(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察対象の変位量を検出する観察対象変位量検出手段と、
前記観察対象を観察する観察者の変位量を検出する観察者変位量検出手段と、
前記観察者と前記観察対象との間の光学経路の前記観察者近傍に介挿され且つ前記観察者の変動と連動して変動する光学経路調整手段と、
前記観察対象変位量検出手段の検出信号から、予め設定した所定の周波数帯域の成分を抽出する観察対象用フィルタ処理手段と、
前記観察者変位量検出手段の検出信号から、前記周波数帯域の成分を抽出する観察者用フィルタ処理手段と、を備え、
当該光学経路調整手段は、前記観察対象変位量検出手段の検出信号及び前記観察者変位量検出手段の検出信号に基づいて、前記観察対象と前記観察者との相対位置の変位に伴う、前記観察者から見た前記観察対象の観察ぶれを抑制する方向に前記光学経路を調整し、 
前記光学経路調整手段は、前記観察対象用フィルタ処理手段及び前記観察者用フィルタ処理手段でのフィルタ処理後の各検出信号に基づいて前記光学経路の調整を行うことを特徴とする光学補正装置。
【請求項２】
前記周波数帯域の下限周波数は、前記観測ぶれが生じないと予測される周波数相当の値
に設定されることを特徴とする請求項１記載の光学補正装置。
【請求項３】
前記周波数帯域の上限周波数は、前記光学経路調整手段による光学経路の調整が追従可
能な周波数相当の値に設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光学補正
装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れかに記載の光学補正装置を備える眼鏡型表示装置。
【請求項５】
前記観察者変位量検出手段及び前記光学経路調整手段は、前記眼鏡型表示装置の本体内に格納されていることを特徴とする請求項４に記載の光学補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、列車等、振動の激しい環境において雑誌等を読む際に、ぶれが生じることなく、良好に文字等を認識することの可能な光学補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯型の表示装置等の観察対象を、振動の激しい環境で使用する際に、その表示内容が、観察者にぶれて見える観察ぶれを抑制する方法として数々の方法が提案されている。
例えば、携帯型表示装置の変位量と、この携帯型表示装置を観察している観察者の頭部の変位量とに基づいて、携帯型表示装置と観察者との相対位置が変化しないように、携帯型表示装置での映像の表示位置を補正することで、観察者の観察ぶれを抑制するようにした方法（例えば、特許文献１参照）や、液晶表示器の前に、厚みを変化させることで光路を上下方向にふることの可能なバリアングルプリズムを設け、このバリアングルプリズムによって、液晶表示器の振動に応じて光路を上下方向にふることによって、観察者がバリアングルプリズムを介して見た表示内容が静止して見えるようにした方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【特許文献１】特開平１０−６９２６６号公報
【特許文献２】特開平９−１９０１６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のように、携帯型表示装置においてその映像表示位置を補正するようにした方法では、液晶表示装置等の書き換え可能な表示装置にのみ適用可能であって、書き換え不可能な表示装置への適用は困難であり、電子ペーパに利用されるような表示デバイスであっても、消費電力の点から書き換え頻度が低いため、適用は困難である。
また、上述のように、携帯型表示装置への映像表示位置を補正することで表示内容のぶれを抑制する方法は、観察対象が表示装置である場合には有効であるが、観察対象が新聞や雑誌等の印刷物である場合等には、適用することはできない。
【０００４】
また、上述のように、バリアングルプリズムを用いる方法では、液晶表示器の振動を検出しこれに応じてバリアングルプリズムの厚みの調整を行うようにしているため、観察者が静止した状態であればバリアングルプリズムを調整することにより、観察者はほぼ静止した表示内容を観察することができる。しかしながら、液晶表示器及び観察者が共に振動し、且つその振動状況が異なる場合には、観察者には、液晶表示器の表示内容がぶれて見える可能性がある。
