(57)【要約】【課題】操作性の高い映像表示装置を提供する。【解決手段】ユーザの頭部に装着され、映像を出力する本体と、当該本体を移動可能に支持する支持装置とを有する映像表示装置であって、前記支持装置は、前記ユーザの頭部の動きと同期して移動可能に前記本体を支持する支持部と、前記ユーザの頭部の動きに応じて発生する力を検出する検出部と、前記検出部によって検出された検出結果に基づいて前記支持部を駆動する駆動部とを有することを特徴とする映像表示装置を提供する。【選択図】図１
2007166030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの頭部に装着され、映像を出力する本体と、当該本体を移動可能に支持する支持装置とを有する映像表示装置であって、
前記支持装置は、前記ユーザの頭部の動きと同期して移動可能に前記本体を支持する支持部と、
前記ユーザの頭部の動きに応じて発生する力を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された検出結果に基づいて前記支持部を駆動する駆動部とを有することを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記映像表示装置とユーザの頭部に前記映像表示装置を固定する装着部との間に形成されることを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記ユーザの頭部の動きに応じて発生する力を電気的に変換する機械電気変換素子を有することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記駆動部における駆動量を検出するエンコーダを含み、前記映像表示装置の空間上における任意の方向の変位を検出可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記映像表示装置を空間上において任意の方向に移動可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記支持装置は、前記力が発生した方向に前記駆動部を駆動させ、前記力が略０になるように駆動制御する制御部を更に有することを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、映像表示装置に係り、特に、ユーザの頭部又は顔面に装着することを可能とする映像表示装置を移動可能に支持する支持装置を有する頭部搭載型映像表示装置に関する。ここで、頭部搭載型映像表示装置（ヘッドマウントディスプレイ）とは、外部の映像再生器が出力した映像を頭部又は顔面に装着されたディスプレイに表示するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の操作性の向上により、映像表示装置においても操作性の向上が要求されている。映像表示装置としては、ヘッドバンド等でユーザの頭部に固定し、小型の液晶パネル等を使用して、パネル上の映像を接眼光学系により虚像として拡大してユーザの眼前に表示させる頭部搭載型の映像表示装置が知られている。そのため、頭部搭載型の映像表示装置は、ユーザの視野角に近い視野角、つまり、広い視野角が求められている。しかし、広い視野角の映像表示装置は、光学系が大型化するため、装置の重量が増え、ユーザの頭部へ負荷される重量が増大する。
【０００３】
そこで、本体をアーム等の支持装置で支持することにより、ユーザの頭部へ負荷される重量を軽減する映像表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照のこと）。また、ユーザの頭部に搭載せずに、ユーザの頭部と本体との相対位置関係を検出し、ユーザの頭部が移動する位置に本体を移動させる映像表示装置も提案されている（例えば、特許文献２参照のこと）。
【特許文献１】特開平０８−１２５９４８号公報
