(57)【要約】【課題】簡易な構成で、観察者の視野が狭められるのを防ぐ映像表示装置を提供する。【解決手段】映像表示装置１００は、使用者の頭部に装着される装着部３０と、入力された映像信号に基づき映像光を投光する表示部１１と、表示部１１を姿勢変更可能に支持し、装着部３０に取り付けられるアーム２０と、表示部１１の前方下に位置するようアーム２０に取り付けられ、映像光を反射する反射部１２とを備える。アーム２０の可動範囲は反射部１２が反射した映像光が使用者の少なくとも周辺視野内に位置するように設定する。【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る装着部と、
入力された映像信号に基づき映像光を投光する表示部と、
前記表示部を姿勢変更可能に支持し、前記装着部に取り付けられるアームと、
前記表示部の前方下に位置するよう前記アームに取り付けられ、前記映像光を反射する反射部とを備え、
前記アームの可動範囲は前記反射部が反射した映像光が前記使用者の少なくとも周辺視野内に位置するように設定する映像表示装置。
【請求項２】
前記アームは、複数の支持部と複数の関節部とを有し、
前記複数の関節部は、前記表示部を垂直方向に回動可能にさせる関節部を含む請求項１記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記アームは複数の支持部と複数の関節部とを有し、
前記複数の関節部は、前記表示部を水平方向に回動可能にさせる関節部を含む請求項１記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記アームは、前記表示部を前後方向に移動可能なシフト部を含む請求項１記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記複数の関節部は、所定の角度に位置決めする回転クリック機構を有する請求項２または請求項３記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、観察者の頭部に装着されて観察者に画像を提示する映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、死角解消手段を備え、画像表示ユニットの配置レイアウトを変更することなく、かつカメラを使用することなく、実質的な死角領域の広さを減じることのできるヘッドマウントディスプレイを開示する。観察者は、死角解消手段により、ヘッドマウントディスプレイを使用中に死角画像を認識することが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１２００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のヘッドマウントディスプレイは、眼鏡型フレームにアタッチメントを介して取り付けられているため、ヘッドマウントディスプレイと眼鏡型フレームが目と水平の位置にあり、目の死角を遮る死角を残存させてしまう。
【０００５】
本開示は、簡易な構成で、観察者の視野が狭められるのを防ぐ映像表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示における映像表示装置は、使用者の頭部に装着される装着部と、入力された映像信号に基づき映像光を投光する表示部と、表示部を姿勢変更可能に支持し、装着部に取り付けられるアームと、表示部の前方下に位置するようアームに取り付けられ、映像光を反射する反射部とを備え、アームの可動範囲は反射部が反射した映像光が使用者の少なくとも周辺視野内に位置するように設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示における映像表示装置は、簡易な構成で、観察者の視野が狭められるのを防ぐのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本開示の実施の形態１における映像表示装置の構成の概念を示す模式図
【図２】本開示の実施の形態１における表示ユニットの構成の概念を示す斜視図
【図３】従来の映像表示装置の装着例を説明する図
【図４】死角領域を説明する図
【図５】本開示の実施の形態１における表示部の垂直方向の設置手順を説明する図
【図６】本開示の実施の形態１における表示部の水平方向の設置手順を説明する図
【図７】本開示の実施の形態１における表示部の前後方向の設置手順を説明する図
【図８】本開示の映像表示装置の具体例を説明した図
【図９】図８の映像表示装置の装着例を説明した図
【図１０】図８の映像表示装置の装着例を説明した図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１１】
（実施の形態１）
以下、図１〜１０を用いて、実施の形態１を説明する。
［１．構成］
［１−１．映像表示装置］
図１は、実施の形態１における映像表示装置１００の構成の概念を示す模式図である。
【００１２】
映像表示装置１００は、表示ユニット１０と、アーム２０と、装着部３０とで構成される。
【００１３】
表示ユニット１０は、外部または映像表示装置１００に内蔵された映像信号生成装置（不図示）から映像信号を入力し、入力映像信号に応じた画像を表示する。
