ヘッドマウントディスプレイ
【課題】使用時の利用者への負荷をより低減することができるヘッドマウントディスプレイを提供することにある。
【解決手段】利用者の眼前に配置され、正面部と、正面部の一方の端部に配置され、利用者の一方の耳で支持される第１側面部と、正面部の他方の端部に配置され、利用者の他方の耳で支持される第２側面部と、を有するヘッドマウントディスプレイであって、正面部に配置され、利用者が視認できる画像を表示する表示部と、第１側面部の耳で支持される部分よりも正面部から離れた位置に配置され、画像信号を生成する信号生成部と、正面部に配置され、信号生成部から供給された信号に基づいて表示部による画像の表示を制御する表示制御部と、を有することで上記課題を解決する。
【解決手段】利用者の眼前に配置され、正面部と、正面部の一方の端部に配置され、利用者の一方の耳で支持される第１側面部と、正面部の他方の端部に配置され、利用者の他方の耳で支持される第２側面部と、を有するヘッドマウントディスプレイであって、正面部に配置され、利用者が視認できる画像を表示する表示部と、第１側面部の耳で支持される部分よりも正面部から離れた位置に配置され、画像信号を生成する信号生成部と、正面部に配置され、信号生成部から供給された信号に基づいて表示部による画像の表示を制御する表示制御部と、を有することで上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者の頭部に装着可能で、画像を表示するヘッドマウントディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像を表示させる装置として、利用者の頭部に装着した状態で画像を表示させるヘッドマウントディスプレイがある。ヘッドマウントディスプレイは、利用者の目の前に配置したスクリーンに画像を表示させる（特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９９７８９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０４３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、ヘッドマウントディスプレイには、利用者の頭にかぶせて使用するヘルメット形状のものもあるが、装置が大型化するため、持ち運びや保管に手間がかかる。ここで、特許文献１や特許文献２に記載のヘッドマウントディスプレイは、眼鏡のように鼻にかけることで利用者の頭部に支持される。このため、ヘッドマウントディスプレイは、長時間使用していると鼻に負担がかかる。
【０００５】
本発明は、使用時の利用者への負荷をより低減することができるヘッドマウントディスプレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、利用者の眼前に配置される正面部と、前記正面部の一方の端部に配置され、前記利用者の一方の耳で支持される第１側面部と、前記正面部の他方の端部に配置され、前記利用者の他方の耳で支持される第２側面部と、を有するヘッドマウントディスプレイであって、前記正面部に配置され、利用者が視認できる画像を表示する表示部と、前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、画像信号を生成する信号生成部と、前記正面部に配置され、前記信号生成部から供給された信号に基づいて前記表示部による画像の表示を制御する表示制御部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
ここで、前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、前記表示部、前記信号生成部および前記表示制御部に電力を供給するバッテリをさらに有することが好ましい。
【０００８】
また、前記表示部は、前記正面部に配置されたスクリーンに画像を表示させることが好ましい。
【０００９】
また、前記正面部は、半透明または透明な部材で形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記第１側面部は、前記利用者の一方の耳に挿入される第１突出部を有し、前記第２側面部は、前記利用者の他方の耳に挿入される第２突出部を有することが好ましい。
【００１１】
また、前記第１突出部および前記第２突出部は、音声を出力するイヤホンであり、前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、前記イヤホンに供給する音声信号を生成する音声信号生成部をさらに有することが好ましい。
【００１２】
また、前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置および前記第２側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置にそれぞれ配置され、骨伝導で前記利用者に音声を伝達する音声出力部と、前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、前記音声出力部に供給する音声信号を生成する音声信号生成部と、をさらに有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、使用時の利用者への負荷をより低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを備える画像表示システムの一実施形態の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すヘッドマウントディスプレイを利用者が装着した状態を示す説明図である。
【図３】図３は、図１に示す画像表示システムの機能の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、ヘッドマウントディスプレイから利用者にかかる荷重を説明するための説明図である。
【図５】図５は、ヘッドマウントディスプレイから利用者にかかる荷重を説明するための説明図である。
【図６】図６は、ヘッドマウントディスプレイから利用者にかかる荷重を説明するための説明図である。
【図７】図７は、他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを利用者が装着した状態を示す説明図である。
【図８】図８は、他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを利用者が装着した状態を示す説明図である。
【図９】図９は、他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを利用者が装着した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【００１６】
図１は、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを備える画像表示システムの一実施形態の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１に示すヘッドマウントディスプレイを利用者が装着した状態を示す説明図である。図１に示す画像表示システム１は、ヘッドマウントディスプレイ１１と制御装置４０とを有する。画像表示システム１は、ヘッドマウントディスプレイ１１と制御装置４０との間で無線通信を行い、制御装置４０からヘッドマウントディスプレイ１１に表示させる画像の情報を供給する。画像表示システム１は、ヘッドマウントディスプレイ１１が制御装置４０から供給される画像情報を処理し、画像を表示させることで利用者に向けて画像を表示する。
【００１７】
ヘッドマウントディスプレイ１１は、図１に示すように、眼鏡形状（ゴーグル形状）であり、正面部１２と側面部１３と側面部１５とを有する。利用者Ｈに装着されたヘッドマウントディスプレイ１１は、図２に示すように正面部１２が利用者Ｈの眼前に配置され、側面部１３、１５が利用者Ｈの側頭部に沿って配置される。
【００１８】
