特許 7199652 ヘッドマウントディスプレイ用フレーム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-23

(45)【発行日】2023-01-06

(54)【発明の名称】ヘッドマウントディスプレイ用フレーム

(51)【国際特許分類】

   G02C 9/00 20060101AFI20221226BHJP

   G02B 27/02 20060101ALI20221226BHJP

   G02C 3/02 20060101ALI20221226BHJP

   G02C 5/02 20060101ALI20221226BHJP

   G02C 5/16 20060101ALI20221226BHJP

   G02C 11/00 20060101ALI20221226BHJP

【ＦＩ】

G02C9/00

G02B27/02 Z

G02C3/02

G02C5/02

G02C5/16

G02C11/00

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018103426

(22)【出願日】2018-05-30

(65)【公開番号】P2019207356

(43)【公開日】2019-12-05

【審査請求日】2021-05-31

(73)【特許権者】

【識別番号】505442576

【氏名又は名称】有限会社 ブリッヂコーポレーション

(73)【特許権者】

【識別番号】515125492

【氏名又は名称】株式会社ジゴスペック

(73)【特許権者】

【識別番号】000110011

【氏名又は名称】トーヨーカネツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110559

【弁理士】

【氏名又は名称】友野 英三

(72)【発明者】

【氏名】宮下 務

(72)【発明者】

【氏名】高橋 寿成

(72)【発明者】

【氏名】柳下 典男

【審査官】中村 説志

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２９８８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２０２７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０６６６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１６９７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０１３１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０６１５４５６０（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００３－０４６９０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２５２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０７０１１４０６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】特開２０１７－１２０３３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１９９８３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５６－１６１６１５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｃ １／００－１３／００

Ｇ０２Ｂ２７／００－３０／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヘッドマウントディスプレイに着脱可能に装着される装着部と、
前記装着部に連接され鼻パッドを有しない、可撓性のフレーム本体と、
前記フレーム本体の下面に突設された一対の頬パッドであって前記装着時に使用者の頬に当接することによって前記ヘッドマウントディスプレイを保持する頬パッドと
を備え、
前記頬パッドは縦片及び横片を有し前記横片が前方に向かって突設してなり前記縦片及び前記横片が略一様の厚さを持ち前記縦片と前記横片とのなす角が鋭角でない概略Ｌ型プレートによってなる
ことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ用フレーム。

【請求項2】

前記ヘッドマウントディスプレイは、一対の導光板と、一対の表示ユニットとを備えたディスプレイ部を有し、
前記ディスプレイ部は、前記装着部に対して回動可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ用フレーム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヘッドマウントディスプレイ用フレームに関し、詳しくは、ヘッドマウントディスプレイのディスプレイ部に対して着脱可能に装着されるヘッドマウントディスプレイ用フレームに関する。

【背景技術】

【0002】

ヘッドマウントディスプレイ（Head Mount Display：ＨＭＤ）を始めとする各種ウェアラブルコンピュータは、パーソナルコンピュータやスマートフォンに続く次世代コンピュータとして注目されている。

【0003】

特許文献１には、眼鏡形状を有するディスプレイ部を備え、使用者の頭部に装着した状態で使用する眼鏡型ヘッドマウントディスプレイが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－２２４２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載された眼鏡型ヘッドマウントディスプレイは、フレーム(テンプルまたはつるとも呼ばれる）単独あるいはフレームと鼻パッドによってディスプレイ部を保持する構成になっている。

【0006】

しかしながら、ヘッドマウントディスプレイのディスプレイ部は、比較的重量があるために、フレーム単独による保持方式では、ディスプレイ部を確実に保持することが困難であるという問題がある。

【0007】

また、フレームと鼻パッドによってディスプレイ部を保持する方式の場合は、鼻にかかる重量負担が大きくなるので、長時間の装着に適さないという問題がある。

【0008】

さらに、１台のヘッドマウントディスプレイを複数の使用者が共用する場合、フレーム単独、あるいはフレームと鼻パッドによってディスプレイ部を保持する方式では、使用者の肌に触れたフレームや鼻パッドが他の使用者の肌にも触れることになるので、使用者によっては、衛生面等の観点からヘッドマウントディスプレイの装着に不快感を感じるという問題もある。

