(57)【要約】【課題】ユーザとの接触部分の昇温を抑制し、ユーザが不快に感じること無く、ユーザの視界に近い形で撮像することができる頭部装着撮像装置を提供する。【解決手段】ユーザの頭部の一部に接触する後面３２ａを少なくとも構成する第1部材３２と、後面３２ａと離間し、レンズ用穴３３ｃが連通形成された前面３３ａを少なくとも構成し第2部材３３とから構成され、第2部材３３の熱伝達能力は第1部材３２の熱伝達能力よりも高い筐体と、レンズ３５ａと、レンズ３５ａで集光された光を撮像する撮像素子３５ｂと、撮像素子３５ｂを制御する制御部３６とから構成され、レンズ３５ａがレンズ用穴３３ｃの後方に配設されるとともに、撮像素子３５ｂ及び制御部３６が筐体内に収納された撮像部３４と、ユーザの頭部に装着される頭部装着部に対して前記筐体を取り付ける取付部材を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの頭部に装着される頭部装着撮像装置であって、
前記ユーザの頭部の一部に接触する後面を少なくとも構成する第1部材と、前記後面と離間しレンズ用穴が連通形成された前面を少なくとも構成し前記第1部材に取り付けられる第2部材とから構成され、前記第2部材の熱伝達能力は前記第1部材の熱伝達能力よりも高い筐体と、
レンズと、前記レンズで集光された光を撮像する撮像素子と、前記撮像素子を制御する制御部とから構成され、前記レンズが前記レンズ用穴の後方に配設されるとともに、前記撮像素子及び前記制御部が前記筐体内に収納された撮像部と、
ユーザの頭部に装着される頭部装着部に対して前記筐体を取り付ける取付部材を有することを特徴とする頭部装着撮像装置。
【請求項２】
前記筐体には、通風穴が連通形成されていることを特徴とする請求項１に記載の頭部装着撮像装置。
【請求項３】
通風穴の形成位置は、前記筐体の下面であることを特徴とする請求項２に記載の頭部装着撮像装置。
【請求項４】
前記通風穴は、前記制御部と対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の頭部装着撮像装置。
【請求項５】
前記第１部材は樹脂で構成され、
前記第２部材は金属で構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の頭部装着撮像装置。
【請求項６】
前記制御部は、基板と基板上に搭載された集積回路とから構成され、
前記集積回路は前記第２部材の前面に対向する位置に配設され、前記基板は第１部材の後面に対向する位置に配設されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の頭部装着撮像装置。
【請求項７】
前記制御部と前記第２部材を接続する金属製の伝熱部材を有することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の頭部装着撮像装置。
【請求項８】
ユーザに画像を視認させる画像表示部を有することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の頭部装着撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの頭部に装着され、ユーザの視界方向を撮像することができる頭部装着撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１や特許文献２に示されるような頭部装着撮像装置が知られている。このような頭部装着撮像装置は、ユーザの頭部に装着される頭部装着部と、この頭部装着部の前部に取り付けられ、ユーザの視界を撮像する撮像部とから構成されている。このような頭部装着撮像装置は、ユーザがハンドフリーで撮像することができ、例えば、遠隔地にいる作業支援者が、撮像されたユーザの視界に基づき、ユーザに指示を与える作業支援に使用することができる。
【０００３】
このような頭部装着撮像装置を作業支援に使用する場合には、作業支援者がユーザの視界を正確に知ることが好ましいことから、ユーザの視界と撮像範囲は一致していることが好ましい。ユーザの視界に近い形で撮像するためには、ユーザの目の直上位置、つまり、ユーザの額近くに撮像部が配置されることが好ましく、より撮像部をユーザの額に近接させるためには、撮像部を収納する筐体がユーザの額と接触するように構成することが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３６８００号公報
【特許文献２】特開２００５−２８４０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ユーザがこのような頭部装着撮像装置を長時間使用した場合には、撮像部の発熱により、ユーザとの接触部分の温度が上昇する。その結果、接触部分の温度によってはユーザが不快に感じることがあり、また、ユーザが低温火傷を負う可能性もゼロではなかった。
一方で、撮像部をユーザの額から離間させると、ユーザの視界に近い形で撮像することができない。
本発明は、上記問題を解決し、ユーザとの接触部分の昇温を抑制し、ユーザが不快に感じること無く、ユーザの視界に近い形で撮像することができる頭部装着撮像装置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】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、
