WO2025074866A1 - ウェアラブル装置 - Google Patents
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Definitions
- the wearable device of the first aspect of the present disclosure includes a front unit having at least an optical engine block that projects image display light to show an image to a user, and a light guide plate that guides the image display light to reach the user's eyeballs, and is positioned in front of both ears of the user when worn by the user, and a rear unit having at least a board block in which a board is incorporated, and a battery block in which a battery is incorporated, and is positioned behind both ears of the user when worn by the user, the front unit being independently configured with a right front unit that is positioned in front of the user's right ear and a left front unit that is positioned in front of the user's left ear, and the right front unit and the left front unit are connected by the rear unit.
- the front unit has at least an optical engine block that projects image display light to show an image to the user, and a light guide plate that guides the image display light to reach the user's eyeballs, and is positioned in front of the user's ears when worn by the user
- the rear unit has at least a board block in which a board is incorporated, and a battery block in which a battery is incorporated, and is positioned behind the user's ears when worn by the user.
- the front unit is configured independently of a right front unit that is positioned in front of the user's right ear, and a left front unit that is positioned in front of the user's left ear, and the right front unit and left front unit are connected by the rear unit.
- the wearable device of the second aspect of the present disclosure comprises a front unit having at least an optical engine block that projects image display light to show an image to a user, and a light guide plate that guides the image display light to reach the user's eyeballs, and is positioned in front of both ears of the user when worn by the user, and a rear unit having at least a board block incorporating a board electrically connected to the optical engine block, and a battery block incorporating a battery that supplies power to the optical engine block, and is positioned behind both ears of the user when worn by the user.
- the front unit has at least an optical engine block that projects image display light to show an image to a user, and a light guide plate that guides the image display light to reach the user's eyeball, and is positioned in front of both ears of the user when worn by the user
- the rear unit has at least a battery block that incorporates a battery that supplies power to the optical engine block, and is positioned behind both ears of the user when worn by the user.
- the left side pad portion 41L is configured with a cushioned pad.
- the left side pad portion 41L is provided so as to be convex toward the inside of the wearable device 11, and the pad is provided so as to abut near the front of the left ear (see FIG. 6 described below) when the user wears the wearable device 11.
- a slit is provided on the rear side of the left side pad portion 41L, and the sound output from the speaker built into the switch block 35 is configured to pass through this slit toward the user's left ear.
- the neckband 53 is configured with wiring that electrically connects the main board block 51 and the right front unit 21R to the battery block 52 and the left front unit 21L, and connects each block arranged on the right side of the wearable device 11 to each block arranged on the left side of the wearable device 11.
- the neckband 53 is also configured, for example, from an elastic body that has a force that moves toward the inside of the wearable device 11, and can generate a wearing pressure when the user wears the wearable device 11.
- FIG. 5 shows a right side view of the wearable device 11 when worn by a user
- FIG. 6 shows a left side view of the wearable device when worn by a user.
- the wearable device 11 If the angle ⁇ between the front unit 21 and the rear unit 22 of the wearable device 11 is too small, the center of gravity will be high and the device will become unstable. On the other hand, if the angle ⁇ between the front unit 21 and the rear unit 22 is too large, the rear unit 22 will hit the user's neck when the user looks up. Therefore, it is preferable to configure the wearable device 11 so that this angle ⁇ is in the range of 10° to 25°, and more preferably in the range of 15° to 20°.
- the wearable device 11 can adjust the display position of the image by the image display light without departing from the eyebox by rotating the light guide plate 31 and the optical engine block 32 based on the center of the user's right eyeball Eye.
- the wearable device 11 is configured so that the distance from the user's right eyeball Eye to the light guide plate 31 remains constant even when the light guide plate 31 and the optical engine block 32 are rotated to adjust the display position of the image by the image display light. In this way, the wearable device 11 can adjust the display position left and right while minimizing changes in the display distance (eye relief) of the image by the image display light.
- the display position can be adjusted up and down while minimizing changes in the image display distance caused by the image display light.
- the wearable device 11 can also be made slimmer by configuring the movable mechanism so that the axis for rotating the light guide plate 31 and the optical engine block 32 is positioned rearward of the center of the optical engine block 32 (e.g., upward in A of FIG. 8, or to the left in B of FIG. 8).
- the wearable device 11A is configured differently from the wearable device 11 in FIG. 1 in that a neckband 53R is connected to the right ear hook 23R, a neckband 53L is connected to the left ear hook 23L, and a circuit board battery block 61 is provided between the neckband 53R and the neckband 53L.
- the wearable device 11A configured in this manner can also provide improved convenience, similar to the wearable device 11 in FIG. 1. Furthermore, the wearable device 11A can provide a lower center of gravity due to the board battery block 61, thereby improving stability when worn by the user.
- the wearable device 11 can be configured so that the light guide plate 31 and the optical engine block 32 are disposed on the left side of the user's head so that image display light is projected onto the user's left eye.
- the wearable device 11 may also be configured so that the light guide plate 31 and the optical engine block 32 are provided on both sides so that image display light is projected onto both of the user's eyes.
