JP2005195822A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 頭部に装着して使用する画像表示装置の画像を見やすくする。
【解決手段】 画像表示装置１００は、メガネ形状の本体１０を備えている。本体１０は、使用者の頭部へ固定できる。本体１０には、本体１０が使用者の頭部に固定されたときに使用者の左目の前に位置する表示装置２０と、右目の前に位置する遮蔽板３０が設けられている。表示装置２０は、内蔵の液晶ディスプレイからの画像を使用者の左目に結像させ、左目に画像を見せるようになっている。表示装置２０と、遮蔽板３０は、交換可能となっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、頭部などの身体に装着して使用可能な、小型の画像表示装置に関する。

頭部などの身体に装着して使用され、使用者の眼前に画像を表示するヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）タイプの画像表示装置が、バーチャルリアリティをはじめ種々の分野で利用されている。

ＨＭＤタイプの画像表示装置は、画像表示装置の使用時に使用者の目の前に位置するものであり、所定の画像の像光を使用者の目に導くことによって、使用者に前記画像を見せる表示手段を備えている。この表示手段は、１つの画面を備えておりそれを片目で見るようになっている場合、１つの画面を備えておりそれを両目で見るようになっている場合、２つの画面を備えておりそれらを両目でそれぞれ見るようになっている場合がある。
２つの画面を備えている画像表示装置はコストが高くなりやすく、また２つの画面の位置関係を使用者の目の間隔に合わせて調整する（目幅合わせをする）必要がある。
１つの画面を備えている画像表示装置は、コストが安く、目幅合わせの問題がない。しかしながら、１つの画面を備えそれを両目で見る画像表示装置は小型化が難しい。他方、１つの画面を片目で見るタイプの画像表示装置にはそのような難点はない。
このような点を考慮して、本願発明者は、１つの画面を備えておりそれを片目で見るタイプの画像表示装置について研究を進めてきた。

かかる研究を進めている間に、本願発明者は、人間の左右の目には差があることに気がついた。即ち、表示手段をいずれの目の前に置くかによって、画像の見易さに大きな差がつくことが多いのである。画像の見易さは、画像表示装置にとって非常に重要である。
このような点を考慮すれば、片目で１つの画像を見るタイプの画像表示装置は、表示手段を右目、左目の任意の方の目の前におけるようになっているのが好ましい。

本発明は、かかる課題を解消するものであり、片目で１つの画像を見るタイプの画像表示装置を、それが備える表示手段を右目、左目の任意の方の目の前に位置させられるように改良することをその課題とする。

かかる課題を解決するため、本願発明者は、以下の発明を提案する。
本願発明は、使用者の身体に装着可能な本体を備えており、使用時に使用者の身体に装着して用いられる画像表示装置である。
そして、この画像表示装置は、当該画像表示装置の使用時に使用者の一方の目の前に位置するものであり、所定の画像の像光を前記一方の目に導くことによって、当該一方の目の視野の一部である表示範囲に存在するような状態で当該一方の目で前記画像を見られるようにする表示手段を備えているとともに、前記表示手段は、使用者のいずれかの目の前に位置する２つの位置のいずれか一方を選択して、前記本体に取付けられるようになっている。
このような画像表示装置であれば、表示手段を、使用者の身体に装着される本体に対して２つの位置（右目の前方に位置する位置、又は左目の前方に位置する位置）の所望の方に取付けられるので、使用者が画像を見やすい目に画像を見させられるようになる。これにより、この画像表示装置では、使用者が画像を見やすくなる。なお、本体に対する表示手段の取付けは、使用者が自分で行えるようにするのが好ましい。それは、使用者が画像を見易いのがどちらの目であるかの判断は、有る程度の時間画像を見てからの方が正確に行えることが多いからである。本体に対する表示手段の取付けを使用者が自分で行えるようになっていれば、使用者はこの画像表示装置を購入してからしばらくの間、表示手段を上記２つの位置のそれぞれに取付けた状態で使用し、その後自分が画像を見易いと思う方にそれを固定することができるので便利である。

本願発明による表示手段の本体に対する取付けは、どのように行われるようになっていてもよい。
表示手段は、例えば、前記２つの位置の一方と他方に取付ける場合で、その上下を反転させられるようになっているとともに、前記２つの位置のいずれに取付けられる場合であっても前記画像の上下の向きが正しくなるように、前記像光を制御するようになっていてもよい。
このとき、画像の上下の向きが正しくなるようにするための像光の制御は、どのように行われてもよい。例えば、像光を射出するディスプレイを備えるのであれば、ディスプレイに表示される画像が、前記表示手段を前記２つの位置の一方と他方に取付ける場合で１８０°回転するようにすることや、ディスプレイから使用者の目までの光路に像光を１８０°回転させるような光学素子を配することが可能である。

また、表示手段は、上述のようなものである限り、その具体的な構成は不問である。
表示手段は、例えば、前記画像を表示するディスプレイと、前記ディスプレイからの像光を前記使用者の前記一方の目に導く光学系とを備えていてもよい。この場合、前記ディスプレイに表示される画像は、前記表示手段を前記２つの位置の一方と他方に取付ける場合で１８０°回転するようにされていてもよい。これにより、この表示手段は、前記２つの位置のいずれに取付けられる場合であっても前記画像の上下の向きが正しくなるように、前記像光を制御できるものとなる。
なお、光学系は、必要に応じてその構成要素を選択すればよい。例えば、レンズ、絞り、所定のフィルタなどによってこれを構成することができる。

