(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この種の画像表示装置は、その重量のために、ユーザの顔部に装着させた状態で安定して保持することが困難な場合がある。そのため、従来は、画像表示装置を、ユーザの頭部に装着可能な係止体(例えば、ヘアバンド状のフレーム、カチューシャ状のフレーム等)や、ユーザの頭部を被覆する帽体等の所定の保持体に固定し、その保持体を頭部に装着することによって、ユーザの顔部に画像表示装置を保持できるようにして用いる場合がある。しかしながら、ユーザ毎に、自身の頭部に適した保持体が異なる場合がある。特許文献1の技術では、画像表示装置の様々な装着態様を実現することは考慮されていない。
【0005】
本明細書では、画像表示装置の様々な装着態様を実現し得る技術を開示する。
【0006】
本明細書によって開示させる画像表示システムは、画像表示装置と、第1のアタッチメントと、第2のアタッチメントと、を備えている。画像表示装置は、ユーザの顔部に装着可能なフレームと、フレームがユーザの顔部に装着される場合におけるユーザの右眼に対向する位置と左眼に対向する位置とのうちの少なくとも一方に配置される表示部と、表示部に画像を表示させるための表示制御部と、フレームに設けられており、第1のアタッチメントを装着可能であるとともに、第2のアタッチメントを装着可能であって、画像表示装置の使用時において第1のアタッチメントと第2のアタッチメントとのうちの一方を選択的に装着可能なジョイント部と、を有している。第1のアタッチメントは、ユーザの頭部に係止可能な係止部と、係止部をジョイント部に取り付けるための第1の取付部と、を有している。第2のアタッチメントは、ユーザの頭部を被覆する帽体に固定可能な固定部と、固定部をジョイント部に取り付けるための第2の取付部と、を有している。
【0007】
ここで、「第1のアタッチメント」は、カチューシャ状の係止アタッチメント、ヘアバンド状の係止アタッチメント等、頭部に係止可能な任意のアタッチメントを含む。「第2のアタッチメント」は、帽子、ヘルメット等、頭部を被覆する任意の帽体に固定可能な任意のアタッチメントを含む。また、「表示部に画像を表示させる」とは、画像表示装置を装着したユーザが、表示部を見た際に、その画像を見ることができれば足りる。即ち、表示部が、投光された光を反射するだけの構成を有し、ユーザが、表示部によって反射された反射光を見る(即ち、網膜で受光する)ことによって、画像を認識することができるものである場合も含む。
【0008】
上記の画像表示システムでは、画像表示装置のフレームには、第1のアタッチメントを装着可能であるとともに、第2のアタッチメントを装着可能であって、画像表示装置の使用時において第1のアタッチメントと第2のアタッチメントとのうちの一方を選択的に装着可能なジョイント部が設けられている。そのため、画像表示システムの使用時には、第1のアタッチメントと第2のアタッチメントとのうちの一方を選択的にフレームに装着した状態で使用することができる。ユーザ毎に、第1のアタッチメントと第2のアタッチメントのどちらを装着した状態で使用するのかを選択することができる。そのため、ユーザ毎に、自身の頭部に適した保持体(即ち、第1のアタッチメント又は帽体)を選択することができる。従って、上記の画像表示システムによると、画像表示装置の様々な装着態様を実現し得る。
【0009】
ジョイント部は、第1のアタッチメント及び第2のアタッチメントのフレームに対する装着位置を相対的に変更可能な第1の調整機構を有していてもよい。
【0010】
この構成によると、ユーザは、第1のアタッチメント及び第2のアタッチメントのフレームに対する装着位置、即ち、第1のアタッチメントが頭部に係止される際の位置及び帽体が頭部を被覆する際の位置を調整することができる。そのため、画像表示装置をユーザの顔部に装着させた状態でより適切に保持し得る。
【0011】
係止部は、頭部に対する係止位置を相対的に変更可能な第2の調整機構を有していてもよい。
【0012】
この構成によると、ユーザは、第1のアタッチメントを頭部の適切な位置に係止させることができる。
【0013】
第2のアタッチメントは、第2の取付部に対する固定部の配置位置を相対的に変更可能な第3の調整機構を有していてもよい。
