JP3582097B2

JP3582097B2 - 視覚装置

Info

Publication number: JP3582097B2
Application number: JP07675394A
Authority: JP
Inventors: 晶司佐藤; 直樹釜谷
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1994-04-15
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2019-10-27
Also published as: JPH07287185A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば映像表示デバイスとして一つの液晶（ＬＣＤ）パネルを用いてビデオ映像等の映像を拡大して見ることができる視覚装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、二枚の液晶パネルで映し出された映像を左右の接眼レンズで拡大して両眼で見るようにした視覚装置を例えば特開平５−２７６４６７号公報に、一枚の液晶パネルに映し出された映像を片眼で見るようにした視覚装置を例えば特開平４−２３５７９号公報に、それぞれ開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記両眼で見るタイプの視覚装置では、二枚の液晶パネルを使用するので、視覚装置全体が高価になる不利点があり、また、上記片眼で見るタイプの視覚装置の一枚の液晶パネルでは、片眼の情報を両眼で見ることになるため、生理的に不自然に見えて疲労を伴う虞れがあった。
【０００４】
そこで、この発明は、一つの映像表示デバイスに映し出された映像を両眼で見る場合でも不自然に見えることがなく、また、装置全体の低コストを図ることができる視覚装置を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
映像表示部を備えた筐型の装置本体を顔面に装着して該映像表示部の映像が見れるように構成した視覚装置であって、上記映像表示部を成す一つの映像表示デバイスと拡大レンズ及び平面鏡を備え、上記装置本体内の中央に上記一つの映像表示デバイスを配設すると共に、該装置本体内の左右対称位置に一対の上記拡大レンズ及び平面鏡をそれぞれ配設した視覚装置において、上記一つの映像表示デバイスとして液晶パネルを用い、この液晶パネルの視野角特性により左右の影像光の明るさが異なるものであって、この左右の映像光を、左右に配された一対の色の濃さの具合を変えられたフィルターを通すようにすることにより又は左右に配された一対の角度が変えられた偏光板を通すようにすることにより左右の影像光の異なる明るさを補正したものである。
【０００６】
【作用】
一つの映像表示デバイスに映し出された映像は左右対称に配置された拡大レンズ及び平面鏡により両眼で見られる。これにより、大幅なコストダウンが可能となり、かつ一つの映像表示デバイスに映し出される映像を見る場合でも不自然さが感じられない。また、一枚の液晶パネルを左右から角度をつけて見るので、液晶パネルの視野角特性で左右の映像光の明るさが異なってしまうことがあるが、この左右の映像光を、左右に配された一対の色の濃さの具合を変えられたフィルターを通すようにすることにより又は左右に配された一対の角度が変えられた偏光板を通すことにより左右の影像光の異なる明るさを補正したので、見易い。
【０００７】
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図面と共に詳述する。
【０００８】
図１，２において、１は眼鏡型の視覚装置であり、前面側がサングラス状のスモークガラス２ａになっている装置本体２と、この装置本体２の両側に側面固定片３Ｒ，３Ｌと軸４及び回転片５Ｒ，５Ｌと軸６を介して上下方向及び左右方向にそれぞれ回転自在に支持された一対の柄７Ｒ，７Ｌと、この一対の柄７Ｒ，７Ｌの中央部にコード８を介して取付けられたインナ型の一対のヘッドホン９Ｒ，９Ｌとから大略構成されている。
【０００９】
装置本体２はスモークガラス２ａとコ字型で不透明な合成樹脂から成る後パネル２ｂとで略筐型に成っており、該装置本体２内の上面側に配置された電気プリント基板１０にコード１１を介して電源，ビデオ信号，音声信号が供給されるようになっている。このコード１１の他端にはコネクタ１２が付いていて、ＶＴＲ４０と接続されている。このＶＴＲ４０は前側にテープカセット５０を着脱自在に収納できるようになっている。図１中、４１は操作釦、４２は電源釦、４３はカセットイジェクト釦である。また、ＶＴＲ４０の一方の側面にはリチャージャブルバッテリ６０がつき、これで電源が供給されるようになっている。さらに、ＶＴＲ４０の他方の側面には小型ビデオカメラ用の駆動ユニット７０が付いており、該駆動ユニット７０から出ているコード７１の他端についている小型ビデオカメラ８０を駆動させるようになっている。この小型ビデオカメラ８０は、撮像レンズ８１とマイクロホン８２と取付アタッチメント８３及び頬当てパッド８４を有している。尚、図１に示すシステムでは、眼鏡型の視覚装置１を一対の柄７Ｒ，７Ｌを介して顔面に装着し、ＶＴＲ４０を再生して見てもよいし、さらに、小型ビデオカメラ８０をＶＴＲ４０で記録する時にビューファインダーとして用いてもよい。
