JP2022117123A - アタッチメント、および、ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】装着後のヘッドマウントディスプレイの位置ずれを抑制する。
【解決手段】アタッチメント２０は、画像を表示する表示部１０を備えるヘッドマウントディスプレイ本体を、頭部Ｕ１に装着するヘルメット５０に取り付けるアタッチメント２０であって、表示部１０を所定の姿勢で支持するリンク板２２と、リンク板２２をヘルメット５０に取り付けるクリップ板２３と、を備え、リンク板２２は、第１方向を回転軸とする下ヒンジ軸２４と、第１方向を回転軸とする上ヒンジ軸２５と、を有し、下ヒンジ軸２４の軸回り方向Ｒ１に回転可能に支持してＨＭＤ本体１０を所定の姿勢で支持するとともに、クリップ板２３に上ヒンジ軸２５の軸回り方向Ｒ２に回転可能に支持され所定の姿勢でクリップ板２３に支持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、アタッチメント、および、ヘッドマウントディスプレイに関する。

従来、ヘルメットなどの取付対象物を介して頭部に装着するヘッドマウントディスプレイが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、ヘルメットの鍔に取り付け可能な取付け部と、映像を表示する表示部と、表示部を回転可能に支持すると共に取付け部に対してボールジョイント機構により連結する支持部と、を備える映像表示装置が開示されている。

特開２０１８－１９５９５０公報

特許文献１に記載のようにボールジョイント機構で表示部の位置を固定する場合、様々な方向に表示部の位置を調整可能である一方で、使用時には、様々な方向からの衝撃で表示部が位置ずれを起こし易い。

上記課題を解決するための一態様は、画像を表示する表示部を備えるヘッドマウントディスプレイ本体を、頭部に装着する対象物に取り付けるアタッチメントであって、前記表示部を所定の姿勢で支持する支持部材と、前記支持部材を前記対象物に取り付ける取付部と、を備え、前記支持部材は、第１方向を回転軸とする第１回転軸と、前記第１方向を回転軸とする第２回転軸と、を有し、前記第１回転軸の軸回り方向に回転可能に支持して前記表示部を所定の姿勢で支持するとともに、前記取付部に前記第２回転軸の軸回り方向に回転可能に支持され所定の姿勢で前記取付部に支持される、アタッチメントである。

上記課題を解決するための別の一態様は、画像を表示する表示部と、前記表示部を頭部に装着する対象物に取り付ける上記アタッチメントと、を備える、ヘッドマウントディスプレイである。

第１実施形態のヘッドマウントディスプレイの使用状態を示す正面図。 第１実施形態のヘッドマウントディスプレイの使用状態を示す側面図。 第１実施形態のヘッドマウントディスプレイの斜視図。 図１のＩＶ－ＩＶ線に対応する断面図。 第２実施形態のヘッドマウントディスプレイの使用状態を示す正面図。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。

［１．第１実施形態］
［１－１．ヘッドマウントディスプレイの全体構成］
図１は、第１実施形態のヘッドマウントディスプレイ１の使用状態を示す正面図である。図２は、第１実施形態のヘッドマウントディスプレイ１の使用状態を示す側面図である。なお、図２では、ヘッドマウントディスプレイ１の一部の図示を省略している。
以下、本実施の形態の説明では、ヘッドマウントディスプレイ１を装着した図１に示す使用者Ｕにとっての方向を基準にして、前後、左右、および、上下を用いる。

ヘッドマウントディスプレイ１は、使用者Ｕの頭部Ｕ１に装着された状態で使用者Ｕに虚像を視認させる頭部装着型表示装置、いわゆる、ＨＭＤである。ＨＭＤは、Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙの略称である。ヘッドマウントディスプレイ１は、表示部の一例としてのＨＭＤ本体１０と、ＨＭＤ本体１０を、ヘルメット５０に取り付けるアタッチメント２０と、を備える。ヘルメット５０は、頭部Ｕ１に装着される対象物の一例に対応する。ＨＭＤ本体１０は、ヘッドマウントディスプレイ本体に対応する。

ヘッドマウントディスプレイ１は、ヘッドマウントディスプレイ１のＨＭＤ本体１０の左側から延びるケーブル１０ａが有線接続される不図示の制御装置を備える。不図示の制御装置は、使用者Ｕの操作を受け付ける各種のボタン、スイッチ、及び、トラックパッドなどを備え、使用者Ｕが操作するコントローラーとして機能する。コントローラーによりヘッドマウントディスプレイ１のＨＭＤ本体１０が制御される。

