JP7039079B1 - Head-mounted display support device and head-mounted display system - Google Patents

Head-mounted display support device and head-mounted display system Download PDF

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JP7039079B1 JP2021101581A JP2021101581A JP7039079B1 JP 7039079 B1 JP7039079 B1 JP 7039079B1 JP 2021101581 A JP2021101581 A JP 2021101581A JP 2021101581 A JP2021101581 A JP 2021101581A JP 7039079 B1 JP7039079 B1 JP 7039079B1
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Abstract

【課題】ヘッドマウントディスプレイの技術に関し、ヘッドマウントディスプレイの使用時にユーザの身体的な負担を軽減すると共に、ユーザの頭部等が動いてもディスプレイを常に最適な位置に保持可能とする。【解決手段】ユーザの頭部を囲む形状を有し頭部の一部を保持する筐体部101と、筐体部101に結合しユーザの顔に正対するようにヘッドマウントディスプレイ104を保持するヘッドマウントディスプレイ保持部103Lと、頭部の動きに連動してヘッドマウントディスプレイ104を保持したまま筐体部101が回転可能なように筐体部101を支持する回転基部105とを備える。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a physical burden on a user when using a head-mounted display and to always hold the display in an optimum position even if the user's head or the like moves. SOLUTION: A housing portion 101 having a shape surrounding a user's head and holding a part of the head, and a head-mounted display 104 connected to the housing portion 101 and facing the user's face are held. It includes a head-mounted display holding portion 103L and a rotating base portion 105 that supports the housing portion 101 so that the housing portion 101 can rotate while holding the head-mounted display 104 in conjunction with the movement of the head. [Selection diagram] Fig. 1

Description

特許法第30条第2項適用 放送日 :令和3年3月20日 放送番組:株式会社WOWOW 異才Futureうたえミライの歌#3 公開者 :株式会社WOWOWApplication of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law Broadcast date: March 20, 3rd year of Reiwa Broadcast program: WOWOW Co., Ltd. Different talent Future Utae Mirai no Uta # 3 Publisher: WOWOW Co., Ltd.

本発明は、ヘッドマウントディスプレイの技術に関する。 The present invention relates to a technique for a head-mounted display.

画像表示装置として、ユーザの頭部に装着して使用されるヘッドマウントディスプレイ(HMD:Head Mount Display)が知られている。ヘッドマウントディスプレイは、主にゲーム機器やAV(Audio/Visual)機器等に接続して使用されることにより、臨場感のある仮想現実空間を提供する。ここで、一般的なヘッドマウントディスプレイは、ヘッドバンド等を用いてディスプレイを頭部眼前に固定するものが多かったため、ヘッドマウントディスプレイの重さがユーザの首や肩に少なからず負担をかける場合があった。 As an image display device, a head-mounted display (HMD: Head Mount Display), which is used by being mounted on a user's head, is known. The head-mounted display provides a virtual reality space with a sense of reality by being used mainly by connecting to a game device, an AV (Audio / Visual) device, or the like. Here, since many general head-mounted displays use a headband or the like to fix the display in front of the head, the weight of the head-mounted display may put a considerable burden on the user's neck and shoulders. there were.

このような課題に対して、従来、主に医療用として、ヘッドマウントディスプレイを固定状態で装着可能な固定器具、又は装着されたヘッドマウントディスプレイを少なくとも一方向に移動可能に支持する支持機構を備えたヘッドマウントディスプレイユニット又は支持器具が知られている(例えば特許文献1を参照)。 To solve such problems, conventionally, mainly for medical use, a fixing device capable of mounting the head-mounted display in a fixed state or a support mechanism for supporting the mounted head-mounted display so as to be movable in at least one direction is provided. A head-mounted display unit or a support device is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2017-64301号公報JP-A-2017-64301

上記従来技術は、主に医療用に使用されることを目的としており、眼科診察等に用いるためには適している。しかしながら、ヘッドマウントディスプレイがゲームやAV用途に使用される場合には、ユーザは例えば寝っ転がって頭部を頻繁に動かしながら使用する場合が多く、上記従来技術のような大がかりな構造を採用することは難しい。また、上記従来技術は、眼科診察等の目的でヘッドマウントディスプレイの位置を移動させる機構は備えているが、上述のように、ヘッドマウントディスプレイがゲームやAV用途に使用される場合にユーザの頭部の動きに合わせてディスプレイの位置を最適に維持するような目的に使用することはできなかった。 The above-mentioned prior art is mainly intended to be used for medical purposes, and is suitable for use in ophthalmic examinations and the like. However, when the head-mounted display is used for games and AV applications, the user often uses it while lying down and moving the head frequently, for example, and it is not possible to adopt a large-scale structure as in the above-mentioned conventional technology. difficult. Further, the above-mentioned conventional technique includes a mechanism for moving the position of the head-mounted display for the purpose of ophthalmic examination or the like, but as described above, when the head-mounted display is used for games or AV applications, the user's head It could not be used for the purpose of maintaining the optimum position of the display according to the movement of the part.

そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、ヘッドマウントディスプレイの使用時にユーザの身体的な負担を軽減すると共に、ユーザの頭部等が動いてもディスプレイを常に最適な位置に保持可能なヘッドマウントディスプレイ支持装置及びヘッドマウントディスプレイシステムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and while reducing the physical burden on the user when using the head-mounted display, the display is always held in the optimum position even if the user's head or the like moves. It is an object of the present invention to provide a possible head-mounted display support device and head-mounted display system.

上記課題を解決するために本発明は、
ユーザの頭部を囲む形状を有し、仰向けになって挿入された前記ユーザの前記頭部の後頭部を保持する筐体部と、
前記筐体部に結合し前記ユーザの仰向けの顔に正対するようにヘッドマウントディスプレイを保持するヘッドマウントディスプレイ保持部と、
前記頭部の動きに連動して前記ヘッドマウントディスプレイを保持したまま前記筐体部が回転可能なように前記筐体部を支持する回転基部と、
を備え
前記回転基部は、前記筐体部の底部の形状に合致し複数のボールキャスターを配し前記筐体部の底部が前記複数のボールキャスターに載って回転可能なように支持する回転受け皿機構部を備えるヘッドマウントディスプレイ支持装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention
A housing portion having a shape that surrounds the user's head and holding the back of the user's head inserted while lying on his back.
A head-mounted display holding portion that is coupled to the housing portion and holds the head-mounted display so as to face the user's supine face.
A rotating base that supports the housing so that the housing can rotate while holding the head-mounted display in conjunction with the movement of the head.
Equipped with
The rotation base portion has a rotary tray mechanism portion in which a plurality of ball casters are arranged so as to match the shape of the bottom portion of the housing portion and the bottom portion of the housing portion is placed on the plurality of ball casters and supported so as to be rotatable. Provided is a head-mounted display support device provided.

また本発明は、
上記ヘッドマウントディスプレイ支持装置と、
上記ヘッドマウントディスプレイ保持部に保持されたヘッドマウントディスプレイと、
を備えるヘッドマウントディスプレイシステムを提供する。
Further, the present invention
With the above head-mounted display support device,
The head-mounted display held in the head-mounted display holder and
To provide a head-mounted display system equipped with.

本発明によれば、ヘッドマウントディスプレイの使用時にユーザの身体的な負担を軽減すると共に、ユーザの頭部等が動いてもディスプレイを常に最適な位置に保持することが可能なヘッドマウントディスプレイ支持装置及びヘッドマウントディスプレイシステムを提供することができる。 According to the present invention, a head-mounted display support device that can reduce the physical burden on the user when using the head-mounted display and can always hold the display in the optimum position even if the user's head or the like moves. And head-mounted display systems can be provided.

