特許ウォッチ

公開番号2025061739
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-11
出願番号2025008933,2021045672
出願日2025-01-22,2021-03-19
発明の名称光学装置および表示装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20250404BHJP(光学)
要約【課題】角度選択型透過素子を利用した光学装置において、ケラレや開口率の低下を抑制し、使用者の後方からの光によるゴーストを低減しつつ接眼観察や視線検出を可能にする。
【解決手段】視線検出機能を有するHMD(ヘッドマウントディスプレイ)1は、使用者の目に対してファインダー光路中にそれぞれ配置される角度選択型透過素子6,7と、視線検出用の投光部および受光部を備え、検出された視線方向にファインダーの方向を調整可能な構成である。角度選択型透過素子6,7はそれぞれの方向が異なる第1乃至第3の開口部を有する。第1および第2の開口部はファインダー光路における第1および第2の領域での光の通過方向をそれぞれ制限する。第3の開口部はアイポイントと受光素子とを結ぶ線を中心として形成される。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
ファインダーを備える光学装置であって、
前記ファインダーの光路中に配置される角度選択型透過素子と、
前記角度選択型透過素子を通過する光により視線検出を行う検出手段と、
前記検出手段により検出された視線方向に前記ファインダーの方向を調整することが可能な機構部と、を備える
ことを特徴とする光学装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記角度選択型透過素子は光束の通過方向を制限する複数の開口部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記検出手段は投光部および受光部を有し、
前記ファインダーの光軸に対して、前記複数の開口部のうちの、第１の開口部は前記光束に対する第１の領域での通過方向を制限する第１の角度を有し、第２の開口部は前記光束に対する第２の領域での通過方向を制限する第２の角度を有し、第３の開口部は前記ファインダーにおけるアイポイントと前記受光部とを結ぶ線で定義される第３の角度を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記第３の開口部は、前記第１または第２の開口部よりも大きい開口を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
前記第３の開口部は、前記第１または第２の開口部よりも前記ファインダーの光軸側に形成されている
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
前記角度選択型透過素子にて前記第３の開口部が形成された部分は、当該部分の周辺の部分の厚みより大きい
ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項７】
接眼レンズ系を備え、
前記角度選択型透過素子にて前記第３の開口部が形成された部分は、前記接眼レンズ系に対向する曲面に沿って形成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の光学装置。
【請求項８】
前記第３の開口部は、前記第１または第２の開口部よりも前記ファインダーの光軸から離れた位置に形成されている
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光学装置。
【請求項９】
両目にそれぞれ対応する複数のファインダーを備え、
前記ファインダーは、検出された視線方向に対して独立に調整が可能である
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記角度選択型透過素子は赤外線透過性の材料で形成されている
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光学装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイや双眼鏡、カメラのファインダー等におけるゴースト低減技術に関し、特に角度選択型透過素子を備える光学装置および表示装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
使用者がヘッドマウントディスプレイやカメラのファインダーを屋外等で使用する際、使用者の後方から到来する光によりゴーストが発生する可能性があった。特許文献１では表示部の目側にルーバーフィルムを配置することで、ゴーストの原因となる光をカットする技術が開示されている。
【０００３】
また、使用者の視線方向を検出することで、測距点選択等の機能を実現した視線検出機能を有するカメラが実用化されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平５－２１５９０８号公報
特許第３１８６０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、アイボックスが狭いことによるケラレの発生、開口率の低下が問題となる。また、アイポイントから視線検出センサに向かう赤外光源（ＬＥＤ）の光に対するケラレへの対策が必要である。
本発明の目的は、角度選択型透過素子を利用した光学装置において、ケラレや開口率の低下を抑制し、使用者の後方からの光によるゴーストを低減しつつ接眼観察や視線検出を可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態の装置は、ファインダーを備える光学装置であって、前記ファインダーの光路中に配置される角度選択型透過素子と、前記角度選択型透過素子を通過する光により視線検出を行う検出手段と、前記検出手段により検出された視線方向に前記ファインダーの方向を調整することが可能な機構部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、角度選択型透過素子を利用した光学装置において、ケラレや開口率の低下を抑制し、使用者の後方からの光によるゴーストを低減しつつ接眼観察や視線検出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明を適用した表示装置（ヘッドマウントディスプレイ）の外観図である。
表示装置を使用者が頭部に装着した使用状態を示す図である。
図２の状態から表示部を上方にはね上げた状態を示す図である。
表示装置の使用時の構成を示す断面図である。
図２のＡ－Ａ線に沿う断面図である。
使用者の頭部および眼球と表示装置との関係を表す断面図である。
図６のＢ部を示す詳細図である。
角度選択型透過素子の第１の面側を示す図である。
図８のＣ－Ｃ線に沿う断面図である。
視線検出時の光路図である。
視線検出時の構成を示す断面図である。
視線検出時の眼球像の模式図である。
第２実施例に係る角度選択型透過素子の第１の面側を示す図である。
図１３のＤ－Ｄ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。ファインダー等の光路中に配置される角度選択型透過素子を利用した表示装置の一例としてヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤと記す）を示す。なお、本発明はＨＭＤに限らず各種光学装置への適用が可能である。
【００１０】
［第１実施例］
図１から図１２を参照して、本実施例に係る視線検出機能を有する電子ビューファインダー（以下、ＥＶＦと記す）について説明する。図１はＨＭＤ１の構成例を示す外観図である。ＨＭＤ１は、本体部２、ＥＶＦ３および４、頭部装着部５を備える。対をなすＥＶＦは使用者の両目に対応する、左目用ＥＶＦ３と右目用ＥＶＦ４から構成される。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許