JP4572537B2 - Near-eye display device and system including the same - Google Patents
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Description
ユーザの眼前で画像表示する画像表示部を備えているニアアイディスプレイ装置、これに好適な頭部装着装置、及びこれらを備えたシステムに関する。 The present invention relates to a near-eye display device including an image display unit that displays an image in front of a user's eyes, a head-mounted device suitable for the device, and a system including these.
ユーザの眼前で画像表示するものとして、ニアアイディスプレイ又はヘッドマウントディスプレイと呼ばれる装置がある。 As an apparatus for displaying an image in front of the user's eyes, there is an apparatus called a near eye display or a head mounted display.
従来、このような装置として、例えば、以下の特許文献1,2に示すようなものがある。
Conventionally, as such a device, for example, there are devices shown in
特許文献1,2に記載の装置は、いずれも、頭部装着帯、ヘッドホンスピーカ及び表示デバイを備えている。頭部装着帯には、ヘッドホンスピーカの取り付け構造及び表示デバイスユニットの取り付け構造が設けられており、それぞれの部分に、ヘッドホンスピーカ、表示デバイスユニットが取り付けられている。特に、特許文献2の装置は、使用者に応じて、右目の傍にも左目の傍にも表示デバイスユニットを配置できるように、頭部装着帯の右耳の近傍及び左耳の近傍のそれぞれに、表示デバイスユニットの取り付け構造が設けられている。
The devices described in
しかしながら、以上の従来技術では、いずれの表示デバイスユニットも、専用の頭部装着帯にのみ取り付け可能で、汎用性がなく、使用者にとって使い勝手があまりよくないという問題点がある。 However, the above prior arts have a problem that any display device unit can be attached only to a dedicated head wearing band, is not versatile, and is not very convenient for the user.
本発明は、このような従来の問題点を鑑みてなされたもので、汎用性の高いニアアイディスプレイ装置、これに好適な頭部装着装置、及びこれらを備えているニアアイディスプレイシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a highly versatile near-eye display device, a head-mounted device suitable for the same, and a near-eye display system including these. For the purpose.
上記問題点を解決するための請求項1に係る発明のニアアイディスプレイ装置は、
ユーザの眼前で画像表示する画像表示部を備えているニアアイディスプレイ装置において、
頭部に沿って湾曲し、長手方向に同じ断面形状を有する部位を備え、ユーザの後頭部を左右から挟み込んで後頭部側に装着されるアームと、
前記同じ断面形状を有する部位の任意の位置に着脱可能に結合する結合部と、
前記画像表示部を前記結合部と連結する支持部と、を備え、
前記結合部を前記アームに結合した際に、前記支持部が前記アームの長手方向に延びて前記画像表示部を支持することを特徴とする。
The near-eye display device of the invention according to
In the near eye display device having an image display unit that displays an image in front of the user's eyes ,
An arm that is curved along the head and includes a portion having the same cross-sectional shape in the longitudinal direction, the user's occipital region is sandwiched from the left and right, and is attached to the occipital region
A coupling portion detachably coupled to any position of the portion having the same cross-sectional shape;
A support unit that connects the image display unit to the coupling unit,
When the coupling portion is coupled to the arm, the support portion extends in a longitudinal direction of the arm and supports the image display unit.
請求項2に係る発明のニアアイディスプレイ装置は、
請求項1に記載のニアアイディスプレイ装置において、
前記結合部は、自身が変形して前記アームを把持する把持手段を有することを特徴とする。
The near-eye display device of the invention according to
The near eye display device according to
The coupling part has a gripping means for deforming itself and gripping the arm.
請求項3に係る発明のニアアイディスプレイ装置は、
請求項2に記載のニアアイディスプレイ装置において、
前記把持手段は、C字型の弾性材で形成され、該C字の開口に前記同じ断面形状を有する部位を嵌めこんだ際の弾性変形によって生じる摩擦力により、前記アームを把持することを特徴とする。
The near-eye display device of the invention according to claim 3 is:
The near eye display device according to
The gripping means is formed of a C-shaped elastic material, and grips the arm by a frictional force generated by elastic deformation when the portion having the same cross-sectional shape is fitted into the C-shaped opening. And
請求項4に係る発明のニアアイディスプレイ装置は、
請求項2に記載のニアアイディスプレイ装置において、
前記把持手段は、前記アームの一部を両側から挟み込むための第一の把持部及び第二の把持部と、該第二の把持部を介して該アームの一部を該第一の把持部側へ押す押圧部材とを有し、該第二の把持部の移動による該把持手段の変形で、該第一の把持部と該第二の把持部との間で前記アームの一部を把持することを特徴とする。
The near-eye display device of the invention according to claim 4 is:
The near eye display device according to
The gripping means includes a first gripping part and a second gripping part for sandwiching a part of the arm from both sides, and a part of the arm through the second gripping part. A pressing member that pushes to the side, and a part of the arm is gripped between the first gripping part and the second gripping part by deformation of the gripping means by movement of the second gripping part It is characterized by doing.