図1は第1の実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ支持装置の構成例(筐体部を回転基部に装着する前の様子)を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the head-mounted display support device according to the first embodiment (state before mounting the housing portion on the rotation base portion). 図2は第1の実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ支持装置の構成例(筐体部を回転基部に装着した様子)を示す図であり、図2(a)は右耳側斜め上方から見た図、図2(b)は左耳側斜め上方から見た図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the head-mounted display support device according to the first embodiment (a state in which the housing portion is attached to the rotation base portion), and FIG. 2A is a view seen from diagonally above the right ear side. , FIG. 2B is a view seen from diagonally above the left ear side. 図3は第1の実施形態における顔距離調整機構部の詳細構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration example of the face distance adjusting mechanism unit in the first embodiment. 図4は第1の実施形態におけるオーディオ機構部の詳細構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration example of the audio mechanism unit according to the first embodiment. 図5は第1の実施形態における回転基部の変形例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a modified example of the rotation base in the first embodiment. 図6は第2の実施形態における首支持部のスライド機構部の構成例を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a configuration example of the slide mechanism portion of the neck support portion in the second embodiment. 図7は第3の実施形態における顔位置調整機構部の構成例を示す図であり、図7(a)は側面図、図7(b)は第1のスライド機構の側面図、図7(c)は筐体部101の内側面の部分拡大図である。7A and 7B are views showing a configuration example of the face position adjusting mechanism portion in the third embodiment, FIG. 7A is a side view, FIG. 7B is a side view of the first slide mechanism, and FIG. c) is a partially enlarged view of the inner surface of the housing portion 101. 図8は第3の実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ支持装置の内側の構成例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration example inside the head-mounted display support device according to the third embodiment.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、第1の実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ支持装置の構成例(筐体部101を回転基部105に装着する前の様子)を示す図である。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of the head-mounted display support device according to the first embodiment (state before mounting the housing portion 101 on the rotation base portion 105).

図1に示すようにヘッドマウントディスプレイ支持装置は、ユーザの頭部を収納する筐体部101と、筐体部101に備えられておりヘッドマウントディスプレイ104を保持するためのヘッドマウントディスプレイ保持部103L及び103Rと、筐体部101を支持する回転基部105とを有する(ヘッドマウントディスプレイ保持部103Rは不図示)。 As shown in FIG. 1, the head-mounted display support device is provided in a housing portion 101 for accommodating a user's head and a head-mounted display holding portion 103L for holding the head-mounted display 104. And 103R, and a rotating base portion 105 that supports the housing portion 101 (head-mounted display holding portion 103R is not shown).

筐体部101は、球体をU字形にくり抜いてなるU字型形状をしており、ユーザの頭部を両側頭部から後頭部にわたって包囲できるようになっている。筐体部101の内側面には、後述する左右のスピーカーユニット110L、110R及び底部のオーディオエキサイタユニット111の部分を除いてスポンジ等のクッション材102が敷設されており、ユーザに痛み等のストレスを与えることなくユーザの頭部を保持することができる。このようにしてユーザの頭部が筐体部101で保持されることにより、ユーザは頭部と一体的に筐体部101を動かす、具体的には後述するように前後左右斜めに回転させることができる。 The housing portion 101 has a U-shaped shape obtained by hollowing out a sphere into a U-shape so that the user's head can be surrounded from both sides of the head to the back of the head. A cushion material 102 such as a sponge is laid on the inner surface of the housing portion 101 except for the left and right speaker units 110L and 110R and the audio exciter unit 111 at the bottom, which will be described later, to cause stress such as pain to the user. The user's head can be held without giving. By holding the user's head in the housing portion 101 in this way, the user moves the housing portion 101 integrally with the head, specifically, rotating the housing portion 101 diagonally back and forth and left and right as described later. Can be done.

ヘッドマウントディスプレイ保持部103Lは、筐体部101に結合し、筐体部101内に挿入されたユーザの仰向けの顔に正対するように、ヘッドマウントディスプレイ104を保持する。ヘッドマウントディスプレイ保持部は、後述する図2で説明するように、ヘッドマウントディスプレイ104の左右両側に103L(左側)及び103R(右側)として設置される。図1では、左側部のヘッドマウントディスプレイ保持部103Lのみが示されている。 The head-mounted display holding portion 103L is coupled to the housing portion 101 and holds the head-mounted display 104 so as to face the supine face of the user inserted in the housing portion 101. The head-mounted display holding portion is installed as 103L (left side) and 103R (right side) on both the left and right sides of the head-mounted display 104, as will be described later with reference to FIG. In FIG. 1, only the head-mounted display holding portion 103L on the left side is shown.

ヘッドマウントディスプレイ104には、2次元映像、3次元映像及びVR(Virtual Reality)映像を表示可能な所謂非透過型両眼タイプのものが採用されている。なお、ヘッドマウントディスプレイ104において、ユーザの両目の周辺部分に対応する箇所に柔らかいゴム等の不図示のクッション材を備え、当該クッション材と筐体部101のクッション材102とによってユーザの頭部を挟持する構成としてもよい。これにより、ユーザはより安定して頭部と筐体部101を一体的に動かすことができる。 As the head-mounted display 104, a so-called non-transmissive binocular type capable of displaying a two-dimensional image, a three-dimensional image, and a VR (Virtual Reality) image is adopted. In the head-mounted display 104, a cushion material (not shown) such as soft rubber is provided at a portion corresponding to the peripheral portion of both eyes of the user, and the user's head is formed by the cushion material and the cushion material 102 of the housing portion 101. It may be configured to be sandwiched. As a result, the user can move the head and the housing portion 101 integrally with each other more stably.

台107の上に配置される回転基部105は、ユーザの頭部の動きに連動してヘッドマウントディスプレイ104を保持したまま筐体部101が前後左右に回転可能なように筐体部101を支持する。より具体的には、回転基部105は、筐体部101の底部の例えば曲面形状に合致した形状を有する。回転基部105の四隅には、4個のボールキャスター106を配してある。回転基部105は、図1の矢印112として示されるように、筐体部101の底部が上記4個のボールキャスター106に載せて回転可能なように支持する。即ち、回転基部105は、回転受け皿機構を備える。このようにボールキャスター106で筐体部101を支持する構成としたことにより、ユーザは頭部とともに筐体部101を小さな力でスムーズに回転させることができる。なお、ボールキャスター106を省略して筐体部101の外側面がこれに合致した回転基部105の曲面上を摺動する構成としてもよい。 The rotation base 105 arranged on the table 107 supports the housing 101 so that the housing 101 can rotate back and forth and left and right while holding the head-mounted display 104 in conjunction with the movement of the user's head. do. More specifically, the rotation base 105 has a shape that matches, for example, a curved surface shape of the bottom portion of the housing portion 101. Four ball casters 106 are arranged at the four corners of the rotation base 105. As shown by the arrow 112 in FIG. 1, the rotation base portion 105 is supported so that the bottom portion of the housing portion 101 can be mounted on the four ball casters 106 and rotated. That is, the rotation base 105 includes a rotation tray mechanism. By supporting the housing portion 101 with the ball casters 106 in this way, the user can smoothly rotate the housing portion 101 together with the head with a small force. The ball caster 106 may be omitted so that the outer surface of the housing portion 101 slides on the curved surface of the rotating base portion 105 that matches the outer surface of the housing portion 101.

図1において、首支持部108は、筐体部101に固設されており、頭部の一部が筐体部101に保持されているユーザの首を支持する。首支持部108は、例えばウレタンマットのような、柔らかい素材で形成されている。 In FIG. 1, the neck support portion 108 is fixed to the housing portion 101 and supports the user's neck in which a part of the head is held by the housing portion 101. The neck support 108 is made of a soft material such as a urethane mat.