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Abstract
本開示は、より利便性を向上させることができるようにするウェアラブル装置に関する。 前方ユニットは、光学エンジンブロックおよび導光板を少なくとも有し、ユーザにより装着されたときにユーザの両耳より前方に配置され、後方ユニットは、メイン基板ブロックおよびバッテリブロックを少なくとも有し、ユーザにより装着されたときにユーザの両耳より後方に配置される。そして、前方ユニットは、ユーザの右耳よりも前方に配置される右前方ユニットと、ユーザの左耳よりも前方に配置される左前方ユニットとが独立して構成され、後方ユニットによって右前方ユニットおよび左前方ユニットが連結される。本技術は、例えば、ＡＲで利用されるウェアラブル装置に適用できる。
Description
本開示は、ウェアラブル装置に関し、特に、より利便性を向上させることができるようにしたウェアラブル装置に関する。
従来、ＶＲ（Virtual Reality）やＡＲ（Augmented Reality）などで利用されるウェアラブル装置として、例えば、ユーザの鼻にノーズパッドを当接させるとともに耳に耳当てを掛けることで装着する眼鏡タイプや、ユーザの両目を覆う表示部を固定するようにベルトなどを後頭部に巻き付けることで装着するゴーグルタイプなどが用いられている。
また、特許文献１に開示されているように、ユーザの頭部に装着される可撓性のフレームによって、ユーザの眼球の前方に導光板を配置するように構成される頭部装着型ディスプレイが提案されている。
上述したように、様々なタイプのウェアラブル装置が用いられているが、より利便性を向上させたウェアラブル装置が求められている。
本開示は、このような状況に鑑みてなされたものであり、より利便性を向上させることができるようにするものである。
本開示の第１の側面のウェアラブル装置は、ユーザに画像を見せるための画像表示光を投影する光学エンジンブロック、および、前記画像表示光を導光して前記ユーザの眼球に到達させる導光板を少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より前方に配置される前方ユニットと、基板が組み込まれる基板ブロック、および、バッテリが組み込まれるバッテリブロックを少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より後方に配置される後方ユニットとを備え、前記前方ユニットは、前記ユーザの右耳よりも前方に配置される右前方ユニットと、前記ユーザの左耳よりも前方に配置される左前方ユニットとが独立して構成され、前記後方ユニットによって前記右前方ユニットおよび前記左前方ユニットが連結される。
本開示の第１の側面においては、前方ユニットは、ユーザに画像を見せるための画像表示光を投影する光学エンジンブロック、および、画像表示光を導光してユーザの眼球に到達させる導光板を少なくとも有し、ユーザにより装着されたときにユーザの両耳より前方に配置され、後方ユニットは、基板が組み込まれる基板ブロック、および、バッテリが組み込まれるバッテリブロックを少なくとも有し、ユーザにより装着されたときにユーザの両耳より後方に配置される。そして、前方ユニットは、ユーザの右耳よりも前方に配置される右前方ユニットと、ユーザの左耳よりも前方に配置される左前方ユニットとが独立して構成され、後方ユニットによって右前方ユニットおよび左前方ユニットが連結される。
本開示の第２の側面のウェアラブル装置は、ユーザに画像を見せるための画像表示光を投影する光学エンジンブロック、および、前記画像表示光を導光して前記ユーザの眼球に到達させる導光板を少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より前方に配置される前方ユニットと、前記光学エンジンブロックと電気的に接続された基板が組み込まれる基板ブロック、および、前記光学エンジンブロックに電力を供給するバッテリが組み込まれるバッテリブロックを少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より後方に配置される後方ユニットとを備える。
本開示の第２の側面においては、前方ユニットは、ユーザに画像を見せるための画像表示光を投影する光学エンジンブロック、および、画像表示光を導光してユーザの眼球に到達させる導光板を少なくとも有し、ユーザにより装着されたときにユーザの両耳より前方に配置され、後方ユニットは、光学エンジンブロックに電力を供給するバッテリが組み込まれるバッテリブロックを少なくとも有し、ユーザにより装着されたときにユーザの両耳より後方に配置される。
以下、本技術を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜ウェアラブル装置の構成例＞
図１乃至図４を参照して、本技術を適用したウェアラブル装置の一実施の形態の構成例について説明する。
図１乃至図４を参照して、本技術を適用したウェアラブル装置の一実施の形態の構成例について説明する。
図１には、ウェアラブル装置１１を左上側から見た斜視図が示されており、図２には、ウェアラブル装置１１を右上側から見た斜視図が示されており、図３には、ウェアラブル装置１１の平面図が示されており、図４には、ウェアラブル装置１１の正面図が示されている。
図示するように、ウェアラブル装置１１は、右前方ユニット２１Ｒが右耳掛け部２３Ｒを介して後方ユニット２２と接続され、左前方ユニット２１Ｌが左耳掛け部２３Ｌを介して後方ユニット２２と接続されて構成される。そして、ユーザは、右耳掛け部２３Ｒを右耳に掛けるとともに左耳掛け部２３Ｌを左耳に掛けて、後方ユニット２２が首の後ろを通るように、ウェアラブル装置１１を装着してＡＲを利用することができる。
右前方ユニット２１Ｒは、ユーザがウェアラブル装置１１を装着したときに右耳よりも前方に配置され、導光板３１、光学エンジンブロック３２、可動接続ブロック３３、およびマイクブロック３４を備えて構成される。
導光板３１は、ユーザがウェアラブル装置１１を装着したときに右目の眼球の前方に配置され、光学エンジンブロック３２から投影される画像表示光を導光して、右目の眼球に到達させる。例えば、導光板３１は、透明なガラスまたは樹脂が用いられて構成され、ユーザは、周囲の環境に重ね合わされるように画像表示光による画像を見ることができる。