表示手段がディスプレイを備える場合、前記表示手段には、前記ディスプレイに前記画像を表示させるための画像信号を、外部の出力装置から前記ディスプレイへ導くケーブルが接続されている場合がある。
表示手段を、前記２つの位置の一方と他方に取付ける場合で、その上下を反転させられるようにするとともに、表示手段が前記２つの位置のいずれに取付けられる場合であっても前記画像の上下の向きが正しくなるように、前記像光を制御するという上述の構成は、特にこのような場合に有用である。
表示手段からケーブルが延びている場合、前記２つの位置に取付ける際に単に表示手段を平行移動させるのみでは、ケーブルが邪魔になる場合があるからである（例えば、ケーブルが表示手段の右側方から延びている場合、右目の前に表示手段を取付けた場合にはケーブルを顔の右側から外部へ導けるが、それを平行移動させて左目の前に表示手段を取付けた場合にはケーブルが顔の中心から出てしまうので、ケーブルをどのように配するかが難しくなる）。
前記２つの位置の一方から他方に表示手段の取付け位置を変化させる際に表示手段の上下を反転する上述の如き構成を採用すれば、そのような難しさがなくなる。
前記ケーブルは、前記表示手段のどこに接続されるようになっていても構わないが、例えば、表示手段の外側（本体に表示手段を取付けた場合の使用者の顔の外側方向）部分に接続されるようになっていてもよい。このようにすれば、ケーブルが邪魔になることが少ない。
なお、ここでいう外側部分という語は、表示手段の外側面のみならず、上述の意味での「外側」の方に該当する部分全般を指す。

前記ディスプレイに表示される画像が、前記表示手段を前記２つの位置の一方と他方に取付ける場合で１８０°回転するようにする場合、そのための仕組みはどのようなものでも構わない。
例えば、本発明の画像表示装置に、前記画像信号を制御し、前記ディスプレイに表示される画像を１８０°回転させる制御手段を設けてもよい。
かかる制御手段は、どこに設けられていてもよい。例えば、表示手段に設けられていてもよいし、上述の出力装置に設けられていてもよい。また、これらと別になっていてもよい。
制御手段は、表示手段を前記２つの位置の一方と他方に取付ける場合に画像を１８０°回転した状態で表示するための上記画像信号の制御を、表示手段を上記２つの位置のいずれに取付けたかに応じて自動的に行うようになっていてもよいし、使用者の操作に応じて行うようになっていてもよい。制御手段がかかる制御を使用者の操作に応じて行うようになっているのであれば、本発明の画像表示装置は、前記制御手段を制御するための信号を入力するためのスイッチを備えるものとされる。この場合、使用者がスイッチを操作すると、前記ディスプレイに表示される画像が１８０°回転する。

なお、前記表示手段の外側形状は、上下対称になっていてもよい。
表示手段を前記２つの位置の一方と他方に取付ける場合でその上下を反転させるようにすると、表示手段の外側形状が上下対称の形状になっていない場合には、表示手段を前記２つの位置のどちらに取付けるかで画像表示装置全体の形状がまったく異なるものとなる場合がある。この場合、画像表示装置の美観を高めることを考慮すれば、その２つの画像表示装置全体の形状を考慮して、上記表示手段の外側形状のデザインを行う必要がある。表示手段の外側形状が上下対称になっていれば、表示手段を前記２つの位置の一方に取付けた場合と他方に取付けた場合で、画像表示装置全体の印象はそれほど変化しない（本体の形状が左右対称にデザインされていれば、表示手段を前記２つの位置の一方に取付けた場合と他方に取付けた場合で、画像表示装置全体のデザインは左右対称となる。）。したがって、表示手段は、上下対称の形状にすれば、デザインにそれほど苦労せずとも、画像表示装置の美観を高められる。

この画像表示装置は、前記２つの位置のうち前記表示手段が取付けられていない方に取付けられるようになっている遮蔽手段を備えていてもよい。遮蔽手段は、前記画像表示装置の使用時に使用者の他方の目の前に位置するものであり、当該他方の目の視野のうち、前記表示範囲に略対応する範囲、又は当該範囲を含むより広い範囲である遮蔽範囲から前記他方の目に入って来る光を、前記一方の目に前記表示範囲から入ってくる光よりも弱くするものとされる。
かかる遮蔽手段は、以下に説明するような視野闘争の問題を解決するものである。
視野闘争とは、右目、左目から入った情報のうち、どちらか一方だけが、意識にのぼるという現象をいう。右目と左目から入った情報は通常、多少の異なる点（例えば、両目の視差）はあるものの多くの共通点を持っている。このような場合、脳は、２つの情報から１つの情報を作り上げ、これを見えている「内容」として認識する。これに対して、右目と左目のそれぞれに、共通点の少ない、相互に大きく異なる情報を入れた場合、脳は、それらの情報を上手く処理できなくなる。この場合、脳は、どちらかからの情報を優先させ、そちらの情報だけを見ているように処理を行うことがある。この場合、脳が優先させた情報に基づく画像ないし景色は見えていると認識されるけれども、脳が優先させなかった情報に基づく画像ないし景色は見えているとは認識されない。
片目で１つの表示手段を見るタイプの画像表示装置では、一方の目でディスプレイを見ているときに、他方の目では周囲の景色を見ることになるので、このような視野闘争が顕著に起きることになる。
視野闘争が起きると、ディスプレイが見えていると認識される状況と、景色が見えていると認識される状況が交互に起こることになる。ディスプレイが見えない状況が頻発するのでは、画像表示装置として役に立たないし、またディスプレイがかろうじて見えているとしても、視野闘争が頻発するのであれば、使用者に大きな疲れを与える。
上述の如き遮蔽手段があれば、その遮蔽手段が直前に置かれた側の上記一方の目の視界をその遮蔽手段で遮ることで、その目をいわば死んだ状態とすることができる。こにより、脳は、表示手段により画像を見ている側の目からの情報のみを見えているものとして認識することになる。このようにして、遮蔽手段によって、上述の視野闘争の問題が解決されるのである。

