WO2019102943A1 - ヘッドマウントディスプレイ及びアタッチメント - Google Patents
ヘッドマウントディスプレイ及びアタッチメント Download PDFInfo
- Publication number
- WO2019102943A1 WO2019102943A1 PCT/JP2018/042442 JP2018042442W WO2019102943A1 WO 2019102943 A1 WO2019102943 A1 WO 2019102943A1 JP 2018042442 W JP2018042442 W JP 2018042442W WO 2019102943 A1 WO2019102943 A1 WO 2019102943A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- attachment
- display unit
- support
- contact area
- display
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/02—Viewing or reading apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/64—Constructional details of receivers, e.g. cabinets or dust covers
Abstract
着用具のアーム部の形状に関わらず、画像表示部をアーム部に装着できるヘッドマウントディスプレイ、及びアタッチメントを提供する。 ヘッドマウントディスプレイ1は、着用具9に固定されるアタッチメント2、表示部8、アタッチメント2と表示部8とを連結する連結部5であって、アタッチメント2と表示部8との間に亘って延びるアーム51、及び、アタッチメント2に対する表示部8の位置を調整可能な調整部54を有する連結部5を備える。アタッチメント2は、着用具9の一部に接触可能な面である接触領域を有する固定部21、及び、固定部21から接触領域側に向けて第1方向に突出する第1リブ22Aを有する支持部2Aと、支持部2Aに対して第1方向と交差する第2方向に延びる張出部27を有し、張出部27のうち支持部2A側と反対側の端部に連結部5が接続された本体部2Bとを有する。
Description
本発明は、ヘッドマウントディスプレイ及びアタッチメントに関する。
ヘッドフォンやヘッドセット等(以下、「着用具」という。)のアーム部に取り付けて使用されるヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display、HMD)が知られている。特許文献1は、左右のスピーカを接続するヘッドホンアームを備えたヘッドフォンに連結可能なニアアイディスプレイ装置を開示する。ニアアイディスプレイ装置は、画像表示部、結合部、及び、結合部と画像表示部とを連結する支持部を備える。結合部は、断面がC字型を有し、弾性を有する樹脂等の材料により形成される。結合部のC字の開口端の間隔は、ヘッドホンアームの短径よりも僅かに大きく、長径よりも小さい。結合部は、開口端を介してヘッドホンアームが開口内に進入した状態で、ヘッドホンアームに対して相対的に90度回転することにより、ヘッドホンアームに把持される。これにより、結合部及び支持部を介して画像表示部がヘッドホンアームに連結され、ユーザの眼前に画像表示部が配置された状態は維持される。
上記のニアアイディスプレイ装置の場合、ニアアイディスプレイ装置の結合部が装着可能な装着具のアーム部の形状が限られているため、着用具のアーム部の形状によっては、結合部をアーム部に把持できない場合がある。このように、従来の装置では、取り付け可能な着用具が限定的となり、汎用性が低いという問題点がある。
本発明の目的は、着用具のアーム部の形状に関わらず、画像表示部をアーム部に装着できるヘッドマウントディスプレイ、及びアタッチメントを提供することである。
本発明の第1態様に係るヘッドマウントディスプレイは、使用者の頭部に着用される着用具に固定されるアタッチメントと、画像を表示する表示部と、前記アタッチメントと前記表示部とを連結する連結部であって、前記アタッチメントと前記表示部との間に亘って延びるアーム、及び、前記アタッチメントに対する前記表示部の位置を調整可能な調整部を有する連結部とを備えたヘッドマウントディスプレイであって、前記アタッチメントは、前記着用具の一部に接触可能な略平面状の接触領域を有する固定部、及び、前記固定部から前記接触領域側に向けて、前記接触領域に沿って延びる平面と交差する第1方向に突出する第1リブを有する支持部と、前記支持部に対して前記第1方向と交差する第2方向に延びる張出部を有し、前記張出部のうち前記支持部側と反対側の端部に前記連結部が接続された本体部とを有することを特徴とする。
ヘッドマウントディスプレイ(HMD)は、アタッチメントの支持部が着用具に固定された状態で、使用者の眼前に表示部を配置させることができる。この場合、アタッチメントの本体部及び連結部を介して表示部が着用具に接続されることになるので、HMDは、着用具から離れた位置であっても表示部を適切に配置させることができる。更に、連結部に設けられた調整部により表示部の位置が調整可能となるので、使用者は、眼前に対する表示部の位置を容易に調整できる。
又、上記において、支持部に設けられた第1リブは、着用具の一部の端部に係合し、着用具に対する支持部の移動を規制できる。このため、HMDは、表示部に作用する重力や、表示部の位置を使用者が変更する場合に表示部に作用する力に応じ、着用具に対する支持部の位置がずれることを、第1リブによって抑制できる。なお、第1リブは、着用具の形状等に関わらず、上記の機能を発揮できる。このためHMDは、着用具の形状等に関わらず、使用者の眼前に配置させた表示部の状態を安定的に維持できる。
第1態様において、前記接触領域は、弾性部材により形成されてもよい。この場合、アタッチメントの支持部が着用具に固定された状態で、着用具に形成された凹凸に沿って、固定部の接触領域を形成する弾性部材が変形し、支持部は着用具に密着する。従って、HMDは、着用具に対して支持部の位置がずれることを更に効果的に抑制できる。このためHMDは、使用者の眼前に配置された表示部の状態を更に安定的に維持できる。
