JP2006126280A - 透過式映像表示装置及び透過式映像表示装置注文システム - Google Patents

Abstract

【課題】観察者の症状に応じて映像画像を表示することが可能である。
【解決手段】透過式映像表示装置１は、被写体を撮像する撮像部１１１と、撮像した映像を表示する表示部１００と、接眼光学系１０１と、接眼光学系１０１を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材１０２とを備え、接眼光学系１０１が観察者の眼の前に位置して板状部材１０２が眼に対面する状態で使用され、表示部１００からの光を接眼光学系１０１により眼に導いて表示部１００が表示した映像の虚像を透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供し、透過画像表示部１０２ａに表示する映像画像の表示中心位置を調整する表示中心調整手段２００を有する。
【選択図】図４

Description

この発明は、観察者の顔前にて使用され、映像と共に外界の像を提供する透過式映像表示装置及び透過式映像表示装置注文システムに関する。

近年、観察者の顔前にて使用され、表示した映像の光と外界からの光を眼に導いて、映像と外界の像を提供する透過式映像表示装置がある。この透過式映像表示装置は、広い視界を確保するために、映像を表示する表示部が装置の周辺部に配置され、表示部からの光を眼に導くための接眼光学系と、接眼光学系を保持する透明板が眼の前に配置される（例えば、特許文献１）。
特開２００２−１５６６００号公報（第１頁〜第１６頁、図１〜図２２）

ところが、弱視者のような観察者が使用する場合には、患者の症状により視野可能範囲がそれぞれ異なるため、歩行などのときに広角画像を映写しても可視範囲内に投影されなければ見えない。

また、観察者の視野が一部欠損している場合には、欠損している部分から例えばボールが飛んできてもよけられない場合がある。また、視野がかなり狭い（５度以下）の患者では、表示画像がどこにあるかも捜しにくい。さらに、視野が狭いとせっかく表示された画像の一部しか見えないこともある。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、観察者の症状に応じて映像画像を表示することが可能な透過式映像表示装置及び透過式映像表示装置注文システムを提供することを目的としている。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像した映像を表示する表示部と、
接眼光学系と、
前記接眼光学系を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材とを備え、
前記接眼光学系が観察者の眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を前記透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
前記透過画像表示部に表示する映像画像の表示中心位置を調整する表示中心調整手段を有することを特徴とする透過式映像表示装置である。

請求項２に記載の発明は、前記表示する映像画像の画角を調整する画角調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載の透過式映像表示装置である。

請求項３に記載の発明は、前記観察者の視線を検出する視線検出手段を有し、
前記視線の検出結果に応じて、前記映像画像の表示中心位置または表示する映像画像の画角の少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透過式映像表示装置である。

請求項４に記載の発明は、前記観察者の可視範囲に応じて映像画像の表示中心位置が調整されたことを特徴とする請求項１に記載の透過式映像表示装置である。

請求項５に記載の発明は、被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像した映像を表示する表示部と、
接眼光学系と、
前記接眼光学系を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材とを備え、
前記接眼光学系が観察者の眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を前記透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
前記撮像部の撮像方向を調整する撮像方向調整手段を有し、
前記透過画像表示部に前記観察者の正視状態での視野欠損部の映像を表示可能であることを特徴とする透過式映像表示装置である。この発明において、正視状態とは、観察者が負担無く正面方向を見る場合の状態をいう。

請求項６に記載の発明は、前記撮像方向調整手段は、前記撮像部の撮像方向を前記観察者の正視状態の視野欠損部に設定することを特徴とする請求項５に記載の透過式映像表示装置である。

請求項７に記載の発明は、前記板状部材の透過画像と前記透過画像表示部の表示画像で実質的に全視野が補完されることを特徴とする請求項５に記載の透過式映像表示装置である。

請求項８に記載の発明は、被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像した映像を表示する表示部と、
接眼光学系と、
前記接眼光学系を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材とを備え、
前記接眼光学系が観察者の眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を前記透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
前記観察者の視線方向を検出する視線検出手段と、
前記視線検出手段の検出結果に応じて前記透過画像表示部に表示する映像画像の表示中心位置を調整する表示中心調整手段とを有することを特徴とする透過式映像表示装置である。

請求項９に記載の発明は、前記表示中心調整手段は、視線方向の角度の正視方向からの差分を検出し、この差分に基づいて表示中心位置を調整して表示することを特徴とする請求項８に記載の透過式映像表示装置である。

