(57)【要約】【課題】従来の装着装置では、サイズ調整状態を保持するロック機構およびロック解除操作部材がフレーム側面に配置されており、操作しにくい。【解決手段】前部が頭部装着型装置１に固定され、左右両側において後方に延びる前側フレーム４と、この前側フレームに対し左右両側において前後方向に移動可能に連結され、後頭部に押圧される部分３を有する後側フレーム２１と、後側フレームの左右両側に取り付けられ、後側フレームを前側フレームに対して後方に指で押して移動させるためのつまみ部材７と、後側フレームの前側フレームに対する後方への移動をロックするロック機構とを設ける。つまみ部材を両フレームの下面側に配置するとともに、ロック機構のロック解除操作を行うための解除ボタンをつまみ部材のうち後側フレームを前側フレームに対して後方に移動させる際に指で押す部分に設ける。【選択図】　図１
2004040354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の頭部前側に配置される頭部装着型装置を使用者の頭部に装着するための装着装置であって、
前部が前記頭部装着型装置に固定され、左右両側において後方に延びる前側フレームと、
この前側フレームに対し左右両側において前後方向に移動可能に連結され、後頭部に押圧される部分を有する後側フレームと、
前記後側フレームの左右両側に取り付けられ、前記後側フレームを前記前側フレームに対して後方に指で押して移動させるためのつまみ部材と、
前記後側フレームの前記前側フレームに対する後方への移動をロックするロック機構とを有し、
前記つまみ部材が前記両フレームの下面側に配置されているとともに、前記ロック機構のロック解除操作を行うための解除ボタンが前記つまみ部材のうち前記後側フレームを前記前側フレームに対して後方に移動させる際に指で押す部分に設けられていることを特徴とする装着装置。
【請求項２】
前記解除操作ボタンは、前記つまみ部材のうち前記前側フレームを左右方向から把持した手の親指が当たる位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装着装置。
【請求項３】
前記つまみ部材の上面が前記前側フレームの下面から離れていることを特徴とする請求項１に記載の装着装置。
【請求項４】
前記前側フレームは弾性を有する部材であり、左右に広がる方向に付勢力が生じた状態で前記後側フレームと連結されていることを特徴とする請求項１に記載の装着装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の装着装置を備えたことを特徴とする頭部装着型装置。
【請求項６】
観察者の眼前に配置されて画像を表示する画像表示装置本体と、この画像表示装置本体に備えられた請求項１から４のいずれかに記載の装着装置を有することを特徴とする頭部装着型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、頭部装着型画像表示装置等を使用者の頭部に装着するための装着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
頭部装着型画像表示装置（ヘッドマウントディスプレイ）は、画像表示装置本体を頭部（使用者の眼前）に配置することによって画像を鑑賞させるものである。このような頭部装着型画像表示装置を頭部に装着するための装着装置としては、前頭部に押圧される部分を有する前側フレームに対して、後頭部に押圧される部分を有する後側フレームの前後方向の位置を使用者の頭部のサイズに合わせるよう調整可能なものが用いられている。そして、このようなサイズ調整を可能とする場合、後側フレームと一体的に移動する操作つまみを設けるとともに、後側フレームの前側フレームに対する位置を任意の位置でロックするロック機構およびこのロックを解除するロック解除ボタンが設けられる。
【０００３】
従来のサイズ調整機構付きの装着装置には、前側フレームの側面に操作つまみやロック解除ボタンを設けるとともに、後側フレームに鋸刃状の突起を設け、ロック機構を任意の突起に係合させることによって、調整された後側フレームの前側フレームに対する位置を保持するものがある。
【０００４】