第1態様において、前記第1方向と前記第2方向とのなす角度が鋭角となってもよい。第1リブの突出方向である第1方向は、着用具を着用した使用者側に向けて延びる。ここで、張出部の延びる方向である第2方向と第1方向とのなす角度を鋭角とすることによって、支持部から延びる張出部の延伸方向を、使用者に近接させることができる。これにより、HMDは、連結部を介して張出部に接続する表示部を、使用者の眼前に容易に近接させることができる。この場合、使用者の頭の移動に応じて表示部が揺れる場合の程度を抑制できるので、表示部の揺れに応じた力によって支持部が着用具に対してずれる可能性を軽減できる。
第1態様において、前記本体部は、前記支持部のうち所定方向の第1側の端部に接続し、前記所定方向のうち、前記第1側と反対の第2側に向かう方向と前記第2方向との間のなす角度が鋭角となってもよい。例えば、所定方向が上下方向に沿って延びる向きで支持部が着用具に固定された場合、本体部の張出部は、支持部の下端部から斜め上側に向けて延びることになる。この場合、張出部の先端から延びる連結部の方向は、より下方に近づく。つまり、連結部は、使用者の眼前に対して上側から下方に向けて延び、眼前に表示部を保持する。なお、人間の視界は、水平方向に対して下側の領域の方が、上側の領域に比べて面積が大きい。つまり、使用者の眼前に対して下側から上方に向けて連結部が延びる場合と比べて、上側から下方に向けて連結部が延びる場合の方が、連結部によって遮られる視界の領域を小さくできる。このため、HMDは、使用者の視界を良好に維持しつつ、表示部を眼前に保持できる。
第1態様において、前記第2方向に沿って延び且つ互いに並走する複数の溝が、前記張出部に設けられてもよい。この場合、HMDは、本体部の成型時において張出部が変形することを、複数の溝によって抑制できる。又、張出部のうち複数の溝部が設けられない部分の強度は相対的に向上するので、HMDは、張出部の強度を高めることができる。
第1態様において、前記接触領域の摩擦係数が、他の領域の摩擦係数よりも大きくてもよい。この場合、着用具に対して支持部がずれにくくなるので、HMDは、表示部の状態を更に安定的に維持できる。
第1態様において、複数の前記第1リブを有し、前記複数の第1リブのそれぞれに沿って延びる平面は、互いに交差してもよい。この場合、HMDは、着用具の複数の部分のそれぞれに複数の第1リブを係合させることができる。従って、HMDは、着用具に対する支持部の位置がずれることを、複数の第1リブによってより効果的に抑制できる。
第1態様において、前記支持部は、前記固定部のうち前記第1リブが設けられた側と反対側に、第2リブを有してもよい。この場合、例えば、第2リブにベルトを引掛けて着用具に巻きつけることによって、支持部を着用具に安定的に固定できる。
第1態様において、前記本体部は、前記支持部に対して前記張出部の延びる向きを変更可能な変更部を有してもよい。この場合、HMDは、張出部の延びる向きを変更部により変更することによって、HMDの位置を容易に変更できる。
第1態様において、前記本体部は、前記張出部に設けられ、前記表示部を制御する制御基板を有してもよい。この場合、表示部を制御するために外付けされる制御機器等が不要となるので、HMDの構成をコンパクトにできる。
本発明の第2態様に係るアタッチメントは、画像を表示する表示部と、前記表示部に連結する連結部であって前記表示部の位置を調整可能な調整部を有する連結部とを、使用者の頭部に着用される着用具に装着するためのアタッチメントであって、前記着用具の一部に接触可能な略平面状の接触領域を有する固定部、及び、前記固定部から前記接触領域側に向けて、前記接触領域に沿って延びる平面と交差する第1方向に突出する第1リブを有する支持部と、前記支持部から、前記第1方向と交差する第2方向に延びる張出部を有し、前記張出部のうち前記支持部側と反対側の端部に、前記連結部のうち前記表示部が接続する側と反対側の端部が接続された本体部とを備えたことを特徴とする。第2態様によれば、第1態様と同様の効果を奏することができる。
本発明の一実施形態について、図1~図5を参照して説明する。ヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display、以下、「HMD」という。)1は、ビデオ透過型のHMDである。HMD1は、使用者Uが着用したヘッドフォンやヘッドセット等(以下、「着用具」という。)9のヘッドアーム9Aに取り付けられて使用される。HMD1は、アタッチメント2、連結部5、及び表示部8を備える。以下、図の説明の理解を助けるため、HMD1の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側を定義する。HMD1の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側は、例えば、図1の上側、下側、左斜め上側、右斜め下側、左斜め下側、及び右斜め上側にそれぞれ対応する。HMD1の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側は、それぞれ、HMD1が着用された使用者Uにとって、上側、下側、右側、左側、前側、及び、後側に対応する。図2、図3において、連結部5及び表示部8は省略されている。
<アタッチメント2>
アタッチメント2は、着用具9のヘッドアーム9Aに固定されることによって、使用者Uの頭部に固定される。アタッチメント2は、後述する連結部5及び表示部8を、着用具9から離隔した位置に保持する。アタッチメント2は、支持部2A及び本体部2Bを有する。
アタッチメント2は、着用具9のヘッドアーム9Aに固定されることによって、使用者Uの頭部に固定される。アタッチメント2は、後述する連結部5及び表示部8を、着用具9から離隔した位置に保持する。アタッチメント2は、支持部2A及び本体部2Bを有する。
支持部2Aは、ヘッドアーム9Aに直接的に支持される(図1、図4、図5参照)。図1~図3に示すように、支持部2Aは、固定部21、第1リブ22A、22B(図2、図3参照)、及び第2リブ23A(図1、図2参照)、23Bを有する。固定部21は、基部21A及び弾性部材21B(図3参照)により構成される。基部21Aは、正方向の板状を有し、左右方向と直交する。図3に示すように、弾性部材21Bは、基部21Aよりも小さい正方形の板状を有し、左右方向と直交する。弾性部材21Bは、弾性を有する材料(例えは、ゴム等)により構成され、弾性変形可能である。弾性部材21Bの右側面は、基部21Aの左側面に接着剤等で接着される。弾性部材21Bの左側面に対応する平面領域を、「接触領域211」といい、接触領域211に沿って延びる仮想平面を、「仮想接触平面」という。接触領域211には両面テープが貼付される。このため、接触領域211のすべり摩擦係数は、他の領域のすべり摩擦係数よりも大きい。接触領域211は、支持部2Aがヘッドアーム9Aに支持された状態で、ヘッドアーム9Aに接触し、両面テープにより貼付される。