【0014】
この構成によると、ユーザは、固定部に固定させた帽体と画像表示装置との位置関係を適切に調整することができる。
【0015】
固定部と第2の取付部が着脱可能に設けられていてもよい。
【0016】
この構成によると、ユーザは、固定部を第2の取付部から取り外すことにより、帽体から固定部を取り外すことなく、フレームと帽体とを分離させることができる。
【0017】
表示部の外側を被覆するカバーをさらに備えてもよい。
【0018】
この構成によると、カバーで表示部の外側を被覆しておくことで、落下の衝撃等から表示部を保護することができる。
【0019】
表示部は透光性のディスプレイであって、フレームがユーザの顔部に装着される場合にユーザが表示部越しに周囲を視認できるものであってもよい。カバーは透光性の被覆部材であってもよい。
【0020】
この構成によると、フレームがユーザの顔部に装着される場合に、ユーザは、表示部及びカバー越しに周囲を視認することができる。
【発明を実施するための形態】
【0022】
(実施例)
(画像表示システム2の構成;
図1)
図1に示すように、画像表示システム2は、画像表示装置10と、第1のアタッチメント100と、第2のアタッチメント200と、カバー300と、を備える。画像表示システム2においては、画像表示装置10がシステムの本体であり、第1のアタッチメント100、第2のアタッチメント200、及び、カバー300は、画像表示装置10の付属品である。
【0023】
(画像表示装置10の構成;
図1)
画像表示装置10は、ユーザの顔部に装着して用いられる画像表示装置(いわゆるヘッドマウントディスプレイ)である。
図1に示すように、画像表示装置10は、フレーム20と、右表示部30Rと、左表示部30Lと、右投影部40Rと、左投影部40Lと、右カメラ50Rと、左カメラ50Lと、制御部60と、右ジョイント部70Rと、左ジョイント部70Lと、を備える。
【0024】
フレーム20は、眼鏡フレーム状の部材である。フレーム20は、フロント部24と、右テンプル部22Rと、左テンプル部22Lと、によって構成される。フロント部24は、フレーム20を装着した際に、ユーザの顔部の前面に対向する部分である。右テンプル部22R、左テンプル部22Lは、それぞれ、フレーム20を装着した際にユーザの側面に配置され、ユーザの耳にかかる部分である。
【0025】
右表示部30R、左表示部30Lは、それぞれ、透光性の表示部材である。右表示部30R、左表示部30Lは、ともにフロント部24に配置されている。ユーザが画像表示装置10を顔部に装着すると、ユーザの右眼に対向する位置に右表示部30Rが配置され、左眼に対向する位置に左表示部30Lが配置される。以下、本明細書では、右表示部30R、左表示部30Lを総称して「表示部30」と呼ぶ場合がある。
【0026】
右投影部40R、左投影部40Lは、それぞれ、右表示部30R、左表示部30Lに画像を投影する部材である。右投影部40R、左投影部40Lは、それぞれ、右表示部30R、左表示部30Lの側部に設けられている。右投影部40R、左投影部40Lは、それぞれ、制御部60の指示に従って、所定の仮想画像(以下では「オブジェクト画像」と呼ぶ)を表示部30に投影する。これにより、ユーザは、表示部30越しにユーザが視認可能な現実世界の対象物又は/及び空間の所定の位置に、上記オブジェクト画像が合成されたかの様に、現実世界の対象物又は/及び空間とオブジェクト画像とを見ることができる。
【0027】
右カメラ50Rは、フレーム20のフロント部24のうち、右表示部30Rの上方位置(即ち、ユーザの右眼の上方に対応する位置)に配置されているカメラである。一方、左カメラ50Lは、フロント部24のうち、左表示部30Lの上方位置(即ち、ユーザの左眼の上方に対応する位置)に配置されているカメラである。右カメラ50Rと左カメラ50Lのそれぞれによって、画像表示装置10を装着するユーザの視界範囲に対応する範囲を異なる角度から撮影することができる。
【0028】
制御部60は、フレーム20の一部に内蔵されている制御装置である。制御部60は、画像表示装置10の制御系統を司る各要素を含む。
【0029】
