JP2014022789A - 頭部装着型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装着者の眼鏡の使用の有無に対応して、保護グラスとしてのバイザー部の装着状態を変更することが容易であり、装着者の眼鏡の使用の有無に対応した保護グラスの取り外しが不要な頭部装着型表示装置を提供する。
【解決手段】装着者の左右の側頭部に対して圧接されることによって位置を保持するバンド部と、バンド部に保持され光を透過可能なバイザー部と、バンド部に連結され装着者に虚像表示画像を観察させるための表示部と、バイザー部の装着状態を変更可能とする切替部と、を備え、切替部は、バイザー部を装着者の眼前に配置し、虚像表示画像をバイザー部を通して装着者に観察させる第１の装着状態と、バイザー部を装着者の眼前以外の頭部に配置し、虚像表示画像をバイザー部を通さず装着者に観察させる第２の装着状態とを切り替え可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、頭部装着型表示装置に関するものである。

従来、ヘッドマウントディスプレイは、眼鏡フレーム形状の支持部やヘッドバンド形状の支持部などを用いて装着者の頭部に固定していた（特許文献１、２、３）。さらにヘッドマウントディスプレイが装着者の顔や眼などに当たるのを防ぐ目的で、眼鏡グラスの上に装着する機構が提案されている（特許文献２）。さらにまた、眼鏡を掛けている装着者に対しては、グラスのないフレームを支持部として利用することによって、ヘッドマウントディスプレイを装着していた（特許文献１）。

特開２０１１−１６０１６６号公報 特開２０１１−１５８６７８号公報 ＷＯ２００７／１０５５４４号公報

しかしながら、従来のヘッドマウントディスプレイにおいては、眼鏡を使用している装着者と使用していない装着者とでは、保護グラスを使用するかどうかが異なっており、眼鏡の使用・不使用に応じて支持フレームから保護グラスを着脱する方法では、着脱の作業が煩雑であり、外した保護グラスを安全に保管することが必要となる。保護グラスの管理は、特に、同一のヘッドマウントディスプレイを複数の装着者が交代で使用する際には、適切に行うのが困難である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装着者の眼鏡の使用の有無に対応して、保護グラスとしてのバイザー部の装着状態を変更することが容易であり、装着者の眼鏡の使用の有無に対応した保護グラスの取り外しが不要な頭部装着型表示装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る頭部装着型表示装置は、装着者の左右の側頭部に対して圧接されることによって位置を保持するバンド部と、バンド部に保持され光を透過可能なバイザー部と、バンド部に連結され装着者に虚像表示画像を観察させるための表示部と、バイザー部の装着状態を変更可能とする切替部と、を備え、切替部は、バイザー部を装着者の眼前に配置し、虚像表示画像をバイザー部を通して装着者に観察させる第１の装着状態と、バイザー部を装着者の眼前以外の頭部に配置し、虚像表示画像をバイザー部を通さず装着者に観察させる第２の装着状態とを切り替え可能であることを特徴としている。

本発明に係る頭部装着型表示装置において、切替部は、バイザー部を表示部に対して回動可能とすることが好ましい。

本発明に係る頭部装着型表示装置において、切替部は、バイザー部をバンド部に対して回動可能とすることが好ましい。

本発明に係る頭部装着型表示装置において、バイザー部はバンド部と共通の部材で構成されていることが好ましい。

本発明に係る頭部装着型表示装置において、表示部をバンド部に対して回動可能とする第１回動部と、バイザー部をバンド部に対して回動可能とする第２回動部と、を備え、バンド部を装着者の頭頂部を通る位置に配置した際に、第１回動部よりも第２回動部が上側に位置することが好ましい。

本発明に係る頭部装着型表示装置において、バンド部は、装着者の側頭部に接する頭部当接部を介して側頭部に圧接され、バイザー部及びバンド部の少なくとも一方は、頭部当接部に対して回動可能に保持されることが好ましい。

本発明に係る頭部装着型表示装置は、装着者の眼鏡の使用の有無に対応して、保護グラスとしてのバイザー部の装着状態を変更することが容易であり、装着者の眼鏡の使用の有無に対応した保護グラスの取り外しが不要である、という効果を奏する。

