JP2019129484A - 虚像表示装置及び虚像表示装置用のノーズパッド - Google Patents

Abstract

【課題】ノーズパッドの位置合わせ、すなわち虚像表示装置の視認位置の調整を可能とする虚像表示装置を提供すること。【解決手段】観察者の鼻に当接させるパッド６１Ｌ，６１Ｒを、回転調整機構ＳＡにより軸回転させて姿勢を変化させつつ所定の位置で軸回転を抑制することで、例えば不特定多数の者が個々の鼻の形状に応じて調整をするといった多様な要請に対して、パッド６１Ｌ，６１Ｒを回転させつつ適度な位置で留めることで調整するという簡易かつ迅速な方法でノーズパッド６の位置合わせ、すなわち虚像表示装置の視認位置の調整が可能となる。【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、虚像表示装置及び虚像表示装置用のノーズパッドに関する。

従来、虚像表示装置として、観察者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイが知られている。なお、ヘッドマウントディスプレイは、頭部装着型画像表示装置、あるいは、単にＨＭＤとも表記する。

このような虚像表示装置において、鼻の形状、すなわち鼻の高さ等に応じてノーズパッドの配置を調整可能な構成が要望されており、特に不特定多数の者が１つのＨＭＤを使用する可能性があるような態様においては、観察者ごとに都度ノーズパッドの調整が必要であり、簡易かつ迅速に行えることが重要となる。

例えば特許文献１のように、ノーズパッドの調整を可能とする頭部装着型画像表示装置が知られている。また、ＨＭＤに関するものではないが、特許文献２のように、遠近両用のメガネフレームにおいて鼻当パッドを上下にスライドさせるものや、特許文献３のように、眼鏡型電子機器において、人体特性検出装置を構成する鼻パッドの姿勢が変化するものが知られている。

しかしながら、上記特許文献１〜３に示される構成では、多様な要請に応じて、虚像表示装置におけるノーズパッドの調整を簡易かつ迅速に行うことができるとは必ずしも言えない。

特開２０１７−１４７５２２号公報 特開２０１０−０４４１９３号公報 国際公開公報ＷＯ２０１６／０５２１６８号

本発明に係る虚像表示装置は、観察者の鼻に当接させるパッドと、パッドを支持する支持部と、パッドを軸回転させて支持部に対する姿勢を変化可能としつつ、所定の位置で軸回転を抑制する回転調整機構とを備える。

上記虚像表示装置では、観察者の鼻に当接させるパッドを、回転調整機構により軸回転させて姿勢を変化させつつ所定の位置で軸回転を抑制することで、例えば不特定多数の者が個々の鼻の形状に応じて調整をするといった多様な要請に対して、パッドを回転させつつ適度な位置で留めることで調整するという簡易かつ迅速な方法でノーズパッドの位置合わせ、すなわち虚像表示装置の視認位置の調整が可能となる。

第１実施形態に係る虚像表示装置の一例を示す斜視図である。 第１実施形態に係る虚像表示装置の一例を示す分解斜視図である。 第１実施形態に係る虚像表示装置用のノーズパッドの一例を示す斜視図である。 第１実施形態に係る虚像表示装置用のノーズパッドの一例を示す分解斜視図である。 パッドの正面図及び側面図である。 組付部の側面図及び正面図である。 比較例のパッドの正面図及び側面図である。 比較例の枠状部の正面図である。 観察者の鼻の形状に応じて変形させたパッドの姿勢の一例を示す図である。 観察者の鼻の形状に応じて変形させたパッドの姿勢の他の一例を示す図である。 観察者の鼻の形状に応じて変形させたパッドの姿勢のさらに他の一例を示す図である。 第２実施形態に係る虚像表示装置用のノーズパッドの一例を示す斜視図である。 第２実施形態に係る虚像表示装置用のノーズパッドの一例を示す分解斜視図である。 パッドの正面図及び側面図である。 組付部の側面図及び正面図である。 第３実施形態に係る虚像表示装置用のノーズパッドの一例を示す斜視図である。 第３実施形態に係る虚像表示装置用のノーズパッドの一例を示す分解斜視図である。 パッドの正面図及び側面図である。 虚像表示装置用のノーズパッドの姿勢の変化について説明するための斜視図である。 枠状部の正面図及び側面図である。 比較例の枠状部の正面図及び側面図である。 組付部側突出部の一変形例について示す概念図である。

〔第１実施形態〕
以下、図１等を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る虚像表示装置としてのヘッドマウントディスプレイについて、一例を詳細に説明する。

図１Ａ及び１Ｂに概念的に示すように、本実施形態に係る虚像表示の一例であるヘッドマウントディスプレイ１００は、観察者の頭部に装着して使用される頭部装着型画像表示装置であり、観察者又は使用者に対して画像光（映像光）を視認させることができる画像表示装置である。ここでは、一例として、ヘッドマウントディスプレイ１００は、観察者に映像光による画像と外界像とを重畳した状態で視認させるシースルー型となっている。

