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公開番号2025149066
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024049501
出願日2024-03-26
発明の名称映像表示装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H04N 13/322 20180101AFI20251001BHJP(電気通信技術)
要約【課題】立体感のある映像を、長時間の視聴を継続した場合の、使用者への負担を軽減することのできる映像表示装置を提供する。
【解決手段】使用者の右眼および左眼に対して第1および第2の映像を表示する第1および第2の映像表示部と、第1および第2の映像表示部に対応する第1および第2の表示光学素子と、を備えた映像表示装置であって、映像表示装置は、映像表示部または表示光学素子のうち少なくとも一つの位置の変更を行う振動型アクチュエータと、振動型アクチュエータの振動体の振動を制御する第1の制御装置と、右眼および前記左眼のうち少なくとも一方の眼の状態を検知する眼状態検出部と、映像表示装置を制御する第2の制御装置と、を更に備え、第2の制御装置は、検出した眼状態に応じて第1の制御装置に準備駆動の指示をし、準備駆動の指示を受け前記第1の制御装置は振動型アクチュエータの駆動を行うことを特徴とする映像表示装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
使用者の右眼および左眼に対して第１および第２の映像をそれぞれ表示する第１および第２の映像表示部と、前記第１および第２の映像表示部にそれぞれ対応する第１および第２の表示光学素子と、を備えた映像表示装置であって、
前記映像表示装置は、
前記映像表示部または表示光学素子のうち少なくとも一つの位置の変更を行う振動型アクチュエータと、
前記振動型アクチュエータの振動体の振動を制御する第１の制御装置と、
前記右眼および前記左眼のうち少なくとも一方の眼の状態を検知する眼状態検出部と、前記映像表示装置を制御する第２の制御装置と、を更に備え、
前記第２の制御装置は、検出した眼状態に応じて前記第１の制御装置に準備駆動の指示を実行するように構成されており、前記準備駆動の指示を受け前記第１の制御装置は前記振動型アクチュエータの駆動を行うことを特徴とする映像表示装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記眼状態検出部は、前記右眼および前記左眼のうち少なくとも一方に係る視線検出を行う視線検出部であることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記視線検出部は、前記右眼および前記左眼に対して視線検出をそれぞれ行う第１および第２の視線検出部である請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記振動型アクチュエータは電気－機械エネルギー変換素子を有する振動体と、前記振動体と接触する接触体と、を有し、前記振動体の振動により前記振動体と前記接触体とが相対的に移動する、ことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記第１および第２の視線検出部の検出結果から視線位置を演算する第１の視線位置の演算部と、
前記視線位置を記憶させる記憶部と、
前記検出結果から演算された視線位置と前記記憶部に記憶された第２の視線位置から視線移動距離を算出する算出部と、
前記視線移動距離に基づき準備駆動を行うかどうかを判定する判定部を備え、
前記判定部の判定結果に応じて準備駆動の指示部から前記第１の制御装置に準備駆動を指示を行うこと、を特徴とする請求項３に記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記第１および第２の映像表示部に表示する映像を取得する映像取得部と、前記第１の映像と前記第２の映像の前記視線位置における深度情報を演算する深度情報の演算部と、前記深度情報を記憶させる深度情報の記憶部と、前記深度情報から前記振動型アクチュエータの調整量を演算する調整量演算部を備え、前記調整量に応じて、調整駆動の指示部から前記制御装置に調整駆動を指示を行う、ことを特徴とする請求項５に記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記準備駆動は前記振動体に定在波駆動であることを特徴とする請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項８】
前記準備駆動は前記振動体と前記接触体とが往復駆動を行うこと、を特徴とする請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項９】
前記眼状態検出部は、右眼および前記左眼のうち少なくとも一方の眼電位を取得する眼電位取得部であることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
前記準備駆動の指示を受け前記第１の制御装置は前記振動型アクチュエータの駆動を行った後に、前記振動型アクチュエータの本駆動を行う請求項１に記載の映像表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
