(57)【要約】  使用者がディスプレーを見られるようにするための２つの接眼レンズユニットと方向決定手段を含む両眼型装置において、眼間距離調整をするために接眼レンズユニット間の距離を変えた場合、ディスプレー上のピントを維持できるよう、ディスプレーが可動となっている。
2009527964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの接眼レンズユニットと；
眼間距離調整のために、前記接眼レンズユニット間の距離を変えることができる調整手段と；
前記接眼レンズユニットを介して見るためのディスプレーと；
前記ディスプレーからの光を、前記接眼レンズユニットの一方を通る第１の経路に沿って方向付けるとともに、前記接眼レンズユニットの他方を通る第２の経路に沿って方向付けるための、方向決定手段とを含み、
前記接眼レンズユニット間の距離を調整した場合、前記ディスプレー上のピントを維持できるよう前記ディスプレーが移動することを特徴とする両眼型装置。
【請求項２】
請求項１記載の両眼型装置であって、使用者が両眼で見る単一のディスプレーが備えられていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項３】
請求項１記載の両眼型装置であって、前記ディスプレーを動かした時、経路の相対的な長さが実質的に変化しないことを特徴とする両眼型装置。
【請求項４】
請求項１記載の両眼型装置であって、前記調整手段により、前記接眼レンズユニットが同時に等量だけ反対方向に動くことを特徴とする両眼型装置。
【請求項５】
請求項１記載の両眼型装置であって、前記調整手段がラック・ピニオン編成を具備することを特徴とする両眼型装置。
【請求項６】
請求項１記載の両眼型装置であって、前記ディスプレーおよび／または前記方向決定手段が、２つの接眼レンズユニット間の中央に取り付けられていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項７】
請求項１記載の両眼型装置であって、前記ディスプレーが、前記接眼レンズユニットの少なくとも一方に対し、位置をずらして取り付けられていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項８】
請求項７記載の両眼型装置であって、前記ディスプレーは使用時に使用者の頭部側方に位置することを特徴とする両眼型装置。
【請求項９】
請求項７記載の両眼型装置であって、前記ディスプレーからの光が使用者の視線に対して概ね垂直に放たれることを特徴とする両眼型装置。
【請求項１０】
請求項７記載の両眼型装置であって、前記ディスプレーは使用者の両眼に対して概ね垂直になるように取付けられることを特徴とする両眼型装置。
【請求項１１】
請求項１記載の両眼型装置であって、前記ディスプレーからの光を両眼まで同時に導くためのオフセットレンズ、ビーム・スプリット・プリズム、ミラー、ハーフミラー、および／または偏光ミラーのいずれか、あるいはそれらの任意の組み合わせが方向決定手段に含まれていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項１２】
請求項１記載の両眼型装置であって、生じた画像が概ね平行ビーム状になるように、前記ディスプレー近傍に１つまたはそれ以上のレンズが設けられていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項１３】
請求項１記載の両眼型装置であって、経路上の光の強度を均等化するためにフィルターが設けられていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項１４】
請求項１記載の両眼型装置であって、前記ディスプレーから左右それぞれの目へと交互に画像が送られて、三次元の像が生成されることを特徴とする両眼型装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の両眼型装置であって、前記方向決定手段から使用者の両眼までの間の左側と右側の光経路に光を制限するエレメントを配置して、前記ディスプレーへの視野を交互に通過および制限することを特徴とする両眼型装置。
【請求項１６】
請求項１４記載の両眼型装置であって、前記方向決定手段が光を左目または右目へと交互に方向付けることを特徴とする両眼型装置。
【請求項１７】
請求項１記載の両眼型装置であって、ピント合わせ手段が前記調整手段と関連付けられていて、光の経路長さが変化した場合には、前記ピント合わせ手段が自動的に前記ディスプレー上のピントを調整することを特徴とする両眼型装置。
【請求項１８】
請求項１記載の両眼型装置であって、前記ディスプレー上に画像を生成するために撮像手段が備えられていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の両眼型装置であって、前記撮像手段の対象物を明るく照らすための照明手段が備えられていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項２０】
請求項１８記載の両眼型装置であって、前記ディスプレーおよび／または前記撮像手段からの画像および／またはビデオを記録するための記録手段が備えられていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項２１】