【０００５】
また、このように液晶表示器にバリアングルプリズムを設ける場合、このバリアングルプリズムは、液晶表示器の表示画面全体を覆い得る大きさが必要であって、バリアングルプリズムの厚みを調整するための機構の電力消費量が増加するという問題がある。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、観察者及びその観察対象が共に動いており、且つその運動状態が異なる場合であっても、観察者が観察対象を、ぶれが生じることなく安定して観察することの可能な光学補正装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決するために、本発明の光学補正装置は、観察対象の変位量を検出する観察対象変位量検出手段と、前記観察対象を観察する観察者の変位量を検出する観察者変位量検出手段と、前記観察者と前記観察対象との間の光学経路の前記観察者近傍に介挿され且つ前記観察者の変動と連動して変動する光学経路調整手段と、を備え、当該光学経路調整手段は、前記観察対象変位量検出手段の検出信号及び前記観察者変位量検出手段の検出信号に基づいて、前記観察対象と前記観察者との相対位置の変位に伴う、前記観察者から見た前記観察対象の観察ぶれを抑制する方向に前記光学経路を調整することを特徴としている。
【０００７】
上記構成によれば、観察対象変位量検出手段で検出した観察対象の変位量と、観察者変位量検出手段で検出した前記観察対象を観察する観察者の変位量とに基づいて、光学経路調整手段で光学経路を調整することで、観察者から見た観察対象の観察ぶれを抑制するようにしたから、観察者及び観察対象の運動状態が異なる場合であっても、観察者は観察対象を観察ぶれが生じることなく観察することができる。また、光学経路調整手段は、観察者近傍に設けられるから、前記光学経路を調整するための機構を比較的小さな規模で実現することができる。
【０００８】
また、上記した光学補正装置において、前記光学経路調整手段は、光路角度を変更可能な光路角度変更手段と、前記観察対象変位量検出手段の検出信号及び前記観察者変位量検出手段の検出信号に基づいて前記光路角度の変更量を算出する変更量算出手段と、当該変更量算出手段で算出した変更量に応じて前記光路角度変更手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
上記構成によれば、観察対象変位量検出手段の検出信号及び観察者変位量検出手段の検出信号に基づいて光学経路の光路角度の変更量を変更量算出手段で算出し、算出した変更量相当だけ光路角度を変更するように光路角度変更手段を制御して光学経路の光路角度を変更するようにしたから、観察対象と観察者との変位量から予測される観察ぶれの発生状況に応じて、光路角度を的確に調整することができ、観察ぶれを的確に抑制することができる。
【００１０】
また、上記した光学補正装置において、前記観察対象と前記観察者との間の距離を測定する距離測定手段を備え、前記変更量算出手段は、前記観察対象変位量検出手段の検出信号及び前記観察者変位量検出手段の検出信号と前記距離測定手段で測定した距離測定値とに基づいて前記変更量を算出することを特徴としている。
上記構成によれば、距離測定手段で測定した観察対象と観察者との間の距離測定値と、前記観察対象変位量検出手段の検出信号及び前記観察者変位量検出手段の検出信号とに基づいて変更量が算出されるから、観察対象と観察者との間の実際の距離に応じたより的確な変更量を算出することができ、観察ぶれをより的確に抑制することができる。
【００１１】
また、上記した光学補正装置において、前記光路角度変更手段は、その本体の一部の厚みを変化させることの可能なバリアングルプリズムであって、前記制御手段は、前記変更量に応じて前記バリアングルプリズムの厚みを変化させることを特徴としている。
上記構成によれば、バリアングルプリズムにより光路角度を変更するようにしているから、光路角度を容易に変更することができる。
【００１２】