図2、図3に示すように、第1リブ22A、22Bは、それぞれ、固定部21の基部21Aの左側面に設けられる。第1リブ22A、22Bは、それぞれ板状の突起である。第1リブ22Aは、固定部21の基部21Aの上端部且つ前後方向中央よりも前側から左方向に延びる。第1リブ22Bは、固定部21の基部21Aの後端部且つ上下方向中央よりも下側から左方向に延びる。以下、第1リブ22A、22Bを総称して、「第1リブ22」という。第1リブ22の延びる方向は、基部21Aに対して弾性部材21B(図3参照)の接触領域211(図3参照)側に対応し、仮想接触平面に対して直交する。以下、第1リブ22が突出する方向(左方向)を、「第1方向D1」(図2参照)という。第1リブ22Aの上側面及び下側面は、それぞれ上下方向と直交する。第1リブ22Bの前側面及び後側面は、それぞれ前後方向と直交する。このため、第1リブ22Aに沿って延びる仮想平面と、第1リブ22Bに沿って延びる仮想平面とは、互いに直交する。
図2に示すように、第2リブ23A、23Bは、それぞれ、固定部21の基部21Aのうち第1リブ22が設けられる左側面と反対の右側面に設けられる。第2リブ23A、23Bは、それぞれ、屈曲した板状の突起である。第2リブ23Aは、固定部21の基部21Aの前端部且つ上下方向中央から右方向に延び、後側に曲折して後方向に延びる。第2リブ23Bは、固定部21の基部21Aの後端部且つ上下方向中央から右方向に延び、前側に曲折して前方向に延びる。以下、第2リブ23A、23Bを総称して、「第2リブ23」という。
図1~図3に示すように、本体部2Bは、支持部2Aの固定部21の下端部に保持される。本体部2Bは、接続部26及び張出部27を有する。接続部26は、前後方向に長い長方形の板状を有し、左右方向と直交する。接続部26の上端部は、支持部2Aの固定部21の下端部に接続する。接続部26の厚さは、固定部21の厚さよりも大きい。このため、接続部26の上端部には、固定部21との厚さの相違に応じた段差が形成される。
張出部27は、細長い板状を有する。張出部27の後端部は、接続部26の前端部に接続する。張出部27は、接続部26と接続する側、言い換えれば、接続部26の接続対象である支持部2A側の端部から、反対側の端部に向けて、前方向に対して左側且つ上側に傾斜した向きに延びる。以下、張出部27に沿って延びる方向であって、支持部2A側の端部から反対側の端部に向けて延びる方向を、「第2方向D2」(図2、図3参照)という。図4に示すように、第2方向D2は、第1リブ22が突出する方向である第1方向D1と交差する。第1方向D1と第2方向D2とのなす角度θ1は、例えば約60度であり、鋭角となる。図5に示すように、第2方向D2は、支持部2Aに対して本体部2Bが接続する側(下側)と反対側(上側)に向けて延びる方向である上方向(以下、「第3方向D3」という。)と交差する。第2方向D2と第3方向D3とのなす角度θ2は、例えば約80度であり、鋭角となる。図1、図4、図5に示すように、張出部27のうち支持部2A側と反対側の端部には、後述する連結部5が接続される。
図1、図2に示すように、張出部27の右側面に箱状の筐体29が設けられる。筐体29の中に、制御基板29Aが収容される。制御基板29Aには、後述する表示部8を制御するためのデバイス(CPU、ドライバIC等)が実装される。図1に示すように、制御基板29Aにケーブル83が接続される。ケーブル83は、筐体29の内部から外側に延び、後述する表示部8に接続される。
図3に示すように、本体部2Bの左側面には、接続部26及び張出部27に亘って溝28が設けられる。溝28は、接続部26の左側面に設けられた溝28A、28B、28C及び、張出部27の左側面に設けられた溝28D、溝28E、溝28Fを有する。溝28A~28Cは、それぞれ、接続部26の前端部と後端部との間に亘って前後方向に延びる。溝28A~28Cは、この順番で上下方向に配列され、前後方向に沿って並走する。溝28D~28Fは、この順番で上下方向に配列され、張出部27の前端部と後端部との間に亘って第2方向と並行に延びる。溝28Aの前端部と溝28Dの後端部、溝28Bの前端部と溝28Eの後端部、及び、溝28Cの前端部と溝28Fの後端部は、それぞれ、接続部26と張出部27との境界部分で接続する。溝28Aと溝28D、溝28Bと溝28E、及び、溝28Cと溝28Fは、それぞれ一体となって、本体部2Bの前端部と後端部との間に亘って延びる。
<連結部5>
図1に示すように、連結部5は、後述する表示部8とアタッチメント2とを連結する。連結部5は、アーム51、ボールジョイント52、53を有する。例えばアーム51は棒状であり、表示部8とアタッチメント2との間に亘って延びる。アーム51は、樹脂や金属などで構成される。アーム51の一端部は、後述するボールジョイント52を介してアタッチメント2に接続される。アーム51の他端部は、後述するボールジョイント53を介して表示部8に接続される。
図1に示すように、連結部5は、後述する表示部8とアタッチメント2とを連結する。連結部5は、アーム51、ボールジョイント52、53を有する。例えばアーム51は棒状であり、表示部8とアタッチメント2との間に亘って延びる。アーム51は、樹脂や金属などで構成される。アーム51の一端部は、後述するボールジョイント52を介してアタッチメント2に接続される。アーム51の他端部は、後述するボールジョイント53を介して表示部8に接続される。
図4に示すように、ボールジョイント52は、ボールスタッド52A及びソケット52Bを備える。ボールスタッド52Aは、アーム51の一端部から延びる。ソケット52Bは、張出部27のうち支持部2A側と反対側の端部の右側に接続される。ソケット52Bは、ボールスタッド52Aの先端に設けられた非図示の球体部を摺動可能に支持する。球体部がソケット52Bに対して摺動することによって、ボールジョイント52は、アタッチメント2とアーム51とを回転可能に連結する。
