JP4595604B2 - Portable display device - Google Patents
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Description
本発明は、頭部と鼻部に装着して映像を鑑賞することができるめがね型の携帯型ディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to a glasses-type portable display device that can be worn on a head and a nose to view an image.
最近、頭部に装着する頭部装着型や鼻部にかけるめがね型にしてビデオ映像やパーソナルコンピュータなどの画面を見ることを目的とした各種の携帯型ディスプレイ装置(通称ヘッドマウント ディスプレイ(HMD))が提案されている。これら携帯型ディスプレイ装置は、通勤電車内などの狭い空間においてもビデオ映像を鑑賞することができ、極めて利便性の高い装置であるが、頭部や鼻部に携帯型ディスプレイ装置の荷重が加わるため、持続的に使用するには軽快な装着感を保持するものであることが強く求められる。 Recently, various portable display devices (commonly known as head-mounted displays (HMD)) that are intended to be used for viewing video images, personal computer screens, etc. with head-mounted on the head and glasses on the nose. Has been proposed. These portable display devices can watch video images even in a narrow space such as a commuter train, and are extremely convenient devices. However, the load of the portable display device is applied to the head and nose. In order to use continuously, it is strongly required to maintain a light wearing feeling.
従来、例えば特開平11−202797号公報に開示されている頭部装着型の携帯型ディスプレイ装置では、頭部装着用のフレームの途中に複数のヒンジ部を設けることにより、装着部の軽量化と装着に必要な付勢力を得るようにしている。また、特開2003−329965号公報に開示されているめがね型の携帯型ディスプレイ装置では、画像を表示する表示部に外装カバーを装着するとともに、この外装カバーの左右にフレームを装着し、さらに前記外装カバーにノーズパッド部を設け、鼻部への装着に適した形状を得ている。
上記のように従来の携帯型ディスプレイ装置では、頭部装着型とめがね型が用いられているが、頭部装着型のものは、装着時の位置がその都度変わるため、位置決めに手間取ったり、帽子などを装着している場合に装着が困難になるなどの欠点があるため、めがね型が好まれる傾向にある。しかしながら、鼻部にかけるタイプの携帯型ディスプレイ装置では、その最終形重量がおよそ100g程度にもなり、通常の眼鏡の重量の6倍程度になる。このため、めがねと同じフレーム構造にしたのでは、鼻部にかかる荷重が大きく、鼻部部分に痛みが発生し不快感を生じ、長時間の使用が困難になるという問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、鼻部にかかる荷重が小さく装着感に優れた携帯型ディスプレイ装置を提供することを目的とする。
As described above, in the conventional portable display device, the head-mounted type and the glasses type are used. However, since the position at the time of wearing the head-mounted type changes each time, it takes time for positioning or a cap. For example, the glasses type tends to be preferred because of the drawbacks that it is difficult to wear the camera. However, in a portable display device of the type that hangs on the nose, the final shape weight is about 100 g, which is about six times the weight of normal glasses. For this reason, if the frame structure is the same as that of the glasses, there is a problem that the load applied to the nose is large, pain occurs in the nose, causing discomfort, making it difficult to use for a long time.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a portable display device that has a small load applied to the nose and is excellent in wearing feeling.
上記の目的を達成するため、本発明による携帯型ディスプレイ装置は、外部からの映像信号と音声信号を受信し信号処理して画像を表示する表示デバイス及び音声を出力する出力部を駆動する駆動回路と、前記表示デバイスに作成された画像を使用者の眼に導く光学ユニットと、前記駆動回路を動作させるための電源部および前記表示デバイスを収容する眼鏡型の筐体と、ノーズパッドを備えたものにおいて、前記筐体を頭部へ付勢することで前記ノーズパッドへの荷重を軽減する荷重軽減機構を設けるようにしたものである。
また、第2 に提供する本発明の携帯型ディスプレイ装置は、荷重軽減機構が筐体中央部に復元用のばね部材を有するヒンジ部を備えるようにしたものである。
さらに第3 に提供する本発明の携帯型ディスプレイ装置は、荷重軽減機構が筐体中央部に超弾性合金製のばね部材を介設したものである。
In order to achieve the above object, a portable display device according to the present invention receives a video signal and an audio signal from the outside, performs signal processing to display an image, and a drive circuit that drives an output unit that outputs audio. An optical unit that guides an image created on the display device to a user's eye, a power supply unit for operating the drive circuit, and a spectacle-shaped housing that houses the display device, and a nose pad In the present invention, a load reducing mechanism is provided for reducing the load on the nose pad by urging the casing toward the head .