請求項２０記載の両眼型装置であって、書き込み可能なメディアにすでに記録されている画像および／またはビデオのサイズに応じて、記録される画像および／またはビデオの解像度および／またはズーム機能を制御するための制御手段が備えられていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項２２】
請求項１記載の両眼型装置であって、前記ディスプレーの輝度レベルを検知および／または制限するための検知手段が備えられていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項２３】
請求項１記載の両眼型装置であって、装置にはハウジングが備えられ、少なくともその一部および／またはその内容物の不透明度が可変であることから、周辺光のレベルおよび／またはディスプレーの輝度レベルに応じて周辺視野を改善できることを特徴とする両眼型装置。
【請求項２４】
２つの接眼レンズユニットと；
眼間距離調整を可能にするための調整手段と；
その出力が、前記接眼レンズユニットを介して使用者の両眼に視野を供給する、センサーとを含み、
前記センサーからの出力を、前記接眼レンズユニットの一方を通る第１の経路に沿って方向付けるとともに、前記接眼レンズユニットの他方を通る第２の経路に沿って方向付けるための、方向決定手段を備えたことを特徴とする両眼型装置。
【請求項２５】
請求項２４記載の両眼型装置であって、前記センサーが赤外線を検知できる能力を有している両眼型装置。
【請求項２６】
請求項２４記載の両眼型装置であって、前記センサーが、画像および／またはビデオを記録する記録手段に連結されている、および／または記録した画像および／またはビデオを再生するための手段に連結されていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項２７】
左側と右側の接眼レンズユニットと；
眼間距離調整を可能にするための調整手段と；
左側と右側それぞれの接眼レンズユニットから送られてくる左側および右側の画像および／またはビデオを記録するための記録手段とを含み、
左側の接眼レンズユニットからの光を第1の経路に沿って前記記録手段へと方向づけるとともに、右側の接眼レンズユニットからの光を第２の経路に沿って前記記録手段へと方向付ける、方向決定手段が備えられていることを特徴とする両眼型装置。
【請求項２８】
請求項２７記載の両眼型装置であって、前記方向決定手段が、左側および右側の接眼レンズユニットからの光を交互に記録手段へと方向付けるまたは制限することにより、そこから三次元の視野を生成できるようにすることを特徴とする両眼型装置。
【請求項２９】
２つの接眼レンズユニットと；
眼間距離調整のために、前記接眼レンズユニット間の距離を変えることができる調整手段と；
前記接眼レンズユニットを介して見るためのディスプレーと；
前記ディスプレーからの光を、前記接眼レンズユニットの一方を通る第１の経路に沿って方向付けるとともに、前記接眼レンズユニットの他方を通る第２の経路に沿って方向付けるための、方向決定手段とを含み、
前記方向決定手段に、ひとつまたはそれ以上の光学的リレーが含まれていて、前記接眼レンズユニット間の距離を調整しても前記ディスプレーのピントが維持されることを特徴とする両眼型装置。
【請求項３０】
請求項２９記載の両眼型装置であって、前記光学的リレーには、それによって概ね平行な光ビ―ムが送られるように構成された１つまたはそれ以上のレンズが含まれていることを特徴とする両眼型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願に係る発明は、使用者が両眼で見るように作られた単一のディスプレーを有する両眼型装置(binocular device)である。
【背景技術】
【０００２】
両眼型装置とは、使用者が両眼で使えるようにアレンジされた装置である。このような装置の一部は立体的に見えるもので、僅かにずらしたビュー(映像)を使用者の両眼に与え、使用者が物体を三次元で見られるようにする。
【０００３】
最近の技術的な進歩により、目の近くで用いる視覚装置(viewing devices)が作られるようになった。これは一般に眼鏡のように装用できる形状を有し、場合によっては左右の目に対して１つずつ、２つのディスプレーを含んでいる。しかし、２つのディスプレーを有する製品の製造費用は相対的に高くなる。またそれぞれのディスプレーに電源が必要となるためにそのような装置が重くなり、余計な重量のために快適に装用できないうえ、より複雑な取付けが必要になる場合もある。
【０００４】
従来技術による両眼型視覚装置には、使用者が快適性を求めて眼間距離、すなわち使用者の左右の目の間隔と一致させるためにディスプレーの間隔を調整できるよう、調整手段が設けられているものがある。例えば、LCD眼鏡の２つの接眼レンズユニットが互いに離れるように摺動して、接眼レンズユニットの間隔を調整する方法が可能である。この動きは接眼レンズユニット間の距離を変えるだけで各ディスプレーから左右それぞれの目までの距離は変わらないため、使用者の目からディスプレーまでの経路長は変化しない。しかし、そのような装置に単一のディスプレーが備えられている場合には、接眼レンズユニットの間隔を調節すると経路長さが変わり、ディスプレーのピントがもはや合っていない状態となる。使用者の左目と右目に見えるディスプレーが概ね同一であることは重要である。些細な差であっても頭痛などの原因となり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の１つの目的は、単一のディスプレーを見るための両眼型装置であって、眼間距離の調整を行った後に再度ピント合わせを行わなくて良い装置を提供することである。
【０００６】
本発明の更なる目的は、単一のセンサーを介して三次元画像および／またはビデオを記録することができる両眼型装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面において、
２つの接眼レンズユニットと；
眼間距離調整を目的として、接眼レンズユニット間の距離を変えることができる調整手段と；
接眼レンズユニットを介して見るためのディスプレーと；
ディスプレーからの光を、片方の接眼レンズユニットを通る第１の経路に沿って方向付け、また他方の接眼レンズユニットを通る第２の経路に沿って方向付けるための、方向決定手段とを含み、接眼レンズユニットユニット間の距離を調節した場合には、ディスプレーをピントが合った状態に維持できるよう、ディスプレーを移動させることを特徴とする両眼型装置が提供されている。
【０００８】
１つの実施形態では、単一のディスプレーを使用者が両眼で見る。
【０００９】
一般にディスプレーが移動する時、両経路の相対的な長さは概ね変化しない。
【００１０】
１つの実施形態では、両眼用装置の内部で２つの接眼レンズユニット間の中央にディスプレーが取付けられている。
【００１１】
１つの実施形態では、２つの接眼レンズユニットの概ね中央に方向決定手段が取付けられている。このような等距離の配置は、眼間距離を調整する間、光経路(optical path)長を維持するのに役立つ。
【００１２】
更なる実施形態では、少なくとも片方の接眼レンズユニットに対して位置がずれるようにディスプレーが取付けられている。一般にディスプレーは、使用中、使用者の頭部側方に配置され、取付け方向はどのようにしても良い。
【００１３】
１つの実施形態では、ディスプレーからの光が使用者の視線に対して概ね垂直に方向付けられる。
【００１４】
１つの実施形態では、ディスプレーは使用者の両眼に対して概ね垂直になるように取付けられる。
【００１５】
１つの実施形態では、ディスプレーからの光を両眼まで同時に導くためのオフセットレンズ、ビーム・スプリット・プリズム、プリズム、単純な鏡(plain mirror)、半鍍銀の鏡、偏光鏡、および／またはそれに類するもののいずれか、あるいはそれらの任意の組み合わせが方向決定手段に含まれている。
【００１６】
１つの実施形態では、ディスプレー近傍の１つまたはそれ以上のレンズによって生成される画像のビームが概ね平行に走り、かつ眼間距離の調整が行われた時に再度ピント合わせをする必要がないように、ディスプレー近傍の１つまたはそれ以上のレンズが構成されている。
従って鏡、プリズム、および/またはレンズから成るシステムを使って、光リレー(optical relay)または潜望鏡のような方法で光を方向付けることができ、またビームが（light beam）が概ね平行に走っているため、光リレーの端部間の距離が変わった場合でもピント合わせを再度行う必要がない。この実施形態では従って、眼間距離に合わせて使用者が装置を調整した時、見える画像のサイズが変わったように見える場合もあるが、ピントが合っている状態を維持するためにディスプレーを動かす必要はない。例えば眼間距離調整とレンズの調整をリンクさせる等、鮮明度を維持するための機構を同時に設けることも可能である。
【００１７】
１つの実施形態では、第1の経路と第２の経路の光の強度を均等化するためにフィルターが備えられている。
【００１８】
ひとつの実施形態では、ディスプレーから左右それぞれの目へと交互に画像が送られて、三次元の像が生成される。
【００１９】
１つの実施形態では、方向決定手段から使用者の両眼までの左側と右側の光経路（light path）内に液晶（LC）シャッター・グラス・ユニット(shutter glass unit)を配置して、ディスプレーのビュー(映像)を交互に通過させ、また制限している。一般に、左側および右側のユニットと、ディスプレー上の左側および右側の画像とが同期するようになっている。偏光フィルターや電気化学的フィルター(electro-chemical filters)、圧電機構（piezoelectric mechanisms）、電気機械式（electro-mechanical）、および／またはそれに類するもの等、他の光制限エレメントを使用して同じ効果を得ることもできる。
【００２０】
別の実施形態では、方向決定手段が光を左目または右目へと交互に方向付ける。一般に、この実施形態の方向決定手段はシャッター系統を備えた回転ユニットで、ディスプレーから左目または右目に至る光の経路の制限と方向付けを交互に行う。一般に回転ユニットは電子的に制御され、回転速度と、三次元の像を生成するためにディスプレー上に左側と右側の画像を映し出す速度とを同期させている。
【００２１】
１つの実施形態では、調整手段を使って接眼レンズユニット間の距離を変えることができる。一般に接眼レンズユニット同志は摺動可能に連結されている。
【００２２】
１つの実施形態では、接眼レンズユニットが同時に反対方向へ動くように、調整手段がラック・ピニオン編成を具備している。別の方法として、接眼レンズユニットを別個に動かし、使用者が片方または両方の接眼レンズユニットでディスプレーを見ることができる、および／または、使用していない時には接眼レンズユニットを使用者の視線から外せるようにすることも可能である。
【００２３】
この実施形態では、接眼レンズユニット間の距離が小さくなっても、また大きくなっても光の経路長を維持できるように、ディスプレーは横方向への移動が可能となっている。従って、接眼レンズユニット間の距離を小さくした場合、ディスプレーは使用者の両眼から更に離れるように動いて、光の経路長さを維持し、ピント合わせに影響する経路長の短縮を防ぐことができる。
【００２４】
一般に、ディスプレーは接眼レンズユニットと機械的に連結されており、接眼レンズユニットが動くとディスプレーの横方向への動きが生じて、自動的に経路長さを維持し、それによってピントが合った状態を維持する。
【００２５】
更なる実施形態では、接眼レンズユニットと機械的に連結されたレンズを使ったピント合わせ手段が設けられていて、光の経路長が変化した場合には接眼レンズユニットの回転および／またはレンズの動きにより自動的にディスプレー上のピント調整が行われる。
【００２６】
一般に、ピント合わせ手段は調整手段と機械的に連結されていて、接眼レンズユニット間の距離を調整した時でもディスプレーのピントが維持される。ディスプレーをずらして配置しているために２つの経路長に差があり、かつ接眼レンズユニット間の距離を調整すると経路長が変化する実施形態では、このことが特に重要であるピント合わせ手段によって、ディスプレーをピントが合った状態に維持することができる。
【００２７】
また更なる実施形態では、接眼レンズユニット間の距離が小さくなっても、また大きくなっても光の経路長を維持できるようにする追加の鏡および／またはプリズムが装置に備えられている。例えば、一連の鏡を備えて、接眼レンズユニットが第１の位置にある時には光が第１の鏡に向けられ、接眼レンズユニットが第２の位置にある時には光が第２の鏡に向けられて、どちらの場合にも光の経路長を概ね同じにする方法が可能である。
【００２８】
１つの実施形態では、調整手段を使って接眼レンズユニット間の角度を変えることができる。この実施形態では、接眼レンズユニットの調整をしても経路長は一般に変化しない。
【００２９】
この実施形態では、鏡および／またはプリズムが回転可能に装着され、かつ機械的に接眼レンズユニットと連結されて、接眼レンズユニット間の角度を調整しても、使用者が見るディスプレーの画像は自動的に維持される。一般に、この実施形態ではディスプレーは固定されている。ディスプレーを反対方向に回転させてディスプレーの向きが変わらないようにする必要がないからである。
【００３０】
一般に接眼レンズユニットユニット同志は枢動可能に連結されている。一般にディスプレーの横方向の軸は、両接眼レンズユニット共通の枢動軸と一致している。
【００３１】
別の方法では、両接眼レンズユニットの間に設けられた鼻当て部の両端へと接眼レンズユニットが枢動可能に連結されている。一般に、各接眼レンズユニットの枢動軸は、接眼レンズユニットに付随する鏡またはプリズムの回転軸に対して平行である。一般に、使用者が見るディスプレーの画像が維持されるよう、接眼レンズユニットに付随する鏡またはプリズムの回転角度に対して、接眼レンズユニットが動く角度は２倍になっている。
【００３２】
一般に、両眼型装置はヘッド・アップ・ディスプレー、頭部装着型システム、目に接近させて用いる視覚システム(close to eye viewing system)、デジタル画像再生装置(electronic image viewing)、双眼鏡、または顕微鏡にアレンジすることができる。
【００３３】
頭部装着システムに接眼レンズユニットが枢動可能に装着されている場合、接眼レンズユニット間の角度を調節すると、接眼レンズユニットの垂直方向の位置も使用者に対して相対的に変化する。一般にこの編成では、両眼型装置に垂直方向の位置決め手段が含まれている。
【００３４】
一般にディスプレーは、STN、TFT、OLED、および／またはそれに類する電子式のディスプレーである。
【００３５】
１つの実施形態では、ディスプレーの輝度レベルを検知および／または制限するための検知手段が備えられている。
【００３６】
当業者であれば、特にOLEDディスプレーは時間が経過すると輝度の減退に悩まされるようになることが分かるだろう。ディスプレーの輝度が高ければ高いほど、有効寿命は短くなる。大部分のディスプレーは、普通にディスプレーを見るほとんどの条件下で使用者が申し分なく使うのに実際上必要な輝度レベルよりも、はるかに高い輝度レベルを提供できる能力を有している。そのうえ、もし輝度レベルが高すぎると使用者の目に損傷を与える結果を招き得る。
【００３７】
一般に輝度は、使用時間と、該使用時間中の使用輝度によって制限される。従って、ディスプレーの寿命のうち早い時期では最大輝度レベルを制限し、ディスプレーの寿命を長くする。
【００３８】
１つの実施形態ではディスプレー上に空白または白い画像を生成し、最大輝度レベルを決定するための較正サイクルにおいてはその画像の輝度を標準データとして使用する。ディスプレーの明かりが消えている時に周辺光の照度を測定することもできる。
【００３９】
一般に検知手段は、ディスプレーおよび／または周辺光の輝度レベルを測定するための１つまたはそれ以上のフォト・ダイオード検出器を、装置内部および／または外部に有している。
【００４０】
１つの実施形態では、ディスプレーが配置されているハウジングおよび/またはその内容物の不透明度を変えることができる。一般に、少なくともハウジングの一部は光反応性ガラス(photoreactive glass)で出来ているか、または液晶ガラス（liquid crystal glass）を含んでいる。
【００４１】
従って、周辺光が弱い条件下では少なくともハウジングの一部が上記の如く透明になるため、使用者は周囲の様子をよりはっきりと見ることができ、使用者がバランスを崩すのを防ぐ、またはその他方向感覚を失ってしまうのを防ぐことができる。一方、周辺光が強い条件下では、周辺光の輝度レベルが増すにつれてハウジングが漸進的に不透明度を増し、ディスプレーが引き続きはっきりと見えるようにする。
【００４２】
従って好都合なことに使用者は、視覚体験に悪影響を及ぼすことなく、最大限可能な周辺視野を有利に活用することができる。
【００４３】
当業者であれば、使用者が両眼で見るように単一のディスプレーが設けられている場合、ディスプレーの輝度レベルは、２つのディスプレーが設けられている実施形態で必要とされる輝度レベルの２倍にしなければならない場合があることが分かるだろう。従って、輝度レベルを必要最小限に調整できることにより、ディスプレーの寿命が最適化される。
【００４４】
１つの実施形態では、ディスプレー上に画像を生成するための撮像手段が両眼型装置に備えられている。
【００４５】
一般に撮像手段はCMOS、CCD、および／またはそれに類するもののいずれか、またはいずれかの組み合わせである。
【００４６】
１つの実施形態では、両眼型装置に、撮像手段の対象物を明るく照らすための照明手段が備えられている。一般に、上記装置には照明手段からのフィードバックを防止するための偏光フィルターが備えられている。
【００４７】
更なる実施形態では、ディスプレーおよび／または撮像手段からの画像を記録するために記録手段が備えられている。一般に、更なる方向決定手段が備えられていて、少なくとも光の一部が記録手段に向けられるように方向付けを行う。このようにすれば、使用者が光学的に画像を見ている間にデジタル方式で画像を記録することができる。
【００４８】
一般に、接眼レンズユニットの動きによってディスプレーおよび／または撮像手段および／または記録手段の向きが影響されることはない。
【００４９】
一般に記録手段は画像および／またはビデオを書き込み可能なメディアに記録(record)するためのデジタルカメラであって、デジタル方式のズーム機能が備えられている場合もある。一般に記録時のサイズを示す可視表示が備えられており、該記録時のサイズ表示をズーム機能とリンクさせることも可能である。
【００５０】
一般に、当該表示は使用者の視界内にあるひとつの枠である。従って使用者はディスプレー全体を見たうえで、使用者の意志により例えばディスプレーの中央部分あるいはその他の部分を記録することができる。別の方法では、表示はズーム機能の倍率を示す数字である。
【００５１】
１つの実施形態では、ディスプレーからの光の経路長を調節してズーム機能を調整することができる。
【００５２】
１つの実施形態では、記録時のサイズ表示に応じて、記録される画像および／またはビデオの解像度および／またはズームを制御するための制御手段が備えられている。例えば、もし書き込み可能なメディアの空きスペースが限定的であれば、画像および／またはビデオが記録されて空きスペースが減少するにつれて記録時のサイズおよび／または解像度を制限することも可能である。
【００５３】
低い解像度で記録すれば、保存のためのスペースが少なくて済むため、使用者に残された記録可能時間が延長される。前記機構は自動的に起動しても良いし、あるいは使用者が直接起動操作を行ってもよく、一般に保存スペース不足の警告に対応して起動され、更には一般に、使用者が調整可能なパラメータに従って起動される。
【００５４】
一般に記録手段は、使用者が見られるよう画像および／またはビデオをディスプレー上に出力することができる。
【００５５】
本発明の第２の側面において、
２つの接眼レンズユニットと；
眼間距離調整を可能にするための調整手段と；
その出力が、接眼レンズユニットを介して使用者の両眼にビュー（映像）を届けるセンサーとを含み；
センサーからの出力を、片方の接眼レンズユニットを通る第１の経路に沿って方向付け、また他方の接眼レンズユニットを通る第２の経路に沿って方向付けるための、方向決定手段を備えたことを特徴とする両眼型装置が提供されている。
【００５６】
１つの実施形態では、該センサーが赤外線検知能力を有し、暗視能力を得るために装置を使うことができる。
【００５７】
一般にセンサーは、画像および／ビデオを記録するよう記録手段に連結されており、また前述した通りのズーム機能を備えていても良い。
【００５８】
本発明の第３の側面において、
左側と右側の接眼レンズユニットと；
眼間距離調整を可能にするための調整手段と；
左側と右側それぞれの接眼レンズユニットから送られてくる左側および右側の画像および／またはビデオを記録(capture)するための記録手段とを含み、
左側の接眼レンズユニットからの光を第1の経路に沿って前記記録手段へと方向づけ、また右側の接眼レンズユニットからの光を第２の経路に沿って前記記録手段へと方向付ける、方向決定手段が備えられていることを特徴とする両眼型装置が提供されている。
【００５９】
一般に、調整手段を使って接眼レンズユニットが動かされても、記録手段の向きには影響しない。一般に記録手段は接眼レンズユニット間の中央に装着される。
【００６０】
１つの実施形態では、方向決定手段は左側の右側の接眼レンズユニットから来る光を交互に記録手段へと方向付ける。
【００６１】
１つの実施形態では、方向決定手段は電子制御のシャッター系統を備えた回転ユニットであって、左側または右側の接眼レンズユニットから記録手段までの光の通路を交互に制限し、または方向付けている。
【００６２】
一般に、記録された左側と右側の画像をもとに三次元のビュー（映像）を生成することができる。
【００６３】
別の実施形態では、対象物と方向決定手段との間にある鏡および／またはプリズムおよび／またはシャッター系統が、個々の接眼レンズユニットから記録手段へと届く光を交互に制限している。
【００６４】
本発明の第４の側面において、
２つの接眼レンズユニットと；
眼間距離調整を目的として、接眼レンズユニット間の距離を変えることができる調整手段と；
接眼レンズユニットを介して見るためのディスプレーと；
ディスプレーからの光を、片方の接眼レンズユニットを通る第１の経路に沿って方向付け、また他方の接眼レンズユニットを通る第２の経路に沿って方向付けるための方向決定手段とを含み、
方向決定手段に、ひとつまたはそれ以上の光学的リレー(optical relays)が含まれていて、接眼レンズユニット間の距離を調整してもディスプレーのピントが維持されることを特徴とする両眼型装置が提供されている。
【００６５】
１つの実施形態では、光リレーには、それによって概ね平行なビ―ム(light beam)が送られるように構成された１つまたはそれ以上のレンズが含まれている。従って、光リレーの両端間のビームは平行となり、両端間の距離を調整しても、ディスプレー上のピントには影響が及ばない。
【００６６】
１つの実施形態では、光リレーの一方の端が接眼レンズ(eyepiece)の一部として形成されている。一般に接眼レンズは、瞳孔間距離に合わせて補正をするために動かすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
本発明の具体的な実施形態を以下に説明する。
図１を参照すると、従来技術に拠るLCD眼鏡の内部コンポーネントがいくつか図示され、使用者が左右の目６、６‘によってそれぞれ見る２つのディスプレー画面２、２’が備えられている。この装置は使用者の鼻８によって支持され、それぞれの画面上のビュー（映像）は個々のレンズ４、４‘を使ってピントを合わせることができる。従って、左側ディスプレー２‘からの光１６’は左目６‘で見ることになる。左側ディスプレー２’は右側ディスプレー２とは別個に作動し、右側ディスプレー２からの光１６は右目６に向けられる。上記で述べた通り、このような方法で２つのディスプレーを設けた装置を生産するには多くの費用がかかる。
【００６８】
図２を参照すると、本発明の第１の実施形態に拠る両眼型装置の内部コンポーネントがいくつか図示されている。単一のディスプレー１０２が備えられており、単一のディスプレー１０２からは、それぞれの接眼レンズユニット（図示せず）を介して光の約半分を第１の経路１１６‘に向かわせ、残りの光を第２の経路１１６に向かわせる、ビーム・スプリッター１１０の形をした方向決定手段を通過する光が放たれる。従って光は、ビーム・スプリッター１１０およびビーム・スプリッターの背後に配置されている鏡１１２によって、左側と右側の接眼レンズユニットにそれぞれ向かうように反射される。 
【００６９】
そして鏡１１４‘、１１４、およびレンズ１０４’、１０４は、それぞれの経路１１６’、１１６に沿って使用者の左右の目１０６’、１０６へと光を方向付けている。
【００７０】
更に図４ａおよび図４ｂを参照すると、左側と右側の接眼レンズユニットが示されており、これらを互いに離れる方向または近づく方向に動かして矢印１２０、２２０で示すように眼間距離を調整し、異なる使用者の両眼２０６’、２０６に合わせることができる。この例のディスプレー１０２は眼間距離調整機構と連結しているため、接眼レンズユニットが図２ａに示す位置から図２ｂの位置へと離れるように動く時には、ディスプレー１０２も、この例では矢印１１８で示す第１の位置からビーム・スプリッター１１０に近い位置２１８へと動いて、ディスプレー１０２から使用者の両眼に至る経路全体の長さを維持している。
【００７１】
図３を参照すると、本発明の更なる実施形態が示されており、適切な場合には類似の参照番号が使われている。レンズ３１０、３１０’および鏡３１２、３１２’が追加され、単一のディスプレー３０２からの光を、右側と左側の経路３１６、３１６’に沿って使用者の左右の目３０６、３０６’へと方向付けている。
【００７２】
図５ａ、図５ｂを参照すると、本発明の更なる実施形態が示されている。ここでは接眼レンズユニット４２２、４２２’が枢動可能に連結され、共通の枢動軸はディスプレー４０２の横軸と同一である。従って、図５ａに示す位置から図５ｂに示す位置へと接眼レンズユニット間の角度を調整しても、ディスプレーから使用者までの光の経路長４２６、４２６’は影響を受けない。
【００７３】
図６を参照すると、本発明のまた更なる実施形態が示されている。これは図５ａおよび図５ｂで説明したものと類似しているが、ディスプレーが鼻当て部５２４に装着されている点と、接眼レンズユニット５２２、５２２’が鼻当て部両端に枢動可能に連結されている点が異なる。上記で述べたように、接眼レンズユニット間の角度を調整してもディスプレーから使用者までの光の経路長は影響を受けない。
【００７４】
図７ａ、図７ｂを参照すると、単一のディスプレー１００２を備えた両眼型装置が図示されており、単一のディスプレー１００２からは、それぞれの接眼レンズユニット（図示せず）を介して光の約半分を第１の経路１０１６’に向かわせ、残りの光を第２の経路１０１６に向かわせる、ビーム・スプリッター１０１０の形をした方向決定手段を通過する光が放たれる。 
【００７５】
ディスプレー１００２は、使用者の両眼１００６、１００６’に対して垂直方向に、それらの前面、かつ僅かに上方の位置に装着され、ディスプレー１００２から放たれた光が使用者の両眼に対して平行に使用者の額を横切った後、下方に反射し、更に使用者の両眼に向かうように配置されている。
【００７６】
従って光は、使用者の左目１００６’上方に位置するビーム・スプリッター１０１０によって左側の接眼レンズユニットの方向に反射され、使用者の右目１００６上方であってビーム・スプリッターの側方に位置する鏡１０１２を介して右側の接眼レンズユニットの方向に反射される。
【００７７】
そして鏡１０１４’、１０１４、およびレンズ１００４’、１００４は光を、それぞれの経路１０１６’、１０１６に沿って使用者の左右の目１００６’、１００６へと向けている。追加のレンズ１０２６をディスプレー近傍に設けて、ディスプレーから放たれる光線のピントを合わせるために役立てても良い。
【００７８】
ディスプレーを使用者の両眼と同じ高さに配置し、ディスプレーから放たれる光を使用者の両眼の上方ではなく使用者の両眼を横切るように通過させて、より簡単で第２の鏡１０１４、１０１４’が不要な形態にすることも可能であることは理解されるだろう。
【００７９】
このように、単一のディスプレーから使用者の両眼にビュー(映像)が届けられ、ディスプレーが使用者の頭部側面に装着されるため、従来技術の装置と比較して使用者の前方へと突出せず、従って使用者にとってより扱いやすくなる装置が提供される。ディスプレーの位置がユーザーに近づき、かつディスプレーは重量の大きいコンポーネントのひとつであることから、ディスプレーまでの距離が大きい場合に比べて、装置によって装着時に使用者の頭部に加えられる圧力は小さくなる。
【００８０】
更なる実施形態が図８に示されている。ここではディスプレー１１０２が使用者の片眼１１０６’の視線上に配置され、光は上記で述べた通り、レンズ１１０４’、１１０４、１１１４’、１１１４、１つ以上の鏡１１１２、およびビーム・スプリッター１１１０を介して両眼１１０６、１１０６’へと導かれる。従ってこの実施形態は、ディスプレーを２つ備えた装置に比べて小型軽量である。
【００８１】
更なる実施形態が図９に示されている。ここでは可動ユニット２０３０内に装着された単一のディスプレー２００２が、使用者の視線に対して垂直な方向に光を放つ両眼型装置が図示されている。光は、ビーム・スプリッター２０１０の形をとり、それぞれの接眼レンズユニット２０２８’、２０２８を介して光の約半分を第１の経路２０１６’に向かわせ、残りの光を第２の経路２０１６に向かわせる方向決定手段を通過する。
【００８２】
鏡２０１４’、２０１４、およびレンズ２００４’、２００４は、それぞれの経路２０１６’、２０１６に沿って使用者の左右の目２００６’、２００６へと光を方向付けている。
【００８３】
装置装用時、ビーム・スプリッター２０１０は使用者の両眼の中間、一般に使用者の鼻２００８から延びる線２０３２によって確定される位置にあり、左右の目に至るまでの光経路(optical path)長が同一であることを確実にしている。
【００８４】
従って、矢印２０３４で示す通りに使用者が眼間距離を調整するために片方の光ユニット（optical unit）２０２８を一方向に動かすと、ディスプレー２００２を含む可動ユニット２０３０は、矢印２０３６で示す通りに同方向へ等量だけ移動して、ディスプレー２００２から使用者の目２００６までの経路長２０１６を維持する。同時に、もう一方の光ユニット２０２８’は、矢印２０３８で示す通り逆方向に等量だけ移動して、ディスプレー２００２から使用者のもう一方の目２００６’までの経路長さ２０１６’を同一に維持する。このような動きを円滑にするため、ラック・ピニオン編成（図示せず）を設けることも可能である。
【００８５】
従って両眼型装置は、使用者が自分自身の眼間距離と一致するよう好都合に調整すると同時に、使用者の両眼からディスプレーまでの経路長を維持してピント合わせの問題を回避することができる。ディスプレーが横方向に延びる(extend)ので、ディスプレーが使用者からまっすぐに離れて行くように延びる場合に比べて装置は取扱いが容易である。
【００８６】
ディスプレー近傍に追加レンズ２０２６も設けて、光ユニット内のレンズ２００４’、２００４と共に光リレー(optical relay)を形成することにより、接眼レンズユニットを移動させている時もディスプレー上のピントが維持されるようにしても良い。このように、光リレーが使用される場合にはディスプレーの動きが不要となる。
【００８７】
使用中は、両眼型装置を装着して内部のディスプレーを見ることができ、かつ接眼レンズユニット間の距離を調整することができて、その際同時に手動でピント合わせをする必要がない。ピント合わせは前述した通り自動的に行われるからである。ディスプレーは、ディスプレーから使用者の目へと装置内部で光を方向付けるおよび／または反射させるビーム・スプリッター、プリズムおよび／または鏡を介してビデオまたは画像を左右の目に届けており、使用者は単一のディスプレーを両眼で見ることになる。
【００８８】
装置にCCDのような撮像手段を備え、ディスプレーと接続してそこに画像および／またはビデオを供給することも可能である。また装置にデジタルカメラ(electronic camera)のような記録手段(capture means)を備え、一般には、使用者が見るビュー（映像）を阻害しないようにディスプレーからの光の一部を反射させる追加のビーム・スプリッター、プリズム、および／または鏡を用いて、画像および／またはビデオを記録することも可能である。このように両眼型装置は、眼鏡のように装用してビデオカメラのように使用できるため、使用者は目に入ってくるビュー（映像）を記録することができる。
【００８９】
更なる実施形態では、三次元の画像が生成されるようにディスプレーの適切なビュー（映像）が左右の目に届けられるため、使用者には三次元の画像またはビデオが見える。この実施形態の装置はまた、立体的に見えるように画像および／またはビデオを記録し、そこから三次元のビュー（映像）を作り出せるように使用することもできる。
【００９０】
眼間距離調整可能な両眼型装置にはディスプレーを備えても良いし、あるいは備えなくても、使用者がカメラのような記録手段を有する接眼レンズユニットの通常の視覚部を通して対象物を見て、見えた物体の画像および／またはビデオを記録するために使用することが可能で、その場合は眼間距離の調整を行っても記録手段の向きおよび／またはピントを使用者が調整しなくても良いことは理解されるだろう。
【００９１】
当業者であれば、装置の全体的な機能に影響を与えることなく装置に加えられる、更なる追加改造も本発明に含まれ得ることが分かるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】ひとつの従来技術による両眼型装置のコンポーネントの概略図である。
【図２ａ】本発明の第１の実施形態に拠る両眼型装置のコンポーネントの概略図である。
【図２ｂ】本発明の第１の実施形態に拠る両眼型装置のコンポーネントの概略図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に拠る両眼型装置のコンポーネントの概略図である。
【図４ａ】図２ａ、図２ｂの実施形態に拠る両眼型装置の部分的な概略図である。
【図４ｂ】図２ａ、図２ｂの実施形態に拠る両眼型装置の部分的な概略図である。
【図５ａ】本発明の第３の実施形態に拠る両眼型装置の部分的な概略図である。
【図５ｂ】本発明の第３の実施形態に拠る両眼型装置の部分的な概略図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に拠る両眼型装置の部分的な概略図である。
【図７ａ】５番目の発明に拠る両眼型装置の概略図であって、側面視図である。
【図７ｂ】５番目の発明に拠る両眼型装置の概略図であって、平面視図である。
【図８】上記による発明の第６の実施形態を示す概略図である。
【図９】上記による発明の第７の実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９３】
２        右側ディスプレー画面
２’      左側ディスプレー画面
４        レンズ
４’      レンズ
６        使用者の右の目
６’      使用者の左の目
８        鼻
１６      光
１６’    光
１０２    単一のディスプレー
１０４    レンズ
１０４’  レンズ
１１０    ビーム・スプリッター
１１２    鏡
１１４    鏡
１１４’  鏡
１１６    右側の経路
１１６’  左側の経路
１０６    使用者の右の目
１０６’  使用者の左の目
３０２    単一のディスプレー
４０２    ディスプレー
４２２    接眼レンズユニット
４２２’  接眼レンズユニット
４２６    ディスプレーから使用者までの光の経路長
４２６’  ディスプレーから使用者までの光の経路長
５２４    鼻当て部
１０２６  追加のレンズ
２０２８  片方の光ユニット
２０３０  可動ユニット
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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