【特許文献２】特開平０６−１９５４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の映像表示装置は、アームに連結されているためアームの連結部に生じる摩擦等の負荷が発生し、ユーザの頭が移動する場合には、ユーザの頭に抵抗力を与えてしまう。また、特許文献１の映像表示装置は、慣性力による抵抗もユーザに与えてしまう。その結果、特許文献１の映像表示装置は、操作性が低かった。
【０００５】
また、特許文献２の映像表示装置は、ヘッドバンド等でユーザの頭に固定せずに、ユーザとの相対位置を検出して、ユーザの頭の移動方向に本体を移動している。そのため、ユーザの頭の移動と本体の移動との反応にズレが生じる。その結果、特許文献２の映像表示装置は、ユーザに画像がぶれるような感じを与えてしまい、やはり、操作性が低かった。
【０００６】
そこで、本発明は、操作性の高い映像表示装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての映像表示装置は、ユーザの頭部に装着され、映像を出力する本体と、当該本体を移動可能に支持する支持装置とを有する映像表示装置であって、前記支持装置は、前記ユーザの頭部の動きと同期して移動可能に前記本体を支持する支持部と、前記ユーザの頭部の動きに応じて発生する力を検出する検出部と、前記検出部によって検出された検出結果に基づいて前記支持部を駆動する駆動部とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、操作性の高い映像表示装置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】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の例示的一態様である頭部装着型の映像表示装置１について説明する。ここで、図１は、頭部装着型の映像表示装置１を示す斜視図である。図２は、頭部装着型の映像表示装置１をユーザ３００が装着した場合の側面図である。
【００１１】
映像表示装置１は、映像をユーザの網膜上に投影する。即ち、映像表示装置１は、映像を頭部に装着された後述する表示パネル１２に表示する。また、映像表示装置１は、本体１０と、支持装置１００とを有する。本実施形態では、映像表示装置１は、ヘッドバンド型の形状の後述する本体装着部２０を有しているが、ヘルメット型の形状など様々な形状であってもよい。ただ、本体装着部は、後述する理由からできるだけ軽量化されたものが好ましい。更に、映像表示装置１は、本実施形態では、音声を出力する図示しない音声出力部を取り付けることもできる。映像表示装置１の制御は、内蔵型コントローラやリモートコントローラであってもよい。
【００１２】
本体１０は、映像を頭部に装着された表示パネル１２に表示する機能を有する。本体１０は、図３に示すように、筐体１１と、表示パネル１２と、プリズムレンズ１３と、撮像カメラ１４と、本体装着部２０とを有する。本体１０は、図示しない電源供給部と、外部入力部とを更に有する。この場合、電源供給部は、内蔵型の電源や、外部から電力を供給する電源ジャックを有することができる。外部入力部は、外部の映像再生器の入力信号を本体１０へ導入し、画像入力部と、音声入力部とを有してもよい。ここで、図３は、映像表示装置１の本体１０を示す構成図である。
【００１３】
筐体１１は、内部の部材を保護すると共に、所定の位置に固定する機能を有する。つまり、筐体１１は、後述する表示パネル１２と、プリズムレンズ１３と、撮像カメラ１４とを内部に収納し保護する。この場合、筐体１１は、ユーザ３００の眼３１０前に後述するプリズムレンズ１３及び撮像カメラ１４を固定し、プリズムレンズ１３の上部に表示パネル１２を固定している。また、筐体１１には、図１に示すように、開口１１ａが形成されている。開口１１ａは、後述する撮像カメラ１４が外界像を撮像するために形成されている。また、開口１１ａは、本体１０の動作終了のときには、図示しないシャッタで覆われてもよい。また、筐体１１は、顔面の形状に合わせて、下中央部に窪みを形成してもよく、軽量化のためにプラスチック素材などを使用することが好ましい。更に、筐体１１は、中央から分割するような構成であってもよい。