ヘッドマウントディスプレイ１００は、図示のように、左右一対構成の眼鏡のような外観をなし、表示用の各部を支持するフレーム３と、フレーム３にそれぞれ取り付けられる２つの光学装置４と、撮像装置５とを備えるほか、観察者に対する装置の支持部材としてのノーズパッド６や、左右一対構成のテンプル８を備える。なお、２つの光学装置４のうち、左側の光学装置を光学装置４Ｌとし、右側の光学装置を光学装置４Ｒとする。また、上記のほか、ヘッドマウントディスプレイ１００は、着脱可能な遮蔽部材７を備える。

なお、以下の説明では、ヘッドマウントディスプレイ１００を装着した観察者を正面視した場合に、ヘッドマウントディスプレイ１００において観察される側を前面側、あるいは前方とし、反対側を背面側、あるいは後方とする。また、ヘッドマウントディスプレイ１００における上側及び下側は、観察者における上側及び下側に対応し、ヘッドマウントディスプレイ１００における右側及び左側は、ヘッドマウントディスプレイ１００を装着した観察者における右側及び左側に対応する。

フレーム３は、眼鏡のフレーム様の構成を有し、光学装置４Ｌ，４Ｒ及び撮像装置５を支持するほか、観察者に対する装置の支持部材であるノーズパッド６や、遮蔽部材７を支持する。なお、フレーム３は、上方から見て略Ｕ字状を有するフレーム本体３１と、フレーム本体３１に取り付けられて光学装置４Ｌ，４Ｒの一部を収納するケース部材３２Ｌ，３２Ｒとを有する。

光学装置４Ｌ，４Ｒは、外部から入力される画像信号に応じた画像光を形成及び投射して、当該画像を観察者の左右の眼にそれぞれ視認させるものである。すなわち、光学装置４Ｌ，４Ｒは、図示を省略する制御部による制御の下、外部からケーブルを介して入力される画像信号に応じた画像光を形成するとともに、観察者の側頭部から眼前側にそれぞれ延びるプリズム状の導光部材４７Ｌ，４７Ｒを有して、形成した画像光を眼前まで導光することにより、観察者に虚像の視認させることが可能となっている。本実施形態では、画像光の形成のために、例えば、有機ＥＬパネル等の自己発光型表示パネルを採用する。ただし、これに限らず、例えば、ＬＥＤ等の光源と、透過型又は反射型の液晶パネルや、ＭＥＭＳミラー等のマイクロミラーを用いたデバイス等の光変調装置との組合せにより構成することも可能である。

撮像装置５は、フレーム３の右面側に配置され、外界を撮像した画像を制御部側へ送信する。これにより、例えば光学装置４Ｌ，４Ｒによって撮像画像を観察者に視認させることが可能となっている。

ノーズパッド６は、フレーム３に挿入されて支持され、ヘッドマウントディスプレイ１００の装着時に観察者の鼻、例えば小鼻に応じた部位を左右から挟み、これにより、ヘッドマウントディスプレイ１００が左右にずれたり、下方にずれたりすることを抑制する。この場合、観察者は、鼻でヘッドマウントディスプレイ１００を支持する、言い換えると、鼻にヘッドマウントディスプレイ１００の重量負担が掛かることになる。本実施形態では、ノーズパッド６は、回転することで姿勢を変化可能としつつ、特定の位置では回転を抑制されることで、観察者の鼻の形状に応じた調整が可能となっている。ノーズパッド６の構造について詳しくは、図２等を参照して後述する。

テンプル８は、観察者の側頭部を挟持することで、ノーズパッド６と協働して、観察者に対するヘッドマウントディスプレイ１００の装着位置の位置決めをする。このため、テンプル８は、左側に配置される左側テンプル８２Ｌと、右側に配置される右側テンプル８２Ｒとを有するとともに、カバー部材８１を有する。カバー部材８１は、カバー本体８１１と取付部材８１２とを備えて構成されている。カバー本体８１１は、フレーム３に沿って略Ｕ字状に形成されている。取付部材８１２は、カバー本体８１１のフロント部における背面側の端縁に沿ってカバー本体８１１に固定される。取付部材８１２により、遮蔽部材７が回動可能となることで、遮蔽部材７が着脱可能に取り付けられる。なお、テンプル８による観察者に対する装置の支持固定については、概要を後述する。

遮蔽部材７は、着脱可能な板状部材であり、装着時において、光学装置４Ｌ，４Ｒを構成する導光部材４７Ｒ，４７Ｌに対する背面側、あるいは直近外側に配置され、導光部材４７Ｒ，４７Ｌに入射される外光の少なくとも一部を遮蔽して外界を見づらくし、これにより、表示される画像の視認性を向上させる。

以下、テンプル８の構成についてより詳細に説明することで、テンプル８によるヘッドマウントディスプレイ１００の支持、すなわち観察者の頭部への挟持固定の概要について説明する。

図示のように、テンプル８のうち、例えば右側テンプル８２Ｒは、観察者の頭部に対して右側に位置し、観察者の右側頭部と後頭部の右側部分とに当接され、同様に左側テンプル８２Ｌに位置すると協働して観察者の頭部を挟持する。このため、右側テンプル８２Ｒ及び左側テンプル８２Ｌは、リンク機構８３や、当接部８４をそれぞれ備えて構成されている。

