(57)【要約】【課題】小型のディスプレイにおいても、臨場感のある画像鑑賞を可能にする画像鑑賞眼鏡装置を提供する。【解決手段】画像を鑑賞する眼鏡装置に用いるレンズの光軸をオフセット（ｂ）することにより、目には物体１１が実線で示すように右方向にあるはずが破線で示すように正面１１ａにあるように見える。この性質を両目に用いた状態が（ｄ）である。通常メガネでは、凸レンズ１２は（ｃ）のように使用されるが、凸レンズ１３を（ｄ）のように用いることにより実際より遠方に物体１１ｂが存在するように見える。このように、物体を見込む角度を小さくして距離感を遠方にずらすようにすることで、小型のディスプレイにおいても、臨場感のある画像鑑賞を可能にする【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置の画像表示面が表示する表示画像を視認するための鑑賞位置の前面側から、所定間隔離間した位置に、前記画像表示面が位置し、かつ前記画像表示面が前記鑑賞位置に位置する鑑賞者の視野を大きく遮るように前記画像表示装置を設置して、前記画像表示面の裏面側から所定間隔離間した焦点位置に前記画像表示面が仮想的に形成されるように、前記鑑賞位置に位置する鑑賞者が装着する画像鑑賞眼鏡装置であって、
前記鑑賞位置の前面側から前記画像表示面の裏面側にある前記焦点位置に至る焦点距離を有する、左右一対の光学レンズを有することを特徴とする画像鑑賞眼鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
画像を鑑賞するための眼鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画角を広げた大画面映像に引き込まれる心理効果は広視野効果と呼ばれ、画角が２０度以上で効果が現れ始め、６０度から１００度にかけてこの効果が増大することが知られている。広視野映像を得るには、画面を近くから見ればよいが、近づき過ぎるとディスプレイの走査線や画素構造が邪魔になってくる。ディスプレイの最適視距離は、走査線が目立たない距離であり、ＮＴＳＣ方式は表示画面の縦の長さの６倍、ＨＤＴＶ方式は３倍程度とされている。このとき水平画角は前者が約１０度、後者が約３０度である。
【０００３】
大画面スクリーンの臨場感を手軽に味わえるシステムとして、頭や顔に装着して使用するヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤと記す）がある。ＨＭＤは、微小な表示装置を目の近傍に配置し、レンズを通して見えるようにしたメガネタイプの画像表示システムである。ＨＭＤは没入感や臨場感が得られるが、表示デバイスの高解像度化が難しいためリアリティが低い、表示回路が組み込まれるため軽量化が難しい、コストが高いといった課題がある。
【０００４】
近年ディスプレイの高解像度化が進んでいるが、小さなディスプレイを至近距離で見る場合、画角的には広視野効果を満足するはずだが臨場感は得られない。それは人が小さなものを近くで見ていると感じるからである。遠近感は両目の見込む角度によって決定される。従って、ディスプレイと目との間に光学系を組み込み、両目での見込む角度を小さくすれば改善できることが考えられる。
目と画像との間にプリズムを配置し、光を内側に屈折させることで見込む角度を変化させて臨場感を得る提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１４９１５号公報（第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プリズムを用いると色収差や非点収差などの影響で画像が着色する、画象が流れるように見えるといった問題があった。
さらに、レンズと組合わせると歪曲収差が発生しやすく、プリズムのくさびの頂角を小さくすれば諸収差は小さくなるものの屈折の角度も小さくなってしまい、品質の良好な画像と十分な遠近効果とを両立させることは難しいという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、画像を鑑賞する眼鏡装置に用いるレンズの光軸をオフセットすることにより、物体を見込む角度を小さくして距離感を遠方にずらすようにすることで、小型のディスプレイにおいても、臨場感のある画像鑑賞を可能にする画像鑑賞眼鏡装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下に記載の手段よりなる。
すなわち、
画像表示装置の画像表示面が表示する表示画像を視認するための鑑賞位置の前面側から、所定間隔離間した位置に、前記画像表示面が位置し、かつ前記画像表示面が前記鑑賞位置に位置する鑑賞者の視野を大きく遮るように前記画像表示装置を設置して、前記画像表示面の裏面側から所定間隔離間した焦点位置に前記画像表示面が仮想的に形成されるように、前記鑑賞位置に位置する鑑賞者が装着する画像鑑賞眼鏡装置であって、
前記鑑賞位置の前面側から前記画像表示面の裏面側にある前記焦点位置に至る焦点距離を有する、左右一対の光学レンズを有することを特徴とする画像鑑賞眼鏡装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像鑑賞眼鏡装置の発明の実施の形態につき、好ましい実施例により説明する。
図１は、物体を見込む光軸をオフセットすることにより、物体を見込む角度を小さくして距離感を遠方にずらすようにする概念を説明した物である。実際の画像表示装置２０が目１０からｘの位置にあるとき、目の画像表示装置２０を見る角度はαである。これを左右一対の光学レンズ１３，１４により角度θオフセットして、目の仮想画像表示装置２０ａを見る角度をα＋θとすることで、仮想的に見た画像表示装置２０ａの位置が実際の目１０と実際の画像表示装置２０との距離のｔａｎ（α＋θ）／ｔａｎα倍の位置になる。
