(57)【要約】【課題】ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したときの映像表示部の揺れや位置ずれを防止できるヘッドマウントディスプレイ装置を提供する。【解決手段】使用者Ｍの後頭部に装着され、その両端部で側頭部を押圧するリアアーム１０と、リアアーム１０の一端部に連なるフロントアーム２０と、このフロントアーム２０に支持され、使用者Ｍの眼Ｅの前方に配置される映像表示部３０とを備えているヘッドマウントディスプレイ装置において、リアアーム１０のほぼ中央部に使用者Ｍの後頭部を押圧するゴムバンド５を設け、リアアーム１０を安定させた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の頭部に装着され、その両端部で側頭部を押圧する押圧部を有する保持部材と、
前記保持部材に連なるフロントアームと、
このフロントアームに支持され、前記使用者の眼の前方に配置される表示手段と
を備えているヘッドマウントディスプレイ装置において、
前記保持部材は前記使用者の後頭部に当接可能なリアアーム部材であることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項２】
前記リアアーム部材は前記使用者の後頭部付近を押圧する後頭部押圧手段を備えることを特徴とする請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項３】
前記後頭部押圧手段はゴムバンドであることを特徴とする請求項２記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項４】
前記後頭部押圧手段は押圧ばねであることを特徴とする請求項２記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項５】
前記押圧部は、前記リアアーム部材の両端部に配置され、前記押圧部に対して前記リアアーム部材を前記使用者の前後方向へ相対的に移動可能にするリアアーム調整手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項６】
前記リアアーム部材の移動に応じて前記表示手段が前記リアアーム部材の移動方向と反対方向へ移動するように前記フロントアームを前記リアアーム部材に対して移動させるフロントアーム駆動手段を備えることを特徴とする請求項５記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は頭部に装着して映像を見ることができるヘッドマウントディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヘッドマウントディスプレイ装置として、頭の上部に装着される保持部材の一端部に支持されるフロントアーム（アーム）と、このフロントアームに支持され、使用者の一方の眼の前方に配置される映像表示部（表示ユニット）とを備えるものが知られている。保持部材の両端部で両側頭部を押圧することで、ヘッドマウントディスプレイ装置を使用者の頭部に装着させる。
【０００３】
このヘッドマウントディスプレイ装置を頭部に装着すれば、この装置を例えば携帯用のＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やＤＶＤ用のモニタとして利用することができる。
【０００４】
【特許文献】
特開平１０−１２３４５５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、使用者の眼の前に配置される映像表示部はできる限り揺れず、一定の位置にあるのが好ましい。
【０００６】
しかし、映像表示部は液晶パネル、蛍光管、集光レンズ、反射鏡、接眼レンズ等を備えているため、重く、保持部材が両側頭部を押圧する端部を支点とするフロントアーム及び映像表示部に作用するモーメントが大きくなる。
【０００７】
しかも、ヘッドマウントディスプレイ装置は保持部材の両端部が使用者の側頭部を押圧することで使用者の頭部に固定されているため、使用者が頭を動かしたとき、映像表示部が下方へずれることがある。
【０００８】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はヘッドマウントディスプレイ装置を装着したときの映像表示部の揺れや位置ずれを防止することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、使用者の頭部に装着され、その両端部で側頭部を押圧する押圧部を有する保持部材と、前記保持部材に連なるフロントアームと、このフロントアームに支持され、前記使用者の眼の前方に配置される表示手段とを備えているヘッドマウントディスプレイ装置において、前記保持部材は前記使用者の後頭部に当接可能なリアアーム部材であることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記リアアーム部材は前記使用者の後頭部付近を押圧する後頭部押圧手段を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記後頭部押圧手段はゴムバンドであることを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項２記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記後頭部押圧手段は押圧ばねであることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記押圧部は、前記リアアーム部材の両端部に配置され、前記押圧部に対して前記リアアーム部材を前記使用者の前後方向へ相対的に移動可能にするリアアーム調整手段を更に備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記リアアーム部材の移動に応じて前記表示手段が前記リアアーム部材の移動方向と反対方向へ移動するように前記フロントアームを前記リアアーム部材に対して移動させるフロントアーム駆動手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１はこの発明の第１実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図、図２はその側面図である。