本願発明による画像表示装置は、また、それを身体に装着した使用者が、少なくとも視線を動かせば、外界を見られるように構成されていてもよい。
少なくとも視線を動かすことで画像も外界も見られる画像表示装置は、外界を見るか、画像を見るかの選択が容易なので、日常生活の場面で使用でき、使用の場面として室内外を特に問わない点で価値が高い。そのような画像表示装置であれば、音を再生するものであり、若者のライフスタイルを大きく変えた携帯型ヘッドフォンステレオの映像版といった用途に応用できる可能性もある。

以下、本発明の好ましい第１〜第２実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明では、共通するものには共通の符号を用いることとし、重複する説明は場合により省略するものとする。

≪第１実施形態≫
図１は、本発明の第１実施形態による画像表示装置１００を上後方から見たときの全体を示す斜視図である。なお、実施形態の説明において、画像表示装置１００の後方とは、画像表示装置１００を使用者の顔に装着した場合に、使用者の顔に近い側をいうものとする。
この画像表示装置１００は、制御装置２００と組合わせて使用される。
画像表示装置１００は、本体１０と、画像を表示するための表示装置２０、及び遮蔽板３０を含んで構成されている。後述するように、表示装置２０と遮蔽板３０は、本体１０に対して着脱自在に構成されている。

本体１０は、表示装置２０と、遮蔽板３０とを保持し、且つ使用者の頭部への固定をなすためのものである。画像表示装置１００の使用時に、本体１０は、使用者の頭部に装着される。画像表示装置１００は、本体１０のつる１１を使用者の両耳にかけることにより、使用者の頭部に固定的に装着される。また、つる１１は、画像表示装置１００の不使用時には、フレーム枠１２に向かって折り畳めるようになっている。
この実施形態における本体１０は、メガネのフレーム形状をしており、左右２本のつる１１とのフレーム枠１２を含んで構成されている。もっとも、本体１０は、必ずしもメガネのフレーム形状をしている必要はない。フレーム枠１２は、右目用フレーム枠１２Ｒと、左目用フレーム枠１２Ｌを含んでいる。右目用フレーム枠１２Ｒと、左目用フレーム枠１２Ｌは、ブリッジ１２Ｂで連結されている。このブリッジ１２Ｂにはノーズパットが設けられている。右目用フレーム枠１２Ｒは、画像表示装置１００の使用者の頭部への固定的な装着をなしたときに、使用者の右目の前方に位置するフレーム枠１２であり、左目用フレーム枠１２Ｌは、画像表示装置１００の使用者の頭部への固定的な装着をなしたときに、使用者の左目の前方に位置するフレーム枠１２である。この実施形態における右目用フレーム枠１２Ｒと、左目用フレーム枠１２Ｌは、左右対称に構成されている。かならずしもそうである必要はないが、この実施形態では、両フレーム枠１２Ｌ、１２Ｒともに、環状に形成されている。より詳細には、両フレーム枠１２Ｌ、１２Ｒともに、金属製の棒状体によって作られており、平行な２本の直線の両端同士を半円状の弧で接続した横長の小判形状とされている。
なお、この実施形態における右目用フレーム枠１２Ｒ、左目用フレーム枠１２Ｌの内側には、レンズは嵌められていない。
この実施形態の画像表示装置１００では、右目用フレーム枠１２Ｒ、左目用フレーム枠１２Ｌの一方に表示装置２０が、他方に遮蔽板３０が取付けられるようになっている。図１では、左目用フレーム枠１２Ｌの内側に表示装置２０が、右目用フレーム枠１２Ｒの内側に遮蔽板３０が、それぞれ固定されている。表示装置２０と遮蔽板３０の位置関係は逆にすることもできる。使用者が画像を見易い方の目の前に表示装置２０が位置するようにして、表示装置２０、遮蔽板３０の取付けを行うことができる。