図1において、筐体部101の内側カバー109の部分には、スピーカーユニット110が設置されている。また、筐体部101の底部には、オーディオエキサイタユニット111が設置されている。スピーカーユニット110及びオーディオエキサイタユニット111については、図4で後述する。なお、内側カバー109の内部には、後述するリニアアクチュエータ機構部301R及び301Lが設置されている(図3参照)。 In FIG. 1, a speaker unit 110 is installed in a portion of the inner cover 109 of the housing portion 101. Further, an audio exciter unit 111 is installed at the bottom of the housing portion 101. The speaker unit 110 and the audio exciter unit 111 will be described later in FIG. The linear actuator mechanism units 301R and 301L, which will be described later, are installed inside the inner cover 109 (see FIG. 3).

図2は、第1の実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ支持装置の構成例(筐体部101を回転基部105に装着した様子)を示す図であり、図2(a)は右側上方向から見た斜視図、図2(b)は左側上方向から見た斜視図である。図2は、筐体部101を回転基部105の上に載せた状態を示している。この状態で、ユーザが、仰向けになって、頭部を筐体部101内に挿入し後頭部を筐体部101の底部に載置する。ユーザは、後頭部を前後左右に頭を動かすと、筐体部101が回転基部105のボールキャスター106上を前後左右にスライドする。この結果、ユーザの頭部の動きに連動して筐体部101が前後左右に回転する。そして、筐体部101に保持されているヘッドマウントディスプレイ104も一緒に動く。従って、ヘッドマウントディスプレイ104は、常にユーザの顔に正対した状態を維持することが可能となる。このようにして、ユーザはヘッドマウントディスプレイ104を頭に装着する必要がないことにより、ユーザの身体的な負担を軽減すると共に、ユーザの頭部等が動いてもヘッドマウントディスプレイ104を常に最適な位置に保持することが可能となる。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the head-mounted display support device according to the first embodiment (a state in which the housing portion 101 is attached to the rotation base portion 105), and FIG. 2A is a view from the upper right side. The perspective view and FIG. 2 (b) are perspective views viewed from the upper left side. FIG. 2 shows a state in which the housing portion 101 is placed on the rotation base portion 105. In this state, the user lies on his back, inserts the head into the housing 101, and places the back of the head on the bottom of the housing 101. When the user moves his / her head back and forth and left and right, the housing portion 101 slides on the ball caster 106 of the rotation base 105 back and forth and left and right. As a result, the housing portion 101 rotates back and forth and left and right in conjunction with the movement of the user's head. Then, the head-mounted display 104 held in the housing portion 101 also moves together. Therefore, the head-mounted display 104 can always be maintained in a state of facing the user's face. In this way, since the user does not need to wear the head-mounted display 104 on the head, the physical burden on the user is reduced, and the head-mounted display 104 is always optimal even if the user's head or the like moves. It becomes possible to hold it in the position.

ここで、図2のヘッドマウントディスプレイ104の両側に配置されるヘッドマウントディスプレイ保持部103R及び103Lの各ヒンジ201R及び201Lは、ヘッドマウントディスプレイ回転機構部として動作する。ユーザが、ヒンジ201R及び201Lを軸にして、ヘッドマウントディスプレイ104を、図2の矢印202R又は202Lで示される、筐体部101に挿入されている頭部の頭頂部方向に回転させて跳ね上げる(図3参照)。これにより、ヘッドマウントディスプレイ104を頭部から退避させることが可能となり、前述のようにユーザが頭部を筐体部101内に挿入する際及び筐体部101から頭部を脱出する際にヘッドマウントディスプレイ104が邪魔になることがないため、ユーザは筐体部101への頭部の挿脱をスムーズに行うことができる。ヘッドマウントディスプレイ保持部の構造は、図3を参照して後述する。なお、この構成例はヘッドマウントディスプレイ104をユーザの頭頂部方向に跳ね上げて退避させる構成であるが、ユーザの頭頂部方向へスライドして退避させる構成としてもよい。 Here, the hinges 201R and 201L of the head-mounted display holding portions 103R and 103L arranged on both sides of the head-mounted display 104 of FIG. 2 operate as head-mounted display rotation mechanism portions. The user rotates the head-mounted display 104 around the hinges 201R and 201L toward the crown of the head inserted in the housing portion 101, which is indicated by the arrow 202R or 202L in FIG. 2, and flips it up. (See FIG. 3). This makes it possible to retract the head-mounted display 104 from the head, and as described above, the head when the user inserts the head into the housing portion 101 and when the head escapes from the housing portion 101. Since the mount display 104 does not get in the way, the user can smoothly insert and remove the head from the housing portion 101. The structure of the head-mounted display holding portion will be described later with reference to FIG. In this configuration example, the head-mounted display 104 is flipped up toward the top of the user's head and retracted, but it may be slid toward the crown of the user and retracted.

図3は、第1の実施形態における図2の内側カバー109R及び109L内に形成される顔距離調整機構部の詳細構成例を示す図である。顔距離調整機構部は、筐体部101に対してヘッドマウントディスプレイ保持部103R及び103Lを、図3の矢印313R及び313Lとして示されるように、筐体部101内に挿入されているユーザの顔を含む面に略垂直な方向に上下動させることにより、顔とヘッドマウントディスプレイ104との距離を調整する。 FIG. 3 is a diagram showing a detailed configuration example of the face distance adjusting mechanism portion formed in the inner covers 109R and 109L of FIG. 2 in the first embodiment. The face distance adjusting mechanism unit inserts the head-mounted display holding units 103R and 103L with respect to the housing unit 101 into the housing unit 101 as shown by the arrows 313R and 313L in FIG. The distance between the face and the head-mounted display 104 is adjusted by moving the face up and down in a direction substantially perpendicular to the surface including.

より具体的には、顔距離調整機構部は、図3の顔距離センサ部311と、制御回路312と、リニアアクチュエータ機構部301R及び301Lとを備える。 More specifically, the face distance adjusting mechanism unit includes the face distance sensor unit 311 of FIG. 3, the control circuit 312, and the linear actuator mechanism units 301R and 301L.

まず、リニアアクチュエータ機構部301R及び301Lは、それぞれ、筐体部101の右側面部314R及び左側面部314Lの各中央の切込み部内に設置される。リニアアクチュエータ機構部301R及び301Lは、摺動ブロック302R及び302Lを備える。 First, the linear actuator mechanism portions 301R and 301L are installed in the notches at the centers of the right side surface portion 314R and the left side surface portion 314L of the housing portion 101, respectively. The linear actuator mechanism units 301R and 301L include sliding blocks 302R and 302L.

摺動ブロック302R及び302Lには、それぞれ、雄ネジボルト303R及び303Lと、ガイドバー304R及び304Lが貫通している。摺動ブロック302R及び302Lにそれぞれ設けられている、雄ネジボルト303R及び303Lが貫通する穴には、雌ネジが切られている。 Male screw bolts 303R and 303L and guide bars 304R and 304L penetrate through the sliding blocks 302R and 302L, respectively. Female threads are cut in the holes through which the male screw bolts 303R and 303L are provided in the sliding blocks 302R and 302L, respectively.

摺動ブロック302R及び302Lにそれぞれ設けられている、ガイドバー304R及び304Lが貫通する穴は、ネジ山は切られておらず、ガイドバー304R及び304Lにもネジ山は切られていない。 The holes provided in the sliding blocks 302R and 302L through which the guide bars 304R and 304L penetrate are not threaded, and the guide bars 304R and 304L are not threaded either.

雄ネジボルト303R及び303Lの下端は、それぞれ、モータ305R及び305Lのモータ軸306R及び306Lに接続されている。 The lower ends of the male screw bolts 303R and 303L are connected to the motor shafts 306R and 306L of the motors 305R and 305L, respectively.

ガイドバー304R及び304Lの下端は、それぞれ、固定ブロック307R及び307Lに固定されている。 The lower ends of the guide bars 304R and 304L are fixed to the fixing blocks 307R and 307L, respectively.

モータ305R及び305L及び固定ブロック307R及び307Lは、それぞれ、筐体部101の右側面部314R及び左側面部314Lに固定されている。 The motors 305R and 305L and the fixed blocks 307R and 307L are fixed to the right side surface portion 314R and the left side surface portion 314L of the housing portion 101, respectively.

