JP6937983B2 - Underwater AR goggles - Google Patents
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Description
本発明は、水中ARゴーグルに関する。 The present invention relates to underwater AR goggles.
数多くの水中ゴーグルがあるが(特許文献1など)、いずれも水中を見ることしか想定していない。
There are many underwater goggles (
本発明の課題は、これまでにない全く新規な水中ARゴーグルを提供することである。 An object of the present invention is to provide a completely new underwater AR goggles that has never been seen before.
本発明の一態様によれば、水中ゴーグルと、前記水中ゴーグルの窓部に設けられるフレネルレンズと、前記フレネルレンズの前側に配置されるディスプレイを有する映像表示装置と、前記映像表示装置を覆うケーシングと、を備え、前記ディスプレイには、前記映像表示装置のカメラの撮影によって得られた水中映像に基づくAR映像が表示され、前記フレネルレンズによって、前記AR映像の焦点位置が前記水中ゴーグルの装着者の眼の位置に調整されている、水中ARゴーグルが提供される。 According to one aspect of the present invention, an underwater goggles, a Fresnel lens provided on a window portion of the underwater goggles, an image display device having a display arranged in front of the Fresnel lens, and a casing covering the image display device. And, the AR image based on the underwater image obtained by the camera of the image display device is displayed on the display, and the focal position of the AR image is set by the Fresnel lens to the wearer of the underwater goggles. Underwater AR goggles that are adjusted to the position of the eye are provided.
この構成によれば、水中ゴーグルの窓部に設けられたフレネルレンズによって、AR映像の焦点位置が水中ゴーグルの装着者の目の位置に調整されるので、水中ゴーグルの装着者は、映像表示装置の表示部に表示されたAR映像をピントがあった状態で視ることができる。これにより、水中ゴーグルの装着者は、水中でもAR映像を楽しむことが可能になる。 According to this configuration, the Fresnel lens provided on the window of the underwater goggles adjusts the focal position of the AR image to the position of the eyes of the wearer of the underwater goggles, so that the wearer of the underwater goggles can display the image. The AR image displayed on the display unit of is can be viewed in a focused state. As a result, the wearer of the underwater goggles can enjoy the AR image even underwater.
前記ケーシングには、スリットが設けられていているのが望ましく、前記ケーシングの上面および下面には、スリットが設けられているのがより望ましい。
そして、前記水中ゴーグルの装着者が水中に潜る際、前記スリットを通して空気が前記ケーシングから抜けるとともに、前記スリットを通して水が前記ケーシングに流入し、前記水中ゴーグルの装着者が水上に出る際、前記スリットを通して水が前記ケーシングから抜けるとともに、前記スリットを通して空気が前記ケーシングに流入するのがよい。
It is desirable that the casing is provided with slits, and it is more desirable that slits are provided on the upper surface and the lower surface of the casing.
Then, when the wearer of the underwater goggles dives into the water, air escapes from the casing through the slit, and water flows into the casing through the slit, and when the wearer of the underwater goggles goes out onto the water, the slit. It is preferable that water escapes from the casing through the slit and air flows into the casing through the slit.
この構成によれば、映像表示装置を覆うケーシングの上面と下面にスリットが設けられているので、水中ゴーグルの装着者が空気中から水中に潜ると、上面のスリットからケーシング内の空気が円滑に抜けるとともに、下面のスリットからケーシング内に水が円滑に流入する。これにより、水中ゴーグルの装着者が水中に潜ったときに、ケーシング内に空気が溜まることに起因する浮力の影響を受けるのを防ぐことができる。 According to this configuration, slits are provided on the upper surface and the lower surface of the casing covering the image display device, so that when the wearer of the underwater goggles dives from the air to the water, the air in the casing smoothly flows from the slit on the upper surface. As it comes out, water smoothly flows into the casing through the slit on the lower surface. This makes it possible to prevent the wearer of the underwater goggles from being affected by the buoyancy caused by the accumulation of air in the casing when submerged in water.