【0009】

本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、眼鏡型ヘッドマウントディスプレイのディスプレイ部を確実に保持すると共に、ヘッドマウントディスプレイの装着感を向上させることのできるヘッドマウントディスプレイ用フレームを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様のヘッドマウントディスプレイ用フレームは、ヘッドマウントディスプレイの少なくとも主要部に着脱可能に装着される装着部と、上記装着部に連接された可撓性のフレーム本体と、上記フレーム本体から突設された一対のパッドと、を備えている。

【0011】

また、本発明の一態様のヘッドマウントディスプレイ用フレームは、上記一対パッドが前方に向かって突設されている。

【発明の効果】

【0012】

本発明のヘッドマウントディスプレイ用フレームによれば、眼鏡型ヘッドマウントディスプレイのディスプレイ部を確実に保持すると共に、ヘッドマウントディスプレイの装着感を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用フレームを備えたヘッドマウントディスプレイの斜視図である。

【図2】実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用フレームを備えたヘッドマウントディスプレイの斜視図である。

【図3】実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用フレームの斜視図である。

【図4】実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用フレームの着脱方法を示す斜視図である。

【図5】実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用フレームを備えたヘッドマウントディスプレイを使用者の頭部に装着した状態を示す斜視図である。

【図6】別の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用フレームを備えたヘッドマウントディスプレイの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用フレームを備えたヘッドマウントディスプレイの斜視図、図２は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用フレームを備えたヘッドマウントディスプレイの斜視図、図３は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用フレームの斜視図、図４は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用フレームの着脱方法を示す斜視図、図５は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ用フレームを備えたヘッドマウントディスプレイを使用者の頭部に装着した状態を示す斜視図である。

【0015】

図１および図２に示すヘッドマウントディスプレイ１００は、使用者の頭部に装着した状態で使用されるものである。

【0016】

ヘッドマウントディスプレイ１００の主要部であるディスプレイ部１０は、眼鏡形状を有しており、左右一対の導光板１１Ｒ、１１Ｌと、左右一対の表示ユニット１２Ｒ、１２Ｌとを備えている。

【0017】

一対の導光板１１Ｒ、１１Ｌは、光透過性を有する樹脂等によって構成される光学部であり、例えばプリズムからなる。右側の導光板１１Ｒは、ヘッドマウントディスプレイ１００を頭部に装着した際に使用者の右眼の眼前に位置し、左側の導光板１１Ｌは、ヘッドマウントディスプレイ１００を頭部に装着した際に使用者の左眼の眼前に位置する。

【0018】

右側の導光板１１Ｒは、右側の表示ユニット１２Ｒによって実現された画像を右眼に視認させ、左側の導光板１１Ｌは、左側の表示ユニット１２Ｌによって実現された画像を左眼に視認させる。一対の導光板１１Ｒ、１１Ｌに導かれた画像光は、使用者の右眼と左眼に入射して使用者に虚像を視認させ、これによってディスプレイ部１０に画像が表示される。

【0019】

表示ユニット１２Ｒ、１２Ｌのいずれか一方（図示の例では表示ユニット１２Ｌ）には、ディスプレイ部１０の機能の制御や電源のＯＮ／ＯＦＦ等を行うコントローラ（不図示）に接続されるケーブル１４の一端が接続されている。使用者は、このコントローラを手に持って指で操作することにより、ヘッドマウントディスプレイ１００の各種機能を実現する。

【0020】

また、ディスプレイ部１０は、カメラ１３を備えている。カメラ１３は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子および撮像レンズ等を備えるデジタルカメラであり、使用者が注視する方向を撮像する。カメラ１３は、ディスプレイ部１０の前面において、導光板１１Ｒ、１１Ｌを透過する外光を遮らない位置に配置されている。

【0021】

また、ディスプレイ部１０には、ジャイロセンサ、ノックセンサ、加速度センサなど、複数のセンサ（不図示）が内蔵されている。

【0022】

本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１００には、使用者の頭部に装着された上記ディスプレイ部１０を保持するためのフレーム１が着脱可能に装着される。

