WO2020195521A1 - ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents

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user
head
mounted display
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山本 靖利
俊宏 坂爪
弘康 牧野
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
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    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
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    • G02B27/0179Display position adjusting means not related to the information to be displayed
    • G02B2027/0181Adaptation to the pilot/driver

Definitions

  • This disclosure relates to a head-mounted display.
  • a head-mounted display that provides a user with an image related to virtual reality (VR) or augmented reality (AR) is known.
  • the head-mounted display is attached to the user's head so as to cover the user's eyes, and provides the user with an image related to virtual reality or augmented reality through an image display unit arranged in front of the user's eyes.
  • An attachment that is in close contact with the user's face so that the user can see at least the front, and a fixture that is attached to the attachment and is attached to the attachment to fix the attachment to the user's head while maintaining the state of close contact with the user's face.
  • headgear including A display unit that has a video display unit that displays video and is removable from the attachment. It has a lock mechanism provided on at least one of the attachment and the display unit, and the display unit is detachably fixed to the attachment.
  • a head-mounted display is provided in which the attachment and the display unit are configured to engage with each other in the front-back direction of the user.
  • a perspective view of a head-mounted display according to an embodiment of the present disclosure is exploded perspective view of a head-mounted display with the display unit separated.
  • Perspective view of display unit and attachment Side view of display unit and attachment Top view of display unit and attachment
  • the head-mounted display according to the embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a head-mounted display according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a side view of the head-mounted display.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the head-mounted display.
  • the XYZ coordinate system shown in the figure is for facilitating the understanding of the embodiment, and does not limit the embodiment.
  • the X-axis direction is the front-back direction of the user who wears and uses the head-mounted display
  • the Y-axis direction is the left-right direction
  • the Z-axis direction is the up-down direction.
  • the head-mounted display 10 generally includes a headgear 16 including an attachment 12 that is in close contact with the user's face and a fixture 14 for fixing the attachment 12 to the user's head, and the headgear thereof.
  • a display unit 18 that can be attached to and detached from the attachment 12 of 16 is provided.
  • the attachment 12 of the headgear 16 functions as a bracket for attaching the display unit 18 to the user's head.
  • FIG. 4 is a perspective view of the display unit and the attachment. Further, FIG. 5 is a side view of the display unit and the attachment. FIG. 6 is a top view of the display unit and the attachment.
  • the attachment 12 of the headgear 16 is a device that is in close contact with the user's face, particularly around the eyes, so that the user can see at least the front.
  • the attachment 12 is in the shape of goggles in which through holes 12a are formed in front of each of the user's eyes.
  • the attachment 12 is made of a washable material for a reason described later.
  • the attachment 12 includes a nose pad 12b placed on the user's nose in order to position the user's face. The nose pad 12b positions the attachment 12 with respect to the user's face in the left-right direction (Y-axis direction) and the up-down direction (Z-axis direction).
  • the attachment 12 is a convex portion 12c that curves convexly toward the front of the user in the vertical direction (Z-axis direction) of the user.
  • the convex portion 12c of the attachment 12 has an arc shape. The reason for providing such a convex portion will be described later.
  • the fixture 14 of the headgear 16 is a device that is attached to the attachment 12 and for fixing the attachment 12 to the user's head while maintaining a state of close contact with the user's face.
  • the fixture 14 includes a first stretchable belt 14a extending from one end to the other end in the left-right direction (Y-axis direction) of the attachment 12, and a first from the upper end of the attachment 12. It is composed of a second stretchable belt 14b extending toward the central portion of the belt 14a.
  • the fixture 14 is also made of a washable material like the attachment 12, although the reason will be described later. With such a fixture 14, the attachment 12 is fixed to the user's head in close contact with the user's face.
  • the head-mounted display 10 When the head-mounted display 10 is used for an attraction in which the user's head repeatedly moves up and down, for example, when the head-mounted display 10 is attached to a user who rides in a moving housing such as a roller coaster, the head-mounted display 10
  • the headgear 16 preferably includes a headpad unit 20 as in the present embodiment.
  • the head pad unit 20 includes a front pad 20a that comes into contact with the user's forehead and a rear pad 20b that comes into contact with the back of the user's head, and the rear pad 20b is configured to be accessible and separated from the front pad 20a. Further, the front pad 20a is rotatably attached to the attachment 12. Specifically, as shown in FIG. 4, the head pad unit 20 is attached to the attachment 12 so as to be rotatable with respect to the support shaft 12d extending in the left-right direction (Y-axis direction). By sandwiching the user's head in the front-rear direction between the front pad 20a and the rear pad 20b, it is possible to prevent the attachment 12 with the display unit 18 attached from being displaced during the attraction.
  • the head pad unit 20 is also made of a washable material, like the attachment 12 and the fixture 14.