【００１４】
表示パネル１２は、画像を表示する機能を有する。本実施例では、表示パネル１２として、液晶パネルが使用される。表示パネル１２は、図３に示すように、後述するプリズムレンズ１３を介して、ユーザ３００の眼３１０に映し出される。また、表示パネル１２が表示する画像は、後述する撮像カメラ１４の撮像画像だけでなく、外部の再生装置からの画像も表示することができる。
【００１５】
プリズムレンズ１３は、表示パネル１２からの画像を所定位置に表示する機能を有する。プリズムレンズ１３は、図３に示すように、表示パネル１２からの画像を虚像としてユーザ３００の眼３１０前に表示する。また、プリズムレンズ１３は、後述する撮像カメラ１４の光軸中心Ｋとユーザ３００の視線方向Ｊとが一致する位置に画像を表示する。これにより、本体１０は、ユーザ３００が外界像を自分の眼で見るような感覚にすることができる。
【００１６】
撮像カメラ１４は、外界像を撮像する機能を有し、レンズ１４ａと、撮像素子１４ｂとを有する。撮像カメラ１４は、光軸中心Ｋと、ユーザ３００の視線方向Ｊとが一致している。
【００１７】
レンズ１４ａは、外界からの光を後述する撮像素子１４ｂに集光させる機能を有する。レンズ１４ａは、例えば、両凸レンズが使用される。本実施例では、レンズ１４ａは、一つであるが、複数であってもよい。
【００１８】
撮像素子１４ｂは、レンズ１４ａからの光を電気信号に変換する。撮像素子１４ｂは、レンズ１４ａよりもユーザ３００の眼３００側に配置される。
【００１９】
本体装着部２０は、本体１０をユーザ３００の頭部に装着する機能を有する。本体装着部２０は、軽量化のために、プラスチック素材から構成されている。また、本体装着部２０は、図示しないサイズ調整部を有し、ユーザ３００の頭部の大きさに合わせて調整することができる。本体装着部２０は、前側装着部２１と、後側装着部２５と、緩衝部材３０とを有する。
【００２０】
前側装着部２１は、本体１０をユーザ３００の頭部に装着するために使用される。前側装着部２１は、Ｕ字状であり、後述する後側装着部２５と接続されている。この場合、前側装着部２１と後側装着部２５との接続部分は、調整可能に接続さえていてもよい。また、前側装着部２１は、ユーザ３００の額と接する位置に後述する前側緩衝部材３１が配置されている。更に、前側装着部２１は、後述する検出部１３０を介して第１の支持部１１１と接続されている。
【００２１】
後側装着部２５は、本体１０をユーザ３００の頭部に装着するために使用される。後側装着部２５は、Ｕ字状であり、前側装着部２１と接続されている。また、後側装着部２５は、サイズを調整可能な図示しない調整部を有してもよい。さらに、後側装着部２５は、伸縮可能な弾性部材であってもよく、それによって後側装着部２５の長さを調整してもよい。そして、後側装着部２５は、後述する後側緩衝部材３３が形成されている。
【００２２】
緩衝部材３０は、ユーザ３００の頭部からの押圧力を吸収する機能を有する。緩衝部材３０は、前側緩衝部材３１と、後側緩衝部材３３とを有する。
【００２３】
前側緩衝部材３１は、ユーザ３００の頭部からの押圧力を吸収する機能を有する。前側緩衝部材３１は、弾性部材からなり、前側装着部２１に形成される。
【００２４】
後側緩衝部材３３は、ユーザ３００の頭部からの押圧力を吸収する機能を有する。後側緩衝部材３３は、弾性部材からなり、後側装着部２５に形成される。
【００２５】
支持装置１００は、本体２０及び本体装着部２０を支持し、ユーザ３００の頭の動き、したがって本体装着部２０の動きに応じて本体１０を可動させる。支持装置１００は、支持部１１０と、駆動部１２０と、検出部１３０と、制御部１４０と、支軸駆動機構１５０とを有する。
【００２６】
支持部１１０は、本体１０及び本体装着部２０を支持する機能を有する。支持部１１０は、本実施例では、映像表示装置１を可動可能に支持している。また、支持部１１０は、第１の支持部１１１と、第２の支持部１１６と、支軸１１７とを有する。
【００２７】