正面部１２は、上述したように利用者Ｈに装着された場合、利用者Ｈの眼前に配置される部分である。正面部１２は、中央部の一方の端部に装着時に利用者Ｈの鼻と接する正面支持部３０が形成されている。正面支持部３０は、利用者Ｈの鼻に沿って凹んだ形状である。正面部１２は、正面支持部３０が鼻により支持されることで、図２中下方向（頭部の下方向）に対してヘッドマウントディスプレイ１１が落ちないように支持される。正面部１２は、略全域に画像を表示する表示部２０が配置されている。また、正面部１２は、表示部２０に画像を表示させる指示となる信号を生成する表示制御部２１が配置されている。なお、本実施形態の表示制御部２１は、正面部１２の中央部の正面支持部３０とは反対側の端部に配置されている。
【００１９】
側面部１３は、上述したように利用者Ｈに装着された場合、利用者Ｈの側頭部に沿って配置される部分であり、一方の端部が正面部１２の一方の端部と連結している。また、側面部１３は、装着時に利用者Ｈの耳の上側の部分と接する側面支持部３２が形成されている。側面支持部３２は、利用者Ｈの耳に沿って凹んだ形状である。側面支持部３２は、側面支持部３２が耳により支持されることで、図２中下方向（頭部の下方向）に対してヘッドマウントディスプレイ１１が落ちないように支持される。また、側面支持部３２は、側面支持部３２が耳により支持されることで、図２中左右方向（頭部の前後方向）に対してヘッドマウントディスプレイ１１が移動しないように支持される。
【００２０】
また、側面部１３は、側面支持部３２（耳で支持される部分）よりも正面部１２から離れた位置である他方の端部１４に制御部２２が配置されている。端部１４は、側面部１３の他の部分よりも図２中上下方向（側面部１３が延在する方向に対して直交する方向）に膨らんだ形状である。また、側面部１３は、イヤホン２６と配線で連結されている。なお、イヤホン２６は、図２に示すように使用時に利用者Ｈの耳に挿入される。
【００２１】
側面部１５は、上述したように利用者Ｈに装着された場合、利用者Ｈの側頭部に沿って配置される部分であり、一方の端部が正面部１２の他方の端部と連結している。つまり側面部１５は、正面部１２を介して側面部１３と対向する位置に配置されている。また、側面部１５は、装着時に利用者Ｈの耳の上側の部分と接する側面支持部３４が形成されている。側面支持部３４は、利用者Ｈの耳に沿って凹んだ形状である。側面支持部３４は、側面支持部３４が耳により支持されることで、頭部の下方向に対してヘッドマウントディスプレイ１１が落ちないように支持される。また、側面支持部３４は、側面支持部３４が耳により支持されることで、頭部の前後方向に対してヘッドマウントディスプレイ１１が移動しないように支持される。
【００２２】
また、側面部１５は、側面支持部３４（耳で支持される部分）よりも正面部１２から離れた位置である他方の端部１６に電源部２４が配置されている。端部１６は、側面部１５の他の部分よりも側面部１５が延在する方向に対して直交する方向に膨らんだ形状である。また、側面部１５は、イヤホン２８と配線で連結されている。イヤホン２８は、使用時に利用者Ｈの耳に挿入される。
【００２３】
次に、図３を用いて、画像表示システム１の機能について説明する。図３は、図１に示す画像表示システムの機能の概略構成を示すブロック図である。画像表示システム１は、上述したようにヘッドマウントディスプレイ１１と制御装置４０とを有する。ヘッドマウントディスプレイ１１は、表示部２０と、表示制御部２１と、制御部２２と、電源部２４と、イヤホン２６、２８と、を有する。なお、表示部２０と表示制御部２１とは、正面部１２に配置されており、制御部２２は端部１４に配置されており、電源部２４は端部１６に配置されている。
【００２４】
表示部２０は、表示制御部２１による制御に基づいて映像や画像を表示させる表示パネルである。表示部２０としては、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ、Liquid Crystal Display）や、有機ＥＬ（Organic Electro−Luminescence）パネルなどで構成された表示パネルを用いることができる。ここで、表示部２０は、表示パネルを半透明または透明の板状部材で作製することが好ましい。表示部２０の表示パネルを半透明または透明の板状部材で作製することで、利用者Ｈが表示部２０で塞いでいる領域の外側の景色を見ることができる。これにより、ヘッドマウントディスプレイ１１を装着している場合でも周囲の状況を把握することができる。
【００２５】
なお、表示部２０は、利用者Ｈが視認できる画像を表示させることができれば、つまり利用者Ｈに画像を見せることができればよく、種々の構成を用いることができる。例えば、表示部２０としては、プロジェクタのように表示パネル（スクリーン）に画像を投影する構成としてもよい。なお、画像を投影させる場合、レーザ光を走査させて画像を投影する構成としてもよいし、液晶パネルに光を透過させて画像を投影する構成としてもよい。また、表示部２０から利用者Ｈに向けて直接レーザ光を照射することで利用者Ｈに対して画像を表示させる構成としてもよい。
【００２６】
表示制御部２１は、制御部２２から供給される画像信号に基づいて表示部２０の動作を制御する。例えば、表示部２０が液晶ディスプレイの場合、印加する電圧を制御し各液晶素子のＯＮとＯＦＦの切り替えを制御する。
【００２７】
制御部２２は、信号生成部２２ａと主制御部２２ｂと音声信号生成部２２ｃと通信部２２ｄとを有する。信号生成部２２ａは、表示制御部２１に供給する信号を生成する演算処理部である。信号生成部２２ａは、表示部２０に表示する画像、動画のデータを取得した場合、取得したデータを表示制御部２１で処理可能な信号に変換し、変換した信号を表示制御部２１に送る。
【００２８】
主制御部２２ｂは、例えば、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ：Micro Processing Unit）で構成され、ソフトウェアで指示された手順にしたがって上述したヘッドマウントディスプレイ１１の各種の処理を実行する。すなわち、主制御部２２ｂは、オペレーティングシステムプログラムやアプリケーションのプログラム等から命令コードを順次読み込んで処理を実行する。このように、主制御部２２ｂは、各部の動作を制御し、各部に必要なデータ、例えば信号生成部２２ａに画像のデータを送り、音声信号生成部２２ｃに音声信号を送る。
【００２９】
ここで、制御部２２は、これら各種プログラムを記憶する記憶部を備えている。記憶部は、例えば、不揮発性の記憶デバイス（ＲＯＭ：Read Only Memory等の不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置等）や、読み書き可能な記憶デバイス（例えば、ＳＲＡＭ：Static Random Access Memory、ＤＲＡＭ：Dynamic Random Access Memory）等で構成される。
【００３０】
音声信号生成部２２ｃは、イヤホン２６、２８から出力させる音声信号の処理を実行する。すなわち、音声信号生成部２２ｃは、主制御部２２ｂから送られる音声データに対して復号化、ＤＡ変換（Digital Analog変換）、増幅等の処理を施してアナログの音声信号に変換してから、イヤホン２６、２８へ出力する。
【００３１】
通信部２２ｄは、制御装置４０の後述する通信部４４と無線で通信を行う。通信部２２ｄは、制御装置４０と通信を行うことで各種情報を送受信する。なお、通信部２２ｄは、制御装置４０以外の通信端末とも通信可能としても良い。通信部２２ｄは、例えば基地局によって割り当てられるチャネルを介し、基地局との間でＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式などによる無線信号回線を確立し、基地局との間で電話通信及び情報通信を行ってもよい。
【００３２】
電源部２４は、電力を供給する供給源であり、制御部２２を含むヘッドマウントディスプレイ１１の各機能部へ電力を供給する。なお電源部２４は、充電可能な蓄電池（バッテリ）や交換可能で使い捨て可能な乾電池を供給源としても用いる。
【００３３】
イヤホン２６、２８は、音声信号生成部２２ｃから供給されるアナログの音声信号に基づいて音声を出力する音声出力部である。
【００３４】