請求項5に係る発明のニアアイディスプレイ装置は、
請求項4に記載のニアアイディスプレイ装置において、
前記把持手段は、互いに対向し合っている一対の側壁を有する溝部材を有し、前記第一の把持部は、前記溝部材の一方の前記側壁であり、前記押圧部材は、前記溝部の他方の前記側壁に螺合しているネジ部材又は、該他方の側壁に取り付けられている弾性部材であり、前記第二の把持部は、前記ネジ部材又は前記弾性部材の先端に取り付けられていることを特徴とする。
The near-eye display device of the invention according to claim 5 is:
The near-eye display device according to claim 4,
The gripping means includes a groove member having a pair of side walls facing each other, the first gripping portion is one of the side walls of the groove member, and the pressing member is the other side of the groove portion. A screw member that is screwed to the side wall or an elastic member that is attached to the other side wall, and the second gripping portion is attached to the tip of the screw member or the elastic member. It is characterized by.
請求項6に係る発明のニアアイディスプレイ装置は、
請求項1から5のいずれか一項に記載のニアアイディスプレイ装置において、
前記結合部から前記支持部にかけてのいずれかの部位は、該結合部を前記アームに結合させた際に、該アームの前記頭部を左右から挟み込む部分を該支持部が避けるために、該部分から遠ざかる方向に延設された逃げ部を形成していることを特徴とする。
The near-eye display device of the invention according to claim 6 is:
In the near eye display device according to any one of
Any part from the coupling part to the support part is formed so that the support part avoids a part that sandwiches the head of the arm from the left and right when the coupling part is coupled to the arm. An escape portion extending in a direction away from the center is formed.
請求項7に係る発明のニアアイディスプレイ装置は、
請求項1から6のいずれか一項に記載のニアアイディスプレイ装置において、
前記結合部に対する前記画像表示部の位置および向きを変える表示部変位手段を、さらに備えていることを特徴とする。
The near-eye display device of the invention according to
In the near eye display device according to any one of
The image display unit further includes display unit displacing means for changing the position and orientation of the image display unit with respect to the coupling unit.
請求項8に係る発明のニアアイディスプレイ装置は、
請求項1から7のいずれか一項に記載のニアアイディスプレイ装置において、
前記結合部を前記アームに結合させた際の上下方向に関して、少なくとも前記画像表示部の外観形状は該上下方向に対称性を有することを特徴とする。
The near-eye display device of the invention according to claim 8 is,
In the near eye display device according to any one of
With respect to the vertical direction when the coupling portion is coupled to the arm, at least the external shape of the image display unit is symmetrical in the vertical direction.
請求項9に係る発明のニアアイディスプレイ装置は、
請求項1から8のいずれか一項に記載のニアアイディスプレイ装置において、
前記結合部を前記アームの右耳側に結合させたか左耳側に結合させたかを検知する検知手段を備え、
前記画像表示部は、前記検知手段による検知結果に応じて出力画像の上下を反転させる表示制御手段を有することを特徴とする。
The near-eye display device of the invention according to claim 9 is,
In the near eye display device according to any one of
Detecting means for detecting whether the coupling portion is coupled to the right ear side or the left ear side of the arm;
The image display unit includes display control means for inverting an output image up and down according to a detection result by the detection means.
請求項10に係る発明のニアアイディスプレイシステムは、
請求項1から9のいずれか一項に記載のニアアイディスプレイ装置と、
一対のスピーカ、及び該一対のスピーカ相互を連結する前記アームを有する頭部装着装置と、を備えていることを特徴とする。
The near-eye display system of the invention according to
The near eye display device according to any one of
A head-mounted device having a pair of speakers and the arm for connecting the pair of speakers to each other.
請求項11に係る発明のニアアイディスプレイシステムは、
請求項10に記載のニアアイディスプレイシステムにおいて、
前記アームの前記頭部を左右から挟み込む部分の近傍部位に、ニアアイディスプレイ装置の結合部が結合する複数の被結合部と、該複数の被結合部の相互間に位置し、外周の少なくとも一部が該被結合部の外周面よりも突出した凸部とが形成されていることを特徴とする。
The near-eye display system of the invention according to
The near eye display system according to
A plurality of coupled portions to which a coupling portion of a near-eye display device is coupled to a portion in the vicinity of a portion where the head of the arm is sandwiched from the left and right, and between the plurality of coupled portions, and at least one of the outer circumferences And a convex portion protruding from the outer peripheral surface of the coupled portion.
請求項12に係る発明のニアアイディスプレイシステムは、
請求項10または11に記載のニアアイディスプレイシステムにおいて、
前記アームの前記頭部を左右から挟み込む部分の近傍部位は、該アームの他の部位に対して高剛性に形成されていることを特徴とする。
The near-eye display system of the invention according to
The near-eye display system according to
The vicinity of the portion of the arm that sandwiches the head from the left and right is formed with high rigidity relative to other portions of the arm.
請求項13に係る発明のニアアイディスプレイシステムは、
請求項10から12のいずれか一項に記載のニアアイディスプレイシステムにおいて、
前記頭部装着装置をユーザに装着した際、前記アームの最後部よりも、前記ニアアイディスプレイ装置の最後部を後方に位置させない位置規制手段を備えていることを特徴とする。
The near-eye display system of the invention according to claim 13 is
The near eye display system according to any one of
When the head mounting device is mounted on a user, the head mounting device is provided with position restricting means for preventing the rearmost portion of the near-eye display device from being positioned rearward of the rearmost portion of the arm.
