(57)【要約】【課題】表示部の不使用時に表示部やディスプレイアーム部を目立たない位置に退避させることができる頭部装着型画像表示装置を提供する。【解決手段】ディスプレイアーム部３０及びディスプレイ部４０を上方へ３５〜６０°回動させて退避位置Ｐ２としたとき、ディスプレイアーム部３０が切欠７０ａに突き当たり、ディスプレイアーム部３０及びディスプレイ部４０が退避位置Ｐ２より上方へ回動できなくなる。【選択図】図４
2012104997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の頭部に装着されるヘッドバンド部と、
前記ヘッドバンド部の端部に、上下方向へ回転可能に支持されるディスプレイアーム部と、
前記ディスプレイアーム部の一端部に取り付けられ、前記使用者の眼前に配置されて使用される表示部と、
前記表示部が前記使用者の眼前の表示部使用位置から上方へ所定距離だけ離れた表示部不使用位置よりも更に上方へ移動できないように、前記ディスプレイアーム部の回転を制限する回転制限部と
を備えていることを特徴とする頭部装着型画像表示装置。
【請求項２】
前記表示部不使用位置は前記ヘッドバンド部の頂点より低いことを特徴とする請求項１記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項３】
前記表示部不使用位置は、前記ディスプレイアーム部を前記表示部使用位置から上方へ３５度から６０度回転させたときの前記表示部の位置であることを特徴とする請求項１記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項４】
前記回転制限部は、前記ヘッドバンド部の端部に形成され、前記ディスプレイアーム部を所定角度回転させたとき、そのディスプレイアーム部の動きを阻止する切欠であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項５】
前記回転制限部は、前記ディスプレイアーム部の他端部のヒンジ機構に形成されたヒンジ部側突出部と、前記ヘッドバンド部の両端部の内面に回動可能に取り付けられたヘッドホンアーム部に形成され、前記ディスプレイアーム部を所定角度回動させたとき、前記ヒンジ部側突出部に押し当たるヘッドホンアーム部側突出部とからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項６】
前記ディスプレイアーム部は伸縮可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項７】
前記ディスプレイアーム部を最も縮小させ、前記表示部使用位置から下方へ９０°回転させたとき、前記表示部が前記使用者の耳と肩との間に位置することを特徴とする請求項６記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項８】
前記ディスプレイアーム部を最も縮小させたときの前記ディスプレイアーム部の回転中心から前記表示部の先端部までの長さは１００ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６又は７記載の頭部装着型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は頭部装着型画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像観察時以外の場合には表示部をユーザの頭頂部に退避させる頭部装着型ディスプレイが知られている（下記公報参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−７０５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、表示部をユーザの頭頂部に退避させたとき、表示部や表示部を支持する支持アームがヘッドバンドの上方に位置するため目立つことになり、ユーザに羞恥心を感じさせることがある。