［１－１－１．ＨＭＤ本体の構成］
図３は、第１実施形態のヘッドマウントディスプレイ１の斜視図である。図４は、図１のＩＶ－ＩＶ線に対応する断面図である。
ヘッドマウントディスプレイ１は両眼用のＨＭＤであり、外観上は眼鏡形状を有する。ヘッドマウントディスプレイ１のＨＭＤ本体１０は、左右方向に延びるフレーム１１を有する。フレーム１１は、固定部材の一例に対応する。フレーム１１には、眼鏡のレンズ部分に対応する構成として、左導光板１２、及び、右導光板１３が固定される。左導光板１２は、ヘッドマウントディスプレイ１の装着状態において使用者Ｕの左眼の眼前に位置する。右導光板１３は、ヘッドマウントディスプレイ１の装着状態において使用者Ｕの右眼の眼前に位置する。左導光板１２は、第１表示部分の一例に対応する。右導光板１３は、第２表示部分の一例に対応する。

左導光板１２及び右導光板１３は、光透過性の樹脂等によって形成されるプリズムなどの光学部品であり、後述するように、画像光を使用者の眼に導いて画像を視認させる。また、左導光板１２及び右導光板１３の表面に、波長フィルターとして機能する不図示の調光板を設けてもよい。この場合、調光板の光学特性を適宜選択することにより、可視光、赤外光及び紫外光等の任意の波長域の光の透過率を調整することができ、外部から左導光板１２及び右導光板１３に入射し、左導光板１２及び右導光板１３を透過する外光の光量を調整できる。

フレーム１１の左端には、後方に延出する左保持部１４が設けられる。左保持部１４は、ヘッドマウントディスプレイ１の装着状態において、フレーム１１の左端から、使用者Ｕの左側頭部に対応する位置まで延出して設けられる。本実施形態では、左保持部１４は、こめかみ程度まで延び左耳には届かない長さに構成される。左保持部１４の内部には、左表示装置１６が設けられる。左表示装置１６は、第１表示装置の一例に対応する。

左表示装置１６は、左眼用の画像光を射出する。左表示装置１６は、不図示の光学系を備え、その不図示の光学系により、左眼用の画像光を左導光板１２に導く。左導光板１２では、不図示のハーフミラーにより、前方からの外光と左眼用の画像光とが左眼に入射する。

フレーム１１の右端には、後方に延出する右保持部１５が設けられる。右保持部１５は、ヘッドマウントディスプレイ１の装着状態において、フレーム１１の右端から、使用者Ｕの右側頭部に対応する位置まで延出して設けられる。本実施形態では、右保持部１５は、左保持部１４と略左右対称に構成されている。右保持部１５の内部には、右表示装置１７が設けられる。右表示装置１７は、第２表示装置の一例に対応する。

右表示装置１７は、右眼用の画像光を射出する。右表示装置１７は、不図示の光学系を備え、その不図示の光学系により、右眼用の画像光を右導光板１３に導く。右導光板１３では、不図示のハーフミラーにより、前方からの外光と右眼用の画像光とが右眼に入射する。

このように、ＨＭＤ本体１０では、内部で処理した画像の画像光と外光とを重ねて使用者Ｕの眼に入射させ、使用者Ｕにとっては、左導光板１２及び右導光板１３を透かして外景が見え、この外景に重ねて、画像光による画像が視認される。

フレーム１１は、左導光板１２と右導光板１３との間に対応して連結部１１ａを有する。連結部１１ａは、図１に示すように、使用者Ｕがヘッドマウントディスプレイ１を装着する装着状態で、使用者Ｕの眉間の近傍に対応する。

フレーム１１の連結部１１ａには、ヘッドマウントディスプレイ１の装着状態で使用者Ｕの鼻Ｕ２に接触可能な左右一対の鼻パッド１８、１９が設けられる。鼻パッド１８、１９は、樹脂で構成される。本実施形態の鼻パッド１８、１９は、図１、図２に示すように、使用者Ｕの鼻Ｕ２に接近、離間する程度に配置される。なお、図２では、ヘッドマウントディスプレイ１の左保持部１４については、左保持部１４の一部のみを図示し、左保持部１４と鼻パッド１８と使用者Ｕの鼻Ｕ２の位置関係が分かるように図示している。本実施形態の鼻パッド１８、１９は、ヘッドマウントディスプレイ１が使用者Ｕにぶつかる際の衝撃を抑制するための部材である。その上で、鼻パッド１８、１９を鼻Ｕ２に当接するように構成し、鼻パッド１８、１９でヘッドマウントディスプレイ１を支持してもよい。

本実施形態では、鼻パッド１８、１９はフレーム１１に対して着脱可能に支持される。よって、使用者Ｕの好みに応じて鼻パッド１８、１９を装着したり、鼻パッド１８、１９を省略したりできる。鼻パッド１８、１９を省略することにより、例えば、歩行時の振動により、突出部としての鼻パッド１８、１９が鼻Ｕ２に接触することを抑制し、使用者Ｕへの不快感を抑制することが可能である。

ここで、ヘッドマウントディスプレイ１についての左右方向は、第１表示部分と第２表示部分とが並ぶ方向、すなわち、本実施形態では、左導光板１２と右導光板１３とが並ぶ方向が対応する。ヘッドマウントディスプレイ１についての前後方向は、導光板１２、１３から使用者Ｕの眼に向けて画像光が射出される方向が対応する。ヘッドマウントディスプレイ１についての上下方向は、ヘッドマウントディスプレイ１の左右方向および前後方向に直交する方向が対応する。