第１の支持部１１１は、本体１０及び本体装着部２０を支持するために使用される。第１の支持部１１１は、Ｕ字形状であり後述する右側検出部１３１、左側検出部１３３及び前側検出部１３５を介して前側装着部２１に接続されている。第１の支持部１１１は、筐体１１に直接的に接続されている。さらに、第１の支持部１１１は、前側装着部２１の外周に配置されている。
【００２８】
第２の支持部１１６は、本体１０、支持部１１１、本体装着部２０を支持するために使用される。第２の支持部１１６は、Ｕ字形状であり、後述する右側駆動部１２１及び左側駆動部１２３を介して第１の支持部１１１と接続されている。また、第２の支持部１１６は、後述する上側駆動部１２５及び第２の上側駆動部１２７を介して、支軸１１７と接続されている。
【００２９】
支軸１１７は、本体１０、支持部１１１、支持部１１６、本体装着部２０を支持するために使用される。支軸１１７は、一端が後述する上側駆動部１２５及び第２の上側駆動部１２７を介して、第２の支持部１１６と接続され、他端が水平面X、Y方向及び垂直方向Zに移動可能な駆動部１５０に接続されている。ここでX、Y、Ｚは駆動部１５０の移動方向に基づいて空間上に固定された直交座標で、後述するグローバル座標系である。
【００３０】
駆動部１２０は、ユーザ３００の頭部の動きに応じて本体１０を駆動させる機能を有する。つまり、駆動部１２０は、後述する検出部１３０による検出結果に基づいて本体１０を駆動させる。本実施例では、駆動部１２０は、モータであり、回転位置を検出するためのエンコーダが内蔵されている。駆動部１２０は、右側駆動部１２１と、左側駆動部１２３と、上側駆動部１２５と、第２の上側駆動部１２７とを有する。
【００３１】
右側駆動部１２１、左側駆動部１２３は、ユーザ３００の頭部の動きに応じて本体１０を回転駆動させる機能を有する。つまり、右側駆動部１２１及び左側駆動部１２３は、後述する検出部１３０による検出結果に基づいて本体１０を回転駆動させる。右側駆動部１２１、左側駆動部１２３の回転軸は、グローバル座標系に対する映像表示装置１の空間上の位置を示す後述するローカル座標系ｘ、ｙ、ｚのｘ方向と平行である。この回転方向をθｘとする。また、図４に示すように、右側駆動部１２１、左側駆動部１２３は、電気的に後述する制御部１４０と接続されている。ここで、図４は、支持装置１００の構成を示すブロック図である。
【００３２】
上側駆動部１２５は、ユーザ３００の頭部の動きに応じて本体１０、支持１１１、１１６、本体装着部２０を駆動させる機能を有する。つまり、上側駆動部１２５は、後述する検出部１３０の検出結果に基づいて本体１０、支持１１１、１１６、本体装着部２０を駆動させる。上側駆動部１２５の回転軸は、後述するグローバル座標系のＺ方向と平行である。この回転方向をθｚとする。また、上側駆動部１２５は、図４に示すように、電気的に制御部１４０に接続されている。更に、上側駆動部１２５は、第２の支持部１１６の頭頂部に配置される。
【００３３】
第２の上側駆動部１２７は、ユーザ３００の頭部の動きに応じて本体１０、支持部１１１、１１６、本体装着部２０を駆動させる機能を有する。つまり、第２の上側駆動部１２７は、後述する検出部１３０の検出結果に基づいて本体１０、支持部１１１、１１６、本体装着部２０を駆動させる。第２の上側駆動部１２７の回転軸は、後述するグローバル座標系のＹ方向と平行である。この回転方向をθｙとする。また、第２の上側駆動部１２７は、図４に示すように、電気的に制御部１４０に接続されている。更に、第２の上側駆動部１２７は、一端が上側駆動部１２５と接続され、他端が支軸１１７に接続されている。尚、駆動部１２０は、モータでなくても、ガス圧又はスプリングによって本体装着部２０を駆動してもよい。
【００３４】
検出部１３０は、ユーザ３００の頭部の動きに応じて発生する力を検出する。検出部１３０は、本実施例では、圧電素子等の圧力センサから構成される。この場合、検出部１３０は、図４に示すように、制御部１４０と電気的に接続され、検出信号を制御部１４０に伝達する。検出部１３０は、右側検出部１３１と、左側検出部１３３と、前側検出部１３５とを有する。
【００３５】