また、上記した光学補正装置において、前記観察対象変位量検出手段の検出信号から、予め設定した所定の周波数帯域の成分を抽出する観察対象用フィルタ処理手段と、前記観察者変位量検出手段の検出信号から、前記周波数帯域の成分を抽出する観察者用フィルタ処理手段と、を備え、前記光学経路調整手段は、前記観察対象用フィルタ処理手段及び前記観察者用フィルタ処理手段でのフィルタ処理後の各検出信号に基づいて前記光学経路の調整を行うことを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、観察対象用フィルタ処理手段及び観察者用フィルタ処理手段によって、観察対象変位量検出手段及び観察者変位量検出手段の検出信号のうち所定の周波数帯域の成分を抽出しこれを用いて光学経路の調整を行うようにしたから、観察ぶれの発生や光学経路の調整による効果を得ることのできない周波数域の成分に基づいて、不要な光学経路の調整が行われることを回避することができる。
【００１４】
また、上記した光学補正装置において、前記周波数帯域の下限周波数は、前記観測ぶれが生じないと予測される周波数相当の値に設定されることを特徴としている。
上記構成によれば、観察対象変位量検出手段の検出信号及び観察者変位量検出手段の検出信号のうち、観測ぶれが生じないと予測される周波数相当の成分は除去するようにしたから、観察ぶれが生じないと予測される検出信号に基づいて不要な光学経路の調整が行われることを回避することができる。
【００１５】
また、上記した光学補正装置において、前記周波数帯域の上限周波数は、前記光学経路調整手段による光学経路の調整が追従可能な周波数相当の値に設定されることを特徴としている。
上記構成によれば、光学経路調整手段による光学経路の調整が追従不可と予測される周波数相当の成分は除去するようにしたから、光学経路の調整を行っても観察ぶれの抑制は不可と予測される検出信号に基づいて不要な光学経路の調整が行われることを回避することができる。
【００１６】
また、上記した光学補正装置において、前記観察者変位量検出手段及び前記光学経路調整手段は、眼鏡型の装置本体内に格納されていることを特徴としている。
上記構成によれば、観察者は、観察対象変位量検出手段を観察対象に設けると共に、眼鏡型の装置本体を装着するだけで、観察ぶれが生じることなく良好に観察対象を観察することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態を示す構成図である。
図１及び図２に示すように、本発明における光学補正装置は、眼鏡型の装置本体１の、左右のレンズに相当する位置に組み込まれ且つ同一に構成されたぶれ補正光学装置２及び３と、観察対象αに取り付けられこの観察対象αのぶれ量つまり変位量を検出する観察対象用のぶれ量検出装置５とから構成され、前記ぶれ量検出装置５は、例えばクリップ等によって、観察対象αに取り付け可能に構成されている。
【００１８】
前記ぶれ補正光学装置２及び３は、図２に示すように、２枚のレンズ１１及び１２と、これらレンズ１１及び１２の間に介挿されたバリアングルプリズム１３と、ぶれ補正光学装置２及び３が組み込まれた位置において、装置本体１を装着した観察者βのぶれ量つまり変位量を検出する観察者用のぶれ量検出装置１５と、を備えている。前記バリアングルプリズム１３は、光学式手ぶれ補正で用いられる公知のバリアングルプリズムであって、２枚のガラスが蛇腹で結合されると共にこの２枚のガラスの間に高屈折率液体が充填され、蛇腹を伸縮させることで２枚のガラスの傾きを可変に構成されている。そして、２枚のガラスの傾きを変化させバリアングルプリズムの傾きを変化させることによって、入射光の光路が変化する。前記バリアングルプリズム１３は、バリアングルプリズム１３を正面から見たときの上下方向であるＸ軸周りの角度及び左右方向であるＹ軸周りの角度を変更可能に構成されている。
【００１９】
また、前記観察対象αのぶれ量及び観察者βのぶれ量を検出するぶれ量検出装置５及び１５は、それぞれ例えばジャイロセンサを含んで構成され、上下方向であるＸ軸周り及びの左右方向であるＹ軸周りのぶれ量を検出可能に構成されている。
図３は、ぶれ補正光学装置２及び３の構成を示すブロック図である。ぶれ補正光学装置２及び３は、同一に構成されているため、ここでは、ぶれ補正光学装置２について説明する。
【００２０】