［１－１－２．アタッチメントの構成］
ヘッドマウントディスプレイ１のＨＭＤ本体１０は、アタッチメント２０を介してヘルメット５０に取り付けられる。
アタッチメント２０は、ＨＭＤ本体１０に固定される固定部２１と、固定部２１を回動可能に支持するリンク板２２と、リンク板２２をヘルメット５０に取り付けるクリップ板２３と、を有する。リンク板２２は、支持部材の一例に対応する。クリップ板２３は、取付部の一例に対応する。

固定部２１は、左右方向に延びる板状に形成される。固定部２１は、ＨＭＤ本体１０のフレーム１１の上面に固定される。固定部２１は、連結部１１ａに対応させて固定される。すなわち、固定部２１は、ＨＭＤ本体１０の左右中央部に固定される。これにより、固定部２１から左導光板１２の位置関係と、固定部２１から右導光板１３の位置関係と、を同じにすることができ、ヘッドマウントディスプレイ１をヘルメット５０に取り付ける際の調整がし易くなっている。固定部２１は、例えば、図示しない両面テープを用いて、フレーム１１の上面に固定される。固定部２１は、両面テープに代えて、ねじ止めで、フレーム１１の上面に固定してもよい。固定部２１の固定方法は、任意の方法で固定できる。ただし、固定部２１は、繰り返し固定できる構成が望ましい。これにより、例えば、直接、頭部Ｕ１に装着させるための別機能のアタッチメントをＨＭＤ本体１０に交換可能にすることができる。

固定部２１の上面には、上方に突出する左右一対の軸支持部２１ａ、２１ｂが形成されている。軸支持部２１ａ、２１ｂには、左右方向に貫通する不図示の貫通孔が形成され、その貫通孔には、左右方向に延びる下ヒンジ軸２４が挿通される。左右方向、すなわち、顔の幅方向は、第１方向の一例に対応する。下ヒンジ軸２４は、第１回転軸の一例に対応する。

下ヒンジ軸２４には、リンク板２２が下ヒンジ軸２４を中心として回動可能に支持される。リンク板２２は、左右方向に直交する方向Ｌに延びる平板状である。リンク板２２には、長手方向Ｌの一端に、長手方向Ｌに突出する左右一対の軸支持部２２ａ、２２ｂが形成されている。軸支持部２２ａ、２２ｂには、左右方向に貫通する不図示の貫通孔が形成されている。軸支持部２２ａ、２２ｂは、固定部２１の軸支持部２１ａ、２１ｂの左右方向内側に配置され、貫通孔に下ヒンジ軸２４が挿通される。これにより、下ヒンジ軸２４の軸回り方向Ｒ１にリンク板２２が回動する。

リンク板２２の軸支持部２２ａ、２２ｂの左右外端幅は、固定部２１の軸支持部２１ａ、２１ｂの左右内端幅よりもやや大きく形成されている。軸支持部２２ａ、２２ｂの左右外端幅は、左側の軸支持部２２ａの左端と右側の軸支持部２２ｂの右端との間の左右幅である。また、軸支持部２１ａ、２１ｂの左右内端幅は、左側の軸支持部２１ａの右端と右側の軸支持部２１ｂの左端との間の左右幅である。よって、リンク板２２の軸支持部２２ａ、２２ｂは、固定部２１の軸支持部２１ａ、２１ｂの左右方向内側に配置される際に、圧入される。これにより、リンク板２２と固定部２１との間には、回動時に大きい摩擦力が生じる。この摩擦力によりリンク板２２と固定部２１との相対的な回動位置が保持される。すなわち、リンク板２２に対するＨＭＤ本体１０の姿勢が保持される。ここで、リンク板２２と固定部２１との間の摩擦力は、使用者Ｕの歩行や首振りなどの通常の作業動作による振動などでは回動位置が変化しないような摩擦力を生じさせるものである。すなわち、ＨＭＤ本体１０の姿勢を変更するために、使用者Ｕが意図的に力を作用させた場合にはリンク板２２が固定部２１に対して相対的に回動する程度の摩擦力に設定されている。

リンク板２２の長手方向Ｌの他端には、左右一対の軸支持部２２ｃ、２２ｄが形成される。軸支持部２２ｃ、２２ｄは、リンク板２２に対して長手方向Ｌの他端側に突出する点以外は、一端側の軸支持部２２ａ、２２ｂと同様に形成される。軸支持部２２ｃ、２２ｄには、左右方向に延びる上ヒンジ軸２５が支持される。上ヒンジ軸２５には、Ｕ字板状のクリップ板２３が上ヒンジ軸２５を中心として回動可能に支持される。上ヒンジ軸２５は、第２回転軸の一例に対応する。