また、水中ゴーグルの装着者が水中から空気中に出ると、下面のスリットからケーシング内の水が円滑に抜けるとともに、上面のスリットからケーシング内に空気が円滑に流入する。これにより、水中ゴーグルの装着者が水中から出たときに、ケーシング内に水が溜まることに起因する重力の影響を受けるのを防ぐことができる。 Further, when the wearer of the underwater goggles goes out of the water into the air, the water in the casing smoothly escapes from the slit on the lower surface, and the air smoothly flows into the casing through the slit on the upper surface. This makes it possible to prevent the wearer of the underwater goggles from being affected by gravity due to the accumulation of water in the casing when the wearer goes out of the water.
前記映像表示装置には、カメラが設けられており、前記ケーシングには、前記カメラに対応する位置に撮影窓が設けられているのが望ましい。 It is desirable that the image display device is provided with a camera, and the casing is provided with a shooting window at a position corresponding to the camera.
この構成によれば、映像表示装置を覆うケーシングに、映像表示装置の水中カメラに対応する位置に撮影窓が設けられているので、水中ゴーグルの装着者が水中に潜っているときに、撮影窓を通して水中カメラで水中のAR映像を撮影することができる。 According to this configuration, the casing covering the video display device is provided with a shooting window at a position corresponding to the underwater camera of the video display device. Therefore, when the wearer of the underwater goggles is submerged, the shooting window is provided. Underwater AR images can be taken with an underwater camera through.
水中でもAR映像を楽しむことができるという、全く新規な水中ARゴーグルが提供される。 A completely new underwater AR goggles that allows you to enjoy AR images even underwater will be provided.
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1Aおよび図1Bはそれぞれ、一実施形態に係る水中ARゴーグルの外観図および分解斜視図である。この水中ARゴーグルは、水中ゴーグル100と、フレネルレンズ200と、映像表示装置300と、フレーム部400と、ケーシング500とを備えている。
1A and 1B are an external view and an exploded perspective view of the underwater AR goggles according to the embodiment, respectively. The underwater AR goggles include an
水中ゴーグル100はユーザの頭部に装着されるものである。水中ゴーグル100は開口した窓部101が形成されており、水中ゴーグル100を頭部に装着したユーザ(以下、単に装着者という)の眼の前側(装着者の視線の先、以下同じ)に窓部101が位置する。この窓部101にはフレネルレンズ200が設けられる。一例として、窓部101にガラス面が嵌められ、そのガラス面にフレネルレンズ200が取り付けられてもよい。別の例として、窓部101にフレネルレンズ200としての機能を兼ね備えたガラス面が嵌められていてもよい。ガラス面は単眼でもよいし両眼でもよい。
The
水中ゴーグル100は防水機能を持っており、装着者が水中に潜っても装着者の眼とフレネルレンズ200との間(フレネルレンズ200の内側)には水が入り込まないようになっている。
The
映像表示装置300はフレネルレンズ200の前側に配置される。映像表示装置300は前側の面における例えば角部に設けられたカメラ2を有し、水中ARゴーグルの前方を撮影する。また、映像表示装置300は後側の面に設けられた、フレネルレンズ200と同程度の大きさのディスプレイ(図1Aおよび図1Bには不図示)を有し、このディスプレイには後述するAR映像が表示される。
The
ディスプレイに表示されるAR映像の焦点位置は、フレネルレンズ200によって装着者の眼の位置に合うよう調整されている。これにより、眼の至近に映像表示装置300が配置されているが、装着者はディスプレイに表示されたAR映像をピントが合った状態で視ることができ、水中でAR映像を楽しむことができる。