以上の構成を有するリニアアクチュエータ機構部301R及び301Lにおいて、モータ305R及び305Lのモータ軸306R及び306Lが、それぞれ、反時計回りに回転すると、雄ネジボルト303R及び303Lも反時計回りに回転する。この結果、雄ネジボルト303R及び303Lが、それぞれ、摺動ブロック302R及び302L内の雌ネジと噛み合うことにより、摺動ブロック302R及び302Lが下方向にスライドする。 In the linear actuator mechanism units 301R and 301L having the above configuration, when the motor shafts 306R and 306L of the motors 305R and 305L rotate counterclockwise, respectively, the male screw bolts 303R and 303L also rotate counterclockwise. As a result, the male screw bolts 303R and 303L mesh with the female screws in the sliding blocks 302R and 302L, respectively, so that the sliding blocks 302R and 302L slide downward.

逆に、モータ305R及び305Lのモータ軸306R及び306Lが、それぞれ、時計回りに回転すると、雄ネジボルト303R及び303Lも時計回りに回転する。この結果、雄ネジボルト303R及び303Lが、それぞれ、摺動ブロック302R及び302L内の雌ネジと噛み合うことにより、摺動ブロック302R及び302Lが上方向にスライドする。 Conversely, when the motor shafts 306R and 306L of the motors 305R and 305L rotate clockwise, respectively, the male screw bolts 303R and 303L also rotate clockwise. As a result, the male screw bolts 303R and 303L mesh with the female screws in the sliding blocks 302R and 302L, respectively, so that the sliding blocks 302R and 302L slide upward.

摺動ブロック302R及び302Lには、それぞれ、ヘッドマウントディスプレイ保持部103R及び103Lの各構成部材である筐体部側保持部材308R及び308Lが摺動ブロック302R及び302Lにしっかりとボルト止めされている。
筐体部側保持部材308R及び308Lには、それぞれ、ヒンジ201R及び201Lによって、ヘッドマウントディスプレイ側保持部材309R及び309Lが接続される。ヘッドマウントディスプレイ側保持部材309R及び309Lは、それぞれ、ヘッドマウントディスプレイ104の右側面及び左側面にボルト止めされている。
In the sliding blocks 302R and 302L, the housing portion side holding members 308R and 308L, which are the constituent members of the head-mounted display holding portions 103R and 103L, respectively, are firmly bolted to the sliding blocks 302R and 302L.
Head-mounted display-side holding members 309R and 309L are connected to the housing-side holding members 308R and 308L by hinges 201R and 201L, respectively. The head-mounted display side holding members 309R and 309L are bolted to the right side surface and the left side surface of the head-mounted display 104, respectively.

図3では、ヘッドマウントディスプレイ104は、ヒンジ201R及び201Lを軸として跳ね上げられているが、ユーザが仰向けになって頭を筐体部101内に挿入し、ヘッドマウントディスプレイ104を手前に回転させて下ろすと、ヘッドマウントディスプレイ側保持部材309R及び309Lは、それぞれ、筐体部側保持部材308R及び308L上に設置されている回転固定ブロック310R及び310Lのところで引っかかって停止する。この状態で、ヘッドマウントディスプレイ104のディスプレイ面は、下側にいるユーザの顔に正対する。 In FIG. 3, the head-mounted display 104 is flipped up around the hinges 201R and 201L, but the user lies on his back, inserts his head into the housing portion 101, and rotates the head-mounted display 104 toward him. When lowered, the head-mounted display side holding members 309R and 309L are caught and stopped at the rotation fixing blocks 310R and 310L installed on the housing portion side holding members 308R and 308L, respectively. In this state, the display surface of the head-mounted display 104 faces the face of the user underneath.

続いて、例えばヘッドマウントディスプレイ104のディスプレイ面中央に設置されている顔距離センサ部311が、下側にいるユーザの顔までの距離の計測を開始して、計測結果を制御回路312に通知する。 Subsequently, for example, the face distance sensor unit 311 installed in the center of the display surface of the head-mounted display 104 starts measuring the distance to the face of the user underneath, and notifies the control circuit 312 of the measurement result. ..

制御回路312は、顔距離センサ部311が通知した顔までの距離が規定値よりも近ければ、モータ305R及び305Lに、時計回りの回転を指示する。この結果、摺動ブロック302R及び302Lが上昇し、摺動ブロック302R及び302Lにそれぞれ接続されている筐体部側保持部材308R及び308L及びヘッドマウントディスプレイ側保持部材309R及び309Lも上昇して、ヘッドマウントディスプレイ104がユーザの顔から遠ざかる。 If the distance to the face notified by the face distance sensor unit 311 is closer than the specified value, the control circuit 312 instructs the motors 305R and 305L to rotate clockwise. As a result, the sliding blocks 302R and 302L rise, and the housing side holding members 308R and 308L and the head-mounted display side holding members 309R and 309L connected to the sliding blocks 302R and 302L, respectively, also rise and the head. The mounted display 104 moves away from the user's face.

逆に、制御回路312は、顔距離センサ部311が通知した顔までの距離が規定値よりも遠ければ、モータ305R及び305Lに、反時計回りの回転を指示する。この結果、摺動ブロック302R及び302Lが下降し、摺動ブロック302R及び302Lにそれぞれ接続されている筐体部側保持部材308R及び308L及びヘッドマウントディスプレイ側保持部材309R及び309Lも下降して、ヘッドマウントディスプレイ104がユーザの顔に近づく。 On the contrary, if the distance to the face notified by the face distance sensor unit 311 is longer than the specified value, the control circuit 312 instructs the motors 305R and 305L to rotate counterclockwise. As a result, the sliding blocks 302R and 302L are lowered, and the housing side holding members 308R and 308L and the head-mounted display side holding members 309R and 309L connected to the sliding blocks 302R and 302L are also lowered to head. The mounted display 104 approaches the user's face.

ここで、顔(例えば額)とヘッドマウントディスプレイ104のディスプレイ面との距離をd[メートル]、顔との規定値の隙間をm[メートル](定数)、調整にかかる時間をt[秒](定数)とすれば、リニアアクチュエータ機構部301R及び301Lの駆動速度s[メートル/秒]は、次式によって与えられる。
s=(d-m)/t
図3の制御回路312は、上述の駆動速度sを、モータ305R及び305Lに与えればよい。
Here, the distance between the face (for example, the forehead) and the display surface of the head-mounted display 104 is d [meters], the gap between the face and the specified value is m [meters] (constant), and the time required for adjustment is t [seconds]. If it is (constant), the drive speed s [meters / second] of the linear actuator mechanism units 301R and 301L is given by the following equation.
s = (dm) / t
The control circuit 312 of FIG. 3 may give the above-mentioned drive speed s to the motors 305R and 305L.

そして、制御回路312は、顔距離センサ部311が通知した顔までの距離が規定値の範囲内に入れば、モータ305R及び305Lに指示していた回転の停止を指示する。
制御回路312は、例えば筐体101内の空きスペースに設置されてよい。
Then, when the distance to the face notified by the face distance sensor unit 311 is within the range of the specified value, the control circuit 312 instructs the motors 305R and 305L to stop the rotation.
The control circuit 312 may be installed in an empty space in the housing 101, for example.

なお、右側面部314R及び左側面部314Lの各中央の切込み部内には、スピーカーユニット110R及び110Lが埋め込まれるように構成することができる。 The speaker units 110R and 110L can be configured to be embedded in the notch in the center of each of the right side surface portion 314R and the left side surface portion 314L.

以上のようにして、この構成例では、ユーザは筐体101内に仰向けに頭を入れるだけで、ヘッドマウントディスプレイ104の位置(顔に対するヘッドマウントディスプレイ104の距離)を自動調整することが可能となる。 As described above, in this configuration example, the user can automatically adjust the position of the head-mounted display 104 (distance of the head-mounted display 104 to the face) simply by putting his head on his back in the housing 101. Become.