クリップ板２３は、図４に示すように、前方が閉じて後方が開いたＵ字板状である。クリップ板２３は、湾曲形状の前側の基部２３ａと、基部２３ａの下端から後方に延出する下面部２３ｂと、基部２３ａの上端から後方に延出する上面部２３ｃとを有する。上面部２３ｃは、下面部２３ｂよりも短く形成されている。下面部２３ｂは、第２側部の一例に対応する。上面部２３ｃは、第１側部の一例に対応する。

下面部２３ｂの下面には、図１に示すように、下方に突出する左右一対の軸支持部２３ｄ、２３ｅが形成されている。軸支持部２３ｄ、２３ｅは、図４に示すように、下面部２３ｂの前後方向中央部よりも前側に形成されている。軸支持部２３ｄ、２３ｅには、左右方向に貫通する貫通孔が形成されており、左右に延びる上ヒンジ軸２５が挿通される。これにより、上ヒンジ軸２５の軸回り方向Ｒ２にクリップ板２３が回動する。軸支持部２３ｄ、２３ｅの左右内端幅は、リンク板２２の軸支持部２２ｃ、２２ｄの左右外端幅よりも小さく形成されており、クリップ板２３の軸支持部２３ｄ、２３ｅの間には、リンク板２２の軸支持部２２ｃ、２２ｄが圧入される。これにより、ＨＭＤ本体１０の姿勢を変更するために、使用者Ｕが意図的に力を作用させた場合にはリンク板２２がクリップ板２３に対して相対的に回動する程度の摩擦力に設定されている。

下面部２３ｂの内面には、前後方向に延びるシート状の滑り止め２６が設けられる。滑り止め２６は、例えば、ゴムシートである。滑り止め２６は、側面視では、軸支持部２３ｄ、２３ｅよりも前方から延びて上面部２３ｃの後端まで延びている。

上面部２３ｃには、図４に示すように、上下方向に延びる貫通孔２３ｆ、２３ｇが形成されている。貫通孔２３ｆ、２３ｇは、前後一対設けられている。前側の貫通孔２３ｆは、軸支持部２３ｄ、２３ｅの位置に対応して形成されている。本実施形態では、前側の貫通孔２３ｆは、軸支持部２３ｄ、２３ｅのやや前方に形成され、ゴムシート２６の前端２６ａよりも後側に形成される。また、後側の貫通孔２３ｇは、ゴムシート２６の後端部に対応して形成されており、ゴムシート２６の後端２６ｂよりも前方に形成される。貫通孔２３ｆ、２３ｇには、雌ねじ２３ｆ１、２３ｇ１が形成されている。

貫通孔２３ｆ、２３ｇには、突出部の一例としてのノブ２７、２８がねじ止めされて配置される。ノブ２７、２８は、円柱状のノブ本体２７ａ、２８ａと、ノブ本体２７ａ、２８ａに固定されたねじ部２７ｂ、２８ｂと、を備える。ノブ本体２７ａ、２８ａを摘まんで回すことにより、ノブ２７、２８が上面部２３ｃに対してねじ込まれたり、緩められたりする。ねじ部２７ｂ、２８ｂの先端には、キャップ２７ｃ、２８ｃが装着固定されている。キャップ２７ｃ、２８ｃは、ゴムや樹脂で構成される。

クリップ板２３は、ヘルメット５０の前部に取り付けられる。クリップ板２３を取り付けらえる部分は、ヘルメット５０の前部の鍔部５１が好適である。クリップ板２３は、鍔部５１に対して差し込むように装着される。クリップ板２３の下面部２３ｂは鍔部５１の下側に配置される。クリップ板２３の上面部２３ｃは、鍔部５１の上側に配置される。このとき、下面部２３ｂの滑り止め２６が、鍔部５１の下面に当接可能である。

この状態で、ノブ２７、２８を回すことにより、上面部２３ｃに対してノブ２７、２８がねじ込まれ、ねじ部２７ｂ、２８ｂと下面部２３ｂとの間隔が狭まる。さらに、ノブ２７、２８を回すことにより、鍔部５１がねじ部２７ｂ、２８ｂと下面部２３ｂとで挟まれ、クリップ板２３がヘルメット５０に固定される。すなわち、ＨＭＤ本体１０がアタッチメント２０を介してヘルメット５０に取り付けられる。ねじ部２７ｂ、２８ｂがキャップ２７ｃ、２８ｃを介してヘルメット５０を押し込むため、ヘルメット５０が局所的に過剰に押圧されることが抑制される。また、ねじ部２７ｂ、２８ｂがゴムシート２６の内側を押圧するため、ゴムシート２６に鍔部５１の下面が押圧され易くて滑り難くなっている。
なお、本実施形態のキャップ２７ｃ、２８ｃは、貫通孔２３ｆ、２３ｇよりも大径であるため、ノブ２７、２８の上面部２３ｃに対する抜け止め機能も有する。