ボールジョイント53は、ボールスタッド53A及びソケット53Bを備える。ボールスタッド53Aは、アーム51の他端部から延びる。ソケット53Bは、後述する表示部8に接続される。ソケット53Bは、ボールスタッド53Aの先端に設けられた非図示の球体部を摺動可能に支持する。球体部がソケット53Bに対して摺動することによって、ボールジョイント53は、表示部8とアーム51とを回転可能に連結する。
アーム51、ボールジョイント52、53は、表示部8とアタッチメント2との間に介在する。ボールジョイント52、53は、アタッチメント2に対する表示部8の位置を、それぞれの回転方向に調整可能である。以下、ボールジョイント52、53を総称して「調整部54」という。アーム51及び調整部54は、アタッチメント2に対する表示部8の位置を調整することによって、使用者Uの左眼に対する表示部8の位置を調整できる。
<表示部8>
図1に示すように、表示部8は筐体81を備える。筐体81は中空箱状である。筐体81の後端部に、矩形状の開口が設けられる。開口は、透明の板状部材で覆われる。筐体81の内部に、液晶パネル82が収容される。液晶パネル82の後面に、画像が表示される表示領域が設けられる。液晶パネル82には、制御基板29Aから延びるケーブル83が接続される。液晶パネル82は、制御基板29Aから出力される画像信号に基づき、表示領域に画像を表示させる。液晶パネル82の表示領域に表示された画像の光は、筐体81の開口に向けて出射される。画像の光は、筐体81の開口を通過し、更に、透明の板状部材を後側に透過する。画像の光は、筐体81から外部に出射される。
図1に示すように、表示部8は筐体81を備える。筐体81は中空箱状である。筐体81の後端部に、矩形状の開口が設けられる。開口は、透明の板状部材で覆われる。筐体81の内部に、液晶パネル82が収容される。液晶パネル82の後面に、画像が表示される表示領域が設けられる。液晶パネル82には、制御基板29Aから延びるケーブル83が接続される。液晶パネル82は、制御基板29Aから出力される画像信号に基づき、表示領域に画像を表示させる。液晶パネル82の表示領域に表示された画像の光は、筐体81の開口に向けて出射される。画像の光は、筐体81の開口を通過し、更に、透明の板状部材を後側に透過する。画像の光は、筐体81から外部に出射される。
<HMD1の使用方法>
図1に示すように、着用具9のヘッドアーム9Aの両端部には、頭部に対するずれを防止する為のずれ防止部材9Bが設けられる。ずれ防止部材9Bは、ヘッドアーム9Aの外側面に対して外側に突出する。HMD1は、右側(使用者Uから見て左側)のずれ防止部材9Bの右側面にアタッチメント2の支持部2Aが対向するように配置される。このとき、ずれ防止部材9Bの上端部に第1リブ22Aが上側から接触し、ずれ防止部材9Bの後端部に第1リブ22B(図2参照)が後側から接触する。又、固定部21の左側に設けられた弾性部材21B(図3参照)は、ずれ防止部材9Bの右側面に右側から接触し、接触領域211(図3参照)はずれ防止部材9Bに密着する。接触領域211に貼付された両面テープにより、支持部2Aはずれ防止部材9Bに貼付される。
図1に示すように、着用具9のヘッドアーム9Aの両端部には、頭部に対するずれを防止する為のずれ防止部材9Bが設けられる。ずれ防止部材9Bは、ヘッドアーム9Aの外側面に対して外側に突出する。HMD1は、右側(使用者Uから見て左側)のずれ防止部材9Bの右側面にアタッチメント2の支持部2Aが対向するように配置される。このとき、ずれ防止部材9Bの上端部に第1リブ22Aが上側から接触し、ずれ防止部材9Bの後端部に第1リブ22B(図2参照)が後側から接触する。又、固定部21の左側に設けられた弾性部材21B(図3参照)は、ずれ防止部材9Bの右側面に右側から接触し、接触領域211(図3参照)はずれ防止部材9Bに密着する。接触領域211に貼付された両面テープにより、支持部2Aはずれ防止部材9Bに貼付される。
図1、図5に示すように、延伸方向に並んだ複数の孔7Aを有するゴム製のベルト7が装着される。ベルト7は、支持部2A及びヘッドアーム9Aに対して周囲から巻き付けられる。ベルト7の複数の孔7Aに、第2リブ23A、23Bが通される。ベルト7の弾性力によって、ヘッドアーム9Aに支持部2Aが押し付けられる。これによって、支持部2Aはヘッドアーム9Aに保持される。アタッチメント2の張出部27は、使用者Uの顔に沿って左斜め前方向に延び(図4参照)、且つ、前方に対して斜め上側に傾斜した方向に延びた状態(図5に参照)となる。
図1に示すように、使用者Uは表示部8を持ち、筐体81の後端部の開口が使用者の左眼の前側に対向して配置されるように、表示部8の位置を調節する。ボールジョイント52、53が自在に回動するため、使用者Uは表示部8を容易に移動させることができる。表示部8の液晶パネルに82に画像が表示される。表示された画像に基づく画像光は、筐体81の開口を介して出射され、使用者Uの左眼に進入する。これによって、使用者Uは、画像を認識できる。
<本実施形態の主たる作用、効果>
HMD1は、アタッチメント2の支持部2Aが着用具9のヘッドアーム9Aに固定された状態で、使用者Uの左眼の前に表示部8を配置させることができる。この場合、アタッチメント2の本体部2B及び連結部5を介して表示部8が着用具9に接続されることになるので、HMD1は、着用具9から離れた位置であっても表示部8を適切に配置させることができる。更に、連結部5に設けられた調整部54(ボールジョイント52、53)により表示部8の位置が回転方向に調整可能となるので、使用者Uは、左眼の前に対する表示部8の位置を容易に調整できる。
HMD1は、アタッチメント2の支持部2Aが着用具9のヘッドアーム9Aに固定された状態で、使用者Uの左眼の前に表示部8を配置させることができる。この場合、アタッチメント2の本体部2B及び連結部5を介して表示部8が着用具9に接続されることになるので、HMD1は、着用具9から離れた位置であっても表示部8を適切に配置させることができる。更に、連結部5に設けられた調整部54(ボールジョイント52、53)により表示部8の位置が回転方向に調整可能となるので、使用者Uは、左眼の前に対する表示部8の位置を容易に調整できる。