光学エンジンブロック３２は、例えば、光源や、マイクロディスプレイ、投影レンズなどが組み込まれて構成され、導光板３１を利用してユーザに画像を見せるための画像表示光を投影する。
可動接続ブロック３３は、後述の図８および図９を参照して説明するように、ユーザの右目の眼球の中央近傍を基準とした２軸を中心として、導光板３１および光学エンジンブロック３２を回動させることが可能となるように、光学エンジンブロック３２に対して接続されるとともに、マイクブロック３４に対して接続される。
マイクブロック３４は、マイクロホンやスピーカなどが組み込まれて構成され、後方側の端部が右耳掛け部２３Ｒに対して固定される。例えば、マイクブロック３４は、図２に示すようにマイクブロック３４に形成されている複数の丸穴からユーザの声や周囲の音などを収音することができる。また、マイクブロック３４には、ウェアラブル装置１１の内側となる所定位置に、右側パッド部４１Ｒおよび頬骨サポート４２が取り付けられている。
右側パッド部４１Ｒは、クッション性を備えたパッドを有して構成される。例えば、右側パッド部４１Ｒは、図３に示すようにウェアラブル装置１１の内側に向かって凸となるように設けられ、ユーザがウェアラブル装置１１を装着したときに右耳の前方付近（後述の図５参照）に当接するようにパッドが設けられている。また、右側パッド部４１Ｒの後側の側面にはスリットが設けられており、マイクブロック３４に組み込まれているスピーカから出力される音が、このスリットを通過してユーザの右耳に向かうように構成されている。
頬骨サポート４２は、屈曲性を備えた細長い板状の部材により構成されており、例えば、図３に示すようにマイクブロック３４からウェアラブル装置１１の内側に向かうように、基端部から先端部分に向かってウェアラブル装置１１の前方に延在するように設けられる。頬骨サポート４２は、導光板３１および光学エンジンブロック３２が設けられている右側に重量が片寄った構造となっているウェアラブル装置１１において、その右側の重量を支持するために設けられている。
そして、頬骨サポート４２は、その先端部分が、ユーザがウェアラブル装置１１を装着したときに右側面の頬骨付近（後述の図５参照）に当接するように構成され、右前方ユニット２１Ｒを安定的に支持する。例えば、頬骨サポート４２は、薄く細長い板状のアルミニウムや熱可塑性樹脂などの部材が内部に用いられるとともに、柔らかいシリコンや発泡ウレタンなどの部材が外部に用いられて構成される。これにより、頬骨サポート４２は、様々な骨格に対応できるように、適切な形状となるように屈曲させることができ、かつ、その屈曲した形状を維持することができる。
左前方ユニット２１Ｌは、ユーザがウェアラブル装置１１を装着したときに左耳よりも前方に配置され、スイッチブロック３５を備えて構成される。
スイッチブロック３５は、電源スイッチや操作スイッチなどが組み込まれて構成され、後方側の端部が左耳掛け部２３Ｌに対して固定される。なお、スイッチブロック３５には、マイクロホンやスピーカなども組み込まれている。また、スイッチブロック３５には、ウェアラブル装置１１の内側となる所定位置に、左側パッド部４１Ｌが取り付けられている。
左側パッド部４１Ｌは、クッション性を備えたパッドを有して構成される。例えば、左側パッド部４１Ｌは、図３に示すようにウェアラブル装置１１の内側に向かって凸となるように設けられ、ユーザがウェアラブル装置１１を装着したときに左耳の前方付近（後述の図６参照）に当接するようにパッドが設けられている。また、左側パッド部４１Ｌの後側の側面にはスリットが設けられており、スイッチブロック３５に組み込まれているスピーカから出力される音が、このスリットを通過してユーザの左耳に向かうように構成されている。
後方ユニット２２は、ユーザがウェアラブル装置１１を装着したときに両耳よりも後方に配置され、メイン基板ブロック５１、バッテリブロック５２、およびネックバンド５３を備えて構成される。
メイン基板ブロック５１は、ウェアラブル装置１１の動作を制御するためのメイン基板などが組み込まれて構成され、前方側の端部が右耳掛け部２３Ｒに対して固定されるとともに、後方側の端部がネックバンド５３の一方の端部に対して固定される。なお、メイン基板は、少なくとも光学エンジンブロック３２と電気的に接続される。
バッテリブロック５２は、ウェアラブル装置１１を動作させるためのバッテリなどが組み込まれて構成され、前方側の端部が左耳掛け部２３Ｌに対して固定されるとともに、後方側の端部がネックバンド５３の他方の端部に対して固定される。なお、バッテリは、少なくとも光学エンジンブロック３２に電力を供給する。
ネックバンド５３は、メイン基板ブロック５１および右前方ユニット２１Ｒとバッテリブロック５２および左前方ユニット２１Ｌとを電気的に接続する配線が組み込まれて構成され、ウェアラブル装置１１の右側に配置される各ブロックとウェアラブル装置１１の左側に配置される各ブロックとを連結する。また、ネックバンド５３は、例えば、ウェアラブル装置１１の内側に向かうような力を有する弾性体によって構成されており、ユーザがウェアラブル装置１１を装着した際の装着圧力を発生させることができる。
例えば、ウェアラブル装置１１は、ユーザが装着していない状態では、右前方ユニット２１Ｒおよび左前方ユニット２１Ｌが頭部よりも狭い間隔となるように、ネックバンド５３が曲がった形状となっている。そして、ユーザは、右前方ユニット２１Ｒおよび左前方ユニット２１Ｌの間隔が頭部よりも広くなるようにネックバンド５３の曲がった形状を広げて、右前方ユニット２１Ｒおよび左前方ユニット２１Ｌによって頭部を挟み込むようにウェアラブル装置１１を装着する。このように装着したとき、ウェアラブル装置１１は、ネックバンド５３が元の曲がった形状に戻るような力を有していることによって、ユーザの頭部に対して適切な装着圧力が発生するように構成されている。
以上のように、ウェアラブル装置１１は、後方ユニット２２によって右前方ユニット２１Ｒおよび左前方ユニット２１Ｌが連結されるように構成されており、容易に装着したり取り外したりすることができ、より利便性を向上させることができる。例えば、ユーザは、ウェアラブル装置１１を短時間だけ使用しない場合には、ウェアラブル装置１１を頭部から取り外して首に掛けておくようにウェアラブル装置１１を利用することができる。このとき、ネックバンド５３による装着圧力によってユーザの頭部を挟み込むようにウェアラブル装置１１が構成されているので、ユーザは、ウェアラブル装置１１の着脱を簡単に行うことができる。
