特許ウォッチ

公開番号2024049960
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2022156498
出願日2022-09-29
発明の名称表示装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人
主分類H04N 5/64 20060101AFI20240403BHJP(電気通信技術)
要約【課題】ヘッドマウントディスプレイにおいて、表示装置と観察者の顔との近接を検知する際に、誤検知を防ぐとともに、検知タイミングのずれが生じないようにする。
【解決手段】観察者の頭部に装着する頭部装着具200で揺動可能に支持される表示装置100であって、観察者の眼に導光する観察光学系(10L、10R)と、観察者の顔との近接を検知する検知部(50)とを備え、検知部(50)は、観察光学系(10L、10R)の光軸中心(C)の高さ位置(10a)よりも下側に配置され、観察者の鼻を検知対象とする。筐体(101)には、観察者の鼻との干渉を避ける鼻逃げ部(40)が設けられ、検知部(50)は、鼻逃げ部(40)に設けられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
観察者の頭部に装着する頭部装着具で揺動可能に支持される表示装置であって、
前記観察者の眼に導光する観察光学系と、
前記観察者の顔との近接を検知する検知部とを備え、
前記検知部は、前記観察光学系の光軸中心の高さ位置よりも下側に配置され、前記観察者の鼻を検知対象とすることを特徴とする表示装置。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記観察光学系が設けられた筐体を備え、
前記筐体には、前記観察者の鼻との干渉を避ける鼻逃げ部が設けられ、
前記検知部は、前記鼻逃げ部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記検知部の検知範囲の中心線は、前記観察光学系の光軸方向に対して下向きになることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記検知部は、赤外光を投光し、前記観察者の鼻で反射した赤外光を受光することで、近接の検知を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記鼻逃げ部は、下部に向かって幅広に、かつ、深くなって開口する凹形状を有し、
前記鼻逃げ部の上部に、前記検知部が配置されることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記鼻逃げ部は、左右対称の湾曲面を有することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記検知部は、赤外光を投光し、前記観察者の鼻で反射した赤外光を受光することで、近接の検知を行い、
前記検知部は、前記鼻逃げ部の底部に設けられた平面部に配置されることを特徴とする請求項２又は５に記載の表示装置。
【請求項８】
前記検知部は、赤外光を投光し、前記観察者の鼻で反射した赤外光を受光することで、近接の検知を行い、
前記鼻逃げ部には、前記検知部が投光し、前記観察者の鼻で反射した赤外光を、前記検知部の方向に反射させる反射部が設けられることを特徴とする請求項２又は５に記載の表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察者の頭部に装着する頭部装着具で揺動可能に支持される表示装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、観察者の頭部に装着し、観察者の眼前に映像を表示するＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）が利用される機会が増えている。ＨＭＤは、手軽に映像を大画面で見ることが可能であること、立体視が容易であること等の理由から、人工現実感（バーチャルリアリティ＝ＶＲ）、複合現実感（ミックスドリアリティ＝ＭＲ）を体験可能な機器として使用される。
ＭＲを実現するためのＨＭＤは、観察者の左右の眼に対応した被写体の画像を取り込むための撮像部と、撮像部により撮影された画像に３ＤＣＧ画像を重畳して表示するための表示部と、観察者に画像を投影するための観察光学系とを有する。観察者の左右の眼に対応した小型の液晶パネル等の表示素子に画像を表示し、この画像を観察者の左右それぞれの目に対応した観察光学系を介して拡大した後に、観察者の左右の眼球に投影するようになっている。撮像部により撮影された画像は、左右両眼に対応する視差を有する画像になっている。そして、３ＤＣＧ画像を観察者の左右両眼に対応した視差画像として作成し、撮像部により撮影された画像に重畳して表示することで、あたかも仮想の３ＤＣＧ画像が現実に存在するかのように表現することが可能になる。
ＨＭＤにおいて、観察者の顔との近接を検知する近接センサを設けることで、観察者が表示部を観察しているか否かを検知する構成が可能になる。近接センサの検知結果に応じて、各デバイスの動作／非動作状態を切り替えることで、ＨＭＤの消費電力を抑えることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－２７４８９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には、頭部に装着して映像を出力する機器において、一方の耳の近傍に設けた発光手段と、発光手段からの光を受光可能な他方の耳の近傍に設けた受光手段とを備え、頭部に装着されているか否かを判断する構成が開示されている。
しかしながら、特許文献１の構成では、観察者が頭部から外さずに、周囲を直接目視可能とするために設けられたフリップアップ機構を備えるＨＭＤにおいては、フリップアップ時に観察者が表示部を観察していないことを検知することはできない。
【０００５】
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、頭部装着具で表示装置を揺動可能に支持するＨＭＤにおいて、表示装置と観察者の顔との近接を検知する際に、誤検知を防ぐとともに、検知タイミングのずれが生じないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表示装置は、観察者の頭部に装着する頭部装着具で揺動可能に支持される表示装置であって、前記観察者の眼に導光する観察光学系と、前記観察者の顔との近接を検知する検知部とを備え、前記検知部は、前記観察光学系の光軸中心の高さ位置よりも下側に配置され、前記観察者の鼻を検知対象とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、頭部装着具で表示装置を揺動可能に支持するＨＭＤにおいて、表示装置と観察者の顔との近接を検知する際に、誤検知を防ぐとともに、検知タイミングのずれが生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１の実施形態に係る表示装置を示す図である。
第１の実施形態に係る表示装置の後面を示す図である。
第１の実施形態に係る表示装置を示す斜視図である。
第１の実施形態に係る表示装置を搭載したＨＭＤを示す斜視図である。
第１の実施形態に係る表示装置を搭載したＨＭＤを示す斜視図である。
第１の実施形態に係る表示装置を搭載したＨＭＤを示す斜視図である。
表示装置をフリップアップ位置に上げた状態での近接センサの投光範囲を説明するための図である。
観察者が眼鏡を着用するときの影響を説明するための図である。
第２の実施形態に係る表示装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る表示装置１００は、図４に示すように、ＨＭＤに使用される表示装置である。本願においては、図４に示すように、観察者が向く方向を前方、観察者から見た上下左右の方向を上下左右として、各方向を定義する。表示装置１００の各部の説明においては、図４に示すように、表示装置１００が観察者の眼前に位置する状態での上下左右の方向で説明する。
【００１０】
図１は、表示装置１００を示す図であり、（ａ）が表示装置１００を後方（観察者側）から見た斜視図、（ｂ）が一部の拡大斜視図である。また、図２（ａ）、（ｂ）は、表示装置１００の後面を示す図である。また、図３は、表示装置１００を前方から見た斜視図である。
表示装置１００は、その外装を構成する筐体１０１を備える。筐体１０１は、前後に薄型で、横長の筐体である。
（【００１１】以降は省略されています）

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