右側テンプル８２Ｒにおいて、リンク機構８３は、第１リンク８３１、第２リンク８３２、ベース部材８３３及びばね等で構成される付勢部８３４を有する。これらを有することにより、右側テンプル８２Ｒを、当接部８４全体を左側テンプル８２Ｌ及び頭部に対して接離する方向に移動させると、付勢部８３４によって押し戻されるような力がはたらく。同様に、左側テンプル８２Ｌを、当接部８４全体を右側テンプル８２Ｒ及び頭部に対して接離する方向に移動させる場合にも、押し戻されるような力がはたらく。

以上のような構成により、テンプル８は、観察者の頭部への挟持固定を可能としている。特に、上記のような構成とすることで、観察者の頭部の大きさや形状に依らず、頭部を挟持することができる。したがって、特に眼鏡の使用者と非使用者とまでを含めた不特定多数の観察者が１つのヘッドマウントディスプレイ１０を共用するといった使用態様の場合において、対応可能にしやすい。なお、観察者側からすると、テンプル８やノーズパッド６が、耳の上側等の側頭部の一部と鼻の一部とに接し、観察者は、これらの接触箇所においてヘッドマウントディスプレイ１００を支持することになる、すなわちこれらの接触箇所に力が掛かることになる。

ここで、特に、上記のように不特定多数の観察者が利用する場合には、観察者にとってのもう一方の支持部材あるいは接触箇所であるノーズパッド６の構成についても、同様に観察者の個体差について対応可能なものとなっていることが望ましい。

一般に、ノーズパッドにおいては、不特定多数の観察者が利用する場合、観察者の鼻の高さ等の形状の差異に対応して調整を行うことが必要になると考えられる。これに対して、本実施形態に係る虚像表示装置用のノーズパッドの一例であるノーズパッド６は、図２Ａ等に示すパッド６１Ｌ，６１Ｒを回転させて姿勢を変化可能としつつ、特定の位置では回転を抑制する回転調整機構ＳＡを有することで、ノーズパッド６の位置合わせ、すなわち虚像表示装置であるヘッドマウントディスプレイ１００の視認位置の調整を簡易かつ迅速に行うことを可能にしている。

以下、図２等を参照して、本実施形態に係るノーズパッドの一構成例の詳細について説明する。

図２Ａは、本実施形態に係る虚像表示装置用のノーズパッドの一例であるノーズパッド６を示す斜視図であり、図２Ｂは、ノーズパッド６の分解斜視図である。なお、左側の構造と右側の構造とが対称性を有することから、図２Ｂにおいては、左右一対構成の部分について左側の部分のみを示し、右側の部分を省略している。

ノーズパッド６は、図示のように、観察者の鼻に当接させる主要部である左右一対のパッド６１Ｌ，６１Ｒと、パッド６１Ｌ，６１Ｒが取り付けられるクリングス６２と、パッド６１Ｌ，６１Ｒとクリングス６２とを組付ける左右一対の組付部６３Ｌ，６３Ｒとを備える。また、上記のほか、組付けのためのネジＳＣを有している。さらに、本実施形態では、パッド６１Ｌ，６１Ｒを軸回転させ特定の位置で軸回転を抑制する回転調整機構ＳＡが、例えば上記各部の一部の組合せによって設けられている。

なお、図３は、パッド６１Ｌあるいはパッド６１Ｒの正面図及び側面図であり、図４は、組付部６３Ｌあるいは組付部６３Ｒの側面図及び正面図である。

まず、パッド６１Ｌ，６１Ｒは、既述のように、ノーズパッド６のうち、観察者の鼻に当接する箇所である。このため、図３等に示すように、例えば、左側のパッド６１Ｌは、樹脂等で一体樹脂成形される平板状の部分を含む本体部分ＰＤと、シリコーンゴムで構成されて平板状の本体部分ＰＤを覆うカバー部材ＣＰとを有する。ここでは、本体部分ＰＤは、カバー部材ＣＰに覆われた状態の表面ＰＤａを観察者の鼻に当接させる主要部分である板状部分ＰＴのほか、クリングス６２との組付け側である板状部分ＰＴの裏面ＰＤｂ側のうち、カバー部材ＣＰに覆われずに露出している箇所から延設するパッド側突出部ＴＴを有するものとする。パッド側突出部ＴＴには、中央にネジＳＣによるねじ止めを可能とすべく凹部ＲＳが設けられている。図示を省略するが、凹部ＲＳの内側面には、ネジＳＣ（図２参照）に対応するねじ切りが設けられている。