制御装置４０は、制御部４２と、通信部４４と、を有する。制御部４２は、例えば、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ：Micro Processing Unit）で構成され、ソフトウェアで指示された手順にしたがって各種の処理を実行する。すなわち、制御部４２は、オペレーティングシステムプログラムやアプリケーションのプログラム等から命令コードを順次読み込んで処理を実行する。このように、制御部４２は、各部の動作を制御し、各部に必要なデータ、例えば通信部４４に、ヘッドマウントディスプレイ１１に送る映像のデータ、動画のデータ、各種制御支持の情報等を送る。
【００３５】
通信部４４は、ヘッドマウントディスプレイ１１の通信部２２ｄと無線で通信を行う。通信部４４は、ヘッドマウントディスプレイ１１と通信を行うことで各種情報を送受信する。なお、通信部４４は、通信部２２ｄと同様にヘッドマウントディスプレイ１１以外の通信端末とも通信可能としても良い。
【００３６】
なお、画像表示システム１およびヘッドマウントディスプレイ１１は、上記各種構成に加え、画像表示システム１およびヘッドマウントディスプレイ１１に通常用いる各種構成を備えていることが好ましい。画像表示システム１およびヘッドマウントディスプレイ１１は、例えば利用者Ｈが操作を入力する操作部を備えていることが好ましい。操作部は、ヘッドマウントディスプレイ１１に設けても、別体として設けてもよい。操作部を別体として設ける場合は、通信部２２ｄ、通信部４４との通信により操作を入力すればよい。
【００３７】
画像表示システム１は、制御装置４０からヘッドマウントディスプレイ１１に表示する映像データ等を送り、ヘッドマウントディスプレイ１１で処理することで、ヘッドマウントディスプレイ１１を装着する利用者Ｈに画像と音声を提供することができる。つまり利用者Ｈに画像を見せ、音声を聞かせることができる。ここで、ヘッドマウントディスプレイ１１は、通信部２２ｄと制御装置４０の通信部４４との通信により映像データ等を取得した場合、主制御部２２ｂにより処理し、画像のデータを信号生成部２２ａに送り、音声のデータを音声信号生成部２２ｃに送る。信号生成部２２ａは、主制御部２２ｂから送られた画像データに基づいて表示制御部２１で処理可能な信号を生成し、生成した信号を表示制御部２１に送る。表示制御部２１は、当該信号に基づいて表示部２０の動作を制御することで、画像データの画像を表示部２０により利用者Ｈに向けて表示する。また、音声信号生成部２２ｃは、音声のデータに対して処理を行い生成した信号をイヤホン２６、２８に送る。イヤホン２６、２８は、供給された信号に基づいて音声を出力する。これにより、音声を利用者Ｈに向けて出力する。
【００３８】
本実施形態の画像表示システム１およびヘッドマウントディスプレイ１１は、制御部２２を端部１４に配置し、電源部２４を端部１６に配置することで、使用時の利用者Ｈへの負荷をより低減することができる。
【００３９】
以下、図４から図６を用いて説明する。図４から図６は、それぞれヘッドマウントディスプレイから利用者Ｈにかかる荷重を説明するための説明図である。なお、図４から図６は、ヘッドマウントディスプレイ１１の正面部１２、側面部１３、１５を梁に近似した場合に、正面支持部３０、側面支持部３２、３４に係る負荷を示す図である。ヘッドマウントディスプレイ１１の正面部１２の荷重は、図４および図５に示すように、正面部１２と側面部１５との連結部Ａから正面支持部３０までの領域の重心に係る力Ｆ１と、正面部１２と側面部１３との連結部Ｂから正面支持部３０までの領域の重心に係る中点の力Ｆ２とすることができる。また、この時、連結点Ａ、連結点Ｂに係る力はＲ´となり、正面支持部３０に係る力は、Ｒｂとなる。
【００４０】
また、側面部１３の荷重は、図４および図６に示すように、端部１４（制御部２２）の荷重であるＦ３と、連結点Ｂから側面支持部３２までの領域の重心に係る力Ｆ５とすることができる。また、側面部１５の荷重は、図４に示すように、端部１６の荷重であるＦ４と、側面部１５の端部以外の領域の重心に係る力Ｆ６とすることができる。また、この時、側面支持部３２に係る力は、Ｒａとなる。
【００４１】
ここで、例えば、正面部１２の荷重（重量）を１００ｇ、側面部１３、１５の端部以外の領域の荷重をそれぞれ１０ｇ、端部１４、１６の荷重をそれぞれ４０ｇとすると、正面支持部３０に係る力Ｒｂは、６２ｇとなる。これに対して、制御部２２等を正面部１２に配置した構成、つまり、８０ｇを端部１４、１６ではなく、正面部１２に配置した構成では、正面支持部３０に係る力Ｒｂは、７５ｇとなる。したがって、本実施形態の構成とすることで、正面支持部３０に係る負荷、つまり鼻にかかる負荷を２０％程度低減することができる。
【００４２】
このように、一定以上の重量である制御部２２、電源部２４を端部１４、１６、つまり側面部１３、１５の前記耳で支持される部分よりも正面部１２から離れた位置に配置することで、ヘッドマウントディスプレイ１１の重心をより後ろ側、正面部１２から離れる位置とすることができ、使用時に利用者Ｈの鼻に係る負荷を低減することができる。
【００４３】
また、ヘッドマウントディスプレイ１１は、表示部２０を制御する表示制御部２１のみを正面部１２に配置し、画像データの信号等を生成する制御回路である信号生成部２２ａは、端部１４に配置することで、正面部１２に配置する制御回路を少なくすることができ、正面部１２の重量をより軽くすることができる。なお、表示制御部２１と信号生成部２２ａとの関係は、例えば折り畳み式携帯電話機の表示部が配置されている側の筐体に配置される機能が表示制御部２１となり、表示部が配置されていない側の筐体に配置される機能が信号生成部２２ａとなる。
【００４４】
また、ヘッドマウントディスプレイ１１は、電源部２４を設けることで、ゴーグル形状に必要な各部を設置することができ、持ち運びが容易となる。また、ヘッドマウントディスプレイ１１は、電源部２４を内蔵し、通信部２２ｄで無線通信を行うことで、利用者Ｈの頭部から他の部分に延びる配線を設ける必要がなくなり、使用時に配線が邪魔になることを抑制できる。
【００４５】
ヘッドマウントディスプレイ１１は、２つの端部１４、１６のうち、制御部２２が配置されていない端部１６に電源部２４を配置したがこれには限定されない。電源部２４は、端部１４、１６の両方に配置してもよい。また、ヘッドマウントディスプレイ１１は、制御部２２の一部を端部１６に配置してもよい。なお、ヘッドマウントディスプレイ１１は、端部１４、１６の重量が均等になるように制御部２２、電源部２４を配置することが好ましい。重量を均等にすることで、使用時の利用者Ｈへの負荷をより低減することができる。
【００４６】
また、ヘッドマウントディスプレイ１１は、２つの端部１４、１６に制御部２２、電源部２４を設けることで、より大きな割合で鼻への負荷を低減することができる。このため、ヘッドマウントディスプレイ１１は、２つの端部１４、１６に制御部２２、電源部２４を設けることが好ましいがこれに限定されない。ヘッドマウントディスプレイ１１は、制御部２２、電源部２４を側面支持部３２、３４（耳で支持される部分）よりも正面部１２から離れた位置に配置すればよい。なお、ヘッドマウントディスプレイ１１は、さらに、少なくとも信号生成部２２ａを側面支持部３２（耳で支持される部分）よりも正面部１２から離れた位置に配置すればよい。ヘッドマウントディスプレイ１１は、信号生成部２２ａを側面支持部３２よりも正面部１２から離れた位置に配置することで、表示部２０の駆動に必要な回路の一部を正面部１２以外の鼻への負担を減らすことができる位置に配置することができ、使用時の利用者Ｈへの負担を軽減することができる。
【００４７】
また、上記実施形態のヘッドマウントディスプレイ１１は、耳で支持する部分として耳の上に載置される側面支持部３２、３４を設けたが耳で支持する部分の構成はこれに限定されない。図７は、他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを利用者Ｈが装着した状態を示す説明図である。図７に示すヘッドマウントディスプレイ５１は、ゴーグル形状であり、正面部５２と正面部５２の一方の端部と連結した側面部５３とを有する。なお、図７では省略したが、ヘッドマウントディスプレイ５１は、側面部５３に対向する位置、つまり、正面部５２の他方の端部と連結する側面部も備える。また、側面部５３は、正面部５２と連結していない側の端部５４が上述した端部１４と同様に他の部分よりも大きい形状となっている。端部５４は、内部に制御部等が配置されている。