表示装置２０は、本発明の表示手段に相当するものである。表示装置２０は、画像表示装置１００の使用時に、使用者の一方の目（この実施形態では、左目）の前に位置するものであり、所定の画像の像光を左目に導くことで、使用者が左目で画像を見られるようにするものである。使用者は、その左目の視野の一部である表示範囲に存在するような状態で、上述の画像を見ることになる。
表示装置２０は、図２に示したように、略直方体形状に形成されたケース２１を備えている。これには限られないが、この実施形態におけるケース２１は樹脂製である。ケース２１の後方の面には、鏡筒２２が設けられている。鏡筒２２は、この実施形態では略円筒形状である。鏡筒２２の中心軸は、ケース２１の高さの半分の位置に一致するようになっている。ケース２１の上面には、断面略Ｕ字型の凹溝２３が設けられている。ケース２１の下面には、断面略Ｕ字型の凹溝２４が設けられている。凹溝２３は、左目用フレーム枠１２Ｌ、又は右目用フレーム枠１２Ｒの上下２本の平行な部分と嵌り合うようになっている。凹溝２４は、左目用フレーム枠１２Ｌ、又は右目用フレーム枠１２Ｒの上下２本の平行な部分と嵌り合うようになっている。この実施形態では、凹溝２３、２４を、左目用フレーム枠１２Ｌ、又は右目用フレーム枠１２Ｒの上下２本の平行な部分にそれぞれ嵌め合わせてやることで、左目用フレーム枠１２Ｌ、右目用フレーム枠１２Ｒのいずれかに固定できるようになっている。なお、左目用フレーム枠１２Ｌ、又は右目用フレーム枠１２Ｒに表示装置２０を取付ける場合、鏡筒２２が中央寄り（ブリッジ１２Ｂ寄り）に位置するようにする。つまり、左目用フレーム枠１２Ｌ、右目用フレーム枠１２Ｒ間で表示装置２０を付け替える場合には、表示装置２０を垂直面内で１８０°回転させ、上下を反転させる。
表示装置２０と、遮蔽板３０の位置関係を逆転させた状態を図３に示す。
なお、左目用フレーム枠１２Ｌ、又は右目用フレーム枠１２Ｒに取付けられた表示装置２０は、フレーム枠１２の上下２本の平行な部分のうちの上側のもの又は下側のものと嵌りあった状態の凹溝２３及び凹溝２４を、左目用フレーム枠１２Ｌ、又は右目用フレーム枠１２Ｒの上下２本の平行な部分に沿って摺動させることで、左目用フレーム枠１２Ｌ、又は右目用フレーム枠１２Ｒの上下２本の平行な部分の長さ方向と同じ方向に平行移動させることができる。
このようにして、使用者は、表示装置２０によって見ることのできる画像がより見易くなるような位置にくるように、表示装置２０の左右方向の位置を調整できる。

表示装置２０は、ケーブルＣの一端と接続されている。このケーブルＣの他端は、制御装置２００と接続されている。ケーブルＣは、制御装置２００から表示装置２０へと画像信号を送るものである。
この実施形態におけるケーブルＣは、表示装置２０の外側部分に接続されている。なお、ケーブルＣの表示装置２０への接続は着脱自在なものであってもよいが、この実施形態では固定的なものとなっている。より詳細には、この実施形態におけるケーブルＣは、表示装置２０の外側面（画像表示装置１００を使用者の顔に装着した場合の顔の側方側の面）に接続されている。
なお、ケーブルＣは、後述する表示装置２０の左右方向の位置調整を許容できる程度に、その長さに余裕を持たせてある。

ケース２１の内部には、図４に示したように、ディスプレイ制御基板２５、バックライトユニット２６、液晶ディスプレイ２７が設けられている。
鏡筒２２の内部には拡大レンズ２８が設けられている。拡大レンズ２８の使用者の目に対向する側に、例えば反射防止などの機能を持つフィルタが置かれている場合もある。
ディスプレイ制御基板２５は、ケーブルＣと接続されており、ケーブルＣを介して外部から送られてくる画像信号に基づく画像を液晶ディスプレイ２７に表示させるように、液晶ディスプレイ２７を制御するものである。
もっともディスプレイ制御基板２５は、表示装置２０の内部に設けられている必要はなく、そのすべて、或いは一部が、表示装置２０外に設けられていても構わない。例えば、制御装置２００内に設けられていてもよい。
ディスプレイ制御基板２５は、また、テレビチューナを含んで構成されていてもよい。この場合、ディスプレイ制御基板２５は、一般的なテレビ放送用の電波を受信し、これをデコードすることで、テレビ放送の画像を液晶ディスプレイ２７に表示する。ディスプレイ制御基板２５が液晶ディスプレイ２７に表示する画像は、これにとどまらず、ＤＶＤなどの記録媒体に記録されていた画像データに基づいて再生された画像や、パーソナルコンピュータや、ゲーム装置などのコンピュータにより生成された画像データに基づいて再生された画像など、多岐にわたる可能性がある。
なお、ケーブルＣをなくして、表示装置２０に無線で画像信号を送るようにすることも可能である。
バックライトユニット２６は、液晶ディスプレイ２７を背後から照明するバックライトを含んでおり、バックライトの制御を行うものとなっている。
液晶ディスプレイ２７は、ディスプレイ制御基板２５の制御下で、動画、或いは静止画である所定の画像を、画像信号に基づいて表示するものである。
拡大レンズ２８は、液晶ディスプレイ２７に表示された画像の像光を、拡大するものである。なお、拡大レンズ２８は、１枚である必要はなく、複数枚のレンズから構成されている場合もある。この実施形態の拡大レンズ２８は、また、鏡筒２２を回転させることで前後動するようになっている。これにより、使用者の視力に多少バラツキがあったとしても、使用者の目に上述の画像をしっかり結像させられるようになる。拡大レンズ２８を前後動させるための構成はどのようなものでもよいが、例えば、鏡筒２２を２重の構造とし、それらの内側の物の外面と外側の物の内面にネジ切りをして螺合させるとともに、鏡筒２２の内側の物の内面に拡大レンズ２８を固定することで、拡大レンズ２８の前後動を実現できる。