なお、ユーザが制御回路312に指示を入力するためのスイッチ群を筐体101の外側面に備える構成としてもよい。スイッチ群として具体的には、前述したヘッドマウントディスプレイ104の位置の自動調整を実行する指示を入力するスイッチ、ユーザが自らヘッドマウントディスプレイ104の位置を調整するためのヘッドマウントディスプレイ104の位置を上昇させる指示を入力するスイッチ及び下降させる指示を入力するスイッチを含むことが望ましい。 In addition, a switch group for inputting an instruction to the control circuit 312 may be provided on the outer surface of the housing 101. Specifically, as a group of switches, a switch for inputting an instruction to automatically adjust the position of the head-mounted display 104 described above, and a user raising the position of the head-mounted display 104 for adjusting the position of the head-mounted display 104 by himself / herself. It is desirable to include a switch for inputting an instruction to lower and a switch for inputting an instruction to lower.

また、上述した顔距離調整機構部の代わりに、ヘッドマウントディスプレイ104を上下動させるための単純なメカ機構を有し、これによってユーザが手動でヘッドマウントディスプレイ104の位置を調整する構成としてもよい。この構成例については、図7の第3の実施形態において後述する。 Further, instead of the face distance adjusting mechanism unit described above, a simple mechanical mechanism for moving the head-mounted display 104 up and down may be provided, whereby the user may manually adjust the position of the head-mounted display 104. .. This configuration example will be described later in the third embodiment of FIG.

図4は、第1の実施形態におけるオーディオ機構部の詳細構成例を示す図である。この構成例では、図1又は図2に示されるように、筐体部101において、ユーザの頭部が挿入される内側の頭部の両耳に対応する付近に、ヘッドマウントディスプレイ104に表示される映像に対応する音声を放音するスピーカーユニット110R及び110Lを備える。
特には図示しないゲーム機又はAV機器からオーディオ入力401を介して入力するオーディオ信号は、ステレオアンプ402で左右チャネル独立に増幅された後、右チャネル音声は右スピーカーユニット110Rに、左チャネル音声は左スピーカーユニット110Lから、ステレオ音として放音される。
FIG. 4 is a diagram showing a detailed configuration example of the audio mechanism unit according to the first embodiment. In this configuration example, as shown in FIG. 1 or 2, in the housing portion 101, the head-mounted display 104 is displayed in the vicinity of the inner head where the user's head is inserted, in the vicinity corresponding to both ears of the inner head. It is provided with speaker units 110R and 110L that emit sound corresponding to the moving image.
In particular, the audio signal input from a game machine or AV device (not shown) via the audio input 401 is amplified independently by the stereo amplifier 402 for the left and right channels, and then the right channel sound is sent to the right speaker unit 110R and the left channel sound is left. It is emitted as a stereo sound from the speaker unit 110L.

また、第1の実施形態では、図1又は図2に示されるように、筐体部101においてユーザの頭部が挿入される内側に、オーディオエキサイタユニット111を備える。
特には図示しないゲーム機又はAV機器からオーディオ入力401を介して入力するオーディオ信号のうち、重低音信号のみがローパスフィルタ403によって取り出され、アンプ404で増幅された後に、オーディオエキサイタユニット111から重低音振動として出力される。
Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 1 or 2, an audio exciter unit 111 is provided inside the housing portion 101 into which the user's head is inserted.
Of the audio signals input via the audio input 401 from a game machine or AV device (not shown in particular), only the deep bass signal is taken out by the low-pass filter 403, amplified by the amplifier 404, and then the deep bass from the audio exciter unit 111. It is output as vibration.

図4に示されるオーディオ入力401、ステレオアンプ402、ローパスフィルタ403、及びアンプ404は、例えば筐体101内の空きスペースに設置されてよい。 The audio input 401, the stereo amplifier 402, the low-pass filter 403, and the amplifier 404 shown in FIG. 4 may be installed in an empty space in the housing 101, for example.

図4の構成により、ユーザは、ヘッドマウントディスプレイ104による映像再生と共に、豊かなオーディオ再生を楽しむことが可能となる。 With the configuration of FIG. 4, the user can enjoy rich audio reproduction as well as video reproduction by the head-mounted display 104.

図4の構成例によれば、ヘッドマウントディスプレイ104をユーザが仰向けに寝転がりながら使用可能であり、ユーザが頭部を動かしてもヘッドマウントディスプレイ104のディスプレイ面を最適な位置に維持することが可能なヘッドマウントディスプレイ支持装置を実現することができる。 According to the configuration example of FIG. 4, the head-mounted display 104 can be used while the user lies on his back, and the display surface of the head-mounted display 104 can be maintained in the optimum position even if the user moves his / her head. It is possible to realize a head-mounted display support device.

図5は、第1の実施形態における回転基部105の変形例を示す図である。図5では、図1の回転基部105に相当する回転基部503は、ボールキャスター501及び回転ホイール部502によって、筐体部101の底部を支持している。
なお、変形例では、頭部の左右方向の回転に対応するものとする。
また、変形例では、筐体部101の回転を検出する筐体回転センサ部505を備える。ホイール制御回路504は、筐体回転センサ部505の出力に基づいて筐体部101の回転の角速度を算出する角速度算出部として動作する。ホイール制御回路504は、算出した角速度に基づいて、回転ホイール部502内のモータに指示を出し、回転ホイール部502が、筐体部101を、筐体回転センサ部505が検出した回転方向に回転させる。
このように変形例によれば、ユーザは頭部の動きに合わせて、楽に筐体部101を回転させることが可能となる。なお、回転基部503は、ボールキャスター501を排除し、複数の回転ホイール部502のみで筐体部101の底部を支持する構成としてもよい。
FIG. 5 is a diagram showing a modified example of the rotation base 105 in the first embodiment. In FIG. 5, the rotation base portion 503 corresponding to the rotation base portion 105 of FIG. 1 supports the bottom portion of the housing portion 101 by the ball casters 501 and the rotation wheel portion 502.
In the modified example, it corresponds to the rotation of the head in the left-right direction.
Further, in the modified example, the housing rotation sensor unit 505 that detects the rotation of the housing unit 101 is provided. The wheel control circuit 504 operates as an angular velocity calculation unit that calculates the angular velocity of rotation of the housing unit 101 based on the output of the housing rotation sensor unit 505. The wheel control circuit 504 issues an instruction to the motor in the rotating wheel unit 502 based on the calculated angular velocity, and the rotating wheel unit 502 rotates the housing unit 101 in the rotation direction detected by the housing rotation sensor unit 505. Let me.
As described above, according to the modified example, the user can easily rotate the housing portion 101 according to the movement of the head. The rotation base portion 503 may be configured to eliminate the ball casters 501 and support the bottom portion of the housing portion 101 only by a plurality of rotation wheel portions 502.

図6は、第2の実施形態における首支持部108のスライド機構部の構成例を示す図である。第2の実施形態では、首支持部108をスライドさせる首支持部スライド機構部を備える。 FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the slide mechanism portion of the neck support portion 108 in the second embodiment. In the second embodiment, the neck support portion slide mechanism portion for sliding the neck support portion 108 is provided.

より具体的には、首支持部スライド機構部は、図6に示されるように、首支持部108の下方に位置しており筐体部101に固設されたスライドレール601と、スライドをガイドするスライドレバー602、603、604と、スライドを固定する蝶ボルト及びナット605、606を備える。首支持部108は、スライドレバー602と603を連結するスライドレバー604の上に配置される。 More specifically, as shown in FIG. 6, the neck support slide mechanism portion guides the slide with the slide rail 601 which is located below the neck support portion 108 and is fixed to the housing portion 101. The slide levers 602, 603, 604 and the wing bolts and nuts 605, 606 for fixing the slide are provided. The neck support 108 is arranged on the slide lever 604 that connects the slide levers 602 and 603.

