JPH08168059A - 頭部装着型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汎用性、共用性が高く、装着安定感のよい頭
部装着型表示装置を実現する。 【解決手段】 装置本体１は、使用者２の左右いずれか
の眼、もしくは両眼に対応する前方に虚像形成光学系３
を有する。また、虚像形成光学系３は使用者２の略眼幅
方向に延伸し略円筒形断面の軸Ａ４を介して装置本体１
に摩擦嵌合される。さらに、装置本体１はヒンジ部Ａ５
により保持部に係合される。保持部は使用者２の上頭部
に掛かるアーム１５を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示素子で形
成した画像を虚像拡大する頭部装着型の画像表示装置に
関し、特にその装置本体の頭部への保持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、映像およびデータディスプレイの
携帯性を高める要請に答えるため、頭部装着型の表示装
置が提案されている。その代表的な一例として、ＵＳＰ
Ｎｏ．５，１６２，８２８に記載され、Ｖｉｒｔｕａ
ｌ Ｖｉｓｉｏｎ ＳＰＯＲＴと銘打って、携帯型の頭
部装着型表示装置が商品化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この頭部装着型表示装
置は、保持手段が眼鏡形式であり、テンプル部分のみ弾
性体であり、伸縮はしない。また、保持形態は使用者の
額に接触させながら両耳と鼻に乗せるだけである。

【０００４】そのため、前方に突出した虚像形成光学系
の全重量が鼻に直接掛かり、装着安定感が悪く、しかも
使用者に鼻が痛い等の不快感を与える。

【０００５】このように重心位置が前方に偏っているた
め、必然的に後傾姿勢をとらざるを得なくなり、使用者
の姿勢を拘束するばかりか、頭部を前方に傾けると表示
装置が脱落する危険性や、さらに、後傾姿勢により首の
筋肉の緊張を持続させられるため、肩がこるといった症
状を誘発しかねない。従って、この両耳と鼻だけで保持
するような保持形態では、単に装着安定感が悪いだけで
なく、長時間の使用に耐えられるものではない。

【０００６】また構造的にみても、テンプル部のみ弾性
体であるため、強度が低く、繰り返しの使用に耐えず、
その上、テンプル部は伸縮しないため、さまざまな頭部
形状に対応することができない。これでは、使用できる
頭部形状が限られており、汎用性、共用性に乏しい。

【０００７】さらに、眼鏡と同様の保持形態であるた
め、眼鏡との併用は難しく、外界と虚像とを重ね合わせ
て視認する形式のものには不向きである。

【０００８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、第一に、開放
感を確保しながら装着安定性を高めることにある。第二
に、どんな頭部形状の人にも安定した装着性を実現する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の頭部装着型表示装置は、請求項１の構成に
よれば、画像表示素子と画像表示素子によって形成した
画像を虚像拡大する拡大光学手段からなる虚像形成光学
系を装置本体に収納し、装置本体を頭部に装着して画像
を使用者の眼の左右いずれか一方もしくは両眼で視認す
る頭部装着型表示装置において、装置本体を使用者の頭
部に保持する保持手段を備え、保持手段は、使用者の頭
部外周に沿った略Ｕ字型形状を成し、略全体に渡って弾
性を有するとともに、略Ｕ字型形状の頂部が使用者の額
に支持され、略Ｕ字型形状の両端部が使用者の両耳後方
の頭部に支持されることを特徴とする。

【００１０】このため、どのような頭部形状の人にも装
着可能で、装着安定性、装置強度、汎用性、共用性が高
い。また、保持部の頭部への接触が額と両耳後方の頭部
のみであり頭部上方が空いているため、開放感があり頭
部周辺の締め付け等による圧迫感がない。さらに頭部後
方が空いているため、飛行機等の移動体の椅子に着座し
た際にも、ヘッドレストに頭部をつけることが可能であ
り、より楽な姿勢をとることができる。また、保持部の
支持が額と両耳後方の頭部であるため、眼鏡を掛けたま
までも装着が可能である。

【００１１】さらに、請求項２の構成によれば、前記保
持手段が、使用者の額に沿って側頭部付近まで延伸し、
側頭部付近から下方に屈曲し延伸して、前記使用者の両
耳後方の頭部に支持されることを特徴とするため、額支
持部の摩擦力が増して、装置本体の下方に働く力に強
く、保持力が高い。また、耳の後方に回り込むように装
着できるため、装着安定性が高い。

【００１２】加えて、請求項３の構成によれば、前記保
持手段が、使用者の頭部に沿って長手方向に伸縮自在な
構造を含むことを特徴とするため、どのような頭部の大
きさの人にも装着可能で、装着安定性、汎用性、共用性
に優れている上、頭部周辺に回り込むように装着できる
ため保持力が高い。