第１実施形態に係る頭部装着型表示装置を装着者が装着した状態を示す側面図であって、第１の装着状態を示す図である。 第１実施形態に係る頭部装着型表示装置を装着者が装着した状態を示す側面図であって、第２の装着状態の例を示す図である。 第２実施形態に係る頭部装着型表示装置を装着者が装着した状態を示す側面図であって、（ａ）は第１の装着状態を示す図、（ｂ）は第２の装着状態を示す図である。 第３実施形態に係る頭部装着型表示装置を装着者が装着した状態を示す上面図であって、（ａ）は第１の装着状態を示す図、（ｂ）は第２の装着状態を示す図である。

以下に、本発明に係る頭部装着型表示装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る頭部装着型表示装置１００を装着者Ｓが装着した状態を示す側面図であって、第１の装着状態を示す図である。図２は、頭部装着型表示装置１００を装着者Ｓが装着した状態を示す側面図であって、第２の装着状態の例を示す図である。
図１は、装着者Ｓが眼鏡を掛けていない場合を示し、図２は、装着者Ｓが眼鏡Ｇを掛けている場合を示す。図１及び図２においては、装着者Ｓの右側面を示しているが、頭部装着型表示装置１００は左右に略対称な構造を有しているため、装着者Ｓの左側面は図１及び図２と同様の装着状態となることから、左側面の図示を省略している。

頭部装着型表示装置１００は、バンド部１１０と、バイザー部１２０と、表示部１３０と、切替部１４０と、を備える。
バンド部１１０は、例えばバンド部１１０自身の弾性により、装着者Ｓの左右の側頭部Ｓｔに対して圧接されることによってその位置を保持する。
バイザー部１２０は、薄く透明な光学部材で構成され、入射する光を透過可能であって、アーム部１２１を介してバンド部１１０に保持されている。図１〜図３に示す例では、バイザー部１２０のアーム部１２１はバンド部１１０と共通の部材で一体に構成されている。

表示部１３０は、例えば特開２００７−１６３６３４号公報に記載された情報表示装置を用い、保持部１３２の一端がバンド部１１０に連結され、保持部１３２の他端側には画像表示部１３１が設けられている。画像表示部１３１においては、表示パネル（不図示）に表示された電子映像の虚像を形成する光束が接眼窓（不図示）から装着者Ｓの眼Ｓｅに向かって射出する。これにより、装着者Ｓは、虚像表示画像を観察することができる。

表示部１３０は、バンド部１１０に対して、軸状の切替部１４０の回りを相対的に回動可能に連結されている。したがって、バンド部１１０と一体となったバイザー部１２０も、表示部１３０に対して相対的に回動可能であり、この回動によってバイザー部１２０の装着状態を変更することができる。

切替部１４０は、バイザー部１２０を装着者Ｓの眼Ｓｅの前（眼前）に配置し、虚像表示画像をバイザー部１２０を通して装着者Ｓに観察させる第１の装着状態（図１）と、バイザー部１２０を装着者Ｓの眼前以外の頭部に配置し、虚像表示画像をバイザー部１２０を通さず装着者Ｓに観察させる第２の装着状態（図２（ａ）、（ｂ））と、を切り替え可能としている。第２の装着状態としては、例えば、図２（ａ）に示すように、バイザー部１２０を装着者Ｓの後頭部Ｓｂに配置した状態や、図２（ｂ）に示すように、バイザー部１２０を装着者Ｓの頭頂部Ｓｐに配置した状態がある。

第１の装着状態においては、バイザー部１２０を装着者Ｓの眼前に配置することによって、眼鏡を使用していない装着者Ｓに対して、表示部１３０が顔や眼に接触することをバイザー部１２０によって防止することができる。
第２の装着状態においては、バイザー部１２０を装着者Ｓの眼前以外の頭部に配置することによって、眼鏡Ｇをすでに装着している装着者Ｓに対して、表示部１３０が顔や眼Ｓｅに接触することがなく、バイザー部１２０が眼鏡Ｇと干渉してしまう問題を回避することができる。

以上のように、１つの装置でありながら、装着状態を切り替えることにより、眼鏡不使用者と眼鏡使用者の両者に対応することができる。特に、同一の装置を様々な装着者が使用する場合であっても、装着者の眼鏡の有無に応じて装着状態を変えて使用することができる。