【００１４】
アーム２０は、装着部３０に取り付けられ、表示ユニット１０を姿勢変更可能に支持する。アーム２０は、表示ユニット１０に水平方向及び垂直方向の自由度を持たせる。本実施の形態におけるアーム２０は、４つの関節部２１、２３、２５、２７と、３つの支持部２２、２４、２６と、シフト部２８とを備える。従って、本実施の形態において、アーム２０は自由度４を有する。
【００１５】
４つの関節部２１、２３、２５、２７は、各々表示ユニット１０の設置位置を調整するための調整機構である。各関節部は、各々接続されている支持部を所定の角度に位置決めする回転クリック機構を有する。
【００１６】
関節部２１、関節部２７は、表示ユニット１０を垂直方向に回動可能にさせるロール機構である。また、関節部２３、関節部２５は、表示ユニット１０を水平方向に回動可能にさせるチルト機構である。シフト部２８は、装着部３０に取り付けられ、表示ユニット１０を前後にシフトさせるためのシフト機構である。なお、本実施の形態のシフト部の機構は本開示の本質ではないので、どのような機構を用いても構わない。
【００１７】
装着部３０は、液晶表示装置１００を使用者Ａの頭部に装着させる。本実施の形態では、装着部３０として、ネックバンドを用いる。
［１−２．表示ユニット］
図２は、実施の形態１における表示ユニット１０の構成の概念を示す斜視図である。表示ユニット１０は、表示部１１と反射部１２とを備える。
【００１８】
表示部１１は、映像光を生成する表示デバイスであり、例えば液晶表示装置で構成される。表示部１１は、入力映像信号に基づき表示部１１を駆動する駆動回路（不図示）を備える。
【００１９】
反射部１２は、本実施の形態では、透過型凹面鏡で構成される。反射部１２は、映像表示装置１００の外部から入射する外界光Ｒ３の一部を透過させるとともに、外界光Ｒ３の一部を反射するという光学的特性を有する。反射部１２は、凹面と凸面を有するレンズ形状を有し、凹面側には特定の波長に対して、高い反射率を持つ波長選択膜（不図示）が塗布されている。一方、凸面側には、反射防止コート膜（不図示）が塗布されている。
【００２０】
反射部１２は、凸面側から入射する外界光Ｒ３を透過させるとともに、凹面側から入射する表示部１１からの映像光Ｒ１を反射する。反射部１２は、水平方向および垂直方向で非点収差が生じないよう非球面加工が施されている。
【００２１】
図２に示すように、本実施の形態の反射部１２は、アーム２０により、表示部１１に対して前方下の位置に設置される。
［２．動作］
［２−１．死角領域］
図３は、従来の映像表示装置２００の装着例を説明する図である。図４は、死角領域を説明する図である。
【００２２】
図３に示すように、従来の映像表示装置２００は、表示ユニット２１０と表示ユニットと装着部２３０を接合する接合部２２０が目と水平の位置に配置されていた。
【００２３】
この場合、図４に示すように、表示ユニット２１０と接合部２２０により、使用者Ａの目の視覚を遮る死角領域Ｓ１が残存する。特に、表示ユニット２１０が有する反射部（不図示）が非透過型である場合、死角領域Ｓ１の領域は広くなる。
【００２４】
本開示の映像表示装置１００は死角領域を低減する位置に表示ユニット１０を配置できる。
［２−２．視野］
一般に人間が情報を受容する時に有している視野特性は、弁別視野、有効視野、注視安定視野、誘導視野、補助視野の５つに分類されることが知られている。
【００２５】
弁別視野は、中心約５度以内の領域であり、視力や色弁別に優れ、高精度な情報受容が可能である。
【００２６】
有効視野は、左右に約１５度、上に約８度、下に約１２度以内の領域である。有効視野は、眼球運動だけで情報を注視し、瞬時に特定情報を受容できる。
【００２７】
注視安定視野は、左右に３０〜４５度、上に２０〜３０度、下に２５〜４０度以内の領域である。注視安定視野は、頭部運動を伴うことで、無理なく注視が可能である。
【００２８】
誘導視野は、左右に５０度、上に４０度、下に４５度の領域である。誘導視野は、対象の存在のみ判定できる。
【００２９】
補助視野は、左右に１００〜２００度、上下に８５〜１３５度の領域である。補助視野は、判定は困難であるが、存在は認識でき、強い刺激に対して、注視動作を誘発させる程度の働きをする。
【００３０】
ここで、弁別視野と有効視野は中心視野、注視安定視野、誘導視野および補助視野は、周辺視野とも呼ばれる。
［２−３．垂直位置］
図５は、本実施の形態における表示部１１の垂直方向の設置手順を説明する図である。使用者Ａは、表示部１１の垂直方向の移動に、関節部２１と関節部２７とを用いる。
【００３１】
まず、使用者Ａは装着部３０を耳上部に取り付ける。表示部１１は、関節部２７により、Ｍ１方向に回動可能である。図５に示すように、表示部１１は、関節部２７により、中心視野内外への移動が可能となる。
【００３２】
次に、使用者Ａは、関節部２７を用いて、表示部１１を中心視野Ｓ２の上部かつ周辺視野内に設置する。次に、使用者Ａは、関節部２１を用いて、表示部１１からの映像を反射する反射部１２の反射角を調整する。
【００３３】
本開示の関節部２７の動きは、中心視野、注視安定視野、誘導視野、補助視野の領域に応じて切り替え可能であるとする。例えば、関節部２７は、角度０度、８度、２０度、４５度、８５度の切替が可能である。