【００４８】
また、側面部５３は、正面部５２と連結していて、利用者Ｈの側頭部に沿って延在する部分（棒状の部分）にイヤホン６０が固定されている。イヤホン６０は、利用者Ｈの耳の穴に挿入される機構である。ヘッドマウントディスプレイ５１は、側面部５３に固定され利用者Ｈの耳の穴に挿入されるイヤホン６０が耳で支持する部分、つまり側面支持部となる。なお、側面部５３に対向する側面部も同様の構造である。ヘッドマウントディスプレイ５１は、イヤホン６０を側面支持部とすることで、耳の穴に挿入され利用者Ｈと面で接触している部材を側面支持部とすることができ、使用時に利用者Ｈにかかる負荷をより低減することができる。また、イヤホン６０を側面支持部として用いることで、装置構成をより簡単にすることができる。
【００４９】
また、上記実施形態では音声出力部としてイヤホンを用いたがこれに限定されない。図８は、他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを利用者Ｈが装着した状態を示す説明図である。図８に示すヘッドマウントディスプレイ７１は、ゴーグル形状であり、正面部７２と正面部７２の一方の端部と連結した側面部７３とを有する。なお、図８では省略したが、ヘッドマウントディスプレイ７１は、側面部７３に対向する位置、つまり、正面部７２の他方の端部と連結する側面部も備える。また、側面部７３は、正面部７２と連結していない側の端部７４が上述した端部１４と同様に他の部分よりも大きい形状となっている。端部７４は、内部に制御部等が配置されている。
【００５０】
また、側面部７３は、正面部７２と連結していて、利用者Ｈの側頭部に沿って延在する部分（棒状の部分）に側面支持部８２が固定されている。側面支持部８２は、利用者Ｈの耳の穴に挿入される機構である。つまり、側面支持部８２は、音声出力機能を備えない突起部となる。ヘッドマウントディスプレイ７１は、側面部７３に固定され利用者Ｈの耳の穴に挿入される側面支持部８２が耳で支持する部分、つまり側面支持部となる。なお、側面部７３に対向する側面部も同様の構造である。ヘッドマウントディスプレイ７１は、側面支持部８２とすることで、耳の穴に挿入され利用者Ｈと面で接触している部材を側面支持部とすることができ、使用時に利用者Ｈにかかる負荷をより低減することができる。
【００５１】
ヘッドマウントディスプレイ７１は、端部７４に音声出力部８４が配置されている。音声出力部８４は、骨伝導により利用者Ｈに音声を出力する機構であり、端部７４のうち装着時に利用者Ｈと接する領域に配置されている。このようにヘッドマウントディスプレイ７１は、利用者Ｈに接した状態で使用されるため、骨伝導により利用者Ｈに音声を出力する機構も用いることができる。また、ヘッドマウントディスプレイ７１は、音声出力部８４を端部７４に設けることで、端部７４の重量の割合をより大きくすることができる。これにより、利用者Ｈの鼻にかかる負荷をより少なくすることができる。
【００５２】
また、ヘッドマウントディスプレイは、側面支持部として図７および図８に示すように耳の穴に挿入される機構と、図２に示すように耳の上にかけられる機構と、の両方を設けてもよい。
【００５３】
図９は、他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを利用者Ｈが装着した状態を示す説明図である。図９に示すヘッドマウントディスプレイ９１は、音声出力部の構成を除いて他の構成は基本的にヘッドマウントディスプレイ１１と同様の構成である。ヘッドマウントディスプレイ９１は、ゴーグル形状であり、正面部１２と正面部１２の一方の端部と連結した側面部１３とを有する。なお、図９では省略したが、ヘッドマウントディスプレイ９１は、側面部１３に対向する位置、つまり、正面部１２の他方の端部と連結する側面部も備える。また、側面部１３は、正面部１２と連結していない側の端部１４には、制御部等が内蔵されている。
【００５４】
ヘッドマウントディスプレイ９１は、側面部１３に連結された音声出力部９２を有する。音声出力部９２は、骨伝導により利用者Ｈに音声を出力する機構であり、側面部１３のうち装着時に利用者Ｈの軟骨（耳の前、目に近い位置で突出している部分）９４と接する領域に配置されている。このようにヘッドマウントディスプレイ９１は、利用者Ｈに接した状態で使用されるため、骨伝導により利用者Ｈに音声を出力する機構も用いることができる。また、ヘッドマウントディスプレイ９１は、音声出力部９２で利用者Ｈの軟骨に音声を伝達することで好適に音声を伝達することができる。また、ヘッドマウントディスプレイ９１は、側面支持部３２で側面部１３を支持しかつ音声出力部９２で音声を伝達することで、耳の穴を塞ぐことなく、耳で支持された状態としかつ音声を伝達することができる。これにより、利用者Ｈは、外部の音声が聞こえる状態でヘッドマウントディスプレイ９１を使用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 画像表示システム
１１ ヘッドマウントディスプレイ
１２ 正面部
１３、１５ 側面部
１４、１６ 端部
２０ 表示部
２１ 表示制御部
２２、４２ 制御部
２２ａ 信号生成部
２２ｂ 主制御部
２２ｃ 音声信号生成部
２２ｄ、４４ 通信部
２４ 電源部
２６、２８ イヤホン
３０ 正面支持部
３２、３４ 側面支持部
４０ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者の頭部に装着可能で、画像を表示するヘッドマウントディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像を表示させる装置として、利用者の頭部に装着した状態で画像を表示させるヘッドマウントディスプレイがある。ヘッドマウントディスプレイは、利用者の目の前に配置したスクリーンに画像を表示させる（特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９９７８９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０４３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、ヘッドマウントディスプレイには、利用者の頭にかぶせて使用するヘルメット形状のものもあるが、装置が大型化するため、持ち運びや保管に手間がかかる。ここで、特許文献１や特許文献２に記載のヘッドマウントディスプレイは、眼鏡のように鼻にかけることで利用者の頭部に支持される。このため、ヘッドマウントディスプレイは、長時間使用していると鼻に負担がかかる。
【０００５】
本発明は、使用時の利用者への負荷をより低減することができるヘッドマウントディスプレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、利用者の眼前に配置される正面部と、前記正面部の一方の端部に配置され、前記利用者の一方の耳で支持される第１側面部と、前記正面部の他方の端部に配置され、前記利用者の他方の耳で支持される第２側面部と、を有するヘッドマウントディスプレイであって、前記正面部に配置され、利用者が視認できる画像を表示する表示部と、前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、画像信号を生成する信号生成部と、前記正面部に配置され、前記信号生成部から供給された信号に基づいて前記表示部による画像の表示を制御する表示制御部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
ここで、前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、前記表示部、前記信号生成部および前記表示制御部に電力を供給するバッテリをさらに有することが好ましい。
【０００８】