図３に示すように、ぶれ補正光学装置２は、観察対象αのぶれ量及び観察者βのぶれ量を検出するぶれ量検出装置５及び１５の検出信号を入力し、これらに基づいて観察対象αと観察者βとの相対位置のずれ量を算出し、この相対位置のずれ量から、観察者βが観察対象αを観察したときの観察ぶれを抑制するように、前記バリアングルプリズム１３の角度制御を行う光学補正制御部２１と、この光学補正制御部２１によって制御され、前記バリアングルプリズム１３のＸ軸周りの角度を制御するためＸ軸制御部２２と、Ｙ軸周りの角度を制御するためのＹ軸制御部２３とから構成される。
【００２１】
これらＸ軸制御部２２及びＹ軸制御部２３は、それぞれ圧電アクチュエータとバリアングルプリズム１３の角度がどれだけ変化したかを検出するための可変量モニタとを備え、圧電アクチュエータへの印加電圧を制御することによりバリアングルプリズム１３のＸ軸周り及びＹ軸周りの角度を変更すると共に、バリアングルプリズム１３のＸ軸周り及びＹ軸周りの角度の変化量をモニタする。
【００２２】
前記光学補正制御部２１は、ぶれ量検出装置５及び１５の検出信号を入力し、観察者βが観察対象αを観察したときの観察ぶれを抑制するように、前記バリアングルプリズム１３のＸ軸（上下方向）周り及びＹ軸（左右方向）周りの補正量つまり補正角度を算出する、ＣＰＵ等で構成される光学補正量演算部２１ａと、この光学補正量演算部２１ａで算出したＸ軸周り及びＹ軸周りの補正量と前記Ｘ軸制御部２２、Ｙ軸制御部２３でモニタされるバリアングルプリズム１３のＸ軸周り及びＹ軸周りの角度の変化量に基づいて、前記Ｘ軸制御部２２及びＹ軸制御部２３の圧電アクチュエータへの駆動信号を生成し出力するバリアングルプリズム制御回路２１ｂとを備える。
【００２３】
なお、前記観察対象α用のぶれ量検出装置５の検出信号は、これを無線により装置本体１側に送信し光学補正制御部２１に入力するようにしてもよく、また有線により光学補正制御部２１に入力するようにしてもよい。
図４は、光学補正量演算部２１ａで算出される補正量の算出方法を説明するための模式図である。
【００２４】
図４に示すように、観察者βの眼部位置がＸβ、観察対象αがＸαに位置する初期状態から、観察者βの眼部位置がＸβ′、観察対象αがＸα′に移動すると、バリアングルプリズム１３の角度制御を行わない場合には、観察者βと観察対象αとの変位量が異なることから、初期状態で観察者βが注視していた観察点Ｑ方向を引き続き観察者βが注視した場合、観察者βには光学経路Ｌ１′で映像が届くことから、観察点Ｑとは異なる点の映像が届き、変位後の観察点Ｑ′は、光学経路Ｌ２で観察者βに届くことになり、観察者βは、観察点Ｑ方向を引き続き注視しているにも関わらず、実際に見える映像がずれることになって、観察対象αが揺れて見える観察ぶれが生じることになる。
【００２５】
図４に示すように、初期状態における注視点Ｑ方向を注視している状態で、変位後の注視点Ｑ′の映像を初期状態と同じ位置で観察者βに届けるためには、光学経路Ｌ１′と光学経路Ｌ２とがなす角度θだけ、バリアングルプリズム１３で補正すればよい。
バリアングルプリズム１３で角度θだけ補正すると、図５に示すように、初期状態で観察者βが注視していた注視点Ｑ′の映像は、光学経路Ｌ３に示すように、バリアングルプリズム１３に入るまでは、前記光学経路Ｌ２と同じであるが、バリアングルプリズム１３で角度θだけ補正されて観察者βに届くから、観察者βには、初期状態における注視点Ｑ方向を注視している状態で、引き続き注視点Ｑ′の映像が届くことになって、観察ぶれが生じることはない。
【００２６】
そこで、前記補正角度θを例えば、次の手順で算出する。
観察者βのＸ軸方向の位置をＸβ、観察対象αのＸ軸方向の位置をＸαとすると、観察者βの眼部位置及びバリアングルプリズム１３間の距離Ｌβは、バリアングルプリズム１３及び観察対象α間の距離Ｌαに比較して十分小さいから、Ｘ軸方向の補正角θｘは、次式（１）で算出することができる。なお、この補正角θｘは、バリアングルプリズム１３が初期状態にあるときのＸ軸方向の傾きを基準とし、この基準状態からの角度を表す。
【００２７】
なお、バリアングルプリズム１３及び観察対象α間の距離Ｌαは予め設定しておけばよい。つまり、雑誌や新聞等、或いは、携帯型表示装置を観察する場合等には、通常、観察者と観察対象との間の距離はある程度決まる。したがって、この距離を予め検出しこれを距離Ｌαとして設定したり、或いは、読書をする場合等の目と本との距離として推奨されている距離をＬαとして設定すればよい。或いは、距離Ｌαを入力設定可能に構成し、観察者がその都度入力するようにしてもよく、また、予め距離Ｌαとして複数設定しておき、この中からスイッチ操作等により選択可能に構成してもよい。