【００１３】また、請求項４の構成によれば、前記保持
手段が、略Ｕ字型形状上に回転自在の支点を有し使用者
の上頭部に保持されるアームを有することを特徴とする
ため、装着安定性に優れ、汎用性、共用性が高い上、上
方からの衝撃が加わった際の脱落を防止でき安全であ
る。この時、アームの支点は回転自在であるため、頭部
形状に合わせてアームを回転することもできる。

【００１４】さらに、請求項５の構成によれば、前記ア
ームが、長手方向に伸縮自在な構造を有し、少なくとも
頭部への接触部が円筒形断面であることを特徴とするた
め、どのような頭部の大きさの人にも装着でき、汎用
性、共用性が高い。また、頭部への接触部を円筒形断面
とすることで、アームを傾けた場合でも、頭部へ均一に
支持される上、頭部への接触面積を減らすことができ、
快適な装着感を得ることができる。

【００１５】また、請求項６の構成によれば、前記保持
手段が、略Ｕ字型形状の頂部内側に、使用者の額部に当
たる額パッドを有し、額パッドが少なくとも頂部付近
で、保持手段に固定されることを特徴とするため、額パ
ッドと額部の摩擦により保持力を高めることができ、装
着安定性に優れている上、額パッドが緩衝材となり、保
持部と使用者の額との衝突による損傷を防止できる。

【００１６】さらに、請求項７の構成によれば、前記額
パッドが、脱着可能に固定されることを特徴とするた
め、額パッドの交換ができ、衛生的であり、汎用性、共
用性に優れている上、劣化、破損した際にも容易に交換
でき、保持力、装着安定性を損なわない。

【００１７】また、請求項８の構成によれば、前記額パ
ッドが、中央部分に開口部を有することを特徴とするた
め、額パッドと額の密着による不快感を減少し、より頭
部に沿った形状にすることができ、保持力を高めること
ができる。

【００１８】さらに、請求項９の構成によれば、前記額
パッドが、使用者の額の端まで延伸するとともに、その
両端部に回転自在に支持され、使用者の上頭部に保持さ
れるアームを有することを特徴とするため、額を覆うよ
うに装着でき装着感に優れている上、額パッドの両端に
アームが回転自在に支持されることで、アームを頭部に
支持させた時に額パッドが使用者の頭部側に引っ張ら
れ、額パッドと額との摩擦力が高まり、装着安定性が増
して確実な装着を実現できる。

【００１９】また、請求項１０、１１によれば、前記保
持手段が、略Ｕ字型形状の両端に使用者の両耳後方の頭
部に当たる頭部パッドを有し、頭部パッドが、頭部への
接触面に弾性体を含むことを特徴とするため、使用者の
両耳後方の頭部に支持される際、頭部パッドが緩衝材の
役割を果たし、装着感がよく、頭部の損傷が防止でき
る。また、頭部パッドが頭部への接触面に弾性体を含む
ことにより、摩擦力を増加できるため、より装着安定性
を高めることができる。

【００２０】さらに、請求項１２によれば、前記頭部パ
ッドが、略Ｕ字型形状の側面から見た中心線上に第一の
回転軸を有し、第一の回転軸に直交して第二の回転軸を
有して保持手段に対して回転自在であることを特徴とす
るため、保持力を損なわずに、どのような頭部形状の人
にも装着でき、装着安定性、共用性、汎用性が高い。

【００２１】加えて、請求項１３によれば、前記頭部パ
ッドが、略Ｕ字型形状の側面から見た中心線方向に長軸
を有する略楕円形状を成し、略Ｕ字型形状の側面中心線
上であり第一、第二の回転軸と直交して第三の回転軸を
有し、第三の回転軸を中心として、略Ｕ字型形状の側面
に沿う方向に回転自在であることを特徴とするため、頭
部への接触面積が大きく装着感がよい。また、保持部の
側面中心線上に略楕円形状の長軸があり回転自在である
ため、保持力を損なわずに、どのような頭部形状の人に
も装着でき、装着安定性、共用性、汎用性が高い。

【００２２】さらに、請求項１４によれば、前記頭部パ
ッドが、内部に音声入出力手段用の回路を有することを
特徴とするため、装置本体の重心を使用者の脊髄側に移
動することで、装着安定性を高めることができる。ま
た、装置本体とは別の位置に収納するため、回路の交
換、修理の利便性が高い。

【００２３】また、請求項１５によれば、前記頭部パッ
ドが、内部に電源を有することを特徴とするため、やは
り重心位置を後方に移動するカウンターバランスの役割
を成し、装着安定性を高めることができる上、装置本体
とは別の位置に収納するため、電源の交換が容易であ
る。

