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公開番号2024129762
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023056591
出願日2023-03-13
発明の名称階層型仮想現実ビジョンデバイス
出願人個人
代理人
主分類G02B 30/54 20200101AFI20240919BHJP(光学)
要約【課題】本発明では、階層シフト型の仮想現実世界を構築する空中イメージング技術開拓に関する。
【解決手段】所定の位置に対して空中イメージ生成装置100を配置し、前記イメージ生成装置内のディスプレイ部にはハーフミラーHM(10)を配置し、光源部には2つのLEDまたはレーザー光源(14)(18)を積載し、光学素子部には焦点可変レンズユニットFL(16)や局所アパーチャーLAP(23)を配置した構成を有し、ユーザーはその構成を用いれば視線上に小窓を有した大サイズ空中イメージV0(12)とその奥に小サイズ空中イメージV1(13)を創ることを可能とした階層イメージデバイス。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
所定の位置に対して空中イメージ生成装置を配置し、前記イメージ生成装置内のディスプレイ部にはハーフミラーＨＭを配置し、光源部には２つのＬＥＤまたはレーザー光源を積載し、光学素子部には焦点可変レンズユニットＦＬや局所アパーチャーＬＡＰを配置した構成を有し、ユーザーはその構成を用いれば視線上に小窓を有した大サイズ空中イメージ（以下、大イメージ）Ｖ０とその奥に小サイズ空中イメージ（以下、小イメージ）Ｖ１を創ることを可能とした階層イメージデバイス。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
請求項１に記載のデバイスにおいて、小イメージＶ１が大イメージＶ０の窓をくぐり抜けて小イメージＶ１’を創るような階層潜り込み、または小イメージＶ１’が大イメージＶ０の窓をくぐり抜けて小イメージＶ１を創るような階層吸い込みのどちらかを表現するような階層シフト型イメージデバイス。
【請求項３】
請求項１，２に記載のデバイスにおいて、階層イメージの数が複数になったときでも構成可能な複数階層イメージデバイス。
【請求項４】
請求項１，２，３に記載のデバイスにおいて、人体ではヘッドギアに限らずアームデバイス、屋外では単なるイメージデバイスとして応用可能な階層イメージデバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、階層シフト型の仮想現実世界を構築する空中イメージングの技術開拓に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
以前から、ディスプレイの前方および後方に空中イメージを表示するヘッドギアが開発されてきた（例えば、文献１参照）。ユーザーが閉塞空間を創るヘッドギアを装着し、設置されたディスプレイ部をのぞき込むとき、視線上では空中に浮かぶ光学イメージ（以下、空中イメージ）を捉えることができる。このような空中イメージング技術はこれまでアクション、シューティング、パズル、英語学習、脳トレなどの様々なゲームコンテンツの仮想現実世界を創る。
【０００３】
近年では、上記ヘッドギアにおいて、ユーザーのゲームへの没入感を上げるべく、高強度、高解像、高視野角といった高性能、および多層化、３次元化、遅延化、追跡、加速度センサーといった多機能を追加する考案がされてきている（例えば、文献２、３参照）。実際、そのような技術的進歩もあってか、ヘッドギアへのユーザーの没入感は高まる傾向を見せ、結果としてヘッドギア需要も増えてきているのは事実だ。特に、３次元空中イメージは仮想現実世界でのリアルを実現しているがため、ユーザーを惹きつけて止まない。
【０００４】
没入感が上がっているにもかかわらず、ユーザーは仮想現実世界において深いところ（“階層空間”）まで潜り込めないという欠点があった。つまりは、ユーザーは浅い形でゲームにのめり込む形となり、ゲーム本来の楽しみを十分に味わえずにいた。そしてそれは、ユーザーのゲーム時間の短縮化を引き起こし、結果として没入感の減少が将来のデメリットとなりうると予想される。
【０００４】
このような問題を解決すべく（ゲームにどっぷり浸かってもらうべく）、ユーザー視点でイメージの上層階から下層階への潜り込みといった状況を創るのが急務となってくる。そんな中、申請者は仮想現実世界を階層表示可能なヘッドギアデバイスが開発されさえすれば、ユーザーのゲーム離れは未然に防ぐことができるだろうと考えた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特表２０２１／５１０９８２号広報（仮想現実／拡張現実迅速配備システム）
特表２０１８／５１０３７２号広報（人の眼の解像度に適合されるイメージング光学系）
特表２０１０／０２６８６５号広報（加速度感覚呈示装置）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明では、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、階層的な仮想現実世界で深層階まで潜り込める究極の依存型ヘッドギア開発、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、本発明は、図１に示すようなディスプレイ後方に階層的に空中イメージを創るヘッドギアを試作する。その構成は光源部、ディスプレイ部、光学素子部、電子材料部からなる。
【０００８】
このような本発明の階層イメージング機構は、ハードでは光源部にＬＥＤやレーザー、ディスプレイ部にハーフミラーＨＭ（空中イメージ生成で一般に用いられるもの）、光学素子部に焦点可変レンズユニットＦＬと局所形状可変アパチャーＬＡＰ、ソフトでは電子材料部にプログラム実行基盤、が装備されているという特徴を有する。
【０００９】
上記光学部位を適切に配置することにより、ディスプレイ先には上層イメージ、そのさらに先に下層イメージが生成される。このようなイメージ積層をここでは文献１に因んで階層イメージと称す。
文献１；
Ｙ．Ｏｇａｔａ
，Ｖ．Ａ．Ｖｏｒｏｂｙｅｖ，ａｎｄＣ．Ｇｕｏ
＊
，Ｓｙｍｍｅｔｒｙ－ＳｅｎｓｉｔｉｖｅＰｌａｓｍｏｎｉｃＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｏｆＮｏｎｌｉｎｅａｒＯｐｔｉｃａｌＩｎｔｅｎｓｉｔｙｉｎＮａｎｏ－ＭｉｃｒｏＨｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｎＳｉｌｖｅｒ，Ｓｕｒｆ．ＩｎｔｅｒｆａｃｅＡｎａｌ．，４８，１１０８－１１１３（２０１６）
【００１０】
さらに、上記電子部位を適切に駆動させることにより、ディスプレイ部近傍において下層イメージが上層イメージを塗り替えるような社会革命型階層世界を仮想現実で創れるという特徴をもつ。同時に、前記イメージシフトはその斬新さゆえ仮想現実空間への依存効果を誘発させる。
（【００１１】以降は省略されています）

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