【００２８】
このように、距離Ｌαを固定した場合、実際の距離が、設定した距離Ｌαと異なるときには、的確な補正が行われないため多少観察ぶれが生じる可能性があるが、この場合には通常観察者βは、良好な観察を行うことができるように観察対象との位置を調整するから問題はない。
θｘ＝ｔａｎ-1〔（Ｘα−Ｘβ）／Ｌα〕                  ……（１）
ここで、上述のように観察者βの眼部位置及びバリアングルプリズム１３間の距離Ｌβの方が、バリアングルプリズム１３及び観察対象α間の距離Ｌαに比較して十分小さいため、図４に示すように、Ｘ軸方向と垂直なＺ軸方向のぶれは、観察者βの観察ぶれに対してほとんど寄与しないとみなすことができる。したがって、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のぶれのみを補正すればよい。なお、Ｙ軸方向のぶれの補正量もＸ軸方向のぶれの補正量と同様の手順で算出すればよい。
【００２９】
なお、光学補正量演算部２１ａでは、後述のぶれ量検出装置５及び１５を構成するジャイロセンサからの検出信号、つまり、角速度信号を読み込み、これを角度信号に変換し、ジャイロセンサをリセットした状態からの角度の累積値を算出することによりＸ軸周り及びＹ軸周りの現在の傾きを算出し、これに基づいて、観察対象α及び観察者βが静止状態にあるときを基準とした、観察者βの眼部の現在位置や、観察対象αの現在位置を算出する。また、公知の手順でジャイロセンサのリセットを行うと共に角速度の補正等の処理を行う。
【００３０】
また、ぶれ量検出装置５の検出信号は、左右のぶれ補正光学装置２及び３にそれぞれ入力され、以上の処理が、ぶれ補正光学装置３でも同様に行われる。
図６は、ぶれ量検出装置５及び１５の構成を示すブロック図である。これらぶれ量検出装置５及び１５は同一構成を有するので、ここではぶれ量検出装置５について説明する。
ぶれ量検出装置５は、Ｘ軸（上下方向）周りの角速度ωｘを検出するＸ軸ジャイロセンサ３１と、Ｙ軸（左右方向）周りの角速度ωｙを検出するＹ軸ジャイロセンサ３２と、センサ信号変換回路３３とから構成される。センサ信号変換回路３３は、Ｘ軸ジャイロセンサ３１の出力信号のうち予め設定した所定周波数帯域の成分を抽出するバンドパスフィルタ３３ａと、バンドパスフィルタ３３ａの出力を増幅する増幅器３３ｂと、Ｙ軸ジャイロセンサ３２の出力信号のうち予め設定した所定周波数帯域の成分を抽出するバンドパスフィルタ３３ｃと、バンドパスフィルタ３３ｃの出力を増幅する増幅器３３ｄと、これら増幅器３３ｂ及び３３ｄの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ３３ｅとを備えている。
【００３１】
ここで、前記バンドパスフィルタ３３ａ、３３ｃの周波数帯域は次のように設定される。
すなわち、ぶれ量検出装置５及び１５で検出されるぶれ量の周波数が低い場合には、観察対象αと観察者βとは、ほぼ同方向に動いているとみなすことができる。したがって、観察対象αと観察者βとの相対位置のずれ量は略零となり、観察ぶれは生じないと予測されることから、補正を行う必要はない。
【００３２】
一方、ぶれ量検出装置５及び１５で検出されるぶれ量の周波数がある程度高い場合には、バリアングルプリズム１３の補正制御が追従できないため、補正が不可能である。また、仮に補正ができたとしてもこの補正に観察者の目が追従せず、補正を行っても効果を得ることができない可能性がある。
したがって、ぶれ量に基づいて行われる補正は、観察ぶれが生じる可能性は小さいと予測される周波数に相当する低周波数成分と、補正制御が追従不可となるか、補正制御を行ってもその効果を得ることができないと予測される周波数に相当する高周波数成分とを除く特定範囲の周波数のぶれ量について、行う必要がある。つまり、前記バンドパスフィルタ３３ａ、３３ｃは、ぶれ量検出装置５及び１５で検出される各ぶれ量のうち、前記特定範囲の周波数成分を抽出する目的で設けられている。また、ぶれ量検出装置５及び１５の、温度や電源揺らぎ等による低周波ドリフト成分を除去する目的でも設けられている。したがって、バンドパスフィルタ３３ａ、３３ｃの周波数帯域は、観察ぶれが生じることはないと予測される周波数であり、且つ低周波ドリフト成分相当の低周波数から、補正制御が追従不可となるか又はその効果を得ることができないと予測される周波数に相当する高周波数までの周波数帯域に設定される。