［１－２.ヘッドマウントディスプレイの使用方法］
ヘッドマウントディスプレイ１のヘルメット５０への取り付け動作の一例を説明する。使用者Ｕは、ヘッドマウントディスプレイ１をヘルメット５０に取り付ける際には、クリップ板２３を、ヘルメット５０の鍔部５１の左右方向中央部に配置する。クリップ板２３では、ＨＭＤ本体１０からの荷重が作用する軸支持部２３ｄ、２３ｅは、下面部２３ｂの前後方向中央部よりも前側に形成されており、下面部２３ｂの前方側にＨＭＤ本体１０の荷重がかかり易い。このとき、クリップ板２３が前方で下方に引っ張られる際に、クリップ板２３の上面部２３ｃが前方で鍔部５１に支持され易く、下面部２３ｂの後方が上方に移動し易い。下面部２３ｂは上面部２３ｃよりも後方に長いため、下面部２３ｂの後方が鍔部５１に押圧され易く、滑り止め２６が鍔部５１に接触し易くなっている。よって、クリップ板２３の仮り取り付け時の脱落が防止され易くなっている。

クリップ板２３が鍔部５１に配置された状態で、ノブ２７、２８が回動されると、クリップ板２３が鍔部５１に固定される。このとき、後側のノブ２８を先に回して固定し、前側のノブ２７を固定することにより、ヘッドマウントディスプレイ１のノブ２８のねじ部２８ｂ回りの回転、いわゆる、横ブレを抑制しながら、ヘルメット５０に固定し易くできる。
特に、本実施形態では、Ｕ字状で直線状に延出する一つのクリップ板２３を鍔部５１に配置する構成である。このため、図１に示すように、鍔部５１の左右方向の中央部が山状に湾曲する場合には、下面部２３ｂ、上面部２３ｃを鍔部５１の左右方向の中央部の頂部５１ａに沿って差し込み易く、鍔部５１に対する位置決めが容易である。

クリップ板２３を鍔部５１に取り付けた状態で、ヘルメット５０を頭部Ｕ１に対して適切に装着する。ヘルメット５０を適切に装着すると、リンク板２２を回動させて、ＨＭＤ本体１０の左導光板１２が左眼の前方に位置し、右導光板１３が右眼の前方に位置するように、ＨＭＤ本体１０を使用者Ｕの顔に近づける。このとき、アタッチメント２０では、下ヒンジ軸２４および上ヒンジ軸２５の２か所で回動可能である。このため、１か所で回動する場合に比べて、ＨＭＤ本体１０の位置を、ヘルメット５０の鍔部５１の傾斜角度や、ヘルメット５０と眼の高さの位置に合わせて調整し易くなっている。
特に、ＨＭＤ本体１０に鼻パッド１８、１９が装着されている場合には、鼻パッド１８、１９を使用者Ｕの鼻Ｕ２に接触する程度にＨＭＤ本体１０を回動させることで、容易に、ＨＭＤ本体１０の位置決めができる。

ＨＭＤ本体１０が使用者Ｕにとって好適な位置に角度や姿勢が調整されると、使用者Ｕは作業現場でヘッドマウントディスプレイ１を使用する。一般には、使用者Ｕは歩行したり首を振ったりしながら作業するため、ヘルメット５０やヘッドマウントディスプレイ１には、様々な方向からの力が作用する。

ここで、従来は、ヘルメット５０に固定したヘッドマウントディスプレイは、ボールジョイント機構により、ヘルメット５０に対して姿勢を調節している。ボールジョイント機構では、ヘルメット５０に取り付け後に、様々な方向に位置を調節し易いが、その一方で、構成上様々な方向に位置が移動し易い。よって、使用時には、様々な衝撃によって容易に位置がずれる虞があった。

これに対して、本実施形態のアタッチメント２０では、クリップ板２３をヘルメット５０に固定した後には、左右方向に延びるヒンジ軸２４、２５の軸回り方向Ｒ１、Ｒ２にのみ回動する構成である。よって、上下方向に延びる回転軸や、前後方向に延びる回転軸を中心とする回転モーメントがヘッドマウントディスプレイ１に作用しても、位置がずれ難くなっている。

そもそも、ヘルメット５０自体も頭部Ｕ１に完全には固定されず、ある程度は、頭部Ｕ１に対して移動が許容される。このため、ヘッドマウントディスプレイ１をヘルメット５０などに取り付けられる場合には、ヘルメット５０を頭部Ｕ１に対して移動させることによってもＨＭＤ本体１０の位置は調節可能である。
したがって、本実施形態では、過剰な角度調整を省略して角度調整を簡素化しつつ、ヘルメット５０に装着されるＨＭＤ本体１０の姿勢の調整に必要十分な調整が可能となっている。

