(57)【要約】【課題】映像の明るさが外界の明るさに比して明るくなりすぎることがないようなヘッドマウントディスプレイを提供する。【解決手段】表示部４の筐体の外界側（眼側と反対側）には、採光窓５が設けられ、表示部４の筐体の内部で採光窓５に面する位置に輝度センサ６が設けられている。表示部４の筐体の、採光窓５の上側と下側に、遮光板７、８がそれぞれ設けられている。よって、輝度センサ６に入射する光の範囲は、その上下が狭くなっており、従って、太陽光、照明光等の頭上からの光は、輝度センサ６により検出されない。そのため、輝度センサ６は、外界の明るさを正確に検出することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の頭部に装着され、前記使用者の眼に映像を表示する表示部を有するヘッドマウントディスプレイであって、前記表示部内に外界の明るさを検知する輝度センサを有し、前記輝度センサの出力に応じて、表示される前記映像の輝度を調整する機能を有するものにおいて、前記表示部に、前記輝度センサに上方又は上方と下方から入射する光線を遮る遮光手段を設けたことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
【請求項２】
使用者の頭部に装着され、前記使用者の眼に映像を表示する表示部を有するヘッドマウントディスプレイであって、前記表示部内に外界の明るさを検知する輝度センサを有し、前記輝度センサの出力に応じて、表示される前記映像の輝度を調整する機能を有するものにおいて、前記輝度センサが前記表示部の筐体内部に、前記筐体と離して設けられ、前記輝度センサに入射する外光が前記筐体に設けられた窓を通して入射するようにされ、前記窓は、横長形状とされていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
【請求項３】
使用者の頭部に装着され、前記使用者の眼に映像を表示する表示部を有するヘッドマウントディスプレイであって、前記表示部内に外界の明るさを検知する輝度センサを有し、前記輝度センサの出力に応じて、表示される前記映像の輝度を調整する機能を有するものにおいて、前記輝度センサが前記表示部の筐体内部に、前記筐体と離して設けられ、前記輝度センサに入射する外光が前記筐体に設けられた窓を通して入射するようにされ、前記窓には、横長の透明部分を有する遮光体が設けられていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネル（ＬＣＤ）等のディスプレイ上に表示された映像を、接眼レンズやハーフミラー等を有する光学系を介して拡大した虚像として観察する眼鏡タイプの映像表示装置が種々と提案され、ヘッドマウントディスプレイと呼ばれている。このようなヘッドマウントディスプレイの例は、例えばＷＯ２００４／０６１５１９Ａ１号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００３】
この映像表示装置は、多くの場合、頭に巻いた形で顔面に装着する構成とされ、両眼に対応する位置に映像表示系を形成した両眼タイプと左右眼の一方の眼に対応する位置に映像表示系を形成した片眼タイプとがある。
【０００４】
片眼タイプのヘッドマウントディスプレイにおいては、片眼がヘッドマウントディスプレイの表示装置の映像を見ており、他の眼が外界を見ている。このような状態のとき、表示される映像が外界の明るさに対して明るすぎたり暗すぎたりすると、映像の視認性が低下する。
【０００５】
この対策として、輝度センサにより外界の明るさを検出して、それに合わせて表示装置に表示される映像の明るさを制御する方法が、例えば特開２００２−２４４０７７号公報（特許文献２）に記載されている。
【０００６】
このような制御装置の例を、図４に示す。表示部２１内には、画像形成装置である液晶ディスプレイ２２が設けられ、背面からバックライト２３により照明されている。液晶ディスプレイ２２から出た光は、ミラー２４で反射され、レンズ２５の作用により、液晶ディスプレイ２２の映像を眼に投影する。表示部２１の筐体の一部には窓２６が設けられ、窓２６の近くには輝度センサ２７が設けられている。外部からの光は、窓２６を通って輝度センサ２７に達し、これにより外部の明るさが測定される。
【０００７】
輝度センサ２７の出力はＡ／Ｄ変換器２８を介してＣＰＵ２９に入力される。ＣＰＵ２９は、Ａ／Ｄ変換器２８からの入力に応じて、バックライト制御装置３０を介してバックライト２３に印加する電圧を制御し、バックライト２３の明るさを外界の明るさに対応したものとする。これにより、表示される映像の明るさが、外界の明るさに対応したものとなり、映像の視認性が確保される。