  • the display unit 18 is substantially the main body of the head-mounted display 10, and includes a housing 18a that can be attached to and detached from the attachment 12 of the headgear 16. Further, as shown in FIG. 2, the display unit 18 has an image display unit 18b such as a liquid crystal display that displays an image in the housing 18a. Further, the display unit 18 includes a lens (not shown) arranged between the image display unit 18b and the attachment 12. When the display unit 18 is attached to the attachment 12, the lens and the image display unit 18b are arranged in front of the eyes of the user who wears the attachment 12. As a result, the image displayed on the image display unit 18b is provided to the user via the lens.
  • the housing 18a of the display unit 18 is located on the rear side, that is, on the attachment 12 side in the vertical direction (Z-axis direction) of the user.
  • a concave portion 18c that engages with the convex portion 12c is provided.
  • the attachment / detachment direction of the display unit 18 to the attachment 12 that is, the engagement direction is in the front-rear direction of the user. Be restricted. That is, the display cannot be attached to or detached from the attachment 12 in the left-right direction of the user.
  • the reason for limiting the attachment / detachment direction of the display unit 18 to the attachment 12 in the front-rear direction of the user and the effect thereof will be described later.
  • the display unit 18 is a pair that guides the display unit 18 itself in the front-back direction (X-axis direction) of the user when the display unit 18 is attached to and detached from the attachment 12.
  • a side guide portion 18d is provided.
  • the pair of side guide portions 18d are arranged at both ends of the concave portion 18c of the display unit 18.
  • the pair of side guide portions 18d positions the display unit 18 with respect to the attachment 12 in the left-right direction while positioning the display unit 18 with respect to the attachment 12. Guide in the front-back direction.
  • the attachment 12 exists between the pair of side guide portions 18d. Even with such a pair of side guide portions 18d, the attachment / detachment direction of the display unit 18 with respect to the attachment 12 is restricted to the user's front-rear direction.
  • the head-mounted display 10 has a lock mechanism 22 that detachably fixes the display unit 18 to the attachment 12.
  • the lock mechanism 22 is provided at the central portion of the display unit 18 in the left-right direction (Y-axis direction).
  • the lock mechanism 22 includes a pair of clamp arms 22a and 22b for sandwiching the attachment 12 in the vertical direction (Z-axis direction) of the user.
  • one clamp arm 22a is provided on the upper part of the display unit 18, and the other clamp arm 22b is provided on the lower part of the display unit 18.
  • each of the clamp arms 22a and 22b is provided with a non-slip pad 22c whose tip is in contact with the display unit 18 and is made of an elastic material such as rubber.
  • the clamp arms 22a and 22b of the lock mechanism 22 are springs (not shown) for sandwiching the attachment 12 in the vertical direction (Z-axis direction), that is, so that the tips (that is, the non-slip pads 22c) approach each other. It is urged by an urging member such as.
  • the display unit 18 is provided with unlock buttons 22d and 22e for turning the clamp arms 22a and 22b so that the tips of the clamp arms 22a and 22b are separated from each other against the bias (two-dot chain line). ing. By pressing the unlock button 22d, one clamp arm 22a turns to fall forward, and by pressing the unlock button 22e, the other clamp arm 22b turns to fall forward. The tips move away from each other.
  • the attachment 12 is provided with an upper contact surface 12f and a lower contact surface 12g that come into surface contact with the tips (that is, the non-slip pad 22c) of the clamp arms 22a and 22b.
  • the upper contact surface 12f and the lower contact surface 12g are provided on opposite sides in the vertical direction (Z-axis direction) with respect to each other. Further, the upper contact surface 12f and the lower contact surface 12g are not parallel to each other, and the plane including the upper contact surface 12f and the plane including the lower contact surface 12g intersect with each other so as to intersect in front of the attachment 12. The other is tilted.
  • a method of fixing the display unit 18 to the attachment 12 using such a lock mechanism 22 will be described.
  • the display unit 18 is moved toward the attachment 12 in the front-back direction (X-axis direction) of the user.
  • the attachment 12 is pushed between the tips of the pair of clamp arms 22a and 22b of the lock mechanism 22.
  • the display unit 18 comes into contact with the attachment 12, and the attachment 12 is clamped in the upward direction (Z-axis direction) by the pair of clamp arms 22a and 22b.
  • the display unit 18 is fixed to the attachment 12.
  • the clamp arms 22a and 22b of the lock mechanism 22 sandwich the attachment 12 in the vertical direction (Z-axis direction) of the user, so that the attachment 12 is fixed to the user's head which repeatedly moves up and down during the attraction.
  • the display unit 18 can be firmly fixed. That is, the display unit 18 is suppressed from moving up and down with respect to the attachment 12.
  • the upper contact surface 12f and the lower contact surface 12g of the attachment 12 are inclined with respect to each other, so that the display unit 18 fixed to the attachment 12 via the lock mechanism 22 is attached to the attachment 12. It is suppressed from falling forward.