さらに、ウェアラブル装置１１は、従来のゴーグルタイプのウェアラブル装置のように、圧痕が残るようなことや、頭部全体を締め付ける事での不快感が発生するようなことなどを回避することができる。
また、ウェアラブル装置１１では、導光板３１がフレームレス構造となっている。例えば、従来の眼鏡タイプのウェアラブル装置は導光板の周囲を支えるようにフレームが設けられた構造となっているのに対し、ウェアラブル装置１１は、そのようなフレームが設けられない構成となっている。これにより、ウェアラブル装置１１は、ユーザの視界をフレームなどで妨げることなく、周囲の環境に重ね合わされるように画像表示光による画像を見せることができる。なお、導光板３１は、両面にカバープレートを貼り付け、外周を面取りすることで安全性を確保した構造となっている。
また、ウェアラブル装置１１は、図３に示すように、右側パッド部４１Ｒが有するパッドがマイクブロック３４よりもウェアラブル装置１１の内側に向かって凸となり、左側パッド部４１Ｌが有するパッドがスイッチブロック３５よりもウェアラブル装置１１の内側に向かって凸となるように構成されている。これにより、ユーザがウェアラブル装置１１を装着したとき、右前方ユニット２１Ｒおよび左前方ユニット２１Ｌとユーザの顔の両側面との間に隙間が設けられることになる。従って、例えば、眼鏡を掛けているユーザがウェアラブル装置１１を使用する場合でも、その隙間を眼鏡のテンプルが通ることになり、ユーザは、眼鏡を掛けたままウェアラブル装置１１を装着することができる。
＜ウェアラブル装置の支持構造＞
図５および図６を参照して、ユーザがウェアラブル装置１１を装着した際の支持構造について説明する。
図５および図６を参照して、ユーザがウェアラブル装置１１を装着した際の支持構造について説明する。
図５には、ユーザが装着した状態のウェアラブル装置１１の右側面図が示されており、図６には、ユーザが装着した状態のウェアラブル装置の左側面図が示されている。
ウェアラブル装置１１は、図５に示すような４つの支持ポイントＰ１１乃至Ｐ１４でユーザの顔の右側面を支持するとともに、図６に示すような３つの支持ポイントＰ２１乃至Ｐ２３でユーザの顔の左側面を支持するような支持構造で、ユーザの頭部に対して固定されるように構成される。
支持ポイントＰ１１は、ユーザの右耳の前方付近で右側パッド部４１Ｒが当接する位置であり、支持ポイントＰ１２は、ユーザの右耳の付け根の上方付近で右耳掛け部２３Ｒが当接する位置であり、支持ポイントＰ１３は、ユーザの右耳の付け根の後方付近で右耳掛け部２３Ｒが当接する位置である。
支持ポイントＰ１４は、ユーザの顔の右側面の頬骨付近で頬骨サポート４２の先端部分が当接する位置である。例えば、頬骨サポート４２は、導光板３１、光学エンジンブロック３２、可動接続ブロック３３、およびマイクブロック３４の重心位置のほぼ真下となる位置に、支持ポイントＰ１４が配置されるように構成されており、これらの各部からなる右前方ユニット２１Ｒの重量をバランス良く支持する。
支持ポイントＰ２１は、ユーザの左耳の前方付近で左側パッド部４１Ｌが当接する位置であり、支持ポイントＰ２２は、ユーザの左耳の付け根の上方付近で左耳掛け部２３Ｌが当接する位置であり、支持ポイントＰ２３は、ユーザの左耳の付け根の後方付近で左耳掛け部２３Ｌが当接する位置である。
このように、ウェアラブル装置１１は、ユーザの顔の両側面を左右対称に支持する支持ポイントＰ１１乃至Ｐ１３および支持ポイントＰ２１乃至Ｐ２３と、光学エンジンブロック３２などが設けられているために右側に片寄った重量を支持する支持ポイントＰ１４とによって、ユーザの装着時における安定性を向上させることができる。これにより、ウェアラブル装置１１がブレることなく、ユーザに見せる画像を安定させることができる。
また、ウェアラブル装置１１は、ユーザの装着時に、両耳より前方に配置される各ブロックの重量と両耳より後方に配置される各ブロックの重量とが略同一になるように構成されている。これにより、ウェアラブル装置１１は、ユーザが装着したときの前後の重量バランスを均等にすることができ、より安定性の向上を図ることができる。さらに、ウェアラブル装置１１は、図５および図６に示すように側面視したとき、メイン基板ブロック５１、バッテリブロック５２、およびネックバンド５３が、その他のブロックよりも低い位置に配置されており、より低重心として安定性を向上させることができる。
＜ウェアラブル装置の形状＞
図７を参照して、ウェアラブル装置１１を側面視したときの形状について説明する。なお、図７の説明では、右前方ユニット２１Ｒおよび左前方ユニット２１Ｌを含めて前方ユニット２１と称し、右耳掛け部２３Ｒおよび左耳掛け部２３Ｌを含めて耳掛け部２３と称する。
図７を参照して、ウェアラブル装置１１を側面視したときの形状について説明する。なお、図７の説明では、右前方ユニット２１Ｒおよび左前方ユニット２１Ｌを含めて前方ユニット２１と称し、右耳掛け部２３Ｒおよび左耳掛け部２３Ｌを含めて耳掛け部２３と称する。
図７に示すように側面視して、ウェアラブル装置１１は、耳掛け部２３から前方ユニット２１に沿って前方に向かう略水平方向の直線Ｌ１に対して、耳掛け部２３から後方ユニット２２に沿って後方に向かう直線Ｌ２が後方に向かうに従って下方に向かうように傾斜している。これにより、ウェアラブル装置１１は、直線Ｌ１と直線Ｌ２との角度θに従って、前方ユニット２１に対して後方ユニット２２が傾斜するような形状となっている。つまり、耳掛け部２３に対して前方ユニット２１が取り付けられる方向を水平方向としたとき、後方ユニット２２は、前方ユニット２１よりも低い位置となり、かつ、後方に向かうに従って下がるように傾斜して、耳掛け部２３に対して取り付けられている。
従って、ユーザがウェアラブル装置１１を装着したとき、後方ユニット２２は、両耳よりも低い位置で傾斜するように、ユーザの後頭部の低い位置（後頭部と首との間付近）に配置されることになる。これにより、ウェアラブル装置１１は、小型化を図ることができるとともに、ユーザの耳や頭部の後方の空間を確保して、後方ユニット２２がユーザの髪形に影響するのを回避することができる。さらに、ウェアラブル装置１１は、例えば、人工内耳や補聴器などを利用しているユーザの場合、人工内耳や補聴器などと干渉しないように後方ユニット２２を配置することができる。