【0023】

図３に示すように、フレーム１は、略Ｕ字状の外形を有するフレーム本体１Ａと、フレーム本体１Ａの前面中央部に設けられ、フレーム本体１Ａに連接された装着部１Ｂと、フレーム本体１Ａの左右両側に設けられた一対のパッド１Ｒ、１Ｌとで構成されている。

【0024】

フレーム本体１Ａは、装着時（図５参照）に使用者の側頭部に当接する部分であり、使用者の頭部への装着および頭部からの取り外しを容易にするために、弾性変形し易い合成樹脂等の可撓性材料で構成されている。装着部１Ｂは、フレーム本体１Ａと同一の材料で一体に成形してもよく、フレーム本体１Ａと異なる可撓性材料で構成してもよい。

【0025】

図示のフレーム１をヘッドマウントディスプレイ１００のディスプレイ部１０に装着するには、装着部１Ｂを指で把持し、装着部１Ｂの下端部をディスプレイ部１０の前面中央部の長溝１５（図４参照）に嵌め込むだけでよい。また、長溝１５に嵌め込まれた装着部１Ｂを指で把持して引っ張れば、装着部１Ｂの下端部が弾性変形して長溝１５から容易に外れるので、フレーム１をディスプレイ部１０から容易に取り外すことができる。なお、フレーム本体１Ａに連接する装着部１Ｂの取り付け位置や形状、ディスプレイ部１０に設ける長溝１５の取り付け位置や形状等、ディスプレイ部１０に対するフレーム１の着脱方法は、図示の例に限定されるものではなく、種々の設計変更が可能である。

【0026】

フレーム１に設けられた一対のパッド１Ｒ、１Ｌのそれぞれは、フレーム本体１Ａの下面に突設されており、装着時（図５参照）に使用者の頬に当接する。すなわち、フレーム１は、フレーム本体１Ａが使用者の側頭部に当接し、且つ一対のパッド１Ｒ、１Ｌが使用者の頬に当接することによって、使用者の頭部に装着されたディスプレイ部１０を確実に保持するように構成されている。

【0027】

図示の例では、一対のパッド１Ｒ、１Ｌのそれぞれは、前方に向かって突設されている。このように、パッド１Ｒ、１Ｌを前方に向かって突設した場合は、パッド１Ｒ、１Ｌを後方に向かって突設した場合に比べて、ディスプレイ部１０の保持能が向上することが本発明者の検討や試着者からのアンケート調査によって判明している。

【0028】

以上のように構成された本実施形態のフレーム１を備えたヘッドマウントディスプレイ１００によれば、フレーム単独でディスプレイ部を保持する従来技術に比べてディスプレイ部を確実に保持することが可能となる。

【0029】

また、フレームと鼻パッドによってディスプレイ部を保持する従来技術のように、鼻にかかる重量負担がないので、ヘッドマウントディスプレイ１００を長時間に亘って快適に装着することができる。

【0030】

さらに、フレーム１がディスプレイ部１０に対して着脱可能に装着されるので、使用者各人が自分専用のフレーム１を所有することにより、ヘッドマウントディスプレイ１００を装着する際に、他の使用者の肌に触れたフレームや鼻パッドに触れる不快感を解消することができる。

【0031】

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

【0032】

例えば、ディスプレイ部１０がフレーム１の装着部１Ｂに対して回動可能に支持される構造としてもよい。

【0033】

このようにした場合は、図６に示すように、使用者がディスプレイ部１０を手動で跳ね上げることにより、ヘッドマウントディスプレイ１００を頭部に装着したままで肉眼による前方の視認が可能となり、且つ跳ね上げられたディスプレイ部１０を手動で元の位置に戻すことにより、ディスプレイ部１０に表示される画像を直ちに視認することが可能となるので便利である。

【符号の説明】

【0034】

１：フレーム
１Ａ：フレーム本体
１Ｂ：装着部
１Ｒ：パッド
１Ｌ：パッド
１０：ディスプレイ部
１１Ｒ：導光板
１１Ｌ：導光板
１２Ｒ：表示ユニット
１２Ｌ：表示ユニット
１３：カメラ
１４：ケーブル
１５：長溝
１００：ヘッドマウントディスプレイ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】