【０００５】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は表示部の不使用時に表示部やディスプレイアーム部を目立たない位置に退避させることができる頭部装着型画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、ユーザの頭部に装着されるヘッドバンド部と、前記ヘッドバンド部の端部に、上下方向へ回転可能に支持されるディスプレイアーム部と、前記ディスプレイアーム部の一端部に取り付けられ、前記使用者の眼前に配置されて使用される表示部と、前記表示部が前記使用者の眼前の表示部使用位置から上方へ所定距離だけ離れた表示部不使用位置よりも更に上方へ移動できないように、前記ディスプレイアーム部の回転を制限する回転制限部と備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の頭部装着型画像表示装置において、前記表示部不使用位置は前記ヘッドバンド部の頂点より低いことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の頭部装着型画像表示装置において、前記表示部不使用位置は、前記ディスプレイアーム部を前記表示部使用位置から上方へ３５度から６０度回転させたときの前記表示部の位置であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の頭部装着型画像表示装置において、前記回転制限部は、前記ヘッドバンド部の端部に形成され、前記ディスプレイアーム部を所定角度回転させたとき、そのディスプレイアーム部の動きを阻止する切欠であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の頭部装着型画像表示装置において、前記回転制限部は、前記ディスプレイアーム部の他端部のヒンジ機構に形成されたヒンジ部側突出部と、前記ヘッドバンド部の両端部の内面に回動可能に取り付けられたヘッドホンアーム部に形成され、前記ディスプレイアーム部を所定角度回動させたとき、前記ヒンジ部側突出部に押し当たるヘッドホンアーム部側突出部とからなることを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載の頭部装着型画像表示装置において、前記ディスプレイアーム部は伸縮可能であることを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の頭部装着型画像表示装置において、前記ディスプレイアーム部を最も縮小させ、前記表示部使用位置から下方へ９０°回転させたとき、前記表示部が前記使用者の耳と肩との間に位置することを特徴とする。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項６又は７記載の頭部装着型画像表示装置において、前記ディスプレイアーム部を最も縮小させたときの前記ディスプレイアーム部の回転中心から前記表示部の先端部までの長さは１００ｍｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、表示部の不使用時に表示部やディスプレイアーム部を目立たない位置に退避させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る頭部装着型画像表示装置の正面図である。
【図２】図２は頭部装着型画像表示装置の一部の拡大斜視図である。
【図３】図３は頭部装着型画像表示装置の内側から筐体部、ヘッドホン部、ディスプレイ部を見た図である。
【図４】図４は頭部装着型画像表示装置を装着した使用者を側方から見た図である。
【図５】図５はヘッドバンド部の内側からディスプレイアーム部のヒンジ機構を見た断面図である。
【図６】図６はディスプレイアーム部を上方に退避した状態を示す頭部装着型画像表示装置の正面図である。
【図７】図７はディスプレイアーム部を上方に退避した状態を示す頭部装着型画像表示装置の斜視図である。
【図８】図８はディスプレイアーム部を下方に退避した状態を示す頭部装着型画像表示装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１はこの発明の一実施形態に係る頭部装着型画像表示装置の正面図である。
【００１８】
なお、図１ではディスプレイアーム部３０がスライド機構の働きにより伸ばされており、表示部使用位置から状態から９０°下側へ回動した位置にある。また、図１において、頭部装着型画像表示装置１の前後方向（図面と直交する方向）へ延びる軸をＸ軸とし、左右方向へ延びる軸をＹ軸とし、上下方向へ延びる軸をＺ軸とした。