本発明によれば、ヘッドホン等の頭部装着装置のアームにニアアイディスプレイ装置の結合部を結合させることにより、ニアアイディスプレイ装置を頭部装着装置に取り付けることができるので、専用の頭部装着帯を用いなくてもよく、ニアアイディスプレイ装置の汎用性を高めることができる。 According to the present invention, the near-eye display device can be attached to the head-mounted device by coupling the coupling portion of the near-eye display device to the arm of the head-mounted device such as headphones. A belt may not be used, and the versatility of the near-eye display device can be enhanced.
以下、本発明に係るニアアイディスプレイシステムの各種実施形態について説明する。 Hereinafter, various embodiments of the near-eye display system according to the present invention will be described.
まず、本発明に係るニアアイディスプレイシステムの第1の実施形態について、図1〜図5を用いて説明する。 First, a first embodiment of a near-eye display system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態のニアアイディスプレイシステムは、図1および図2に示すように、頭部装着装置としてのヘッドホン10と、こののヘッドホン10に装着可能なニアアイディスプレイ装置20と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the near-eye display system of the present embodiment includes a
ヘッドホン10は、左右のスピーカ11L,11Rと、左右のスピーカ11L,11R相互を接続するヘッドホンアーム12と、左右のスピーカ11L,11Rに設けられている耳掛け部13L,13Rと、を備えている。このヘッドホン10は、図5に示すように、ユーザの後頭部にヘッドホンアーム10を回すリアアーム式のヘッドホンである。
The
ニアアイディスプレイ装置20は、ユーザの眼前で画像を表示する画像表示部21と、ヘッドホンアーム12に結合する結合部40と、画像表示部21を結合部40に連結する支持部30と、を備えている。支持部30は、断面が楕円形の棒状のディスプレイアーム31と、このディスプレイアーム31を支持するアーム支持部33とを有している。結合部40は、このアーム支持部33に一体成形されている。
The near-
結合部40は、図3(a)に示すように、樹脂等の弾性を有する材料で、断面がC字型になるように形成されている。C字の開口端の間隔dは、断面が楕円形のヘッドホンアーム12の短径r2より僅かに大きいが、ヘッドホンアーム12の長径r1より小さい。このため、結合部40のC字の開口に対する遠近方向Aに対して、ヘッドホンアーム12の短径r2が垂直になるようにヘッドホンアーム12を結合部40に近づけると、結合部40内に、簡単にヘッドホンアーム12を入れることができる。その後、ヘッドホンアーム12を相対的に90°回転させると、同図(b)に示すように、ヘッドホンアーム12が結合部40内に完全に納まる。この際、結合部40は、弾性変形して僅かに広がり、この弾性力により、結合部40とディスプレイアーム12との間に十分な摩擦力が働き、このディスプレイアーム12をしっかりと把持する。これにより、ニアアイディスプレイ装置20は、ヘッドホンアーム12に結合したことになる。
As shown in FIG. 3A, the
このように、本実施形態では、ヘッドホンアーム12を単に把持することで、ニアアイディスプレイ装置20がヘッドホンアーム12に取り付けられるので、ニアアイディスプレイを取り付けるために、専用の頭部装着帯を用いなくてもよく、ニアアイディスプレイ装置20の汎用性を高めることができる。また、本実施形態では、結合部40の弾性変形によりヘッドホンアーム12を把持しているので、ヘッドホンアーム12の断面形状が多少異なるものであっても対応することができる。さらに、ヘッドホン10には、ニアアイディスプレイ装置用の特殊な取り付け構造がないため、ヘッドホン単体での使用時の美観を向上させることができる。また、ニアアイディスプレイ装置20をヘッドホンアーム12の左右のいずれかの部位に結合させることで、ユーザの好みの眼の前に画像表示部21を位置させることができ、しかも、ヘッドホンアーム12に対してニアアイディスプレイ装置20の結合部40をスライドさせることができるので、最適な位置に画像表示部21を位置させることができる。
As described above, in the present embodiment, the near-
ディスプレイアーム31を支持するアーム支持部33は、図1に示すように、ディスプレイアーム31の断面形状と同じ楕円形の貫通孔34が形成されており、この貫通孔34にディスプレイアーム31が挿通されている。このディスプレイアーム31は、図5に示すように、アーム支持部33に対してスライドできるものの、そのスライド量は、ディスプレイアーム自体に設けられているストッパ32a,32bにより規制されている。ストッパ32a,32bとしては、ディスプレイアーム31の両端部のうち、画像表示部が設けられている側の端部(以下、前端部とする)とは反対側の端部(以下、後端部とする)に設けられている抜け止めストッパ32aと、前端部と後端部との間に設けられている後退規制ストッパ32bとがある。ディスプレイアーム31は、図5に示すように、ユーザに装着されたヘッドホンアーム12にニアアイディスプレイ装置20を取り付けた状態で、この後退規制ストッパ32bにより、ヘッドホンアーム12の最後端Heよりも、ディスプレイアーム31の後端部Aeが後方に行かないように規制されている。また、このディスプレイアーム31は、顔面形状に対応して湾曲しており、ユーザの眼との間に20mm以上の距離をおいて、画像表示部21を位置させることができる。なお、この20mm以上という数値は、ユーザを眼鏡使用すること考慮した値である。
As shown in FIG. 1, the