また、バイザー部１２０を装着者Ｓの頭に装着するためのバンド部１１０と共通部材とすることで、簡易な構成の装置を実現可能である。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る頭部装着型表示装置２００においては、バンド部２１０とバイザー部２２０が別体であって、バイザー部２２０及び表示部２３０が異なる回動部を介してバンド部２１０に連結されている点が第１実施形態に係る頭部装着型表示装置１００と異なる。

図３は、第２実施形態に係る頭部装着型表示装置２００を装着者Ｓが装着した状態を示す側面図であって、（ａ）は第１の装着状態を示す図、（ｂ）は第２の装着状態を示す図である。
頭部装着型表示装置２００は、バンド部２１０と、バイザー部２２０と、表示部２３０と、２つの切替部２４０、２４１と、を備える。
バンド部２１０は、例えばバンド部２１０自身の弾性により、装着者Ｓの左右の側頭部Ｓｔに対して圧接されることによってその位置を保持する。
バイザー部２２０は、薄く透明な光学部材で構成され、入射する光を透過可能であって、アーム部２２１を介してバンド部２１０に保持されている。ここで、バイザー部２２０のアーム部２２１とバンド部２１０は、別の部材であって、第２回動部としての軸状の切替部２４０を介して互いに連結されている。これにより、バンド部２１０とバイザー部２２０は、切替部２４０の回りを相対的に回動可能となり、バイザー部２２０の装着状態を変更することができる。また、バンド部２１０とバイザー部２２０を別の部材にすることによって、バイザー部２２０と装着者Ｓの頭部の接触がなくなって、バイザー部２２０の回動を容易に行うことができる。

表示部２３０は、第１実施形態の表示部１３０と同様の構成であって、画像表示部２３１及び保持部２３２は、第１実施形態の画像表示部１３１及び保持部１３２にそれぞれ対応する。
表示部２３０は、第１回動部としての軸状の切替部２４１を介して、バンド部２１０に連結されている。これにより、バンド部２１０と表示部２３０は、切替部２４１の回りを相対的に回動可能である。

切替部２４０と切替部２４１は、バンド部２１０を装着者Ｓの頭頂部Ｓｐを通る位置に配置したときに、切替部２４０が切替部２４１よりも上側に位置するように配置されている（図３（ａ）、（ｂ））。これによって、バイザー部２２０と表示部２３０の干渉を避けることができる。また、バンド部２１０のうち切替部２４０と切替部２４１を設けた領域を側頭部Ｓｔに圧接する場合、切替部２４０と切替部２４１の間をテンプルが通れるように眼鏡Ｇを配置することによって、眼鏡Ｇを装着した状態であっても、テンプルに圧接部分が重ならないため、装着者Ｓは快適に眼鏡Ｇを装着することができる。

切替部２４０は、バイザー部２２０を装着者Ｓの眼Ｓｅの前（眼前）に配置し、虚像表示画像をバイザー部２２０を通して装着者Ｓに観察させる第１の装着状態（図３（ａ））と、バイザー部２２０を装着者Ｓの眼前以外の頭部に配置し、虚像表示画像をバイザー部２２０を通さず装着者Ｓに観察させる第２の装着状態と、を切り替え可能としている。図３（ｂ）では、第２の装着状態の例として、バイザー部２２０を装着者Ｓの頭頂部Ｓｐに配置した例を示している。第２の装着状態としては、図３（ｂ）に示す例のほか、例えば、バイザー部２２０を装着者Ｓの後頭部Ｓｂに配置した状態もとることができる。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る頭部装着型表示装置３００においては、バンド部３１０が左右の頭部当接部３１１、３１２を介して装着者Ｓの左右の側頭部Ｓｔにそれぞれ圧接され、バンド部３１０が頭部当接部３１１、３１２に対して回動可能に保持されている点が第１実施形態に係る頭部装着型表示装置１００と異なる。

図４は、第３実施形態に係る頭部装着型表示装置３００を装着者Ｓが装着した状態を示す上面図であって、（ａ）は第１の装着状態を示す図、（ｂ）は第２の装着状態を示す図である。
頭部装着型表示装置３００は、バンド部３１０と、バイザー部３２０と、表示部３３０と、２つの頭部当接部３１１、３１２と、２つの切替部３４１、３４２と、を備える。
バンド部３１０は、例えばバンド部３１０自身の弾性により、頭部当接部３１１、３１２を介して、装着者Ｓの左右の側頭部Ｓｔに対して圧接されることによってその位置を保持する。バンド部３１０は、切替部３４１、３４２によって、頭部当接部３１１、３１２に対して回動可能にそれぞれ取り付けられている。切替部２４０と切替部２４１は、装着者Ｓの頭頂部Ｓｐに対して略対象になるように配置されている。
バイザー部３２０は、薄く透明な光学部材で構成され、入射する光を透過可能であって、バンド部３１０の所定位置に保持されている。