  • the head-mounted display 10 has a notification unit 24 that notifies that the fixing of the display unit 18 to the attachment 12 by the lock mechanism 22 is completed.
  • the head-mounted display 10 has a light emitting unit 24 such as an LED provided on the upper surface of the display unit 18 as a notification unit 24.
  • the light emitting unit 24 emits, for example, green light when the fixing of the display unit 18 to the attachment 12 by the lock mechanism 22 is completed.
  • a third party other than the user wearing the head-mounted display 10 for example, an operator of the attraction using the head-mounted display 10 is notified of the completion of fixing the display unit 18.
  • the operator can start an attraction for the user wearing the head-mounted display 10.
  • the completion of fixing the display unit 18 to the attachment 12 may be detected, for example, by pressing the detection switch of the display unit 18 with a protrusion provided on the attachment 12 and projecting forward. Further, for example, an IC (Integrated circuit) and a plurality of contact electrodes connected to the IC are provided in the attachment 12, and a plurality of terminals in contact with the plurality of contact electrodes are provided in the display unit 18.
  • the display unit 18 may transmit a signal via the terminal and receive a signal corresponding to the signal from the IC to detect the completion of fixing the display unit 18 to the attachment 12. This fixing completion is variously changed according to the usage pattern of the head-mounted display 10.
  • the light emission of the light emitting unit 24 is invisible to the user because it is for notifying a third party other than the user wearing the head-mounted display 10 of the completion of fixing the display unit 18 to the attachment 12.
  • the user may be notified of the completion of fixing the display unit 18 via the image display unit 18b of the display unit 18.
  • the operating rate of the head-mounted display used by an unspecified number of users can be increased.
  • the display unit 18 which is substantially the main body of the head-mounted display 10 and the headgear 16 (attachment 12, fixed) which is a portion of the head-mounted display 10 that comes into contact with the user.
  • the tool 14 and the head pad unit 20) can be separated from each other.
  • the display unit 18, that is, the head-mounted display 10 can be used by using the remaining headgear 16 while cleaning some of the headgear 16. Can continue to do.
  • the display unit 18 can be attached to the attachment 12 of the headgear 16 worn by the user who will experience the attraction from now on.
  • a user who has a headgear 16 mounted on an attraction vehicle can board the vehicle, and a display unit 18 connected to the vehicle via a signal line can be attached to the user's attachment 12.
  • the head-mounted display in the case of a head-mounted display in which the display unit is non-detachable, covers the user's eyes, so the user confirms whether or not the head-mounted display can be normally attached. Hateful. Therefore, in some cases, the operator needs to confirm it. Also, depending on the user, it may be necessary for the operator to assist in wearing the head-mounted display. On the other hand, in the case of the present embodiment, the user can normally and easily wear the headgear 16 while checking with his / her own eyes and, in some cases, using a mirror.
  • the attachment 12 and the display unit 18 are configured to engage with each other in the front-rear direction (X-axis direction) of the user.
  • the user wearing the headgear 16 can easily attach the display unit 18 to the attachment 12 by arranging the display unit 18 in front and bringing the display unit 18 closer to his / her face.
  • the display unit 18 engages with the attachment 12 in the horizontal direction (Y-axis direction) or the vertical direction (Z-axis direction) of the user the user attaches the display unit 18 outside the field of view to the attachment 12. Need to move towards.
  • the attachment 12 of the headgear 16 since the attachment 12 of the headgear 16 has a goggle shape, the user can intuitively align the attachment 12 with the face in a short time without worrying about how to wear it. be able to. As a result, the wearing time of the head-mounted display 10 is shortened, which increases the operating rate.
  • the light emitting unit 24 notifies that the display unit 18 has been fixed to the attachment 12. Therefore, the operator can confirm the completion of fixing the display unit 18 to each of the plurality of users in a short time. As a result, the operator can start the attraction immediately and increase the operating rate of the head-mounted display.
  • the display unit 18 is fixed to the attachment 12 by the pair of clamp arms 22a and 22b of the lock mechanism 22 sandwiching the attachment 12.
  • fixing the display unit to the attachment is not limited to this.
  • the attachment may be provided with a metal portion, and an electromagnet magnetically connected to the metal portion may be provided on the display unit.
  • the display unit can be fixed to the attachment by the attraction operator energizing the electromagnet or by automatically energizing the electromagnet immediately before the start of the attraction.
  • the lock mechanism 22 is provided in the display unit 18.
  • the headgear attachment may be provided with a locking mechanism.
  • the completion of fixing the display unit 18 to the attachment 12 is notified by the light emission of the light emitting unit 24.
  • the notification of the completion of fixing is not limited to this.
  • the display unit 18 may transmit a fixed completion signal to the attraction operating device for the operator to execute the start of the attraction.
  • the user's front-back (X-axis direction) engagement between the attachment 12 and the display unit 18 attaches the display unit 18 to the attachment 12 in the front-back direction so that the head-mounted display 10 becomes the final form in which it can be used.