スライドレバー602、603、604の位置をスライドレール601で調整しながら、蝶ボルト及びナット605、606を締め付けることにより、首支持部108の上下方向(図6の上下方向)の位置、左右方向(頭頂部方向607)の位置、傾き(図6紙面内方向の傾き)を決めることができる。これにより、筐体部101内での頭部の位置を調整しつつ首を適切に支持することができ、頭部や首に負担をかけることなくヘッドマウントディスプレイ104を快適に見ることが可能となる。 By tightening the wing bolts and nuts 605 and 606 while adjusting the positions of the slide levers 602, 603 and 604 with the slide rail 601 in the vertical direction (vertical direction in FIG. The position and inclination (inclination in the inward direction of FIG. 6) can be determined in the direction of the crown 607). As a result, the head can be properly supported while adjusting the position of the head in the housing portion 101, and the head-mounted display 104 can be comfortably viewed without burdening the head and neck. Become.

図7は、第3の実施形態における顔位置調整機構部の構成例を示す図である。図3で説明した第1の実施形態における顔距離調整機構部の構成例では、図3の顔距離センサ部311と、制御回路312と、リニアアクチュエータ機構部301R及び301Lとを備えていた。
これに対して、第3の実施形態における図7に示す顔位置調整機構部の構成例では、図7(a)に示されるように、ヘッドマウントディスプレイ保持部103R及び103L(図1参照)の各構成部材である筐体部側保持部材308R及び308Lにそれぞれ、筐体部101に対してヘッドマウントディスプレイ104を顔を含む面に略垂直な方向にスライドさせる第1のスライド機構701L及び701R(図7では701Lのみ表示)を備える。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the face position adjusting mechanism unit according to the third embodiment. In the configuration example of the face distance adjusting mechanism unit according to the first embodiment described with reference to FIG. 3, the face distance sensor unit 311 of FIG. 3, the control circuit 312, and the linear actuator mechanism units 301R and 301L are provided.
On the other hand, in the configuration example of the face position adjusting mechanism unit shown in FIG. 7 in the third embodiment, as shown in FIG. 7A, the head-mounted display holding units 103R and 103L (see FIG. 1) First slide mechanisms 701L and 701R that slide the head-mounted display 104 in a direction substantially perpendicular to the surface including the face with respect to the housing portion 101, respectively, on the housing portion side holding members 308R and 308L, which are the constituent members. In FIG. 7, only 701L is displayed).

第1のスライド機構701L及び701Rの筐体部101の内側に挿入される部分には、図7(b)に示されるように、上下位置調整用の半球状のくぼみ列704L及び704R(図7(b)では704Lのみ表示)が設けられている。
筐体部101の内側には、図7(c)に示されるように、溝705L及び705R(図7(c)では705Lのみ表示)が設けられており、また、この溝705L及び705Rの内面には、バネで紙面手前方向に付勢されているボールプランジャ706L及び706R(図7(c)では706Lのみ表示)が設けられている。
As shown in FIG. 7B, hemispherical recess rows 704L and 704R for adjusting the vertical position are inserted in the portions of the first slide mechanisms 701L and 701R to be inserted inside the housing portion 101 (FIG. 7). In (b), only 704L is displayed).
As shown in FIG. 7C, grooves 705L and 705R (only 705L is shown in FIG. 7C) are provided inside the housing portion 101, and the inner surfaces of the grooves 705L and 705R are provided. Is provided with ball plungers 706L and 706R (only 706L is displayed in FIG. 7C) that are urged toward the front of the paper surface by a spring.

ユーザは、第1のスライド機構701L及び701Rを溝705L及び705Rに上から下方向に差し込んで、ヘッドマウントディスプレイ104を見やすい位置で、ボールプランジャ706L及び706Rをくぼみ列704L及び704R中の左右1つずつのくぼみに固定することができる。
このようにして、ボールプランジャ706L及び7065Rとくぼみ列704L及び704Rを使って、顔とヘッドマウントディスプレイ104との距離を手動で調整することができる。
The user inserts the first slide mechanisms 701L and 701R into the grooves 705L and 705R from the top to the bottom, and the ball plungers 706L and 706R are placed on the left and right sides of the recessed rows 704L and 704R at a position where the head-mounted display 104 can be easily seen. It can be fixed in each depression.
In this way, the distance between the face and the head-mounted display 104 can be manually adjusted using the ball plungers 706L and 7065R and the recess rows 704L and 704R.

また、図7(a)に示されるように、ヘッドマウントディスプレイ保持部103L及び103R(図1参照)の各構成部材であって、ヒンジ201L及び201Rによって筐体部側保持部材308L及び308Rとそれぞれ接続される、ヘッドマウントディスプレイ側保持部材309L及び309R(図7(a)では309Lのみ表示)にそれぞれ、筐体部101に対してヘッドマウントディスプレイ104を筐体部101に挿入されている頭部の頭頂部方向又はその逆方向にスライドさせる第2のスライド機構702L及び702R(図7(a)では702Lのみ表示)を有する。 Further, as shown in FIG. 7A, the components of the head-mounted display holding portions 103L and 103R (see FIG. 1) are the housing portion-side holding members 308L and 308R, respectively, by the hinges 201L and 201R. The heads of the head-mounted display side holding members 309L and 309R (only 309L is displayed in FIG. 7A) to be connected have the head-mounted display 104 inserted into the housing portion 101 with respect to the housing portion 101, respectively. It has a second slide mechanism 702L and 702R (only 702L is displayed in FIG. 7A) for sliding in the direction of the crown or the opposite direction.

スライド機構702L及び702Rとヘッドマウントディスプレイ104とを接続するスライド機構702L及び702R上の左右2つずつの蝶ボルト及びナット703L及び703R(図7(a)では2つの703Lのみ表示)を緩めてヘッドマウントディスプレイ104の前後位置(頭頂部方向位置)を調整し、その後締め付けることにより、ヘッドマウントディスプレイ104が顔の真上に来るように手動で調整することができる。
図7に示される第3の実施形態では、顔距離センサ部311と制御回路312とリニアアクチュエータ機構部301R及び301Lとを備える図3の第1の実施形態に比較して、安価に製品を製造することが可能となる。
Loosen the two left and right wing bolts and nuts 703L and 703R on the slide mechanisms 702L and 702R that connect the slide mechanisms 702L and 702R and the head-mounted display 104 (only two 703L are displayed in FIG. 7A) to loosen the head. By adjusting the front-back position (position toward the crown) of the mount display 104 and then tightening the mount display 104, the head-mounted display 104 can be manually adjusted so as to be directly above the face.
In the third embodiment shown in FIG. 7, a product is manufactured at a lower cost as compared with the first embodiment of FIG. 3, which includes a face distance sensor unit 311, a control circuit 312, and linear actuator mechanism units 301R and 301L. It becomes possible to do.

図8は、第3の実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ支持装置の内側の構成例を示す図である。図8において、左右のスピーカーユニット110L、110Rは、筐体部101に空けられたスライド挿入口803R及び803Lに、矢印804R及び804Lに示されるように水平方向にスライド可能に出し入れすることができる。左右のスピーカーユニット110L、110Rの各側面には、半球状のくぼみ列805R及び805Lが設けられている。一方、図示しないが、スライド挿入口803R及び803L内のくぼみ列805R及び805Lに対向する内面には、ボールプランジャが設けられている。これにより、ユーザは、左右のスピーカーユニット110L、110Rを、筐体部101のスライド挿入口803R及び803Lに対して矢印804R及び804Lの方向にスライドさせて出し入れし、自分の耳にぴったり合う位置でボールプランジャをくぼみ列805R及び805L中の左右1つずつのくぼみに固定することができる。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration example inside the head-mounted display support device according to the third embodiment. In FIG. 8, the left and right speaker units 110L and 110R can be slidably moved in and out of the slide insertion openings 803R and 803L opened in the housing portion 101 in the horizontal direction as shown by arrows 804R and 804L. Hemispherical recess rows 805R and 805L are provided on each side surface of the left and right speaker units 110L and 110R. On the other hand, although not shown, a ball plunger is provided on the inner surface of the slide insertion openings 803R and 803L facing the recess rows 805R and 805L. As a result, the user slides the left and right speaker units 110L and 110R in and out in the directions of the arrows 804R and 804L with respect to the slide insertion openings 803R and 803L of the housing portion 101, and at a position that fits the ear exactly. The ball plunger can be fixed to each of the left and right recesses in the recess rows 805R and 805L.