右ジョイント部70R、左ジョイント部70Lは、それぞれ、第1のアタッチメント100及び第2のアタッチメント200をフレーム20に装着させるための部材である。以下、右ジョイント部70Rと左ジョイント部70Lを総称して「ジョイント部70」と呼ぶ場合がある。右ジョイント部70Rは右テンプル部22Rに設けられ、左ジョイント部70Lは左テンプル部22Lに設けられている。右ジョイント部70Rは、ネジ孔72Rと、ジョイント74Rとを備える。ネジ孔72Rは、右テンプル部22Rの一部に形成されている。ジョイント74Rは、右テンプル部22Rの内側の一部に配置されている。ネジ孔72R及びジョイント74Rには、ネジ80R(
図1参照)を螺入可能である。後で説明するように、ジョイント74Rと第1のアタッチメント100の取付孔140Rを位置合わせした状態で、ネジ孔72R及びジョイント74Rにネジ80Rを螺入することにより、第1のアタッチメント100をフレーム20に装着させることができる。また、ジョイント74Rと第2のアタッチメント200の取付部220Rとを位置合わせした状態で、ネジ孔72R及びジョイント74Rにネジ80Rを螺入することにより、第2のアタッチメント200をフレーム20に装着させることができる。即ち、ジョイント部70は、画像表示装置10の使用時において、第1のアタッチメント100及び第2のアタッチメント200を選択的に(即ちどちらか一方を)フレーム20に装着させることができる。左ジョイント部70Lも、右ジョイント部70Rと同様に、ネジ孔72Lとジョイント74Lとを有しており、ネジ孔72L及びジョイント74Lには、ネジ80L(
図1参照)を螺入可能である。
【0030】
ユーザは、フロント部24を右眼及び左眼に対向する位置に配置するとともに、右テンプル部22Rと左テンプル部22Lとをそれぞれ右側頭部と左側頭部に沿うように配置することで、画像表示装置10を顔部に装着して使用することができる(変形例では、テンプル部22Rと左テンプル部22Lとをそれぞれ右耳と左耳にかけて装着してもよい)。この際、ユーザは、付属品(即ち、第1のアタッチメント100、第2のアタッチメント200、カバー300、の少なくとも1つ)を用いずに、画像表示装置10を単独で顔部に装着して使用することができる。
【0031】
(第1のアタッチメント100の構成;
図1〜
図3)
図1に示す第1のアタッチメント100は、画像表示装置10の付属品であり、画像表示装置10のフレーム20に装着して使用可能なアタッチメントである。ただし、第2のアタッチメント200がフレーム20に装着されている場合には、第1のアタッチメント100をフレーム20に装着できない。第1のアタッチメント100は、カチューシャ状の前頭部係止フレーム110と、前頭部係止フレーム110と一体に形成されている後頭部係止フレーム120R、120L、130R、130Lと、取付孔140R、140Lと、を有する。
【0032】
前頭部係止フレーム110は、ユーザの前頭部に係止可能なフレームである。前頭部係止フレーム110は、長さ調整機構112を有している。長さ調整機構112により、
図1の矢印L1、L2に示すように、前頭部係止フレーム110の長さを調整することができる。これにより、ユーザは、第1のアタッチメント100を頭部の適切な位置に係止させることができるようになる。
【0033】
後頭部係止フレーム120R、120L、130R、130Lは、それぞれ、ユーザの後頭部に係止可能なフレームである。取付孔140R、140Lは、前頭部係止フレーム110と後頭部係止フレーム120R、120L、130R、130Lとの間に開口されている通孔である。
【0034】
図2に示すように、ジョイント74Rと取付孔140Rを位置合わせした状態で、ネジ孔72R及びジョイント74Rにネジ80Rを螺入するとともに、ジョイント74Lと取付孔140Lを位置合わせした状態で、ネジ孔72L及びジョイント74Lにネジ80Lを螺入することによって、第1のアタッチメント100を画像表示装置10のフレーム20に装着させることができる。
【0035】
このとき、フレーム20のジョイント74R、74Lは、取付孔140R、140Lとの位置合わせ位置(即ち、ネジ80R、80Lによるネジ止め位置)を変更することにより、第1のアタッチメント100のフレーム20に対する装着位置を相対的に変更することができる。具体的には、