  • an engaging pin provided on one of the attachment and the display and extending in the front-rear direction of the user and an engaging hole provided on the other side and penetrating in the front-rear direction are engaged is also included.
  • the head-mounted display has an attachment that is in close contact with the user's face so that the user can see at least the front, and a state of being attached to the attachment and in close contact with the user's face.
  • a headgear including a fixture for fixing the attachment to the user's head in a maintained state, a display unit for displaying an image, a display unit that can be attached to and detached from the attachment, the attachment, and the above. It has a lock mechanism provided on at least one of the display units and leasably fixing the display unit to the attachment so that the attachment and the display unit engage with each other in the front-rear direction of the user. It is configured.
  • This disclosure is applicable to head-mounted displays.

Abstract

ヘッドマウントディスプレイは、ユーザが少なくとも前方を視認可能にユーザの顔面に密着するアタッチメント、およびアタッチメントに取り付けられ、ユーザの顔面への密着状態を維持した状態でアタッチメントをユーザの頭部に固定するための固定具とを含むヘッドギアと、映像を表示する映像表示部を備え、アタッチメントに対して着脱可能なディスプレイユニットと、アタッチメントおよびディスプレイユニットの少なくとも一方に設けられ、ディスプレイユニットをアタッチメントに対して解除可能に固定するロック機構とを有する。アタッチメントおよびディスプレイユニットが、ユーザの前後方向に互いに係合するように構成されている。

Description

ヘッドマウントディスプレイ
 本開示は、ヘッドマウントディスプレイに関する。
 例えば特許文献1に記載するように、ユーザに対して仮想現実(VR)または拡張現実(AR)に関連する映像を提供するヘッドマウントディスプレイが知られている。ヘッドマウントディスプレイは、ユーザの眼を覆うようにユーザの頭部に装着され、ユーザの眼の前方に配置された映像表示部を介して仮想現実または拡張現実に関連する映像をユーザに提供する。
特開2019-39988号公報
 ところで、近年、テーマパークなどのアミューズメント施設で、ヘッドマウントディスプレイを用いたアトラクションをユーザ(客)に提供することが望まれている。しかしながら、1つのヘッドマウントディスプレイを不特定多数のユーザが使用するために、アミューズメント施設の運営者は、ヘッドマウントディスプレイ、特にユーザの頭部に接触する部分を洗浄する必要がある。また、ユーザによってはヘッドマウントディスプレイの装着に時間がかかる場合がある。その結果、ヘッドマウントディスプレイの稼動率が低下する。
 そこで、本開示は、不特定多数のユーザによって使用されるヘッドマウントディスプレイの稼動率を上げることを課題とする。
 本開示の一態様によれば、
 ユーザが少なくとも前方を視認可能にユーザの顔面に密着するアタッチメント、および前記アタッチメントに取り付けられ、ユーザの顔面への密着状態を維持した状態で前記アタッチメントをユーザの頭部に固定するための固定具とを含むヘッドギアと、
 映像を表示する映像表示部を備え、前記アタッチメントに対して着脱可能なディスプレイユニットと、
 前記アタッチメントおよび前記ディスプレイユニットの少なくとも一方に設けられ、前記ディスプレイユニットを前記アタッチメントに対して解除可能に固定するロック機構と、を有し、
 前記アタッチメントおよび前記ディスプレイユニットが、ユーザの前後方向に互いに係合するように構成されている、ヘッドマウントディスプレイが提供される。
 本開示によれば、不特定多数のユーザによって使用されるヘッドマウントディスプレイの稼動率を上げることができる。
本開示の一実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの斜視図 ヘッドマウントディスプレイの側面図 ディスプレイユニットを分離した状態のヘッドマウントディスプレイの分解斜視図 ディスプレイユニットとアタッチメントの斜視図 ディスプレイユニットとアタッチメントの側面図 ディスプレイユニットとアタッチメントの上面図
 以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