ユーザの頭部に装着される頭部装着撮像装置であって、
前記ユーザの頭部の一部に接触する後面を少なくとも構成する第1部材と、前記後面と離間しレンズ用穴が連通形成された前面を少なくとも構成し前記第1部材に取り付けられる第2部材とから構成され、前記第2部材の熱伝達能力は前記第1部材の熱伝達能力よりも高い筐体と、
レンズと、前記レンズで集光された光を撮像する撮像素子と、前記撮像素子を制御する制御部とから構成され、前記レンズが前記レンズ用穴の後方に配設されるとともに、前記撮像素子及び前記制御部が前記筐体内に収納された撮像部と、
ユーザの頭部に装着される頭部装着部に対して前記筐体を取り付ける取付部材を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、
前記筐体には、通風穴が連通形成されていることを特徴とする。
これにより、外気が通風穴から筐体内に流入するとともに、通風穴から筐体内の空気が排出されるので、撮像部で発生した熱が外部に放熱される。このため、第１部材の後面の過熱がより抑止される。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明であって、
通風穴の形成位置は、前記筐体の下面であることを特徴とする。
これにより、塵や埃などの異物の筐体内への進入が抑止される。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の発明であって、
前記通風穴は、前記制御部と対向する位置に形成されていることを特徴とする。
これにより、制御部により熱せられた熱気を通風穴から効率良く排出させることが可能となる。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４に記載の発明であって、
前記第１部材は樹脂で構成され、
前記第２部材は金属で構成されていることを特徴とする。
これにより、第１部材の熱伝導率は第２部材の熱伝導率よりも大幅に低いので、第１部材に撮像部で発生した熱が第１部材に伝熱されにくい一方で、第２部材には伝熱されやすい。このため、第１部材が過熱され難く、より第１部材の温度上昇を防止することができる一方で、撮像部で発生した熱をより第２部材から放熱させることが可能となる。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５に記載の発明であって、
前記制御部は、基板と基板上に搭載された集積回路とから構成され、
前記集積回路は前記第２部材の前面に対向する位置に配設され、前記基板は第１部材の後面に対向する位置に配設されていることを特徴とする。
これにより、集積回路から発生した熱が効率良く第２部材に伝達され、また、集積回路から発生した熱が、基板により遮蔽されて、第１部材側への伝熱が抑止される。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６に記載の発明であって、
前記制御部と前記第２部材を接続する金属製の伝熱部材を有することを特徴とする。
これにより、撮像部で発生した熱が、伝熱部材により、第２部材に伝熱される。このため、撮像部で発生した熱を、効率良く第２部材に伝熱させ、第２部材で放熱を促進させることが可能となり、筐体内の空気の温度上昇が抑止されるので、第１部材の過熱をより抑止させることが可能となる。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７に記載の発明であって、
ユーザに画像を視認させる画像表示部を有することを特徴とする。
これにより、ユーザは画像表示部で表示された画像を視認することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前記ユーザの頭部の一部に接触する後面を少なくとも構成する第1部材と、前記後面と離間しレンズ用穴が連通形成された前面を少なくとも構成し前記第1部材に取り付けられる第2部材とから構成され、前記第2部材の熱伝達能力は前記第1部材の熱伝達能力よりも高い筐体と、レンズと、前記レンズで集光された光を撮像する撮像素子と、前記撮像素子を制御する制御部とから構成され、前記レンズが前記レンズ用穴の後方に配設されるとともに、前記撮像素子及び前記制御部が前記筐体内に収納された撮像部と、ユーザの頭部に装着される頭部装着部に対して前記筐体を取り付ける取付部材を有することを特徴とする。
このように、第１部材の後面がユーザの頭部と接触するように構成しているので、撮像部もユーザの頭部に近い位置に配置させることができ、ユーザの視界に近い形で撮像することが可能となる。また、第２部材の熱伝達能力を第１部材の熱伝達能力よりも高くしているので、撮像部で発生した熱が、第１部材側より第２部材側により伝熱され、第１部材は第２部材と比較して過熱されず、ユーザと接触する部分の昇温が抑制され、ユーザが不快に感じることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態を示す頭部装着撮像装置の斜視図である。
【図２】撮像装置の分解斜視図である。
【図３】撮像装置の上面図、前面図、及び、下面図である。