【００１９】
頭部装着型画像表示装置１は、使用者Ｍ（図６参照）の頭部に装着されるヘッドバンド部１０と、ヘッドバンド部１０の両端部の内面にそれぞれ正逆回転可能（回動可能）に取り付けられた左右のヘッドホンアーム部２０と、左右のヘッドホンアーム部２０の一方に支持されたディスプレイアーム部３０と、ディスプレイアーム部３０に取り付けられ、使用者の眼の前方に配置されるディスプレイ部（表示部）４０と、左右のヘッドホンアーム部２０に支持され、音声を出力するヘッドホン部５０とを備える。
【００２０】
ヘッドバンド部１０は円弧状である。ヘッドバンド部１０は、バネ性を有する薄い鋼板からなり、その弾性を利用してヘッドホン部５０を使用者の耳に押し当てるバンド本体部１１と、バンド本体部１１の両端部に長さ調節機構（図示せず）によりスライド可能に設けられた筐体部７０と、バンド本体部１１の表面を覆い、頭部に直接バンド本体部１１が接触することによる頭部の痛みを和らげるヘッドパッド１３とを有する。
【００２１】
ディスプレイアーム部３０は、スライド機構を構成する３つの筒状部材３１，３２，３３を有する。筒状部材３３はヘッドホンアーム部２０に支持されている。筒状部材３３に筒状部材３２が挿抜可能に連結され、筒状部材３２に筒状部材３１が挿抜可能に連結されている。したがって、ディスプレイアーム部３０を伸縮させることができる。この実施形態では、ディスプレイアーム部３０を最も縮小させたとき、ディスプレイアーム部３０の回転中心（軸ＡＸ１（図１参照））からディスプレイ部４０の先端部までの長さが１００ｍｍ以下である。
【００２２】
また、ディスプレイアーム部３０の筒状部材３１にはディスプレイヒンジ部３５を介してディスプレイ部４０が回動可能に支持されている。ディスプレイヒンジ部３５はいわゆるボールジョイントを備えている。ボールジョイントは、例えばディスプレイヒンジ部３５に設けられ、先端部に球状部を有する軸部（図示せず）と、ディスプレイ部４０に設けられ、球状部を回動可能に支持するハウジング（図示せず）とで構成される。したがって、ディスプレイ部４０の向きを自在に変えることができる。
【００２３】
ヘッドホン部５０は円筒状であり、後述のヒンジ機構９０（図２、５参照）を介して上下方向及び左右方向へ回動することができるとともに、使用者の耳に均等な圧力で押し当てられる。
【００２４】
図２は頭部装着型画像表示装置１の一部の拡大斜視図である。
【００２５】
ヘッドホンアーム部２０はプラスチック製である。ヘッドホンアーム部２０は筐体部７０の一端部の内面７１と直交する軸ＡＸ３（図１参照）を中心軸として回動自在である。ヘッドホンアーム部２０にはディスプレイアーム部３０の筒状部材３３が連結されており、ヘッドホンアーム部２０の回動につれてディスプレイアーム部３０が一体に回動する。
【００２６】
ディスプレイアーム部３０を回動させて、ディスプレイ部４０を使用者Ｍの眼Ｅの前方の位置（表示部使用位置Ｐｈ，Ｐｍ）、上方及び下方の位置（退避位置（表示部不使用位置）Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）に停止させておくことができる（図４参照）。それらの位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にディスプレイ部４０を移動させたとき、使用者Ｍはクリック感を認識することができる。
【００２７】
図３は頭部装着型画像表示装置の内側から筐体部、ヘッドホン部、ディスプレイ部を見た図、図４は頭部装着型画像表示装置を装着した使用者を側方から見た図である。
【００２８】
図４では、Ｚ軸方向へ延びるヘッドバンド部１０の中心線Ｂに直交するＸ軸方向へ延びる線Ｃ上に眼Ｅが位置している。
【００２９】
筐体部７０には、ディスプレイアーム部３０及びディスプレイ部４０を退避位置Ｐ１，Ｐ２よりも更に上方へ移動できないように、ディスプレイアーム部３０の回動を制限するための切欠（回転制限部）７０ａが形成されている。２つの切欠７０ａが筐体部７０の下端部に形成されている。２つの切欠７０ａは中心線Ｂに対して線対称の位置に形成されている。
【００３０】
次に、切欠７０ａによるディスプレイアーム部３０の回動の制限を説明する。