 なお、発明者(ら)は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
 以下に、本開示の実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイについて図1~図6を参照しながら説明する。
 図1は、本開示の一実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイを示す斜視図である。また、図2は、ヘッドマウントディスプレイの側面図である。また、図3は、ヘッドマウントディスプレイの分解斜視図である。なお、図に示すX-Y-Z座標系は、実施の形態の理解を容易にするためのものであって、実施の形態を限定するものではない。X-Y-Z座標系において、X軸方向はヘッドマウントディスプレイを装着して使用するユーザの前後方向であって、Y軸方向は左右方向であって、Z軸方向は上下方向である。
 図1~図3に示すように、ヘッドマウントディスプレイ10は、大略、ユーザの顔面に密着するアタッチメント12およびアタッチメント12をユーザの頭部に固定するための固定具14を含むヘッドギア16と、そのヘッドギア16のアタッチメント12に対して着脱可能なディスプレイユニット18とを備える。
 ヘッドギア16のアタッチメント12は、ユーザの頭部にディスプレイユニット18を取り付けるためのブラケットとして機能する。
 図4は、ディスプレイユニットとアタッチメントの斜視図である。また、図5は、ディスプレイユニットとアタッチメントの側面図である。そして、図6は、ディスプレイユニットとアタッチメントの上面図である。
 図4~図6に示すように、ヘッドギア16のアタッチメント12は、ユーザが少なくとも前方を視認可能にユーザの顔面、特に眼の周囲に密着するデバイスである。本実施の形態の場合、アタッチメント12は、ユーザの両眼それぞれの前方に貫通穴12aが形成されたゴーグル状である。また、アタッチメント12は、理由は後述するが、洗浄可能な材料から作製されている。さらに、本実施の形態の場合、ユーザの顔面に対して位置決めするために、アタッチメント12は、ユーザの鼻に載置されるノーズパッド12bを備える。このノーズパッド12bにより、アタッチメント12は、左右方向(Y軸方向)および上下方向(Z軸方向)について、ユーザの顔面に対して位置決めされる。
 また、図6に示すように、本実施の形態の場合、アタッチメント12は、ユーザの上下方向(Z軸方向)視で、その前側に、ユーザの前方に向かって凸に湾曲する凸形状部12cを備える。本実施の形態の場合、そのアタッチメント12の凸形状部12cは円弧状である。このような凸形状部を備える理由については後述する。
 図3に示すように、ヘッドギア16の固定具14は、アタッチメント12に取り付けられ、ユーザの顔面への密着状態を維持した状態でアタッチメント12をユーザの頭部に固定するためのデバイスである。本実施の形態の場合、固定具14は、アタッチメント12の左右方向(Y軸方向)の一端から他端に向かって延在する伸縮可能な第1のベルト14aと、アタッチメント12の上端から第1のベルト14aの中央部分に向かって延在する伸縮可能な第2のベルト14bとから構成されている。固定具14も、理由は後述するが、アタッチメント12と同様に洗浄可能な材料から作製されている。このような固定具14により、アタッチメント12は、ユーザの顔面に密着した状態でユーザの頭部に固定される。
 なお、ヘッドマウントディスプレイ10がユーザの頭部が上下に繰り返し動くアトラクションに使用される場合、例えば、ジェットコースターなどの移動する筐体に搭乗するユーザに対して装着される場合、ヘッドマウントディスプレイ10のヘッドギア16は、本実施の形態のように、ヘッドパッドユニット20を備えるのが好ましい。
 ヘッドパッドユニット20は、ユーザの額に当接するフロントパッド20aと、ユーザの後頭部に当接するリアパッド20bとを備え、リアパッド20bがフロントパッド20aに対して接近および離間可能に構成されている。また、フロントパッド20aは、アタッチメント12に回動可能に取り付けられている。具体的には、図4に示すように、アタッチメント12に設けられ、左右方向(Y軸方向)に延在する支持シャフト12dに対して回動可能に、ヘッドパッドユニット20は取り付けられている。フロントパッド20aとリアパッド20bとがユーザの頭部を前後方向に挟持することにより、アトラクション中に、ディスプレイユニット18が取り付けられた状態のアタッチメント12がずれることが抑制される。ヘッドパッドユニット20も、アタッチメント12や固定具14と同様に、洗浄可能な材料から作製されている。
 ディスプレイユニット18は、実質的にヘッドマウントディスプレイ10の本体部であって、ヘッドギア16のアタッチメント12に対して着脱可能な筐体18aを備える。また、図2に示すように、ディスプレイユニット18は、その筐体18a内に、映像を表示する、例えば液晶ディスプレイなどの映像表示部18bを有する。また、ディスプレイユニット18は、映像表示部18bとアタッチメント12との間に配置されるレンズ(図示せず)を備える。ディスプレイユニット18がアタッチメント12に対して取り付けられているとき、そのアタッチメント12を装着しているユーザの眼の前方に、レンズと映像表示部18bとが配置される。これにより、映像表示部18bに表示される映像がレンズを介してユーザに提供される。
 また、図6に示すように、本実施の形態の場合、ディスプレイユニット18の筐体18aは、ユーザの上下方向(Z軸方向)視で、その後側に、すなわちアタッチメント12側に、アタッチメント12の凸形状部12cと係合する凹形状部18cを備える。