請求項１０に記載の発明は、前記透過画像表示部から映像画像の表示がずれた場合に警報情報を出力する警報情報出力手段を有することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の透過式映像表示装置である。

請求項１１に記載の発明は、被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像した映像を表示する表示部と、
接眼光学系と、
前記接眼光学系を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材とを備え、
前記接眼光学系が観察者の眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を前記透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
前記観察者の正視状態での可視画角中に前記撮像画像を表示することを特徴とする透過式映像表示装置である。

請求項１２に記載の発明は、被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像した映像を表示する表示部と、
接眼光学系と、
前記接眼光学系を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材とを備え、
前記接眼光学系が観察者の眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を前記透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
前記観察者の正視状態での可視画角に前記撮像画像の拡大画像を表示することを特徴とする透過式映像表示装置である。

請求項１３に記載の発明は、被写体を撮像する撮像部と、
前記撮像した映像を表示する表示部と、
接眼光学系と、
前記接眼光学系を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材とを備え、
前記接眼光学系が観察者の眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を前記透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
前記可視画角中に前記撮像画像を広角表示と拡大表示とを切り替えるモード切替手段とを有することを特徴とする透過式映像表示装置である。

請求項１４に記載の発明は、前記観察者は、弱視者であることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の透過式映像表示装置である。

請求項１５に記載の発明は、ネットワークと、
前記ネットワークに接続され、請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の透過式映像表示装置を作成するための観察者の目に関する情報を送信して作成注文を行なうユーザ端末と、
前記ネットワークに接続され、受発注サーバを介して前記作成注文の受付及び管理を行なう管理者端末とを有し、
前記透過式映像表示装置の作成注文を行なうことを特徴とする透過式映像表示装置注文システムである。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明によれば、透過画像表示部に表示する映像画像の表示中心位置を観察者の症状に応じて調整して映像画像を表示することが可能である。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に加え、表示する映像画像の画角を観察者の症状に応じて調整して映像画像を表示することが可能である。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１または請求項２に加え、観察者の視線を検出し、視線の検出結果に応じて映像画像の表示中心位置または表示する映像画像の画角の少なくとも一方を調整する。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１に加え、観察者の可視範囲に応じて表示中心位置を調整する。

請求項５に記載の発明によれば、透過画像表示部に観察者の正視状態での視野欠損部の映像を表示可能であり、欠損方向の画像が補完的に表示され、透過画像を補完して全体を感知できる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項５に加え、撮像部の撮像方向を観察者の正視状態の視野欠損方向に設定し、観察者の視線に応じた領域に画像表示することができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項５に加え、透過画像と表示画像で実質的に全視野が補完され、表示画像により透過画像を補完して全体を感知できる。

請求項８に記載の発明によれば、観察者の視線方向を検出し、検出結果に応じて透過画像表示部に表示する映像画像の表示中心位置を調整し、視野が狭い場合でも効率良く表示することができる。

請求項９に記載の発明によれば、請求項８に加え、視線方向の角度の正視方向からの差分を検出し、この差分に基づいて表示中心位置を調整して表示し、視野が狭い場合でも効率良く表示することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、請求項８または請求項９に加え、透過画像表示部から映像画像の表示がずれた場合に警報を行ない、適切な視線方向情報などの信号を、表示、音声等で出力する。

請求項１１に記載の発明によれば、観察者の可視画角中に撮像画像を表示し、視野角内で効率のよい見え方になる。

請求項１２に記載の発明によれば、観察者の可視画角に撮像画像の拡大画像を表示し、狭い可視画角内に撮像画像が拡大表示される。

請求項１３に記載の発明によれば、可視画角中に撮像画像を広角表示と拡大表示とに切り替え、使用状況に応じて効率のよい見え方にすることができる。

請求項１４に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項１３のいずれかに加え、観察者が弱視者であり、観察者の症状に応じて映像画像を表示することが可能である。

請求項１５に記載の発明によれば、ユーザ端末から観察者の目に関する情報を送信して請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の透過式映像表示装置の作成の作成注文を行なうことができる。

以下、この発明の透過式映像表示装置及び透過式映像表示装置注文システムの実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

まず、この発明が適用される透過式映像表示装置を、図１乃至図３に基づいて説明する。図１は透過式映像表示装置の構成図、図２は透過式映像表示装置の外観を示す図、図３は透過式映像表示装置の断面である。