【００３１】
ディスプレイ部４０の不使用時、ディスプレイアーム部３０及びディスプレイ部４０を線Ｃ上の表示部使用位置Ｐｍから上方へ３５〜６０°回動させて退避位置Ｐ２まで回動させる。ディスプレイアーム部３０及びディスプレイ部４０を上方へ３５〜６０°回動させたとき、ディスプレイアーム部３０が一方の切欠７０ａに突き当たり、退避位置Ｐ２で止まる。そのため、ディスプレイアーム部３０及びディスプレイ部４０は退避位置Ｐ２より上方へ回動できなくなる。このとき、退避位置Ｐ２は使用者Ｍのヘッドバンド部１０の頂点より低い。なお、図４ではディスプレイアーム部３０は最も縮小された状態となっている。
【００３２】
図４では右眼でディスプレイ部４０を見る場合の使用状態が示されているが、頭部装着型画像表示装置１の左右を逆にして使用者Ｍの頭部に装着すれば、左眼でディスプレイ部４０を見ることができる。この場合にもディスプレイアーム部３０及びディスプレイ部４０を表示部使用位置Ｐｈから上方へ３５〜６０°回動させたとき、ディスプレイアーム部３０が他方の切欠７０ａに突き当たり、退避位置Ｐ１で止まり、ディスプレイアーム部３０及びディスプレイ部４０は退避位置Ｐ１より上方へ回動できない。
【００３３】
また、ディスプレイアーム部３０及びディスプレイ部４０を表示部使用位置Ｐｍ，Ｐｈから下方の退避位置Ｐ３へ退避させるとき、ディスプレイアーム部３０を最も縮小させ、表示部使用位置Ｐｍ，Ｐｈから下方へ９０°回転させる。
【００３４】
なお、回転制限部は切欠７０ａに限られるものではなく、回転制限部の他の具体例として図５に示す構造のものであってもよい。
【００３５】
図５はヘッドバンド部１０の内側からディスプレイアーム部３０のヒンジ機構９０を見た断面図である。なお、断面を示すハッチングは省略されている。
【００３６】
ディスプレイアーム部３０の他端部に設けられたヒンジ機構９０の外周面には、ヘッドホンアーム部２０の内周面に対して摺動可能なヒンジ部側突出部９９が形成されている。また、ヘッドホンアーム部２０の内周面にはディスプレイアーム部３０を軸ＡＸ１周りへ回動させたとき、ヒンジ部側突出部９９の側面が突き当たるヘッドホンアーム部側突出部２９が形成されている。ヒンジ部側突出部９９とヘッドホンアーム部側突出部２９とによって回転制限部が構成される。
【００３７】
ディスプレイアーム部３０を使用者Ｍ（図３参照）の眼前の表示部使用位置Ｐｈから上方へ回動させたとき、ヒンジ部側突出部９９がヘッドホンアーム部側突出部２９に突き当たり、ディスプレイアーム部３０は２点鎖線で示した退避位置Ｐ１よりも更に上方へ回動できなくなる。
【００３８】
図５では左眼でディスプレイ部４０を見る場合の使用状態が示されているが、頭部装着型画像表示装置１の左右を逆にして使用者Ｍの頭部に装着すれば、右眼でディスプレイ部４０を見ることができる。この場合にもディスプレイアーム部３０及びディスプレイ部４０を表示部使用位置Ｐ２から上方へ３５〜６０°回動させたとき、ディスプレイアーム部３０が一方の切欠７０ａに突き当たり、退避位置Ｐ２で止まり、ディスプレイアーム部３０及びディスプレイ部４０は退避位置Ｐ２より上方へ回動できない。
【００３９】
上述のように、ディスプレイアーム部３０は、スライド機構、ヒンジ機構９０及びディスプレイヒンジ部３５に様々な動きを許容する自由度を持っている。すなわち、スライド機構は直線運動である１自由度、ヒンジ機構９０は軸ＡＸ１と軸ＡＸ１に直交する軸（図示せず）との両方の軸周り（上下方向及び左右方向）へ回動可能である２自由度、ディスプレイヒンジ部３５はＸ、Ｙ、Ｚ軸周りに回動可能である３自由度を持っている。したがって、ディスプレイアーム部３０は合計６自由度の動きをすることができる。その結果、ディスプレイ部４０の位置調整（ディスプレイ部４０に内蔵された表示素子（図示せず）上に表示された画像を眼球網膜上に結像させるための位置調整）を容易に行うことができる。
【００４０】
また、筐体部７０に収容された電気基板７５（図１参照）とディスプレイ部４０に収容された電気基板（図示せず）とは、ディスプレイヒンジ部３５、ディスプレイアーム部３０、ヘッドホンアーム部２０等を介して延びるケーブル（図示せず）によって電気的に接続されている。電気基板７５には図示しない電源や電源保持回路等が設けられており、ディスプレイ部４０の表示素子（図示せず）を駆動するための電力が電気基板７５からケーブルを介してディスプレイ部４０に供給される。
