads 46 and 47 as the reference axis O. FIG. The moment for rotating the head mounted display 1 is a moment generated by the difference between the counterclockwise moment M1 in the figure due to the mass of the display body 20 and the clockwise moment M2 in the figure due to the weight of the second headband 44.
上記の回転によるモーメントに対して、ヘッドパット４６、４７の挟持力による摩擦のモーメントＭ３と、ユーザーの頭頂部に接している第１ヘッドバンド４３と頭部表面との摩擦力によるモーメントＭ４との合計が上回っていれば、ヘッドマウントディスプレイ１は回転することなくユーザーの頭部に安定に保持される。
With respect to the moment due to the rotation described above, the friction moment M3 due to the clamping force of the head pads 46 and 47 and the moment M4 due to the frictional force between the first headband 43 in contact with the user's head and the head surface If the sum exceeds, the head mounted display 1 is stably held on the user's head without rotating.
ここで、第１ヘッドバンド４３と頭部表面との摩擦力は、ユーザーの髪の毛の状態や頭皮の状態によって大きく変化するため、この摩擦によるモーメントＭ４は基本的に期待できない。したがって、図１０（Ａ）においてヘッドマウントディスプレイ１を安定させる条件は、下記式１のように規定される。
なお、式１では、機構部品及び電子部品の構成要素が多いディスプレイ本体２０が、第２ヘッドバンド４４よりも重い（Ｍ１＞Ｍ２）と仮定している。第２ヘッドバンド４４の方が重い場合には式１の左辺は（Ｍ２−Ｍ１）となる。
Here, since the frictional force between the first headband 43 and the head surface varies greatly depending on the state of the user's hair and the state of the scalp, the moment M4 due to this friction cannot be basically expected. Therefore, the condition for stabilizing the head mounted display 1 in FIG.
In Expression 1, it is assumed that the display main body 20 having many components of mechanical parts and electronic parts is heavier than the second headband 44 (M1> M2). When the second headband 44 is heavier, the left side of Equation 1 is (M2-M1).
（Ｍ１−Ｍ２）＜Ｍ３ …（式１）
(M1-M2) <M3 (Formula 1)
一方、図１０（Ｂ）では、ユーザーは下を向いている。このときには、第２ヘッドバンド４４がユーザーの後頭部に接してヘッドマウントディスプレイ１を支持する。図１０（Ｂ）に示す状態では、第１ヘッドバンド４３の重量による図示左回りのモーメントＭ５が作用する。一方、第２ヘッドバンド４４の鉛直下方にディスプレイ本体２０が配置されているため、ディスプレイ本体２０の重量による基準軸回りのモーメントは発生しない。
On the other hand, in FIG. 10B, the user is facing down. At this time, the second headband 44 supports the head mounted display 1 in contact with the user's back head. In the state shown in FIG. 10B, a counterclockwise moment M5 due to the weight of the first headband 43 acts. On the other hand, since the display body 20 is arranged vertically below the second headband 44, no moment around the reference axis due to the weight of the display body 20 is generated.
図１０（Ｂ）においてヘッドマウントディスプレイ１が落下することなく安定に保持されるには、ヘッドパット４６、４７の挟持力による図示右回りのモーメントＭ３と、第２ヘッドバンド４４と頭部表面との摩擦力による図示右回りのモーメントＭ６の合計が、第１ヘッドバンド４３の重量によるモーメントＭ５を上回っていることが条件となる。ただし、第２ヘッドバンド４４と頭部表面との摩擦力についても、先のモーメントＭ４と同様に、髪や頭皮の条件で大きく変動する。したがって、図１０（Ｂ）においてヘッドマウントディスプレイ１を安定させる条件は、下記式２のように規定される。
In FIG. 10B, in order to stably hold the head mounted display 1 without dropping, the clockwise moment M3 illustrated by the clamping force of the head pads 46 and 47, the second headband 44, the head surface, It is a condition that the sum of the clockwise moments M6 due to the frictional force exceeds the moment M5 due to the weight of the first headband 43. However, the frictional force between the second headband 44 and the head surface also varies greatly depending on the conditions of the hair and scalp, similar to the moment M4. Therefore, the condition for stabilizing the head mounted display 1 in FIG.