【００１０】
図２は、第１の実施例に適用されるレンズの効果を示したものである。同図は頭上から見た状態を示しており、（ａ）は通常の凸レンズ１２の使い方であり、目１０を光軸上に位置させた場合である。（ｂ）は（ａ）の目１０の位置を左にずらした状態であり、目には物体１１が実線で示すように右方向にあるはずが破線で示すように正面１１ａにあるように見える。この性質を両目に用いた状態が（ｄ）である。通常メガネでは、凸レンズ１２は（ｃ）のように使用されるが、凸レンズ１３を（ｄ）のように用いることにより実際より遠方に物体１１ｂが存在するように見える。
【００１１】
次に、図３を用いて第２の実施例を説明する。上述の効果を大きくするには、焦点距離の短いレンズを用いればよいが、そうすると非常に近い位置にしか焦点が合わなくなる。これを改善するため同図（ａ）に示すように凸レンズ１３の直後に凹レンズ１４を配置する。（ｂ）のように凸レンズ１３の直前に凹レンズ１４を配置してもよい。このようにすることで遠視の人でなくても遠方に焦点が合うようになり、適度に離れた物体を見ることができるようになる。
【００１２】
また図４に示すように、凹レンズ１５の場合も光軸を凸レンズとは逆に外側にシフトさせると見かけの像は、破線１１ｃで示すように外側に移動して見える。凹レンズの場合は、近視の人以外は焦点を合わせることができないので、凸レンズの追加が必要である。
このように、どちらのレンズでもオフセットすることにより、見かけの像を外側に移動することができる。また、上述のように凸レンズまたは凹レンズのどちらか一方だけでは正常の視力の人には画像鑑賞用には適さない場合や、効果を大きくしたい場合凸レンズと凹レンズとを組合わせることにより最適な画像鑑賞眼鏡が構成できることがわかる。さらに、各レンズを効果が大きくなる方向にオフセットして組み合わせることにより、効果が加算されるので度の小さなレンズで構成することが可能となる。
【００１３】
次に、図５を用いて第３の実施例について説明する。上述の実施例１，２では、レンズにより見える像の位置を光軸の外側にシフトさせて遠近感を変化させているが、物体の中心付近と外側とで見込む角度が変化するため、例えば平面が平らに見えなくなる。凸レンズでは物体の中心付近が手前に突出しているような彎曲があるように見える場合がある。このような歪曲収差を改善するためには、通常非球面レンズが用いられる。しかし、非球面レンズは製作が難しく、コストアップにつながってしまう。そこで、同図（ａ）のように、凸レンズ１３ａでは内側を顔から離れる方向にアオることでずれを修正する構成とした。さらに、（ｂ）に示すように凹レンズ１４を組合わせることにより、焦点を合わせる構成とした。
また、凹レンズで、外側を顔から離れる方向にアオることでずれを修正する構成としてもよい。このように構成することで、球面レンズでも歪曲収差を改善して、良好な像を得ることができる。
【００１４】
次に、図６を用いて第４の実施例について説明する。この実施例は、顔１７側面から見た状態を示しており、画像鑑賞眼鏡装置１５にヘッドホン１６を一体として構成することにより、臨場感の優れた本格的パーソナルシアターシステムを構築したものである。画像鑑賞眼鏡装置１５を使用した場合、遠近感が肉眼の場合と異なるため装置を装着したままでの歩行や他の作業を行う場合に不都合が生じることがある。そこで、この実施例では、画像鑑賞眼鏡装置１５をいちいち取り外さなくても、上方に移動可能で途中の位置固定可能なヒンジ１８を設けることにより、快適に使用できる構成とした。
また、このようにすることで、目に近い位置では画像鑑賞眼鏡装置１５はほぼ平行に移動するため、少し上方あるいは下方にずらした位置でディスプレイ１９を見ることができるので、上体を倒した姿勢あるいはうつ伏せの姿勢でも画像を楽しむことができる。
【００１５】
各実施例で用いたレンズは一般に低コストで流通している眼鏡用の球面レンズであるが、もちろん非球面レンズを用い最適化してもよい。
また、３枚以上のレンズを組合わせた構成としてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、画像を鑑賞する眼鏡装置に用いるレンズの光軸をオフセットすることにより、物体を見込む角度を小さくして距離感を遠方にずらすようにすることで、小型のディスプレイにおいても、臨場感のある画像鑑賞を可能にすることができる。
また、画像鑑賞眼鏡装置に画像表示デバイスや画像表示デバイスの駆動回路を組み込む必要がないので、軽量化が容易であり、ローコストの画像鑑賞眼鏡装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】物体を見込む角度を小さくして距離感を遠方にずらすようにする概念を説明した図である。
【図２】第１の実施例に適用されるレンズの効果を示した図である。
【図３】第２の実施例に適用されるレンズの構成を示した図である。
【図４】凹レンズを用いた場合の効果を示した図である。
【図５】第３の実施例に適用されるレンズの構成を示した図である。
【図６】第４の実施例に適用される、画像鑑賞眼鏡装置にヘッドホンを一体とした構成を示した図である。
【符号の説明】
１０…目
１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ…物体
１２，１３，１３ａ…凸レンズ
１４，１５…凹レンズ
１５…画像鑑賞眼鏡装置
１６…ヘッドホン
１７…顔
１８…ヒンジ
１９…ディスプレイ
２０…画像表示装置
２０ａ…仮想画像表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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