 アタッチメント12の前端における凸形状部12cと係合する凹形状部18cをディスプレイユニット18の後端が備えることにより、ディスプレイユニット18のアタッチメント12に対する着脱方向が、すなわち係合方向がユーザの前後方向に制限される。すなわち、ユーザの左右方向に、アタッチメント12に対してディスプレイを着脱することができない。このように、ディスプレイユニット18のアタッチメント12に対する着脱方向をユーザの前後方向に制限する理由やそれによる効果については後述する。
 さらに、本実施の形態の場合、図6に示すように、ディスプレイユニット18は、アタッチメント12に対して着脱するときに、ディスプレイユニット18自体をユーザの前後方向(X軸方向)にガイドする一対のサイドガイド部18dを備える。具体的には、一対のサイドガイド部18dは、ディスプレイユニット18の凹形状部18cの両端に配置されている。アタッチメント12の左右方向(Y軸方向)の端部12eそれぞれに対向することにより、一対のサイドガイド部18dは、ディスプレイユニット18を左右方向についてアタッチメント12に対して位置決めしつつ、そのディスプレイユニット18を前後方向にガイドする。ディスプレイユニット18がアタッチメント12に取り付けられた状態であるとき、一対のサイドガイド部18dの間にアタッチメント12が存在する。このような一対のサイドガイド部18dによっても、ディスプレイユニット18のアタッチメント12に対する着脱方向がユーザの前後方向に制限されている。
 図5に示すように、ディスプレイユニット18をアタッチメント12に対して解除可能に固定するロック機構22を、ヘッドマウントディスプレイ10は有する。本実施の形態の場合、ロック機構22は、ディスプレイユニット18の左右方向(Y軸方向)の中央部分に設けられている。
 また、本実施の形態の場合、ロック機構22は、ユーザの上下方向(Z軸方向)にアタッチメント12を挟持する一対のクランプアーム22a、22bを備える。具体的には、一方のクランプアーム22aはディスプレイユニット18の上部に設けられ、他方のクランプアーム22bはディスプレイユニット18の下部に設けられている。また、クランプアーム22a、22bのそれぞれは、その先端にディスプレイユニット18と接触し、例えばゴムなどの弾性材料から作製された滑り止めパッド22cを備える。
 ロック機構22のクランプアーム22a、22bは、アタッチメント12を上下方向(Z軸方向)に挟持するために、すなわち互いの先端(すなわち滑り止めパッド22c)が接近するように、ばね(図示せず)などの付勢部材によって付勢されている。また、その付勢に逆らってクランプアーム22a、22bの先端が互いに離れるように(二点鎖線)、クランプアーム22a、22bを旋回させるためのロック解除ボタン22d、22eが、ディスプレイユニット18に設けられている。ロック解除ボタン22dを押すことによって一方のクランプアーム22aが前方に向かって倒れるように旋回し、ロック解除ボタン22eを押すことによって他方のクランプアーム22bが前方に向かって倒れるように旋回し、それによりそれぞれの先端が互いに離れる方向に移動する。
 アタッチメント12には、クランプアーム22a、22bの先端(すなわち滑り止めパッド22c)と面接触する上側接触面12fと下側接触面12gが設けられている。上側接触面12fと下側接触面12gは、互いに対して上下方向(Z軸方向)に反対側に設けられている。また、上側接触面12fと下側接触面12gは、互いに平行ではなく、上側接触面12fを含む平面と下側接触面12gを含む平面とがアタッチメント12の前方で交差するように、一方に対して他方が傾いている。
 このようなロック機構22を用いたディスプレイユニット18のアタッチメント12に対する固定方法について説明する。まず、ディスプレイユニット18をアタッチメント12に向かってユーザの前後方向(X軸方向)に移動させる。それにより、アタッチメント12がロック機構22の一対のクランプアーム22a、22bの先端間に押し入る。そこからさらにディスプレイユニット18をアタッチメント12に接近させると、ディスプレイユニット18がアタッチメント12に接触するとともに、一対のクランプアーム22a、22bによってアタッチメント12が上方方向(Z軸方向)に挟持される。その結果、ディスプレイユニット18がアタッチメント12に固定される。
 ディスプレイユニット18がアタッチメント12に固定されている状態でロック解除ボタン22d、22eが押されると、一対のクランプアーム22a、22bがアタッチメント12をリリースし、それにより、ディスプレイユニット18をアタッチメント12から取り外すことができる。
 このようにロック機構22のクランプアーム22a、22bがユーザの上下方向(Z軸方向)にアタッチメント12を挟持することにより、アトラクション中に上下動を繰り返すユーザの頭部に固定されたアタッチメント12に対してディスプレイユニット18を堅固に固定することができる。すなわち、アタッチメント12に対してディスプレイユニット18が上下動することが抑制される。
 また、図5に示すようにアタッチメント12の上側接触面12fと下側接触面12gとが互いに対して傾斜することにより、アタッチメント12にロック機構22を介して固定されたディスプレイユニット18がアタッチメント12の前方に抜け落ちることが抑制されている。
 さらに、本実施の形態の場合、ヘッドマウントディスプレイ10は、ロック機構22によるアタッチメント12に対するディスプレイユニット18の固定が完了したことを報知する報知部24を有する。
 具体的には、本実施の形態の場合、ヘッドマウントディスプレイ10は、報知部24として、ディスプレイユニット18の上面に設けられたLEDなどの発光部24を有する。