また、前記表示部は、前記正面部に配置されたスクリーンに画像を表示させることが好ましい。
【０００９】
また、前記正面部は、半透明または透明な部材で形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、前記第１側面部は、前記利用者の一方の耳に挿入される第１突出部を有し、前記第２側面部は、前記利用者の他方の耳に挿入される第２突出部を有することが好ましい。
【００１１】
また、前記第１突出部および前記第２突出部は、音声を出力するイヤホンであり、前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、前記イヤホンに供給する音声信号を生成する音声信号生成部をさらに有することが好ましい。
【００１２】
また、前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置および前記第２側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置にそれぞれ配置され、骨伝導で前記利用者に音声を伝達する音声出力部と、前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、前記音声出力部に供給する音声信号を生成する音声信号生成部と、をさらに有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、使用時の利用者への負荷をより低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを備える画像表示システムの一実施形態の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示すヘッドマウントディスプレイを利用者が装着した状態を示す説明図である。
【図３】図３は、図１に示す画像表示システムの機能の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、ヘッドマウントディスプレイから利用者にかかる荷重を説明するための説明図である。
【図５】図５は、ヘッドマウントディスプレイから利用者にかかる荷重を説明するための説明図である。
【図６】図６は、ヘッドマウントディスプレイから利用者にかかる荷重を説明するための説明図である。
【図７】図７は、他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを利用者が装着した状態を示す説明図である。
【図８】図８は、他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを利用者が装着した状態を示す説明図である。
【図９】図９は、他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを利用者が装着した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。
【００１６】
図１は、実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを備える画像表示システムの一実施形態の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１に示すヘッドマウントディスプレイを利用者が装着した状態を示す説明図である。図１に示す画像表示システム１は、ヘッドマウントディスプレイ１１と制御装置４０とを有する。画像表示システム１は、ヘッドマウントディスプレイ１１と制御装置４０との間で無線通信を行い、制御装置４０からヘッドマウントディスプレイ１１に表示させる画像の情報を供給する。画像表示システム１は、ヘッドマウントディスプレイ１１が制御装置４０から供給される画像情報を処理し、画像を表示させることで利用者に向けて画像を表示する。
【００１７】
ヘッドマウントディスプレイ１１は、図１に示すように、眼鏡形状（ゴーグル形状）であり、正面部１２と側面部１３と側面部１５とを有する。利用者Ｈに装着されたヘッドマウントディスプレイ１１は、図２に示すように正面部１２が利用者Ｈの眼前に配置され、側面部１３、１５が利用者Ｈの側頭部に沿って配置される。
【００１８】
正面部１２は、上述したように利用者Ｈに装着された場合、利用者Ｈの眼前に配置される部分である。正面部１２は、中央部の一方の端部に装着時に利用者Ｈの鼻と接する正面支持部３０が形成されている。正面支持部３０は、利用者Ｈの鼻に沿って凹んだ形状である。正面部１２は、正面支持部３０が鼻により支持されることで、図２中下方向（頭部の下方向）に対してヘッドマウントディスプレイ１１が落ちないように支持される。正面部１２は、略全域に画像を表示する表示部２０が配置されている。また、正面部１２は、表示部２０に画像を表示させる指示となる信号を生成する表示制御部２１が配置されている。なお、本実施形態の表示制御部２１は、正面部１２の中央部の正面支持部３０とは反対側の端部に配置されている。
【００１９】
側面部１３は、上述したように利用者Ｈに装着された場合、利用者Ｈの側頭部に沿って配置される部分であり、一方の端部が正面部１２の一方の端部と連結している。また、側面部１３は、装着時に利用者Ｈの耳の上側の部分と接する側面支持部３２が形成されている。側面支持部３２は、利用者Ｈの耳に沿って凹んだ形状である。側面支持部３２は、側面支持部３２が耳により支持されることで、図２中下方向（頭部の下方向）に対してヘッドマウントディスプレイ１１が落ちないように支持される。また、側面支持部３２は、側面支持部３２が耳により支持されることで、図２中左右方向（頭部の前後方向）に対してヘッドマウントディスプレイ１１が移動しないように支持される。
【００２０】
また、側面部１３は、側面支持部３２（耳で支持される部分）よりも正面部１２から離れた位置である他方の端部１４に制御部２２が配置されている。端部１４は、側面部１３の他の部分よりも図２中上下方向（側面部１３が延在する方向に対して直交する方向）に膨らんだ形状である。また、側面部１３は、イヤホン２６と配線で連結されている。なお、イヤホン２６は、図２に示すように使用時に利用者Ｈの耳に挿入される。
【００２１】
側面部１５は、上述したように利用者Ｈに装着された場合、利用者Ｈの側頭部に沿って配置される部分であり、一方の端部が正面部１２の他方の端部と連結している。つまり側面部１５は、正面部１２を介して側面部１３と対向する位置に配置されている。また、側面部１５は、装着時に利用者Ｈの耳の上側の部分と接する側面支持部３４が形成されている。側面支持部３４は、利用者Ｈの耳に沿って凹んだ形状である。側面支持部３４は、側面支持部３４が耳により支持されることで、頭部の下方向に対してヘッドマウントディスプレイ１１が落ちないように支持される。また、側面支持部３４は、側面支持部３４が耳により支持されることで、頭部の前後方向に対してヘッドマウントディスプレイ１１が移動しないように支持される。
【００２２】
また、側面部１５は、側面支持部３４（耳で支持される部分）よりも正面部１２から離れた位置である他方の端部１６に電源部２４が配置されている。端部１６は、側面部１５の他の部分よりも側面部１５が延在する方向に対して直交する方向に膨らんだ形状である。また、側面部１５は、イヤホン２８と配線で連結されている。イヤホン２８は、使用時に利用者Ｈの耳に挿入される。
【００２３】
次に、図３を用いて、画像表示システム１の機能について説明する。図３は、図１に示す画像表示システムの機能の概略構成を示すブロック図である。画像表示システム１は、上述したようにヘッドマウントディスプレイ１１と制御装置４０とを有する。ヘッドマウントディスプレイ１１は、表示部２０と、表示制御部２１と、制御部２２と、電源部２４と、イヤホン２６、２８と、を有する。なお、表示部２０と表示制御部２１とは、正面部１２に配置されており、制御部２２は端部１４に配置されており、電源部２４は端部１６に配置されている。
【００２４】