Ｍ５＜Ｍ３ …（式２）
M5 <M3 (Formula 2)
ここで、ヘッドマウントディスプレイ１を装着したときのユーザーの負担を減らす第１の方策は、式１の左辺を小さくすることである。これにより式１の右辺を小さくしても式を満たすことができようになるので、ヘッドパット４６、４７の挟持力を小さくでき、ユーザーの負担を低減することができる。
Here, the first measure for reducing the burden on the user when the head mounted display 1 is mounted is to reduce the left side of Equation 1. Thus, even if the right side of Expression 1 is reduced, the expression can be satisfied, so that the clamping force of the head pads 46 and 47 can be reduced, and the burden on the user can be reduced.
ディスプレイ本体２０の重量によるモーメントＭ１を小さくすれば式１の左辺は小さくなるが、構成要素の多いディスプレイ本体２０の重量を減らすことは容易ではない。そこで、第２ヘッドバンド４４の重量によるモーメントＭ２を大きくし、モーメントＭ１に対するカウンターバランスとしての働きを持たせる。これにより、式１の左辺を小さくすることができる。
If the moment M1 due to the weight of the display body 20 is reduced, the left side of Equation 1 is reduced. However, it is not easy to reduce the weight of the display body 20 having many components. Therefore, the moment M2 due to the weight of the second headband 44 is increased to provide a counter balance for the moment M1. Thereby, the left side of Formula 1 can be made small.
次に、ユーザーの負担を減らす第２の方策としては、式２の左辺を小さくすることである。すなわち、第１ヘッドバンド４３の重量によるモーメントＭ５を小さくすることである。この場合にも、モーメントＭ３を小さくすることができるので、ユーザーの頭部の締め付けを弱くすることができる。
Next, as a second measure for reducing the burden on the user, the left side of Equation 2 is reduced. That is, the moment M5 due to the weight of the first headband 43 is reduced. Also in this case, since the moment M3 can be reduced, the tightening of the user's head can be weakened.
以上の第１、第２の方策から、モーメントＭ２はより大きく、モーメントＭ５はより小さくすることが好ましい。モーメントＭ３、Ｍ５は第２ヘッドバンド４４、第１ヘッドバンド４３の重量に対応するから、下記式３のように、第２ヘッドバンド４４を第１ヘッドバンド４３よりも重くすることが好ましい。これにより、モーメントＭ３を小さくしても、ヘッドマウントディスプレイ１をユーザーの頭部に安定に保持することができる。そして、モーメントＭ３を小さくできることから、頭部の締め付けを弱くしてユーザーの負担を低減することができる。
From the above first and second measures, it is preferable that the moment M2 is larger and the moment M5 is smaller. Since the moments M3 and M5 correspond to the weights of the second headband 44 and the first headband 43, it is preferable to make the second headband 44 heavier than the first headband 43 as shown in the following Expression 3. Thereby, even if the moment M3 is reduced, the head mounted display 1 can be stably held on the user's head. And since moment M3 can be made small, tightening of a head can be weakened and a user's burden can be reduced.
Ｍ２＞Ｍ５ …（式３）
M2> M5 (Formula 3)
さらに、式１と式２を同時に満たすためには、式１の左辺（Ｍ１−Ｍ２）と、式２の左辺（Ｍ５）のいずれか大きい方よりも、モーメントＭ３を大きくする必要がある。すなわち、ヘッドパット４６、４７の挟持力を大きくする必要がある。
Furthermore, in order to satisfy Expression 1 and Expression 2 at the same time, it is necessary to make the moment M3 larger than the larger one of the left side of Expression 1 (M1-M2) and the left side of Expression 2 (M5). That is, it is necessary to increase the clamping force of the head pads 46 and 47.
ここで、（Ｍ１−Ｍ２）＞Ｍ５となるようにモーメントを設定した場合を検討する。この場合には、式１を満たすようにモーメントＭ３（ヘッドパット４６、４７の挟持力）を設定することで、式１と式２の両方を満たすことができる。すなわち、日常最も使用頻度の高い、ユーザーが正面を向いた状態でヘッドマウントディスプレイ１がずれないようにヘッドパット４６、４７の挟持力を設定しておけば、図１０（Ｂ）に示すようにユーザーが下を向いたときにもヘッドマウントディスプレイ１が回転することはない。
Here, a case where the moment is set so that (M1-M2)> M5 is considered. In this case, both Formula 1 and Formula 2 can be satisfied by setting the moment M3 (the clamping force of the head pads 46 and 47) to satisfy Formula 1. That is, if the clamping force of the head pads 46 and 47 is set so that the head mounted display 1 is not displaced when the user is most frequently used and the user is facing the front, as shown in FIG. The head mounted display 1 does not rotate even when the user faces down.