 発光部24は、ロック機構22によるアタッチメント12に対するディスプレイユニット18の固定が完了すると、例えば緑色の光を放射する。これにより、ヘッドマウントディスプレイ10を装着したユーザ以外の第三者、例えばヘッドマウントディスプレイ10を使用するアトラクションのオペレータに、ディスプレイユニット18の固定完了が報知される。その結果、オペレータは、ヘッドマウントディスプレイ10を装着したユーザに対するアトラクションを開始することができる。
 なお、アタッチメント12に対するディスプレイユニット18の固定完了は、例えば、アタッチメント12に設けられて前方に突出した突起部がディスプレイユニット18の検出スイッチを押すことによって検出してもよい。また例えば、アタッチメント12にIC(Integrated circuit)とそのICに接続する複数の接触電極とを設け、その複数の接触電極に接触する複数の端子をディスプレイユニット18に設ける。ディスプレイユニット18が端子を介して信号を送信し、その信号に対応する信号をICから受信することにより、アタッチメント12に対するディスプレイユニット18の固定完了を検出してもよい。この固定完了は、ヘッドマウントディスプレイ10の使用形態に応じて種々に変更される。
 また、発光部24の発光は、そのヘッドマウントディスプレイ10を装着しているユーザ以外の第三者にアタッチメント12に対するディスプレイユニット18の固定完了を報知するためものであるため、ユーザには見えない。ユーザに対するディスプレイユニット18の固定完了の通知は、ディスプレイユニット18の映像表示部18bを介して行ってもよい。
 以上のような本実施の形態によれば、不特定多数のユーザによって使用されるヘッドマウントディスプレイの稼動率を上げることができる。
 このことについて具体的に説明する。
 まず、上述したように、また図3に示すように、ヘッドマウントディスプレイ10の実質的に本体であるディスプレイユニット18と、ヘッドマウントディスプレイ10においてユーザに接触する部分であるヘッドギア16(アタッチメント12、固定具14、ヘッドパッドユニット20)とは、分離可能である。
 したがって、1つのディスプレイユニット18に対して複数のヘッドギア16を用意すれば、一部のヘッドギア16の洗浄中に、残りのヘッドギア16を使用することにより、ディスプレイユニット18、すなわちヘッドマウントディスプレイ10を使用し続けることができる。
 また、ヘッドマウントディスプレイ10を用いるアトラクションに対して待機する多くのユーザに対して、先にヘッドギア16を装着させることができる。そして、これからアトラクションを体験するユーザが装着しているヘッドギア16のアタッチメント12に対してディスプレイユニット18を取り付けることができる。例えば、アトラクションの乗物にヘッドギア16を装着したユーザが搭乗し、その乗物に信号線を介して接続されたディスプレイユニット18を搭乗したユーザのアタッチメント12に取り付けることができる。
 この場合、ヘッドマウントディスプレイ10をユーザが装着するために要する時間が短縮される。
 本実施の形態と異なり、ディスプレイユニットが着脱不可能であるヘッドマウントディスプレイの場合、ヘッドマウントディスプレイがユーザの眼を覆うために、ユーザはヘッドマウントディスプレイを正常に装着できているか否かを確認しにくい。そのため、場合によっては、オペレータがその確認を行う必要がある。また、ユーザによっては、オペレータがヘッドマウントディスプレイの装着を手助けする必要がある。一方、本実施の形態の場合、ユーザは、自分の眼で確認しながら、また場合によってはミラーを用いて、ヘッドギア16を正常に且つ容易に装着することができる。
 さらに、上述したように、また図6に示すように、アタッチメント12およびディスプレイユニット18は、ユーザの前後方向(X軸方向)に互いに係合するように構成されている。これにより、ヘッドギア16を装着したユーザは、前方にディスプレイユニット18を配置し、そのディスプレイユニット18を自分の顔面に向かって接近させることにより、ディスプレイユニット18をアタッチメント12に容易に取り付けることができる。これと異なり、ユーザの左右方向(Y軸方向)または上下方向(Z軸方向)にアタッチメント12に対してディスプレイユニット18が係合する場合、ユーザは、視野の外にあるディスプレイユニット18をアタッチメント12に向かって動かす必要がある。
 以上の理由から、本実施の形態によれば、不特定多数のユーザによって使用されるヘッドマウントディスプレイの稼動率を上げることができる。
 さらにまた、本実施の形態の場合においては、ヘッドギア16のアタッチメント12がゴーグル状であるため、ユーザは、装着の仕方に悩むことなく、そのアタッチメント12を直感的に短時間で顔面に位置合わせすることができる。その結果、ヘッドマウントディスプレイ10の装着時間が短縮され、それによりその稼動率が上がる。
 加えて、本実施の形態の場合においては、アタッチメント12へのディスプレイユニット18の固定完了が発光部24によって報知される。したがって、オペレータは、複数のユーザそれぞれに対するディスプレイユニット18の固定完了の確認を短時間で行うことができる。それにより、オペレータはアトラクションをすぐに開始することができ、ヘッドマウントディスプレイの稼動率を上げることができる。
 以上、上述の実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示の実施の形態はこれに限定されない。