以上説明したように、本実施形態のアタッチメント２０は、画像を表示するＨＭＤ本体１０を、頭部Ｕ１に装着するヘルメット５０に取り付けるアタッチメント２０である。アタッチメント２０は、ＨＭＤ本体１０を所定の姿勢で支持するリンク板２２と、リンク板２２をヘルメット５０に取り付けるクリップ板２３と、を備える。リンク板２２は、第１方向の一例としての左右方向を回転軸とする下ヒンジ軸２４と、左右方向を回転軸とする上ヒンジ軸２５と、を有する。リンク板２２は、下ヒンジ軸２４の軸回り方向Ｒ１に回転可能に支持してＨＭＤ本体１０を所定の姿勢で支持するとともに、クリップ板２３に上ヒンジ軸２５の軸回り方向Ｒ２に回転可能に支持され所定の姿勢でクリップ板２３に支持される。したがって、クリップ板２３をヘルメット５０に取り付けた後は、左右方向の軸回り方向Ｒ１、Ｒ２にリンク板２２を回動させることにより、ＨＭＤ本体１０の位置を調整することが出来る。また、左右方向の軸回り方向Ｒ１、Ｒ２以外に回動させる不要な調整を省略することができる。よって、ヘルメット５０に取り付けるＨＭＤ本体１０について必要十分な位置調整ができる。

本実施形態のアタッチメント２０では、クリップ板２３は、ヘルメット５０の第１側の一例としての上側に配置される上面部２３ｃと、上面部２３ｃに近接して配置されヘルメット５０の第２側の一例としての下側に配置される下面部２３ｂとを有する。クリップ板２３では、上面部２３ｃには、上面部２３ｃから下面部２３ｂに向けて突出しヘルメット５０を押圧する突出部２７、２８が２以上設けられている。したがって、突出部の一点でヘルメット５０を押圧する場合には押圧点回りに回動する場合があるが、クリップ板２３によりヘルメット５０を二点以上で押圧するため、突出部２７、２８の押圧点回りに回動することを抑制することができる。

また、本実施形態のアタッチメント２０では、突出部２７、２８は、ねじ部２７ｂ、２８ｂを備えたノブ２７、２８である。したがって、ノブ２７、２８の回動量を調節することにより押圧量を調整できると共に、ノブ２７、２８毎に押圧量を調整することにより、クリップ板２３の取付位置の調整が容易にできる。

また、以上説明したように、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１は、画像を表示するＨＭＤ本体１０と、ＨＭＤ本体１０を頭部Ｕ１に装着するヘルメット５０に取り付けるアタッチメント２０と、を備える。したがって、クリップ板２３をヘルメット５０に取り付けた後は、左右方向の軸回り方向Ｒ１、Ｒ２にリンク板２２を回動させることにより、ＨＭＤ本体１０の位置を調整することが出来る。また、左右方向の軸回り方向Ｒ１、Ｒ２以外に回動させる不要な調整を省略することができる。よって、ヘルメット５０に取り付けるＨＭＤ本体１０について必要十分な位置調整ができる。

本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１では、ＨＭＤ本体１０には、鼻パッド１８、１９が取り付けられている。したがって、鼻パッド１８、１９を目安にしてヘッドマウントディスプレイ１の位置を調整することができる。

また、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１では、ＨＭＤ本体１０は、第１画像の一例としての左眼用の画像を表示する左導光板１２と、第２画像の一例としての右眼用の画像を表示する右導光板１３と、を有する。また、ＨＭＤ本体１０は、左導光板１２及び右導光板１３を固定するフレーム１１と、を有する。ＨＭＤ本体１０では、リンク板２２は、左導光板１２と右導光板１３との間でフレーム１１に取り付けられる。したがって、リンク板２２がＨＭＤ本体１０を左導光板１２と右導光板１３との間で支持するため、バランスよく支持できる。

また、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１では、クリップ板２３は、左導光板１２と右導光板１３との間に配置され、ノブ２７、２８は、上面部２３ｃに直線上に二以上配置されている。したがって、ノブ２７、２８を直線上に配置することにより、ヘルメット５０の湾曲面に取り付けることができる。

［２．第２実施形態］
［２－１．ヘッドマウントディスプレイの構成］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、前述の第１実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

図５は、第２実施形態のヘッドマウントディスプレイ２０１の使用状態を示す正面図である。
第２実施形態のヘッドマウントディスプレイ２０１は、アタッチメント２０に代えて、アタッチメント２２０を有する。

［２－１－２．アタッチメントの構成］
第２実施形態のアタッチメント２２０では、リンク板２２の上部には、クリップ板２３に代えて、取付部２２３が回動可能に支持される。
取付部２２３は、左右方向に延びる長板状のステー２２４と、ステー２２４の左右両端に支持された取付部の一例としてのクリップ板２２５、２２６と、を有する。

ステー２２４は、延出部材の一例に対応する。ステー２２４の下面には、下方に突出する左右一対の軸支持部２２４ａ、２２４ｂが形成されている。軸支持部２２４ａ、２２４ｂは、クリップ板２３の軸支持部２３ｄ、２３ｅと同様に構成されている。軸支持部２２４ａ、２２４ｂの間には、リンク板２２の軸支持部２２ｃ、２２ｄが圧入され、上ヒンジ軸２５が挿通される。これにより、摩擦力により、リンク板２２に対して上ヒンジ軸２５の軸回り方向Ｒ２にステー２２４の角度、すなわち、取付部２２３の角度が調節される。