【特許文献１】ＷＯ２００４／０６１５１９Ａ１号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来の映像の輝度調整装置には以下のような問題点がある。図５は、ヘッドマウントディスプレイを頭部に装着した様子を示す概要図である。ヘッドマウントディスプレイは、２つのヘッドホーン３１を有し、これらをつなぐ連結部３２を頭頂部に装着し、２つのヘッドホーン３１で両耳を挟むような形で頭部に装着される。そして、１つのヘッドホーン３１に取り付けられた支持アーム３３の先端部に表示部２１が取り付けられ、表示部２１が眼の前に位置するようになっている。
【０００９】
このとき、輝度センサ２７に入射する光線の範囲は図５に示したような範囲となり、太陽光や照明光等の上方からの光が輝度センサ２７に入射してしまう。よって、輝度センサ２７は、外界を見ている目が感じる実際の外界の明るさよりも強い明るさを検出するようになり、前述のような制御を行うと、映像の明るさが外界の明るさに比して明るくなりすぎるという問題点がある。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、映像の明るさが外界の明るさに比して明るくなりすぎることがないようなヘッドマウントディスプレイを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための第１の手段は、使用者の頭部に装着され、前記使用者の眼に映像を表示する表示部を有するヘッドマウントディスプレイであって、前記表示部内に外界の明るさを検知する輝度センサを有し、前記輝度センサの出力に応じて、表示される前記映像の輝度を調整する機能を有するものにおいて、前記表示部に、前記輝度センサに上方又は上方と下方から入射する光線を遮る遮光手段を設けたことを特徴とするヘッドマウントディスプレイである。
【００１２】
前記課題を解決するための第２の手段は、使用者の頭部に装着され、前記使用者の眼に映像を表示する表示部を有するヘッドマウントディスプレイであって、前記表示部内に外界の明るさを検知する輝度センサを有し、前記輝度センサの出力に応じて、表示される前記映像の輝度を調整する機能を有するものにおいて、前記輝度センサが前記表示部の筐体内部に、前記筐体と離して設けられ、前記輝度センサに入射する外光が前記筐体に設けられた窓を通して入射するようにされ、前記窓は、横長形状とされていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイである。
【００１３】
前記課題を解決するための第３の手段は、使用者の頭部に装着され、前記使用者の眼に映像を表示する表示部を有するヘッドマウントディスプレイであって、前記表示部内に外界の明るさを検知する輝度センサを有し、前記輝度センサの出力に応じて、表示される前記映像の輝度を調整する機能を有するものにおいて、前記輝度センサが前記表示部の筐体内部に、前記筐体と離して設けられ、前記輝度センサに入射する外光が前記筐体に設けられた窓を通して入射するようにされ、前記窓には、横長の透明部分を有する遮光体が設けられていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、映像の明るさが外界の明るさに比して明るくなりすぎることがないようなヘッドマウントディスプレイ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】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態の例を図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の第１の例であるヘッドマウントディスプレイを頭部に装着した様子を示す概要図である。ヘッドマウントディスプレイは、２つのヘッドホーン１を有し、これらをつなぐ連結部２を頭頂部に装着し、２つのヘッドホーン１で両耳を挟むような形で頭部に装着される。そして、１つのヘッドホーン１に取り付けられた支持アーム３の先端部に表示部４が取り付けられ、表示部４が眼の前に位置するようになっている。
【００１６】
表示部４の筐体の外界側（眼側と反対側）には、採光窓５が設けられ、表示部４の筐体の内部で採光窓５に面する位置に輝度センサ６が設けられている。これらの構成は、図５に示した従来のヘッドマウントディスプレイと同じである。
【００１７】