一方、（Ｍ１−Ｍ２）＜Ｍ５となるようにモーメントを設定すると、式２を満たすようにモーメントＭ３を設定することになる。すなわち、ユーザーが下を向いた状態でヘッドマウントディスプレイ１が回転しないようにヘッドパット４６、４７の挟持力が設定される。そうすると、使用頻度の高くないユーザーが下を向いたときのためにヘッドパット４６、４７の挟持力を大きくしなければならず、ユーザーの負担が大きくなる。
On the other hand, when the moment is set so that (M1−M2) <M5, the moment M3 is set so as to satisfy Expression 2. That is, the clamping force of the head pads 46 and 47 is set so that the head mounted display 1 does not rotate with the user facing down. In this case, the holding force of the head pads 46 and 47 must be increased in order for a user who is not frequently used to face down, which increases the burden on the user.
なお、上記のように使い勝手がよく、ユーザーの負担の小さいヘッドマウントディスプレイを実現するには、第１ヘッドバンド４３と第２ヘッドバンド４４の回転半径には大きな差はないため、上記式３を満たすには、第２ヘッドバンド４４をより重く、第１ヘッドバンド４３をより軽くすることが有効である。
In order to realize a head-mounted display that is easy to use and has a small burden on the user as described above, there is no significant difference in the radius of rotation between the first headband 43 and the second headband 44. In order to satisfy this, it is effective to make the second headband 44 heavier and the first headband 43 lighter.
そこで本実施形態では、第２ヘッドバンド４４を重くしやすい構成が採用されている。
具体的には、第２ヘッドバンド４４の幅が第１ヘッドバンド４３よりも大きくされている。また第２ヘッドバンド４４に金属製のバネ部材４８が内蔵されている。さらに、第２ヘッドバンド４４には部分的に幅を広げた標章表示部４９が設けられている。
Therefore, in the present embodiment, a configuration that facilitates making the second headband 44 heavy is employed.
Specifically, the width of the second headband 44 is made larger than that of the first headband 43. A metal spring member 48 is built in the second headband 44. Further, the second headband 44 is provided with a mark display portion 49 that is partially widened.
また、リモコン１４０を接続したときに、ＵＳＢケーブル１４８をクリップ１４９により第２ヘッドバンド４４に固定することができる。あるいは、ステレオイヤホン１００を接続したときにクリップ１０６によりケーブル１０２を第２ヘッドバンド４４に固定することができる。このようにケーブル類を第２ヘッドバンド４４に固定することによってもモーメントＭ２を大きくすることができる。
Further, when the remote control 140 is connected, the USB cable 148 can be fixed to the second headband 44 by the clip 149. Alternatively, the cable 102 can be fixed to the second headband 44 by the clip 106 when the stereo earphone 100 is connected. The moment M2 can also be increased by fixing the cables to the second headband 44 in this way.
また、ディスプレイ本体２０に内蔵されている部品の一部を第２ヘッドバンド４４に設けてもよい。例えば、ＧＰＳセンサー１３５やバッテリー３３などを第２ヘッドバンド４４に内蔵させたり、担持させたりしてもよい。この場合には、ヘッドマウントディスプレイ１の総重量を変化させることなくモーメントＭ２を大きくすることができる。
Further, a part of the components built in the display main body 20 may be provided in the second headband 44. For example, the GPS sensor 135, the battery 33, and the like may be built in or carried by the second headband 44. In this case, the moment M2 can be increased without changing the total weight of the head mounted display 1.
また本実施形態では、前頭部側に配置される第１ヘッドバンド４３が細く、後頭部側に配置される第２ヘッドバンド４４を幅広であるため、ヘッドマウントディスプレイ１を装着したユーザーを正面や斜め前方から見たときに、ヘッドバンド４０が目立たず、ユーザーの容貌を乱すことが少ないというメリットがある。
In the present embodiment, the first headband 43 disposed on the frontal head side is thin and the second headband 44 disposed on the rear head side is wide. When viewed obliquely from the front, there is an advantage that the headband 40 is not conspicuous and the appearance of the user is less disturbed.
また本実施形態では、第２ヘッドバンド４４に標章表示部４９が設けられている。第２ヘッドバンド４４は、第１ヘッドバンド４３よりもユーザーの後頭部側に配置されるので、頭頂部に配置される第１ヘッドバンド４３に標章表示部を設けた場合と比較して、他人から見やすい位置に標章を表示することができる。
In the present embodiment, a mark display unit 49 is provided on the second headband 44. Since the second headband 44 is disposed closer to the user's occipital region than the first headband 43, compared to the case where a mark display unit is provided on the first headband 43 disposed on the top of the head, other people The mark can be displayed at a position that is easy to see.