この実施の形態の透過式映像表示装置１は、図１に示すように、被写体を撮像する撮像部１１１と、撮像した被写体の映像を表示する表示部１００と、接眼光学系１０１と、接眼光学系１０１を保持する透明な板状部材１０２とを有する。この表示部１００は照明するための光源を有する。表示部１００には、制御部１１０が接続される。制御部１１０には、撮像部１１１から被写体の撮像情報が入力される。制御部１１０の制御で表示部１００は、被写体の映像を表示する。

この実施の形態の透過式映像表示装置１は、接眼光学系１０１が眼の前に位置して板状部材１０２が眼に対面する状態で使用され、表示部１１０からの光を接眼光学系１０１により眼４１の眼球に導いて表示部１００が表示した映像の虚像を透過画像表示部１０２ａに提供するとともに、外界からの光を板状部材１０２の透過画像表示部１０２ａを透過させて眼４１の眼球に導いて外界の像を提供する。

この実施の形態の透過式映像表示装置１は、図２及び図３に示すように、メガネ式に構成され、撮像部を備え、測光部は撮像部で兼用されるが、これに限定されない。

この実施の形態の透過式映像表示装置１は、１つの表示部１００、撮像部１１１、制御部１１０、左右１対のプリズム２０Ｌ、２０Ｒ、鼻当て３１、左右１対のテンプル３２Ｌ、３２Ｒよりなり、プリズム２０Ｌ、２０Ｒが左右の眼４１の前に位置するように観察者の顔前に装着される。鼻当て３１は、プリズム２０Ｌ、２０Ｒに取り付けられており、これらを連結している。

テンプル３２Ｌ、３２Ｒは、それぞれプリズム２０Ｌ、２０Ｒの端部に取り付けられている。装着時には、鼻当て３１が鼻に当たり、テンプル３２Ｌ、３２Ｒが耳、側頭部または後頭部に当たって、透過式映像表示装置１は、これら３部位で支持される。テンプル３２Ｌ、３２Ｒは、プリズム２０Ｌ、２０Ｒ近傍の部位に設けられた垂直方向の軸（不図示）を中心に回動可能であり、非使用時には内側に折り畳むことができる。

表示部１００は、右のプリズム２０Ｒに取り付けられている。表示部１００は、透過型の液晶表示器（ＬＣＤ）１１、筺体１２、プリズム１３、発光ダイオード（ＬＥＤ）１４、およびレンズ１５よりなる。ＬＣＤ１１は表示するための映像を表示し、表示する映像により照明光を変調する。筺体１２は、ＬＣＤ１１、ＬＥＤ１４およびレンズ１５を収容してこれらを保持する。ＬＥＤ１４はＬＣＤ１１を照明するための光源であり、レンズ１５はＬＥＤ１４が発した光をＬＣＤ１１の全面に均一に導くための照明光学系である。

ＬＣＤ１１の映像の表示やＬＥＤ１４の発光は、制御部１１０によって制御され、撮像部１１１で撮像した画像情報を画像処理し、電力や映像信号を供給する。

プリズム１３は平板状であり、透明なガラスまたは樹脂で作製されている。プリズム１３はＬＣＤ１１からの光を眼４１に導いて、ＬＣＤ１１に表示された映像の虚像を表示する。プリズム１３の上端部は、縁の方が内部側よりも厚いくさび状とされており、筺体１２はこのくさび状の上端部を挟むようにして、プリズム１３に取り付けられている。

プリズム２０Ｌは平板状であり、単一の部材で構成されている。プリズム２０Ｒも平板状であるが、単一の部材ではなく、プリズム１３とプリズム２１で構成されている。プリズム２０Ｌおよびプリズム２１は、プリズム１３と同じ材料で作製されており、これら３者に屈折率の差はない。プリズム２０Ｒを成すプリズム１３とプリズム２１は相補的な形状を有し、隙間なく、かつ表面が連続するように接合されている。プリズム１３がくさび状の上端部を有することを除いて、プリズム２０Ｌ、２０Ｒは一般的な眼鏡同様対称形である。透過式映像表示装置１を顔前に装着した観察者は、プリズム２０Ｌ、２０Ｒを通して外界を観察することになる。

プリズム１３の下端部は、縁に向かうほど前面（眼４１から遠い面）が後面（眼４１に近い面）に近づくように作製されており、くさび状である。このくさび状の部位の前面すなわちプリズム２１との接合面は平面であり、この平面にはホログラム素子２２が形成されている。ホログラム素子２２は、装着時に眼４１の直前に位置する。プリズム１３およびホログラム素子２２が接眼光学系１０１を構成する。ホログラム素子２２は、例えば回析フィルムなどで構成される。