図２Ａに示すような組付けされた状態において、パッド６１Ｌは、図２Ｂ等に示す板状部分ＰＴの面に対して垂直な方向に沿って延びる中心軸部ＣＴの中心である軸ＡＸを回転中心軸として回転可能となっている。また、図３に示すように、パッド６１Ｌを板状部分ＰＴの面について正面視した場合において、板状部分ＰＴあるいは板状部分ＰＴにカバー部材ＣＰを設けた部分は、軸ＡＸに対して非回転対称な形状を有している。つまり、鼻への当接面である表面ＰＤａの形状は、回転の中心に対して非同心円状の形状となっている。図示の例では、表面ＰＤａの形状は、長円形状のうち中心軸部ＣＴに近い側の一部を広げたような形状を有している。より具体的には、まず、長円形状の長軸上において中心以外の点に軸ＡＸが通過させ、かつ、軸ＡＸを通る点に近い側において当該長円形状を長軸に垂直な方向に広げたような形状となっている。なお、図示の例では、長軸について軸対称に広がっている。パッド６１Ｌの面形状すなわち表面ＰＤａの形状が上記のようなものとなっている場合、当該形状は、軸ＡＸを通る点に関して非同心円状の形状である。したがって、パッド６１Ｌは、上記回転に伴って、クリングス６２に対する姿勢を変化させることになる。すなわち、パッド６１Ｌは、観察者の鼻に対して異なる姿勢に変化するものとなっている。さらに、図３に示すパッド６１Ｌの形状について見方を変えると、破線で示すような正面視でのパッド６１Ｌの面形状に外接する長方形ＲＣを考えた場合に、軸ＡＸを通る対称軸の方向についての一対の対辺の長さＬ１が他の一対の対辺の長さＬ２よりも大きくなっている。以上のように、パッド６１Ｌの形状が非同心円状の形状であることで、同心円状の形状である場合に比べて接触面積を長くする、あるいは大きくすることができるので、観察者は、ヘッドマウントディスプレイ１００からの重みによる圧力をパッド６１Ｌの回転によって分散させて使用者の好ましい位置に変更することができる。なお、右側のパッド６１Ｒについても、左側のパッド６１Ｌと同様の構成を有している。

次に、図２に戻って、クリングス６２は、パッド６１Ｌ，６１Ｒが取り付けられてこれらを支持している支持部である。クリングス６２は、フレーム３（図１参照）に挿入されることで本体側に対して固定されている。クリングス６２は、上記のようなパッド６１Ｌ，６１Ｒの支持部として機能すべく、例えば、１本の線状の金属部材を折り曲げて、あるいは、曲がった形状を有する樹脂部材を用いて、形成されている。

クリングス６２は、フレーム３（図１参照）へ挿入されるＵ字状の挿入部６２ａと、挿入部６２ａから延びる左右一対の腕部ＡＬ，ＡＲと、腕部ＡＬ，ＡＲの先端側をそれぞれ形成する一対の固定部である枠状部ＦＬ，ＦＲとを有する。枠状部ＦＬ，ＦＲは、非円形状の枠体形状を有しており、ここでは一例として、矩形状となっている。ただし、ここでの矩形状とは、図示のように、角部において多少の丸みを帯びているものも含まれるものとする。クリングス６２は、組付部６３Ｌ，６３Ｒを介在させつつ枠状部ＦＬ，ＦＲに対してパッド６１Ｌ，６１Ｒ組み付けられることで、パッド６１Ｌ，６１Ｒを支持している。

次に、組付部６３Ｌ，６３Ｒは、枠状部ＦＬ，ＦＲに対応すべく、図４等に示すように、正面視において矩形状となる側面形状を有しつつ中央にネジＳＣ（図２参照）を挿通可能とするための貫通孔ＨＨが設けられた筒状体となっている。組付部６３Ｌ，６３Ｒは、それぞれ一体樹脂成形される。組付部６３Ｌ，６３Ｒのうち、例えば、左側の組付部６３Ｌは、パッド側突出部ＴＴ（図３参照）に対応して筒状に延びる組付部側突出部ＰＰと、組付部側突出部ＰＰのうちパッド６１Ｌとの組付け側と反対側（図２Ｂ参照）に形成されるフランジ部ＲＲとを有する。

ここでは一例として図２Ｂに示すように、クリングス６２の枠状部ＦＬにより形成される矩形状の孔ＨＬに対して、組付部側突出部ＰＰは、若干小さくなっており、フランジ部ＲＲは、孔ＨＬに対して若干大きくなっている。したがって、ネジＳＣでのネジ止めによりパッド６１Ｌ、クリングス６２の枠状部ＦＬ及び組付部６３Ｌが組付けされると、図２Ａに示すように、パッド６１Ｌは、組付部６３Ｌと協働して枠状部ＦＬを挟持した状態となる。なお、右側についても、左側と同様の構成を有している。

以上のように、本実施形態では、特に、クリングス６２の枠状部ＦＬと、パッド６１Ｌのパッド側突出部ＴＴ、さらには、組付部６３Ｌの組付部側突出部ＰＰやフランジ部ＲＲが組み合わされ、これらが協働することで、パッド６１Ｌを軸回転させて支持部であるクリングス６２に対する姿勢を変化可能としつつ、特定の位置で軸回転を抑制する回転調整機構ＳＡとして機能している。言い換えると、回転調整機構ＳＡは、パッド側突出部ＴＴと、枠状部ＦＬと、組付部６３Ｌとによって構成されている。

