(57)【要約】【課題】使用者の頭幅のばらつきに対応して、最適な挟持力を容易に得ることができる頭部搭載型の画像表示装置を得る。【解決手段】使用者９９の頭部を挟持することで当該頭部に保持される保持手段を構成する第１のバンド部材３１および第２のバンド部材３２は、いずれも装着時に使用者９９の頭部の形状に沿うように略円弧形状を有すると共に可撓性を有する薄板で形成されており、ヒンジ部材６０１とヒンジ部材６０２とを貫通する支軸６０５により構成されるヒンジジョイントによって互いに連結されている。このヒンジジョイントは調整ネジ６００によって、その開く角度（即ち、第１のバンド部材３１と第２のバンド部材３２とがヒンジジョイント部分において成す角度）が調整される。【選択図】　　　　図１
2004120153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の頭部を挟持することで前記頭部に保持される保持手段と、
前記保持手段に装着され、前記使用者の少なくとも片方の眼に対して画像を表示する表示手段とを有する画像表示装置であって、
前記保持手段は、
前記頭部を挟持するための可撓性の第１および第２のバンド部材と、
前記第１のバンド部材と第２のバンド部材とを連結する連結手段と、
前記第１のバンド部材と第２のバンド部材とが前記連結手段において成す角度を調整可能な調整手段とを備える
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記連結手段は、ヒンジジョイントであり、
前記調整手段は、前記ヒンジジョイントが開く角度を調整する手段である
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
使用者の頭部を挟持することで前記頭部に保持される保持手段と、
前記保持手段に装着され、前記使用者の少なくとも片方の眼に対して画像を表示する表示手段とを有する画像表示装置であって、
前記保持手段は、
前記頭部を挟持するための可撓性のバンド部材と、
前記バンド部材の略中央部を湾曲させる湾曲手段と、
前記バンド部材の前記湾曲手段による湾曲の度合いを調整可能な調整手段とを備える
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像表示装置であって、
前記湾曲手段は、
前記バンド部材の一表面に当接する一対の第１当接部を有する第１ブロックと、
前記バンド部材の前記一表面の裏面に前記一対の第１当接部間で当接する第２当接部を有する第２ブロックとから成り、
前記調整手段は、前記第１のブロックと前記第２のブロックとの距離を調整する手段である
ことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、頭部搭載型の画像表示装置に関するものであり、特に、使用者の頭部への装着機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術の頭部搭載型の画像表示装置は、当該装置を使用者の頭部に保持させるための保持手段として、例えばＵ字型やリング型の可撓性を有する保持部材が用いられていた。使用者はその保持部材を弾性変形させて押し広げ、自身の頭に鉢巻状に装着する。即ち、保持部材はその弾性変形の反発力によって使用者の頭部を挟持することにより、使用者の頭部に保持される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−７５４９６号公報（第２〜３頁、図１〜２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の頭部搭載型の画像表示装置の頭部保持方式においては、保持部材が使用者の頭部を挟持する挟持力は、使用者に圧迫感を与えないレベル以下の力に設定する必要がある。また、保持手段に装着されているディスプレイユニットが、使用者の目の位置に対する位置ずれを起こさないレベル以上の力に設定する必要がある。
【０００５】
しかし、頭のサイズ（頭幅）は人によって千差万別であり、保持手段の装着の際の変形量（非使用状態における形状から使用状態における形状への変形量）は、使用者の頭幅の大小によって大きく異なる。
【０００６】
例えば、保持部材の非使用状態における形状（初期形状）が、頭幅の小さな使用者に最適な形状であったと仮定する。これを頭幅の小さな使用者が使用する場合は、保持部材は当該使用者の頭部に対して最適な挟持力を発生する。しかし、頭幅の大きな使用者が使用する場合、挟持力が過大になり、当該使用者に圧迫感を与えてしまう。また、大きく押し広げられた保持部材が、その応力限界を超えてしまい永久変形してしまう恐れもある。