また、ウェアラブル装置１１は、耳掛け部２３において角度θを変化させることができるような構造を採用することができる。即ち、ウェアラブル装置１１は、図７の上側に示すように角度θが大きな形状となり、図７の下側に示すように角度θが小さな形状となるように、前方ユニット２１に対して後方ユニット２２を可動させることができる。もちろん、ウェアラブル装置１１は、前方ユニット２１と後方ユニット２２との角度θが、図示するような角度θの間の任意の角度θとなるように後方ユニット２２を固定させることができる。
なお、ウェアラブル装置１１は、前方ユニット２１と後方ユニット２２との角度θが小さすぎると重心位置が高くなって不安定となることが想定される一方、前方ユニット２１と後方ユニット２２との角度θが大きすぎるとユーザが上方を見上げたときに後方ユニット２２が首に当たることが想定される。従って、ウェアラブル装置１１は、この角度θが１０°～２５°の範囲となるように構成することが好ましく、より好適には、１５°～２０°の範囲となるように構成することが望ましい。
＜ウェアラブル装置の可動機構＞
図８および図９を参照して、ウェアラブル装置１１の可動機構について説明する。
図８および図９を参照して、ウェアラブル装置１１の可動機構について説明する。
上述したように、ウェアラブル装置１１は、可動接続ブロック３３によって、ユーザの右目の眼球の中央近傍を基準とした２軸を中心として、導光板３１および光学エンジンブロック３２を回動させることが可能となるように構成されている。
図８のＡには、導光板３１および光学エンジンブロック３２の近傍の平面図が示されており、図８のＢには、導光板３１および光学エンジンブロック３２の近傍の右側面図が示されている。
ウェアラブル装置１１は、図８のＡに示されている直交する一点鎖線の交点に対して垂直方向の軸を中心として、導光板３１、光学エンジンブロック３２、および可動接続ブロック３３が白抜きの矢印の方向に向かって、例えば、＋4.5°から－4.5°の範囲で回動するように可動機構が構成されている。例えば、可動接続ブロック３３とマイクブロック３４との接続部には、この軸を中心として破線で図示する円弧に沿って互いに摺動するような構造の回転ヒンジが内蔵されている。これにより、導光板３１、光学エンジンブロック３２、および可動接続ブロック３３は、その回転ヒンジの動きに従って、マイクブロック３４に対して回動することができる。
ウェアラブル装置１１は、図８のＢに示されている直交する一点鎖線の交点に対して垂直方向の軸を中心として、導光板３１および光学エンジンブロック３２が白抜きの矢印の方向に向かって、例えば、＋９０°から－９０°の範囲、より好適には、＋7.5°から－7.5°の範囲で回動するように可動機構が構成されている。例えば、可動接続ブロック３３と光学エンジンブロック３２との接続部には、この軸を中心として破線で図示する円に沿って互いに摺動するような構造の回転ヒンジが内蔵されている。これにより、導光板３１および光学エンジンブロック３２は、その回転ヒンジの動きに従って、可動接続ブロック３３に対して回動することができる。
そして、ウェアラブル装置１１は、ユーザが装着したときに、図８のＡに示されている直交する一点鎖線の交点に対して垂直方向の軸、および、図８のＢに示されている直交する一点鎖線の交点に対して垂直方向の軸が、ユーザの右目の眼球の中央近傍となるように構成されている。従って、ウェアラブル装置１１は、ユーザの右目の眼球の中央近傍を基準とした２軸を中心として、導光板３１および光学エンジンブロック３２を回動させることができる。
図９には、ウェアラブル装置１１を平面視して、ユーザがウェアラブル装置１１を装着したときに想定されるユーザの右目の眼球Ｅｙｅ、および、画像表示光による画像が眼球Ｅｙｅによって見える範囲を示すアイボックスＥｙｅＢｏｘが二点鎖線で図示されている。
図９の中央には、導光板３１および光学エンジンブロック３２が基準位置に配置されている状態が示されている。図９の左側には、基準位置に対して左回転方向に回動させた状態の導光板３１および光学エンジンブロック３２が示されており、図９の右側には、基準位置に対して右回転方向に回動させた状態の導光板３１および光学エンジンブロック３２が示されている。
図示するように、ウェアラブル装置１１は、ユーザの右目の眼球Ｅｙｅの中央を基準として導光板３１および光学エンジンブロック３２を回動させることで、アイボックスＥｙｅＢｏｘから外れることなく画像表示光による画像の表示位置を調整することができる。そして、ウェアラブル装置１１は、画像表示光による画像の表示位置を調整するために導光板３１および光学エンジンブロック３２を回動させたとしても、ユーザの右目の眼球Ｅｙｅから導光板３１までの距離が一定距離を維持するように構成されている。このように、ウェアラブル装置１１は、画像表示光による画像の表示距離（アイレリーフ）の変化を最小限に抑制して表示位置を左右に調整することができる。
同様に、ウェアラブル装置１１を側面視して、ユーザの右目の眼球Ｅｙｅの中央を基準として導光板３１および光学エンジンブロック３２を回動させる（図８のＢ参照）ことで、画像表示光による画像の表示距離の変化を最小限に抑制して表示位置を上下に調整することができる。
また、ウェアラブル装置１１は、導光板３１および光学エンジンブロック３２を回動させる軸が、光学エンジンブロック３２の中央よりも後方（例えば、図８のＡの上方向、図８のＢの左方向）に配置されるように可動機構を構成することによって、よりスリム化を図ることができる。
＜ウェアラブル装置の変形例＞
図１０を参照して、ウェアラブル装置１１の変形例について説明する。
図１０を参照して、ウェアラブル装置１１の変形例について説明する。
図１０に示すウェアラブル装置１１Ａにおいて、図１に示したウェアラブル装置１１と共通する構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
即ち、ウェアラブル装置１１Ａは、右耳掛け部２３Ｒ、左耳掛け部２３Ｌ、導光板３１、光学エンジンブロック３２、可動接続ブロック３３、マイクブロック３４、スイッチブロック３５、右側パッド部４１Ｒ、左側パッド部４１Ｌ、および頬骨サポート４２を備える点で、図１のウェアラブル装置１１と同様に構成される。