ディスプレイ支持部33は、ディスプレイアーム31を支持し、これを結合部40に連結する役目の他、結合部40をヘッドホンアーム12に結合させた際、ヘッドホン10のスピーカ11L又は11Rとディスプレイアーム31とが干渉し合うのを回避するために、ディスプレイアーム31をスピーカ11L又は11Rから離す役目も担っている。具体的に、ディスプレイ支持部33は、図2に示すように、結合部40をヘッドホンアーム12に結合させた際、ディスプレイアーム31をヘッドホンアーム12から遠ざける方向に伸びる逃げ部35を有している。
The
画像表示部21には、図4に示すように、ディスプレイアーム31及びアーム支持部33を介して、コントローラ29からの信号線28及び電源線28が伸びている。この画像表示部21は、表示デバイス22と、この表示デバイス22を駆動する表示駆動回路23と、コントローラ29からの信号を処理して表示駆動回路23を制御する画像処理回路24と、上下方向を検知して検知結果を画像処理回路24に知らせる重力センサ26と、これらに電力を供給する電源回路25とを有している。
As shown in FIG. 4, a
本実施形態のニアアイディスプレイ装置20は、これをユーザの頭部に装着した際の上下方向に関して、画像表示部21の表示画面を含め、その外観形状が上下方向に対称性を有している。このため、図5において、ヘッドホンアーム12の左側に取り付けられているニアアイディスプレイ装置20を、ヘッドホンアーム12の右側に取り付けることで、ニアアイディスプレイ装置20の上下が反転しても、違和感なく使用できる。また、左右取付位置の変更で画像表示部21の上下が反転しても、この状況を画像表示部21の重力センサ26が検知し、自動的に表示画像の上下が反転し、表示画像の上方が上方に表示されるので、ニアアイディスプレイ装置20の左右取付位置の変更に伴う、画像の上下反転という不具合を解消することができる。
The near-
次に、本実施形態における結合部40の第1及び第2の変形例について、それぞれ、図6及び図7を用いて説明する。
Next, the 1st and 2nd modification of the coupling |
第1の変形例としての結合部40aは、図6に示すように、互いに対向し合っている一対の側壁42a,42bを有する溝部材41と、この溝部材41の一方の側壁(以下、第一の把持部とする)42aと間でヘッドホンアーム12を把持する第二の把持部43と、第二の把持部43を第一の把持部42a側へ押す押圧部材としてのネジ部材44と、を有している。
As shown in FIG. 6, the
溝部材41は、アーム支持部33と一体形成されている。この溝部材41のアーム支持部33側の側壁42aが第一の把持部を形成している。溝部材41の他方の側壁42bには、ネジ孔が形成されており、ここに押圧部材であるネジ部材44が捻じ込まれている。第二の把持部43は、このネジ部材44の先端に取り付けられている。
The
ヘッドホンアーム12にこの結合部40aを結合させる場合には、第一の把持部42aと第二の把持部43との間に、ヘッドホンアーム12の一部を位置させ、ネジ部材44の捻って、第一の把持部42aと第二の把持部43との間隔を狭め、両把持部42a,43によりヘッドホンアーム12を把持させる。
When the
第2の変形例としての結合部40bは、図7に示すように、第1の変形例における押圧部材としてのネジ部材44を弾性部材であるスプリングコイル44bに替えたものである。
As shown in FIG. 7, the
ヘッドホンアーム12にこの結合部40bを結合させる場合には、第一の把持部42aと第二の把持部43との間を広げて、スプリングコイル44bを縮めてから、この間に、へッドホンアーム12の一部を位置させると、スプリングコイル44bの弾性力により第二の把持部43が第一の把持部42b側へ押させて、両把持部42b,43間でヘッドホンアーム12が把持される。
When the
以上、第1の及び第2の変形例でも、ヘッドホンアーム12を単に把持することで、ニアアイディスプレイ装置20がヘッドホンアーム12に取り付けられるので、第1の実施形態と同様、ニアアイディスプレイ装置20の汎用性を高めることができる。また、これらの変形例でも、第二の把持部43の移動による結合部40a,40bの変形でヘッドホンアーム12を把持しているので、ヘッドホンアーム12の断面形状が多少異なるものであっても対応することができる。
As described above, also in the first and second modified examples, the near-
次に、本実施形態におけるヘッドホン10の第1及び第2の変形例について、それぞれ、図8及び図9を用いて説明する。
Next, first and second modifications of the
第1の変形例のヘッドホン10aは、図8に示すように、ヘッドホンアーム12aの左右の端部近傍に、外径の大きな凸部14を一定の間隔で複数形成したものである。凸部14,14の相互間隔は、以上の実施形態におけるニアアイディスプレイ装置20の結合部40の幅と実質的に同じで、これら凸部14,14の相互間が結合部40が結合する被結合部15を形成する。
As shown in FIG. 8, the
このように、ヘッドホンアーム12aに複数と凸部14,14,…と複数の被結合部15,15,…とを形成することにより、ヘッドホンアーム12aに対するニアアイディスプレイ装置20の位置を変えることができることはもちろん、ユーザが被結合部15の位置を覚えておくことで、ニアアイディスプレイ装置20をユーザの好みの位置に直ちに取り付けることができる。
As described above, the position of the near-
なお、本変形例では、被結合部15,15の相互間の部分を全周に渡って、被結合部15よりも突出させて、これを凸部14としているが、この凸部14は、ニアアイディスプレイ装置20のスライドを規制するためのものであるから、被結合部15,15の相互間の部分を全周に渡って突出させる必要はなく、一部のみを突出させて、これを凸部としてもよい。
In this modification, the portion between the coupled
第2の変形例のヘッドホン10bは、図9に示すように、ヘッドホンアーム12bの左右の端部15bを、ヘッドホンアーム12bの他の部分よりも外径を大きくして、剛性を高めたものである。
As shown in FIG. 9, the