表示部２０は、表示制御部２１による制御に基づいて映像や画像を表示させる表示パネルである。表示部２０としては、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ、Liquid Crystal Display）や、有機ＥＬ（Organic Electro−Luminescence）パネルなどで構成された表示パネルを用いることができる。ここで、表示部２０は、表示パネルを半透明または透明の板状部材で作製することが好ましい。表示部２０の表示パネルを半透明または透明の板状部材で作製することで、利用者Ｈが表示部２０で塞いでいる領域の外側の景色を見ることができる。これにより、ヘッドマウントディスプレイ１１を装着している場合でも周囲の状況を把握することができる。
【００２５】
なお、表示部２０は、利用者Ｈが視認できる画像を表示させることができれば、つまり利用者Ｈに画像を見せることができればよく、種々の構成を用いることができる。例えば、表示部２０としては、プロジェクタのように表示パネル（スクリーン）に画像を投影する構成としてもよい。なお、画像を投影させる場合、レーザ光を走査させて画像を投影する構成としてもよいし、液晶パネルに光を透過させて画像を投影する構成としてもよい。また、表示部２０から利用者Ｈに向けて直接レーザ光を照射することで利用者Ｈに対して画像を表示させる構成としてもよい。
【００２６】
表示制御部２１は、制御部２２から供給される画像信号に基づいて表示部２０の動作を制御する。例えば、表示部２０が液晶ディスプレイの場合、印加する電圧を制御し各液晶素子のＯＮとＯＦＦの切り替えを制御する。
【００２７】
制御部２２は、信号生成部２２ａと主制御部２２ｂと音声信号生成部２２ｃと通信部２２ｄとを有する。信号生成部２２ａは、表示制御部２１に供給する信号を生成する演算処理部である。信号生成部２２ａは、表示部２０に表示する画像、動画のデータを取得した場合、取得したデータを表示制御部２１で処理可能な信号に変換し、変換した信号を表示制御部２１に送る。
【００２８】
主制御部２２ｂは、例えば、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ：Micro Processing Unit）で構成され、ソフトウェアで指示された手順にしたがって上述したヘッドマウントディスプレイ１１の各種の処理を実行する。すなわち、主制御部２２ｂは、オペレーティングシステムプログラムやアプリケーションのプログラム等から命令コードを順次読み込んで処理を実行する。このように、主制御部２２ｂは、各部の動作を制御し、各部に必要なデータ、例えば信号生成部２２ａに画像のデータを送り、音声信号生成部２２ｃに音声信号を送る。
【００２９】
ここで、制御部２２は、これら各種プログラムを記憶する記憶部を備えている。記憶部は、例えば、不揮発性の記憶デバイス（ＲＯＭ：Read Only Memory等の不揮発性半導体メモリ、ハードディスク装置等）や、読み書き可能な記憶デバイス（例えば、ＳＲＡＭ：Static Random Access Memory、ＤＲＡＭ：Dynamic Random Access Memory）等で構成される。
【００３０】
音声信号生成部２２ｃは、イヤホン２６、２８から出力させる音声信号の処理を実行する。すなわち、音声信号生成部２２ｃは、主制御部２２ｂから送られる音声データに対して復号化、ＤＡ変換（Digital Analog変換）、増幅等の処理を施してアナログの音声信号に変換してから、イヤホン２６、２８へ出力する。
【００３１】
通信部２２ｄは、制御装置４０の後述する通信部４４と無線で通信を行う。通信部２２ｄは、制御装置４０と通信を行うことで各種情報を送受信する。なお、通信部２２ｄは、制御装置４０以外の通信端末とも通信可能としても良い。通信部２２ｄは、例えば基地局によって割り当てられるチャネルを介し、基地局との間でＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式などによる無線信号回線を確立し、基地局との間で電話通信及び情報通信を行ってもよい。
【００３２】
電源部２４は、電力を供給する供給源であり、制御部２２を含むヘッドマウントディスプレイ１１の各機能部へ電力を供給する。なお電源部２４は、充電可能な蓄電池（バッテリ）や交換可能で使い捨て可能な乾電池を供給源としても用いる。
【００３３】
イヤホン２６、２８は、音声信号生成部２２ｃから供給されるアナログの音声信号に基づいて音声を出力する音声出力部である。
【００３４】
制御装置４０は、制御部４２と、通信部４４と、を有する。制御部４２は、例えば、マイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ：Micro Processing Unit）で構成され、ソフトウェアで指示された手順にしたがって各種の処理を実行する。すなわち、制御部４２は、オペレーティングシステムプログラムやアプリケーションのプログラム等から命令コードを順次読み込んで処理を実行する。このように、制御部４２は、各部の動作を制御し、各部に必要なデータ、例えば通信部４４に、ヘッドマウントディスプレイ１１に送る映像のデータ、動画のデータ、各種制御支持の情報等を送る。
【００３５】
通信部４４は、ヘッドマウントディスプレイ１１の通信部２２ｄと無線で通信を行う。通信部４４は、ヘッドマウントディスプレイ１１と通信を行うことで各種情報を送受信する。なお、通信部４４は、通信部２２ｄと同様にヘッドマウントディスプレイ１１以外の通信端末とも通信可能としても良い。
【００３６】
なお、画像表示システム１およびヘッドマウントディスプレイ１１は、上記各種構成に加え、画像表示システム１およびヘッドマウントディスプレイ１１に通常用いる各種構成を備えていることが好ましい。画像表示システム１およびヘッドマウントディスプレイ１１は、例えば利用者Ｈが操作を入力する操作部を備えていることが好ましい。操作部は、ヘッドマウントディスプレイ１１に設けても、別体として設けてもよい。操作部を別体として設ける場合は、通信部２２ｄ、通信部４４との通信により操作を入力すればよい。
【００３７】
画像表示システム１は、制御装置４０からヘッドマウントディスプレイ１１に表示する映像データ等を送り、ヘッドマウントディスプレイ１１で処理することで、ヘッドマウントディスプレイ１１を装着する利用者Ｈに画像と音声を提供することができる。つまり利用者Ｈに画像を見せ、音声を聞かせることができる。ここで、ヘッドマウントディスプレイ１１は、通信部２２ｄと制御装置４０の通信部４４との通信により映像データ等を取得した場合、主制御部２２ｂにより処理し、画像のデータを信号生成部２２ａに送り、音声のデータを音声信号生成部２２ｃに送る。信号生成部２２ａは、主制御部２２ｂから送られた画像データに基づいて表示制御部２１で処理可能な信号を生成し、生成した信号を表示制御部２１に送る。表示制御部２１は、当該信号に基づいて表示部２０の動作を制御することで、画像データの画像を表示部２０により利用者Ｈに向けて表示する。また、音声信号生成部２２ｃは、音声のデータに対して処理を行い生成した信号をイヤホン２６、２８に送る。イヤホン２６、２８は、供給された信号に基づいて音声を出力する。これにより、音声を利用者Ｈに向けて出力する。
【００３８】
本実施形態の画像表示システム１およびヘッドマウントディスプレイ１１は、制御部２２を端部１４に配置し、電源部２４を端部１６に配置することで、使用時の利用者Ｈへの負荷をより低減することができる。
【００３９】
以下、図４から図６を用いて説明する。図４から図６は、それぞれヘッドマウントディスプレイから利用者Ｈにかかる荷重を説明するための説明図である。なお、図４から図６は、ヘッドマウントディスプレイ１１の正面部１２、側面部１３、１５を梁に近似した場合に、正面支持部３０、側面支持部３２、３４に係る負荷を示す図である。ヘッドマウントディスプレイ１１の正面部１２の荷重は、図４および図５に示すように、正面部１２と側面部１５との連結部Ａから正面支持部３０までの領域の重心に係る力Ｆ１と、正面部１２と側面部１３との連結部Ｂから正面支持部３０までの領域の重心に係る中点の力Ｆ２とすることができる。また、この時、連結点Ａ、連結点Ｂに係る力はＲ´となり、正面支持部３０に係る力は、Ｒｂとなる。
【００４０】
また、側面部１３の荷重は、図４および図６に示すように、端部１４（制御部２２）の荷重であるＦ３と、連結点Ｂから側面支持部３２までの領域の重心に係る力Ｆ５とすることができる。また、側面部１５の荷重は、図４に示すように、端部１６の荷重であるＦ４と、側面部１５の端部以外の領域の重心に係る力Ｆ６とすることができる。また、この時、側面支持部３２に係る力は、Ｒａとなる。