一方、ウェアラブル装置１１Ａは、右耳掛け部２３Ｒに対してネックバンド５３Ｒが接続されるとともに、左耳掛け部２３Ｌに対してネックバンド５３Ｌが接続され、ネックバンド５３Ｒおよびネックバンド５３Ｌの間に基板バッテリブロック６１が設けられている点で、図１のウェアラブル装置１１と異なる構成となっている。
基板バッテリブロック６１は、図１のメイン基板ブロック５１およびバッテリブロック５２に組み込まれていたメイン基板およびバッテリが組み込まれて構成される。つまり、基板バッテリブロック６１は、図１のメイン基板ブロック５１およびバッテリブロック５２が一体となった構成となっている。
このように構成されるウェアラブル装置１１Ａにおいても、図１のウェアラブル装置１１と同様に、より利便性を向上させることができる。さらに、ウェアラブル装置１１Ａは、基板バッテリブロック６１によって、より低重心化を図ることができるので、ユーザの装着時における安定性の向上を図ることができる。
なお、本実施の形態では、ウェアラブル装置１１を装着したユーザの頭部の右側に導光板３１および光学エンジンブロック３２が配置され、ユーザの右目に対して画像表示光が投影される構成例について説明したが、例えば、左右が逆となる構成であってもよい。即ち、ユーザの左目に対して画像表示光が投影されるように、ユーザの頭部の左側に導光板３１および光学エンジンブロック３２が配置されるようにウェアラブル装置１１を構成することができる。なお、ユーザの両眼に対して画像表示光が投影されるように、導光板３１および光学エンジンブロック３２が両側に設けられるようにウェアラブル装置１１が構成されてもよい。
また、ウェアラブル装置１１は、マイクブロック３４とスイッチブロック３５との配置が入れ替わって、マイクブロック３４が左前方ユニット２１Ｌに設けられ、スイッチブロック３５が右前方ユニット２１Ｒに設けられた構成としてもよい。また、マイクブロック３４およびスイッチブロック３５に組み込まれているスピーカとして骨伝導スピーカを採用してもよく、この場合、左右の耳の前方付近に当接する右側パッド部４１Ｒおよび左側パッド部４１Ｌのパッドを通じて音を伝えることができる。
なお、本明細書において複数説明した本技術は、矛盾が生じない限り、それぞれ独立に単体で実施することができる。もちろん、任意の複数の本技術を併用して実施することもできる。例えば、いずれかの実施の形態において説明した本技術の一部または全部を、他の実施の形態において説明した本技術の一部または全部と組み合わせて実施することもできる。また、上述した任意の本技術の一部または全部を、上述していない他の技術と併用して実施することもできる。
＜構成の組み合わせ例＞
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
ユーザに画像を見せるための画像表示光を投影する光学エンジンブロック、および、前記画像表示光を導光して前記ユーザの眼球に到達させる導光板を少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より前方に配置される前方ユニットと、
基板が組み込まれる基板ブロック、および、バッテリが組み込まれるバッテリブロックを少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より後方に配置される後方ユニットと
を備え、
前記前方ユニットは、前記ユーザの右耳よりも前方に配置される右前方ユニットと、前記ユーザの左耳よりも前方に配置される左前方ユニットとが独立して構成され、
前記後方ユニットによって前記右前方ユニットおよび前記左前方ユニットが連結される
ウェアラブル装置。
（２）
前記右前方ユニットおよび前記後方ユニットを接続し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの右耳に掛けられる右耳掛け部と、
前記左前方ユニットおよび前記後方ユニットを接続し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの左耳に掛けられる左耳掛け部と、
前記ユーザにより装着されたときに、前記ユーザの頬骨近傍を支持する頬骨サポートと
をさらに備える請求項１に記載の上記（１）に記載のウェアラブル装置。
（３）
前記ユーザにより装着されたときに、前記ユーザの両耳近傍の複数の支持ポイント、および、前記ユーザの頬骨近傍の１つの支持ポイントで支持する支持構造である
上記（１）または（２）に記載のウェアラブル装置。
（４）
前記光学エンジンブロックおよび前記導光板は、前記右前方ユニットおよび前記左前方ユニットのうちの一方に配置されており、
前記頬骨サポートは、前記光学エンジンブロックおよび前記導光板が配置される側に設けられる
上記（２）または（３）に記載のウェアラブル装置。
（５）
前記ユーザの頬骨近傍を支持する前記支持ポイントは、前記光学エンジンブロックおよび前記導光板が設けられる側の前記前方ユニットの重心位置の略真下となる位置に配置される
上記（４）に記載のウェアラブル装置。
（６）
前記ユーザにより装着されたときに、前記右前方ユニットおよび前記左前方ユニットと前記ユーザの顔の両側面との間に隙間を設ける左右のパッド部
をさらに備え、
左右の前記パッド部は、前記ユーザの両耳の前方近傍を支持する
上記（３）から（５）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（７）
前記後方ユニットは、前記右前方ユニットと前記左前方ユニットとを電気的に接続する配線が組み込まれて構成され、前記ユーザにより装着されたときに装着圧力を発生させるネックバンドをさらに有している
上記（１）から（６）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（８）
前記後方ユニットは、前記ユーザにより装着されたときに、前記前方ユニットよりも低い位置に配置され、かつ、後方に向かうに従って下がるように傾斜している
上記（１）から（７）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（９）
前記光学エンジンブロックおよび前記導光板が、前記ユーザにより装着されたときに、前記ユーザの眼球の中央近傍を基準とした２軸を中心として回動可能となる可動機構が設けられる
上記（１）から（８）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（１０）