【０００７】
また逆に、保持部材が頭幅の大きな使用者に最適な初期形状を有していたと仮定する。これを頭幅の小さな使用者が使用する場合、保持部材が充分に押し広げられないために、充分に挟持力を発生できない。そのため、ディスプレイユニットの位置ずれが生じ、その位置決めが不十分になるために、使用者は安定して画像を視認することができなくなる。さらに、場合によっては、画像表示装置自体が頭部から落下してしまい、当該装置の破損を招く恐れもある。
【０００８】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、使用者の頭部を挟持することにより当該使用者の頭部に搭載される頭部搭載型の画像表示装置において、使用者の頭幅のばらつきに対応して、最適な挟持力を容易に得ることができる画像表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像表示装置は、使用者の頭部を挟持することで前記頭部に保持される保持手段と、前記保持手段に装着され、前記使用者の少なくとも片方の眼に対して画像を表示する表示手段とを有する画像表示装置であって、前記保持手段は、前記頭部を挟持するための可撓性の第１および第２のバンド部材と、前記第１のバンド部材と第２のバンド部材とを連結する連結手段と、前記第１のバンド部材と第２のバンド部材とが前記連結手段において成す角度を調整可能な調整手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、使用者の頭部を挟持することで前記頭部に保持される保持手段と、前記保持手段に装着され、前記使用者の少なくとも片方の眼に対して画像を表示する表示手段とを有する画像表示装置であって、前記保持手段は、前記頭部を挟持するための可撓性のバンド部材と、前記バンド部材の略中央部を湾曲させる湾曲手段と、前記バンド部材の前記湾曲手段による湾曲の度合いを調整可能な調整手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
＜実施の形態１＞
図１および図２は、本発明の実施の形態１に係る画像表示装置の構成を示す図である。これらの図は、共に画像表示装置の通常使用時における状態を示している。図１は頭部に搭載した状態を示す上面図であり、図２はその斜視図である。
【００１２】
第１のバンド部材３１および第２のバンド部材３２は、いずれも装着時（通常使用時）に使用者９９の頭部の形状に沿うように略円弧形状を有すると共に可撓性を有する薄板で形成されている。第１のバンド部材３１と第２のバンド部材３２とは、第１のバンド部材３１の一端に固着されたヒンジ部材６０１、第２のバンド部材３２の一端に固着されたヒンジ部材６０２およびヒンジ部材６０１とヒンジ部材６０２とを貫通する支軸６０５により構成されるヒンジジョイントによって連結されている。即ち、第１のバンド部材３１および第２のバンド部材３２は、支軸６０５を中心に回動可能である。但し、このヒンジジョイントは調整ネジ６００によって、その開く角度（即ち第１のバンド部材３１と第２のバンド部材３２とがヒンジジョイント部分において成す角度）が調整される。
【００１３】
第１のバンド部材３１の他端には、エンドプレート３０１がロックネジ３１６を介して、第１のバンド部材３１の長手方向（円周方向）に沿って摺動自在に装着されている。また、第２のバンド部材３２の他端には、エンドプレート３０２がロックネジ３２６を介して、第２のバンド部材３２の長手方向（円周方向）に摺動自在に装着されている。
【００１４】
さらに、エンドプレート３０１の先端部には、パッド３１０が支軸３１５を介して装着されている。また、エンドプレート３０２の先端部にも、パッド３２０が支軸３２５を介して装着されている。パッド３１０並びにパッド３２０は、使用者９９の頭部に当接する部位であり、それぞれ支軸３１５および支軸３２５を中心として図１に示す矢印Ｚ１およびＺ２方向に揺動可能である。
【００１５】
第１のバンド部材３１と第２バンド部材３２とは、略等しい長さに構成されており、図示のように使用者９９の装着時には、第１のバンド部材３１と第２のバンド部材３２との連結部分（ヒンジジョイント部分）は頭部の後方に位置する。このように、第１のバンド部材３１、第２のバンド部材３２、調整ネジ６００、ヒンジ部材６０１、６０２、支軸６０５、エンドプレート３０１、３０２、パッド３１０、３２０により、使用者９９の頭部を頭部後方から半周以上巻回して、使用者９９の頭部を挟持することで頭部に保持される保持手段を構成している。