表示部8に対して下向きに重力が作用したり、使用者Uが表示部8の位置を変更する場合において表示部8に力が作用したりすることに応じ、着用具9に対して支持部2Aが移動しようとする。これに対し、HMD1では、支持部2Aに設けられた第1リブ22A、22Bが着用具9のずれ防止部材9Bの端部に接触し、着用具9に対する支持部2Aの移動を規制する。従って、HMD1では、着用具9に対して支持部2Aが移動し難くなる。なお、第1リブ22A、22Bは、着用具9に突出部分があれば、その形状に関わらず端部に容易に接触し、移動抑制の機能を発揮できる。このためHMD1は、着用具9の構成等に関わらず、使用者Uの左眼の前に配置させた表示部8の状態を安定的に維持できる。
特にHMD1において、着用具9に対する表示部8の位置は、ボールジョイント52、53によって回動方向に調整可能となる。この場合、位置調整のために表示部8を回動させる際、回転モーメントの力がかかるので、着用具9に対して支持部2Aが外れやすいという問題点がある。しかし、HMD1では、支持部2Aに設けられた第1リブ22A、22Bが着用具9のずれ防止部材9Bの端部にそれぞれ接触し、着用具9に対して支持部2Aが回転することを規制できる。従って、HMD1では、使用者Uが表示部8の位置を調整する操作を行った場合でも、着用具9に対して支持部2Aが回転する可能性を軽減できる。
アタッチメント2において、支持部2Aの固定部21は弾性部材21Bを有する。支持部2Aのうちヘッドアーム9Aに接触する接触領域211は、弾性部材21Bにより形成される。このため、例えばヘッドアーム9Aのうちアタッチメント2が接続される位置に凹凸が形成されている場合、接触領域211を形成する弾性部材21Bは、この凹凸に応じて変形する。これにより、支持部2Aは着用具9に密着する。従って、HMD1は、着用具9に対して支持部2Aの位置がずれることを更に効果的に抑制できる。このためHMD1は、使用者Uの左眼の前に配置された表示部8の状態を、更に安定的に維持できる。
第1リブ22の突出方向である第1方向D1は、着用具9を着用した使用者U側に向けて延びる。ここで、張出部27の延びる方向である第2方向D2と第1方向D1とのなす角度θ1は、鋭角であり、より詳細には、約60度である。これによって、支持部2Aから延びる張出部27の延伸方向を使用者Uに近接させ、使用者Uの近くに張出部27を配置させることができる。これにより、HMD1は、連結部5を介して張出部27に接続する表示部8を、使用者Uの左眼の前に容易に近接させることができる。又、使用者Uの近くに張出部27を配置させることによってアーム51を短くできるため、使用者Uの頭が移動したときに調整部54に作用する力の大きさを軽減できる。この場合、頭部の移動に応じた表示部8の揺れの程度を抑制できるので、表示部8の揺れに応じた力によってアーム51が調整部54に対してずれる可能性を軽減できる。
張出部27の延びる方向である第2方向D2と第3方向(上方向)との間のなす角度θ2は鋭角であり、より詳細には、約80度である。この場合、張出部27は、支持部2Aの下端部に接続した接続部26から、斜め上側に向けて延びる。又、使用者Uの左眼の前に表示部8を配置させた状態で、連結部5のアーム51は、張出部27から斜め下側に向けて延びた状態になる。つまり、アーム51は、使用者Uの視界に対して上側から下方に向けて延び、左眼の前に表示部8を保持する。なお、人間の視界は、水平方向に対して下側の領域の方が、上側の領域に比べて面積が大きい。つまり、使用者Uの眼前に対して下側から上方に向けてアーム51が延びる場合と比べて、上側から下方に向けてアーム51が延びる場合の方が、アーム51によって遮られる視界の領域を小さくできる。このため、HMD1は、使用者Uの視界を良好に維持しつつ、左眼の前に表示部8を保持できる。
張出部27には、第2方向D2に沿って延び且つ互いに並走する溝28D~27Fが設けられる。この場合、HMD1は、アタッチメント2の成型時において張出部27が変形することを、溝28D~28Fによって抑制できる。又、張出部27のうち溝28D~28Fが設けられない部分の強度は相対的に向上するので、HMD1は、張出部27の強度を高めることができる。
弾性部材21Bの接触領域211には、両面テープが貼付される。接触領域211のすべり摩擦係数は、他の領域のすべり摩擦係数よりも大きい。この場合、着用具9に対して支持部2Aがずれにくくなるので、HMD1は、表示部8の状態を更に安定的に維持できる。
支持部2Aは、複数の第1リブ(第1リブ22A、22B)を有する。第1リブ22Aは、上下方向と直交する平面に沿って延び、着用具9のヘッドアーム9Aのうちずれ防止部材9Bの上端部に接触する。第1リブ22Bは、前後方向と直交する平面に沿って延び、ずれ防止部材9Bの後端部に接触する。この場合、HMD1は、ヘッドアーム9Aに対して支持部2Aが回転して位置がずれることを、第1リブ22A、22Bによってより効果的に抑制できる。
支持部2Aは、固定部21のうち第1リブ22が設けられた側と反対側に、第2リブ23を有する。この場合、第2リブ23にベルト7を引掛けて安定化させることができるので、着用具9にベルト7を巻きつけることで支持部2Aをヘッドアーム9Aに安定的に固定できる。
本体部2Bは、張出部27に設けられた制御基板29Aを有する。制御基板29Aには、表示部8の液晶パネル82を制御するCPUが少なくとも実装される。この場合、HMD1は、液晶パネル82を制御する外付けのコントロールボックス等が不要になる。このため、HMD1の構成をコンパクトにでき、使用者Uの利便性を高めることができる。又、制御基板29Aは張出部27に固定されるため、制御基板29Aを設けるための場所を新たに確保する必要がない。このため、HMD1自体の大きさを小型化できる。更に、表示部8に対して近接した位置に制御基板29Aを配置させることができるので、ケーブル83の長さを短くできる。従って、使用者Uによる操作時にケーブル83が邪魔になる可能性を軽減できる。
HMD1は、ヘッドアーム9Aのうち使用者Uと対向する内側面と反対側の外側面に支持部2Aが支持されることにより、着用具9に固定される。この場合、HMD1からヘッドアーム9Aに対して力が作用する外側面と、使用者Uに対してヘッドアーム9Aが接触する内側面とで力のバランスをとることができる。この場合、HMD1の状態を更に安定的に維持できる。
<変形例>