プリズム１３は、ＬＣＤ１１からの光を、上端部の端面より内部に導き入れ、前面と後面で複数回全反射しながら、ホログラム素子２２に導く。ホログラム素子２２は、導かれた光を回折させて、平行光に近い光束としながら、眼４１に入射させる。これにより、観察者には、ＬＣＤ１１に表示された映像の虚像が表示される。ホログラム素子２２は外界からの光にはほとんど作用せず、虚像は外界の像の中央部に重なって観察される。

透過式映像表示装置１では、ＬＣＤ１１からの光をプリズム１３の内部で反射しながらホログラム素子２２に導くようにしているため、プリズム２０Ｒを大きくすることが可能である。プリズム１３の下端部はくさび状であるが、同じ材質のプリズム２１に接合されているため、プリズム１３の下端部を透過する外界からの光に屈折は生じない。したがって、外界の像の中央部が歪んだり不連続になったりすることもなく、透過式映像表示装置１は質の高い像を表示することができる。

ＬＣＤ１１は左右方向に長い長方形状であり、十数文字が横方向に並ぶ文字列を１〜数行表示することができる。このため、観察者は、映像から多くの情報を一度に得ることが可能である。なお、この実施の形態では、右眼に映像を表示するようにしているが、もちろん、左眼に映像を表示するようにしてもよい。

［実施の形態１］
この発明の透過式映像表示装置の実施の形態を、図４に示す。この実施の形態の透過式映像表示装置は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、表示中心調整手段２００と、画角調整手段２０１と、視線検出手段２０２とを有する。表示中心調整手段２００と、画角調整手段２０１とは、制御部１１０に備えられ、制御部１１０には視線検出手段２０２から観察者の視線を検出した視線検出情報が入力される。

表示中心調整手段２００は、観察者の視線を検出した視線検出情報に基づき透過画像表示部１０２ａに表示する映像画像の表示中心位置を調整する。観察者が弱視者である場合、図４（ａ），（ｂ）に示すように、弱視者の患者の症状により可視可能範囲がそれぞれ異なる。図４（ａ）に示す患者Ａは、可視可能範囲が４分割した視野第４領域Ｅ４であり、図４（ｂ）に示す患者Ｂは、可視可能範囲が視野第１領域Ｅ１である。患者が歩行などを行なう場合、広角画像を映写しても可視可能範囲内に投影されなければ見えない。

図４（ａ）に示すように、可視可能範囲が視野第４領域Ｅ４の場合には、表示中心調整手段２００により透過画像表示部１０２ａに表示する映像画像の表示中心位置Ｏ１を表示第４領域ｅ４に表示する。また、図４（ｂ）に示すように、可視可能範囲が可視第１領域Ｅ１の場合には、表示中心調整手段２００により透過画像表示部１０２ａに表示する映像画像の表示中心位置Ｏ１を表示第１領域ｅ１に表示する。このように、透過画像表示部１０２ａに表示する映像画像の表示中心位置Ｏ１を観察者の症状に応じて調整して映像画像を表示し、歩行等でも観察者の可視範囲内に映像画像が投影されるから見易い。

この実施の形態では、観察者の視線を検出する視線検出手段２０２を有する。制御部１１０は、視線検出手段２０２の視線の検出結果に応じて表示中心調整手段２００を制御して調整する。即ち、視線検出手段２０２により患者の視線を検出し、検出された位置に患者の視野角に応じた画像を表示する。

この視線検出手段２０２による視線を検出する方法としては、従来から様々な方法が提案されている。例えば、Ｅ．Ｏ．Ｇ（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｃｕｌｏ ｇｒａｐｈｙ）法は、眼の角膜が眼底に対して正の電位を有しているという特性を利用して視線を検出する方法であり、具体的には、顔面に貼り付けた複数個の電極から得られる電位差に基づいて眼の動きを検出する方法である。他の方法としては、例えば、図５（ａ）に示すような光学系が考えられる。即ち、２つの光源４６から出射した２つの赤外光スポット４５を眼４１の虹彩４２と強膜４４との境界に照射する。この境界から反射した反射光を２つの受光素子４７を介して受光する。これら受光素子４７は、受光量に対応した電気信号を差動回路４８に出力する。差動回路４８は、これら電気信号に対する差演算を施してその演算結果を出力する。このとき得られた演算結果に基づいて視線が検出される。