【００３３】
なお、ここでは、バンドパスフィルタ３３ａ、３３ｃでフィルタ処理した後、増幅器３３ｂ、３３ｄで増幅するようにした場合について説明したが、Ｘ軸ジャイロセンサ３１、Ｙ軸ジャイロセンサ３２の出力を、増幅器３３ｂ、３３ｄで増幅した後、バンドパスフィルタ３３ａ、３３ｃでフィルタ処理し、その後、これをＡ／Ｄコンバータ３３ｅでデジタル信号に変換するように構成してもよい。
【００３４】
また、図７に示すように、Ｘ軸及びＹ軸のジャイロセンサ３１及び３２に代えて、Ｘ軸方向の加速度を検出する加速度センサ３１ａ及びＹ軸方向の加速度を検出する加速度センサ３２ａを用いても良い。
次に、上記実施の形態の動作を説明する。
まず、観察者βは、眼鏡型の装置本体１を装着する。また、観察対象αとしての雑誌等にぶれ量検出装置５を取り付ける。これによって、装置本体１のぶれ量検出装置１５が観察者βのぶれ量を検出すると共に、ぶれ量検出装置５は、観察対象αのぶれ量を検出する。ぶれ量検出装置５で検出された観察対象αのぶれ量は、無線或いは有線によって、左右のぶれ補正光学装置２及び３にそれぞれ入力される。
【００３５】
ぶれ補正光学装置２及び３では、ぶれ量検出装置５からの検出信号及びそれぞれのぶれ量検出装置１５で検出された観察者βのぶれ量を表す検出信号を入力し、これに基づき補正角を算出しそれぞれのバリアングルプリズム１３を制御する。
例えば、観察者βが電車内におり、電車が停車している状態では、観察者β及び観察対象αが共に静止しているから、この状態では、観察者βの眼部位置及び観察対象αの現在位置は初期状態を維持し、これらの現在位置Ｘα、Ｘβは略零となり、バリアングルプリズム１３は初期状態を維持する。
【００３６】
したがって、例えば、図４に示すように、観察者βが観察対象αの地点Ｑを注視している状態では、バリアングルプリズム１３が初期状態を維持しているから、注視点Ｑの光学経路は、バリアングルプリズム１３で補正されることなく観察者βに届くことになる。
この状態から、電車が発進し、観察者β及び観察対象αが揺れ始めると、この揺れがぶれ量検出装置５及び１５で検出される。光学補正量演算部２１ａでは、ぶれ量検出装置５及び１５の検出信号をもとに、Ｘ軸周り及びＹ軸周りのそれぞれについて、累積角度を算出して、静止状態にある状態を基準としたときの観察者βの眼部の現在位置Ｘβ及び観察対象αの現在位置Ｘαを算出し、前記（１）式から補正角度を算出する。この算出された補正角度に応じてバリアングルプリズム制御回路２１ｂがＸ軸制御部２２及びＹ軸制御部２３を制御する。これによって、バリアングルプリズム１３のＸ軸方向の傾き及びＹ軸方向の傾きが変化し、観察者βに対する注視点Ｑの光学経路が変化する。
【００３７】
このとき、観察者β及び観察対象αが同じように変位している場合には、観察者βの変位量及び観察対象αの変位量は略等しくなるから、補正角は略零となり、バリアングルプリズム１３の角度は変化しない。観察者β及び観察対象αが同じように変位している場合には、観察者βの観察対象αにおける注視点Ｑ方向には、常に注視点Ｑが位置することになるから、この場合にはバリアングルプリズム１３で補正を行わなくても観察者βは観察ぶれが生じることなく観察対象αを観察することができる。
【００３８】
一方、観察者βと観察対象αとのぶれ量つまり変位量が異なる場合には、図４に示すように、観察者βの注視点Ｑ方向から、注視点Ｑの位置がずれることになる。
この場合、観察者βと観察対象αとの相対位置にずれが発生することから、このずれ量に応じて前記（１）式にしたがって、補正角が算出される。そして、この補正角に応じてバリアングルプリズム１３のＸ軸方向及びＹ軸方向の傾きが制御され、観察者βの注視点Ｑ方向と注視点Ｑとの位置ずれを抑制する方向にバリアングルプリズム１３の傾きが変化する。
【００３９】
このため、図５の光学経路Ｌ３に示すように、注視点Ｑの光路経路が、バリアングルプリズム１３で屈折し、注視点Ｑの映像が観察者βに届くことになる。したがって、観察者βの注視点Ｑ方向と変位後の注視点Ｑ′の位置とが一致し、観察者βは、引き続き注視点Ｑ（Ｑ′）を注視することができ、すなわち観察ぶれが生じることはない。