【図４】撮像装置を下側から見た斜視図である。
【図５】第２部材を取り外した状態の撮像装置の上面図及び前面図である。
【図６】第２部材を取り外した状態の撮像装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（本発明の頭部装着撮像装置の構成の説明）
以下に図面を参照しつつ、本発明の好ましい実施の形態を示す。図１に示されるように、本発明の頭部装着撮像装置１００は、頭部装着部１０、画像表示部２０、撮像装置３０とから構成されている。図１に示される実施形態では、頭部装着部１０は、横長の前フレーム１２と、前フレーム１２の両端から後方に延出するテンプル１３とから構成された眼鏡のフレーム形状である。なお、前フレーム１２の中央には、ノーズパッド１１が設けられている。
【００１７】
画像表示部２０は、頭部装着部１０の側前部に取り付けられている。画像表示部２０は、画像を生成し、当該画像をユーザに視認させるものである。画像表示部２０には、レーザ光を直接ユーザの網膜に走査することにより、ユーザに画像を視認させる網膜走査型ディスプレイや、二次元表示素子（液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等）が表示する画像を光学系によってユーザの網膜に結像させるディスプレイが含まれる。
【００１８】
図１に示されるように、撮像装置３０は横長であり、前フレーム１２上に、ネジ等の取付部材（図示せず）により、取り付けられている。図１〜図６に示されるように、撮像装置３０は、筐体３１（図１に示す）、撮像部３４、及び、伝熱部材３９とから構成されている。筐体３１は横長の箱形である。図２に示されるように、筐体３１は、筐体３１の後面を少なくとも構成する第１部材３２と、筐体３１の前面を少なくとも構成する第２部材３３とから構成されている。本実施形態では、第１部材３２は、後面３２ａと、この後面３２ａの下端から直交して前方に延出する下面３２ｂとから構成され、長手方向に直交するする断面形状がＬ字形状である。また、第２部材３３は、前面３３ａと、この前面３３ａの上端から直交して後方に延出する上面３３ｂとから構成され、長手方向に直交するする断面形状がＬ字形状である。第２部材３３が第１部材３２に取り付けられて、箱形の筐体３１が構成される。第２部材３３が第１部材３２に取り付けられた状態では、第２部材３３の前面３３ａは第１部材３２の後面３２ａから離間している。
【００１９】
第２部材３３の熱伝達能力は、第１部材３２の熱伝達能力よりも高くなっている。なお、熱伝達能力の概念には、熱伝導率や、伝達される熱量の多さなどが含まれる。本実施形態では、第１部材３２はＡＢＳ樹脂やポリカーボネート等の合成樹脂で構成され、第２部材３３はアルミニウム合金、マグネシウム合金、ステンレス、チタン等の金属で構成され、第２部材３３の熱伝導率が、第１部材３２の熱伝導率よりも高くなっている。
【００２０】
図３の（Ａ）や図５の（Ａ）に示されるように、第１部材３２の後面３２ａは、その中央部が前方側に凹んだ頭部接触部３２ｄが形成され、湾曲した形状となっている。これにより、頭部装着撮像装置１００をユーザの頭部に装着させた際に、後面３２ａがユーザの額に沿って接触する。このため、後述する撮像部３４をよりユーザの額に近接した位置に配設させることが可能となっている。図３の（Ｃ）、図４、図６の（Ｂ）に示されるように、第１部材３２の下面３２ｂには、複数の通風穴３２ｃが連通形成されている。
【００２１】
図３の（Ａ）に示されるように、第２部材３３は、その中央部が前方側に膨出するように湾曲した形状となっている。図２に示されるように、第２部材３３の前面３３ａの中央部には、レンズ用穴３３ｃが形成されている。
【００２２】
撮像部３４は筐体３１内に収納されている。図２、図５、図６に示されるように、本実施形態では、撮像部３４は第１部材３２に取り付けられている。撮像部３４は、レンズ３５ａ（図５の（Ａ）に示す）、撮像素子３５ｂ、制御部３６とから構成されている。レンズ３５ａは、第２部材３３に形成されたレンズ用穴３３ｃの後方に配設されている。撮像素子３５ｂは、前記レンズで集光された光を撮像するものであり、光から電荷を発生させるフォトダイオードが２次元に配置されたものである。撮像素子３５ｂには、ＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor)とＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor）が含まれる。制御部３６は、撮像素子３５ａを制御して、撮像データを生成するものである。制御部３６は、基板３７と、この基板３７上に搭載された集積回路３８とから構成されている。なお、集積回路３８には、ＤＳＰ（Digital Signal Processor)やメモリーが含まれる。なお、本実施形態では撮像素子３５ｂは、基板３７上に搭載されている。本実施形態では、基板３７は、エポキシ樹脂等の樹脂に銅箔等の金属泊を積層させて構成され、撮像素子３５ｂや集積回路３８で発生された熱が伝熱されるようになっている。図２、図５、図６に示されるように、集積回路３８は第２部材３３の前面３３ａに対向する位置に配設され、基板３７は第１部材３２の後面３２ａに対向する位置に配設されている。図２に示されるように、通風穴３２ｃが形成されている位置は、制御部３４と対向する位置である。
