(57)【要約】【課題】複雑な調整機構を必要とせず、表示部の位置調整が可能で、かつ、表示部を眼前に安定して保持できるヘッドマウントディスプレイを提供する。【解決手段】支持アーム４は、支持部５に直結されたリジッドアーム７と、表示部６に直結されたフレキシブルアーム８とから形成されている。リジッドアーム７は変形しないが、前述のように、支持部５を介して左右方向の回動と上下方向の回動が可能なようにされている。フレキシブルアーム８は、人為的な外力を加えることにより、３次元方向への変形とねじれ変形が可能であるが、人為的な外力が加わらない限り、自重等で変形することがない程度のフレキシビリティを有している。使用時には、リジッドアーム７を回動させて表示部６を使用者の眼前に位置させる。そして、表示部６の位置の微調整（前後、左右位置、及び３次元方向の回転角）を、フレキシブルアーム８を変形させることにより行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像を片眼に表示する表示部と、前記表示部をその先端に直結して保持する支持アームと、前記支持アームを回動可能に保持して頭部に固定する固定部とを有し、前記支持アームは、その前記表示部側がフレキシブルアーム、その前記固定部側がリジッドアームで構成されていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
【請求項２】
前記フレキシブルアームは、容易に塑性変形が可能で、かつ、人為的な外力を加えない限り塑性変形しない支持部材を骨格部材とし、当該骨格部材をフレキシブルな素材で包み込んだものである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。
【請求項３】
前記フレキシブルアームは、フレキシブルチューブからなる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。
【請求項４】
前記フレキシブルアームと前記リジッドアームの長さの比が、２：１〜１：２の範囲にあることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネル（ＬＣＤ）等のディスプレイ上に表示された映像を、接眼レンズやハーフミラー等を有する光学系を介して拡大した虚像として観察する眼鏡タイプの映像表示装置が種々と提案され、ヘッドマウントディスプレイと呼ばれている。このようなヘッドマウントディスプレイの例は、例えばＷＯ２００４／０６１５１９Ａ１公報（特許文献１）に記載されている。
【０００３】
この映像表示装置は、多くの場合、頭に巻いた形で顔面に装着する構成とされ、両眼に対応する位置に映像表示系を形成した両眼タイプと左右眼の一方の眼に対応する位置に映像表示系を形成した片眼タイプとがある。このようなヘッドマウントディスプレイは、通常は、映像を表示する表示部と音声を出力するヘッドホーンとを有している。
【０００４】
このようなヘッドマウントディスプレイの概要を図５に示す。このヘッドマウントディスプレイ２１においては、２つのヘッドホーンハウジング２２がオーバヘッドバンド２３によって連結されている。オーバヘッドバンド２３は、弾力性を有し、ヘッドマウントディスプレイ２１を装着するときには、ヘッドホーンハウジング２２を両耳位置に位置させ、オーバヘッドバンド２３の弾力により、人間の頭部（耳部）をヘッドホーンハウジング２２で挟んで固定する。装着時においては、図５に示すように、オーバヘッドバンド２３が頭頂部方向を向くような位置で装着される。
【０００５】
ヘッドホーンハウジング２２には、支持アーム２４が、支持部２５を介して左右方向の回動と上下方向の回動、及び前後方向のスライドが可能なように取り付けられており、その先端部に、使用者の眼に映像を表示する表示部２６が取り付けられている。使用時には、支持アーム２４を回動させて表示部２６を使用者の眼前に位置させ、映像を表示する。なお、表示部２６は支持アーム２４に対して、表示部ヒンジ２７を介してヨーとロールの回動が可能なように取り付けられており、支持アーム２４に対して表示部２６を回動させることにより、眼と表示部２６との位置関係、角度関係の微調整を行う。
【特許文献１】ＷＯ２００４／０６１５１９Ａ１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図５に示すような構成では、ヘッドホーンハウジング２２、支持アーム２４、表示部２６の何れもがリジッドな部材のみで構成されているので、最終的に表示部２６の位置・角度を調整するために、支持部２５、表示部ヒンジ２７等の位置調整機構を必要とし、構造が複雑となり、かつ、各位置調整機構による位置・角度調整が干渉するので位置・角度調整が困難になるという問題点がある。