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。HMD1の表示部8は、ハーフミラーを有する構成であってもよい。例えば、表示部8の液晶パネル82は、画像の光を左側に出射してもよい。表示部8の筐体の左端部に設けられたハーフミラーは、入射した画像の光を後側に反射させ、使用者Uの左眼に導いてもよい。又、ハーフミラーは、前側の外界光を後側に透過させ、使用者Uの左眼に導いてもよい。HMD1が装着される対象は、着用具9のヘッドアーム9Aに限定されない。例えば、HMD1は、使用者の頭部に装着される専用の治具に取り付けられてもよい。調整部54は、ボールジョイント52、53の何れか一方のみ有していてもよい。調整部54は、ボールジョイント52、53以外の機構(例えば、ラバーマウント、ヒンジ等)によって、アタッチメント2に対する表示部8の位置を回転方向に調整してもよい。更に、調整部54は、アタッチメント2に対する表示部8の位置を回転方向に調整する場合に限らず、直線方向に調整してもよい。このような調整部54として、スライダが用いられてもよい。液晶パネル82の代わりに、Digital Mirror Device(DMD)、有機EL等の二次元表示装置が用いられて
もよい。更に、2次元的に走査された光をユーザの網膜上に投影する網膜走査型の投影装置(Retinal Scanning Display)が用いられてもよい。
本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。HMD1の表示部8は、ハーフミラーを有する構成であってもよい。例えば、表示部8の液晶パネル82は、画像の光を左側に出射してもよい。表示部8の筐体の左端部に設けられたハーフミラーは、入射した画像の光を後側に反射させ、使用者Uの左眼に導いてもよい。又、ハーフミラーは、前側の外界光を後側に透過させ、使用者Uの左眼に導いてもよい。HMD1が装着される対象は、着用具9のヘッドアーム9Aに限定されない。例えば、HMD1は、使用者の頭部に装着される専用の治具に取り付けられてもよい。調整部54は、ボールジョイント52、53の何れか一方のみ有していてもよい。調整部54は、ボールジョイント52、53以外の機構(例えば、ラバーマウント、ヒンジ等)によって、アタッチメント2に対する表示部8の位置を回転方向に調整してもよい。更に、調整部54は、アタッチメント2に対する表示部8の位置を回転方向に調整する場合に限らず、直線方向に調整してもよい。このような調整部54として、スライダが用いられてもよい。液晶パネル82の代わりに、Digital Mirror Device(DMD)、有機EL等の二次元表示装置が用いられて
もよい。更に、2次元的に走査された光をユーザの網膜上に投影する網膜走査型の投影装置(Retinal Scanning Display)が用いられてもよい。
アタッチメント2の固定部21全体が弾性部材により形成されていてもよい。一方、固定部21は基部21Aのみ有し、弾性部材21Bを有さなくてもよい。つまり、接触領域211は、弾性を有さない基部21Aにより形成されていてもよい。例えば、接触領域2111は、塑性を有する基部21Aにより形成されていてもよい。
張出部27の延びる方向(第2方向D2)と、第1リブ22の突出方向(第1方向D1)とのなす角度θ1の具体例(約60度)は一例であり、他の角度でもよいことは言うまでもない。角度θ1は直角であってもよい。この場合、張出部27は、接続部26から前方向に延びることになるので、着用具9と表示部8とをより大きく離隔させることができる。更に、角度θ1は鈍角であってもよい。この場合、張出部27は、使用者Uの顔から離隔する向きに延びることになるので、使用者Uの顔に張出部27が接触する可能性を軽減できる。
張出部27の延びる方向(第2方向D2)と上方向(第3方向D3)とのなす角度θ2の具体例(約80度)は一例であり、他の角度でもよいことは言うまでもない。角度θ2は直角であってもよい。この場合、張出部27は、接続部26から前方向に延びることになるので、例えば、使用者Uが鍔付きの帽子を着用している場合に、張出部27が鍔に接触する可能性を軽減できる。更に、角度θ2は鈍角であってもよい。この場合、使用者Uの左眼の前に表示部8を配置させるために必要となるアーム51の長さを短くできる。この場合、使用者Uの頭が移動したときに調整部54に作用する力の大きさを軽減できるので、表示部8の揺れに応じた力によってアーム51が調整部54に対してずれる可能性を軽減できる。
張出部27に設けられる溝28D~28Fは、第2方向D2に対して傾斜する方向(例えば、第2方向D2に対して上側又は下側に傾斜した方向)に沿って設けられてもよい。張出部27に溝28D~28Fは設けられなくてもよい。
接触領域211には、両面テープが貼付される代わりに、接触領域211の摩擦係数が他の領域の摩擦係数よりも大きくなるような材質加工及び表面加工が施されてもよい。又は、摩擦係数が大きくなるようなコーティングがされたシートが、接触領域211に貼付されてもよい。この場合でも、着用具9に対して支持部2Aをずれにくくできる。
第1リブ22の総数(2つ)、形状(板状)、及び配置(固定部21の上端部、及び、後端部)は、上記実施形態に限定されず、様々な形態に変更可能であることは言うまでもない。例えば第1リブ22において、ヘッドアーム9Aに接触する面が湾曲していてもよい。第1リブ22は、円筒状のボスであってもよい。支持部2Aは、第1リブ22A、22Bの何れか一方のみ有していてもよい。第1リブ22は、ヘッドアーム9Aの凹部に係合する凸状を有していてもよい。第2リブ23の総数(2つ)、形状(屈曲した板状)、及び配置(固定部21の前後両端部)は、上記実施形態に限定されず、様々な形態に変更可能であることは言うまでもない。例えば支持部2Aは、第2リブ23A、23Bの何れか一方のみ有していてもよい。一方、支持部2Aは第2リブ23を有していなくてもよい。
本体部2Bの筐体29及び制御基板29Aは、張出部27の左側面に設けられてもよいし、張出部27の左右両側面に設けられてもよい。制御基板29AのCPUの制御対象は、表示部8の液晶パネル82に限定されず、他の装置であってもよい。例えば、制御基板29Aには、PCと無線通信を行う機能を実現するためのモジュールが実装されていてもよい。制御基板29Aは、PCから受信したデータに基づき、液晶パネル82に画像を表示させてもよい。
図6を参照し、変形例におけるHMD1Aについて説明する。HMD1(図1~図5参照)と異なる点は、軸部31A、回転部31B、蝶番32が新たに設けられる点である。その他の構成は、HMD1と同一である。以下では、HMD1と同一構成について同一符号を付し、説明を省略する。