このように、ニアアイディスプレイ装置20の結合部分であるヘッドホンアーム12bの被結合部15bの外径を大きくして剛性を高めることで、ヘッドホンアーム12bに対して、ニアアイディスプレイ装置20の画像表示部21の相対位置を安定させることができる。
In this way, by increasing the outer diameter of the coupled
なお、この第2の変形例で、ヘッドホンアーム12bの外径の大きい部分に、第1の変形例と同様の複数の被係合部及び複数の凸部を形成してもよい。
In the second modified example, a plurality of engaged portions and a plurality of convex portions similar to those in the first modified example may be formed in a portion having a large outer diameter of the
また、これらヘッドホン10a,10bの各変形例は、先の実施形態のニアアイディスプレイ装置20に対して、ある程度専用化が図られたヘッドホンであるものの、先の実施形態のニアアイディスプレイ装置20に好適なヘッドホンであり、ニアアイディスプレイ装置自体の汎用性を低下させるものではない。
Moreover, although each modification of these
次に、本発明に係るニアアイディスプレイシステムの第2の実施形態について、図10〜図12を用いて説明する。 Next, a second embodiment of the near-eye display system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態のニアアイディスプレイシステムも、図10および図12に示すように、ヘッドホン10と、このヘッドホン10に装着可能なニアアイディスプレイ装置20aと、を備えている。ヘッドホン10は、第1の実施形態のヘッドホン10と同じである。また、ニアアイディスプレイ装置20aも、基本的には第1の実施形態と同様であるが、画像表示部21を支持する支持部30aが第1の実施形態と異なっている。
As shown in FIGS. 10 and 12, the near-eye display system of the present embodiment also includes a
本実施形態の支持部30aは、一方の端部に画像表示部21が取り付けられているディスプレイアーム31aと、このディスプレイアーム31aを収納する収納部33aとを有している。
The
収納部33aは、図12に示すように、ディスプレイアーム31aを収納する収納ケース36と、ディスプレイアーム31aをスライド可能に支持する複数の軸受け37と、を有している。収納ケース36には、一方の端部側に、ディスプレイアーム31aが侵入するための開口34aが形成され、他方の端部側に逃げ部35が形成されている。このディスプレイアーム31aには、第1の実施形態と同様に、その後端部に抜け止めストッパ32aが形成されているものの、後退規制ストッパは形成されていない。これは、収納ケース36の内壁がディスプレイアーム31aの後退を規制するストッパの役目を担うからである。
As shown in FIG. 12, the
なお、本実施形態において、第1の実施形態と同様、図13に示すように、ヘッドホンアーム12の右側にも左側にも、ニアアイディスプレイ装置20aを取り付けることができる。また、本実施形態の結合部40も、第1の実施形態における結合部の各変形例のうちのいずれかを採用してもよい。また、本実施形態のヘッドホンアーム12も、第1の実施形態におけるヘッドホンアームの各変形例のうちのいずれかを採用してもよい。
In the present embodiment, similar to the first embodiment, as shown in FIG. 13, the near-
次に、図14〜図16を用いて、本発明に係るニアアイディスプレイシステムの第3の実施形態について説明する。 Next, a third embodiment of the near-eye display system according to the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態のニアアイディスプレイシステムも、図14に示すように、ヘッドホン10cと、このヘッドホン10cに装着可能なニアアイディスプレイ装置20cと、を備えている。本実施形態のヘッドホン10cは、第1の実施形態のヘッドホン10と基本的に同様であるが、第1の実施形態において、左右のスピーカ11L,11Rに設けられている耳掛け部13L,13Rの替わりに、ヘッドホンアーム12cの両端部に耳掛け部13c,13cを形成している点で、第1の実施形態と異なる。また、ニアアイディスプレイ装置20cも、基本的には第1の実施形態と同様であるが、画像表示部21を支持する支持部30cが第1の実施形態と異なっている。
As shown in FIG. 14, the near-eye display system of the present embodiment also includes a
本実施形態の支持部30cは、一方の端部に画像表示部21が取り付けられているディスプレイアーム31cと、このディスプレイアーム31cを収納する収納部33cと、を有している。
The
収納部33cは、第2の実施形態と同様、図16に示すように、ディスプレイアーム31cを収納する収納ケース36cと、ディスプレイアーム31cをスライド可能に支持する複数の軸受け37と、を有している。収納ケース36cには、一方の端部側に、ディスプレイアーム31cが侵入するための開口34cが形成され、他方の端部側に逃げ部35cが形成されている。この収納ケース36cの逃げ部35cに、変位機構50が設けられている。この変位機構50は、結合部40に対する画像表示部21の相対的な位置及び向きを変えるもので、結合部40に設けられたボール51と、収納ケース36cの他方の端部側に形成されたボール受け部52と、を有して構成されている。ボール51とボール受け部52との間には、一定以上の摩擦力が作用しており、ボール51に対して、ボール受け部52に一定以上の回転力が作用しない限り、このボール51に対して、ボール受け部52が相対回転できないようになっている。
As in the second embodiment, the