また、特開２００２−４４５６６号公報には、前側フレームに鋸刃状の突起を設け、後頭部押圧部分と一体化された後側フレームの先端側面に操作つまみとロック解除ボタンを設けたものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のサイズ調整機構付き装着装置では、サイズ調整された状態を保持するためのロック機構およびロック解除のための操作部材がフレーム側面に配置されている。このため、装置を装着しようとする又は装着した装置を頭部から外そうとする使用者にとって、サイズ調整操作やロック解除操作が行いにくいという問題がある。
【０００６】
操作つまみやロック解除操作部材がフレーム側面にある場合、図８に示すように、使用者は親指でフレーム１０５の下面を支持するとともに、それと同時に中指、薬指、小指でフレーム１０５を上から挟むようにして持ち、人差し指で操作つまみ１０７やロック解除操作部材１０８を操作しなければならない。
【０００７】
ここで、人差し指で操作つまみ１０７を操作（サイズ調整操作）できる可動範囲Ｌ１はあまり大きくない。操作つまみ１０７を大きく動かそうとすれば、親指で操作つまみを操作することになるが、この場合、ロック解除操作部材１０８を側面に対して垂直方向に押す必要から、親指をフレーム側面に対して垂直となる位置になるようにしなければならない。
【０００８】
この状態では親指でフレームを支えられなくなるために、図９に示すように、残りの指でフレーム１０５を上から抱え込むようにして持たなければならず、フレームの持ち方としては不自然なかたちになってしまう。また、フレーム（つまりは画像表示装置全体）を手から落下させやすくなってしまう。
【０００９】
本発明では、サイズ調整およびそのロック機構を備えた頭部装着用の装着装置において、サイズ調整操作およびロック解除操作を自然なかたちで行え、装着し易い装着装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、使用者の頭部前側に配置される頭部装着型装置を使用者の頭部に装着するための装着装置において、前部が頭部装着型装置に固定され、左右両側において後方に延びる前側フレームと、この前側フレームに対し左右両側において前後方向に移動可能に連結され、後頭部に押圧される部分を有する後側フレームと、後側フレームの左右両側に取り付けられ、後側フレームを前側フレームに対して後方に指で押して移動させるためのつまみ部材と、後側フレームの前側フレームに対する後方への移動をロックするロック機構とを有する。そして、つまみ部材を両フレームの下面側に配置するとともに、ロック機構のロック解除操作を行うための解除ボタンをつまみ部材のうち後側フレームを前側フレームに対して後方に移動させる際に指で押す部分に設けている。
【００１１】
これにより、左右方向からフレームを自然なかたちで持ち、その手の持ち方を変えずに、つまみ部材を親指等で押して後側フレームの前側フレームに対する位置調整（サイズ調整）を行うことができる。しかも、頭部装着型装置を外すためにつまみ部材を親指等で押すと、自然にロック解除ボタンも操作されることになる。したがって、従来に比べて容易に頭部装着型装置を外すことができる。
【００１２】
さらに、フレーム側面を把持した状態での親指の前後の可動範囲は人差し指等に比べて大きいので、手を持ち変えずに大きな幅でのサイズ調整が可能である。したがって、従来に比べて装着し易い装着装置を実現することが可能となる。
【００１３】
なお、つまみ部材の上面を前側フレームの下面からある程度離して配置することにより、フレームとつまみ部材を非接触状態とし、サイズ調整時の抵抗を減少させてより軽い力でのサイズ調整を可能とするととも、フレームとつまみ部材との間に側頭部の毛髪を挟み込んでしまうことを回避できる。
【００１４】
また、前側フレームを弾性部材とし、左右に広がる方向に付勢力が生じた状態で後側フレームと連結することにより、後側フレームも左右に広がろうとする。ロック機構のロックを解除して後側フレームが前側フレームに対して自由に前後移動できるようになると、この広がろうとする力によって装着系の周囲長さ（観察者の頭周長さ）が広がるようになる．つまり前側フレームに対して後側フレームが後方に移動する方向に動こうとするので、つまみ部材とともに後側フレームを軽い力で後方に移動させることが可能となり、装着装置を容易に頭部に対して着脱することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の実施形態である装着装置を備えたヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型画像表示装置）２０の全体構成を示している。