【０００７】
このような問題点を解決するために、支持アーム２４全体をフレキシブルアームとするという解決策も考えられるが、この場合には、支持アーム２４に必要とされる剛性が確保できなくなり、表示部２６を眼前位置に保持することが困難であるという問題点が生じる。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、複雑な調整機構を必要とせず、表示部の位置調整が可能で、かつ、表示部を眼前に安定して保持できるヘッドマウントディスプレイを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための第１の手段は、映像を片眼に表示する表示部と、前記表示部をその先端に直結して保持する支持アームと、前記支持アームを回動可能に保持して頭部に固定する固定部とを有し、前記支持アームは、その前記表示部側がフレキシブルアーム、その前記固定部側がリジッドアームで構成されていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイである。
【００１０】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、前記フレキシブルアームは、容易に塑性変形が可能で、かつ、人為的な外力を加えない限り塑性変形しない支持部材を骨格部材とし、当該骨格部材をフレキシブルな素材で包み込んだものであることを特徴とするものである。
【００１１】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第１の手段であって前記フレキシブルアームは、フレキシブルチューブからなることを特徴とするものである。
【００１２】
前記課題を解決する第４の手段は、前記第１の手段から第３の手段のいずれかであって、前記フレキシブルアームと前記リジッドアームの長さの比が、２：１〜１：２の範囲にあることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複雑な調整機構を必要とせず、表示部の位置調整が可能で、かつ、表示部を眼前に安定して保持できるヘッドマウントディスプレイを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例であるヘッドマウントディスプレイの概要を示す図である。このヘッドマウントディスプレイ１においては、２つのヘッドホーンハウジング２がオーバヘッドバンド３によって連結されている。オーバヘッドバンド３は、弾力性を有し、ヘッドマウントディスプレイ１を装着するときには、ヘッドホーンハウジング２を両耳位置に位置させ、オーバヘッドバンド３の弾力により、人間の頭部（耳部）をヘッドホーンハウジング２で挟んで固定する。装着時においては、図１に示すように、オーバヘッドバンド３が頭頂部方向を向くような位置で装着される。
【００１５】
ヘッドホーンハウジング２には、支持アーム４が、支持部５を介して左右方向の回動と上下方向の回動が可能なように取り付けられており、その先端部に、使用者の眼に映像を表示する表示部６が直結されている。ヘッドホーンハウジング２、オーバヘッドバンド３、支持部５が固定部に相当する。
【００１６】
支持アーム４は、支持部５に直結されたリジッドアーム７と、表示部６に直結されたフレキシブルアーム８とから形成されている。リジッドアーム７は変形しないが、前述のように、支持部５を介して左右方向の回動と上下方向の回動が可能なようにされている。フレキシブルアーム８は、人為的な外力を加えることにより、３次元方向への変形とねじれ変形が可能であるが、人為的な外力が加わらない限り、自重等で変形することがない程度のフレキシビリティを有している。
【００１７】
使用時には、リジッドアーム７を回動させて表示部６を使用者の眼前に位置させる。そして、表示部６の位置の微調整（前後、左右位置、及び３次元方向の回転角）を、フレキシブルアーム８を変形させることにより行う。
【００１８】
図２に、表示部６の前後方向の調整を行う場合の様子を示す。実線で示す状態から、リジッドアーム７を左右方向に回動させることにより、大まかな位置を調整して破線で示す状態とし、その後、フレキシブルアーム８を変形させることにより破線で示す状態として、表示部６を破線で示す位置に移動させる。
【００１９】