以下、回転調整機構ＳＡを構成するものとしての各部の構造について説明する。

まず、パッド側突出部ＴＴと、組付部６３Ｌの組付部側突出部ＰＰとは、ラチェット構造部ＲＴを形成している。より具体的には、ラチェット構造部ＲＴとして、パッド側突出部ＴＴは、中央に凹部ＲＳを有して軸ＡＸに沿って延びる中心軸部ＣＴの周方向に沿って形成された複数の歯を有する歯車機構ＧＥを有している。一方、組付部６３Ｌの組付部側突出部ＰＰは、歯車機構ＧＥに対応する一対の爪機構ＣＡ，ＣＡを有している。なお、一対の爪機構ＣＡ，ＣＡは、図４に示すように、正面視矩形状の組付部側突出部ＰＰのうち対向する角部に合わせて一対で形成されている。組付け後、歯車機構ＧＥと一対の爪機構ＣＡ，ＣＡが噛み合うことで、パッド６１Ｌは、軸ＡＸを回転中心軸として、特定の角度ずつ回転することが可能になっている。図示の例では、歯車機構ＧＥにおいて８つの歯が均等に設けられており、４５°ずつ回転する、すなわち姿勢を変化させることになる。

また、以上のような回転に際して、クリングス６２の枠状部ＦＬは、非円形状である矩形状となっており、さらに、これに合わせて組付部６３Ｌも矩形状となっている。以上により、枠状部ＦＬや組付部６３Ｌは、パッド６１Ｌの回転動作における固定側の部材として機能している。すなわち、枠状部ＦＬ及び組付部６３Ｌは、パッド６１Ｌの回転の中心に関して非円形状となっていることでパッド６１Ｌを回転させつつ自身の回転については抑制させる回転抑制部として機能しているとも言える。

また、上記のようなラチェット構造や回転抑制構造を有することにより、回転調整機構ＳＡは、パッド６１Ｌを特定の角度ずつ回転させてクリングス６２に対する姿勢を段階的に変化可能としつつも、変化させた特定の位置での姿勢を維持させることが可能になっている。

さらに、ともに矩形状である枠状部ＦＬと組付部側突出部ＰＰとの嵌合の度合いを調整する、すなわちある程度の遊びをもたせるか否かや、ネジＳＣによるネジ止めすなわち締結の具合を適宜調整することで、パッド６１Ｌの回転を抑制させたまま、具体的には、ラチェット構造により定まった角度あるいは姿勢の状態については変化させずに留めたままに維持しつつも、パッド６１Ｌについて、クリングス６２の枠状部ＦＬに対してある程度遊嵌させた状態を維持させることも可能である。これにより、通常の眼鏡のパッドの場合と同様に、観察者の鼻の微妙な形状に応じてフィットさせることができる。

図５Ａは、比較例のパッドの正面図及び側面図であり、図３に対応する図である。また、図５Ｂは、比較例の枠状部の正面図である。図示の比較例では、まず、図５Ａのように、パッドＰＤＬが円盤状の本体部分ＰＤから延設された括れ部ＮＫとフランジ部ＲＲとを有している。さらに、図５Ｂのように、枠状部ＦＬが、パッドＰＤＬの括れ部ＮＫに対応した円形状の孔ＨＬを有している。以上のような構成でもパッドＰＤＬを軸回転させることは可能である。しかし、この場合、すべてが円形状であるため、同心円状に回転するだけであり、本願のように、パッドを回転させて姿勢を変化可能としつつ、特定の位置では回転を抑制するという動作を達成させることはできない。特に、パッドＰＤＬが円形であり、同心円状に回転するだけであると、クリングス６２に対する姿勢は変化しないことになり、鼻に応じた位置調整ができないことになる。

これに対して、本願では、例えば図６Ａ〜６Ｃに例示するように、複数の観察者Ｈ１〜Ｈ３の個々の鼻ＮＳ１〜ＮＳ３の形状に応じて様々な姿勢に変化させることを簡易かつ迅速に行うことができる。

以上のように、本実施形態では、観察者の鼻に当接させるパッド６１Ｌ，６１Ｒを、回転調整機構ＳＡにより軸回転させて姿勢を変化させつつ所定の位置で軸回転を抑制することで、例えば不特定多数の者が個々の鼻の形状に応じて調整をするといった多様な要請に対して、パッド６１Ｌ，６１Ｒを回転させつつ適度な位置で留めることで調整するという簡易かつ迅速な方法でノーズパッド６の位置合わせ、すなわち虚像表示装置であるヘッドマウントディスプレイ１００の視認位置の調整が可能となる。

〔第２実施形態〕
以下、図７等を参照して、第２実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ及びヘッドマウントディスプレイ用のノーズパッドについて説明する。本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、ノーズパッドにおけるラチェット構造の部分を除いて、第１実施形態の場合と同様であるので、同一の機能を有するものについては、同じ名称や符号を適用し、各部の詳細な説明については省略する。特に、ヘッドマウントディスプレイ全体の図示及び説明については省略する。