【００２４】さらに、請求項１６によれば、前記頭部パ
ッドが、カウンターバランスとなる重りを有することを
特徴とするため、頭部パッドに回路、電源を有しない場
合においても、重心位置を後方に移動するカウンターバ
ランスの役割を成し、装着安定性を高めることができ
る。

【００２５】また、請求項１７によれば、前記保持手段
が、使用者のこめかみ部付近にヒンジ部を有し、ヒンジ
部は保持手段を略Ｕ字型形状の内側にのみ可倒する構造
であることを特徴とするため、保持力には影響せずに最
も収納性を高めることができ、可搬性に優れている。さ
らに、折り畳んでまとめることにより、塊状にすること
ができ、収納時の強度を維持し、保持部の損傷を防止で
きる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して詳述する。 （第一の形態）図１から図５は本発明の第一の形態を表
す模式図である。図１は正面図、図２は側面図、図３は
光学系の拡大図であり、同時に内部光学系の配置も表し
ている。また、図４（ａ）はスライダと頭部パッドの関
係を表す図であり、図４（ｂ）は頭部パッドの拡大図で
ある。さらに、図５（ａ）はアームの支点位置の説明図
であり、図５（ｂ）はアームの支点の拡大図である。

【００２７】図１、図２、および図３において、装置本
体１は、使用者２の左右いずれかの眼、もしくは両眼に
対応する前方に虚像形成光学系３を有する。また、虚像
形成光学系３は使用者２の略眼幅方向に延伸し略円筒形
断面の軸Ａ４を介して装置本体１に摩擦嵌合される。

【００２８】虚像形成光学系３は、液晶パネル７とそれ
を後方から照射するためのバックライト８からなる画像
表示素子９と、反射ミラー１０、拡大光学手段であるレ
ンズ１１から構成される。画像表示素子９によって形成
され出射した画像光は、反射ミラー１０によって光路を
変換され、レンズ１１によって使用者の眼１２内に結像
される。このとき、レンズ１１の物体側焦点よりレンズ
１１側に画像表示素子９の像形成面を配置し、レンズ１
１の像側焦点近傍に眼１２を配置すると、レンズ１１の
結像作用により、虚像形成光学系３の光軸１３の延長線
上に、画面情報の拡大虚像１４を視認することができ
る。

【００２９】同図において、装置本体１は、ヒンジ部Ａ
５を介して保持部により使用者２の頭部に装着される。

【００３０】図４に示すように保持部は、ＳＵＳ３０４
等のバネ鋼板からなるフレーム２６が略全体に渡って内
挿され、その頂部付近が保護カバー６で覆われるととも
に、左右の側方はスライダ１８で覆われて、上方から見
たときに、使用者２の頭部に沿う略Ｕ字型形状を成して
いる。また、使用者２の額に沿って側頭部付近まで延伸
し、側頭部付近、例えば両耳の上部位置から下方に屈曲
し延伸する。また、使用者２の額部に対応する頂部付近
に額パッド１６を有し、両耳後方の頭部に対応する端部
に頭部パッド１７を有して、フレーム２６によって頭部
側へ弾性力が働くために、額パッド１６及び頭部パッド
１７が頭部に圧接されて保持される。

【００３１】額パッド１６は、使用者２のこめかみ部分
より前面の額部を覆う形状であり、その一部が保護カバ
ー６に係合している。また頭部パッド１７は、スライダ
１８に係合され、頭部への接触面が弾性体であるととも
に、スライダ１８の中心軸１９方向に長軸を有する略楕
円形状である。

【００３２】このように、保持部は略全体に内挿された
フレーム２６の弾性力によって略全体が均等に弾性変形
するため、どのような頭部形状にも沿わせることが可能
であり、そのため体格差を容易に吸収でき、装置強度、
汎用性、共用性が高い。また使用者２の額と両耳後方の
頭部の３点で支持するため、装着安定性が高い。さら
に、頭部上方、および頭部後方が空いていることから開
放感があり、頭部周辺の締め付け等による圧迫感がな
く、飛行機等の移動体の椅子に着座した際にも、ヘッド
レストに頭部をつけることが可能でより楽な姿勢をとる
ことができる。

【００３３】一般的に頭部形状は略球体であり、両耳付
近から首にかけて湾曲している。一方、本形態において
は保持部が額に沿って側頭部付近まで延伸し、両耳の上
部付近から下方に屈曲する構造であるため、頭部形状に
沿って耳の後方に回り込むように装着できる。