具体的には、図５（ｂ）〜（ｄ）に示すように、眼４１の動きによって生じる上記境界からの反射光の強度差を検出することによって眼球運動が測定される。また、他の方法としては、例えば、図６に示すように、眼４１内部の種々の光学界面（角膜前面４１ａ、角膜後面４１ｂ、水晶体前面４１ｃ、水晶体後面４１ｄ等）から反射した反射光（プルキンエ像）の位置関係を解析して視線方向や眼４１の動きを測定する方法が考えられる。更に、他の方法としては、眼底にある血管のパターンまたは瞳孔の像を取り込み、画像処理を介して視線方向を計測する方法等が考えられる。

また、予め患者の可視可能範囲を測定し、この可視可能範囲に応じて表示中心調整手段２００を制御して調整するようにしてもよい。

この実施の形態では、表示中心調整手段２００の他に、画角調整手段２０１を有する。即ち、視線検出手段２０２により患者の視線を検出し、検出された位置に患者の視野角に応じた画像を表示する。

画角調整手段２０１は、表示する映像画像の画角を調整する。この実施の形態の図４（ａ）では、表示第４領域ｅ４に表示するように、図４（ｂ）では、表示第１領域ｅ１に表示するように、画角調整手段２０１が観察者の可視範囲に応じて画角の大きさを変化させる。表示する映像画像の画角の調整は、図７に示すように、接眼光学系１０１にリレー光学系１０１ａ，１０１ｂを備え、このリレー光学系１０１ａ，１０１ｂを変更することにより画角を変更する。例えばレンズよりなるリレー光学系１０１ａ，１０１ｂは、リレー光学系１０１ｂがリレー光学系１０１ａに比べて焦点距離が短くなっており、リレー光学系１０１ａより広い観察画角で観察できる。

また、図８に示すように、接眼光学系１０１にリレー光学系１０１ｃを備え、リレー光学系１０１ｃとして一般的に使用されるズームレンズ等を用いて画角を変更している。ズームレンズ系を使用する場合は、焦点距離を短くすると広角的な観察像が得られるようになる。また、表示する映像画像の画角の調整は、電子ズーム、処理で行なうことができ、この場合は光学系の増大を防ぐ構成が好ましい。

［実施の形態２］
この発明の透過式映像表示装置の実施の形態を、図９乃至図１１に示す。この実施の形態の透過式映像表示装置の制御部１１０は、図９に示すように、撮像方向調整手段１２０を有する。撮像方向調整手段１２０は、撮像部１１１の撮像方向を調整する。

観察者が弱視者である場合、検査によって図１０に示すように、患者Ｃの正視状態での視野欠損部が視野第２領域Ｅ２に存在すると、視野欠損部情報に基づき撮影方向調整手段１２０は、撮像部１１１の撮像方向を正視状態の視野欠損方向に設定する。ここで正視状態とは、観察者が負担無く正面方向を見る場合の状態をいう。

このように撮像部１１１の撮像方向を正視状態の視野欠損方向に設定すると、透過画像表示部１０２ａに観察者の正視状態での視野欠損部の映像を表示可能になり、図１１に示すように、板状部材１０２の透過画像と透過画像表示部１０２ａの表示画像で全視野が補完される。

例えば、患者Ｃが弱視者で視野が一部欠損している場合には、欠損している部分からボールが飛んできてもよけられないが、撮像部１１１を構成する撮影カメラの撮像方向が患者の視野欠損方向の撮像を行なうように設定されており、表示は患者の可視範囲に設定する。これにより、欠損範囲画像のみを透過画像表示部１０２ａに写し、透過画像を補完して全体を感知できる。

［実施の形態３］
この発明の透過式映像表示装置の実施の形態を、図１２に示す。この実施の形態の透過式映像表示装置の制御部１１０は、図１２に示すように、表示中心調整手段２００と、視線検出手段２０２とを有する。例えば、図１２（ａ）の患者Ｄは、正視中心のみが可視範囲であり、他の部分が視野欠損部であり、視野がかなり狭い患者では表示画像がどこにあるかも捜しにくい。表示中心調整手段２００は、視線検出手段２０２の検出結果に応じて透過画像表示部１０２ａに表示する映像画像の表示中心位置を調整し、視野範囲に正確に画像表示されるように視線検出し視線に応じた領域に画像表示する。