図７Ａは、本実施形態に係る虚像表示装置用のノーズパッドの一例であるノーズパッド２６を示す斜視図であり、図７Ｂは、ノーズパッド２６の分解斜視図である。なお、左側の構造と右側の構造とが対称性を有することから、図７Ｂにおいては、左右一対構成の部分について左側の部分のみを示し、右側の部分を省略している。

図７Ａ及び７Ｂに示すように、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用のノーズパッド２６は、主要部である左右一対のパッド２６１Ｌ，２６１Ｒと、パッド２６１Ｌ，２６１Ｒが取り付けられるクリングス６２と、パッド２６１Ｌ，２６１Ｒとクリングス６２とを組付ける左右一対の組付部２６３Ｌ，２６３Ｒとを備える。また、上記のほか、組付けのためのネジＳＣを有している。さらに、パッド２６１Ｌ，２６１Ｒを軸回転させ特定の位置で軸回転を抑制する回転調整機構ＳＡが、例えば上記各部の一部の組合せによって設けられている。

なお、図８は、パッド２６１Ｌあるいはパッド２６１Ｒの正面図及び側面図であり、図９は、組付部２６３Ｌあるいは組付部２６３Ｒの側面図及び正面図である。

図示のように、パッド２６１Ｌ，２６１Ｒのうち、例えば、左側のパッド２６１Ｌは、本体部分ＰＤと、カバー部材ＣＰとを有し、クリングス６２との組付け側に凹部ＲＳが設けられたパッド側突出部ＴＴを有している。なお、右側のパッド２６１Ｒについても同様である。

また、組付部２６３Ｌ，２６３Ｒのうち、例えば、左側の組付部２６３Ｌは、パッド側突出部ＴＴに対応して設けられる組付部側突出部ＰＰと、組付部側突出部ＰＰのうちパッド２６１Ｌとの組付け側と反対側に形成されるフランジ部ＲＲとを有する。なお、右側の組付部２６３Ｒについても同様である。

以下、回転調整機構ＳＡを構成するものとしての各部の構造について説明する。なお、左側の構造と右側の構造とが対称性を有することから、左側の構造についてのみ説明し、右側については、説明を省略する。

まず、パッド側突出部ＴＴと、組付部２６３Ｌの組付部側突出部ＰＰとは、ラチェット構造部ＲＴを形成している。より具体的には、ラチェット構造部ＲＴとして、組付部側突出部ＰＰは、軸ＡＸの周方向に沿って形成された複数の歯を有する歯車機構ＧＥを有している。一方、パッド側突出部ＴＴは、歯車機構ＧＥに対応する一対の爪機構ＣＡ，ＣＡを有している。すなわち、本実施形態では、歯車機構と爪機構の取り付け位置が第１実施形態の場合と異なっている。

なお、一対の爪機構ＣＡ，ＣＡは、図８に示すように、正面視において対向するように設けられ、かつ、軸ＡＸに沿った方向に延びている。これに対応して、歯車機構ＧＥも、軸ＡＸに沿った方向に凹凸をなす歯を有した構造となっている。

以上のように、本実施形態においても、観察者の鼻に当接させるパッド２６１Ｌ，２６１Ｒを、回転調整機構ＳＡにより軸回転させて姿勢を変化させつつ所定の位置で軸回転を抑制することで、例えば不特定多数の者が個々の鼻の形状に応じて調整をするといった多様な要請に対して、パッド２６１Ｌ，２６１Ｒを回転させつつ適度な位置で留めることで調整するという簡易かつ迅速な方法でノーズパッド２６の位置合わせ、すなわち虚像表示装置であるヘッドマウントディスプレイの視認位置の調整が可能となる。

〔第３実施形態〕
以下、図１０等を参照して、第３実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ及びヘッドマウントディスプレイ用のノーズパッドについて説明する。本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、ノーズパッドの構造を除いて、第１実施形態の場合と同様であるので、同一の機能を有するものについては、同じ名称や符号を適用し、各部の詳細な説明については省略する。特に、ヘッドマウントディスプレイ全体の図示及び説明については省略する。

図１０Ａは、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用のノーズパッドの一例を示す斜視図であり、図１０Ｂは、ノーズパッドの分解斜視図である。なお、左側の構造と右側の構造とが対称性を有することから、図１０Ｂにおいては、左右一対構成の部分について左側の部分のみを示し、右側の部分を省略している。図１０Ａ及び１０Ｂに示すように、本実施形態に係るノーズパッド３６は、主要部である左右一対のパッド３６１Ｌ，３６１Ｒと、パッド３６１Ｌ，３６１Ｒが取り付けられるクリングス３６２とを備える。本実施形態では、パッド３６１Ｌ，３６１Ｒを軸回転させ特定の位置で軸回転を抑制する回転調整機構ＳＡが、例えば上記各部の一部の組合せによって設けられている。すなわち、本実施形態では、回転調整機構ＳＡが、第１実施形態等の例示において採用した組付部やネジを有しない構造となっている点において、他の実施形態と異なっている。