In a second aspect of the portable display device according to the present invention, the load reducing mechanism includes a hinge portion having a restoring spring member at the center of the casing.
Further, in the third aspect of the portable display device of the present invention, a load reducing mechanism is provided with a spring member made of a superelastic alloy at the center of the casing.
本発明による携帯型ディスプレイ装置は、装着時に適度な頭部ホールド感を持たせることによって鼻部に掛かる荷重を本装置の荷重の半分以下の数値にすることが可能となり、鼻部に対する不快感は大きく改善される。また、ノーズパッド部は回転させることができ、あらゆる鼻型形状に対応可能となる。 The portable display device according to the present invention makes it possible to make the load applied to the nose portion a value less than half of the load of the present device by giving an appropriate head hold feeling at the time of wearing. Greatly improved. In addition, the nose pad portion can be rotated, and any nose shape can be accommodated.
本発明が提供する携帯型ディスプレイ装置はつぎのような特徴を有している。第1の特徴は外部からの映像信号と音声信号を受信し信号処理して画像を表示する表示デバイス及び音声を出力する出力部を駆動する駆動回路と、前記表示デバイスに作成された画像を使用者の眼に導く光学ユニットと、前記駆動回路を動作させるための電源部及び前記表示デバイスを収容する眼鏡型の筐体を備え、筐体中央部に荷重軽減機構を設けた点にあり、第2の特徴は荷重軽減機構が筐体中央部に復元用のばね部材を有するヒンジ部を備えた点にあり、第3の特徴は荷重軽減機構が筐体中央部に超弾性合金製のばね部材を介設した点にある。
したがって最良の形態の基本的な構成はこれら上記第1及び第2の特徴を備えた構成を具備する携帯型ディスプレイ装置である。
The portable display device provided by the present invention has the following features. The first feature is that it uses a display device that receives an image signal and an audio signal from the outside and performs signal processing to display an image, a drive circuit that drives an output unit that outputs sound, and an image created in the display device An optical unit that leads to the eyes of a person, a power supply unit for operating the drive circuit, and a spectacle-shaped housing that houses the display device, and a load reducing mechanism is provided at the center of the housing. The second feature is that the load reducing mechanism is provided with a hinge portion having a restoring spring member in the central portion of the casing, and the third feature is that the load reducing mechanism is a spring member made of superelastic alloy in the central portion of the casing. It is in the point where it was installed.
Therefore, the basic configuration of the best mode is a portable display device having the configuration including the first and second features.
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明による携帯型ディスプレイ装置1の上面図(A)と前面図(B)、図2は図1(A)に示したフレームカバー2B、3Bを取り外した状態における前面図(A)、右側面図(B)及び左側面図(C)を示したものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a top view (A) and a front view (B) of a portable display device 1 according to the present invention, and FIG. 2 is a front view (A) with the frame covers 2B and 3B shown in FIG. 1 (A) removed. The right side view (B) and the left side view (C) are shown.