ステー２２４の左端には、前後一対の軸支持部２２４ｃが形成されている。軸支持部２２４ｃには、前後方向に延びる回動軸２２７が支持される。回動軸２２７には、第１取付部の一例としての左クリップ板２２５が回動軸２２７を中心として回動可能に支持される。

左クリップ板２２５は、前方が閉じて後方が開いたＵ字板状である。左クリップ板２２５は、クリップ板２３に対応するように構成される。すなわち、左クリップ板２２５は、湾曲形状の前側の基部２２５ａと、基部２２５ａの下端から後方に延出する下面部２２５ｂと、基部２２５ａの上端から後方に延出する上面部２２５ｃとを有する。下面部２２５ｂの下面には、下方に突出する不図示の軸支持部が形成される。不図示の軸支持部は、ステー２２４の前後一対の軸支持部２２４ｃの間に配置され、回動軸２２７が挿通される。これにより、左クリップ板２２５は、回動軸２２７の軸回り方向Ｒ３に回動可能に支持される。左クリップ板２２５には、ノブ２２９が設けられる。ノブ２２９は、ノブ２７、２８と同様に構成される。
上述の点以外は、左クリップ板２２５は、クリップ板２３と同様に構成される。

ステー２２４の右端には、前後一対の右側の軸支持部２２４ｄが形成されている。右側の軸支持部２２４ｄには、前後方向に延びる回動軸２２８が支持される。回動軸２２８には、第２取付部の一例としての右クリップ板２２６が回動軸２２８を中心として回動可能に支持される。右クリップ板２２６は、回動軸２２８の軸回り方向Ｒ４に回動可能に支持される。右クリップ板２２６は、左クリップ板２２５と左右対称に構成される。右クリップ板２２６は、基部２２６ａと、下面部２２６ｂと、上面部２２６ｃとを有する。右クリップ板２２６には、ノブ２３０が設けられる。

［２－２.ヘッドマウントディスプレイの使用動作］
ヘッドマウントディスプレイ２０１の取り付け動作の一例を説明する。使用者Ｕがヘッドマウントディスプレイ２０１をヘルメット５０に取り付ける際には、左側のクリップ板２２５を、ヘルメット５０の鍔部５１の左部に取り付ける。また、右側のクリップ板２２６を、ヘルメット５０の鍔部５１の右部に取り付ける。クリップ板２２５、２２６は、鍔部５１の頂部５１ａに対して左右対称に配置される。

本実施形態では、左右のクリップ板２２５、２２６は、前後方向に延びる回動軸２２７、２２８を中心にして軸回り方向Ｒ３、Ｒ４に回動可能である。このため、鍔部５１の傾斜に合わせて、クリップ板２２５、２２６を鍔部５１に差し込み易くなっており、それぞれのノブ２２９、２３０でクリップ板２２５、２２６を鍔部５１に固定可能となっている。よって、本実施形態でも、鍔部５１が山状に湾曲する場合であっても、下面部２２５ｂ、２２６ｂ、上面部２２５ｃ、２２６ｃで、湾曲した鍔部５１に取り付け易くなっている。

以上説明したように、本実施形態のアタッチメント２２０は、画像を表示するＨＭＤ本体１０を、頭部Ｕ１に装着するヘルメット５０に取り付けるアタッチメント２２０である。アタッチメント２２０は、ＨＭＤ本体１０を所定の姿勢で支持するリンク板２２と、リンク板２２をヘルメット５０に取り付ける取付部２２３と、を備える。リンク板２２は、左右方向を回転軸とする下ヒンジ軸２４と、左右方向を回転軸とする上ヒンジ軸２５と、を有する。リンク板２２は、下ヒンジ軸２４の軸回り方向Ｒ１に回転可能に支持してＨＭＤ本体１０を所定の姿勢で支持するとともに、取付部２２３に上ヒンジ軸２５の軸回り方向Ｒ２に回転可能に支持され所定の姿勢で取付部２２３に支持される。したがって、取付部２２３をヘルメット５０に取り付けた後は、左右方向の軸回り方向Ｒ１、Ｒ２にリンク板２２を回動させることにより、ＨＭＤ本体１０の位置を調整することが出来る。また、左右方向の軸回り方向Ｒ１、Ｒ２以外に回動させる不要な調整を省略することができる。よって、ヘルメット５０に取り付けるＨＭＤ本体１０について必要十分な位置調整ができる。

本実施形態のヘッドマウントディスプレイ２０１では、取付部２２３は、左右方向に延びてリンク板２２に支持されるステー２２４と、ステー２２４の一端に支持された左クリップ板２２５と、ステー２２４の他端に支持された右クリップ板２２６と、を有する。左クリップ板２２５と右クリップ板２２６とは、それぞれ、上面部２２５ｃ、２２６ｃと下面部２２５ｂ、２２６ｂとを有する。したがって、左右方向に離間してヘルメット５０に取り付けることができる。

上述した実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明を実施する具体的態様に過ぎず、本発明を限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、例えば以下に示すように、種々の態様において実施することが可能である。