なお、図１１は、パッド３６１Ｌあるいはパッド３６１Ｒの正面図及び側面図である。

図示のように、パッド３６１Ｌ，３６１Ｒのうち、例えば、左側のパッド３６１Ｌは、本体部分ＰＤと、カバー部材ＣＰとを有し、クリングス３６２との組付け側にパッド側突出部ＴＴを有している。なお、右側のパッド３６１Ｒについても同様である。

本実施形態では、特に、クリングス３６２の枠状部ＦＬと、パッド３６１Ｌのパッド側突出部ＴＴとが組み合わされ、これらが協働することで、パッド３６１Ｌを軸回転させて支持部であるクリングス３６２に対する姿勢を変化可能としつつ、特定の位置で軸回転を抑制する回転調整機構ＳＡとして機能している。言い換えると、回転調整機構ＳＡは、パッド側突出部ＴＴと、枠状部ＦＬとによって構成されている。

以下、回転調整機構ＳＡを構成するものとしての各部の構造について説明する。

まず、本実施形態におけるパッド側突出部ＴＴは、クリングス３６２との組付け側すなわち板状部分ＰＴの裏面ＰＤｂ側のうち、カバー部材ＣＰに覆われずに露出している箇所から延設する括れ部ＮＫと、括れ部ＮＫからさらに延設するフランジ部ＲＲとを有する。

括れ部ＮＫは、クリングス３６２の枠状部ＦＬ，ＦＲに対応すべく、正面視において矩形状となる側面形状を有した柱状体あるいは筒状体となっている。

ここでは一例として図１０Ａ及び１０Ｂに示すように、クリングス３６２の枠状部ＦＬにより形成される矩形状の孔ＨＬに対して、括れ部ＮＫは、若干小さくなっており、フランジ部ＲＲは、孔ＨＬに対して若干大きくなっている。つまり、括れ部ＮＫは、孔ＨＬよりも小さいが、フランジ部ＲＲは、孔ＨＬよりも大きい。したがって、図１２に例示するように、パッド側突出部ＴＴが枠状部ＦＬに対して向きを変えて組み付けられると、パッド３６１Ｌは、互いに矩形状である枠状部ＦＬと括れ部ＮＫとが嵌合する状態となる特定の複数の位置において、姿勢が定まるように変形可能となっている。

さらに、図１３Ａに例示するように、クリングス３６２の枠状部ＦＬについては、孔ＨＬの形成について、側方側から見ると明らかなように、平坦な面内ではなく螺旋のように角度をつけて巻かれることで孔ＨＬを形作っており、パッド３６１Ｌをネジのように回転させつつ挿入させるような構造となっている。本実施形態では、パッド３６１Ｌを回転させつつ挿入させていくと、一回転させたときに枠状部ＦＬと括れ部ＮＫとの隙間が無くなり、パッド３６１Ｌの姿勢が維持されるようになっている。なお、右側の枠状部ＦＲについても同様の構造を有している。

以上の場合、枠状部ＦＬは、パッド３６１Ｌの回転の中心に関して非円形状となっていることでパッド６１Ｌを回転させつつ自身の回転については抑制させる回転抑制部として機能しているとも言える。

以上のように、本実施形態においても、パッドを回転させて姿勢を変化可能としつつ、特定の位置では回転を抑制させることができる。

これに対して、例えば、図５に示したものと同様である図１３Ｂに示す比較例のように、枠状部ＦＬが角度のついていない平坦な円形状の孔ＨＬを形成するような場合、同心円状に回転するだけであり、本願のように、パッドを回転させて姿勢を変化可能としつつ、特定の位置では回転を抑制するという動作を達成させることはできるとは限らない。

以上のように、本実施形態においても、観察者の鼻に当接させるパッド２６１Ｌ，２６１Ｒを、回転調整機構ＳＡにより軸回転させて姿勢を変化させつつ所定の位置で軸回転を抑制することで、例えば不特定多数の者が個々の鼻の形状に応じて調整をするといった多様な要請に対して、パッド３６１Ｌ，３６１Ｒを回転させつつ適度な位置で留めることで調整するという簡易かつ迅速な方法でノーズパッド３６の位置合わせ、すなわち虚像表示装置であるヘッドマウントディスプレイの視認位置の調整が可能となる。

〔その他〕
この発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。

まず、上記実施形態のうち、第１及び第２実施形態では、ラチェット構造を有することで、回転調整機構を設けるものとしているが、第３実施形態のほか、種々の態様によって回転調整機構を構成することが考えられる。

また、回転抑制部についても同様である。さらに、上記では、回転調整機構あるいは回転抑制部における非円形状なものとして、矩形状のものを例示しているが、これに限らず、例えば三角形状や六角形状等の種々の非円形状を適用することが考えられる。

また、パッドの回転については、３６０°回るようにする場合のほか、例えば１８０°回転するものとしてもよい。例えば、３６０°以上回るようにする場合、左右のパッドを同一部品で構成することができる。