【００４１】
上記構成の頭部装着型画像表示装置１を頭部に装着するとき、ヘッドバンド部１０の長さを調節する。この調節によって使用者の頭部にヘッドバンド部１０を沿わせるとともに、ヘッドホン部５０を左右の耳に正確に押し当てることができる。その後、ディスプレイアーム部３０のヒンジ機構９０、ディスプレイヒンジ部３５、スライド機構を用いて使用者Ｍの眼Ｅの前方に配置されるディスプレイ部４０の位置を調整する。このとき、ディスプレイアーム部３０は６自由度を持っているので、使用者Ｍはディスプレイ部４０の位置を容易に調整することができる。その結果、使用者Ｍは適正に調整された画像を音声付で見ることができる。
【００４２】
次に、頭部装着型画像表示装置１のディスプレイ４０を表示部使用位置Ｐｍ，Ｐｈから退避させるときの手順を図６〜８を用いて説明する。
【００４３】
図６はディスプレイアーム部３０を上方に退避した状態を示す頭部装着型画像表示装置１の正面図、図７はその斜視図、図８はディスプレイアーム部３０を下方に退避した状態を示す頭部装着型画像表示装置１の斜視図である。
【００４４】
頭部装着型画像表示装置１を上方へ退避させるとき、まず、ヘッドバンド部１０を短くする。次に、ディスプレイアーム部３０の長さを最も短くする。その後、軸ＡＸ１を中心軸としてディスプレイアーム部３０を表示部使用位置Ｐｍ，Ｐｈから下方へ９０°回動させる（図１参照）。最後に、軸ＡＸ３を中心軸としてヘッドホン部５０がヘッドバンド部１０に近づく方向へヘッドホンアーム部２０を回動させ、ディスプレイアーム部３０を切欠７０ａに突き当てる。その結果、線Ｃから上方へ３５〜６０°の退避位置Ｐ１，Ｐ２（眉毛ＥＢより上方）にディスプレイアーム部３０及びディスプレイ４０が退避する（図６、７参照）。したがって、ディスプレイアーム部３０及びディスプレイ４０がヘッドバンド部１０の内側に回動することがない。
【００４５】
また、頭部装着型画像表示装置１を下方に退避させるとき、まず、ヘッドバンド部１０を短くする。次に、ディスプレイアーム部３０の長さを最も短くする。その後、軸ＡＸ１を中心軸としてディスプレイアーム部３０及びディスプレイ４０を表示部使用位置Ｐｍ，Ｐｈから下方へ９０°回動して下方の退避位置（Ｐ３）に退避させる（図８参照）。このとき、ディスプレイアーム部３０は使用者Ｍの耳と肩との間に位置する。
【００４６】
この実施形態によれば、ディスプレイ部４０を使用しないとき、ディスプレイアーム部３０やディスプレイ部４０をヘッドバンド部１０の頂点より下方かつ眉毛ＥＢより上方の位置に退避させることができる。その結果、ディスプレイアーム部３０やディスプレイ部４０が目立たなくなり、使用者Ｍが感じる羞恥心を低減させることができる。また、ディスプレイアーム部３０及びディスプレイ部４０がヘッドバンド部１０の外側に露出しないので、ディスプレイ部４０等を木の枝に引っ掛けて破損させてしまうことを防止できる。
【００４７】
図６〜８では右眼でディスプレイ部４０を見る場合の使用状態が示されているが、頭部装着型画像表示装置１の左右を逆にして使用者Ｍの頭部に装着すれば、左眼でディスプレイ部４０を見ることができる。また、上記実施形態の頭部装着型画像表示装置１は音声を出力可能なヘッドホン部５０を備えているが、ヘッドホン部５０に代えて音声を出力しない例えば耳当てを採用してもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、ディスプレイアーム部３０を伸縮可能としたが、ディスプレイアーム部３０を伸縮しない１つの筒状部材で構成してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１：頭部装着型画像表示装置、１０：ヘッドバンド部、２０：ヘッドホンアーム部、２９：ヘッドホンアーム部側突出部、３０：ディスプレイアーム部、４０：ディスプレイ部（表示部）、７０ａ：切欠（回転制限部）、９０：ヒンジ機構、９９：ヒンジ部側突出部。
【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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