【００４１】
ここで、例えば、正面部１２の荷重（重量）を１００ｇ、側面部１３、１５の端部以外の領域の荷重をそれぞれ１０ｇ、端部１４、１６の荷重をそれぞれ４０ｇとすると、正面支持部３０に係る力Ｒｂは、６２ｇとなる。これに対して、制御部２２等を正面部１２に配置した構成、つまり、８０ｇを端部１４、１６ではなく、正面部１２に配置した構成では、正面支持部３０に係る力Ｒｂは、７５ｇとなる。したがって、本実施形態の構成とすることで、正面支持部３０に係る負荷、つまり鼻にかかる負荷を２０％程度低減することができる。
【００４２】
このように、一定以上の重量である制御部２２、電源部２４を端部１４、１６、つまり側面部１３、１５の前記耳で支持される部分よりも正面部１２から離れた位置に配置することで、ヘッドマウントディスプレイ１１の重心をより後ろ側、正面部１２から離れる位置とすることができ、使用時に利用者Ｈの鼻に係る負荷を低減することができる。
【００４３】
また、ヘッドマウントディスプレイ１１は、表示部２０を制御する表示制御部２１のみを正面部１２に配置し、画像データの信号等を生成する制御回路である信号生成部２２ａは、端部１４に配置することで、正面部１２に配置する制御回路を少なくすることができ、正面部１２の重量をより軽くすることができる。なお、表示制御部２１と信号生成部２２ａとの関係は、例えば折り畳み式携帯電話機の表示部が配置されている側の筐体に配置される機能が表示制御部２１となり、表示部が配置されていない側の筐体に配置される機能が信号生成部２２ａとなる。
【００４４】
また、ヘッドマウントディスプレイ１１は、電源部２４を設けることで、ゴーグル形状に必要な各部を設置することができ、持ち運びが容易となる。また、ヘッドマウントディスプレイ１１は、電源部２４を内蔵し、通信部２２ｄで無線通信を行うことで、利用者Ｈの頭部から他の部分に延びる配線を設ける必要がなくなり、使用時に配線が邪魔になることを抑制できる。
【００４５】
ヘッドマウントディスプレイ１１は、２つの端部１４、１６のうち、制御部２２が配置されていない端部１６に電源部２４を配置したがこれには限定されない。電源部２４は、端部１４、１６の両方に配置してもよい。また、ヘッドマウントディスプレイ１１は、制御部２２の一部を端部１６に配置してもよい。なお、ヘッドマウントディスプレイ１１は、端部１４、１６の重量が均等になるように制御部２２、電源部２４を配置することが好ましい。重量を均等にすることで、使用時の利用者Ｈへの負荷をより低減することができる。
【００４６】
また、ヘッドマウントディスプレイ１１は、２つの端部１４、１６に制御部２２、電源部２４を設けることで、より大きな割合で鼻への負荷を低減することができる。このため、ヘッドマウントディスプレイ１１は、２つの端部１４、１６に制御部２２、電源部２４を設けることが好ましいがこれに限定されない。ヘッドマウントディスプレイ１１は、制御部２２、電源部２４を側面支持部３２、３４（耳で支持される部分）よりも正面部１２から離れた位置に配置すればよい。なお、ヘッドマウントディスプレイ１１は、さらに、少なくとも信号生成部２２ａを側面支持部３２（耳で支持される部分）よりも正面部１２から離れた位置に配置すればよい。ヘッドマウントディスプレイ１１は、信号生成部２２ａを側面支持部３２よりも正面部１２から離れた位置に配置することで、表示部２０の駆動に必要な回路の一部を正面部１２以外の鼻への負担を減らすことができる位置に配置することができ、使用時の利用者Ｈへの負担を軽減することができる。
【００４７】
また、上記実施形態のヘッドマウントディスプレイ１１は、耳で支持する部分として耳の上に載置される側面支持部３２、３４を設けたが耳で支持する部分の構成はこれに限定されない。図７は、他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを利用者Ｈが装着した状態を示す説明図である。図７に示すヘッドマウントディスプレイ５１は、ゴーグル形状であり、正面部５２と正面部５２の一方の端部と連結した側面部５３とを有する。なお、図７では省略したが、ヘッドマウントディスプレイ５１は、側面部５３に対向する位置、つまり、正面部５２の他方の端部と連結する側面部も備える。また、側面部５３は、正面部５２と連結していない側の端部５４が上述した端部１４と同様に他の部分よりも大きい形状となっている。端部５４は、内部に制御部等が配置されている。
【００４８】
また、側面部５３は、正面部５２と連結していて、利用者Ｈの側頭部に沿って延在する部分（棒状の部分）にイヤホン６０が固定されている。イヤホン６０は、利用者Ｈの耳の穴に挿入される機構である。ヘッドマウントディスプレイ５１は、側面部５３に固定され利用者Ｈの耳の穴に挿入されるイヤホン６０が耳で支持する部分、つまり側面支持部となる。なお、側面部５３に対向する側面部も同様の構造である。ヘッドマウントディスプレイ５１は、イヤホン６０を側面支持部とすることで、耳の穴に挿入され利用者Ｈと面で接触している部材を側面支持部とすることができ、使用時に利用者Ｈにかかる負荷をより低減することができる。また、イヤホン６０を側面支持部として用いることで、装置構成をより簡単にすることができる。
【００４９】
また、上記実施形態では音声出力部としてイヤホンを用いたがこれに限定されない。図８は、他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを利用者Ｈが装着した状態を示す説明図である。図８に示すヘッドマウントディスプレイ７１は、ゴーグル形状であり、正面部７２と正面部７２の一方の端部と連結した側面部７３とを有する。なお、図８では省略したが、ヘッドマウントディスプレイ７１は、側面部７３に対向する位置、つまり、正面部７２の他方の端部と連結する側面部も備える。また、側面部７３は、正面部７２と連結していない側の端部７４が上述した端部１４と同様に他の部分よりも大きい形状となっている。端部７４は、内部に制御部等が配置されている。
【００５０】
また、側面部７３は、正面部７２と連結していて、利用者Ｈの側頭部に沿って延在する部分（棒状の部分）に側面支持部８２が固定されている。側面支持部８２は、利用者Ｈの耳の穴に挿入される機構である。つまり、側面支持部８２は、音声出力機能を備えない突起部となる。ヘッドマウントディスプレイ７１は、側面部７３に固定され利用者Ｈの耳の穴に挿入される側面支持部８２が耳で支持する部分、つまり側面支持部となる。なお、側面部７３に対向する側面部も同様の構造である。ヘッドマウントディスプレイ７１は、側面支持部８２とすることで、耳の穴に挿入され利用者Ｈと面で接触している部材を側面支持部とすることができ、使用時に利用者Ｈにかかる負荷をより低減することができる。
【００５１】
ヘッドマウントディスプレイ７１は、端部７４に音声出力部８４が配置されている。音声出力部８４は、骨伝導により利用者Ｈに音声を出力する機構であり、端部７４のうち装着時に利用者Ｈと接する領域に配置されている。このようにヘッドマウントディスプレイ７１は、利用者Ｈに接した状態で使用されるため、骨伝導により利用者Ｈに音声を出力する機構も用いることができる。また、ヘッドマウントディスプレイ７１は、音声出力部８４を端部７４に設けることで、端部７４の重量の割合をより大きくすることができる。これにより、利用者Ｈの鼻にかかる負荷をより少なくすることができる。
【００５２】
また、ヘッドマウントディスプレイは、側面支持部として図７および図８に示すように耳の穴に挿入される機構と、図２に示すように耳の上にかけられる機構と、の両方を設けてもよい。
【００５３】
図９は、他の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを利用者Ｈが装着した状態を示す説明図である。図９に示すヘッドマウントディスプレイ９１は、音声出力部の構成を除いて他の構成は基本的にヘッドマウントディスプレイ１１と同様の構成である。ヘッドマウントディスプレイ９１は、ゴーグル形状であり、正面部１２と正面部１２の一方の端部と連結した側面部１３とを有する。なお、図９では省略したが、ヘッドマウントディスプレイ９１は、側面部１３に対向する位置、つまり、正面部１２の他方の端部と連結する側面部も備える。また、側面部１３は、正面部１２と連結していない側の端部１４には、制御部等が内蔵されている。