図３に、表示部６の左右方向の調整を行う場合の様子を示す。実線で示す状態から、リジッドアーム７を左右方向に回動させることにより、大まかな位置を調整して破線で示す状態とし、その後、フレキシブルアーム８を変形させることにより破線で示す状態として、表示部６を破線で示す位置に移動させる。
【００２０】
その他、表示部６の角度調整も、フレキシブルアーム８を変形（ねじりを含む）によって行うことができる。
【００２１】
図４に、図１に使用されているヘッドホーンハウジング２、支持アーム４、支持部５、表示部６の詳細を示す。ヘッドホーンハウジング２の中には、音声を発するドライバ２ａと電気基板２ｂが設けられ、電気基板２ｂからは電気配線９が表示部６まで延びている。支持部５は、回動ピン５ａを有し、回動ピン５ａが、ヘッドホーンハウジング２の軸受２ｃに嵌り込んで回動するようになっている。回動ピン５ａも軸受を有し、この中に、リジッドアーム７の回動ピン７ａが嵌り込んで回動するようになっている。これにより、リジッドアーム７は、ヘッドホーンハウジング２に対し、図１に示すように左右方向、上下方向の回動が可能となっている。
【００２２】
リジッドアーム７の先端部には、フレキシブルアーム８が取り付けられている。フレキシブルアーム８は、容易に塑性変形が可能で、かつ、人為的な外力を加えない限り塑性変形しない支持部材８ａ（例えばアルミニウムや半田の棒）をフレキシブル素材８ｂ（例えばゴム）で包み込んだものとなっている。この他、例えばゴムの中に鉄粉を入れ、フレキシビリティと、ある程度の形状保持力を持たせたような素材を使用する場合には、支持部材８ａを省略することも可能である。
【００２３】
又、支持部材８ａとして鉛直方向に長く、水平方向に薄いものを使用すれば、フレキシブルアーム８は、必要変形量が多い水平方向には変形しやすく、必要変形量が少なく、かつ重力のかかる鉛直方向には変形しにくいようにすることができる。
【００２４】
フレキシブルアーム８ｂと表示部６は直結されており、図５に示すような表示部ヒンジ２７を有しない。よって、それだけ構造が簡単となる。表示部６中には、光学系６ａと電気基板６ｂが内蔵されている。電気配線９は、リジッドアーム７の中空部と、フレキシブルアーム８のフレキシブル素材８ｂ中を配線されている。
【００２５】
フレキシブルアーム８とリジッドアーム７の長さの比は、２：１〜１：２の範囲とすることが望ましい。この比が２：１を超すと、支持アーム４がフレキシブルになりすぎ、その形状を安定に保つことが困難となる場合がある。又、この比が１：２未満となると、フレキシブルアーム８の長さが短くなりすぎ、表示部６の位置調整範囲を十分なだけ確保できなくなる可能性がある。
【００２６】
又、フレキシブルアーム８を、蛍光灯スタンドやフレキシブル電線管等で用いられているフレキシブルチューブで構成するようにしてもよい。フレキシブルチューブはフレキシビリティを有すると共に、ある程度の剛性を有する（例えば蛍光灯スタンドで、蛍光灯の向きを変えてその位置に保持するために用いられる）ので、これを使用すれば、簡単な構成によりフレキシブルアーム８に必要とされる機能を実現することができ、かつ、その中に電気配線９を通すことが容易である。
【００２７】
なお、支持部５の上下方向の回動範囲は、１８０°以上とすることが好ましい。このようにしておくと、支持アーム４を１８０°回転させると共に、ヘッドホーンの装着の左右を逆にすることにより、図１に示すような左眼用として使用中のヘッドマウントディスプレイを、右眼用のヘッドマウントディスプレイとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態の１例であるヘッドマウントディスプレイの概要を示す図である。
【図２】表示部の前後方向の調整を行う場合の様子を示す図である。
【図３】表示部の左右方向の調整を行う場合の様子を示す図である。
【図４】ヘッドホーンハウジング、支持アーム、支持部、表示部の詳細を示す図である。
【図５】従来のヘッドマウントディスプレイの概要を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…ヘッドマウントディスプレイ、２…ヘッドホーンハウジング、２ａ…ドライバ、２ｂ…電気基板、２ｃ…軸受、３…オーバヘッドバンド、４…支持アーム、５…支持部、５ａ…回動ピン、６…表示部、６ａ…光学系、６ｂ…電気基板、７…リジッドアーム、７ａ…回動ピン、８…フレキシブルアーム、８ａ…支持部材、９…電気配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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