また、例えば、図１２（ｂ）の患者Ｅは、正視中心からずれた位置のみが可視範囲であり、他の部分が視野欠損部であり、正視中心からずれ視野がかなり狭い患者では表示画像がどこにあるかも捜しにくい。この実施の形態の表示中心調整手段２００は、視線方向の角度の正視方向からの差分を検出し、この差分に基づいてバイアス角度を調整して表示する。視線方向が正視方向ではない場合には、視線方向の角度の正視方向からの差分のバイアスを付けて表示中心位置を設定する。

また、この実施の形態の透過式映像表示装置は、警報情報出力手段２０５を有する。図１２（ｃ）に示すように、透過画像表示部１０２ａから映像画像の表示がずれた場合には、制御部１１１が警報情報出力手段２０５を駆動して警報を行なう。このように、視線検出し、透過画像表示部１０２ａから映像画像の表示がずれた場合、適切な視線方向情報などの信号を、表示、音声等で出力し、患者へ通知する。

［実施の形態４］
この発明の透過式映像表示装置の実施の形態を、図１３乃至図１５に示す。この実施の形態の透過式映像表示装置は、図１３（ａ）に示すように、制御部１１０に患者Ｆの可視部情報が入力される。患者Ｆは、可視画角Ｅ１０のみで見ることができ、この可視部の他の部分は視野欠陥部である。患者Ｆの可視画角Ｅ１０を検出し、制御部１１０に可視部情報を入力する。患者Ｆの視野が狭いとせっかく表示された画像の一部しか見えないこともあるが、制御部１１０は透過画像表示部１０２ａに患者Ｆの可視画角中に撮像画像を表示する。

また、図１３（ｂ）に示すように、患者Ｇは、可視画角Ｅ１１のみで見ることができ、この可視部の他の部分は視野欠陥部である。制御部１１０には患者Ｆの可視部情報が入力され、透過画像表示部１０２ａに患者Ｇの可視画角中に撮像画像を表示する。

また、この実施の形態の透過式映像表示装置は、図１４（ａ）に示すように、制御部１１０に患者Ｆの可視部情報が入力される。患者Ｈは、可視画角Ｅ２０のみで見ることができ、この可視部の他の部分は視野欠陥部である。患者Ｈの可視画角Ｅ２０を検出し、制御部１１０に可視部情報を入力し、透過画像表示部１０２ａに患者Ｈの可視画角中に拡大画像を表示する。

また、図１４（ｂ）に示すように、患者Ｉは、可視画角Ｅ２１のみで見ることができ、この可視部の他の部分は視野欠陥部である。患者Ｉの可視画角Ｅ２１を検出し、制御部１１０に可視部情報を入力し、透過画像表示部１０２ａに患者Ｉの可視画角中に拡大画像を表示する。

この実施の形態の透過式映像表示装置は、図１５（ａ）に示すように、モード切替手段１３１を有する。患者Ｊは、可視画角Ｅ３０のみで見ることができ、この可視部の他の部分は視野欠陥部である。制御部１１０に可視部情報を入力し、モード切替手段１３１により透過画像表示部１０２ａの可視画角中に撮像画像を広角表示と拡大表示とに切り替える。

モード切替手段１３１は、被写体との距離を測定して自動的に切り替えられ、あるいは手動によって切り替える。例えば、歩行中は表示画角を視野角一杯とし、その中になるべく広角画像を表示し、読書中は、表示画角を視野角一杯とし、その中に視野角より狭い画角の画像を拡大表示する。

［実施の形態５］
以下、この発明の透過式映像表示装置注文システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。図１６は透過式映像表示装置注文システムを示す図である。図１６において、ネットワーク３０１に、受発注サーバ３０２、ユーザ端末３０３、透過式映像表示装置を作成する作業者端末３０４、管理者端末３０５が接続され、それぞれネットワーク３０１を介して通信可能となっている。

ネットワーク３０１は、コンピュータ・システム、端未、データ通信設備を相互に接続したものをいう。接続は専用回線、公衆回線のような有線で接続されていても良いし、通信衛星などを通じて無線で接続されていてもよいし、それらの複合形態で接続されていても良い。いわゆるインターネットなどもネットワークに含まれる。

受発注サーバ３０２は、ネットワーク３０１を介し、透過式映像表示装置の作成注文の受付及び管理を行なう。この受発注サーバ３０２は、透過式映像表示装置の作成注文情報を作業者端末３０４に送信する。