The focal position of the AR image displayed on the display is adjusted by the Fresnel
映像表示装置300は防水機能を持っており、ディスプレイは水中でもAR映像を表示できるし、カメラ2は水中でも撮影を行うことができる。なお、本実施形態では、映像表示装置300がカメラ2を有していることとしたが、ディスプレイを有する映像表示装置300とカメラ2とが別体であってもよい。
The
ケーシング500は前面501、上面502、側面503および下面504から構成され、フレーム部400の内側に嵌められた映像表示装置300を覆う。また、フレネルレンズ200もケーシング500内に位置する。
The
ケーシング500の前面501には、カメラ2に対応する位置、より具体的には、カメラ2の前方に撮影窓510が設けられている。撮影窓510は開口であってもよいし、透明な部材であってもよい。これにより、撮影窓510を通してカメラ2が水中ARゴーグルより前方を撮影でき、装着者が水中に潜ることで、カメラ2が水中を撮影できる。
A
また、ケーシング500の1または複数の位置にスリット520(隙間)が設けられる。スリット520が設けられない場合、装着者が水中に潜る際にケーシング500内の空気による浮力が生じ、装着者が水中に潜るのが困難となることがある。また、装着者が水中から水上に出る際にケーシング500内に溜まった水の重さによって、装着者が水上に出るのが困難となることがある。これに対し、ケーシング500にスリット520を設けることで、空気や水がスリット520を通してケーシング500の内外を円滑に移動可能となり、装着者が水中に潜ったり水上に出たりするのが容易となる。
Further, slits 520 (gap) are provided at one or a plurality of positions of the
スリット520はケーシング500の上面502および下面504に設けられるのが望ましい。装着者が水中に潜る際には、上面502のスリット520からケーシング500内の空気が抜けるとともに、下面504のスリット520からケーシング500内に水が流入する。また、装着者が水上に出る際には、上面502のスリット520からケーシング500内に空気が流入するとともに、下面504のスリット520からケーシング500内に溜まった水が抜ける。もちろん、スリット520を設ける位置に制限はなく、例えば側面503に設けてもよい。
It is desirable that the
なお、水中ARゴーグルは全体が一体の装置であってもよいし、複数の部品を組み合わせて構成されるものであってもよい。後者の場合、映像表示装置300がスマートフォンであり、フレネルレンズ200が設けられた水中ゴーグル100、フレーム部400およびケーシング500と組み合わせる仕様とすることもできる。なお、必ずしも映像表示装置300に防水機能がなくてもよく、この場合にはフレーム部400に防水機能を持たせて映像表示装置300が浸水しないようにしてもよい。また、映像表示装置300に防水機能がある場合には、フレーム部400を省略してもよい。
The underwater AR goggles may be an integral device as a whole, or may be configured by combining a plurality of parts. In the latter case, the
以下、映像表示装置300について詳しく説明する。
図2は、映像表示装置300の概略構成を示すブロック図である。映像表示装置300は、上述したディスプレイ1およびカメラ2に加え、メモリ3と、制御部4とを備える。また、制御部4は、表示制御部41と、記録制御部42とを有する。制御部4内の各部は、全部または一部がハードウェアで実装されてもよいが、以下では映像表示装置300がスマートフォンであって、制御部4内の各部はソフトウェアで実現されるものとする。この場合、特定アプリの起動によって、すなわち、映像表示装置300のプロセッサが水中AR記録プログラムを実行することによって各部が実現される。
Hereinafter, the
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the
表示制御部41はカメラ2による撮影によって得られた映像(装着者が水中に潜っている場合には水中映像)に基づくAR映像をディスプレイ1に表示させる。具体例として、表示制御部41はカメラ2による撮影によって得られた水中映像に予め準備された映像を重畳してAR映像を生成してもよい。予め準備された映像は、例えば魚や海藻といった海に関連するものとすることができる。
The
記録制御部42はディスプレイ1に表示されたAR映像に対応する映像データをメモリ3に記録する。映像データは動画像を表すものでもよいし、静止画像を表すものでもよい。また、記録する映像データはディスプレイ1に表示されたAR映像そのものでもよいし、適宜圧縮や画像処理等を施したものであってもよい。記録制御部42は、表示制御部41がAR映像の表示を開始した時点で記録を開始してもよいし、一定間隔ごとに自動的に(装着者からの指示なしで)記録を行ってもよいし、何らかのトリガに同期して記録を開始してもよい。トリガと同期して記録を開始する場合、例えば以下のような態様がある。
The
図3は、映像表示装置300の具体的な第1構成例を示すブロック図である。本例は、所定ユーザ操作に応答して記録制御部42が映像データを記録するものであり、映像表示装置300が操作受付部5を有している。