遮蔽板３０は、本発明の遮蔽手段に相当する。
遮蔽板３０は、画像表示装置１００の使用時に使用者の他方の目（図１の画像表示装置１００であれば、右目）の前に位置するものであり、使用者の右目の視野の遮蔽範囲に入ってくる光を、使用者の左目の表示範囲に入ってくる光よりも弱くするものである。なお、遮蔽範囲とは、表示範囲に略対応する範囲、又は当該範囲を含むより広い範囲をいう。これについては、後述する。
この実施形態では、遮蔽板３０は、矩形の板状体となっている。遮蔽板３０は、樹脂、木、紙、金属などによって形成することができるが、この実施形態では樹脂によって形成されている。この遮蔽板３０は、不透明な樹脂でできているが、透光性がある程度低いのであれば、半透明の樹脂でできていても構わない。例えば、比較的濃色で、透光率が５０％以下のレンズ（例えば、サングラスの度なしレンズ）と同様の素材を遮蔽板３０に用いることができる。
遮蔽板３０は、また、図５に示したように、溝３１をその上下に備えている。これらを、左目用フレーム枠１２Ｌ又は右目用フレーム枠１２Ｒの上下２本の平行な部分に嵌め合わせることで、遮蔽板３０は、左目用フレーム枠１２Ｌ又は右目用フレーム枠１２Ｒの内側のいずれかに取付け可能である。上述したように、遮蔽板３０は、左目用フレーム枠１２Ｌ又は右目用フレーム枠１２Ｒのうち、表示装置２０が取付けられていない側に取付ける。なお、この実施形態の画像表示装置１００における遮蔽板３０は、左目用フレーム枠１２Ｌ又は右目用フレーム枠１２Ｒの上下２本の平行な部分に沿って平行移動させることができる。

次に、制御装置２００の構成について説明する。
この実施形態における制御装置２００は、液晶ディスプレイ２７に画像を表示させるための上述の画像信号を生成するものとなっている。この実施形態における制御装置２００は、外部の再生装置からの入力信号に基づいて、上述の画像信号を生成する。制御装置２００は、また、後述するように、液晶ディスプレイ２７に表示される画像を１８０°回転させるための制御をも行えるようになっている。

制御装置２００は、略立方体形状とされ、入力端子２１１、出力端子２１２、及びスイッチ２１３が設けられたケース２１０を備えている。
入力端子２１２は、液晶ディスプレイ２７に画像を表示させるための画像信号のソースとなるソース信号を受付けるものである。かかるソース信号は、例えば、ＤＶＤや、メモリカードなどの記録媒体の再生装置から、或いはテレビチューナ、パーソナルコンピュータ、携帯電話から入力されるようになっている。入力端子２１１は、これらのうちの少なくとも一つと接続できるようになっている。この実施形態では、入力端子２１１とＤＶＤプレイヤが、有線で接続されるようになっている。もっとも、かかる接続は無線で行えるようになっていても構わない。なお、制御装置２００が、それにソース信号を送る元となる記録媒体の再生装置、テレビチューナ、パーソナルコンピュータ、携帯電話などと一体になっている場合がある。その場合には、入力端子２１１は不要となる。
出力端子２１２は、ソース信号に基づいて生成された画像信号を出力するものである。画像信号は、ケーブルＣを介して表示装置２０へと送られる。
スイッチ２１３は、液晶ディスプレイ２７に表示される画像を１８０°回転させる制御を行うための情報の入力を行うものである。使用者がスイッチ２１３を操作することで、画像信号が変化し、それにより液晶ディスプレイ２７に表示される画像が１８０°回転することになる。

制御装置２００内部には、画像信号を生成するとともに、液晶ディスプレイ２７に表示される画像を１８０°回転させる制御を行う図示せぬ回路が配されている。
その回路のハードウエア構成を、図６に示す。その回路は、ＣＰＵ２２１、ＲＯＭ２２２、ＲＡＭ２２３、インタフェイス２２４と、これらを接続するバス２２５を備えてなる。
ＣＰＵ２２１は、所定のプログラム、データにしたがって、画像信号を生成する処理と、液晶ディスプレイ２７に表示される画像を１８０°回転させるための制御を実行する。
ＲＯＭ２２２は、情報を固定的に記録する記録媒体である。この実施形態では、ＣＰＵ２２１に上述の処理、制御を行わせるに必要なプログラム、データを記録している。
ＲＡＭ２２３は、揮発性の記録媒体であり、ＣＰＵ２２１が上述の処理、制御を行う際に必要な作業領域を提供するものである。
インタフェイス２２４は、上記回路と外部とを繋ぐものであり、この実施形態では、入力端子２１１、出力端子２１２、スイッチ２１３と接続されている。入力端子２１１が受付けたソース信号と、スイッチ２１３から入力された液晶ディスプレイ２７に表示される画像を１８０°回転させるかどうかの情報は、インタフェイス２２４を介して回路に入ってくる。また、回路で生成された画像信号は、インタフェイス２２４を介して出力端子２１２へ至り、そこからケーブルＣを通じて表示装置２０へ送られることになる。