ユーザ端末３０３は、病院の眼科、メガネ専門店等に設置され、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話等で文字情報と画像情報の送受信が可能な電子機器端末であればよい。このユーザ端末３０３では、透過式映像表示装置を作成する観察者の目に関する情報、その他観察者である患者、病院の眼科、メガネ専門店等のユーザに関する情報等の作成注文情報を送信して作成注文を行なう。観察者の目に関する情報としては、実施の形態１乃至４の患者の目の視野欠損部等の検査情報等であり、その他ユーザに関する情報としては、患者の氏名、住所、病院の眼科、メガネ専門店等の取り扱い所に関する情報等である。

管理者端末３０５は、受発注サーバ３０２を介して作成注文の受付及び管理を行なう。

透過式映像表示装置を作成する作業者の作業者端末３０４は、メーカの工場等に配置され、透過式映像表示装置を作成する観察者の目に関する情報等の作成注文情報に基づいて実施の形態１乃至４の透過式映像表示装置の作成作業を行なう。

図１７は透過式映像表示装置注文システムを実行するフローチャートである。ユーザは、ユーザ端末３０３のブラウザソフトを立ち上げ（Ｓ１）、透過式映像表示装置注文サイトにアクセスする（Ｓ２）。ユーザ端末３０３からユーザＩＤを入力して受発注サーバ３０２へ送り、受発注サーバ３０２では予め登録されたユーザＩＤと照合して個人のユーザ認証を行なう（Ｓ３）。

ユーザ端末３０３では、受発注サーバ３０２からのユーザ認証を受け取り、透過式映像表示装置を作成する観察者の目に関する情報等の作成注文情報を入力し、配信を行なう（Ｓ４）。注文か否かの判断を行ない（Ｓ５）、受発注サーバ３０２を介して注文見積もりを行なう（Ｓ６）。ユーザ端末３０３はユーザの家にあってもよいが、眼科医院等に備え付けてあってもよい。この場合、眼科医院での目の検査データが自動的に入力されるようになっていると精度、効率よく注文でき好ましい。

ユーザ端末３０３では、見積もりと注文の確認を行なう表示画面を閲覧可能であり（Ｓ７）、見積金額と注文の確認を行なう（Ｓ８）。問題がない場合注文すると（Ｓ９）、受発注サーバ３０２を介して注文確認ｅ−メールが送信される。 受発注サーバ３０２を介して注文の受付及び管理を行い、注文情報を作業者に振分けて送信するか否かの判断を行ない（Ｓ１０）、作業者に振分けないで特定の作業者に送信して発注する（Ｓ１１）。一方、注文情報を作業者に振分ける場合は、注文情報の内容に応じて自動的に作業者に振分け、また作業者のスキルに応じて自動的に作業者に振分けて送信する（Ｓ１２）。

作業者が作業者端末３０４からダウンロードサイトのＵＲＬで、注文情報をダウンロードし、この注文情報の取得を判断し（Ｓ１３）、ダウンロードしていない場合は警告する（Ｓ１４）。

作業者は、注文に応じて透過式映像表示装置を作成し、作業者端末３０４から作業完了通知を行なう（Ｓ１５）。管理者は、製品を受け取ると管理者端末３０５から納品確認通知をユーザ端末３０３に送信し、この製品をユーザに発送して管理者端末３０５から発送通知を送信する（Ｓ１６）。

この透過式映像表示装置は、接眼光学系が観察者の眼の前に位置して板状部材が眼に対面する状態で使用され、表示部からの光を接眼光学系により眼に導いて表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供し、透過画像表示部に表示する映像画像の表示中心位置を調整する表示中心調整手段を有する。透過画像表示部に表示する映像画像の表示中心位置を観察者の症状に応じて調整して映像画像を表示することが可能である。

透過式映像表示装置の構成図である。 透過式映像表示装置の外観を示す図である。 透過式映像表示装置の表示部を含む断面図である。 実施の形態１の透過式映像表示装置の構成図である。 観察者の視線を検出する視線検出手段の構成図である。 観察者の視線を検出する視線検出手段の構成図である。 映像画像の画角の調整を示す図である。 映像画像の画角の調整を示す図である。 実施の形態２の透過式映像表示装置の構成図である。 観察者が弱視者である場合の視野欠損部を示す図である。 実施の形態２の透過式映像表示装置の構成図である。 実施の形態３の透過式映像表示装置の構成図である。 実施の形態４の透過式映像表示装置の構成図である。 実施の形態４の透過式映像表示装置の構成図である。 実施の形態４の透過式映像表示装置の構成図である。 透過式映像表示装置注文システムを示す図である。 透過式映像表示装置注文システムを実行するフローチャートである。

符号の説明

１ 透過式映像表示装置
１００ 表示部
１０１ 接眼光学系
１０２ 板状部材
１０２ａ 透過画像表示面
１１０ 制御部
１１１ 撮像部
１２０ 撮像方向調整手段
１３１ モード切替手段
２００ 表示中心調整手段
２０１ 画角調整手段
２０２ 視線検出手段

Claims (15)

1. 被写体を撮像する撮像部と、
   前記撮像した映像を表示する表示部と、
   接眼光学系と、
   前記接眼光学系を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材とを備え、
   前記接眼光学系が観察者の眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を前記透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
   前記透過画像表示部に表示する映像画像の表示中心位置を調整する表示中心調整手段を有することを特徴とする透過式映像表示装置。
2. 前記表示する映像画像の画角を調整する画角調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載の透過式映像表示装置。
3. 前記観察者の視線を検出する視線検出手段を有し、
   前記視線の検出結果に応じて、前記映像画像の表示中心位置または表示する映像画像の画角の少なくとも一方を調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透過式映像表示装置。
4. 前記観察者の可視範囲に応じて映像画像の表示中心位置が調整されたことを特徴とする請求項１に記載の透過式映像表示装置。
5. 被写体を撮像する撮像部と、
   前記撮像した映像を表示する表示部と、
   接眼光学系と、
   前記接眼光学系を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材とを備え、
   前記接眼光学系が観察者の眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を前記透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
   前記撮像部の撮像方向を調整する撮像方向調整手段を有し、
   前記透過画像表示部に前記観察者の正視状態での視野欠損部の映像を表示可能であることを特徴とする透過式映像表示装置。
6. 前記撮像方向調整手段は、前記撮像部の撮像方向を前記観察者の正視状態の視野欠損部に設定することを特徴とする請求項５に記載の透過式映像表示装置。
7. 前記板状部材の透過画像と前記透過画像表示部の表示画像で実質的に全視野が補完されることを特徴とする請求項５に記載の透過式映像表示装置。
8. 被写体を撮像する撮像部と、
   前記撮像した映像を表示する表示部と、
   接眼光学系と、
   前記接眼光学系を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材とを備え、
   前記接眼光学系が観察者の眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を前記透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
   前記観察者の視線方向を検出する視線検出手段と、
   前記視線検出手段の検出結果に応じて前記透過画像表示部に表示する映像画像の表示中心位置を調整する表示中心調整手段とを有することを特徴とする透過式映像表示装置。
9. 前記表示中心調整手段は、視線方向の角度の正視方向からの差分を検出し、この差分に基づいて表示中心位置を調整して表示することを特徴とする請求項８に記載の透過式映像表示装置。
10. 前記透過画像表示部から映像画像の表示がずれた場合に警報情報を出力する警報情報出力手段を有することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の透過式映像表示装置。
11. 被写体を撮像する撮像部と、
    前記撮像した映像を表示する表示部と、
    接眼光学系と、
    前記接眼光学系を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材とを備え、
    前記接眼光学系が観察者の眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を前記透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
    前記観察者の正視状態での可視画角中に前記撮像画像を表示することを特徴とする透過式映像表示装置。
12. 被写体を撮像する撮像部と、
    前記撮像した映像を表示する表示部と、
    接眼光学系と、
    前記接眼光学系を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材とを備え、
    前記接眼光学系が観察者の眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を前記透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
    前記観察者の正視状態での可視画角に前記撮像画像の拡大画像を表示することを特徴とする透過式映像表示装置。
13. 被写体を撮像する撮像部と、
    前記撮像した映像を表示する表示部と、
    接眼光学系と、
    前記接眼光学系を保持して透過画像表示部を有する透明な板状部材とを備え、
    前記接眼光学系が観察者の眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記透過画像表示部に提供するとともに、外界からの光を前記透過画像表示部を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
    前記可視画角中に前記撮像画像を広角表示と拡大表示とを切り替えるモード切替手段とを有することを特徴とする透過式映像表示装置。
14. 前記観察者は、弱視者であることを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載の透過式映像表示装置。
15. ネットワークと、
    前記ネットワークに接続され、請求項１乃至請求項１４のいずれか１項に記載の透過式映像表示装置を作成するための観察者の目に関する情報を送信して作成注文を行なうユーザ端末と、
    前記ネットワークに接続され、受発注サーバを介して前記作成注文の受付及び管理を行なう管理者端末とを有し、
    前記透過式映像表示装置の作成注文を行なうことを特徴とする透過式映像表示装置注文システム。

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