図8の構成例において、オーディオエキサイタユニットは、111Lと111Rの2個が筐体部101に半分程度埋め込まれるように配置される。そして、筐体部101の内側には、図1のクッション材102を構成するクッション材801が敷き詰められ、またスピーカーユニット110L、110Rの周囲にはヘッドホンのイヤーバッドのようなクッション材802が配置される。
図8に示されるクッション材801、802の構成により、顔を筐体部101にぴったりと挿入することができ、スピーカーユニット110L、110Rも耳に密着するため、音質の良い音声を楽しむことが可能となる。
In the configuration example of FIG. 8, two audio exciter units, 111L and 111R, are arranged so as to be half-embedded in the housing portion 101. The cushion material 801 constituting the cushion material 102 of FIG. 1 is spread inside the housing portion 101, and the cushion material 802 such as the earbud of headphones is arranged around the speaker units 110L and 110R. To.
With the configuration of the cushion materials 801 and 802 shown in FIG. 8, the face can be inserted exactly into the housing portion 101, and the speaker units 110L and 110R also come into close contact with the ears, so that it is possible to enjoy high-quality sound. It becomes.

第1のスライド機構701L及び701Rによりヘッドマウントディスプレイ104の上下方向位置(図7上下方向位置)を調整し、第2のスライド機構702L及び702Rによりヘッドマウントディスプレイ104の頭頂部方向位置(図7左右方向位置)を調整することでヘッドマウントディスプレイ104のクッション材801を顔の適切な位置に適度な力で押し付けることができる。また、スライド可能に構成されたスピーカーユニット110L、110Rの左右方向位置(図7紙面垂直方向位置)を調整することで、スピーカーユニット110L、110Rのクッション材802を頭部側面に適度な力で押し付けることができる。したがって、第3の実施形態では筐体部101内で頭部を図7上下左右方向から適切に支持することができ、ユーザはより安定して頭部と筐体部101を一体的に動かすことが可能となる。 The first slide mechanisms 701L and 701R adjust the vertical position of the head-mounted display 104 (vertical position in FIG. 7), and the second slide mechanisms 702L and 702R adjust the vertical position of the head-mounted display 104 (left and right in FIG. 7). By adjusting the directional position), the cushioning material 801 of the head-mounted display 104 can be pressed against an appropriate position on the face with an appropriate force. Further, by adjusting the horizontal position of the speaker units 110L and 110R configured to be slidable (position in the vertical direction on the paper in FIG. 7), the cushion material 802 of the speaker units 110L and 110R is pressed against the side surface of the head with an appropriate force. be able to. Therefore, in the third embodiment, the head can be appropriately supported in the housing portion 101 from the vertical and horizontal directions in FIG. 7, and the user can move the head and the housing portion 101 integrally in a more stable manner. Is possible.

なお、前述した第1の実施形態では、図2及び図3で説明したように、ヒンジ201R及び201Lを軸にして、ヘッドマウントディスプレイ104を、図2の矢印202R又は202Lで示される、筐体部101に挿入されている頭部の頭頂部方向に回転させて跳ね上げることにより、ヘッドマウントディスプレイ104を頭部から退避させることができた。 In the first embodiment described above, as described with reference to FIGS. 2 and 3, the head-mounted display 104 is shown by the arrow 202R or 202L in FIG. 2 with the hinges 201R and 201L as axes. The head-mounted display 104 could be retracted from the head by rotating it toward the crown of the head inserted in the portion 101 and flipping it up.

これに対して、ヘッドマウントディスプレイが中央から2つに分離して、夫々跳ね上げることによって、ヘッドマウントディスプレイを頭部から退避させるような構造が採用されてもよい。
また、上下方向に延在した軸を中心にヘッドマウントディスプレイ104を回転させることによって、ヘッドマウントディスプレイを頭部から退避させるような構造が採用されてもよい。
On the other hand, a structure may be adopted in which the head-mounted display is separated from the center into two parts and flipped up to retract the head-mounted display from the head.
Further, a structure may be adopted in which the head-mounted display 104 is retracted from the head by rotating the head-mounted display 104 around an axis extending in the vertical direction.

以上説明した実施形態では、ヘッドマウントディスプレイ104は、ヘッドマウントディスプレイ側保持部材309R及び309L(図3)にボルトで固定された構成を有するが、ヘッドマウントディスプレイ104が着脱可能として、クランプ等によりヘッドマウントディスプレイ側保持部材309R及び309Lに固定されるようにしてもよい。 In the embodiment described above, the head-mounted display 104 has a configuration in which the head-mounted display 104 is bolted to the head-mounted display side holding members 309R and 309L (FIG. 3). It may be fixed to the holding members 309R and 309L on the mount display side.

本発明の実施形態は、ヘッドマウントディスプレイ104を別売りとして、筐体101、回転基部105、台107、首支持部108等からなるヘッドマウントディスプレイ支持装置として提供されてもよいし、ヘッドマウントディスプレイ104を含むヘッドマウントディスプレイシステムとして提供されてもよい。 An embodiment of the present invention may be provided as a head-mounted display support device including a housing 101, a rotation base 105, a base 107, a neck support portion 108, etc., with the head-mounted display 104 sold separately, or the head-mounted display 104. May be provided as a head-mounted display system including.

101 筐体
102 クッション材
103、103L、103R ヘッドマウントディスプレイ保持部
104 ヘッドマウントディスプレイ
105、503 回転基部
106 ボールキャスター
107 台
108 首支持部
109 内側カバー
110、110R、110L スピーカーユニット
111 オーディオエキサイタユニット
201R、201L ヒンジ
301R、301L リニアアクチュエータ機構部
302R、302L 摺動ブロック
303R、303L 雄ネジボルト
304R、304L ガイドバー
305R、305L モータ
306R、306L モータ軸
307R、307L 固定ブロック
308R、308L 筐体部側保持部材
309R、309L ヘッドマウントディスプレイ側保持部材
310R、310L 回転固定ブロック
311 顔距離センサ部
312 制御回路
314R 右側面部
314L 左側面部
401 オーディオ入力
402 ステレオアンプ
403 ローパスフィルタ
404 アンプ
501 ボールキャスター
502 回転ホイール部
504 ホイール制御回路
505 回転センサ部
601 スライドレール
602、603、604 スライドレバー
605、606 蝶ボルト及びナット
701L、701R 第1のスライド機構
702L、702R 第2のスライド機構
704L、704R、805L、805R くぼみ列
705L、705R 溝
706L、706R ボールプランジャ
801、802 クッション材
803L、803R スライド挿入口
101 Housing 102 Cushion material 103, 103L, 103R Head mount display holder 104 Head mount display 105, 503 Rotating base 106 Ball casters 107 units 108 Neck support 109 Inner cover 110, 110R, 110L Speaker unit 111 Audio exciter unit 201R, 201L hinge 301R, 301L linear actuator mechanism part 302R, 302L sliding block 303R, 303L male screw bolt 304R, 304L guide bar 305R, 305L motor 306R, 306L motor shaft 307R, 307L fixed block 308R, 308L housing side holding member 309R, 309L Head mount display side holding member 310R, 310L Rotation fixed block 311 Face distance sensor part 312 Control circuit 314R Right side part 314L Left side part 401 Audio input 402 Stereo amplifier 403 Low pass filter 404 Amplifier 501 Ball caster 502 Rotating wheel part 504 Wheel control circuit 505 Rotation sensor 601 Slide rail 602, 603, 604 Slide lever 605, 606 Butterfly bolt and nut 701L, 701R First slide mechanism 702L, 702R Second slide mechanism 704L, 704R, 805L, 805R Indentation row 705L, 705R Groove 706L , 706R Ball plunger 801, 802 Cushion material 803L, 803R Slide insertion slot