ＣＰＵ２２１がＲＯＭ２２２に記録されていたプログラムを実行することにより、制御装置２００内には以下のような機能ブロックが生成される。かかる機能ブロックを図７に示す。
制御装置２００内には、入力情報管理部２３１、制御部２３２、出力情報管理部２３３が生成される。
入力情報管理部２３１は、入力端子２１１及びスイッチ２１３からのソース信号又は入力された情報を制御部２３２へ送る機能を有する。
制御部２３２は、入力情報管理部２３１から受取ったソース信号から上述の画像信号を生成する機能を有する。生成される画像信号は、スイッチ２１３から入力された情報によって異なるものとなる。
制御部２３２内には、主制御部２３２Ａと、一時記録部２３２Ｂとが生成される。一時記録部２３２は、ソース信号を一時的に記録するものである。この一時的な記録は、この実施形態では、ソース信号が静止画像についてのものである場合にはその静止画像の全体について、ソース信号が動画像についてのものである場合にはその動画のフレーム毎に行われる。
主制御部２３２Ａは、一時記録部２３２Ｂからソース信号を読み出す際、一時記録部２３２Ｂからソース信号を読み出した前、或いは後に、以下のような処理を行い、画像信号を生成する。

主制御部２３２Ａは、以下のような処理を行う。
この実施形態における画像表示装置１００が有する表示装置２０は、本体１０の右目用フレーム枠１２Ｒ、又は左目用フレーム枠１２Ｌに取付けることが可能であり、且つその取付け位置を、右目用フレーム枠１２Ｒ、左目用フレーム枠１２Ｌの一方から他方へ変えた場合には、その上下が逆転する。つまり、表示装置２０の本体１０に対する取付け位置を、右目用フレーム枠１２Ｒ、左目用フレーム枠１２Ｌの一方から他方へ変えた場合には、表示装置２０内の液晶ディスプレイ２７も、その上下が逆転することになる。したがって、画像信号がそのまま液晶ディスプレイ２７へ送られると、液晶ディスプレイ２７に表示される画像は上下逆さまの画像となり、使用者は非常に画像を見にくくなるから、この画像表示装置１００の価値は著しく減じられることになる。例えば、表示装置２０が右目用フレーム枠１２Ｒに取付けられているときの上下が、その液晶ディスプレイ２７本来の上下と一致している場合、表示装置２０が左目用フレーム枠１２Ｌに取付けられているときには、その液晶ディスプレイ２７の上下はその液晶ディスプレイ２７本来の上下とは逆さまになる。このとき、何らの工夫もなければ、左目用フレーム枠１２Ｒに液晶ディスプレイ２７が取付けられた場合には、使用者は、逆さまの画像を見ることになる。
そのようなことがないように、この実施形態における画像表示装置１００では、その画像信号によって表示される画像が液晶ディスプレイ２７上で１８０°回転したものとなるような処理を、ソース信号に対して行い、液晶ディスプレイ２７に表示される画像を１８０°回転させる。この実施形態では、表示装置２０が右目用フレーム枠１２Ｒにある場合には、画像の１８０°回転が不要であり、表示装置２０が左目用フレーム枠１２Ｌにある場合には画像の１８０°回転が必要となっている。使用者は、スイッチ２１３を操作して、この回転を行わせるか否かを選択する。つまり、この実施形態におけるスイッチ２１３は、画像の１８０°回転を行わせるか否かを選択するためのものである。この実施形態におけるスイッチ２１３はスライド式のものとされているので、使用者はそれをスライドさせて画像の１８０°回転を行わせるか否かを選択する。

主制御部２３２Ａは、画像が静止画像の場合、以下のような処理を行うものとすることができる。画像の１８０°回転が必要であることを示す情報が入力情報管理部２３１を介してスイッチ２１３から入って来た場合であって、ソース信号が、液晶ディスプレイ２７の画素と関連付けられたＸ−Ｙ座標表示を含む（但し、Ｘは１、２、…ｍ、Ｙ＝１、２、…ｎ）ものである場合、主制御部２３２Ａは、元のＸ座標をｍ−Ｘに、元のＹ座標をｎ−Ｙにそれぞれ置換えてやることで、画像の１８０°回転を行う。
主制御部２３２Ａは、また、画像が動画像の場合、以下のような処理を行うものとすることができる。主制御部２３２Ａは、画像の１８０°回転が必要であることを示す情報が入力情報管理部２３１を介してスイッチ２１３から入って来た場合であって、ソース信号が、液晶ディスプレイ２７の画素と関連付けられたＸ−Ｙ座標表示を含む（但し、Ｘは１、２、…ｍ、Ｙ＝１、２、…ｎ）ものである場合には、上述の場合と同様の処理を、動画の１フレーム分のデータ毎に繰り返して行うことで画像の１８０°回転を行う。また、動画の１フレーム分のデータが、所定のディスプレイの走査線に沿った一連の帯状のデータの場合、そのデータの前後を引っくり返せば、画像の１８０°回転を行える。動画の１フレーム分のデータが、所定のディスプレイの走査線に沿った一連の帯状のデータの場合、主制御部２３２Ａは、このような処理を行うようなものであってもよい。

主制御部２３２Ａは、一時記録部２３２Ｂに記録されているソース信号に対して、液晶ディスプレイ２７で表示できるような形式への修正を行ったり、また、使用者の要求（例えば、スイッチ２１３以外のスイッチの操作）に応じて、カラーバランスの調整や画像の左右方向の位置の調整を行うようになっていてもよい。