HMD1Aにおいて、本体部2Bの接続部26に対して右側に、接続部26に対して回転可能な板状の回転部31Bが設けられる。回転部31Bの後端部は湾曲する。回転部31Bは、接続部26から右側に突出る円柱状の軸部31Aに回動可能に支持される。回転部31Bの前端部に、蝶番32を介して張出部27が接続される。蝶番32の回転軸は、上下方向に延びる。
図6(A)に示すように、回転部31Bが軸部31Aを中心として回転することに応じ、回転部31Bに接続する張出部27も回転する。この場合、張出部27に沿って延びる第2方向D2は、斜め上側に延びる方向と、斜め下側に延びる方向との間で変更される(矢印Y1参照)。又、図6(B)に示すように、蝶番32が上下方向に延びる軸を中心として回転することに応じ、張出部27も回転する。この場合、張出部27に沿って延びる第2方向D2は、斜め右側に延びる方向と、斜め左側に延びる方向との間で変更される(矢印Y2参照)。なお、軸部31A、回転部31B、及び蝶番32は、本発明の「変更部」に対応する。
以上のように、HMD1は、軸部31A、回転部31B、及び蝶番32によって、張出部27に沿って延びる第2方向D2の向きを変更できる。この場合、使用者Uは、ボールジョイント52、53の状態を維持しつつ表示部8の位置を容易に変更できる。
1、1A :HMD
2 :アタッチメント
2A :支持部
2B :本体部
5 :連結部
8 :表示部
9 :着用具
21 :固定部
21B :弾性部材
22、22A、22B :第1リブ
23、23A、23B :第2リブ
26 :接続部
27 :張出部
28 :溝
29A :制御基板
31A :軸部
31B :回転部
32 :蝶番
51 :アーム
52 :ボールジョイント
53 :ボールジョイント
54 :調整部
211 :接触領域
D1 :第1方向
D2 :第2方向
2 :アタッチメント
2A :支持部
2B :本体部
5 :連結部
8 :表示部
9 :着用具
21 :固定部
21B :弾性部材
22、22A、22B :第1リブ
23、23A、23B :第2リブ
26 :接続部
27 :張出部
28 :溝
29A :制御基板
31A :軸部
31B :回転部
32 :蝶番
51 :アーム
52 :ボールジョイント
53 :ボールジョイント
54 :調整部
211 :接触領域
D1 :第1方向
D2 :第2方向
Claims (11)
- 使用者の頭部に着用される着用具に固定されるアタッチメントと、
画像を表示する表示部と、
前記アタッチメントと前記表示部とを連結する連結部であって、前記アタッチメントと前記表示部との間に亘って延びるアーム、及び、前記アタッチメントに対する前記表示部の位置を調整可能な調整部を有する連結部と
を備えたヘッドマウントディスプレイであって、
前記アタッチメントは、
前記着用具の一部に接触可能な面である接触領域を有する固定部、及び、前記固定部から前記接触領域側に向けて、前記接触領域に沿って延びる平面と交差する第1方向に突出する第1リブを有する支持部と、
前記支持部に対して前記第1方向と交差する第2方向に延びる張出部を有し、前記張出部のうち前記支持部側と反対側の端部に前記連結部が接続された本体部と
を有することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 - 前記接触領域は、弾性部材により形成されたことを特徴とする請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記第1方向と前記第2方向とのなす角度が鋭角となることを特徴とする請求項1又は2に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記本体部は、前記支持部のうち所定方向の第1側の端部に接続し、
前記所定方向のうち、前記第1側と反対の第2側に向かう方向と前記第2方向との間のなす角度が鋭角となることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 前記第2方向に沿って延び且つ互いに並走する複数の溝が、前記張出部に設けられたことを特徴とする請求項1から4の何れかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記接触領域の摩擦係数が、他の領域の摩擦係数よりも大きいことを特徴とする請求項1から5の何れかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 複数の前記第1リブを有し、
前記複数の第1リブのそれぞれに沿って延びる平面は、互いに交差することを特徴とする請求項1から6の何れかに記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 前記支持部は、
前記固定部のうち前記第1リブが設けられた側と反対側に、第2リブを有することを特徴とする請求項1から7の何れかに記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 前記本体部は、
前記支持部に対して前記張出部の延びる向きを変更可能な変更部を有することを特徴とする請求項1から8の何れかに記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 前記本体部は、
前記張出部に設けられ、前記表示部を制御する制御基板を有することを特徴とする請求項1から9の何れかに記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 画像を表示する表示部と、前記表示部に連結する連結部であって前記表示部の位置を、回転方向に調整可能な調整部を有する連結部とを、使用者の頭部に着用される着用具に装着するためのアタッチメントであって、
前記着用具の一部に接触可能な面である接触領域を有する固定部、及び、前記固定部から前記接触領域側に向けて、前記接触領域に沿って延びる平面と交差する第1方向に突出する第1リブを有する支持部と、
前記支持部から、前記第1方向と交差する第2方向に延びる張出部を有し、前記張出部のうち前記支持部側と反対側の端部に、前記連結部のうち前記表示部が接続する側と反対側の端部が接続された本体部と