【００１６】
１は画像表示装置本体であり、使用者（観察者）の眼前に配置され、内蔵された液晶表示パネル等に表示された原画像を観察光学系を通して使用者（観察者）に対して拡大表示するものである。
【００１７】
２は観察者の前頭部に押し当てられる前頭部押圧パッド、３は観察者の後頭部に押し当てられる後頭部押圧パッドである。前頭部押圧パッド２はＵ字形状の前側フレーム４における前部内側に取り付けられている。前側フレーム４は、その前部において画像表示装置本体１に固定されている。
【００１８】
後頭部押圧パッド３は、左右一対の帯状フレーム９，１０を連結する役割をも有する。これら帯状フレーム９，１０および後頭部押圧パッド３により全体としてＵ字状の後側フレーム２１が構成される。
【００１９】
前側フレーム４の左右の腕部（若しくはつる部）には、フレームカバー５が取り付けられており、このフレームカバー５内で前側フレーム４の左右の腕部と後側フレーム２１（帯状フレーム９，１０）の左右の腕部が連結されている。これにより、観察者の頭部外周を囲むように頭部にセットされる装着装置が構成される。なお、左右のフレームカバー５の下面側には、後述するつまみ７が配置されている。
【００２０】
なお、前側フレーム４はバネ性を有する部材（例えば金属部材、合成樹脂部材）であり、後側フレーム２１と連結された状態で、左右方向内側に弾性変形している。このため、前側フレーム４には左右に広がる方向（側頭部から離れる方向）への弾性力が発生している。この弾性力により後側フレーム２１も左右に広がる方向に付勢される。
【００２１】
図２に左側のフレームカバー５の斜視図を示す。なお、右側と左側の機構は対称であるので以下、右側の説明は省略する。また、図３には、フレームカバー５内の構造を示している。
【００２２】
図３に示すように、フレームカバー５は外側カバー５ａと内側カバー５ｂに２分割されている。外側カバー５ａと内側カバー５ｂは、前側フレーム４の腕部を覆うようにして合わせられ、前側フレーム４の腕部の前後に形成された穴部を通してビス止めされることにより、前側フレーム４の腕部に一体的に固定される。
【００２３】
外側カバー５ａと内側カバー５ｂの下部には、これらの長手方向に延びる凹部が形成されており、外側カバー５ａと内側カバー５ｂとを合わせることで、図２に示すように、フレームカバー５の下面にガイド溝部５ｃが形成される。
【００２４】
前側フレーム４の腕部のうちフレームカバー５で覆われる部分には、図３および図４に示すように鋸刃状の突起部１４が形成されている。各突起部１４は、前端が垂直に延び、後側が斜めに延びるように形成されている。
【００２５】
そして、この前側フレーム４の腕部の下側には、後側フレーム２１を構成する帯状フレーム９の後端に、板ばねであるロックばね１３とともにビス止めされたつまみ７が配置される。つまみ７と帯状フレーム９とロックばね１３には同心の穴が設けられておりビス止めにより一体化される。なお、一体化する方法としては、かしめピンを用いてもよい。
【００２６】
つまみ７には、観察者が指を当てるための操作部７ａと、この操作部７ａから上方に延びて帯状フレーム９の後端にビス止めするための上記穴部が形成されたフレーム取付け部７ｂとが形成されている。ロックばね１３はフレーム取付け部７ｂの上部に配置され、つまみ７を帯状フレーム９にビス止めするためのビスによってフレーム取付け部７ｂに固定される。
【００２７】
ロックばね１３には、フレーム長手方向に延びるばね部１３ｃと、互いに左右に並ぶ（重なる）ように配置された帯状フレーム９と前側フレーム４の腕部を下から抱え込む形状を有した部分１３ｂとがあり、この部分１３ｂとばね部１３ｃの先端に形成された突起１３ａとで帯状フレーム９および前側フレーム４を挟み込む。そして、突起１３ａが前側フレーム４の突起部１４のいずれかに係合することによって、前側フレーム４に対して後側フレーム５の前後方向移動がロックされる。