【００３４】従って、全重量に対して支配的である装置
本体１を下方向にずらそうとするモーメントに対して、
略球体である頭部の下方に頭部パッド１７を配置した本
形態は、装着安定性において極めて有効である。また、
保持部が両耳をよけているため、眼鏡を掛けたままでも
装着が可能である。

【００３５】さらに、頭部パッド１７は、頭部への接触
面を弾性体にしたことにより、緩衝材の役割を果たし、
装着感がよく、頭部の損傷が防止できる。また摩擦力を
増加できるため、より装着安定性を高めることができ
る。

【００３６】さらに、上述の方向に長軸を有する略楕円
形状であるため、頭部への接触面積が大きく装着感に優
れるとともに、極めて頭部形状に沿いやすく装着安定性
に優れている。

【００３７】また図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ス
ライダ１８は斜め下方に延伸し、その中心軸１９上の先
端に軸Ｂ２０を有し、スライダジョイント２１の軸受け
と嵌合する。スライダジョイント２１の他端には、スラ
イダ１８の中心軸１９と直交する方向２２に軸Ｃ２３が
あり、さらに中心軸１９、及び軸Ｃ２３と直交する方向
２４に軸Ｄ２５があり、頭部パッド１７の軸受けと嵌合
する。

【００３８】その結果、頭部パッド１７はスライダ１８
の軸Ｂ２０周り２８にスライダジョイント２１と連動し
て回転し、それと直交してスライダジョイント２１の軸
Ｃ２３周り２９に回転する。さらにスライダ１８の中心
軸１９、及び軸Ｃ２３と直交する軸Ｄ２５周り３１にも
回転するため、いかなる頭部形状にも沿わせることが可
能である。さらに頭部パッド１７の形状はスライダ１８
の軸Ｂ２０に対して対称形状であるため、一連の動作は
より滑らかとなっている。

【００３９】一方スライダ１８は、フレーム２６に嵌合
し、スライダ１８の内部に設けたバネと、フレーム２６
の一部に設けた複数のノッチとの間でラッチを形成して
いる。この時スライダ１８とフレーム２６とに長手方向
の力を作用させると、バネがかみ合うノッチ位置が変化
して、スライダ１８を長手方向３２に移動することがで
きる。従って、保持部が図２に示すような状態から図４
（ａ）に示すような状態に段階的に可変可能となり、ど
のような頭部周囲の長さにも対応が可能である。

【００４０】さらに保持部は少なくとも頭部への接触部
が略円筒形断面であるアーム１５を備える。アーム１５
は、一対のスライダ１８のスライダＢ２７上に左右一対
の支点２８を有し、使用者２の上頭部に沿った略Ｕ字型
の弾性体であり、スライダ１８の伸縮機構と同様の構造
により長手方向に伸縮自在である。またアーム１５の支
点２８は、図５（ａ）、（ｂ）に示すような構造であ
り、スライダ１８に対してＸ軸周りの回転３３やＹ軸周
りの回転３４、およびＺ軸周りの回転３５が可能となっ
ており、頭部の大きさに応じて保持部が弾性変形した時
の影響がアーム１５に及ばない構造としているととも
に、保持部側へ折り畳む（回転３３）ことでコンパクト
に収納することも可能である。またスライダ１８上に支
点２８があるため、頭部の大小によりスライダ１８を伸
縮しても、支点２８と耳との相対位置は概ね一定であ
り、体格差による装着安定性への影響は少ない。さら
に、アーム１５の断面形状を少なくとも頭部への接触部
において円筒形にしたため、アーム１５を支点２８で前
後方向に回転３３させて使用者２の上頭部のいかなる位
置に配置しても、頭部への接触状態が概ね一定であり、
装着性は常に安定している。

【００４１】（第二の形態）図６、図７、図８は本発明
の第二の形態を表す模式図である。図６は保持部の上面
図、図７は側面図、図８は額パッド取り付け部分の拡大
図であり、保持部の構造、及び虚像形成光学系の内部構
成は第一の形態と同様である。また、構成要素も同様の
ため同符号を用いて説明は省略する。

【００４２】同図において、装置本体１は、ヒンジ部Ａ
５を介して保持部により使用者２の頭部に装着される。
保持部は、第一の形態と同様の構造により使用者２の額
部に額パッド１６で支持され、両耳後方の頭部に頭部パ
ッド１７で支持される。

【００４３】額パッド１６はゴム等の弾性体から成り、
中央部分に開口部３８を持ち使用者２の額の端まで延伸
する。その両端部３９には、回転自在に支持され使用者
２の上頭部に保持されるアーム１５を有する。アーム１
５は第一の形態と同形状、同構造である。