表示部３３０は、第１実施形態の表示部１３０と同様の構成であって、画像表示部３３１及び保持部３３２は、第１実施形態の画像表示部１３１及び保持部１３２にそれぞれ対応する。
表示部３３０は、切替部３４１を介して、バンド部３１０に連結されている。これにより、バンド部３１０と表示部３３０は、切替部３４１の回りを相対的に回動可能である。
なお、表示部３３０は、左側の切替部３４２を介してバンド部３１０に連結してもよい。

切替部３４１、３４２は、バイザー部３２０を装着者Ｓの眼Ｓｅの前（眼前）に配置し、虚像表示画像をバイザー部３２０を通して装着者Ｓに観察させる第１の装着状態（図４（ａ））と、バイザー部３２０を装着者Ｓの眼前以外の頭部に配置し、虚像表示画像をバイザー部３２０を通さず装着者Ｓに観察させる第２の装着状態と、を切り替え可能としている。図４（ｂ）では、第２の装着状態の例として、バイザー部３２０を装着者Ｓの後頭部Ｓｂに配置した例を示している。第２の装着状態としては、図４（ｂ）に示す例のほか、例えば、バイザー部３２０を装着者Ｓの頭頂部Ｓｐに配置した状態もとることができる。
なお、その他の構成、作用、効果については、第１実施形態と同様である。

以上のように、本発明に係る頭部装着型表示装置は、装着者が眼鏡を使用するか否かに対応してバイザー部の装着状態を容易に変更可能である。

１００ 頭部装着型表示装置
１１０ バンド部
１２０ バイザー部
１２１ アーム部
１３０ 表示部
１３１ 画像表示部
１３２ 保持部
１４０ 切替部
２００ 頭部装着型表示装置
２１０ バンド部
２２０ バイザー部
２２１ アーム部
２３０ 表示部
２３１ 画像表示部
２３２ 保持部
２４０ 切替部（第２回動部）
２４１ 切替部（第１回動部）
３００ 頭部装着型表示装置
３１０ バンド部
３１１、３１２ 頭部当接部
３２０ バイザー部
３３０ 表示部
３３１ 画像表示部
３３２ 保持部
３４１、３４２ 切替部
Ｇ 眼鏡
Ｓ 装着者
Ｓｂ 後頭部
Ｓｅ 眼
Ｓｐ 頭頂部
Ｓｔ 側頭部

Claims (6)

1. 装着者の左右の側頭部に対して圧接されることによって位置を保持するバンド部と、
   前記バンド部に保持され光を透過可能なバイザー部と、
   前記バンド部に連結され前記装着者に虚像表示画像を観察させるための表示部と、
   前記バイザー部の装着状態を変更可能とする切替部と、を備え、
   前記切替部は、前記バイザー部を前記装着者の眼前に配置し、前記虚像表示画像を前記バイザー部を通して前記装着者に観察させる第１の装着状態と、前記バイザー部を前記装着者の眼前以外の頭部に配置し、前記虚像表示画像を前記バイザー部を通さず前記装着者に観察させる第２の装着状態とを切り替え可能であることを特徴とする頭部装着型表示装置。
2. 前記切替部は、前記バイザー部を前記表示部に対して回動可能とすることを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
3. 前記切替部は、前記バイザー部を前記バンド部に対して回動可能とすることを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
4. 前記バイザー部は前記バンド部と共通の部材で構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の頭部装着型表示装置。
5. 前記表示部を前記バンド部に対して回動可能とする第１回動部と、
   前記バイザー部を前記バンド部に対して回動可能とする第２回動部と、
   を備え、
   前記バンド部を前記装着者の頭頂部を通る位置に配置した際に、前記第１回動部よりも前記第２回動部が上側に位置することを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
6. 前記バンド部は、前記装着者の側頭部に接する頭部当接部を介して前記側頭部に圧接され、
   前記バイザー部及び前記バンド部の少なくとも一方は、前記頭部当接部に対して回動可能に保持されることを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

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