［２−４．水平位置］
図６は、本実施の形態における表示部１１の水平方向の設置手順を説明する図である。使用者Ａは、表示部１１の水平方向の移動に、関節部２３と関節部２５とを用いる。
【００３４】
まず、使用者Ａは、関節部２５を用いて、表示部１１を、中心視野Ｓ２内の視軸Ｌ１よりアーム２０の取付側（図６の場合、左側）に設置する。次に、使用者Ａは、関節部２３を用いて、表示部１１を中心視野Ｓ２外、かつ周辺視野内に設置する。
【００３５】
本開示の関節部２５の動きを、中心視野、注視安定視野、誘導視野、補助視野の領域に応じて切り替え可能であるとする。例えば、関節部２５は、角度０度、８度、１５度、２５度、５０度の切替が可能である。
［２−５．シフト］
図７は、本実施の形態における前後方向の設置手順を説明する図である。
【００３６】
使用者Ａはシフト部２８を用いて、表示部１１を前後に移動させることができる。例えば、使用者Ａの顔幅Ｌ２が大きい場合、後頭部との緩衝で表示部１１が、耳に対して相対的に後方にずれる場合がある。このような場合、シフト部２８を用いて、表示部１１を前方へ移動させることで、上記ずれを解消することができる。
【００３７】
同様に、使用者Ａが眼鏡をかけている場合、眼鏡による干渉を防ぐために、表示部１１を前方へ移動させるほうが望ましい。
［３．具体例］
図８は、本実施の形態を具体化した映像表示装置１００の一例を示す外観図である。図９、図１０は、図８の映像表示装置１００を使用者に装着させた場合の一例を説明した図である。図９、図１０に示すように、装着部３０は使用者の耳上部に使用者の後頭部を取り囲むように装着されて使用される。
［４．効果等］
以上のように、本実施の形態の映像表示装置１００は、入力された映像信号に基づき映像光を投光する表示部１１を姿勢変更可能に支持し、装着部３０に取り付けられるアーム２０と、表示部１１の前方下に位置するようアーム２０に取り付けられ、映像光を反射する反射部１２とを備える。アーム２０の可動範囲は反射部１２が反射した映像光が使用者Ａの少なくとも周辺視野内に位置するように設定する。
【００３８】
これにより、表示ユニット１０を周辺視野に設置することができる。従って、使用者Ａは視野を狭めることなく、表示ユニット１０の表示する映像を見ることができる。
【００３９】
また、アーム２０は、複数の支持部と複数の関節部とを有し、複数の関節部は、表示部１１を垂直方向に回動可能にさせる関節部と、水平方向に回動可能にさせる関節部を備える。これにより、表示ユニット１０を回動自在に動かすことが出来る。
【００４０】
また、アーム２０は表示ユニット１０を前後方向に移動可能なシフト部を含む。これにより、使用者の顔幅、眼鏡の有無などによる干渉を防ぐことができる。
【００４１】
また、各関節部は回転クリック機構を有する。これにより、表示ユニット１０の位置決め動作に伴い、使用者に操作感触（クリック感触）を持たせることができる。
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００４２】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【００４３】
実施の形態１では、アームの一例として複数の部品で構成されたアーム２０を説明した。アームは、表示ユニットを可動できるものであればよい。したがって、アームは、複数の部品で構成されるアームに限定されない。例えば、アームとして、フレキシブルアームを用いてもよい。また、アームを、ポールジョイントとシフト部で構成してもよい。
【００４４】
実施の形態１では、反射部１２として、透過型凹面鏡を用いたが、これに限定しない。反射部１２として非透過型凹面鏡を用いても構わない。
【００４５】
実施の形態１では、装着部３０としてネックバンドを用いたが、これに限定しない、装着部３０は、映像表示装置１００を頭部に装着できればよい。例えば、ヘルメット、ヘッドフォン、帽子などでも構わない。
【００４６】
実施の形態１では、各関節は、予め可動角度が設定されていたが、これに限定するものではない。また、設定角度数も限定するものではない。
【００４７】
実施の形態１では、各関節に回転クリック機構を持たせたが、これに限定するものではない。位置決めできる機構であれば、他の機構を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本開示は、頭部装着型の映像表示装置に適用可能である。具体的には、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドアップディスプレイなどに、本開示は適用可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１０、２１０  表示ユニット
１１  表示部
１２  反射部
２０  アーム
２１、２３、２５、２７  関節部
２２、２４、２６  支持部
２８  シフト部
３０、２３０  装着部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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