携帯型ディスプレイ装置1は、図1に示すように右頭部及び右顔面にフィットするような曲面を形成したフレーム2Aと透視部2Cを設けたフレームカバー2Bを螺合してなるフレーム組立2と、左頭部及び左顔面にフィットするような曲面を形成したフレーム3Aと透視部3Cを設けたフレームカバー3Bを螺合してなるフレーム組立3と、このフレーム組立2、3を左右に結合するとともに、これらに閉じる方向の付勢力を付加する機能を備えたヒンジ部4と、前記ヒンジ部4の下側に回転可能に螺合して鼻部に装着させるノーズパッド部5から構成されている。そして、前記フレーム組立2には音声を出力するイヤホーン部6と外部映像信号を受信するプラグ8が電気コードを介して取り付けられ、前記フレーム組立3には前記イヤホーン部6と一対で用いられるイヤホーン部7が電気コードを介して取り付けられている。 As shown in FIG. 1, the portable display device 1 includes a frame assembly 2 formed by screwing a frame 2A having a curved surface that fits the right head and right face and a frame cover 2B provided with a see-through portion 2C. A frame assembly 3 formed by screwing a frame 3A having a curved surface that fits the left head and the left face and a frame cover 3B provided with a see-through portion 3C, and the frame assemblies 2 and 3 are coupled to the left and right. And a hinge part 4 having a function of applying an urging force in a closing direction thereto, and a nose pad part 5 that is rotatably screwed to the lower side of the hinge part 4 and attached to the nose part. . The frame assembly 2 is provided with an earphone unit 6 for outputting sound and a plug 8 for receiving an external video signal via an electric cord. The earpiece unit 6 is used as a pair with the earphone unit 6 in the frame assembly 3. 7 is attached via an electric cord.
また、図2に示すように前記フレーム2Aはビデオ信号などの外部映像信号を変換して画像表示するFED(Field Emission Display)などのような自発光型表示素子11および該自発光型表示素子11を駆動するための回路および部品を搭載した駆動基板部12と、この自発光型表示素子11上の画像を観測者の視界に表示させる光学ユニット13と、音量及び画像輝度を調節する音量・輝度調節スイッチ9を収容し、前記フレーム3Aは、前記駆動基板部12を駆動するための電源部14を収容している。そして、前記フレーム2A、3Aにもそれぞれ透視部2C、3Cが設けられており、前記自発光型表示素子11で作成された画像とともに外界の状態を同時に観測することができるように構成されている。 As shown in FIG. 2, the frame 2A is a self-luminous display element 11 such as a field emission display (FED) that converts an external video signal such as a video signal to display an image, and the self-luminous display element 11. A driving board 12 on which a circuit and components for driving the image are mounted, an optical unit 13 for displaying an image on the self-luminous display element 11 in the field of view of an observer, and volume and luminance for adjusting volume and image luminance. The adjustment switch 9 is accommodated, and the frame 3 </ b> A accommodates a power supply unit 14 for driving the drive substrate unit 12. The frames 2A and 3A are also provided with see-through portions 2C and 3C, respectively, so that the state of the outside world can be observed simultaneously with the image created by the self-luminous display element 11. .
図3に前記ヒンジ部4の上面拡大図(A)と前面拡大図(B)を示す。このヒンジ部4は、筒部41aとL型部が連結してなるL型部材41と、前記筒部41aの内径に挿入する筒部42aとL型部が連結してなるL型部材42と、これらの上部に嵌め込んでL型部材41、42の回転角度を制限するための回転ストッパー43と、前記L型部材41、42に回転力を付勢するためのコイルばね44と、前記L型部材41、42と前記回転ストッパー43と前記ノーズパッド部5とを回転可能に一体的に連結するネジ45から構成されている。前記コイルばね44の材質としては、りん青銅などの通常のばね材のほか例えばFe−Al系、Ti−Ni系などの超弾性合金を使用することもできる。
FIG. 3 shows an enlarged top view (A) and an enlarged front view (B) of the hinge portion 4. The hinge portion 4 includes an L-
前記回転ストッパー43は、図3(B)の1点鎖線に示すように、上部から2段目の段落周辺部に4つの斜辺43A、43B、43C、43Dを形成している。これにより、フレーム組立2、3を外側に開こうとすると、L型部材41の内壁が斜辺43Aに当たり、それ以上の開きが制限される。同様に、L型部材42も斜辺43Bに当たる範囲まで開くことができるが、それ以上の開きが制限されている。また、フレーム組立2、3を内側に閉じようとすると、L型部材41は斜辺43Cに当たり、L型部材42は斜辺43Dに当たり、それ以上に閉じることができない。
The
本装置の全荷重をP0、頭部装着時のフレーム組立2、3の閉じようとする締付力をP1、頭部とフレーム組立2、3との摩擦係数をμとし、回転モーメントの作用を無視すると鼻部にかかる荷重P2は次式で表される。
P2=P0−μP1
すなわち、フレーム組立2、3を閉じようとする締付力P1を大きくすればするほど鼻部にかかる荷重P2は小さくなる。しかしながら、頭部の締付力を強くしすぎると不快感が生じてくるため、締付力P1が適度な値となるようなバネ力を有するコイルばね44を用いる必要がある。
The total load of this device is P 0 , the tightening force to close the frame assemblies 2 and 3 when the head is mounted is P 1 , the coefficient of friction between the head and the frame assemblies 2 and 3 is μ, and the rotational moment load P 2 according to the nose ignoring the action is expressed by the following equation.