また、上記では、虚像表示装置としてのヘッドマウントディスプレイの一例として、テンプルにリンク機構を有するものを示しているが、リンク機構を有しないようなヘッドマウントディスプレイにおいて、上記のようなノーズパッドを適用することも可能である。

また、上記では、例えば組付部６３Ｌについて、枠状部ＦＬと同じ矩形状である組付部側突出部ＰＰとの嵌合の度合いの調整により、パッド６１Ｌについて、クリングス６２の枠状部ＦＬに対してある程度遊嵌させた状態を維持させ、観察者の鼻の微妙な形状に応じてフィットさせることができるようにしているとしている。しかし、同じ矩形状とする場合に限らず、組付部側突出部ＰＰを、例えば図１４に示すような形状に変更してもよい。すなわち、回転の中心である軸ＡＸに垂直な方向について、軸ＡＸを通る一方の直径Ｋ１を、直径Ｋ１と垂直な方向に延びる他方の直径Ｋ２よりも長くするような形状とすることで、直径Ｋ１の方向を軸方向として回転を許容させることで遊びをもたせてもよい。

３…フレーム、４…光学装置、４Ｌ，４Ｒ…光学装置、５…撮像装置、６…ノーズパッド、７…遮蔽部材、８…テンプル、１０…ヘッドマウントディスプレイ、２６…ノーズパッド、３１…フレーム本体、３２Ｌ，３２Ｒ…ケース部材、３６…ノーズパッド、４７Ｌ，４７Ｒ…導光部材、４７Ｒ，４７Ｌ…導光部材、６１Ｌ，６１Ｒ…パッド、６２…クリングス、６２ａ…挿入部、６３Ｌ，６３Ｒ…組付部、８１…カバー部材、８２Ｌ…左側テンプル、８２Ｒ…右側テンプル、８３…リンク機構、８４…当接部、１００…ヘッドマウントディスプレイ、２６１Ｌ，２６１Ｒ…パッド、２６３Ｌ，２６３Ｒ…組付部、３６１Ｌ，３６１Ｒ…パッド、３６２…クリングス、８１１…カバー本体、８１２…取付部材、８３１，８３２…リンク、８３３…ベース部材、８３４…付勢部、ＡＬ，ＡＲ…腕部、ＡＸ…軸、ＣＡ…爪機構、ＣＰ…カバー部材、ＣＴ…中心軸部、ＦＬ，ＦＲ…枠状部、ＧＥ…歯車機構、Ｈ１−Ｈ３…観察者、ＨＨ…貫通孔、ＨＬ…孔、ＮＫ…括れ部、ＮＳ１−ＮＳ３…鼻、ＰＤ…本体部分、ＰＤａ…表面、ＰＤｂ…裏面、ＰＤＬ…パッド、ＰＰ…組付部側突出部、ＰＴ…板状部分、ＲＣ…長方形、ＲＲ…フランジ部、ＲＳ…凹部、ＲＴ…ラチェット構造部、ＳＡ…回転調整機構、ＳＣ…ネジ、ＴＴ…パッド側突出部

Claims (12)

1. 観察者の鼻に当接させるパッドと、
   前記パッドを支持する支持部と、
   前記パッドを軸回転させて前記支持部に対する姿勢を変化可能としつつ、所定の位置で軸回転を抑制する回転調整機構と
   を備える、虚像表示装置。
2. 前記回転調整機構は、回転の中心に関して非円形状な回転抑制部を有する、請求項１に記載の虚像表示装置。
3. 前記回転抑制部は、矩形状である、請求項２に記載の虚像表示装置。
4. 前記回転調整機構は、前記パッドから延設するパッド側突出部と、前記パッド側突出部に対応して前記支持部から延設する枠状部とを有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
5. 前記枠状部は、前記回転調整機構による回転の中心に関して非円形状である、請求項４に記載の虚像表示装置。
6. 前記回転調整機構は、前記パッド側突出部と前記枠状部とを組付ける組付部を有する、請求項４及び５のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
7. 前記回転調整機構において、前記パッド側突出部と前記組付部とは、ラチェット構造部を形成する、請求項６に記載の虚像表示装置。
8. 前記回転調整機構における前記ラチェット構造部として、前記パッド側突出部は、歯車機構を有し、前記組付部は、前記歯車機構に対応する爪機構を有する、請求項７に記載の虚像表示装置。
9. 前記組付部は、前記パッド側突出部と協働して前記枠状部を挟持するために、前記枠状部に対応した側面形状を有して前記枠状部に挿し込まれる組付部側突出部を有する、請求項６〜８のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
10. 前記パッドは、前記回転調整機構による回転の中心に対して非同心円状の形状となっている当接面を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
11. 前記回転調整機構は、前記パッドを遊嵌させた状態を維持しつつ回転を抑制する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
12. 観察者の鼻に当接させるパッドと、
    前記パッドを支持する支持部と、
    前記パッドを軸回転させて前記支持部に対する姿勢を変化可能としつつ、所定の位置で軸回転を抑制する回転調整機構と
    を備える、虚像表示装置用のノーズパッド。

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