を備えたことを特徴とするアタッチメント。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017-226802 | 2017-11-27 | ||
JP2017226802A JP6773010B2 (ja) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | ヘッドマウントディスプレイ及びアタッチメント |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2019102943A1 true WO2019102943A1 (ja) | 2019-05-31 |
Family
ID=66631865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2018/042442 WO2019102943A1 (ja) | 2017-11-27 | 2018-11-16 | ヘッドマウントディスプレイ及びアタッチメント |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6773010B2 (ja) |
WO (1) | WO2019102943A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010226680A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Olympus Corp | 眼鏡装着型画像表示装置 |
JP2017022668A (ja) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | コニカミノルタ株式会社 | ウェアラブルディスプレイ |
JP2017122794A (ja) * | 2016-01-06 | 2017-07-13 | ブラザー工業株式会社 | ヘッドマウントディスプレイ |
-
2017
- 2017-11-27 JP JP2017226802A patent/JP6773010B2/ja active Active
-
2018
- 2018-11-16 WO PCT/JP2018/042442 patent/WO2019102943A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010226680A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Olympus Corp | 眼鏡装着型画像表示装置 |
JP2017022668A (ja) * | 2015-07-15 | 2017-01-26 | コニカミノルタ株式会社 | ウェアラブルディスプレイ |
JP2017122794A (ja) * | 2016-01-06 | 2017-07-13 | ブラザー工業株式会社 | ヘッドマウントディスプレイ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6773010B2 (ja) | 2020-10-21 |
JP2019097104A (ja) | 2019-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101977433B1 (ko) | 입력 및 출력 구조들을 구비한 웨어러블 디바이스 | |
US10705345B2 (en) | Head-mounted display, image display unit, and mounting member | |
US9075249B2 (en) | Eyeglass frame with input and output functionality | |
US8378925B2 (en) | Video display device | |
KR20140111693A (ko) | 입출력 구조를 가진 웨어러블 디바이스 어셈블리 | |
JP2015526750A5 (ja) | ||
JP6281455B2 (ja) | ヘッドマウントディスプレイ | |
JP2004080679A (ja) | 頭部装着型画像表示装置 | |
US20170090200A1 (en) | Display device and head mounted display | |
US20210132398A1 (en) | Head-mounted display | |
US20200371365A1 (en) | Wearable display device | |
JP4010909B2 (ja) | 頭部装着型画像表示装置 | |
JP7080953B2 (ja) | ヘッドマウントディスプレイ装置 | |
JP2013175947A (ja) | 頭部装着装置 | |
JP2018160867A (ja) | ヘッドマウントディスプレイ | |
WO2019102943A1 (ja) | ヘッドマウントディスプレイ及びアタッチメント | |
JP6780562B2 (ja) | ヘッドマウントディスプレイ | |
JP6195126B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP6428808B2 (ja) | ヘッドマウントディスプレイ | |
WO2018179509A1 (ja) | ヘッドマウントディスプレイ | |
JP6281454B2 (ja) | ヘッドマウントディスプレイおよび画像表示ユニット | |
JP6164231B2 (ja) | ヘッドマウントディスプレイ及び画像表示装置 | |
JP2007251308A (ja) | ヘッドマウントディスプレイ | |
US9606358B1 (en) | Wearable device with input and output structures | |
JP6229624B2 (ja) | ヘッドマウントディスプレイおよび装着具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 18880114 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 18880114 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |