(57)【要約】【課題】実視野の透過像と虚像との両方の像を良好に観察でき、かつ把持しやすい携帯情報端端末を提供すること。【解決手段】電子情報表示部１０１及び半透過光学素子１０２を所定の間隔で対面する位置に移動させて該電子情報表示部１０１からの光を使用者ＯＢＳ側に反射させるとともに、該使用者ＯＢＳの視線方向の実視野からの光を透過させて電子情報表示部１０１に表示された情報を実視野に虚像ＶＩとして重畳的に表示して観察する第１の使用態様、並びに、電子情報表示部１０１を使用者ＯＢＳから観察可能な位置に移動させて電子情報表示部１０１に表示された情報を直接観察する第２の使用態様が選択的に切り替え可能とされ、少なくとも第１の使用態様では、箱状の本体部１１０が電子情報表示部１０１を囲繞している。【選択図】        図２
2006145628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の情報を表示する電子情報表示部と、
前記電子情報表示部に表示された情報を実視野に虚像として重畳的に表示する半透過光学素子と、
前記電子情報表示部及び前記半透過光学素子が移動可能に取付けられる箱状の本体部とを備え、
前記電子情報表示部及び前記半透過光学素子を所定の間隔で対面する位置に移動させて該電子情報表示部からの光を使用者側に反射させるとともに、該使用者の視線方向の実視野からの光を透過させて前記電子情報表示部に表示された情報を実視野に虚像として重畳的に表示して観察する第１の使用態様、並びに、前記電子情報表示部を使用者から観察可能な位置に移動させて前記電子情報表示部に表示された情報を直接観察する第２の使用態様が選択的に切り替え可能とされ、
少なくとも前記第１の使用態様では、前記箱状の本体部が前記電子情報表示部を囲繞していることを特徴とする携帯情報端末。
【請求項２】
前記半透過光学素子は、光を透過する面にわたって略均一な厚さを有していることを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
【請求項３】
前記電子情報表示部と前記半透過光学素子とは、相互に連動して移動することを特徴とする請求項１または２に記載の携帯情報端末。
【請求項４】
さらに実視野の像を撮像する撮像部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の携帯情報端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯情報端末、特にシースルービュアーやデジタル・カメラの機能を有する携帯情報端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、一人の人間が複数のコンピュータを使用するネットワーク社会、いわゆるユビキタス・ネットワーク社会が提唱されている。ユビキタス・ネットワーク社会では、インターネット等の情報ネットワークに、いつでも、どこからでもアクセスできる環境が実現できる。このようなアクセスに使う情報端末は、パソコンに限られず、例えば携帯電話等も用いることができる。
【０００３】
また、携帯電話も通話とディスプレイ認識とを同時に行なえる表示機能付き携帯情報装置としての構成が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に開示されている構成では、小型のディスプレイをホログラム素子により遠方に拡大投影する。これにより、例えば通話をしながら虚像である表示画像情報を見ることができる。さらに、ホログラム素子を介して遠方の物体の透過像を同時に観察できる。この表示機能付き携帯情報装置は、実視野の像に重畳させてデジタル情報を表示する、いわゆるシースルービュアー（ｓｅｅ−ｔｈｒｏｕｇｈ  ｖｉｅｗｅｒ）として用いることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０８９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この場合、ディスプレイの画像をホログラム素子を介して虚像として実視界中に拡大表示して観察する時の観察像と、ディスプレイの画像を直接観察する時の観察像との両方の像を、像ボケや歪曲が生じることがなく、光学的に良好な状態で観察することができないという問題がある。また、携帯性向上の為に小型化された携帯情報端末では、ディスプレイやホログラム素子の配置の影響を受けて、該携帯情報端末を確実に把持することが出来ない場合があり、表示像観察時に、手ぶれ等の影響を受けて確実に観察することが出来ないという問題がある。更に、携帯情報端末は、表示情報の種類により、使用態様が変更可能とされることが好ましい。ここで、「使用態様の変更」とは、例えば、携帯情報端末をシースルービュアーとして用いている状態からディスプレイを直接観察する状態への変更等をいう。このため、使用者が携帯情報端末の使用態様を変更するとき、あらためて把持し直すことなく、そのままの状態で使用できることが望ましい。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ディスプレイの直接像と虚像との両方の像を良好に観察でき、かつ把持しやすい携帯情報端端末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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、所定の情報を表示する電子情報表示部と、電子情報表示部に表示された情報を実視野に虚像として重畳的に表示する半透過光学素子と、電子情報表示部及び半透過光学素子が移動可能に取付けられる箱状の本体部とを備え、電子情報表示部及び半透過光学素子を所定の間隔で対面する位置に移動させて該電子情報表示部からの光を使用者側に反射させるとともに、該使用者の視線方向の実視野からの光を透過させて電子情報表示部に表示された情報を実視野に虚像として重畳的に表示して観察する第１の使用態様、並びに、電子情報表示部を使用者から観察可能な位置に移動させて電子情報表示部に表示された情報を直接観察する第２の使用態様が選択的に切り替え可能とされ、少なくとも第１の使用態様では、箱状の本体部が電子情報表示部を囲繞していることを特徴とする携帯情報端末を提供できる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、半透過光学素子は、光を透過する面にわたって略均一な厚さを有していることが望ましい。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、電子情報表示部と半透過光学素子とは、相互に連動して移動することが望ましい。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、さらに実視野の像を撮像する撮像部を有することが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、半透過光学素子は、電子情報表示部に表示された情報を虚像として実視野に重畳的に表示する。使用者は、第１の使用態様のとき、半透過光学素子により形成される虚像と、半透過光学素子を透過する使用者の視線方向の実視野からの光との両方の像を観察する。また、使用者は、第２の使用態様のとき、電子情報表示部に表示された情報を直接観察する。このように、本携帯情報端末は、第１の使用態様と第２の使用態様とを切り替え可能である。そして、第１の使用態様と第２の使用態様とにおいて、半透過光学素子と電子情報表示部とは、それぞれ移動して異なる配置となる。第１の使用態様では、半透過光学素子は、電子情報表示部からの光を使用者側へ反射させるように電子情報表示部に所定の間隔に対面して配置される。これにより、例えば、第１の使用態様のとき、半透過光学素子により形成される虚像と、半透過光学素子を透過する実視野のからの光との両方の像を光学的に良好に形成できる。ここで、使用者が携帯情報端末の使用態様を変更したとき、半透過光学素子と電子情報表示部が移動する。そして、箱状の本体部は、電子情報表示部を囲繞している。このため、使用者は、携帯情報端末を、あらためて把持し直すことなく、そのままの状態で使用できる。この結果、ディスプレイの直接像と虚像との両方の像を良好に観察でき、かつ把持しやすい携帯情報端端末を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る携帯情報端末の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により、この発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係る携帯情報端末１００の斜視構成を示す。携帯情報端末１００は、電子情報表示部１０１と、半透過光学素子１０２とを有している。電子情報表示部１０１は、本体部１１０内に配置されている。本体部１１０は、電子情報表示部１０１を収納する筐体である。電子情報表示部１０１として、液晶表示パネルや有機ＥＬパネルを用いることができる。また、半透過光学素子１０２は、ホログラム素子、ハーフミラーを用いることができる。半透過光学素子１０２としてハーフミラーを用いるときは、反射面を自由曲面で形成することが望ましい。反射面を自由曲面とすることで、良好な光学性能を得ることができる。後述するように、携帯情報端末１００は、第１の使用態様と、第２の使用態様とを選択的に切り替え可能に構成されている。第１の使用態様と第２の使用態様とを切り替えたとき、電子情報表示部１０１と半透過光学素子１０２とは、それぞれ後述する位置へ移動する。
【００１４】
第１の使用態様とは、電子情報表示部１０１に表示された情報を虚像として実視野に重畳的に観察する状態をいう。第１の使用態様では、使用者ＯＢＳは、実視野の物体ＯＢＪの透過像と、電子情報表示部１０１に表示された情報の虚像とを重畳的に同時に観察できる。このように、第１の使用態様では、携帯情報端末１００は、シースルービュアーとして用いられる。
【００１５】
また、第２の使用態様とは、電子情報表示部１０１に表示された情報を直接観察する状態をいう。第２の使用態様では、使用者ＯＢＳは、電子情報表示部１０１に表示されている情報を半透過光学素子１０２を介して透過像を直接観察してもよく、電子情報表示部１０１に表示されている情報を直接観察してもよい。
【００１６】
図２は、使用者ＯＢＳが携帯情報端末１００を第１の使用態様、即ちシースルービュアーとして使用するときの概略構成を示す。第１の使用態様のとき、半透過光学素子１０２は、電子情報表示部１０１からの光を所定方向、即ち使用者ＯＢＳの方向へ反射するように電子情報表示部１０１に対面して配置される。電子情報表示部１０１は、軸１０４ａを中心として、矢印Ｙａで示す方向へ移動できる。半透過光学素子１０２は、軸１０４ｂを中心として、矢印Ｙｂで示す方向へ移動できる。使用者ＯＢＳは、携帯情報端末１００をシースルービュアーとして用いるとき、半透過光学素子１０２を本体部１１０から引き上げるように開く。そして、半透過光学素子１０２は、図２で示す位置で停止するように構成されている。半透過光学素子１０２の移動に応じて、電子情報表示部１０１も移動する。そして、電子情報表示部１０１は、図２に示す位置で停止する。駆動部１０３は、半透過光学素子１０２の移動に相互に連動して電子情報表示１０１を移動させる。なお、半透過光学素子１０２と電子情報表示部１０１とを個別に移動できるように構成してもよい。また、半透過光学素子１０２及び電子情報表示部１０１の少なくとも一方をバネ等の付勢手段により自動的に所定の位置に移動するように構成してもよい。
【００１７】
電子情報表示部１０１は、例えば、観察している実視野の物体ＯＢＪに関する情報を表示する。これにより、使用者ＯＢＳは、物体ＯＢＪに重畳して関連する情報を虚像として認識できる。
【００１８】
使用者ＯＢＳは、半透過光学素子１０２による実視野の物体ＯＢＪの透過像を観察する。同時に、使用者ＯＢＳは、電子情報表示部１０１に表示された情報の虚像ＶＩを重畳的に観察する。ここで、電子情報表示部１０１、半透過光学素子１０２及び虚像ＶＩの像面とは、シャインプルーフの条件を満足するように配置されている。具体的には、電子情報表示部１０１の表示面を延長した直線ＰＬａと、半透過光学素子１０２の両端部を結んだ直線ＰＬｂとは、紙面内において点Ｓで角度θをなして交わる。また、虚像ＶＩが形成されている虚像面の延長線も点Ｓで交わる。これにより、シャインプルーフの条件を満足する構成となる。この結果、使用者ＯＢＳは、ピントの合った虚像ＶＩを観察できる。また、電子情報表示部１０１と半透過光学素子１０２とが、相互に移動する。これにより、虚像ＶＩは、観察者ＯＢＳからの光軸ＡＸに略垂直な面内に形成される。この結果、像面湾曲が低減された光学的に良好な虚像ＶＩを観察できる。
【００１９】
直線ＰＬａと直線ＰＬｂとがなす角度θは、以下の条件（１）を満足することが望ましい。
０°＜θ＜４５°  ・・・（１）
条件（１）を満足することで、半透過光学素子１０２を反射して形成される虚像ＶＩを光学的に良好に観察できる。
【００２０】
図３は、使用者ＯＢＳが右手ＲＨで携帯情報端末１００を把持している状態を示す。使用者ＯＢＳは、携帯情報端末１００の本体部１１０を把持する。箱状の本体部１１０が電子情報表示部１０１を囲繞している。換言すると、本体部１１０は、電子情報表示部１０１が移動する範囲よりも大きい筐体である。このため、使用者ＯＢＳは、第１の使用態様と、後述する第２の仕様態様とを切り替えたとき、携帯情報端末１００を、あらためて把持し直すことなく、そのままの状態で使用できる。
【００２１】
図４は、使用者ＯＢＳが携帯情報端末１００を第２の使用態様、即ち電子情報表示部１０１に表示された情報を実像として観察するときの概略構成を示す。第２の使用態様のとき、使用者ＯＢＳは、半透過光学素子１０２を本体部１１０に当接するように閉じる。半透過光学素子１０２の移動に連動して電子情報表示部１０１も図４で示す位置へ移動する。
【００２２】
使用者ＯＢＳは、半透過光学素子１０２を透過して、電子情報表示部１０１に表示されている情報の透過像を実視野で観察する。半透過光学素子１０２は、光を透過する面にわたって略均一な厚さを有している。これにより、不均一な厚さによるレンズ作用を低減できる。この結果、良好な透過像を観察できる。
【実施例２】
【００２３】
図５は、本発明の実施例２に係る携帯情報端末２００を使用している状態を示す。携帯情報端末２００は、撮像部２０４を備えている。撮像部２０４は、例えば、小型カメラを用いることができる。撮像部２０４は、実視野の物体ＯＢＪの像を撮像する。これにより、携帯情報端末２００は、デジタル・カメラとして用いることができる。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２４】
携帯情報端末１００は、第１の使用態様と、第２の使用態様を選択的に切り替え可能に構成されている。第１の使用態様とは、電子情報表示部１０１に表示された情報を虚像として実視野に重畳的に観察する状態をいう。電子情報表示部１０１は、後述する被写体撮影情報又は画枠を表示する。第１の使用態様では、使用者ＯＢＳは、実視野の物体ＯＢＪの透過像と、電子情報表示部１０１に表示された被写体撮影情報又は画枠の虚像とを重畳的に同時に観察できる。このように、第１の使用態様では、携帯情報端末２００は、デジタル・カメラとして用いられる。
【００２５】
また、第２の使用態様とは、上記実施例１と同様に、電子情報表示部１０１に表示された情報を直接観察する状態をいう。第２の使用態様では、使用者ＯＢＳは、電子情報表示部１０１に表示されている情報を半透過光学素子１０２を通して透過像として直接観察できる。このように、第２の使用態様では、携帯情報端末２００は、半透過光学素子２０２を介して電子情報表示部１０１を直視する装置として用いられる。例えば、使用者ＯＢＳは、撮影した被写体の再生画像を第２の使用態様で観察できる。そして、使用者ＯＢＳが、第１の使用態様と第２の使用態様とを切り替えたとき、電子情報表示部１０１と半透過光学素子２０２とが、それぞれ後述する位置へ移動する。
【００２６】
図６−１は、第１の使用態様における斜視構成を示す。図６−２は、第２の使用態様における斜視構成を示す。電子情報表示部１０１は、本体部２１０内に配置されている。本体部２１０は、電子情報表示部１０１を収納する筐体である。上記実施例１では、本体部１１０は直方体形状を有している。これに対して、本実施例では、本体部２１０は、略たまご状の形状の一部を平面で切り取った形状を有している。
【００２７】
図７は、使用者ＯＢＳが携帯情報端末２００を第１の使用態様、即ちデジタル・カメラとして使用するときの概略構成を示す。撮像部２０４で撮像された画像は、カメラ制御部２０５へ送られる。カメラ制御部２０５は、不図示の、固体撮像素子、演算処理部、記憶部等を含む。第１の使用態様のとき、半透過光学素子２０２は、電子情報表示部１０１からの光を所定方向、即ち使用者ＯＢＳの方向へ反射するように電子情報表示部１０１に対面して配置される。電子情報表示部１０１は、軸１０４ａを中心として、矢印Ｙａで示す方向へ移動できる。半透過光学素子２０２は、軸１０４ｂを中心として、矢印Ｙｂで示す方向へ移動できる。使用者ＯＢＳは、携帯情報端末２００をデジタル・カメラとして用いるとき、半透過光学素子２０２を本体部１１０から引き上げるように開く。
【００２８】
そして、半透過光学素子２０２は、図７で示す位置で停止するように構成されている。半透過光学素子１０２の移動に応じて、電子情報表示部１０１も移動する。そして、電子情報表示部１０１は、図７に示す位置で停止する。駆動部１０３は、半透過光学素子２０２の移動に相互に連動して電子情報表示１０１を移動させる。なお、半透過光学素子２０２と電子情報表示部１０１とを個別に移動できるように構成しても良い。
【００２９】
電子情報表示部１０１は、例えば、被写体撮影情報を表示する。被写体撮影情報は、例えば、フレームの画像情報（画枠）、シャッタ速度、絞り値、フォーカシング情報、手ぶれの警告等の撮影に関する各種の文字情報、アイコン情報である。これにより、使用者ＯＢＳは、物体ＯＢＪに重畳して、被写体撮影情報を虚像ＶＩとして認識できる。
【００３０】
使用者ＯＢＳは、半透過光学素子２０２による実視野の物体ＯＢＪを直接観察する。同時に、使用者ＯＢＳは、電子情報表示部１０１に表示された被写体撮影情報の虚像ＶＩを重畳的に観察する。ここで、電子情報表示部１０１、半透過光学素子２０２及び虚像ＶＩの表示面とは、実施例１と同様に、シャインプルーフの条件を満足するように配置されている。この結果、使用者ＯＢＳは、ピントの合った虚像ＶＩを観察できる。
【００３１】
また、直線ＰＬａと直線ＰＬｂとがなす角度θは、実施例１と同様に、上述の条件（１）を満足することが望ましい。条件（１）を満足することで、半透過光学素子２０２を反射して形成される虚像ＶＩを光学的に良好に観察できる。
【００３２】
図８は、使用者ＯＢＳが右手ＲＨで携帯情報端末２００を把持している状態を示す。使用者ＯＢＳは、携帯情報端末２００の本体部２１０を把持する。少なくとも第１の使用態様では、本体部２１０が電子情報表示部１０１を囲繞している。換言すると、本体部２１０は、電子情報表示部１０１が移動する範囲よりも大きい筐体である。このため、使用者ＯＢＳは、第１の使用態様と、後述する第２の仕様態様とを切り替えたとき、携帯情報端末２００を、あらためて把持し直すことなく、そのままの状態で使用できる。
【００３３】
図９は、使用者ＯＢＳが携帯情報端末２００を第２の使用態様、即ち電子情報表示部２０１に表示された、例えば再生画像を実像として観察するときの概略構成を示す。第２の使用態様のとき、使用者ＯＢＳは、半透過光学素子２０２を本体部１１０に当接するように閉じる。半透過光学素子２０２の移動に連動して電子情報表示部１０１も図９で示す位置へ移動する。
【００３４】
使用者ＯＢＳは、半透過光学素子２０２を透過して、電子情報表示部１０１に表示されている情報の透過像を実視野で観察する。半透過光学素子２０２は、光を透過する面にわたって略均一な厚さを有している。これにより、不均一な厚さによるレンズ作用を低減できる。この結果、良好な透過像を観察できる。
【００３５】
なお、本体部の形状は、使用者ＯＢＳが把持しやすい形状でれば、他の形状、例えば円柱形状、半円柱形状等でも良い。また、本発明は、上述のシースルービュアー、デジタル・カメラの用途に限られず、例えば、携帯電話機や、ＤＶＤプレーヤーのようなＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）に適用できる。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形例をとることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明に係る携帯情報端末は、特に、シースルービュアーやデジタル・カメラの機能を有する携帯情報端末に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例１に係る携帯情報端末の斜視構成を示す図である。
【図２】実施例１の第１の使用態様における概略構成を示す図である。
【図３】実施例１の第１の使用態様における把持状態を示す図である。
【図４】実施例１の第２の使用態様における概略構成を示す図である。
【図５】実施例２の第１の使用態様における概略構成を示す図である。
【図６−１】実施例２の第１の使用態様における斜視構成を示す図である。
【図６−２】実施例２の第２の使用態様における斜視構成を示す図である。
【図７】実施例２の第１の使用態様における概略構成を示す他の図である。
【図８】実施例２の第１の使用態様における把持状態を示す図である。
【図９】実施例２の第２の使用態様における概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１００  携帯情報端末
１０１  電子情報表示部
１０２  半透過光学素子
１０３  駆動部
１０４ａ、１０４ｂ  軸
１１０  本体部
２００  携帯情報端末
２０２  半透過光学素子
２０４  撮像部
２０５  カメラ制御部
２１０  本体部
ＰＬａ、ＰＬｂ  直線
ＡＸ  光軸
ＶＩ  虚像
ＲＨ  右手
ＯＢＳ  使用者
ＯＢＪ  物体
θ  角度
【図１】
2006145628.tif 000003
【図２】
2006145628.tif 000004
【図３】
2006145628.tif 000005
【図４】
2006145628.tif 000006
【図５】
2006145628.tif 000007
【図６−１】
2006145628.tif 000008
【図６−２】
2006145628.tif 000009
【図７】
2006145628.tif 000010
【図８】
2006145628.tif 000011
【図９】
2006145628.tif 000012