【００２８】
また、つまみ７の操作部７ａには上下方向に貫通する穴（図示せず）が形成されており、この穴には下側からロック解除ボタン１２の延長部１２ａが挿入される。こうして、ロック解除ボタン１２がつまみ７に組み込まれ、ロック解除ボタン１２のボタン部１２ｂの下面（前方下向きの面）がつまみ７の操作部７ａの前側下面（前方下向きの面）７ｄにほぼ揃うように位置する。なお、つまみ７の操作部７ａの下面のうちロック解除ボタン１２の横の部分は、ロック解除ボタン１２を指で押し込む際の邪魔にならないように円弧状の凹形状に形成されている。
【００２９】
また、つまみ７に組み込まれたロック解除ボタン１２の延長部１２ａの上端１２ｃは、図５に示すように、ロックばね１３のばね部１３ｃのすぐ下側に位置する。延長部１２ａの上部には段差部１２ｃが形成されており、この段差部１２ｃがフレーム取付け部７ｂの上部に形成された凹部の底面部７ｃに引っ掛かることにより、ロック解除ボタン１２の抜け落ちが防止される。
【００３０】
そして、このように前側フレーム４と後側フレーム２１（帯状フレーム９）とを連結した後、外側カバー５ａと内側カバー５ｂとを合わせるようにして前側フレーム４に取り付ける。これにより、前側フレーム４の突起部１４、つまみ７およびロックばね１３がフレームカバー５により覆われ、つまみ７のフレーム取付け部７ｂがフレームカバー５のガイド溝部５ｃを貫通し、つまみ７の操作部７ａがフレームカバー５，つまりは前側フレーム４と後側フレーム２１の下側に位置する。つまみ７はフレームカバー５のガイド溝部５ｃ内で、前後方向（図２に示すＩ方向）にスライドすることができる。
【００３１】
以上のようにして構成された装着装置のサイズ調整（後側フレーム２１の前側フレーム４に対する前後方向位置の調整）を行うときには、観察者は、図７に示すように、左右の親指を、左右のフレームカバー５の下側にあるつまみ７の前側下面７ｄに当ててヘッドマウントディスプレイ２０の全体を支える。このとき、親指はつまみ７のロック解除ボタン１２の下面にも当たる。他の指はフレームカバー５の上部に当てられる。この状態は、フレームカバー５（つまりは前側フレーム１）を左右から自然に把持した状態である。
【００３２】
そしてこの状態から、後側フレーム２１を後方にスライドさせるためにつまみ７を親指で後方に押すと、その押圧力によってロック解除ボタン１２が上方に押され、ロック解除ボタン１２の延長部１２ｂの先端がロックばね１３のバネ部１３ｃを押し上げる。これにより、バネ部１３ｃの突起１３ａと前側フレーム４の突起部１４との係合が外れ、つまみ７とともに後側フレーム２１を後方にスライドさせることができる。
【００３３】
こうして、前頭部押圧パッド２と後頭部押圧パッド３の間隔を広げた状態で前側フレーム４と後側フレーム２１をその内側に頭部を入れるようにして頭部に被り、次に、親指をつまみ７の後側下面（後方下向きの面）７ｅに当ててつまみ７を前方にスライドさせる。このとき、ロックばね１３の突起部１３ａは前側フレーム４の突起部１４の傾斜面に沿って上下動するだけであり、ロックはかからない。そして、前頭部押圧パッド２と後頭部押圧パッド３とが頭部に適度に押し当たるまで後側フレーム２１を前方にスライドさせれば、ロックばね１３の突起部１３ａが前側フレーム４の突起部１４の垂直面に係合することによって、そのときのフレーム調整サイズがロック保持され、ヘッドマウントディスプレイ２０を観察者の眼前にて支持することができる。
【００３４】
また、ヘッドマウントディスプレイ２０を頭部から外す場合には、再び左右の親指を左右のフレームカバー５の下側にあるつまみ７の前側下面７ｄに当て、そのままつまみ７を後方に押す。これにより、上記と同様にして前頭部押圧パッド２と後頭部押圧パッド３の間隔が広がり、装着装置（つまりはヘッドマウントディスプレイ２０）を頭部から外すことができる。
【００３５】