【００１７】
このヘッドマウントディスプレイ装置はリアアーム（リアアーム部材）１０とフロントアーム２０と映像表示部（表示手段）３０とを備えている。
【００１８】
リアアーム１０は円弧状である。リアアーム１０は使用者Ｍの頭部に装着され、リアアーム１０の両端部で使用者Ｍの側頭部を押圧する。ここで、後頭部とは図２において首から頭頂部に向かって次第に湾曲する太線で示した部分Ｄをいう（以下同様）。
【００１９】
また、リアアーム１０のほぼ中央部には、使用者Ｍの後頭部を押圧し、リアアーム１０を安定させるリアアーム安定手段として機能するゴムバンド（後頭部押圧手段）５が設けられている。
【００２０】
リアアーム１０の両端部には使用者Ｍの左右の耳に装着されるスピーカ部（押圧部）１５，１６が取り付けられている。このスピーカ部１５，１６によって使用者Ｍの側頭部が押圧される。
【００２１】
フロントアーム２０はリアアーム１０の一端部に支持される。フロントアーム２０はリアアーム１０と同様に円弧状である。フロントアーム２０はリアアーム１０に設けられた収容部４０に収容される。
【００２２】
フロントアーム２０を出し入れするときの操作感は、フロントアーム２０の表面と収容部４０の内表面との間に作用する摩擦力を調整したり、フロントアーム２０に形成された突起部（図示せず）と収容部４０に形成された凹部（図示せず）とで構成されるクリック機構を採用したりすることによって高まる。
【００２３】
映像表示部３０はフロントアーム２０の一端に支持され、使用者Ｍの一方の眼Ｅの前方に配置される。
【００２４】
使用者Ｍがヘッドマウントディスプレイ装置を装着した場合、映像表示部３０の自重でスピーカ部１５，１６を支点に映像表示部３０が下方へリアアーム１０が上方へ移動しようとするモーメントが作用する。
【００２５】
後頭部とリアアーム１０との間に隙間があり、リアアーム１０が移動し易い状態であっても、リアアーム１０のゴムバンド５が後頭部に密着するため、リアアーム１０の上方への移動が阻止される。
【００２６】
このとき、リアアーム１０の両端部が両側頭部を押圧するとともに、後頭部に密着したゴムバンド５が後頭部を押圧するので、ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したときの頭部に対する高い密着感が得られる。
【００２７】
この第１実施形態によれば、ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したとき、リアアーム１０は使用者Ｍの両側頭部と後頭部とを押圧するため、頭を動かしたときであっても、リアアーム１０は動かず、映像表示部３０が下方へずれることを防止できる。
【００２８】
図３はこの発明の第２実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
この実施形態はリアアーム１０を安定させる後頭部押圧手段手段として機能する押圧ばね（後頭部押圧手段）６をリアアーム１０のほぼ中央部に設けた点で第１実施形態と相違する。
【００３０】
押圧ばね６の後頭部と当接する側には板部６ａが配置され、板部６ａは矢印ａで示された方向へ移動可能である。板部６ａは広い面積で後頭部を押圧することができるように平面状又は曲面状である。
【００３１】
使用者Ｍがヘッドマウントディスプレイ装置を装着した場合、後頭部とリアアーム１０との間に隙間ができても、平板部６ａが後頭部に当接する。
【００３２】
このとき、リアアーム１０の両端部が両側頭部を押圧するとともに、後頭部に当接した押圧ばね６が後頭部を押圧する。すなわち、使用者Ｍの頭部は３箇所で押圧される。
【００３３】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３４】
図４はこの発明の第３実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。なお、図４では後述する位置制御部の図示は省略されている。
【００３５】
この実施形態はリアアーム安定手段としてリアアーム１１０自体を使用者Ｍの頭部の前後方向へ相対的に移動できるようにスピーカ部５５，５６に支持部材（リアアーム安定手段）１１を設けた点で第１実施形態と相違する。
【００３６】
このヘッドマウントディスプレイ装置はリアアーム（リアアーム部材）１１０とフロントアーム２０と映像表示部（表示手段）３０と支持部材１１とを備えている。
【００３７】
リアアーム１１０は円弧状である。リアアーム１１０は使用者Ｍの頭部に装着され、リアアーム１１０の両端部で使用者Ｍの側頭部を押圧する。
【００３８】
リアアーム１１０の両端部には支持部材１１を介して使用者Ｍの左右の耳に装着されるスピーカ部（押圧部）５５，５６が取り付けられている。
【００３９】
支持部材１１はスピーカ部５５，５６に設けられている。支持部材１１はスピーカ部５５，５６に対して使用者Ｍの前後方向へリアアーム１１０を相対的に矢印ｂ，ｃで示された方向へ移動可能にリアアーム１１０を支持している。なお、図４では左耳側の支持部材１１だけが見えている。
【００４０】
この支持部材１１がリアアーム調整手段として機能する。なお、リアアーム１１０をクリック機構等によって任意の位置に停止させることができる。
【００４１】
フロントアーム２０はリアアーム１１０の一端部に支持される。フロントアーム２０はリアアーム１１０と同様に円弧状である。フロントアーム２０はリアアーム１１０に設けられた収容部１４０に収容される。
【００４２】
映像表示部３０はフロントアーム２０の一端に支持され、使用者Ｍの一方の眼Ｅの前方に配置される。
【００４３】
使用者Ｍがヘッドマウントディスプレイ装置を装着した場合、後頭部とリアアーム１１０との間に隙間ができたとき、リアアーム１１０を使用者Ｍの前方向へ移動させてリアアーム１１０を後頭部に密着させる。
