(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像および情報が表示される表示面を有する表示器と、前記表示器から出射した表示光を所定の方向に投光する光学部材と、観察者視野前方に配され、外界からの光を透過させるとともに前記表示器からの光を反射または回折させるコンバイナとを備えた情報表示装置において、前記観察者の一部または全部を撮影する撮影手段と、前記撮影手段で撮影した映像を第三者が観察するための表示手段と、前記撮影手段で撮影した映像に対して情報を付加することのできる入力装置と、前記撮影手段で撮影した映像および前記入力装置の情報を前記表示器に送信する制御部とを備えたことを特徴とする情報表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種スポーツ、アミューズメントなどに使用する情報表示装置に関する。特に頭部に装着する情報表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水族館、植物園、動物園、博物館、美術館、ショールーム等において、展示物の観察を行う際などにヘッドアップディスプレイを用いた情報表示装置を使用することが提案されている。この従来の情報表示装置は、前方の観察対象物からの光線を後方の観察位置に透過させるとともに情報投光装置からの表示情報光を使用者の視認位置に反射するコンバイナを備え、前記コンバイナを通して前方の観察対象物及び前記表示情報を視認できるようにしてある。
【０００３】
このような表示装置において、前記情報投光装置は、観察対象物に関する情報が表示される表示面を有する光学的情報表示部及び前記表示面から出射した表示情報光を所定の方向に向かわせる光学系を有している。そして、前記光学系及びコンバイナにより、表示情報の虚像が、観察位置の前方且つ遠方に表示されるようになっている。
ここで、表示面から出射した表示情報は、例えばコンピュータからの画像であったり、ある対象物をカメラで撮影したものであったりする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術においては特にカメラで撮影したものを表示する場合、撮影される対象となる物は一般的には観察者自身ではなく、観察者の前方にあるものや離れた位置にある景色や物体であることが多かった。
したがって、例えばスポーツをしている時に観察者自身のフォームを映像として視認しながら、悪い所を改善するといったことには使われていなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、スポーツをしている時などに便宜を図り、インストラクターの指示などを容易に視認できる情報表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために、映像および情報が表示される表示面を有する表示器と、前記表示器から出射した表示光を所定の方向に投光する光学部材と、観察者視野前方に配され、外界からの光を透過させるとともに前記表示器からの光を反射または回折させるコンバイナとを備えた情報表示装置において、前記観察者の一部または全部を撮影する撮影手段と、前記撮影手段で撮影した映像を第三者が観察するための表示手段と、前記撮影手段で撮影した映像に対して情報を付加することのできる入力装置と、前記撮影手段で撮影した映像および前記入力装置の情報を前記表示器に送信する制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
ここで、表示器としては、例えばＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等を用いることができ、液晶ディスプレイを用いる場合、バックライトはハロゲン球、冷陰極管、ＬＥＤを用いることができる。光学部材は、凹凸レンズ、ミラーなどの公知のものを用いることができる。また、コンバイナは、外界からの光線を透過させるとともに表示器から投光された表示光を観察者が視認できる方向に偏向させるものならば何でもよく、ホログラフィックコンバイナなどを用いることができる。
【０００８】
撮影手段としては、例えばＴＶカメラ、ＣＣＤカメラなどを挙げることができるが、これらに限定されず、観察者を撮影できるものであれば何でも良い。観察者の撮影は、全身でもスポーツをしている一部姿のいずれでもよい。この撮影手段を配設するところは、観察者を撮影できる位置であれば何処でもよく、観察者がスポーツなどをしている場合は、スポーツなどの邪魔にならない位置に配設される。撮影された観察者の像は、録画・再生してもよく、録画手段は、一般的に使用されている公知の記憶メモリを用いることができる。再生手段は、コントローラにより録画手段に記憶されている画像情報を取り出し、それを表示器に送るものである。録画・再生の指示は、表示器に録画・再生ボタンを設けてそこで指示するもの、表示器に受信端末を設け遠隔地から無線送信するものなどにより行うことができる。
【０００９】
入力装置は、撮影手段で撮影した映像に対して情報を付加するためのもので、例えば描画ソフトで絵を描く要領でポインタを使って映像に図形や記号を加えるものを用いることができるが、これに限定されず、キーボード等の入力装置でもよい。この入力装置により付加される情報は、例えば観察者がゴルフやスキー、ピッチング練習、テニスなどのスポーツをしているときは、フォームに関する情報などがインストラクターなどから入力される。但し、入力情報はこれらに限定されず、観察者の行為に応じたものが適宜入力される。情報も図形、記号、文字のあらゆる形態により表される。