【００５４】
ヘッドマウントディスプレイ９１は、側面部１３に連結された音声出力部９２を有する。音声出力部９２は、骨伝導により利用者Ｈに音声を出力する機構であり、側面部１３のうち装着時に利用者Ｈの軟骨（耳の前、目に近い位置で突出している部分）９４と接する領域に配置されている。このようにヘッドマウントディスプレイ９１は、利用者Ｈに接した状態で使用されるため、骨伝導により利用者Ｈに音声を出力する機構も用いることができる。また、ヘッドマウントディスプレイ９１は、音声出力部９２で利用者Ｈの軟骨に音声を伝達することで好適に音声を伝達することができる。また、ヘッドマウントディスプレイ９１は、側面支持部３２で側面部１３を支持しかつ音声出力部９２で音声を伝達することで、耳の穴を塞ぐことなく、耳で支持された状態としかつ音声を伝達することができる。これにより、利用者Ｈは、外部の音声が聞こえる状態でヘッドマウントディスプレイ９１を使用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 画像表示システム
１１ ヘッドマウントディスプレイ
１２ 正面部
１３、１５ 側面部
１４、１６ 端部
２０ 表示部
２１ 表示制御部
２２、４２ 制御部
２２ａ 信号生成部
２２ｂ 主制御部
２２ｃ 音声信号生成部
２２ｄ、４４ 通信部
２４ 電源部
２６、２８ イヤホン
３０ 正面支持部
３２、３４ 側面支持部
４０ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の眼前に配置された正面部と、前記正面部の一方の端部に配置され、前記利用者の一方の耳で支持される第１側面部と、前記正面部の他方の端部に配置され、前記利用者の他方の耳で支持される第２側面部と、を有するヘッドマウントディスプレイであって、
前記正面部に配置され、前記利用者が視認できる画像を表示する表示部と、
前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、画像信号を生成する信号生成部と、
前記正面部に配置され、前記信号生成部から供給された信号に基づいて前記表示部による画像の表示を制御する表示制御部と、を有することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
【請求項２】
前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、前記表示部、前記信号生成部および前記表示制御部に電力を供給するバッテリをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項３】
前記表示部は、前記正面部に配置されたスクリーンに画像を表示させることを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項４】
前記正面部は、半透明または透明な部材で形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項５】
前記第１側面部は、前記利用者の一方の耳に挿入される第１突出部を有し、
前記第２側面部は、前記利用者の他方の耳に挿入される第２突出部を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項６】
前記第１突出部および前記第２突出部は、音声を出力するイヤホンであり、
前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、前記イヤホンに供給する音声信号を生成する音声信号生成部をさらに有することを特徴とする請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項７】
前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置および前記第２側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置にそれぞれ配置され、骨伝導で前記利用者に音声を伝達する音声出力部と、
前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、前記音声出力部に供給する音声信号を生成する音声信号生成部と、をさらに有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１】
利用者の眼前に配置された正面部と、前記正面部の一方の端部に配置され、前記利用者の一方の耳で支持される第１側面部と、前記正面部の他方の端部に配置され、前記利用者の他方の耳で支持される第２側面部と、を有するヘッドマウントディスプレイであって、
前記正面部に配置され、前記利用者が視認できる画像を表示する表示部と、
前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、画像信号を生成する信号生成部と、
前記正面部に配置され、前記信号生成部から供給された信号に基づいて前記表示部による画像の表示を制御する表示制御部と、を有することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
【請求項２】
前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、前記表示部、前記信号生成部および前記表示制御部に電力を供給するバッテリをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項３】
前記表示部は、前記正面部に配置されたスクリーンに画像を表示させることを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項４】
前記正面部は、半透明または透明な部材で形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項５】
前記第１側面部は、前記利用者の一方の耳に挿入される第１突出部を有し、
前記第２側面部は、前記利用者の他方の耳に挿入される第２突出部を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項６】
前記第１突出部および前記第２突出部は、音声を出力するイヤホンであり、
前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、前記イヤホンに供給する音声信号を生成する音声信号生成部をさらに有することを特徴とする請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項７】
前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置および前記第２側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置にそれぞれ配置され、骨伝導で前記利用者に音声を伝達する音声出力部と、
前記第１側面部の前記耳で支持される部分よりも前記正面部から離れた位置に配置され、前記音声出力部に供給する音声信号を生成する音声信号生成部と、をさらに有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の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】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２３１２５９（Ｐ２０１２−２３１２５９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９７５１１（Ｐ２０１１−９７５１１）
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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