【００４４】
このとき、リアアーム１１０の両端部が両側頭部を押圧するとともに、後頭部に密着したリアアーム１１０が後頭部を押圧する。
【００４５】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００４６】
図５は映像表示部３０と使用者Ｍの眼Ｅとの距離を一定に保つ位置制御部の構成を説明するブロック図である。
【００４７】
位置制御部は、スピーカ部駆動モータ５５Ａと、ドライバＩＣ５５Ｂと、スピーカ部位置エンコーダ５５Ｃと、映像表示部駆動モータ（フロントアーム駆動手段）３０Ａと、ドライバＩＣ３０Ｂと、映像表示部位置エンコーダ３０Ｃと、制御回路５０とからなる。
【００４８】
スピーカ部駆動モータ５５Ａはリアアーム１１０に設けられ、支持部材１１に支持されたリアアーム１１０を前後に移動させる。
【００４９】
ドライバＩＣ５５Ｂは図示しないリアアーム位置設定スイッチが操作されたとき、制御回路５０の出力に基づいてスピーカ部駆動モータ５５Ａを駆動する。
【００５０】
スピーカ部位置エンコーダ５５Ｃはスピーカ部５５に対するリアアーム１０の位置を検出し、その移動量を示す信号を制御回路５０へ出力する。
【００５１】
映像表示部駆動モータ３０Ａはフロントアーム２０を前後に移動させる。
【００５２】
ドライバＩＣ３０Ｂは制御回路５０の出力に基づいて映像表示部駆動モータ３０Ａを駆動する。
【００５３】
映像表示部位置エンコーダ３０Ｃはフロントアーム２０の位置を検出し、その移動量を示す信号を制御回路５０へ出力する。
【００５４】
制御回路５０としてはタイマや各種インタフェース等から構成されるマイクロコンピュータを用いる。
【００５５】
使用者Ｍがヘッドマウントディスプレイ装置を装着した場合、後頭部とリアアーム１１０との間に隙間ができたとき、リアアーム位置設定スイッチを操作してリアアーム１０を使用者Ｍの前方向へ移動させてリアアーム１０を後頭部に密着させる。
【００５６】
制御回路５０はスピーカ部位置エンコーダ５５Ｃで検出されたリアアーム１１０の移動量に応じたフロントアーム２０の移動量が得られるようにドライバＩＣ３０Ｂを制御して映像表示部駆動モータ３０Ａを駆動する。
【００５７】
このとき、制御回路５０は映像部表示位置エンコーダ３０Ｃで検出された映像表示部３０の位置に応じてフロントアーム２０が移動するように制御信号をドライバＩＣ３０Ｂに出力し、映像表示部駆動モータ３０Ａを駆動する。
【００５８】
上記構成とすることによって、リアアーム１１０の移動によって映像表示部３０と使用者Ｍの眼Ｅとの距離が変化した場合であっても、リアアーム１１０の移動に対応した距離だけフロントアーム２０が移動するので、映像表示部３０と使用者Ｍの眼Ｅとの距離を常に一定に保つことができ、映像表示部３０で常に快適な映像を見ることができる。
【００５９】
図６はこの発明の第３実施形態の変形例に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図であり、第３実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
この変形例はフロントアーム２２０をスピーカ部（押圧部）２１５，２１６と一体に形成して点で第３実施形態と相違する。
【００６１】
使用者Ｍがヘッドマウントディスプレイ装置を装着した場合、後頭部とリアアーム２１０との間に隙間ができたとき、リアアーム２１０を使用者Ｍの前方向へ相対的に移動させてリアアーム２１０を後頭部に沿わせる。
【００６２】
このとき、リアアーム２１０の両端部で両側頭部を押圧するとともに、後頭部に当接したリアアーム２１０で後頭部を押圧する。
【００６３】
この変形例によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６４】
なお、この変形例によればリアアーム２１０の移動によって映像表示部３０と使用者Ｍの眼Ｅとの距離が変化するが、その変化量が僅かであれば使用者Ｍが映像表示部３０で映像を見ずらくなることはない。
【００６５】
なお、上記実施形態においては、側頭部を押圧する押圧部としてスピーカ部を用いたが、スピーカ部に限るものではなく、例えば単なる耳当てであってもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上に説明したようにこの発明のヘッドマウントディスプレイ装置によれば、ヘッドマウントディスプレイ装置を使用するときの映像表示部のずれを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図である。
【図２】図２はこの発明の第１実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の側面図である。
【図３】図３はこの発明の第２実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図である。
【図４】図４はこの発明の第３実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図である。
【図５】図５は映像表示部と使用者の眼との距離を一定に保つ位置制御部の構成を説明するブロック図である。
【図６】図６はこの発明の第３実施形態の変形例に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図である。
【符号の説明】
５  ゴムバンド（後頭部押圧手段）
６  押圧ばね（後頭部押圧手段）
１０，１１０  リアアーム（リアアーム部材）
１１  支持部材（リアアーム安定手段）
１５，１６，５５，５６，２１５，２１６  スピーカ部（押圧部）
２０  フロントアーム
３０  映像表示部（表示手段）
３０Ａ  映像表示部駆動モータ（フロントアーム駆動手段）
Ｍ  使用者
【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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