本実施の形態においては、表示部４の筐体の、採光窓５の上側と下側に、遮光板７、８がそれぞれ設けられている。よって、輝度センサ６に入射する光の範囲は、図５に示したものに比して、その上下が狭くなっており、従って、太陽光、照明光等の頭上からの光は、輝度センサ６により検出されない。そのため、輝度センサ６は、外界を見ている目に対応する外界の明るさを正確に検出することができる。
【００１８】
なお、図１に示すヘッドマウントディスプレイにおいては、採光窓５の上下に遮光板７、８を設けているが、これは、道路からの照り返し等、下方から入射する光もカットするためであり、下方から入射する光が少ない場合は、遮光板８は設ける必要はない。
【００１９】
また、採光窓５を透明部材で塞ぐことにより、防塵効果等を持たせてもよい。さらに、輝度センサ６の前にレンズを設けて集光を行ったり、拡散板を設けて拡散を行ったりしてもよい。このことは、以下の実施の形態においても同様である。
【００２０】
図２は、本発明の実施の形態の第２の例であるヘッドマウントディスプレイの表示部を示す図である。この実施の形態は、表示部以外は図１に示した第１の実施の形態と同じである。なお、以下の図において、本欄における前出の図に示された構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してその説明を省略することがある。また、本発明に関係のない構成要素の図示を省略することがある。図２において、（ａ）は表示部４を装着時の前側から見た図、（ｂ）は、表示部４を装着時の横側から見た断面図、（ｃ）は表示部４を上側から見た断面図である。
【００２１】
この実施の形態においては、（ｂ）に示すように、輝度センサ６が採光窓５より離れて表示部４の筐体の内部に設けられており、（ａ）に示すように、採光窓５の形状が横長となっている。よって、（ｃ）に示すように、輝度センサ６に入射する外光の範囲は、左右方向では広角度となるが、（ｂ）に示すように、上下方向では、従来のものに比して狭い角度に制限される。よって、図１に示した第１の実施の形態と同等の作用効果を有する。なお、（ｃ）において９はレンズであり、映像を使用者の眼に投影するためのものである。
【００２２】
図３は、本発明の実施の形態の第３の例であるヘッドマウントディスプレイの表示部を示す図である。この実施の形態は、表示部以外は図１に示した第１の実施の形態と同じである。この実施の形態においても、（ｂ）に示すように、輝度センサ６が採光窓５より離れて表示部４の筐体の内部に設けられており、（ａ）に示すように、採光窓５の形状が横長となっている（この実施の形態においては、必ずしも横長とする必要はない）。
【００２３】
そして、（ａ）に示すように、採光窓５の中に、中央に横長の透明部分１０ａを有し、その周りが着色等により不透明となっている遮光部１０ｂを有する遮光部材１０が嵌り込んでいる。よって、（ｃ）に示すように、輝度センサ６に入射する外光の範囲は、左右方向では広角度となるが、（ｂ）に示すように、上下方向では、遮光部１０ｂにより入射角度が制限され従来のものに比して狭い角度に制限される。よって、図１に示した第１の実施の形態、図２に示した第２の実施の形態と同等の作用効果を有する。
【００２４】
なお、以上に示したいずれの実施の形態においても、輝度センサにより外界の明るさを検出して、それに合わせて表示装置に表示される映像の明るさを制御する制御装置については、図４に示した従来のものと変わるところはないので、その説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の第１の例であるヘッドマウントディスプレイを頭部に装着した様子を示す概要図である。
【図２】本発明の実施の形態の第２の例であるヘッドマウントディスプレイの表示部を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の第３の例であるヘッドマウントディスプレイの表示部を示す図である。
【図４】従来の、輝度センサにより外界の明るさを検出して、それに合わせて表示装置に表示される映像の明るさを制御する制御装置の例を示す図である。
【図５】従来のヘッドマウントディスプレイを頭部に装着した様子を示す概要図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…ヘッドホーン、２…連結部、３…支持アーム、４…表示部、５…採光窓、６…輝度センサ、７…遮光板、８…遮光板、９…レンズ、１０…遮光部材、１０ａ…透明部分、１０ｂ…遮光部
【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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