右側検出部１３１は、ユーザ３００の頭部の動きに応じて発生する荷重を検出する。右側検出部１３１は、本実施例では、後述するローカル座標系のｘ、ｙ、ｚのｘ方向に発生する荷重を検出する第１の検出部と、Ｙ方向に発生する荷重を検出する第２の検出部と、Ｚ方向に発生する荷重を検出する第３の検出部とを含む。右側検出部１３１は、図５に示すように、部材１３１ａ、１３１ｂ、１３１ｃ及び１３１ｄと、圧電素子１３１ｅ、１３１ｆ及び１３１ｇとを有する。ここで、図５は、検出部１３０の断面Ａ−Ａを示す断面図である。
【００３６】
部材１３１ａは、第１の支持部１１１に一体的に形成されている。部材１３１ｂは、部材１３１ａに矢印方向Ｂ（ｘ軸方向）に可動可能なるように嵌め込まれている。部材１３１ｃは、図６に示すように、部材１３１ｂに矢印方向Ｃ（ｚ軸方向）に可動可能になるように嵌め込まれている。部材１３１ｄは、部材１３１ｃに矢印方向Ｄ（ｙ軸方向）に可動可能になるように嵌め込まれている。部材１３１ｄは前側装着部２１に一体的に形成されている。ここで、図６は、右側検出部１３１の断面Ｂ−Ｂを示す断面図である。
【００３７】
圧電素子（機械電気変換素子）１３１ｅ乃至１３１ｇは、ユーザ３００の頭部の移動によって発生する力を電気に変換する機能を有する。圧電素子１３１ｅ乃至１３１ｇは、本実施例では、ピエゾ等の圧電素子が使用される。圧電素子１３１ｅは、円筒部１３１ａと部材１３１ｂとの間に配置され、矢印方向Ｂ（ｘ軸方向）の圧力を電気に変換する。圧電素子１３１ｆは、部材１３１ｂと部材１３１ｃとの間に配置され、矢印方向Ｃ（ｚ軸方向）の圧力を電気に変換する。圧電素子１３１ｇは、部材１３１ｃと部材１３１ｄとの間に配置され、矢印方向Ｄ（ｙ軸方向）の圧力を電気に変換する。
【００３８】
左側検出部１３３は、ユーザ３００の頭部の動きに応じて発生する力を検出する。尚、左側検出器１３３の構成については、矢印方向Ｂ（ｘ軸方向）の検出機能が無い他は右側検出器１３１と同様のため説明を省略する。
【００３９】
前側検出部１３５は、ユーザ３００の頭部の動きに応じて発生する力を検出する。前側検出部１３５は、ｚ軸方向に発生する力を検出する第３の検出部を含む。前側検出部１３５は、図７に示すように、部材１３５ａ、１３５ｂ及び１３５ｃと、圧電素子１３５ｄとを有する。ここで、図７は、前側検出部１３５の断面Ｃ−Ｃを示す断面図である。
【００４０】
部材１３５ａは、本体１０に一体的に形成されている。部材１３５ｂは、水平方向に可動可能になるように部材１３５ａに嵌め込まれている。部材１３５ｃは、垂直方向に可動可能になるように部材１３５ｂに嵌め込まれている。
【００４１】
圧電素子（機械電気変換素子）１３５ｄは、ユーザ３００の頭部の移動によって発生する力を電気に変換する機能を有する。圧電素子１３５ｄは、部材１３５ｂと部材１３５ｃとの間に配置され、ｚ軸方向の圧力を電気に変換する。
【００４２】
尚、検出部１３０は、本実施例では、圧電素子を用いたが、歪電素子を使用して、ユーザ３００の頭部の動きを検出してもよい。
【００４３】
制御部１４０は、支持装置１００の動作を制御する。制御部１４０は、図４に示すように、駆動部１２０と、検出部１３０とに電気的に接続されている。制御部１４０は、ＭＰＵ（マイクロプロセッサーユニット）等の演算回路からなる。この場合、制御部１４０は、本体１０に内蔵されてもよいし、支持装置１００に電気的に接続された図示しない制御装置に内蔵されてもよい。
【００４４】
支軸駆動機構１５０は、支軸１１７を駆動可能に支持する機能を有する。支軸駆動機構１５０は、天井などの図示しない固定部によって固定されている、若しくは、移動可能に固定されている。支軸駆動機構１５０は、空間上において後述するグローバル座標系Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の駆動ができる。また、支軸駆動機構１５０は、モータだけでなく、スプリングやガス圧などによっても支軸１１７を駆動してもよい。
【００４５】