以後、観察者βと観察対象αとの相対位置のずれ量に応じてバリアングルプリズム１３が制御され、相対位置のずれに起因する、観察者βの注視点Ｑ方向と注視点Ｑ′との位置ずれを抑制する方向にバリアングルプリズム１３の傾きが制御されるから、観察者βは、観察ぶれが生じることなく観察対象αを観察することができる。
【００４０】
したがって、電車内の振動の激しい環境で、観察者βが手に持った雑誌等の観察対象αが、観察者βの揺れとは異なる揺れをする場合等であっても、観察者βは観察ぶれ等が生じることなく、静止状態と同等の状態で観察対象αとしての雑誌等を読むことができる。
特に、雑誌等、小さな文字を読む場合には、観察ぶれ生じると非常に文字を認識しにくく、このため、雑誌等に目を近づけることになり、視力の低下等につながる可能性もある。しかしながら、上記光学補正装置を用いることによって、観察ぶれを抑制することができるから、小さな文字等であっても的確に認識することができ、視力の低下の抑制を図ることも可能である。
【００４１】
また、ぶれ量検出装置５、１５では、ジャイロセンサ３１、３２の出力信号をバンドパスフィルタ処理し、観察ぶれが生じないと予測されるような小さな振動である場合や、ジャイロセンサ３１、３２の揺らぎ等による揺れ、また、振動が激しくバリアングルプリズム１３での制御を行ったとしても観察ぶれが生じてしまうと予測されるようなときには、この揺れをぶれ量として検出しないから、不必要にバリアングルプリズム１３を作動させることを回避し、その分、消費電力の削減を図ることができる。
【００４２】
また、ぶれ量検出装置５、１５は、ジャイロセンサ３１、３２によりぶれ量を検出している。ここで、ぶれ量を検出するセンサとして前記図７に示すように、加速度センサ３１ａ、３２ａを用いた場合には、ぶれ量を検出するためには、加速度センサの出力である加速度を２回積分して速度、距離に変化する必要がある。しかしながら、ジャイロセンサを用いた場合には、ジャイロセンサの出力である角速度を１回積分することで角度からぶれ量を検出することができるから、２回積分を行う加速度センサを用いる場合に比較してより高精度にぶれ量を検出することができる。
【００４３】
また、光学補正装置の装置本体１は、眼鏡型に形成されており、これを観察者βが装着するようにしている。したがって、観察者βは、光学補正装置を手に持ったりする必要はなく、これを装着するだけで容易に観察ぶれを抑制することができ効果的である。
また、観察者βが装置本体１を装着すると共に、観察対象にぶれ量検出装置５を取り付けるだけで観察ぶれを抑制することができるから、観察対象が雑誌や新聞等である場合に限らず、携帯型の表示装置等であっても、確実に観察ぶれを抑制することができる。つまり、ぶれ量検出装置５を取り付けることが可能な観察対象であれば、どのようなものであっても、観察ぶれが生じることなく、良好に観察を行うことができる。
【００４４】
また、ぶれ補正光学装置２及び３は、上述のように、眼鏡型の装置本体１に組み込まれており、バリアングルプリズム１３は眼鏡のレンズ相当の大きさがあればよいから、従来のように、表示装置等の観察対象にバリアングルプリズムを装着する場合等に比較して、バリアングルプリズム１３の大きさを格段に小さくすることができ、その分消費電力の削減を図ることができる。
【００４５】
なお、上記実施の形態においては、ぶれ量検出装置５、１５として、ジャイロセンサ３１、３２や、加速度センサ３１ａ、３２ａを用いた場合について説明したが、これに限るものではなく、観察対象αや観察者βのぶれ量を検出することができればどのような手段であってもよい。前述のように、加速度センサを用いる場合、加速度を２回積分し、速度から位置を算出するため多少精度が低下するため、加速度センサとジャイロセンサとを共に用いてぶれ量を算出するようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施の形態においては、バリアングルプリズム１３と観察対象αとの間の距離Ｌαを固定とした場合について説明したが、これに限るものではなく、これら間の距離を直接測定するように構成してもよい。