【００１６】
保持手段に装着される画像表示手段としての表示ユニット１は、使用者９９の少なくとも片方の眼に対して画像を表示する。図示は省略するが、表示ユニット１は内部に画像を表示するＬＣＤの他、投影光源としてのＬＥＤ、光学系としてのプリズムレンズを装備している。
【００１７】
アーム２は、２本の中空パイプで構成されており、その一端に第１の自在ジョイント５１を介して表示ユニット１を保持している。また、他端近傍では、第２の自在ジョイント５２を介してエンドプレート３０１に保持されている。
【００１８】
表示ユニット１にはケーブル７１を介して、バッテリーや制御回路が収納された制御ボックス７０が接続される（図２にて図示は省略しているが、ケーブル７１の信号線は、アーム２および第１の自在ジョイント５１の内部を通って表示ユニット１に到達している）。
【００１９】
制御ボックス７０には、例えばコンピュータやビデオ装置等の映像音声ソース（図示せず）からの入力信号が入力される。制御ボックス７０はその入力信号に対し所定の信号処理を行い、当該入力信号から映像信号を抽出し、ケーブル７１を通して表示ユニット１へと送信する。表示ユニット１は、当該映像信号に基づく映像（画像）を内部のＬＣＤに表示する。ＬＣＤに表示された映像は、ＬＥＤによってプリズムレンズを介して使用者の眼に投影される。その結果、使用者は表示ユニット１のＬＣＤが表示した映像を視認することができる。なお、ここでは、表示ユニット１は使用者の右目に対して画像を投影する例を示したが、左眼あるいは両目に投影するものであっても良い。
【００２０】
以下、本実施の形態に係る画像表示装置における初期開き量の調整動作を説明する。例えば図１に示すように、使用者９９の頭幅がＷ１なる寸法であったとする。この場合、調整ネジ６００によってヒンジ部材６０１とヒンジ部材６０２との角度（即ちヒンジジョイントにおける第１のバンド部材３１と第２のバンド部材３２とが開く角度）を調整し、図３に示すように初期開き量（非使用時におけるパッド３１０とパッド３２０の間隔）が、Ｗ１よりも小さい間隔Ｗ２になるように設定する。使用者９９は、第１のバンド部材３１と第２のバンド部材３２を弾性変形させて保持手段を押し広げ、頭部後方に略半周に渡って巻回させて装着する。上述したように、パッド３１０とパッド３２０は、エンドプレート３０１およびエンドプレート３０２にそれぞれ図１に示した矢印Ｚ１およびＺ２方向へ揺動可能に装着されており、使用者９９の頭部形状に応じた方向に調整することができる。そして、パッド３１０とパッド３２０は頭側部の形状に沿って、図２の如く両耳の上方へ密着される。また、同図のように、保持手段の一部は使用者９９の両耳の上に引っ掛けられる。
【００２１】
このように、本実施の形態に係る画像表示装置の保持手段は、第１のバンド部材３１および第２のバンド部材３２の弾性力によって頭部を挟持すると共に、両耳の上に引っ掛けるように装着される。それにより、確実に頭部に保持され、頭部から落下することが防止されている。また、後頭部にヒンジ部材６０１、６０２を密着させるように頭部に装着することによって、耳上を中心として、この保持手段全体が回動し、表示ユニット１が使用者９９の目の位置から上下方向にずれることも防止される。
【００２２】
次に、この画像表示装置を頭幅の小さな使用者が頭部に装着する場合について説明する。この場合、調整ネジ６００を締め付けることで、ヒンジ部材６０１とヒンジ部材６０２との角度（即ちヒンジジョイントが開く角度）を小さくして、当該ヒンジジョイントにおける第１のバンド部材３１と第２のバンド部材３２と成す角度を小さくする。つまり、ヒンジ部材６０１およびヒンジ部材６０２は支軸６０５を中心として、それぞれ図４に示す矢印Ｑ１方向、Ｑ２方向の方向に回動する。それにより、初期開き量がＷ２よりも小さい間隔Ｗ３になるように設定する。このとき併せて、エンドプレート３０１、３０２をそれぞれ第１のバンド部材３１、第２のバンド部材３２に沿ってそれぞれ矢印Ｖ１、Ｖ２方向へ摺動させて、頭囲を調整しておく。
【００２３】
このように、初期開き量を狭くすることで、頭幅の小さな使用者が使用する場合でも、第１のバンド部材３１、第２のバンド部材３２は充分に押し広げられるので、保持手段は充分な頭部の挟持力を発生することができる。よって、ディスプレイユニットの位置ずれや、画像表示装置自体が頭部から落下してしまうことを防止できる。
