(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示素子からの画像を光学素子を介して拡大表示する画像表示部と、該画像表示部を頭部の前面に装着するための装着手段と、前記画像表示部を前記装着手段により頭部の前面に装着した際に額部に当接するパッドとを有し、該パッドを前記画像表示部により保持し、前記画像表示部と前記パッドの間に前記パッドを視軸と同一方向に移動させて前記画像表示部と眼球との距離の調整を可能とする調整機構を設けたことを特徴とする頭部装着型画像表示装置。
【請求項２】
前記調整機構は１つの操作部により作動可能とした請求項１に記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項３】
前記調整機構はガイドバーとリードスクリュとから構成した請求項２に記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項４】
前記調整機構はリンクバーとリードスクリュとから構成した請求項２に記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項５】
前記調整機構の作動を固定するための固定手段を備えた請求項１に記載の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、画像を眼前に拡大表示する画像表示部を備え、特に画像表示部と眼球との距離を調整する機構を備えた頭部装着型画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の頭部装着型画像表示装置は、例えば特開平９−２８０２４７号公報に開示されているように、携帯して頭部に装着することにより着用者に大画面を見ているときと同様な感覚を与えるようになっている。図１０に示すように、この種の装置では画像表示ユニット１が連結部材２を介して装着手段３に連結されており、装着手段３は頭部に装着可能とされている。連結部材２の一端は画像表示ユニット１にヒンジ部４ａを介して連結され、連結部材２の他端は装着手段３にヒンジ部４ｂを介して連結されている。そして、装着手段３の前部にはパッド５がベース６を介して支持されている。
【０００３】
このような画像表示装置を使用する際には、着用者Ｓは装着手段３を頭部に装着してパッド５を額に当接させる。そして、画像表示ユニット１を連結部材２とヒンジ部４ａ、４ｂを利用して動かし、画像表示ユニット１と眼球Ｅの間の間隔と視軸を調整する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、頭部や額部の形状は個人差があるため、従来例において例えば視軸の高さのみを調整するために、着用者が画像表示ユニット１を眼球Ｅに対して上方に移動させた場合には、画像表示ユニット１が想像線で示すように眼球Ｅから離れるように移動して画像を歪める。このため、着用者Ｓは画像を確認しながら画像表示ユニット１を調整し直し、画像の歪みをなくす必要がある。
【０００５】
また、画像表示ユニット１の姿勢はヒンジ部４ａ、４ｂの摩擦力により保持されているので、時間の経過と共に自然に変化し、画質の劣化やけられを発生させる。
【０００６】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、画像表示部と眼球との距離を、視軸の高さを変化させることなく調整し得る頭部装着型画像表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る頭部装着型画像表示装置は、画像表示素子からの画像を光学素子を介して拡大表示する画像表示部と、該画像表示部を頭部の前面に装着するための装着手段と、前記画像表示部を前記装着手段により頭部の前面に装着した際に額部に当接するパッドとを有し、該パッドを前記画像表示部により保持し、前記画像表示部と前記パッドの間に前記パッドを視軸と同一方向に移動させて前記画像表示部と眼球との距離の調整を可能とする調整機構を設けたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を図１〜図９に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は上カバー１１ａを外した状態の第１の実施例の要部斜視図、図２はその平面図であり、画像表示ユニット１１は装着手段１２に支持されている。装着手段１２は頭部に装着され、画像表示ユニット１１を両眼の前方に支持可能とされている。画像表示ユニット１１には、画像を表示するための図示しない液晶表示パネルと、液晶表示パネルを照明するためのバックライトと、液晶表示パネルを駆動するための電気回路基板と、液晶表示パネルからの画像を拡大するための光学素子とが備えられている。
【０００９】