FIG. 3 is a block diagram showing a specific first configuration example of the
操作受付部5はスマートフォンである映像表示装置300のエッジ部分に設けられたボタンであってもよい。そして、装着者がボタンを押したことをトリガとして記録制御部42が映像データを記録する。装着者がボタンを直接的に押せる構成であってもよいし、装着者が水中ARゴーグルの映像表示装置300とは異なる部分(例えば、ケーシング500や水中ゴーグル100の一部)を押すことで、映像表示装置300に設けられたボタンを間接的に押す構成であってもよい。
The
あるいは、操作受付部5はタッチパネルであってもよい。そして、装着者がタッチパネルに触れたことをトリガとして記録制御部42が映像データを記録する。表示制御部41が所定のアイコンをディスプレイ1に表示させ、装着者がアイコンを触れたことをトリガとしてもよい。
Alternatively, the
また、操作受付部5はボタンやタッチパネルといったユーザインターフェースでなくてもよい。例えば、映像表示装置300に外付け装置(不図示)を接続し、この外付け装置に対する操作が行われたことを操作受付部5が取得してトリガとしてもよい。
Further, the
外付け装置は装着者によって押されるボタンが設けられていてもよい。また、外付け装置は圧力センサが搭載されたシュノーケルであってもよい。この場合、装着者がマウスピースを3回噛むなど特定パターンの圧力を加えたことを圧力センサが検出し、検出結果を映像表示装置300の操作受付部5が取得してトリガとしてもよい。
The external device may be provided with a button pressed by the wearer. Further, the external device may be a snorkel equipped with a pressure sensor. In this case, the pressure sensor may detect that the wearer has applied a specific pattern of pressure such as biting the mouthpiece three times, and the
図4は、映像表示装置300の具体的な第2構成例を示すブロック図である。本例は、カメラ2によって所定画像が撮影されたことに応答して記録制御部42が映像データを記録するものであり、映像表示装置300における制御部4が画像認識部43を有している。
FIG. 4 is a block diagram showing a specific second configuration example of the
画像認識部43は、例えばカメラ2の撮影によって得られた水中映像を解析し、所定画像を認識する。そして、画像認識部43によって所定画像が認識されたことをトリガとして記録制御部42が映像データを記録する。所定画像は、例えば事前に登録された装着者の手、もしくは、特定の色または形状を有するマーカーである。マーカーとする場合、水中では短波長の色が認識されやすいため、青色や紫色であるのが望ましい。
The
図5は、映像表示装置300の具体的な第3構成例を示すブロック図である。本例は、所定周波数の音波が検知されたことに応答して記録制御部42が映像データを記録するものであり、映像表示装置300における制御部4が音波検知部44を有している。
FIG. 5 is a block diagram showing a specific third configuration example of the
音波検知部44は、例えば映像表示装置300におけるマイクなどの音センサが検知した音波を解析し、所定周波数が含まれることを検知する。そして、音波検知部44によって所定周波数が検知されたことをトリガとして記録制御部42が映像データを記録する。所定周波数の音波は、例えば映像表示装置300に接続されたウェアラブル端末装置(不図示)あるいは水中に設置された装置から発生されてもよい。また、所定周波数の音波は予め登録された装着者の声であってもよい。この場合、音センサが搭載されたシュノーケルを映像表示装置300に接続してもよい。
The sound
図6は、映像表示装置300の具体的な第4構成例を示すブロック図である。本例は、所定パターンの振動が感知されたことに応答して記録制御部42が映像データを記録するものであり、映像表示装置300が振動センサ6を備え、映像表示装置300における制御部4が振動感知部45を有している。
FIG. 6 is a block diagram showing a specific fourth configuration example of the
振動センサ6は映像表示装置300に与えられた振動を検出する。振動感知部45は検出された振動が所定パターンの振動であることを感知する。そして、振動感知部45によって所定パターンの振動が感知されたことをトリガとして記録制御部42が映像データを記録する。
The
以上説明した各具体例において、記録制御部42はあるトリガが検出された時点でのAR映像に対応する映像データを記録してもよいし、トリガが検出されて所定時間経過後の映像データを記録してもよい。また、記録制御部42が動画像として映像データを記録する場合、記録開始から所定時間経過後に記録を終了してもよいし、記録開始と同様に何らかのトリガに同期して記録を終了してもよい。これらの所定時間は、予め定めた固定値であってもよいし、ユーザによって設定可能であってもよい。さらに、各具体例の2以上を組み合わせてもよい。