【００２４】
逆に、この画像表示装置を頭幅の大きな使用者が頭部に装着する場合は、調整ネジ６００を緩め、ヒンジジョイントの開く角度（即ちヒンジジョイントにおける第１のバンド部材３１と第２のバンド部材３２と成す角度）を大きくして、初期開き量を大きくすれば良いことは言うまでもない。それにより、頭幅の大きな使用者が使用する場合でも、当該使用者に圧迫感を与えることを防止できる。また、保持部材が過大に押し広げられて永久変形してしまうことも防止される。
【００２５】
以上のように、本実施の形態によれば、頭幅や頭囲の大小に関わらず、装着の際における保持手段の変形量を最適に設定することができ、頭側部の挟持力を最適に設定することができる。即ち、使用者の頭幅のばらつきに対応して、最適な挟持力を容易に得ることができる。
【００２６】
また、本実施の形態のように、第１のバンド部材３１と第２のバンド部材３２とを連結する連結手段としてヒンジジョイントを用い、調整ネジ６００によって当該ヒンジジョイントが開く角度を調整することにより、構造の簡単な初期開き量の調整手段を得ることができる。
【００２７】
＜実施の形態２＞
実施の形態１では、使用者の頭部に保持される保持手段は、２つのバンド部材を有する構成を示したが、単一のバンド部材を用いた構成であってもよい。本実施の形態では、その例を示す。
【００２８】
図５および図６は、本発明の実施の形態２に係る頭部搭載型の画像表示装置の構成を示す図である。これらの図において、図１および図２と同様の要素には同一符号を付してあるのでここで詳細な説明は省略する。
【００２９】
バンド部材３は、頭部に略半周に渡って巻回される略円弧形状を有し、可撓性を有する薄板で形成されている。第１ブロック５０１は、バンド部材３の略中央部において当該バンド部材３を表面に当接する第１当接部５１１および第２当接部５１２を有する。第２ブロック５０２は、バンド部材の裏面に、第１当接部５１１の当接位置と第２当接部５１２の当接位置との間で当接する第３当接部５２１および第４当接部５２２を有する。即ち、図５に示すように、第１当接部５１１と第２当接部５１２との間隔をＡ、第３当接部５２１と第４当接部５２２との間隔をＢとすると、この間隔Ａと間隔ＢがＡ＞Ｂなる関係にあるように形成されており、且つ、第１ブロック５０１および第２ブロック５０２は、この間隔Ｂが間隔Ａの内側に位置するようにバンド部材３に取り付けられる。
【００３０】
図５から分かるように、バンド部材３は、第１当接部５１１、第２当接部５１２、第３当接部５２１および第４当接部５２２に力が加わることによって湾曲する。即ち、第１ブロック５０１と第２ブロック５０２とでバンド部材３の略中央部を湾曲させる湾曲手段を構成している。また、その湾曲の度合いは、第１ブロック５０１と第２ブロック５０２との距離が近くなるほど大きくなる。
【００３１】
調整ネジ５００は第１ブロック５０１とバンド部材３０を貫通して前記第２ブロック５０２に螺合されており、第１ブロック５０１と第２ブロック５０２と間の距離を調整することができる。つまり、調整ネジ５００は、バンド部材３の湾曲手段による湾曲の度合いを調整可能な調整手段として機能する。
【００３２】
このように本実施の形態においては、バンド部材３、調整ネジ５００、第１ブロック５０１、第２ブロック５０２、エンドプレート３０１、３０２、パッド３１０、３２０により、使用者９９の頭部を頭部後方から半周以上巻回して、使用者９９の頭部を挟持することで当該頭部に保持される保持手段を構成している。
【００３３】
本実施の形態に係る画像表示装置における初期開き量の調整動作を説明する。例えば、図５のように頭幅Ｗ４なる使用者９９がこの画像表示装置を使用する場合には、調整ネジ５００を用いて、図７のように初期開き量（非使用状態でのパッド３１０とパッド３２０との間隔）がＷ４よりも小さい間隔Ｗ５になるように、バンド部材３の湾曲の度合いを設定する。そして、使用者９９がバンド部材３をＷ４なる開き量にまで押し広げ、実施の形態１で示した図２と同様に、頭部後方に略半周に渡って巻回させて装着する。それにより、保持手段は使用者９９の頭部に対して所定の挟持力を発揮する。
【００３４】