【００２３】
伝熱部材３９は、銅、アルミニウム、ステンレス等の金属で構成されている。図２、図５、図６に示されるように、伝熱部材３９は、制御部３６と接続する制御部接続部３９ａと、第２部材３３と接続する第２部材接続部３９ｂが形成され、制御部３６と第２部材３３を接続している。本実施形態では、制御部接続部３９ａは、基板３７にネジ止めされて基板３７に接続され、第２部材接続部３９ｂは、第２部材３３の前面３３ａの裏面と接触して前面３３ａと接続している。このようにして、撮像素子３５ａや集積回路３８で発生した熱が、伝熱部材３９により、第２部材３３に伝熱されるようになっている。
【００２４】
（本発明の作用の説明）
本発明では、第１部材３２の後面３２ａがユーザの額と接触するように構成しているので、撮像部３４をユーザの額に近い位置に配置させることができ、ユーザの視界に近い形で撮像することが可能となる。また、本発明では、第２部材３３の熱伝達能力が第１部材３２の熱伝達能力よりも高くなるように構成しているので、撮像部３４で発生した熱は、第１部材３２側より第２部材３３側により伝熱され、ユーザと接触する第１部材３２は、第２部材３３と比較して過熱されず昇温が抑制され、ユーザが不快に感じない。また、撮像部３４で発生した熱を第２部材３３から放熱させることが可能となる。
【００２５】
本実施形態では、第１部材３２は合成樹脂で構成され、第２部材３３は金属で構成されている。これにより、第１部材３２の熱伝導率は第２部材３３の熱伝導率よりも大幅に低いので、撮像部３４で発生した熱が、第１部材３２に伝熱されにくい一方で、第２部材３３には伝熱されやすい。
【００２６】
また、本実施形態では、制御部３６と第２部材３３を接続する伝熱部材３９が設けられている。これにより、撮像素子３５ａや集積回路３８で発生した熱が、伝熱部材３９により、第２部材３３に確実に伝熱される。このため、撮像素子３５ａや集積回路３８で発生した熱を、効率良く第２部材３３に伝熱させ、第２部材３３での放熱を促進させることが可能となり、筐体３１内の空気の温度上昇が抑止され、第１部材３２の過熱をより抑止させることが可能となる。
【００２７】
撮像部３４で熱が発生すると、筐体３１内の空気が熱せられて熱対流する。本実施形態では、筐体３１に通風穴３２ｃが形成されているので、外気が通風穴３２ｃから筐体３１内に流入するとともに、通風穴３２ｃから筐体３１内の空気が排出されるので、撮像部３４で発生した熱が外部に放熱される。このため、第１部材３２の後面３２ａの過熱がより抑止される。
本実施形態では、図２に示されるように、通風穴３２ｃは、撮像部３４と対向する位置に形成されているので、撮像部３４で熱せられた熱気が通風穴から排出される。また、本実施形態では、通風穴３２ｃは、筐体３１の下面、つまり、第１部材３２の下面３２ｂに形成されているので、例えば塵や埃などの異物の筐体３１内への進入が抑止される。
【００２８】
（総括）
本実施形態では、第１部材３３を合成樹脂で構成し、第２部材３４を合成樹脂よりも熱伝導率の高い金属で構成することにより、第２部材３３の熱伝達能力を第1部材３２の熱伝達能力よりも高くしているが、第２部材３３の肉厚を第１部材３２よりも厚くして、第２部材３３の熱伝達能力を第1部材３２の熱伝達能力よりも高くしても差し支え無い。或いは、第２部材３３の表面積を第１部材３２の表面積よりも大きくしても差し支え無い。また、撮像部３４の発熱源から第２部材３３までの距離を、撮像部３４の発熱源から第１部材３２までの距離よりも短くしても差し支え無い。
【００２９】
以上説明した実施形態では、伝熱部材３９の制御部接続部３６ａは、基板３７に接続されているが、制御部接続部３６ａを集積回路３８にシリコンシート貼設や熱伝導グリスを介して接触させても差し支え無い。
【００３０】
以上説明した実施形態では、第１部材３２は後面３２ａと下面３２ｂとから構成されているが、第１部材３２を後面３２ａのみから構成し、第２部材３３を後方に開放した箱形状として、筐体３１を構成しても差し支え無い。この構成の場合には、通風穴は第２部材３３側に形成される。
或いは、第１部材３２を前方に開放した箱形状とし、第２部材３３を第１部材３２の開放部を閉塞する板状として、筐体３１を構成しても差し支えない。
【００３１】
以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う頭部装着撮像装置もまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。    
【符号の説明】
【００３２】
１０    頭部装着部
１１    ノーズパッド
１２    前フレーム
１３    テンプル
２０    画像表示部
３０    撮像装置
３１    筐体
３２    第１部材
３３    第２部材
３４    撮像部
３５ａ  レンズ
３５ｂ  撮像素子
３６    制御部
３７    基板
３８    集積回路
３９    伝熱部材
１００  頭部装着撮像装置
【図１】
2012156618.tif 000003
【図２】
2012156618.tif 000004
【図３】
2012156618.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2012156618.tif 000008