図2の矢印D1、D2、D3、D4に示すように、第1のアタッチメント100のフレーム20に対する装着位置を、上下及び前後に変更することができる。さらに、
図2の矢印D5、D6に示すように、取付孔140R、140L(即ちネジ80R、80L)を中心として、第1のアタッチメント100を前後方向に回動させることによっても、第1のアタッチメント100のフレーム20に対する装着位置を変更することができる。これにより、第1のアタッチメント100がユーザの頭部に係止される際の位置を調整することができる。そのため、画像表示装置10をユーザの顔部に装着させた状態で安定して保持させることができるようになる。
【0036】
図3に示すように、ユーザは、第1のアタッチメント100を装着した画像表示装置10を、頭部及び顔部に装着することができる。この際、第1のアタッチメント100の前頭部係止フレーム110は、ユーザの前頭部に係止される。後頭部係止フレーム120R、120L、130R、130Lは、それぞれ、ユーザの後頭部に係止される。このように、第1のアタッチメント100がユーザの頭部に係止されることにより、画像表示装置10をユーザの顔部に装着させた状態で安定して保持することができる。
【0037】
(第2のアタッチメント200の構成;
図1、
図4、
図5)
図1に示す第2のアタッチメント200は、画像表示装置10の付属品であり、画像表示装置10のフレーム20に装着して使用可能なアタッチメントである。ただし、第1のアタッチメント100がフレーム20に装着されている場合には、第2のアタッチメント200をフレーム20に装着できない。第2のアタッチメント200は、右アタッチメント200Rと、左アタッチメント200Lと、を有する。
【0038】
右アタッチメント200Rは、ユーザの頭部を被覆する帽体(例えば、
図4のヘルメット400)の内側に固定される固定部210Rと、固定部210Rを画像表示装置10の右ジョイント部70Rに取り付けるための取付部220Rと、を有している。
【0039】
固定部210Rは、帽体(例えば、
図4のヘルメット400)の内側に、固定テープ212Rによって固定される板状の部材である。固定部210Rと取付部220Rとは別個の部材によって形成されている。
図1の矢印D11、D12に示すように、固定部210Rは、取付部220Rに対する配置位置を上下方向に相対的に変更(即ち伸縮)させることができる。これにより、ユーザは、固定部210Rに固定させた帽体と画像表示装置10の位置関係を適切に調整することができる。また、固定部210Rは、取付部220Rに対して着脱可能に設けられている。取付部220Rは、固定部210Rと着脱可能に設けられているブロック状部材である。
図4に示すように、取付部220Rは、ジョイント74Rに位置合わせした状態でネジ止めすることにより、フレーム20に固定することができる。
【0040】
左アタッチメント200Lも、右アタッチメント200Rと同様の構成を備えている。即ち、左アタッチメント200Lも、固定部210Lと、取付部220Lと、を備える。固定部210Lには固定テープ212Lが取り付けられている。
【0041】
図4に示すように、ジョイント74Rと取付部220Rを位置合わせした状態で、ネジ孔72R及びジョイント74Rにネジ80Rを螺入するとともに、ジョイント74Lと取付部220を位置合わせした状態で、ネジ孔72L及びジョイント74Lにネジ80Lを螺入することによって、第2のアタッチメント200(即ち、右アタッチメント200R及び左アタッチメント200L)を画像表示装置10のフレーム20に装着させることができる。さらに、固定部210Rに取り付けられた固定テープ212R、及び、固定部210Lに取り付けられた固定テープ212Lを、ヘルメット400の内側に固定する。これにより、ヘルメット400を画像表示装置10に装着させることができる。
【0042】
このとき、フレーム20のジョイント74R、74Lは、取付部220R、220Lとの位置合わせ位置(即ち、ネジ80R,80Lによるネジ止め位置)を変更することにより、第2のアタッチメント200及びヘルメット400のフレーム20に対する装着位置を相対的に変更することができる。具体的には、