このように、変位機構50をボール51とボール受け部52とを有して構成することにより、図15及び図16に示すように、三次元空間内の独立した3軸の各軸回りで、支持部31c及びこの支持部31cに支持されている画像表示部21を変位させることができる。具体的には、結合部50に結合されているヘッドホンアーム12cの部分が伸びている方向の軸をX軸、このX軸に垂直で且つ結合部50に対してボール51が形成されている方向に伸びている軸をY軸、X軸及びY軸に垂直な軸をZ軸とすると、ボール51を中心として、支持部31c及び画像表示部21は、各軸X,Y,Z回り回転させることができる。
Thus, by configuring the
なお、本実施形態の変位機構50は、支持部30cと画像表示部21との間に設けても、支持部30c中に設けてもよい。但し、変位機構50自体に重量があるため、結合部40を基準するモーメントをできる限り減らす意味で、本実施形態のように、結合部40と支持部30cとの間に変位機構を設けることが好ましい。また、本実施形態では、ボール50を結合部40側に形成したが、ボール50を収納ケース36c側に形成し、ボール受け部52を結合部40側に形成してもよいことは言うまでもない。
In addition, the
また、本実施形態の結合部40に関しても、第1の実施形態における結合部の各変形例のうちのいずれかを採用してもよい。さらに、本実施形態のヘッドホンアーム12cに関しても、第1の実施形態におけるヘッドホンアームの各変形例のうちのいずれかを採用してもよい。
In addition, regarding the
次に、第3の実施形態における変位機構の第1の変形例及び第2の変形例について、図17〜図19を用いて説明する。 Next, a first modification and a second modification of the displacement mechanism in the third embodiment will be described with reference to FIGS.
第1の変形例の変位機構は、図17に示すように、第3の実施形態におけるボール51の替わりにフレキシブルワイヤ53を用いたものである。このフレキシブルワイヤ53は、細いワイヤを編み込んで一定の太さの線材を形成し、細いワイヤの隙間及び一定の太さの回りに樹脂を充填して、一定の荷重を掛けると変形するものの、変形してしまうと再び一定の荷重をかけない限り変形状態を維持するものである。
As shown in FIG. 17, the displacement mechanism of the first modified example uses a
このフレキシブルワイヤ53の一端は、収納ケース36c内に形成されたワイヤ受け部55に固定され、他端は、結合部40から伸びるワイヤ受け部54に固定されている。このように、第3の実施形態におけるボール51の替わりにフレキシブルワイヤ53を用いても、このフレキシブルワイヤ53が各種方向に変形することで、第3の実施形態と同様、三次元空間内の独立した3軸の各軸回りで、支持部30c及びこの支持部30cに支持されている画像表示部21を変位させることができる。
One end of the
第2の変形例の変位機構は、図18及び図19に示すように、第1の変形例の更なる変形例で、フレキシブルワイヤ53の両端のうちの一端のみを固定したものである。
The displacement mechanism of the second modified example is a further modified example of the first modified example, as shown in FIGS. 18 and 19, in which only one end of the
フレキシブルワイヤ53の一方の端部は、第1の変形例と同様に、収納ケース36c内に形成されたワイヤ受け部55に固定されている。このフレキシブルワイヤ53の他方の端部は、結合部40から伸びるワイヤ受け部54bに対して、フレキシブルワイヤ53が伸びている方向に摺動可能に支持されている。また、収納ケース36cで、結合部40から伸びているワイヤ受け部54b回りの部分には、結合部40に結合されているヘッドホンアーム12cの部分が伸びている方向、つまりX軸と平行な方向に切り欠かれた切り欠き部39が形成されている。
One end portion of the
以上のように、変位機構50bを構成すると、第1の変形例と同様に、フレキシブルワイヤ53が各種方向に変形することで、三次元空間内の独立した3軸の各軸X,Y,Z回りで、支持部31c及びこの支持部31cに支持されている画像表示部21を変位させることができる。さらに、収納ケース36cに対して固定されているフレキシブルワイヤ53を、結合部40から伸びているワイヤ受け部54bに対して摺動させることにより、図19に示すように、支持部31c及びこの支持部31cに支持されている画像表示部21をフレキシブルワイヤ53が伸びている方向に移動させることができる。
As described above, when the
ここで、図19に示すように、フレキシブルワイヤ53がX軸方向に伸びている場合には、結合部40から伸びているワイヤ受け部54bに対するフレキシブルワイヤ53の摺動により、支持部31c及び画像処理部21はX軸と平行に移動することになるが、フレキシブルワイヤ53が変形して、例えば、Y軸方向やZ軸方向に曲がっている場合には、当然、曲がっているフレキシブルワイヤ53の方向に支持部31c及び画像処理部21は移動することになる。
Here, as shown in FIG. 19, when the
なお、本変形例では、フレキシブルワイヤ53の一方の端部を収納ケース36c内に形成されたワイヤ受け部55に固定し、他方の端部を結合部40から伸びるワイヤ受け部54bで摺動可能に支持したが、逆に、フレキシブルワイヤ53の一方の端部を結合部40から伸びるワイヤ受け部で摺動可能に支持し、他方の端部を収納ケース36c内に形成されたワイヤ受け部に固定してもよい。
In this modification, one end portion of the
また、以上の各変位機構50,50a,50bは、収納部のないもの、つまり、第1の実施形態にも適用できることは言うまでもない。例えば、第3の実施形態の変位機構50を第1の実施形態に適用する場合には、アーム支持部35にボール受け部を形成し、結合部40にボールを形成することになる。また、第2の変形例の変位機構50aを第1の実施形態に適用する場合には、アーム支持部35及び結合部40のそれぞれにワイヤ受け部を形成することになる。この場合、結合部40から伸びているワイヤ受け部からフレキシブルワイヤが抜け外れるのを防止するために、フレキシブルワイヤの端部にストッパを設けることが好ましい。