前記可動機構は、前記ユーザの眼球から前記導光板までの距離が一定距離を維持したままで、前記画像表示光による画像の表示位置を上下および左右に移動させる
上記（９）に記載のウェアラブル装置。
（１１）
前記導光板がフレームレス構造となっている
上記（１）から（１０）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（１２）
前記後方ユニットは、前記基板ブロックと前記バッテリブロックとが一体となって構成される
上記（１）から（１１）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（１３）
前記光学エンジンブロックおよび前記導光板は、前記右前方ユニットもしくは前記左前方ユニットのどちらかに配置される
上記（１）から（１２）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（１４）
ユーザに画像を見せるための画像表示光を投影する光学エンジンブロック、および、前記画像表示光を導光して前記ユーザの眼球に到達させる導光板を少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より前方に配置される前方ユニットと、
前記光学エンジンブロックと電気的に接続された基板が組み込まれる基板ブロック、および、前記光学エンジンブロックに電力を供給するバッテリが組み込まれるバッテリブロックを少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より後方に配置される後方ユニットと
を備えるウェアラブル装置。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
ユーザに画像を見せるための画像表示光を投影する光学エンジンブロック、および、前記画像表示光を導光して前記ユーザの眼球に到達させる導光板を少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より前方に配置される前方ユニットと、
基板が組み込まれる基板ブロック、および、バッテリが組み込まれるバッテリブロックを少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より後方に配置される後方ユニットと
を備え、
前記前方ユニットは、前記ユーザの右耳よりも前方に配置される右前方ユニットと、前記ユーザの左耳よりも前方に配置される左前方ユニットとが独立して構成され、
前記後方ユニットによって前記右前方ユニットおよび前記左前方ユニットが連結される
ウェアラブル装置。
（２）
前記右前方ユニットおよび前記後方ユニットを接続し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの右耳に掛けられる右耳掛け部と、
前記左前方ユニットおよび前記後方ユニットを接続し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの左耳に掛けられる左耳掛け部と、
前記ユーザにより装着されたときに、前記ユーザの頬骨近傍を支持する頬骨サポートと
をさらに備える請求項１に記載の上記（１）に記載のウェアラブル装置。
（３）
前記ユーザにより装着されたときに、前記ユーザの両耳近傍の複数の支持ポイント、および、前記ユーザの頬骨近傍の１つの支持ポイントで支持する支持構造である
上記（１）または（２）に記載のウェアラブル装置。
（４）
前記光学エンジンブロックおよび前記導光板は、前記右前方ユニットおよび前記左前方ユニットのうちの一方に配置されており、
前記頬骨サポートは、前記光学エンジンブロックおよび前記導光板が配置される側に設けられる
上記（２）または（３）に記載のウェアラブル装置。
（５）
前記ユーザの頬骨近傍を支持する前記支持ポイントは、前記光学エンジンブロックおよび前記導光板が設けられる側の前記前方ユニットの重心位置の略真下となる位置に配置される
上記（４）に記載のウェアラブル装置。
（６）
前記ユーザにより装着されたときに、前記右前方ユニットおよび前記左前方ユニットと前記ユーザの顔の両側面との間に隙間を設ける左右のパッド部
をさらに備え、
左右の前記パッド部は、前記ユーザの両耳の前方近傍を支持する
上記（３）から（５）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（７）
前記後方ユニットは、前記右前方ユニットと前記左前方ユニットとを電気的に接続する配線が組み込まれて構成され、前記ユーザにより装着されたときに装着圧力を発生させるネックバンドをさらに有している
上記（１）から（６）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（８）
前記後方ユニットは、前記ユーザにより装着されたときに、前記前方ユニットよりも低い位置に配置され、かつ、後方に向かうに従って下がるように傾斜している
上記（１）から（７）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（９）
前記光学エンジンブロックおよび前記導光板が、前記ユーザにより装着されたときに、前記ユーザの眼球の中央近傍を基準とした２軸を中心として回動可能となる可動機構が設けられる
上記（１）から（８）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（１０）
前記可動機構は、前記ユーザの眼球から前記導光板までの距離が一定距離を維持したままで、前記画像表示光による画像の表示位置を上下および左右に移動させる
上記（９）に記載のウェアラブル装置。
（１１）
前記導光板がフレームレス構造となっている
上記（１）から（１０）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（１２）
前記後方ユニットは、前記基板ブロックと前記バッテリブロックとが一体となって構成される
上記（１）から（１１）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（１３）
前記光学エンジンブロックおよび前記導光板は、前記右前方ユニットもしくは前記左前方ユニットのどちらかに配置される