 例えば、上述の実施の形態の場合、図2に示すように、アタッチメント12へのディスプレイユニット18の固定は、ロック機構22の一対のクランプアーム22a、22bがアタッチメント12を挟持することによって行われる。しかしながら、アタッチメントへのディスプレイユニットの固定は、これに限らない。ロック機構として、例えば、アタッチメントが金属部を備え、その金属部に磁力的に接続する電磁石がディスプレイユニットに設けられてもよい。この場合、アトラクションのオペレータが電磁石に通電することにより、またはアトラクションの開始直前に自動的に電磁石に通電することにより、ディスプレイユニットをアタッチメントに固定することができる。
 また、上述の実施の形態の場合、図3に示すように、ロック機構22は、ディスプレイユニット18に設けられている。これに代わって、ヘッドギアのアタッチメントに、ロック機構を設けてもよい。
 さらに、上述の実施の形態の場合、アタッチメント12へのディスプレイユニット18の固定完了は、発光部24の発光によって報知される。しかしながら、固定完了の報知はこれに限らない。例えば、オペレータがアトラクションの開始を実行するためのアトラクションの操作装置に対して、ディスプレイユニット18が固定完了信号を送信してもよい。
 最後に、アタッチメント12とディスプレイユニット18のユーザの前後方向(X軸方向)の係合は、ヘッドマウントディスプレイ10が使用可能な最終形態になるために、その前後方向にディスプレイユニット18をアタッチメント12に向かって相対的に移動させることが必要な係合を言う。したがって、アタッチメント12とディスプレイユニット18とが前後方向に接触しない場合も含まれる。例えば、アタッチメントおよびディスプレイの一方に設けられてユーザの前後方向に延在する係合ピンと、他方に設けられて前後方向に貫通する係合穴とが係合する場合も含まれる。
 すなわち、本開示の実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイは、広義には、ユーザが少なくとも前方を視認可能にユーザの顔面に密着するアタッチメント、および前記アタッチメントに取り付けられ、ユーザの顔面への密着状態を維持した状態で前記アタッチメントをユーザの頭部に固定するための固定具とを含むヘッドギアと、映像を表示する映像表示部を備え、前記アタッチメントに対して着脱可能なディスプレイユニットと、前記アタッチメントおよび前記ディスプレイユニットの少なくとも一方に設けられ、前記ディスプレイユニットを前記アタッチメントに対して解除可能に固定するロック機構と、を有し、前記アタッチメントおよび前記ディスプレイユニットが、ユーザの前後方向に互いに係合するように構成されている。
 以上のように、本開示における技術の例示として、複数の実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
 したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
 また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
 本開示は、ヘッドマウントディスプレイに適用可能である。

Claims (7)

  1.  ユーザが少なくとも前方を視認可能にユーザの顔面に密着するアタッチメント、および前記アタッチメントに取り付けられ、ユーザの顔面への密着状態を維持した状態で前記アタッチメントをユーザの頭部に固定するための固定具とを含むヘッドギアと、
     映像を表示する映像表示部を備え、前記アタッチメントに対して着脱可能なディスプレイユニットと、
     前記アタッチメントおよび前記ディスプレイユニットの少なくとも一方に設けられ、前記ディスプレイユニットを前記アタッチメントに対して解除可能に固定するロック機構と、を有し、
     前記アタッチメントおよび前記ディスプレイユニットが、ユーザの前後方向に互いに係合するように構成されている、ヘッドマウントディスプレイ。
  2.  前記アタッチメントが、ユーザの上下方向視で、その前側にユーザの前方に向かって凸に湾曲する凸形状部を備え、
     前記ディスプレイユニットが、前記上下方向視で、その後側に前記アタッチメントの凸形状部と係合する凹形状部を備える、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ。
  3.  前記ディスプレイユニットが、前記アタッチメントに対して着脱するときに前記アタッチメントの左右方向の両端それぞれに対向し、前記ディスプレイユニットをユーザの前後方向にガイドする一対のサイドガイド部を備える、請求項1または2に記載のヘッドマウントディスプレイ。
  4.  前記ロック機構が、前記アタッチメントをユーザの上下方向に挟持する一対のクランプアームを備える、請求項1から3のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
  5.  前記ロック機構が、
     前記アタッチメントに設けられた金属部と、
     前記ディスプレイユニットに設けられ、前記金属部に磁力的に接続する電磁石とを含む、請求項1から3のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
  6.  前記アタッチメントが、ゴーグル状である、請求項1から5のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
  7.  前記ロック機構による前記アタッチメントに対する前記ディスプレイユニットの固定が完了したことを報知する報知部を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
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