Further, it goes without saying that each of the
また、以上の実施形態は、いずれもリアアーム式のヘッドホンを対象にしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ユーザの頭頂部にアームを回すヘッドアーム式のものに適用してもよい。また、以上の実施形態は、スピーカを具備するヘッドホンを対象にしているが、ユーザの頭部を左右から挟み込んで頭部に装着されるアームを備えている頭部装着装置であれば、スピーカを備えていなくても、本発明を適用してもよい。 The above embodiments are all directed to rear arm type headphones, but the present invention is not limited to this, and is applied to a head arm type that turns an arm around the user's head. Also good. Moreover, although the above embodiment is directed to headphones including a speaker, if the head mounting device includes an arm that is mounted on the head by sandwiching the user's head from the left and right, the speaker is used. Even if it is not provided, the present invention may be applied.
10,10a,10b,10c…ヘッドホン
11…スピーカ
12,12a,12b,12c…ヘッドホンアーム
14…凸部 15,15b…被結合部
20,20a,20b…ニアアイディスプレイ装置
21…画像表示部 22…表示デバイス
23…表示駆動回路 24…画像処理回路
25…電源回路 26…重力センサ
30,30a,31c…支持部
31,31a,31c…ディスプレイアーム
32a…抜け止めストッパ 32b…後退規制ストッパ
33…アーム支持部 35,35c…逃げ部
36a,36c…収納ケース
40,40a,40b…結合部 41…溝部材
42a…一方の壁面(第一の把持部) 42b…他方の壁面
43…第二の把持部 44…ネジ部材
44b…コイルスプリング 50,50a,50b…変位機構
51…ボール 52…ボール受け部
53…フレキシブルワイヤ 54,54b,55…ワイヤ受け部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
頭部に沿って湾曲し、長手方向に同じ断面形状を有する部位を備え、ユーザの後頭部を左右から挟み込んで後頭部側に装着されるアームと、
前記同じ断面形状を有する部位の任意の位置に着脱可能に結合する結合部と、
前記画像表示部を前記結合部と連結する支持部と、を備え、
前記結合部を前記アームに結合した際に、前記支持部が前記アームの長手方向に延びて前記画像表示部を支持する
ことを特徴とするニアアイディスプレイ装置。 In the near eye display device having an image display unit that displays an image in front of the user's eyes ,
An arm that is curved along the head and includes a portion having the same cross-sectional shape in the longitudinal direction, the user's occipital region is sandwiched from the left and right, and is attached to the occipital region;
A coupling portion detachably coupled to any position of the portion having the same cross-sectional shape;
A support unit that connects the image display unit to the coupling unit,
The near-eye display device , wherein when the coupling portion is coupled to the arm, the support portion extends in a longitudinal direction of the arm and supports the image display unit.
前記結合部は自身が変形して前記アームを把持する把持手段を有する、
ことを特徴とするニアアイディスプレイ装置。 The near eye display device according to claim 1,
The coupling part has a gripping means for deforming itself and gripping the arm,
A near-eye display device.
前記把持手段は、C字型の弾性材で形成され、該C字の開口に前記同じ断面形状を有する部位を嵌めこんだ際の弾性変形によって生じる摩擦力により、前記アームを把持する、
ことを特徴とするニアアイディスプレイ装置。 The near eye display device according to claim 2,
The gripping means is formed of a C-shaped elastic material, and grips the arm by a frictional force generated by elastic deformation when the portion having the same cross-sectional shape is fitted into the C-shaped opening .
A near-eye display device.