上記（１）から（１２）までのいずれかに記載のウェアラブル装置。
（１４）
ユーザに画像を見せるための画像表示光を投影する光学エンジンブロック、および、前記画像表示光を導光して前記ユーザの眼球に到達させる導光板を少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より前方に配置される前方ユニットと、
前記光学エンジンブロックと電気的に接続された基板が組み込まれる基板ブロック、および、前記光学エンジンブロックに電力を供給するバッテリが組み込まれるバッテリブロックを少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より後方に配置される後方ユニットと
を備えるウェアラブル装置。
なお、本実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
１１ ウェアラブル装置， ２１Ｒ 右前方ユニット ２１Ｌ 左前方ユニット ２２ 後方ユニット， ２３Ｒ 右耳掛け部， ２３Ｌ 左耳掛け部， ３１ 導光板， ３２ 光学エンジンブロック， ３３ 可動接続ブロック， ３４ マイクブロック， ３５ スイッチブロック， ４１Ｒ 右側パッド部， ４１Ｌ 左側パッド部， ４２ 頬骨サポート， ５１ メイン基板ブロック， ５２ バッテリブロック， ５３ ネックバンド， ６１ 基板バッテリブロック
Claims (14)
- ユーザに画像を見せるための画像表示光を投影する光学エンジンブロック、および、前記画像表示光を導光して前記ユーザの眼球に到達させる導光板を少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より前方に配置される前方ユニットと、
基板が組み込まれる基板ブロック、および、バッテリが組み込まれるバッテリブロックを少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より後方に配置される後方ユニットと
を備え、
前記前方ユニットは、前記ユーザの右耳よりも前方に配置される右前方ユニットと、前記ユーザの左耳よりも前方に配置される左前方ユニットとが独立して構成され、
前記後方ユニットによって前記右前方ユニットおよび前記左前方ユニットが連結される
ウェアラブル装置。 - 前記右前方ユニットおよび前記後方ユニットを接続し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの右耳に掛けられる右耳掛け部と、
前記左前方ユニットおよび前記後方ユニットを接続し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの左耳に掛けられる左耳掛け部と、
前記ユーザにより装着されたときに、前記ユーザの頬骨近傍を支持する頬骨サポートと
をさらに備える請求項１に記載のウェアラブル装置。 - 前記ユーザにより装着されたときに、前記ユーザの両耳近傍の複数の支持ポイント、および、前記ユーザの頬骨近傍の１つの支持ポイントで支持する支持構造である
請求項２に記載のウェアラブル装置。 - 前記光学エンジンブロックおよび前記導光板は、前記右前方ユニットおよび前記左前方ユニットのうちの一方に配置されており、
前記頬骨サポートは、前記光学エンジンブロックおよび前記導光板が配置される側に設けられる
請求項３に記載のウェアラブル装置。 - 前記ユーザの頬骨近傍を支持する前記支持ポイントは、前記光学エンジンブロックおよび前記導光板が設けられる側の前記前方ユニットの重心位置の略真下となる位置に配置される
請求項４に記載のウェアラブル装置。 - 前記ユーザにより装着されたときに、前記右前方ユニットおよび前記左前方ユニットと前記ユーザの顔の両側面との間に隙間を設ける左右のパッド部
をさらに備え、
左右の前記パッド部は、前記ユーザの両耳の前方近傍を支持する
請求項３に記載のウェアラブル装置。 - 前記後方ユニットは、前記右前方ユニットと前記左前方ユニットとを電気的に接続する配線が組み込まれて構成され、前記ユーザにより装着されたときに装着圧力を発生させるネックバンドをさらに有している
請求項１に記載のウェアラブル装置。 - 前記後方ユニットは、前記ユーザにより装着されたときに、前記前方ユニットよりも低い位置に配置され、かつ、後方に向かうに従って下がるように傾斜している
請求項７に記載のウェアラブル装置。 - 前記光学エンジンブロックおよび前記導光板が、前記ユーザにより装着されたときに、前記ユーザの眼球の中央近傍を基準とした２軸を中心として回動可能となる可動機構が設けられる
請求項１に記載のウェアラブル装置。 - 前記可動機構は、前記ユーザの眼球から前記導光板までの距離が一定距離を維持したままで、前記画像表示光による画像の表示位置を上下および左右に移動させる
請求項９に記載のウェアラブル装置。 - 前記導光板がフレームレス構造となっている
請求項１に記載のウェアラブル装置。 - 前記後方ユニットは、前記基板ブロックと前記バッテリブロックとが一体となって構成される
請求項１に記載のウェアラブル装置。 - 前記光学エンジンブロックおよび前記導光板は、前記右前方ユニットもしくは前記左前方ユニットのどちらかに配置される
請求項１に記載のウェアラブル装置。 - ユーザに画像を見せるための画像表示光を投影する光学エンジンブロック、および、前記画像表示光を導光して前記ユーザの眼球に到達させる導光板を少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より前方に配置される前方ユニットと、
前記光学エンジンブロックと電気的に接続された基板が組み込まれる基板ブロック、および、前記光学エンジンブロックに電力を供給するバッテリが組み込まれるバッテリブロックを少なくとも有し、前記ユーザにより装着されたときに前記ユーザの両耳より後方に配置される後方ユニットと
を備えるウェアラブル装置。
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|---|---|---|---|
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| TW202516229A (zh) | 2025-04-16 |
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