使用者が頭部に装着して使用する映像表示装置や、使用者が眼鏡のように装着して使用する映像表示装置がある。使用者の眼の近傍に表示部が配置され、使用者の左右それぞれの眼に対して視差映像の表示処理が行われる。視差映像は映像に遠くを見ているか、近くを見ているかの深度情報が含まれており、表示される視差映像を使用者が視認することによって、視差映像に表示された物体についての立体感がある映像が得られる。
【０００３】
この映像表示装置で使用者の視線は左右それぞれの眼に対して表示された映像によって生成される立体映像の位置に調節されるが、焦点位置は表示画面上の左右各々の画像に固定している。これは現実の物体を視認する場合には生じ得ない不自然な状態となる。
【０００４】
例えば、視差映像として表示される物体の像を使用者が見ると、使用者の左右それぞれの眼と物体とを結ぶ線のなす角である輻輳角は、その物体の位置に応じて変化する。この時、現実空間での経験に基づいて水晶体の焦点距離は輻輳角の大きさに応じて変化する。この場合、水晶体の焦点距離と映像表示装置の固定された視度とが不一致となる可能性があり、表示された視差映像に焦点が合わず、鮮明に見ることが困難となる等、良好な視認性が確保できないことがある。そのため、映像表示装置の視度調整では、装置内のレンズを駆動する方法等により、使用者の輻輳角を定める視差映像内の深度情報に応じて視度を変更することが望ましい。
【０００５】
特許文献１では、映像を視聴した際の使用者の注視点の位置に応じた深度情報に対する視度調整を、個人差や映像表示装置の使用状態に対応して行うことで、立体視時の違和感を低減することを可能としている。
【０００６】
視度調整で使用されるアクチュエータとしてカメラレンズのオートフォーカス時のレンズ駆動にも使用されている振動型アクチュエータを用いることで、カメラレンズ同等の静音で精度の高い視度調整を行うことができる。従来、所定の質点に楕円運動を生じさせ、被駆動体を駆動する振動型アクチュエータに関する様々な提案（例えば、特許文献２）がされており、例えば図９に示すような構成が知られている。
【０００７】
図９に示すように、この振動型アクチュエータの振動子は、矩形の板状に形成された金属材料から成る弾性体１を備え、弾性体１の裏面には圧電素子２が接合されている。弾性体１の上面の所定位置には、複数の突起部３が設けられている。この構成によれば、圧電素子２に交流電圧を印加することにより、弾性体１の長辺方向における２次の屈曲振動と、弾性体１の短辺方向における１次の屈曲振動とが同時に発生し、突起部３に楕円運動が励起される。そして、突起部３に被駆動体４を加圧接触させることにより、被駆動体４を突起部３の楕円運動によって直線的に駆動することができるようになっている。
【０００８】
圧電素子２は、図１０に示すように、分極処理されて２つの電極Ａ１、Ａ２を備えている。この２つの電極Ａ１、Ａ２に同相の交流電圧Ｖ１、Ｖ２を印加することにより、図１１（ａ）に示すように、矩形の弾性体１において長辺方向と平行な方向に延びた２本の節を有する１次の屈曲振動を励振する。また、２つの電極Ａ１、Ａ２に逆相の交流電圧Ｖ１、Ｖ２を印加することにより、図１１（ｂ）に示すように、矩形の弾性体１の短辺方向と平行な方向に延びた３本の節を有する２次の屈曲振動を励振する。そして、１次と２次の屈曲振動（振動モード）の組み合わせにより突起部３に楕円運動を励振し、この際に突起部３に被駆動体４を加圧接触させることで、被駆動体４を直線的に駆動することができるようになっている。
【０００９】
ここで、図１１（ａ）に示す１次の屈曲振動によって、突起部３には被駆動体４との加圧接触する接触面と垂直な方向に振動の振幅（以下、Ｚ軸振幅と呼ぶ）が変化する振動が励起される。また、図１１（ｂ）に示す２次の屈曲振動によって、突起部３には被駆動体４の駆動方向と平行な方向に振動の振幅（以下、Ｘ軸振幅と呼ぶ）が変化する振動が励起される。１次の屈曲振動と２次の屈曲振動を組み合わせることにより、突起部３に図１２に示すように楕円運動が励起することができ、Ｚ軸振幅とＸ軸振幅の大きさの比が、楕円運動の楕円比を表す。そして、印加する交流電圧Ｖ１、Ｖ２の位相差を変更することにより、Ｘ軸振幅の大きさを変え、交流電圧Ｖ１、Ｖ２の電圧振幅を変更することにより、Ｚ軸振幅の大きさを変えることで、突起部３の励起する楕円運動の楕円比を調整することができる。
【００１０】
また、圧電素子２に印加する交流電圧の周波数を振動子の共振周波数に近づけることにより、駆動速度を速くすることができる。また、印加する交流電圧の周波数を振動子の共振周波数から遠ざけることにより、駆動速度を遅くすることができる。例えば、上記の図９に示した振動型アクチュエータの基本的構成において、駆動周波数と駆動速度の関係は、図１３に示すような関係になる。即ち、振動子の共振周波数を駆動速度のピークとし、共振周波数よりも高周波側ではなだらかに駆動速度が減少し、且つ低周波側では急激に駆動速度が減少するようなアクチュエータ特性となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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