このようにして生成された画像信号は、出力情報管理部２３３を介して液晶ディスプレイ２７へと送られることになる。

この実施形態における画像表示装置１００の使用方法を説明する。
画像表示装置１００を実際に用いる前に、準備を行う。
画像表示装置１００を用いる準備としては、以下のことを行う。
画像表示装置１００を用いる準備として、表示装置２０、遮蔽板３０の本体１０への取付けを行う。この場合、使用者は、表示装置２０によって見ることができる画像を見易い側の目の前に表示装置２０が位置するようにして、表示装置２０の取付け位置を決定する。もっとも、特にこの画像表示装置１００の使用を始めて間もない使用者は、表示装置２０をどちらの目の前に配した方が画像が見易いかを自覚できていない場合がある。そのような場合、使用者は、表示装置２０を右目の前に配するのと、表示装置２０を左目の前に配するのとの両方を試してみて、画像を見易い側を把握すべきである。
次に、表示装置２０の取付け位置の調整と、遮蔽板３０の位置調整を行う。表示装置２０の調整、遮蔽板３０の位置調整は、それらを左右方向に平行移動させることで行う。
また、上記準備として、拡大レンズ２８の調整を行う。拡大レンズ２８を、使用者の視力に応じて前後方向に移動させる。なお、上述したように、この実施形態では、鏡筒２２を回転することで拡大レンズ２８が前後動（光軸に沿う方向での移動）を行うようになっているが、拡大レンズ２８の光軸方向への移動は他の手段によって行われるようになっていても構わない。また、使用者の視力に応じて拡大レンズ２８を例えば鏡筒２２ごと交換できるようにしてもよい。
次に、画像表示装置１００を、使用者の顔に装着し、固定する。かかる固定は、画像表示装置１００のつる１１を両耳に係止することで行う。

この状態でケーブルＣに接続された物（例えば、ＤＶＤプレイヤなど）の電源を入れ、必要な操作を行うと、制御装置２００にソース信号が入力される。制御装置２００は、それ基づいて画像信号を生成する。
画像信号はケーブルＣを介して表示装置２０へ送られてくる。これは、ディスプレイ制御基板２５を介して液晶ディスプレイ２７に送られる。液晶ディスプレイ２７は、この画像信号に基づいて画像の表示を行う。バックライトユニット２６に含まれるバックライトからの光である、この画像についての像光は、拡大レンズ２８を介して使用者の右目、左目のうち、その前に表示装置２０が配された方に送られ、その目に結像される。

以下の説明では、使用者の左目に像光が結像するものとする。なお、使用者の右目に像光が結像するときは、以下の説明における左目と右目の関係が逆転する。
使用者の左目に画像の像光が結像すると、画像ＧＬは、使用者の左目には、図８（Ｌ）に示したように見える。図８（Ｌ）に示したように、画像ＧＬは、一般的には暗い空間ＳＬの中に、画像ＧＬがぽっかり浮かんでいるように見える。画像ＧＬが存在するように見える範囲が、本発明の表示範囲に相当する。なお、画像ＧＬの周りにある空間ＳＬは、拡大レンズ２８の瞳に対応するものである。また、空間ＳＬの周りには、鏡筒２２の先端がぼんやりと見える。鏡筒２２の先端がぼんやりとしか見えないのは、これが使用者の左目の近点よりも使用者よりにあるからである。また、鏡筒２２の周囲には、外界ＯＬが見える。外界ＯＬの周縁は、使用者の左目の視野に一致している。この実施形態における表示範囲の大きさは、使用者の左目の視野の１／３よりもずっと小さくなっている。なお、この表示範囲の画角は、左右方向で２０°程度である。
この実施形態では、使用者は、表示範囲を見ている状態で、視線を動かすことなく、外界の景色も認識できる。使用者は、視線を動かせば、外界の景色をより多く見ることができる。

他方、このときの使用者の右目の前には、遮蔽板３０が位置している。このとき、使用者の右目には、図８（Ｒ）に示すように、遮蔽板３０がぼんやりとみえる。遮蔽板３０がぼんやりとしか見えないのは、この遮蔽板３０の位置が使用者の右目の近点よりも使用者の右目に近い位置にあるからである。使用者の右目には、主として外界ＯＲが見えている。先ほどの遮蔽板３０は、左目の表示範囲ＧＬに対応する範囲ＧＬ’を含むようにして右目の視野の中に黒く見えている。これは、遮蔽板３０がある範囲（本発明の遮蔽範囲に相当する）から右目に入ってくる光が、画像ＧＬが見えている範囲から左目に入ってくる光よりも弱くなっていることを意味する。
この実施形態では、使用者は、遮蔽板３０を見ている状態で、視線を動かすことなく、外界の景色も認識できる。

このとき、左目で見た画像ＧＬと、右目で見た遮蔽板３０とは、脳の中で合成されて、図９に示すように、見える。
つまり、黒い遮蔽板３０の上に、画像ＧＬが乗っているように見えるのである。この実施形態では、左目の視野の中における画像ＧＬの表示範囲と、左目の視野の中におけるそれに対応する範囲とで比較すると、表示範囲から右目が受ける光刺激が、それに対応する範囲から左目が受ける光刺激よりもより多くなくなるため、視野闘争がほとんど起こらなくなるのである。
この状態で、使用者は、画像を楽しめる。
なお、使用者は、黒い遮蔽板３０の上に、画像ＧＬが乗っているように見えるように、画像ＧＬを見ながら、表示装置２０の位置調整と、遮蔽板３０の位置調整を行うことができる。なお、画像が見難いようであれば、使用者は表示装置２０と遮蔽板３０の位置関係を逆にすることもできる。