画像表示ユニット１１には、上述の上カバー１１ａが備えられていると共に、液晶表示パネル、バックライト、電気回路基板及び光学素子を囲む後カバー１１ｂ、前カバー１１ｃ及び仕切板１１ｄが備えられている。後カバー１１ｂは装着手段１２に固定され、前カバー１１ｃは後カバー１１ｂの前面に固定され、仕切板１１ｄは後カバー１１ｂと前カバー１１ｃの間の上部に固定されている。これらのカバー１１ａ〜１１ｃと仕切板１１ｄは合成樹脂材料から形成され、ねじや接着等により一体に固定されている。これにより、カバー１１ａ〜１１ｃと仕切板１１ｄは塵埃等の異物の侵入を防止すると共に、液晶表示パネル、バックライト、電気回路基板及び光学素子を外力から保護するようになっている。
【００１０】
仕切板１１ｄの上面には、額部に当接可能な当て物であるパッド１３がベース１４に保持され、このベース１４の前後方向の位置は後述の調整機構により調整可能とされている。パッド１３は発泡スポンジ又は液体を密封したものとされ、ベース１４に両面テープや接着等により貼付されている。これにより、パッド１３は異なる形状の額部に変形しながら当接し、着用者に違和感を与えないようになっている。
【００１１】
調整機構はガイド式とされ、２本の平行なガイドバー１５、１６が、ベース１４の前面の両側の突起部１４ａ、１４ｂに視軸と略平行に取り付けられ、これらのガイドバー１５、１６は仕切板１１ｄの上面のガイド受け１７、１８の図示しない貫通孔に摺動自在に嵌合されている。ガイドバー１５、１６の後部はベース１４の突起部１４ａ、１４ｂに圧入又は接着等により一体的に固定され、ガイド受け１７、１８の貫通孔から前方に突出したガイドバー１５、１６の前端は、それぞれ大径部１５ａ、１６ａとされている。これにより、ガイドバー１５、１６はガイド受け１７、１８から抜けることなく視軸と略平行に移動し、ベース１４を視軸方向に移動させるようになっている。
【００１２】
また、仕切板１１ｄの上面のガイドバー１５、１６の中間には、ベース１４を移動させるためのリードスクリュ１９が、前カバー１１ｃの上部と仕切板１１ｄの支持部２０とに回動自在に支持されている。リードスクリュ１９の後部にはねじ部１９ａが形成され、前部には凹凸部から成るローレット部１９ｂが形成され、前カバー１１ｃから突出した前端には調整つまみ２１が固定されている。リードスクリュ１９のねじ部１９ａはベース１４の突起部１４ｃに螺合され、調整つまみ２１はリードスクリュ１９に圧入や接着等により固定されている。
【００１３】
そして、仕切板１１ｄの上面には、リードスクリュ１９のローレット部１９ｂを付勢するための付勢手段２２が設けられている。図３は図２のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、付勢手段２２はリードスクリュ１９に直交する方向を向く孔２３ａを有する筒部２３と、孔２３ａの径よりも若干小さい外径で孔２３ａに収容された圧縮ばね２４と、孔２３ａに収容され圧縮ばね２４により外側に付勢されたボール２５とから構成され、ボール２５はリードスクリュ１９のローレット部１９ｂに圧接されている。
【００１４】
このような構成の画像表示装置を着用する際には、着用者は装着手段１２を頭部に装着し、画像表示ユニット１１を両眼の前方に位置付け、パッド１３を額部に当接させる。このとき、付勢手段２２のボール２５は、リードスクリュ１９のローレット部１９ｂの凸部又は凹部に圧接している。そして、ボール２５がローレット部１９ｂの凸部に圧接しているときは、圧縮ばね２４が収縮して調整つまみ２１が容易に回転でき、ボール２５がローレット部１９ｂの凹部に圧接しているときは、圧縮ばね２４が伸長して調整つまみ２１が容易に回転できないようになっている。
【００１５】
画像表示ユニット１１と眼球との距離を調整するには、着用者は画像を観察しながら調整つまみ２１を所望の方向に回転する。これにより、リードスクリュ１９がベース１４を視軸に平行な方向に押し込むか又は引き込み、これらの反作用により画像表示ユニット１１が眼球に相対的に接近するか又は離れ、歪みのない画像が出現する。そして、調整つまみ２１を少々回転して付勢手段２２のボール２５をリードスクリュ１９のローレット部１９ｂの凹部に嵌合させ、リードスクリュ１９の回転を防止することにより調整位置を保持する。
【００１６】
このように、第１の実施例ではパッド１３を画像表示ユニット１１から独立させて視軸に平行に移動させるので、相対的に画像表示ユニット１１を視軸に平行に移動させることができる。従って、画像表示ユニット１１と眼球との距離を視軸の高さを変化させることなく調整でき、着用者は最適な画像を長時間に渡って観察することができる。また、調整つまみ２１を画像表示ユニット１１の左右の中間に配置したので、左右の好ましい方の手を利用させることができる。
【００１７】