Claims (13)

ユーザの頭部を囲む形状を有し、仰向けになって挿入された前記ユーザの前記頭部の後頭部を保持する筐体部と、
前記筐体部に結合し前記ユーザの仰向けの顔に正対するようにヘッドマウントディスプレイを保持するヘッドマウントディスプレイ保持部と、
前記頭部の動きに連動して前記ヘッドマウントディスプレイを保持したまま前記筐体部が回転可能なように前記筐体部を支持する回転基部と、
を備え
前記回転基部は、前記筐体部の底部の形状に合致し複数のボールキャスターを配し前記筐体部の底部が前記複数のボールキャスターに載って回転可能なように支持する回転受け皿機構部を備えるヘッドマウントディスプレイ支持装置。
A housing portion having a shape that surrounds the user's head and holding the back of the user's head inserted while lying on his back.
A head-mounted display holding portion that is coupled to the housing portion and holds the head-mounted display so as to face the user's supine face.
A rotating base that supports the housing so that the housing can rotate while holding the head-mounted display in conjunction with the movement of the head.
Equipped with
The rotation base portion has a rotary tray mechanism portion in which a plurality of ball casters are arranged so as to match the shape of the bottom portion of the housing portion and the bottom portion of the housing portion is placed on the plurality of ball casters and supported so as to be rotatable. Equipped with a head-mounted display support device.
前記筐体部に対して前記ヘッドマウントディスプレイ保持部を前記顔を含む面に略垂直な方向に移動させることにより前記顔と前記ヘッドマウントディスプレイとの距離を調整する顔距離調整機構部を更に備える、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ支持装置。 Further provided is a face distance adjusting mechanism portion that adjusts the distance between the face and the head-mounted display by moving the head-mounted display holding portion in a direction substantially perpendicular to the surface including the face with respect to the housing portion. , The head-mounted display support device according to claim 1 . 前記顔距離調整機構部は、
前記ヘッドマウントディスプレイのディスプレイ面と前記顔との距離を測定する顔距離センサ部と、
前記顔距離センサ部が測定する前記距離に応じて、モータにより前記筐体部に対して前記ヘッドマウントディスプレイ保持部の前記移動を行わせるリニアアクチュエータ機構部と、
を備える請求項に記載のヘッドマウントディスプレイ支持装置。
The face distance adjusting mechanism unit
A face distance sensor unit that measures the distance between the display surface of the head-mounted display and the face, and
A linear actuator mechanism unit that causes the head-mounted display holding unit to move with respect to the housing unit by a motor according to the distance measured by the face distance sensor unit.
2. The head-mounted display support device according to claim 2 .
前記筐体部に対して前記ヘッドマウントディスプレイを前記顔を含む面に略垂直な方向にスライドさせる第1のスライド機構と、前記筐体部に対して前記ヘッドマウントディスプレイを前記筐体部に挿入されている前記頭部の頭頂部方向又は前記頭頂部方向の逆方向にスライドさせる第2のスライド機構とからなる顔位置調整機構部を更に備える、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ支持装置。 A first slide mechanism that slides the head-mounted display in a direction substantially perpendicular to the surface including the face with respect to the housing portion, and the head-mounted display inserted into the housing portion with respect to the housing portion. The head-mounted display support device according to claim 1 , further comprising a face position adjusting mechanism unit including a second slide mechanism that slides in the direction of the crown of the head or in the direction opposite to the direction of the crown. 前記ヘッドマウントディスプレイ保持部は、前記ヘッドマウントディスプレイを、前記筐体部に挿入されている前記頭部の頭頂部方向に回転させることにより、前記ヘッドマウントディスプレイを前記頭部から退避させるヘッドマウントディスプレイ回転機構部を更に備える、請求項1からの何れか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ支持装置。 The head-mounted display holding portion is a head-mounted display that retracts the head-mounted display from the head by rotating the head-mounted display toward the crown of the head inserted in the housing portion. The head-mounted display support device according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a rotation mechanism unit. 前記後頭部が前記筐体部に保持されている前記ユーザの首を支持する首支持部を更に備える、請求項1からの何れか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ支持装置。 The head-mounted display support device according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a neck support portion in which the back of the head is held by the housing portion to support the neck of the user. 前記首支持部を、前記筐体部に挿入されている前記頭部の頭頂部方向又は前記頭頂部方向の逆方向、前記顔を含む面に略垂直な方向、前記顔の角度を変更する方向の少なくとも1つにスライドさせる首支持部スライド機構部を更に備える、請求項に記載のヘッドマウントディスプレイ支持器具。 The neck support portion is inserted into the housing portion in the direction of the crown of the head or the direction opposite to the direction of the crown, a direction substantially perpendicular to the surface including the face, and a direction for changing the angle of the face. The head-mounted display support device according to claim 6 , further comprising a neck support slide mechanism portion that slides to at least one of the above. 前記筐体部の前記頭部が挿入される内側の前記頭部の両耳に対応する付近に、前記ヘッドマウントディスプレイに表示される映像に対応する音声を放音するスピーカーユニットを更に備える、請求項1からの何れか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ支持装置。 A speaker unit that emits sound corresponding to an image displayed on the head-mounted display is further provided in the vicinity corresponding to both ears of the head inside the housing portion into which the head is inserted. Item 6. The head-mounted display support device according to any one of Items 1 to 7 . 前記スピーカーユニットを前記筐体部の内側で前記両耳との距離を調整するスライド機構を更に備える、請求項に記載のヘッドマウントディスプレイ支持装置。 The head-mounted display support device according to claim 8 , further comprising a slide mechanism for adjusting the distance between the speaker unit and the ears inside the housing portion. 前記筐体部の前記頭部が挿入される内側に、前記ヘッドマウントディスプレイに表示される映像に対応する重低音を放音するオーディオエキサイタユニットを更に備える、請求項1からの何れか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ支持装置。 One of claims 1 to 9 , further comprising an audio exciter unit that emits deep bass corresponding to an image displayed on the head-mounted display inside the housing portion into which the head is inserted. The head-mounted display support device described in. 前記回転基部は、
前記筐体部の回転を検出する筐体回転センサ部と、
前記筐体回転センサ部の出力に基づいて前記筐体部の回転の角速度を算出する角速度算出部と、
前記角速度算出部が算出した前記角速度に基づいて、前記筐体部をモータにより回転させる回転ホイール部と、
を備える請求項1から10の何れか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ支持装置。
The rotation base is
A housing rotation sensor unit that detects the rotation of the housing unit, and
An angular velocity calculation unit that calculates the angular velocity of rotation of the housing unit based on the output of the housing rotation sensor unit.
Based on the angular velocity calculated by the angular velocity calculation unit, a rotating wheel portion that rotates the housing portion by a motor, and a rotary wheel portion.
The head-mounted display support device according to any one of claims 1 to 10 .
前記ヘッドマウントディスプレイ保持部は、前記ヘッドマウントディスプレイを着脱可能である、請求項1から11の何れか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ支持装置。 The head-mounted display support device according to any one of claims 1 to 11 , wherein the head-mounted display holding portion is removable from the head-mounted display. 請求項1から12の何れか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ支持装置と、
前記ヘッドマウントディスプレイ保持部に保持されたヘッドマウントディスプレイと、
を備えるヘッドマウントディスプレイシステム。
The head-mounted display support device according to any one of claims 1 to 12 .
The head-mounted display held in the head-mounted display holding portion and
Head-mounted display system with.
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