【００４４】さらに額パッド１６は、保持部の頂部、も
しくはヒンジ部Ａ５の裏側に、例えばネジ３６等によっ
て額パッド１６の中央部分を脱着可能に固定し、ネジ３
６はカバー３７で覆われる。

【００４５】このように、額パッド１６の中央部分に開
口部３８を設けることにより、額パッド１６と額の密着
による不快感を減少し、また、実質２つに分離された額
パッド１６が、それぞれ額形状に沿って変形するため、
より頭部に沿った形状にすることができ、保持力を高め
ることができる。

【００４６】また、使用者２の額を覆うように装着でき
るため、装着感に優れている上、額パッド１６の両端に
アーム１５が回転自在に支持されることで、アーム１５
を頭部に支持させた時に額パッド１６が使用者２の頭部
側に引っ張られ、額パッド１６と額との摩擦力が高ま
り、装着安定性が増して確実な装着を実現できる。

【００４７】さらに、額パッド１６を保持部の略Ｕ字型
形状の頂部付近で固定しているため、額パッド１６と装
置本体１とのずれが防止され、使用者２は額パッド１６
さえ所望の位置に設定してやれば良好な虚像を安定的に
視認することができる。

【００４８】また、額パッド１６が緩衝材となり、保持
部６と使用者２の額との衝突による損傷を防止できる。

【００４９】さらに、額パッド１６を固定するネジ３６
等をはずすことにより、額パッド１６の交換ができ、衛
生的であり、汎用性、共用性に優れている上、劣化、破
損した際にも容易に交換でき、保持力、装着安定性を損
なわない。

【００５０】なお、額パッド１６を固定する手段が、フ
ック等でも同様の効果が得られる。また、開口部につい
ても本形態に示した形状に限定されるものではない。

【００５１】（第三の形態）図９は本発明の第三の形態
を表す模式図である。図９は頭部パッドの拡大図であ
り、保持部の構造、及び虚像形成光学系の内部構成は第
一、第二の形態と同様である。また、構成要素も同様の
ため同符号を用いて説明は省略する。

【００５２】同図において、頭部パッド１７は、略楕円
形の甲殻形状であり、片側の内部に音声入出力手段用の
回路４０と、反対側の内部に電源４１を収納する。また
頭部への接触面は弾性体であり、頭部パッド１７の位置
関係は第一の形態と同様である。

【００５３】頭部パッド１７内部に音声入出力用の回路
４０と、電源４１を収納することで、本頭部装着型表示
装置をＰＣ用モニターとして用いた場合に、キーボード
入力によらず音声入力で作業をするような携帯型端末等
のモニターとして好適である。

【００５４】ところで、人間は脊髄を基準にして体のバ
ランスをとっている。また頭部も脊髄によって体部に支
持されている。前述したように本願に示したような頭部
装着型表示装置は光学エンジンである装置本体１側が、
全重量に対して支配的であるため、装置の重心が極端に
前寄りになるとこのバランスに影響する可能性がある。
従って、装置の重心はできるかぎり脊髄に近いことが望
まれる。

【００５５】本形態によれば、装置の後方側に構成要素
の一部を収納したため、装置の重心を使用者２の脊髄側
に移動することができ、装着安定性を高められる。さら
に装置本体１とは別の位置に収納するため、音声入出力
用の回路４０の交換、電源４１の交換が容易であり、修
理等の利便性が高い。

【００５６】また、音声入出力手段を用いない場合にお
いても、頭部パッド１７内部に、カウンターバランスと
なる重りを収納することにより、重心位置を後方に移動
するカウンターバランスの役割を成し、装着安定性を高
めることができる。

【００５７】（第四の形態）図１０、図１１、図１２は
本発明の第四の形態を表す模式図である。図１０は保持
部の上面図、図１１（ａ）、（ｂ）はヒンジ部分の動作
説明図であり、図１２はヒンジ部の拡大図である。保持
部の構造、及び虚像形成光学系の内部構成は第一、第
二、及び第三の形態と同様である。また、構成要素も同
様のため同符号を用いて説明は省略する。

【００５８】同図において、保持部は、使用者２の両こ
めかみぶ付近にヒンジ部Ｂ４２を有し保持部を保持部Ａ
４３と２つの保持部Ｂ４４とに３分割されている。すな
わち、保持部全体に渡って内挿される前述したフレーム
２６もこのヒンジ部Ｂ４２の付近で３分割されている。

【００５９】ヒンジ部Ｂ４２は、図１２に示すように、
保持部Ａ４３の両端に固定されたヒンジ金具Ａ４５と、
保持部Ｂ４４の端部に固定されたヒンジ金具Ｂ４６と、
ヒンジ金具Ａ４５とヒンジ金具Ｂ４６とを略Ｕ字型形状
の内側で貫通するピン２７とから構成される。