In each of the specific examples described above, the
また、映像表示装置300に外付け装置を接続する場合、有線接続でもよいし無線接続でもよい。無線接続の場合、特定周波数の音波や光の点滅パターンなど、水中での通信が容易な接続であってもよい。
Further, when an external device is connected to the
以上説明したように、本実施形態では、装着者の眼と映像表示装置300との間にフレネルレンズ200を設ける。これにより、装着者は映像表示装置300のディスプレイ1に表示された映像をピントが合った状態で視ることができる。
As described above, in the present embodiment, the
さらに、映像表示装置300に表示制御部41および記録制御部42を設ける。これにより、水中AR映像を表示するだけでなく記録も可能となり、装着者の楽しみが向上する。また、ユーザ操作、画像検出、音波検知、振動感知などによって、簡易に任意のタイミングで水中AR映像を記録できる。
Further, the
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうることである。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。 The above-described embodiment is described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to carry out the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments and should be the broadest scope according to the technical ideas defined by the claims.
100 水中ゴーグル
101 窓部
200 フレネルレンズ
300 映像表示装置
400 フレーム部
500 ケーシング
501 前面
502 上面
503 側面
504 下面
510 撮影窓
520 スリット
1 ディスプレイ
2 カメラ
3 メモリ
4 制御部
41 表示制御部
42 記録制御部
43 画像認識部
44 音波検知部
45 振動感知部
5 操作受付部
6 振動センサ
100
Claims (4)
前記水中ゴーグルの窓部に設けられるフレネルレンズと、
前記フレネルレンズを介して前記水中ゴーグルとは反対側に配置されるディスプレイを有する映像表示装置と、
前記映像表示装置を覆う、スリットが設けられたケーシングと、を備え、
前記ディスプレイには、前記映像表示装置のカメラの撮影によって得られた水中映像に基づくAR映像が表示され、
前記フレネルレンズによって、前記AR映像の焦点位置が前記水中ゴーグルの装着者の眼の位置に調整されている、水中ARゴーグル。 Underwater goggles and
A Fresnel lens provided on the window of the underwater goggles and
An image display device having a display arranged on the opposite side of the underwater goggles via the Fresnel lens.
A casing provided with a slit, which covers the image display device, is provided.
An AR image based on an underwater image obtained by shooting with the camera of the image display device is displayed on the display.
An underwater AR goggles in which the focal position of the AR image is adjusted to the position of the eyes of the wearer of the underwater goggles by the Fresnel lens.
前記水中ゴーグルの装着者が水上に出る際、前記スリットを通して水が前記ケーシングから抜けるとともに、前記スリットを通して空気が前記ケーシングに流入する、請求項1または2に記載の水中ARゴーグル。 When the wearer of the underwater goggles dives into the water, air escapes from the casing through the slit and water flows into the casing through the slit.
The underwater AR goggles according to claim 1 or 2, wherein when the wearer of the underwater goggles goes out onto the water, water escapes from the casing through the slit and air flows into the casing through the slit.
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