上記実施形態において、リンク板２２は、固定部２１やクリップ板２３、取付部２２３に対して、圧入により回動時に摩擦力が生じる構成を説明した。しかし、例えば、ヒンジ軸２４、２５をねじ止めにより圧接させて摩擦力が生じるようにしてもよい。

上記実施形態では、対象物の一例としてのヘルメット５０に固定される構成を説明した。しかし、サンバイザーなどの鍔部を有する頭部に装着する対象物に固定される構成でもよい。

上記実施形態では、ＨＭＤ本体１０がケーブル１０ａを介して図示しないコントローラーに有線接続される構成を説明した。しかし、有線接続に代えて、無線接続でもよく、例えば、ＨＭＤ本体１０から延びるケーブル１０ａを省略し、ＨＭＤ本体１０と、コントローラーとを無線通信により接続してもよい。

１…ヘッドマウントディスプレイ、１０…ＨＭＤ本体（ヘッドマウントディスプレイ本体）、１１…フレーム（固定部材）、１２…左導光板（第１表示部分）、１３…右導光板（第２表示部分）、１１ａ…連結部、１２…左導光板（第１表示部分）、１３…右導光板（第２表示部分）、１４…左保持部、１５…右保持部、１６…左表示装置、１７…右表示装置、１８…鼻パッド、１９…鼻パッド、２１…固定部、２１ａ…軸支持部、２１ｂ…軸支持部、２２…リンク板（支持部材）、２２ａ…軸支持部、２２ｂ…軸支持部、２２ｃ…軸支持部、２２ｄ…軸支持部、２３…クリップ板（取付部）、２３ａ…基部、２３ｂ…下面部（第２側部）、２３ｃ…上面部（第１側部）、２３ｄ…軸支持部、２３ｅ…軸支持部、２４…下ヒンジ軸（第１回転軸）、２５…上ヒンジ軸（第２回転軸）、２７…ノブ（突出部）、２７ａ…ノブ本体、２７ｂ…ねじ部、２８…ノブ（突出部）、２８ａ…ノブ本体、２８ｂ…ねじ部、５０…ヘルメット（対象物）、２２３…取付部、２２４…ステー（延出部材）、２２５…左クリップ板（第１取付部）、２２５ｂ…下面部（第２側部）、２２５ｃ…上面部（第１側部）、２２６…右クリップ板（第２取付部）、２２６ｂ…下面部（第２側部）、２２６ｃ…上面部（第１側部）、２２９…ノブ（突出部）、２３０…ノブ（突出部）、Ｌ…長手方向、Ｒ１…軸回り方向、Ｒ２…軸回り方向、Ｕ…使用者、Ｕ１…頭部、Ｕ２…鼻。

Claims (8)

1. 画像を表示する表示部を備えるヘッドマウントディスプレイ本体を、頭部に装着する対象物に取り付けるアタッチメントであって、
   前記表示部を所定の姿勢で支持する支持部材と、
   前記支持部材を前記対象物に取り付ける取付部と、
   を備え、
   前記支持部材は、第１方向を回転軸とする第１回転軸と、前記第１方向を回転軸とする第２回転軸と、を有し、前記第１回転軸の軸回り方向に回転可能に支持して前記表示部を所定の姿勢で支持するとともに、前記取付部に前記第２回転軸の軸回り方向に回転可能に支持され所定の姿勢で前記取付部に支持される、
   アタッチメント。
2. 前記取付部は、前記対象物の第１側に配置される第１側部と、前記第１側部に近接して配置され前記対象物の第２側に配置される第２側部とを有し、
   前記第１側部には、前記第１側部から前記第２側部に向けて突出し前記対象物を押圧する突出部が２以上設けられている、
   請求項１に記載のアタッチメント。
3. 前記突出部は、ねじ部を備えたノブである、
   請求項２に記載のアタッチメント。
4. 画像を表示する表示部と、
   前記表示部を頭部に装着する対象物に取り付ける請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアタッチメントと、を備える、
   ヘッドマウントディスプレイ。
5. 前記表示部には、鼻パッドが取り付けられている、
   請求項４に記載のヘッドマウントディスプレイ。
6. 前記表示部は、第１画像を表示する第１表示部分と、第２画像を表示する第２表示部分と、前記第１表示部分及び前記第２表示部分を固定する固定部材と、を有し、
   前記支持部材は、前記第１表示部分と前記第２表示部分との間で前記固定部材に取り付けられる、
   請求項４又は５に記載のヘッドマウントディスプレイ。
7. 前記取付部は、前記第１表示部分と前記第２表示部分との間に配置されている、
   請求項６に記載のヘッドマウントディスプレイ。
8. 前記取付部は、前記第１方向に延びて前記支持部材に支持される延出部材と、前記延出部材の一端に支持された第１取付部と、前記延出部材の他端に支持された第２取付部と、を有し、
   前記第１取付部と前記第２取付部とは、それぞれ、第１側部と第２側部とを有する、
   請求項６に記載のヘッドマウントディスプレイ。

Images