【００６０】また、保持部Ａ４３の端部と保持部Ｂ４４
の端部とは図１１（ａ）に示すように、ヒンジ部Ｂ４２
が開状態になったときに接するような角度を形成してい
る。また、スライダ１８は保持部Ｂ４６側に配置され、
上述の形態と同様に伸縮可能に形成されている。

【００６１】この結果ヒンジ部Ｂ４２は、図１１（ｂ）
に示すような略Ｕ字型形状の内側には回転可能である
が、図１１（ａ）の状態より外側には回転しない。

【００６２】また、内挿されるフレーム２６は、図１１
（ａ）に示す状態以上に保持部が開こうとすると、上述
のように保持部同士が接触しているため、フレーム２６
が一体の時と同様に略全体に渡って均等に弾性力を生じ
ることができる。

【００６３】さて、上述のヒンジ部Ｂ４２は、使用者２
の左右のこめかみ付近に配置されたが、一般的に人間の
こめかみ間の距離は、こめかみから両耳後方の頭部まで
の距離より十分に長い。また、こめかみから額までの前
後方向の距離は、本願に示した頭部パッド１７の厚みよ
りも十分に大きい。従って、ヒンジ部Ｂ４２によって保
持部を略Ｕ字型形状の内側に折り畳むと、図１０に示す
ような状態で最もコンパクトに保持部を折り畳むことが
可能である。また、この時、上述したような保持部に要
求される弾性力及び伸縮作用は、何ら影響を受けずに形
成することが可能である。

【００６４】そのため、保持力には影響せずに最も収納
性を高めることができ、可搬性に優れている。さらに、
折り畳んでまとめることにより、塊状にすることがで
き、収納時の強度を維持し、保持部の損傷を防止でき
る。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の頭部装着
型表示装置は、保持部全体が使用者の頭部外周に沿った
略Ｕ字型形状の弾性体であり、装置が使用者の額と両耳
後方の頭部に支持されるため、どのような頭部形状の人
にも装着可能で、装着安定性、装置強度、汎用性、共用
性が高い。また、保持部の頭部への接触が額と両耳後方
の頭部のみであり頭部上方が空いているため、開放感が
あり頭部周辺の締め付け等による圧迫感がない。さらに
頭部後方が空いているため、飛行機等の移動体の椅子に
着座した際にも、ヘッドレストに頭部をつけることが可
能であり、より楽な姿勢をとることができる。また、保
持部の支持が額と両耳後方の頭部であるため、眼鏡を掛
けたままでも装着が可能である。

【００６６】さらに保持部は、使用者の額に沿って側頭
部付近まで延伸し、側頭部付近から下方に屈曲し延伸し
て、使用者の両耳後方の頭部に支持されるため、額支持
部の摩擦力が増して、装置本体の下方に働く力に強く、
保持力が高い。また、耳の後方に回り込むように装着で
きるため、装着安定性が高い。

【００６７】加えて、保持部が使用者の頭部に沿って長
手方向に伸縮自在であるため、どのような頭部の大きさ
の人にも装着可能で、装着安定性、汎用性、共用性に優
れている上、頭部周辺に回り込むように装着できるため
保持力が高い。

【００６８】また、使用者の上頭部に保持されるアーム
を付加することにより、装着安定性に優れ、汎用性、共
用性が高い上、上方からの衝撃が加わった際の脱落を防
止でき安全である。この時、アームの支点は回転自在で
あるため、頭部形状に合わせてアームを回転することも
できる。

【００６９】さらに、アームが、長手方向に伸縮自在で
あるため、どのような頭部の大きさの人にも装着でき、
汎用性、共用性が高い。また、頭部への接触部を円筒形
断面とすることで、アームを傾けた場合でも、頭部へ均
一に支持される上、頭部への接触面積を減らすことがで
き、快適な装着感を得ることができる。

【００７０】また、額パッドが保持部に固定されている
ため、装置と額パッドとのずれを防止できる。さらに、
額パッドと額部の摩擦により保持力を高めることがで
き、装着安定性に優れている上、額パッドが緩衝材とな
り、保持部と使用者の額との衝突による損傷を防止でき
る。

【００７１】加えて、額パッドが脱着可能に固定される
ため、額パッドの交換ができ、衛生的であり、汎用性、
共用性に優れている上、劣化、破損した際にも容易に交
換でき、保持力、装着安定性を損なわない。