P 2 = P 0 −μP 1
That is, the load P 2 according to the nose larger the clamping force P 1 to be close to the frame assembly 2, 3 is small. However, since the discomfort is too strong tightening force of the head arise, it is necessary to use a coil spring 44 having a spring force such as fastening force P 1 is an appropriate value.
次に前記ヒンジ部4のコイルばね44の代わりに使用可能なばね部材の他の実施例を示す。図4は、超弾性合金製のパイプ部材を使用したばね部材44Aの上面図(A)と側面図(B)である。また、図5は、超弾性合金製の板部材を使用したばね部材44Bの上面図(A)と側面図(B)である。これらは、前記コイルばね44の内径とL型部材41、42への接触形状とバネ力を等しくすることにより置き換えて使用することができる。さらに、図6は、超弾性合金製のワイヤー44Cを使用したヒンジ部4Aの上面図(A)と側面図(B)を示したもので、ワイヤー44CはL型部材41、42に挿入固着されている。
Next, another embodiment of a spring member that can be used in place of the coil spring 44 of the hinge portion 4 will be described. FIG. 4 is a top view (A) and a side view (B) of a spring member 44A using a pipe member made of a superelastic alloy. FIG. 5 is a top view (A) and a side view (B) of a
本発明の携帯型ディスプレイ装置は、上記の実施例の構成に示されているように全荷重を頭部と鼻部に分割して加えられるので、長時間の使用に耐えることができる。なお、本発明は、上記実施例による構成及び形状に限定されるものではなく、例えばヒンジ部4として複数のばね部材を使用してもよい。 The portable display device of the present invention can withstand long-term use because the entire load is divided and applied to the head and nose as shown in the configuration of the above-described embodiment. In addition, this invention is not limited to the structure and shape by the said Example, For example, you may use a some spring member as the hinge part 4. FIG.
本発明は頭部と鼻部に装着して映像を鑑賞する携帯型ディスプレイ装置に用いられる。 The present invention is used in a portable display device that is worn on the head and nose to watch an image.
1 携帯型ディスプレイ装置
11 自発光型表示素子
12 駆動基板部
14 電源部
2、3 フレーム組立
2A、3A フレーム
2B、3B フレームカバー
2C、3C 透視部
4、4A ヒンジ部
41、42 L型部材
41a、42a 筒部
43 回転ストッパー
43A、43B、43C、43D 斜辺
44 コイルばね
44A、44B ばね部材
44C ワイヤー
45 ネジ
5 ノーズパッド部
6、7 イヤホーン部
8 プラグ
9 音量・輝度調節スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Portable display apparatus 11 Self-luminous display element 12 Drive board part 14 Power supply part 2, 3 Frame assembly 2A, 3A Frame 2B, 3B Frame cover 2C, 3C See-through part 4,
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