このように、映像表示装置１は、ユーザの頭が移動する場合には、表示装置の移動によって生じる摩擦等による負荷や慣性による負荷を低減することができる。すなわち、ユーザの頭への抵抗力を低減することができるため、操作性を向上させることができる。また、映像表示装置１は、ユーザの頭に固定するため、ユーザに画像がぶれるような感じを与えず、操作性を高くすることができる。
【００４６】
以下、制御部１４０の動作について説明する。
【００４７】
先ず、支軸１１７の移動方向に基づく空間上に固定した直交座標をグローバル座標系とし、Ｘ、Ｙ、Ｚとする。また映像表示装置１のグローバル座標系に対する位置関係を示す直交座標をローカル座標系としてｘ、ｙ、ｚとする。
【００４８】
ここで、説明の便宜上、ローカル座標系ｘ、ｙ、ｚの軸方向は、ｘ軸は駆動部１２１、１２３の回転軸及び圧電素子１３１ｅによる荷重の検出方向と略一致させるものする。ｙ軸は圧電素子１３１ｇ及び左側検出部における同方向の図示しない圧電素子による荷重の検出方向に平行とし、ｚ軸は圧電素子１３１ｆ、１３５ｄ及び左側検出部の同方向の図示しない圧電素子の検出方向に平行になるようにする。
【００４９】
右側検出部１３１において、圧電素子１３１ｅにより検出されるｘ方向の荷重をＦａｘ、圧電素子１３１ｇによって検出されるｙ方向の荷重をＦａｙ、圧電素子１３１ｆによって検出されるｚ方向の荷重をＦａｚとする。同様に左側検出部１３３において圧電素子によって検出されるｙ方向の荷重をＦｂｙ、ｚ方向の荷重をＦｂｚとする。さらに前側検出部１３５において圧電素子１３５ｄによって検出されるｚ方向の荷重をＦｃｚとする。装着者が図１に示すように映像表示装置１を水平状態で装着し、グローバル座標系に対しＸ軸方向に平行に頭を動かした場合、右側検出部１３１が荷重Ｆａｘを検出する。制御部１４０は、この検出された荷重Ｆａｘが０となるように支軸１１７をグローバル座標系においてＸ方向に駆動させる。装着者の頭の動きと支軸１１７の動きが同期すると荷重Ｆａｘは０になる。この時点で制御部１４０は支軸１１７の駆動を止める。しかし装着者が頭部を動かし続けると再び荷重Ｆａｘが検出されるので、制御部１４０は支軸１１７を同方向に再び駆動させる。装着者の頭部の動きが止まるとそれに伴い荷重Ｆａｘが０となり制御部１４０は支軸１１７の駆動を止める。
【００５０】
装着者が頭部を同様にＹ軸方向に平行に動かした場合、制御部１４０は各検出部より検出されたＹ軸方向の荷重Ｆａｙ、Ｆｂｙが０となるように支軸１１７を駆動させる。Ｚ軸方向に平行に動かした場合は同様に各検出部より検出されたＺ軸方向の荷重Ｆａｚ、Ｆｂｚ、Ｆｃｚが０となるように支軸１１７を動かす。
【００５１】
装着者が頭部をｘ軸回り、すなわちθｘ方向に回転させた場合、各検出部よりｚ方向の荷重Ｆａｚ、Ｆｂｚ、Ｆｃｚが検出される。これらの荷重よりｘ軸回りに発生した回転力が求められる。制御部１４０はモータ等からなる右側駆動部１２１、左側駆動部１２３を回転させ、発生した回転力が０、したがって、荷重Ｆａｚ、Ｆｂｚ、Ｆｃｚが０になるように制御する。
【００５２】
装着者が頭部をｚ軸回り、すなわちθｚ方向に回転させた場合は右側検出部によりＦａｙ、左側検出部によりＦｂｙが検出され、それらの各荷重よりｚ軸回りに発生した回転力が求められる。制御部１４０はモータ等からなる駆動部１２５を回転させ、発生した回転力が０、したがって荷重Ｆａｙ、Ｆｂｙが０になるように制御する。
【００５３】
装着者が頭部をｙ軸回りに傾けた場合、右側検出部１３１、左側検出部１３３によりそれぞれ荷重Ｆａｚ及びＦｂｚが検出される。また同時に機構上の回転軸のずれによりｘ軸方向の荷重Ｆａｘが検出される。制御部１４０は荷重Ｆａｚ及びＦｂｚが０になるようにモータ等からなる駆動部１２７をθｙ方向に回転させる。同時に、荷重Ｆａｘが０になるように支軸１１７を絶対座標系においてＸ方向に移動させる。
【００５４】
装着者が、例えばθｘ回りにある程度傾けた状態で頭を上下方向、或いは水平方向に動かした場合、各駆動部１３１、１２５、１２７に設けられたエンコーダによりその回転位置が検出される。そして、その値によりローカル座標系における荷重Ｆａｘ、Ｆａｙ、Ｆａｚ、Ｆｂｙ、Ｆｂｘ、Ｆｃｚの方向がグローバル座標系におけるＸ、Ｙ、Ｚ方向に分解される。そして、その値により、制御部１４０はそれぞれの駆動部１３１、１３３、１２５、１２７の回転及び支軸駆動機構１５０によるグローバル座標系Ｘ、Ｙ、Ｚ方向への支軸１１７の移動を制御する。