【００７２】また、額パッドに開口部を設けることによ
り、額パッドと額の密着による不快感を減少し、より頭
部に沿った形状にすることができ、保持力を高めること
ができる。

【００７３】さらに、額パッドが、使用者の額の端まで
延伸しているため、額を覆うように装着でき装着感に優
れている上、額パッドの両端にアームが回転自在に支持
されることで、アームを頭部に支持させた時に額パッド
が使用者の頭部側に引っ張られ、額パッドと額との摩擦
力が高まり、装着安定性が増して確実な装着を実現でき
る。

【００７４】また、使用者の両耳後方の頭部に支持され
る際、頭部パッドが緩衝材の役割を果たし、装着感がよ
く、頭部の損傷が防止できる。また、頭部パッドが頭部
への接触面に弾性体を含むことにより、摩擦力を増加で
きるため、より装着安定性を高めることができる。

【００７５】さらに、保持部に対して側面から見た中心
線上、及びそれに直交してそれぞれ回転軸を持ち、かつ
回転自在であるため、保持力を損なわずにどのような頭
部形状の人にも装着でき、装着安定性、共用性、汎用性
が高い。

【００７６】加えて、保持部の側面から見た中心線方向
に長軸を有する略楕円形状であるため、頭部への接触面
積が大きく装着感がよい。また、保持部の側面中心線上
に略楕円形状の略楕円形状の長軸があり回転自在である
ため、保持力を損なわずに、どのような頭部形状の人に
も装着でき、装着安定性、共用性、汎用性が高い。

【００７７】さらに、頭部パッドの内部に音声入出力手
段用の回路を収納することにより、装置本体の重心を使
用者の脊髄側に移動でき、装着安定性を高めることがで
きる。また、装置本体とは別の位置に収納するため、回
路の交換、修理の利便性が高い。

【００７８】同様に、内部に電源を収納することによ
り、やはり重心位置を後方に移動するカウンターバラン
スの役割を成し、装着安定性を高めることができる上、
装置本体とは別の位置に収納するため、電源の交換が容
易である。

【００７９】また、頭部パッドに回路、電源を有しない
場合においても、重りを内部に収納することにより、重
心位置を後方に移動するカウンターバランスの役割を成
し、装着安定性を高めることができる。

【００８０】また、保持部を使用者のこめかみ部付近で
内側にのみ可倒するため、保持力には影響せずに最も収
納性を高めることができ、可搬性に優れている。さら
に、折り畳んでまとめることにより、塊状にすることが
でき、収納時の強度を維持し、保持部の損傷を防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の形態を表す模式的正面図。