図2の矢印D21、D22、D23、D24に示すように、第2のアタッチメント200及びヘルメット400のフレーム20に対する装着位置を、上下及び前後に変更することができる。これにより、帽体がユーザの頭部を被覆する際の位置を調整することができる。そのため、画像表示装置10をユーザの顔部に装着させた状態で安定して保持させることができるようになる。
【0043】
図5に示すように、ユーザは、第2のアタッチメント200及びヘルメット400を装着した画像表示装置10を、頭部及び顔部に装着することができる。即ち、ユーザは、ヘルメット400を被るとともに、画像表示装置10を顔部に装着することができる。このように、ヘルメット400でユーザの頭部が被覆されることにより、画像表示装置10をユーザの顔部に装着させた状態で安定して保持することができる。
【0044】
さらに、ユーザは、取付部220R、220Lから、固定部210R、210Lを取り外すことにより、ヘルメット400を画像表示装置10から取り外すことができる。即ち、ユーザは、取付部220R、220Lをフレーム20から取り外さなくても、ヘルメット400を画像表示装置10から分離させることができる。
【0045】
(カバー300の構成;
図1、
図6、
図7)
図1に示すカバー300は、表示部30の外側を被覆するためのカバー部材である。カバー300は、透光性及び耐衝撃性を有する部材(例えばポリカーボネート)によって形成されている。カバー300は、フレーム20のフロント部24の前面を覆う形状に形成されている。
【0046】
図6に示すように、カバー300をフロント部24の前面に嵌め込むことにより、カバー300を画像表示装置10に装着させることができる。これにより、カバー300によって表示部30が被覆され、落下の衝撃等から表示部30が保護される。
図6の例では、画像表示装置10にはカバー300のみが装着されているが、カバー300が装着された画像表示装置10に、さらに、第1のアタッチメント100又は第2のアタッチメント200を装着させて使用することもできる。
【0047】
図7に示すように、ユーザは、カバー300を装着した画像表示装置10を顔部に装着することができる。この際、表示部30及びカバー300がいずれも透光性を有するため、ユーザは、表示部30及びカバー300越しに周囲を視認することができる。
【0048】
以上、実施例の画像表示システム2について説明した。上記の通り、本実施例では、画像表示装置10のフレーム20には、第1のアタッチメント100を装着可能であるとともに、第2のアタッチメント200を装着可能であって、画像表示装置10の使用時において第1のアタッチメント100と第2のアタッチメント200とのうちの一方を選択的に装着可能なジョイント部70が設けられている。そのため、画像表示システム2の使用時には、第1のアタッチメント100と第2のアタッチメント200(及び帽体)とのうちの一方を選択的にフレーム20に装着した状態で使用することができる。ユーザ毎に、第1のアタッチメント100と第2のアタッチメント200(及び帽体)のどちらを装着した状態で使用するのかを選択することができる。そのため、ユーザ毎に、自身の頭部に適した保持体(即ち、第1のアタッチメント100又は帽体)を選択することができる。従って、本実施例の画像表示システム2によると、画像表示装置10をユーザの顔部に装着させた状態で安定して保持することができる。
【0049】
(対応関係)
実施例の請求項の記載の対応関係を説明しておく。取付孔140R、140Lが「第1の取付部」の一例である。取付部220R、220Lが「第2の取付部」の一例である。
ジョイント74R、74Lに設けられている取付孔140R、140L及び取付部220R、220Lとの位置合わせ位置を調整するための機構が「第1の調整機構」の一例である。長さ調整機構112が「第2の調整機構」の一例である。固定部210R、210Lに設けられている取付部220R、220Lに対する配置位置を相対的に変更させるための機構が「第3の調整機構」の一例である。
【0050】
以上、本明細書で開示する技術の実施例を詳細に説明したが、上記の実施例は例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。