【００５５】
以上説明したように、本体装着部２０を介して映像表示装置１を装着し、装着者が頭部を任意の方向に動かすと、その方向に対応した前記圧電素子により各荷重が検出される。一方、駆動部１２１、１２５、１２７に設けられたエンコーダから映像表示装置１のグローバル座標系Ｘ、Ｙ、Ｚに対するローカル座標系ｘ、ｙ、ｚの傾きが制御部１４０により求められる。したがって制御部１４０は荷重Ｆａｘ、Ｆａｙ、Ｆａｚ、Ｆｂｙ、Ｆｂｚ、Ｆｃｚと映像表示装置１の傾きから、力学的演算により映像表示装置１に作用する荷重方向と回転モーメントを求める。この求められた値から、回転モーメントに対してはそれを０となるように駆動部１２１、１２３、１２５、１２７を回転駆動させる。荷重に対しては、支軸駆動機構１５０により支軸１１７をＸ、Ｙ、Ｚ方向に荷重が０になるように駆動させる。
【００５６】
ここで、映像表示装置が図１に示すように装着しない場合、そして例えば水平な状態に支持されている場合、重力により本体装着部２０の荷重が垂直方向（ｚ軸方向）に作用する。しかし、この荷重は装着機構を軽くすることで実用上０と見なすようにすることができるので装着していない状態で駆動部が動くということは防止される。
【００５７】
また上述した例では本体１０を支持する支持部１１１と装着部２０の間に検出部を３ヶ所設けたが、６自由度方向の荷重が検出できれば１ヶ所のみでも良い。
【００５８】
以上のように、制御部１４０は装着者の頭部の動きに対応して検出された荷重の値から、その方向を算出し、その値が０となるようにそれぞれの駆動部を駆動させることにより、装着者が表示装置１を動かした時に受ける荷重を低減させる。特に映像表示装置１と本体装着部２０の間に荷重検出部を設けることにより、頭部に作用する負荷としては軽量化が可能な本体装着部２０のみになる。すなわち映像表示装置や支持部等機構的に大きな部分による頭部への摩擦負荷や慣性負荷は低減される。
【００５９】
このように、映像表示装置１は、ユーザの頭が移動する場合には、ユーザの頭への抵抗力を低減することができるため、操作性を向上させることができる。また、映像表示装置１は、ユーザの頭に固定するため、ユーザに画像がぶれるような感じを与えず、操作性を高くすることができる。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の頭部装着型の映像表示装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す頭部装着型の映像表示装置をユーザが装着した場合の概略側面図である。
【図３】図１に示す映像表示装置の本体を示す概略構成図である。
【図４】図１に示す支持装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】図１に示す検出部の断面Ａ−Ａを示す概略断面図である。
【図６】図５に示す右側検出部の断面Ｂ−Ｂを示す概略断面図である。
【図７】図１に示す前側検出部の断面Ｃ−Ｃを示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１          映像表示装置
１０        本体
１１        筐体
１２        表示パネル
１３        プリズムレンズ
１４        撮像カメラ
２０        本体装着部
３０        緩衝部材
１００      支持装置
１１０      支持部
１２０      駆動部
１３０      検出部
１４０      制御部
１５０      支軸駆動機構
【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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