次に、この画像表示装置を頭幅の小さな使用者が頭部に装着する場合について説明する。この場合、調整ネジ５００を締め付けることで、第１ブロック５０１と第２ブロック５０２との距離を小さくする。つまり、第２ブロック５０２を第１ブロック５０１に対して図８の矢印Ｙ方向に変移させる。その結果、バンド部材３の湾曲手段による湾曲の度合いは、図７よりも大きくなり、パッド３１０およびパッド３２０はそれぞれ、矢印Ｕ１、Ｕ２の方向へ遷移して、初期開き量は小さくなる。そして、初期開き量がＷ５よりも小さな間隔Ｗ６になるように設定する。このとき併せて、エンドプレート３０１、３０２をそれぞれバンド部材３に沿ってそれぞれ矢印Ｖ１、Ｖ２方向へ摺動させて、頭囲を調整しておく。
【００３５】
このように、初期開き量を狭くすることで、頭幅の小さな使用者が使用する場合でも、バンド部材３は充分に押し広げられるので、保持手段は充分な頭部の挟持力を発生することができる。よって、ディスプレイユニットの位置ずれや、画像表示装置自体が頭部から落下してしまうことを防止できる。
【００３６】
逆に、この画像表示装置を頭幅の大きな使用者が頭部に装着する場合は、調整ネジ６００を緩め、バンド部材３の湾曲手段による湾曲の度合いを小さくして、初期開き量を大きくすれば良いことは言うまでもない。それにより、頭幅の大きな使用者が使用する場合でも、当該使用者に圧迫感を与えることを防止できる。また、保持部材が過大に押し広げられて永久変形してしまうことも防止される。
【００３７】
以上のように、本実施の形態によれば、頭幅や頭囲の大小に関わらず、装着の際における保持手段の変形量を最適に設定することができ、頭側部の挟持力を最適に設定することができる。即ち、使用者の頭幅のばらつきに対応して、最適な挟持力を容易に得ることができる。
【００３８】
また、本実施の形態のように、バンド部材３を湾曲させる湾曲手段として第１ブロック５０１および第２ブロック５０２を用い、調整ネジ５００によって当該湾曲手段がバンド部材３を湾曲させる度合いを調整することにより、構造の簡単な初期開き量の調整手段を得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、頭部搭載型の画像表示装置において、容易に保持手段の初期開き量を調整できる。よって、頭幅や頭囲の大小に関わらず、装着の際における保持手段の変形量を最適に設定することができ、頭側部の挟持力を最適に設定することができる。即ち、使用者の頭幅のばらつきに対応して、最適な挟持力を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る画像表示装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る画像表示装置の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る画像表示装置における初期開き量の調整動作を説明するための図である。
【図４】実施の形態１に係る画像表示装置における初期開き量の調整動作を説明するための図である。
【図５】実施の形態２に係る画像表示装置の構成を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る画像表示装置の構成を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る画像表示装置における初期開き量の調整動作を説明するための図である。
【図８】実施の形態２に係る画像表示装置における初期開き量の調整動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１　表示ユニット、２　アーム、３　バンド部材、３１　第１のバンド部材、３２　第２のバンド部材、５１　第１の自在ジョイント、５２　第２の自在ジョイント、７１　ケーブル、７０　制御ボックス、９９　使用者、３０１，３０２エンドプレート、３１０，３２０　パッド、３１５，３２５　支軸、３１６，３２６　ロックネジ、５００，６００　調整ネジ、５０１　第１ブロック、５０２　第２ブロック、５１１　第１当接部、５１２　第２当接部、５２１　第３当接部、５２２　第４当接部、６０１，６０２　ヒンジ部材、６０５　支軸。
【図１】
2004120153.tif 000003
【図２】
2004120153.tif 000004
【図３】
2004120153.tif 000005
【図４】
2004120153.tif 000006
【図５】
2004120153.tif 000007
【図６】
2004120153.tif 000008
【図７】
2004120153.tif 000009
【図８】
2004120153.tif 000010