前記把持手段は、前記アームの一部を二方向から挟み込むための第一の把持部及び第二の把持部と、該第二の把持部を介して該アームの一部を該第一の把持部側へ押す押圧部材とを有し、該第二の把持部の移動による該把持手段の変形で、該第一の把持部と該第二の把持部との間で前記アームの一部を把持する、
ことを特徴とするニアアイディスプレイ装置。 The near eye display device according to claim 2,
The gripping means includes a first gripping part and a second gripping part for sandwiching a part of the arm from two directions, and a part of the arm via the second gripping part. A pressing member that pushes to the side of the part, and by deforming the gripping means by movement of the second gripping part, a part of the arm is moved between the first gripping part and the second gripping part. Grasp,
A near-eye display device.
前記把持手段は、互いに対向し合っている一対の側壁を有する溝部材を有し、
前記第一の把持部は、前記溝部材の一方の前記側壁であり、
前記押圧部材は、前記溝部の他方の前記側壁に螺合しているネジ部材又は、該他方の側壁に取り付けられている弾性部材であり、
前記第二の把持部は、前記ネジ部材又は前記弾性部材の先端に取り付けられている、
ことを特徴とするニアアイディスプレイ装置。 The near-eye display device according to claim 4,
The gripping means has a groove member having a pair of side walls facing each other,
The first grip portion is one of the side walls of the groove member,
The pressing member is a screw member screwed into the other side wall of the groove or an elastic member attached to the other side wall,
The second gripping part is attached to the tip of the screw member or the elastic member.
A near-eye display device.
前記結合部から前記支持部にかけてのいずれかの部位は、該結合部を前記アームに結合させた際に、該アームの前記頭部を左右から挟み込む部分を該支持部が避けるために、該部分から遠ざかる方向に延設された逃げ部を形成している、
ことを特徴とするニアアイディスプレイ装置。 In the near eye display device according to any one of claims 1 to 5,
Any part from the coupling part to the support part is formed so that the support part avoids a part that sandwiches the head of the arm from the left and right when the coupling part is coupled to the arm. Forming a relief extending in a direction away from
A near-eye display device.
前記結合部に対する前記画像表示部の位置および向きを変える表示部変位手段を、さらに備えている
ことを特徴とするニアアイディスプレイ装置。 In the near eye display device according to any one of claims 1 to 6,
A near-eye display device , further comprising display unit displacement means for changing the position and orientation of the image display unit with respect to the coupling unit .
前記結合部を前記アームに結合させた際の上下方向に関して、少なくとも前記画像表示部の外観形状は該上下方向に対称性を有する
ことを特徴とするニアアイディスプレイ装置。 In the near eye display device according to any one of claims 1 to 7,
A near-eye display device characterized in that at least the appearance of the image display unit has symmetry in the vertical direction with respect to the vertical direction when the coupling unit is coupled to the arm .
前記結合部を前記アームの右耳側に結合させたか左耳側に結合させたかを検知する検知手段を備え、
前記画像表示部は、前記検知手段による検知結果に応じて出力画像の上下を反転させる表示制御手段を有する
ことを特徴とするニアアイディスプレイ装置。 In the near eye display device according to any one of claims 1 to 8 ,
Detecting means for detecting whether the coupling portion is coupled to the right ear side or the left ear side of the arm;
The near-eye display device , wherein the image display unit has display control means for inverting the top and bottom of an output image in accordance with a detection result by the detection means .
一対のスピーカ、及び該一対のスピーカ相互を連結する前記アームを有する頭部装着装置と、を備えている
ことを特徴とするニアアイディスプレイシステム。 The near eye display device according to any one of claims 1 to 9,
A near-eye display system comprising: a pair of speakers; and a head-mounted device having the arm for connecting the pair of speakers to each other .
前記アームの前記頭部を左右から挟み込む部分の近傍部位に、ニアアイディスプレイ装置の結合部が結合する複数の被結合部と、該複数の被結合部の相互間に位置し、外周の少なくとも一部が該被結合部の外周面よりも突出した凸部とが形成されている
ことを特徴とするニアアイディスプレイシステム。 The near eye display system according to claim 10,
A plurality of coupled portions to which a coupling portion of a near-eye display device is coupled to a portion in the vicinity of a portion where the head of the arm is sandwiched from the left and right, and between the plurality of coupled portions, and at least one of the outer circumferences. A near-eye display system, characterized in that a projection is formed with a portion protruding from the outer peripheral surface of the coupled portion .
前記アームの前記頭部を左右から挟み込む部分の近傍部位は、該アームの他の部位に対して高剛性に形成されている
ことを特徴とするニアアイディスプレイシステム。 The near-eye display system according to claim 10 or 11,
The near-eye display system characterized in that a portion near the portion of the arm that sandwiches the head from the left and right is formed with high rigidity relative to other portions of the arm .
前記頭部装着装置をユーザに装着した際、前記アームの最後部よりも、前記ニアアイディスプレイ装置の最後部を後方に位置させない位置規制手段を備えている
ことを特徴とするニアアイディスプレイシステム。 The near eye display system according to any one of claims 10 to 12,
A near-eye display system, comprising: a position restricting means that prevents the rearmost portion of the near-eye display device from being positioned rearward of the rearmost portion of the arm when the head-mounted device is worn by a user .
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