【００１０】
制御部は、撮影手段で撮影した映像及び入力装置の情報を表示器に送信するもので、例えば、データ処理装置として汎用されているＣＰＵが使われる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の装置をゴルフの練習に適用する場合の例を示しており、観察者（装着者）Ｓは、ゴルフクラブＧを所持しているとともに、頭部には頭部装着型表示装置（ＨＭＤ）１を装着している。ＨＭＤ１には、頭部に固定される頭部装着部材があり、頭部装着部材は装着者Ｓの頭部の頂部から前後方向に湾曲する垂直支持部材１１ａと、後頭部から左右前方に湾曲する水平支持部材１１ｂを有している。水平支持部材１１ｂの左側端部には表示器及び光学部材を収容した情報投光装置１２が支持されており、右側端部には図示しないスピーカが支持されている。情報投光装置１２には、少なくとも表示制御部と表示部が備えられており、表示制御部は後述するコントロールユニットにより制御される。また、表示部は、例えば液晶パネル、バックライト等により構成され、表示部は表示制御部で制御される。
【００１２】
また、１３は情報投光装置１２の前端部に角度調節可能に支持されたコンバイナで、情報投光装置１２から出射した情報表示光を頭部装着部材の装着者に向けて反射させるとともに前方の光景を装着者に向けて透過させるように配置されている。
【００１３】
更に、水平支持部材１１ｂには、コンバイナ１３に入射する外景光を遮るためのバイザー２が支持されている。バイザー２を上げると、情報投光装置１２からの映像と外界視野とを重畳して視認することができる。
【００１４】
また、周囲には装着者Ｓを撮影するカメラ３が設置されており、撮影された映像がモニタ４に表示される。このモニタ４には入力装置８が設けられており、入力装置８は導電性のパッド７、ポインタ６から構成される。パッド７は、例えば描画ソフトで絵を描く要領でポインタ６を使って映像に図形や記号を加えることができる。本実施例ではカメラ３で取り込んだ映像をある瞬間に区切って静止映像とし、それぞれについて第３者（例えばインストラクター等）は装着者Ｓのフォームにおいて注意すべき所を線で囲ったりすることができる。それらの映像処理はモニタ４に隣接されているコントロールユニット５において処理される。最終的に処理された映像はＨＭＤ１の情報投光装置１２に送られ、装着者Ｓの眼前に出力されることになる。
【００１５】
なお、本実施例における内部回路の概略図を図２に示す。図１と同じものには同じ番号が付されている。カメラ３から取り込まれた映像はモニタ４に表示され、それと同時に、その映像に対して入力装置８によって入力されるデータを処理するコントロールユニット５から出力された最終的な映像はＨＭＤ１の情報投光装置１２内の表示制御部から表示部に送信される。
【００１６】
以上の構成において、ゴルフレッスンをする場合は、次のように行う。
先ず、装着者Ｓが、ゴルフクラブＧを所持してボール（図示せず）を打つ。そのときのフォームがカメラ３で撮影されており、それがモニタ４に表示される。モニタ４をインストラクターが見ながら、フォームの欠陥、例えば肩が落ち過ぎのときは、ポインタ６を使って肩のところに丸印をつける。丸印をつけられた映像は、装着者Ｓの眼前、すなわちコンバイナ１３に写しだされる。装着者Ｓはコンバイナ１３に写しだされた映像を見て、指摘された箇所を修正しながらゴルフ練習をする。
【００１７】
以上の説明では、装着者Ｓを撮影するカメラは別体として配されていたが、ＨＭＤ１に具備させてもよい。ＨＭＤ１に具備させた構成を図３に示す。図３中、図１と同じものには同じ番号が付されており、小型カメラ１５は装着者Ｓの頭部の頂部から前後方向に湾曲する垂直支持部材１１ａに設置される。小型カメラ１５の映像は、図１の構成と同じようにモニタ４に写しだされる。
【００１８】
また、本発明では、コントロールユニットに録画・再生機能を備えて、一度処理した映像を再び見ることができるようにしてもよい。その時、装着者ＳはＨＭＤ１のバイザー２を下げて映像だけを見るようにしてもよい。更に、この場合には、装着者Ｓの肉眼の視点と同じ映像をモニタ４に表示し、第三者はこれを見て例えばボールを打つ位置等を示す。装着者Ｓは実際のボールに第三者が示したマークを見てボールを打つことができる。
【００１９】
更に、本発明はゴルフレッスンに限らず、スキー、ダンス、ピッチング練習等のスポーツ、水族館、動物園等のアミューズメントにも応用できる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、例えばスポーツをしているとき、第三者から自分の体の動きやフォームを口頭で説明してもらい、頭の中でイメージしたり、家庭用ビデオ等で撮影したものを編集してモニタに表示して見るといった手間がかからない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置をゴルフの練習に適用する場合の例を示した図
【図２】図１の装置の内部回路の概略図
【図３】カメラをＨＭＤ１に具備させた構成図
【符号の説明】
１：ＨＭＤ                  ２：バイザー
３：カメラ                  ４：モニタ
５：コントロールユニット    ６：ポインタ
７：パッド                  １３：コンバイナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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