このように、本実施形態では、フレームカバー５（前側フレーム４の腕部）の下面につまみ７を配置することによって、さらには後側フレーム２１の後方スライドのロック機構のロックを解除するロック解除ボタン１２を、つまみ７における後側フレーム２１を後方にスライドさせる際に親指を当てる面に設けたことで、フレームを自然な形で支えながら、つまみ７の後方への操作（サイズ調整操作）を行うことができるとともに、自然にロック解除操作も行われることになる。また、親指でつまみ７を操作することができるので、フレームカバー５を把持する手の位置を変えることなく、つまみ７を大きく操作することが可能になる。
【００３６】
また、本実施形態では、前側フレーム４のバネ性により、後側フレーム２１には左右に広がる向きに力が働いている。ロック機構のロックを解除して後側フレームが前側フレームに対して自由に前後移動できるようになると、この広がろうとする力によって装着系の周囲長さ（観察者の頭周長さ）が広がるようになる．つまり前側フレームに対して後側フレームが後方に移動する方向に動こうとするので、つまみ部材とともに後側フレームを軽い力で後方に移動させることが可能となり、使用者は大きな力を必要とすることなく映像表示装置を頭部から容易に取り外すことができる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、図６に示すように、フレームカバー５の下面（ガイド溝部５ｃ）とつまみ７の操作部７ａの上面との間にある程度の隙間ｈを設けている。これにより、つまみ７を前後に操作する際のフレームカバー５とつまみ７間での接触面積が小さくなり、より一層操作力を小さくすることができる。
【００３８】
ここで、ｈの間隔は５ｍｍ程度あればよいが、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度でもよい。また、一般的に側頭部の毛髪は上から下方向に伸びており、従来の方法であるフレーム側面につまみを設けると、フレーム側面（特に、ガイド溝周辺）とつまみとの間に毛髪を挟み込む可能性がある。
【００３９】
本実施形態では、ガイド溝部５ｃをフレーム下面に配置するとともに上記の隙間ｈを設けたので、毛髪を挟み込む可能性は低くなる。
【００４０】
したがって、本実施形態によれば、着脱に関する操作性が良く、装着感にも優れた装着装置およびこれを備えたヘッドマウントディスプレイを実現することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、ヘッドマウントディスプレイについて説明したが、本発明の装着装置はヘッドマウントディスプレイ以外の頭部装着型の装置のいずれにも適用することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、左右方向からフレームを自然なかたちで持ち、その手の持ち方を変えずに、つまみ部材を親指等で押して後側フレームの前側フレームに対する位置調整（サイズ調整）を行うことができる。しかも、サイズ調整のためにつまみ部材を親指等で押すと、自然にロック解除ボタンも操作される。したがって、従来に比べて容易にサイズ調整を行うことができる。
【００４３】
さらに、フレーム側面を把持した状態での親指の前後の可動範囲は人差し指等に比べて大きいので、手を持ち変えずに大きな幅でのサイズ調整ができる。したがって、従来に比べて装着し易い装着装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である装着装置を備えたヘッドマウントディスプレイの斜視図。
【図２】上記装着装置の部分拡大図。
【図３】上記装着装置の分解斜視図。
【図４】上記装着装置におけるつまみおよびロック機構の分解斜視図。
【図５】上記つまみおよびロック機構の組立状態を示す斜視図。
【図６】上記装着装置におけるつまみ周辺の側面図。
【図７】上記装着装置の操作を示す説明図。
【図８】従来の装着装置の操作を示す説明図。
【図９】従来の装着装置の操作を示す説明図。
【符号の説明】
１　画像表示装置本体
２　前頭部押圧パッド
３　後頭部押圧パッド
４　前側フレーム
５　フレームカバー
７　つまみ
９，１０　帯状フレーム（後側フレーム）
１２　ロック解除ボタン
１３　ロックばね
２０　ヘッドマウントディスプレイ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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