図４は第２の実施例の要部斜視図、図５はその平面図であり、両側の突起部１４ａ、１４ｂのみを有するベース１４’は、リンク式の調整機構により調整可能とされている。画像表示ユニット１１の上面には、同形状の第１のリンクバー３１と第２のリンクバー３２の略中央部が、頭付きピン３３により軸支され、ピン３３の軸端には移動部材３４が圧入又は接着等により固定されている。
【００１８】
図６の部分斜視図にも示すように、第１、第２のリンクバー３１、３２の後端部はベース１４’の突起部１４ａ、１４ｂに頭付きピン３５、３６によりそれぞれ軸支されている。第１、第２のリンクバー３１、３２の前端部には、移動部材３７、３８が頭付きピン３９、４０を介して軸支されている。移動部材３７、３８は、仕切板１１ｄ上に配置されたガイド４１、４２に接近又は離間可能にそれぞれ支持されている。そして、第１の実施例と同様に前カバー１１ｃと支持部４３に支持されたリードスクリュ４４が、移動部材３４の図示しない雌ねじ部に螺合されている。また、リードスクリュ４４には第１の実施例と同様な調整つまみ４５が固定され、リードスクリュ４４は第１の実施例と同様な付勢手段４６により付勢されている。
【００１９】
調整つまみ４５を回転すると、移動部材３４が前方又は後方に移動し、移動部材３７、３８同士がガイド４１、４２に沿って離間又は接近し、第１、第２のリンクバー３１、３２がベース１４’を前方又は後方に移動させる。従って、この第２の実施例も第１の実施例と同様な効果を達成できる。
【００２０】
図７は第３の実施例の要部斜視図、図８はその平面図であり、第２の実施例と同様なリンク式の調整機構が、画像表示ユニット１１の側方において操作可能とされている。このため、リードスクリュ４４’は双方のガイド４１、４２を貫通すると共に、双方の移動部材３７’、３８’に螺合するように設けられている。リードスクリュ４４’には、一方の移動部材３８’に螺合するねじ部４４ａと、付勢手段４６により付勢されるローレット部４４ｂと、他方の移動部材３７’に螺合するねじ部４４ｃとが設けられ、ねじ部４４ａ、４４ｃ同士は相互に逆向きのねじ形状とされている。
【００２１】
調整つまみ４５を回転すると、移動部材３７’、３８’同士が接近又は離間し、その後は第２の実施例と同様に作用する。この第３の実施例は第２の実施例と同様な効果を達成できる上に、調整つまみ４５を画像表示ユニット１１の側面に配置したので、装置全体や調整機構を設計する際に、自由度が増してバランスの良い外観が得られる。
【００２２】
なお、上述したガイドバー１５、１６、リードスクリュ１９、４４、４４’、調整つまみ２１、４５、リンクバー３１、３２等は、金属製又は合成樹脂製とすることができるが、精度や摩耗等の観点からガイドバー１５、１６とリードスクリュ１９、４４、４４’は金属製とすることが好ましい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る頭部装着型画像表示装置では、パッドを視軸と同一方向に移動させて画像表示部と眼球との距離を調整する調整機構を画像表示部に設けたので、調整機構により画像表示等部と眼球との距離を視軸の高さを変化させることなく調整でき、着用者は最適な画像を長時間に渡って観察することができる。また、調整機構を１個の操作部により作動可能とすれば、調整が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】上カバーを外した状態の第１の実施例の要部斜視図である。
【図２】その平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４】上カバーを外した状態の第２の実施例の要部斜視図である。
【図５】その平面図である。
【図６】部分斜視図である。
【図７】上カバーを外した状態の第３の実施例の要部斜視図である。
【図８】その平面図である。
【図９】部分斜視図である。
【図１０】従来例の頭部に装着した状態の部分側面図である。
【符号の説明】
１１  画像表示ユニット
１２  装着手段
１３  パッド
１４、１４’  ベース
１５、１６  ガイドバー
１７、１８  ガイド受け
１９、４４、４４’  リードスクリュ
２１、４５  調整つまみ
２２、４６  付勢手段
３１、３２  リンクバー
【図１】
0003880226.tif 000002
【図２】
0003880226.tif 000003
【図３】
0003880226.tif 000004
【図４】
0003880226.tif 000005
【図５】
0003880226.tif 000006
【図６】
0003880226.tif 000007
【図７】
0003880226.tif 000008
【図８】
0003880226.tif 000009
【図９】
0003880226.tif 000010
【図１０】
0003880226.tif 000011