【図２】 本発明の第一の形態を表す模式的側面図。

【図３】 本発明の第一の形態を表す光学系の拡大図。

【図４】 本発明の第一の形態を表すスライダ部分の構
造図であり、（ａ）がスライダと頭部パッドの構成図
で、（ｂ）が頭部パッドの拡大図。

【図５】 本発明の一形態を表すアーム支点部分の構造
図であり、（ａ）がアームの支点位置の説明図で、
（ｂ）がアームの支点の拡大図。

【図６】 本発明の第二の形態を表す模式的上面図。

【図７】 本発明の第二の形態を表す模式的側面図。

【図８】 本発明の第二の形態を表す額パッド部分の拡
大図。

【図９】 本発明の第三の形態を表す頭部パッド部分の
拡大図。

【図１０】 本発明の第四の形態を表す模式的上面図。

【図１１】 本発明の第四の形態を表すヒンジ部分の拡
大図であり、（ａ）が保持部の閉状態図で、（ｂ）が保
持部の開状態図。

【図１２】 本発明の第四の形態を表すヒンジ部分の構
成図。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２ 使用者 ３ 虚像形成光学系 ４ 軸Ａ ５ ヒンジ部Ａ ６ 保護カバー ７ 液晶パネル ８ バックライト ９ 画像表示素子 １０ 反射ミラー １１ レンズ １２ 眼 １３ 光軸 １４ 虚像 １５ アーム １６ 額パッド １７ 頭部パッド １８ スライダ １９ 中心軸 ２０ 軸Ｂ ２１ スライダジョイント ２２ 直交する方向 ２３ 軸Ｃ ２４ 直交する方向 ２５ 軸Ｄ ２６ フレーム ２７ ピン ２８ 支点 ２９ 軸Ｂ周り ３０ 軸Ｃ周り ３１ 軸Ｄ周り ３２ 長手方向 ３３ Ｘ軸周りの回転 ３４ Ｙ軸周りの回転 ３５ Ｚ軸周りの回転 ３６ ネジ ３７ カバー ３８ 開口部 ３９ 両端部 ４０ 音声入出力用の回路 ４１ 電源 ４２ ヒンジ部Ｂ ４３ 保持部Ａ ４４ 保持部Ｂ ４５ ヒンジ金具Ａ ４６ ヒンジ金具Ｂ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像表示素子と該画像表示素子によって
   形成した画像を虚像拡大する拡大光学手段からなる虚像
   形成光学系を装置本体に収納し、該装置本体を頭部に装
   着して画像を使用者の眼の左右いずれか一方もしくは両
   眼で視認する頭部装着型表示装置において、前記装置本
   体を前記使用者の頭部に保持する保持手段を備え、該保
   持手段は、前記使用者の頭部外周に沿った略Ｕ字型形状
   を成し、略全体に渡って弾性を有するとともに、略Ｕ字
   型形状の頂部が前記使用者の額に支持され、略Ｕ字型形
   状の両端部が前記使用者の両耳後方の頭部に支持される
   ことを特徴とする頭部装着型表示装置。
2. 【請求項２】 前記保持手段が、使用者の額に沿って側
   頭部付近まで延伸し、側頭部付近から下方に屈曲し延伸
   して、前記使用者の両耳後方の頭部に支持されることを
   特徴とする、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
3. 【請求項３】 前記保持手段が、使用者の頭部に沿って
   長手方向に伸縮自在な構造を含むことを特徴とする、請
   求項１に記載の頭部装着型表示装置。
4. 【請求項４】 前記保持手段が、略Ｕ字型形状上に回転
   自在の支点を有し前記使用者の上頭部に保持されるアー
   ムを有することを特徴とする、請求項１に記載の頭部装
   着型表示装置。
5. 【請求項５】 前記アームが、長手方向に伸縮自在な構
   造を有し、少なくとも頭部への接触部が円筒形断面であ
   ることを特徴とする、請求項４に記載の頭部装着型表示
   装置。
6. 【請求項６】 前記保持手段が、略Ｕ字型形状の頂部内
   側に、前記使用者の額部に当たる額パッドを有し、該額
   パッドが少なくとも前記頂部付近で、前記保持手段に固
   定されることを特徴とする、請求項１に記載の頭部装着
   型表示装置。
7. 【請求項７】 前記額パッドが、脱着可能に固定される
   ことを特徴とする、請求項６に記載の頭部装着型表示装
   置。
8. 【請求項８】 前記額パッドが、中央部分に開口部を有
   することを特徴とする、請求項６に記載の頭部装着型表
   示装置。
9. 【請求項９】 前記額パッドが、前記使用者の額の端ま
   で延伸するとともに、その両端部に回転自在に支持さ
   れ、前記使用者の上頭部に保持されるアームを有するこ
   とを特徴とする、請求項６に記載の頭部装着型表示装
   置。
10. 【請求項１０】 前記保持手段が、略Ｕ字型形状の両端
    に前記使用者の両耳後方の頭部に当たる頭部パッドを有
    することを特徴とする、請求項１に記載の頭部装着型表
    示装置。
11. 【請求項１１】 前記頭部パッドが、頭部への接触面に
    弾性体を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の頭
    部装着型表示装置。
12. 【請求項１２】 前記頭部パッドが、前記略Ｕ字型形状
    の側面から見た中心線上に第一の回転軸を有し、該第一
    の回転軸に直交して第二の回転軸を有して前記保持手段
    に対して回転自在であることを特徴とする、請求項１０
    に記載の頭部装着型表示装置。
13. 【請求項１３】 前記頭部パッドが、前記略Ｕ字型形状
    の側面から見た中心線方向に長軸を有する略楕円形状を
    成し、前記略Ｕ字型形状の側面中心線上であり前記第
    一、第二の回転軸と直交して第三の回転軸を有し、該第
    三の回転軸を中心として、前記略Ｕ字型形状の側面に沿
    う方向に回転自在であることを特徴とする、請求項１０
    に記載の頭部装着型表示装置。
14. 【請求項１４】 前記頭部パッドが、内部に音声入出力
    手段用の回路を有することを特徴とする、請求項１０に
    記載の頭部装着型表示装置。
15. 【請求項１５】 前記頭部パッドが、内部に電源を有す
    ることを特徴とする、請求項１０に記載の頭部装着型表
    示装置。
16. 【請求項１６】 前記頭部パッドが、カウンターバラン
    スとなる重りを有することを特徴とする、請求項１０に
    記載の頭部装着型表示装置。
17. 【請求項１７】 前記保持手段が、前記使用者のこめか
    み部付近にヒンジ部を有し、該ヒンジ部は前記保持手段
    を略Ｕ字型形状の内側にのみ可倒する構造であることを
    特徴とする、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。