【0051】
(変形例1)上記の実施例では、画像表示装置10は、右表示部30Rと、左表示部30Lと、の両眼に対応した表示部をそれぞれ備えている。これに限られず、画像表示装置は、右表示部と、左表示部のうちの一方のみを有していてもよい。また、画像表示装置は、両眼に対応する(即ち両眼をカバー可能な)1個の表示部のみを有していてもよい。即ち、画像表示装置は、フレームがユーザの顔部に装着される場合におけるユーザの右眼に対向する位置と左眼に対向する位置とのうちの少なくとも一方に配置される表示部を有していれば、どのような表示部を有していてもよい。
【0052】
(変形例2)上記の実施例では、フレーム20は、眼鏡フレーム状の部材である。これには限られず、フレームは、第1のアタッチメント100及び第2のアタッチメント200を装着可能なジョイント部を有していれば、眼鏡フレーム状に限られず、任意の形状のものを用いることができる。従って、例えば、フレームが、顔部を覆うマスク状に形成されていてもよい。
【0053】
(変形例3)上記の実施例では、表示部30は透光性の表示部材である。これに限られず、表示部は遮光性の表示部材であり、ユーザがフレームを顔部に装着した際に、ユーザの視界を遮るものであってもよい。また、この場合、カバー300が遮光性の部材によって形成されていてもよい。
【0054】
(変形例4)第2のアタッチメント200(より具体的には固定部210R、210L)が固定される帽体は、
図4に示すようなヘルメット400には限られない。第2のアタッチメント200が固定される帽体は、ユーザの頭部を被覆可能なものであれば、ヘルメットに限られず、帽子等であってもよい。
【0055】
(変形例5)第1のアタッチメント100の形状は、
図1に示すようなカチューシャ状に限られず、ヘアバンド状等、ユーザの頭部に係止可能であれば任意の形状に形成されていてもよい。
【0056】
(変形例6)上記の実施例では、右ジョイント部70R、左ジョイント部70Lは、それぞれ、ネジ80R、80Lによってネジ止めすることによって、第1のアタッチメント100及び第2のアタッチメント200をフレーム20に装着させる。ジョイント部70と第1のアタッチメント100及び第2のアタッチメント200との固定方法は、ネジ止めには限られず、任意の方法で固定することができる。例えば、右ジョイント部70R、左ジョイント部70Lは、それぞれ、第1のアタッチメント100の一部及び第2のアタッチメント200の一部を、ジョイント74R、74Lに嵌め込むことによって、第1のアタッチメント100及び第2のアタッチメント200をフレーム20に装着させるようにしてもよい。その場合、第1のアタッチメント100は、取付孔140R、140Lに代えて、ジョイント74R、74Lに嵌め込むための嵌め込み構造体を有していてもよい。同様に、第2のアタッチメント200の取付部220R、220Lも、ジョイント74R、74Lに嵌め込むための嵌め込み構造体を有していてもよい。
【0057】
(変形例7)また、上記の実施例では、フレーム20のジョイント74R、74Lは、取付孔140R、140Lとの位置合わせ位置(即ち、ネジ80R、80Lによるネジ止め位置)を変更することにより、第1のアタッチメント100のフレーム20に対する装着位置を相対的に変更することができる。同様に、ジョイント74R、74Lは、取付部220R、220Lとの位置合わせ位置(即ち、ネジ80R、80Lによるネジ止め位置)を変更することにより、第2のアタッチメント200及びヘルメット400のフレーム20に対する装着位置を相対的に変更することができる。しかしながら、第1のアタッチメント100及び第1のアタッチメント200のフレーム20に対する装着位置の変更方法は、ネジ止め位置の変更に限られず、任意の手法によって行ってもよい。例えば、位置変更用のダイヤル機構を備えておき、ダイヤル機構のダイヤル部分を回すことによって、第1のアタッチメント100及び第1のアタッチメント200のフレーム20に対する装着位置を変更するようにしてもよい。
【0058】
また、本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。