例えば、図８に示すように、バリアングルプリズム１３の近傍にバリアングルプリズム１３と観察対象αとの間の距離Ｌαを検出する距離センサ（距離測定手段）４０を設け、この距離センサ４０の検出信号を光学補正量演算部２１ａに入力し、この距離センサ４０で検出した、バリアングルプリズム１３及び観察対象αとの間の距離Ｌαを用いて補正角を算出するようにしてもよい。前記距離センサ４０としては、例えば、赤外線センサ或いは微弱無線又はＵＷＢ無線等の近距離無線を用いることも可能である。
【００４７】
また、上記実施の形態においては、左右のレンズに相当する位置に、ぶれ補正光学装置２及び３をそれぞれ設けた場合について説明したが、これに限るものではない。
上述のように、左右のレンズに相当する位置で観察者βのぶれ量を検出しこれを用いて左右のバリアングルプリズム１３の傾きを調整することによって、観察者βの左右の眼それぞれを個別に高精度に調整することができるが、例えば、左右のぶれ補正光学装置２及び３において、ぶれ量検出装置１５及び光学補正量演算部２１ａを共通にし、光学補正量演算部２１ａで算出した補正角に基づいて、左右のレンズ位置に設けたバリアングルプリズム１３それぞれを駆動制御するようにしてもよい。また、左右両眼で覗くことの可能な大きさのバリアングルプリズム１３を設け、一つのぶれ補正光学装置で構成するようにしてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態では、バリアングルプリズム１３を設け、これによって光学経路を変更する場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、レンズをシフトさせることにより光学経路を変更するように構成することも可能であって、要は、光学経路を変更することができればどのような手段であっても適用することができる。
また、上記実施の形態では、装置本体１を両耳にかけて用いる眼鏡型に形成した場合について説明したが、これに限るものではなく、例えば、手持ち方式の眼鏡型に形成することも可能である。また、眼鏡に装着可能な形状に構成してもよい。
【００４９】
ここで、上記実施の形態において、ぶれ量検出装置５のジャイロセンサ３１、３２が観察対象変位量検出手段に対応し、ぶれ量検出装置１５のジャイロセンサ３１、３２が観察者変位量検出手段に対応し、ぶれ補正光学装置２及び３が光学経路調整手段に対応している。
また、バリアングルプリズム１３が光路角度変更手段に対応し、光学補正量演算部２１ａが変更量算出手段に対応し、バリアングルプリズム制御回路２１ｂ及びＸ軸制御部２２、Ｙ軸制御部２３が制御手段に対応している。
【００５０】
また、ぶれ量検出装置５のバンドパスフィルタ３３ａ、３３ｃが観察対象用フィルタ処理手段に対応し、ぶれ量検出装置１５のバンドパスフィルタ３３ａ、３３ｃが観察者用フィルタ処理手段に対応している。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態を示す外観図である。
【図２】本発明の概略構成を示す構成図である。
【図３】本発明の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の補正角の算出方法を説明するための説明図である。
【図５】本発明の補正角の算出方法を説明するための説明図である。
【図６】ぶれ量検出装置の構成を示すブロック図である。
【図７】ぶれ量検出装置の構成を示すその他の例である。
【図８】本発明のその他の例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  装置本体、２、３  ぶれ補正光学装置、５  観察対象用のぶれ量検出装置、１３  バリアングルプリズム、１５  観察者用のぶれ量検出装置、２１  光学補正制御部、２１ａ  光学補正量演算部、２１ｂ  バリアングルプリズム制御回路、２２  Ｘ軸制御部、２３  Ｙ軸制御部、３１、３２  ジャイロセンサ、３１ａ、３２ａ  加速度センサ、３３  センサ信号変換回路、３３ａａ、３３ｃ  バンドパスフィルタ、４０  距離センサ
【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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【図７】
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【図８】
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