≪第２実施形態≫
第２実施形態における画像表示装置１２０を図１０に示す。
この実施形態における画像表示装置１２０は、基本的に第１実施形態における画像表示装置１００と同様である。この画像表示装置１２０は、また、第１実施形態におけるものと同じである制御装置２００と接続して用いられる。
第１実施形態と第２実施形態で異なるのは、本体１０の構成である。
この実施形態における本体１０は、第１実施形態の場合と同様に、つる１１と、フレーム枠１２とを備えて構成される。このフレーム枠１２は、第１実施形態におけるフレーム枠１２が、ともに環状に形成された左目用フレーム枠１２Ｌと右目用フレーム枠１２Ｒを、ブリッジ１２Ｂで繋いだ形状となっていたのと異なり、１つの環状に形成されている。
したがって、この実施形態における本体１０は、眼鏡のフレーム形状とはなっていない。このように、本体１０の形状は、適当にデザインすることができる。
なお、第２実施形態の画像表示装置１２０における本体１０の中心部分の下方には、眼鏡に取付けられるのと同様のノーズパットが設けられている。
第２実施形態の画像表示装置１２０における表示装置２０及び遮蔽板３０の構成は、第１実施形態の表示装置２０及び遮蔽板３０の構成と同様であり、そのフレーム枠１２への取付け方法も第１実施形態における表示装置２０及び遮蔽板３０の本体１０への取付け方法と同様である。
表示装置２０及び遮蔽板３０は、左右方向の位置を調整できる。
第２実施形態における画像表示装置１２０の使用方法は、第１実施形態における画像表示装置１００のそれと同様である。

第１実施形態の画像表示装置の全体を上後方から見たところを示す斜視図。 図１に示した画像表示装置における表示装置を正面方向から見たところを示す斜視図。 図１に示した画像表示装置の表示装置と謝意板の位置を逆にした状態を上後方から見た状態を示す斜視図。 図１に示した画像表示装置の表示装置を上側から見たところを示す透視図。 図１に示した遮蔽板の断面図。 図１に示した画像表示装置と接続される制御装置が内蔵する回路のハードウエア構成を示す図。 画像表示装置と接続される制御装置内に生成される機能ブロックを示すブロック図。 分図（Ｌ）は、図１に示した画像表示装置を使用しているときに、使用者の一方の目に見えるものを概念的に示す図、分図（Ｒ）は、図１に示した画像表示装置を使用しているときに、使用者の他方の目に見えるものを概念的に示す図。 図１に示した画像表示装置を使用しているときに、使用者が図９に示したものに基づいて認識できるものを概念的に示す図。 第２実施形態の画像表示装置を前方から見たところを示す斜視図。

符号の説明

１００ １２０ 画像表示装置
１０ 本体
１１ つる
１２ フレーム枠
２０ 表示装置
３０ 遮蔽板
２００ 制御装置

Claims (10)

1. 使用者の身体に装着可能な本体を備えており、使用時に使用者の身体に装着して用いられる画像表示装置であって、
   当該画像表示装置の使用時に使用者の一方の目の前に位置するものであり、所定の画像の像光を前記一方の目に導くことによって、当該一方の目の視野の一部である表示範囲に存在するような状態で当該一方の目で前記画像を見られるようにする表示手段を備えているとともに、
   前記表示手段は、使用者のいずれかの目の前に位置する２つの位置のいずれか一方を選択して、前記本体に取付けられるようになっている、
   画像表示装置。
2. 前記表示手段は、前記２つの位置の一方と他方に取付ける場合で、その上下を反転させられるようになっているとともに、前記２つの位置のいずれに取付けられる場合であっても前記画像の上下の向きが正しくなるように、前記像光を制御するようになっている、
   請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記表示手段は、前記画像を表示するディスプレイと、前記ディスプレイからの像光を前記使用者の前記一方の目に導く光学系とを備えており、
   前記ディスプレイに表示される画像は、前記表示手段を前記２つの位置の一方と他方に取付ける場合で１８０°回転するようにされている、
   請求項２記載の画像表示装置。
4. 前記表示手段には、前記ディスプレイに前記画像を表示させるための画像信号を、外部の出力装置から前記ディスプレイへ導くケーブルが接続されている、
   請求項３記載の画像表示装置。
5. 前記ケーブルは、前記表示手段の外側部分に接続されるようになっている、
   請求項４記載の画像表示装置。
6. 前記画像信号を制御し、前記ディスプレイに表示される画像を１８０°回転させる制御手段を備えてなる、
   請求項４記載の画像表示装置。
7. 前記制御手段を制御するための信号を入力するためのスイッチを備えており、使用者がそれを操作することで、前記ディスプレイに表示される画像を１８０°回転させるようになっている、
   請求項６記載の画像表示装置。
8. 前記表示手段の外側形状は、上下対称になっている、
   請求項１〜７のいずれかに記載の画像表示装置。
9. 前記２つの位置のうち前記表示手段が取付けられていない方に取付けられる遮蔽手段を備えており、
   この遮蔽手段は、前記画像表示装置の使用時に使用者の他方の目の前に位置するものであり、当該他方の目の視野のうち、前記表示範囲に略対応する範囲、又は当該範囲を含むより広い範囲である遮蔽範囲から前記他方の目に入って来る光を、前記一方の目に前記表示範囲から入ってくる光よりも弱くするものとなっている、
   請求項１〜７のいずれかに記載の画像表示装置。
10. 前記画像表示装置は、それを身体に装着した使用者が、少なくとも視線を動かせば、外界を見られるように構成されている、
    請求項１〜７のいずれかに記載の画像表示装置。
    

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