【００１０】
また、図２に示すように、装置本体２の後パネル２ｂの左右の眼球Ｌ，Ｒに対向する面（背面）側には一対の接眼窓部１３Ｒ，１３Ｌを開口してあり、この一対の接眼窓部１３Ｒ，１３Ｌの内側にはフィルター１４Ｒ，１４Ｌを取付けてある。また、後パネル２ｂの背面と底面のコーナ部の中央はＶ字型にカットされた凹部になっており、この凹部にスポンジ状の鼻当てパッド（鼻当て部）１５を取付けてある。さらに、後パネル２ｂの底面側には鼻当てパッド１５を挾むようにして一対の眼幅調節つまみ１６Ｒ，１６Ｌを長手方向に往復スライド自在に配設してあると共に、該後パネル２ｂの底面側の鼻当てパッド１５と右側の眼幅調節つまみ１６Ｒとの間には輻輳角調節つまみ１７を長手方向と直交する方向に往復スライド自在に配設してある。
【００１１】
図３は右側の柄７Ｒのヒンジ部（左側の柄７Ｌのヒンジ部も同様に構成されている）の拡大斜視図を示す。この柄７Ｒは回転片５Ｒに一対の軸６，６で支持されており、該一対の軸６，６を中心に柄７Ｒを装置本体２の後パネル２ｂの方向へ折り畳み自在になっている。また、回転片５Ｒは側面固定片３Ｒと軸４でつながっている。この軸４を中心として側面固定片３Ｒに対して回転片５Ｒと柄７Ｒは回転自在になっているので、柄７Ｒに対して装置本体２を任意の角度にし、一対の接眼窓部１３Ｒ，１３Ｌを通して見たときに見易い角度にすることができるようになっている。また、回転片５Ｒの一対の軸６，６の間及び柄７Ｒの一対の軸６，６の間には凹部５ａ，７ａをそれぞれ形成してある。この各凹部５ａ，７ａには、図１１に示すように、眼鏡９０の一対の柄９１，９１のヒンジ部９２，９２が丁度入るようになっている。これにより、眼鏡９０をかけたままその上に視覚装置１をかぶせて楽しめるようになっている。また、視覚装置１の軸６と眼鏡９０のヒンジ部９２がほぼ同じ位置に来るようになっているので、眼鏡９０の柄９１を視覚装置１の柄７Ｒ（７Ｌ）と同時に折り畳むことができるようになっている。
【００１２】
図４に、装置本体２の内部構造を示す。この装置本体２内に配置された電気プリント基板１０には一対のヘッドホン９Ｒ，９Ｌの各コード８とＶＴＲ４０の接続用のコード１１が接続されている。さらに、電気プリント基板１０には、液晶駆動回路（図９に示すＸ，Ｙドライバ回路１９Ｘ，１９Ｙ）、オーディオアンプや電源等が搭載されている。また、電気プリント基板１０と一つの映像表示デバイスとしての液晶（ＬＣＤ）パネル２０とはフレキシブルプリント板２１とで結ばれている。液晶パネル２０の画面２０ａには左右を逆転させた映像が映るようになっている。液晶パネル２０に光を背面側から照射するバックライト２２は電気プリント基板１０より電源が供給されて点灯するようになっている。液晶パネル２０の画面２０ａに映し出された映像は、まず前方の平面鏡２３で反射され、さらに後パネル２ｂの底面のＶ字型の凹部を挾むようにハ字状に配設された一対の平面鏡２４Ｒ，２４Ｌで反射されるようになっている。
【００１３】
一対の平面鏡２４Ｒ，２４Ｌは輻輳角調節つまみ１７を介して僅かに回動可能となっており、両眼に対する輻輳角を変えられるようになっている。この輻輳角調整機構を、図５に示す。即ち、輻輳角調節つまみ１７の操作部１７ａを動かすと、そのレバー部１７ｂが軸１８を中心に回転するようになっている。このレバー部１７ｂの回転により後パネル２ｂの底面に各軸２５を介して回転自在に配設された上記一対の平面鏡２４Ｒ，２４Ｌがレバー部１７ｂの先端側に突設された円柱部１７ｃによって前へ押されたり、レバー部１７ｂの円柱部１７ｃの近傍に突設された一対の爪部１７ｄ，１７ｄにより後方へ戻るようになっている。この一対の平面鏡２４Ｒ，２４Ｌで反射された映像光は一対の拡大レンズ２６Ｒ，２６Ｌを通り、次にハの字状に配設された一対のハーフミラー２７Ｒ，２７Ｌで反射される。この一対のハーフミラー２７Ｒ，２７Ｌは、一対の眼幅調節つまみ１６Ｒ，１６Ｌの付いている各台１６ａ上に固定されており、各眼幅調節つまみ１６Ｒ，１６Ｌを装置本体２の長手方向に往復移動させることにより長手方向に平行に動くことにより眼幅の調節ができるようになっている。この一対のハーフミラー２７Ｒ，２７Ｌで反射された映像光は、一対のフィルター１４Ｒ，１４Ｌを通り、一対の接眼窓部１３Ｒ，１３Ｌを通って左右の眼球Ｌ，Ｒに届くことになる。この光学系を図６に示す。図６に示すように、平面鏡２４Ｒを２４Ｒ′のように回転させると、ハーフミラー２７Ｒを通して眼Ｒで見られる虚像２９Ｒは２９Ｒ′のように回転し、輻輳角を大きくすることになる。
【００１４】
装置本体２内に配置された液晶パネル２０等から構成される全体の光学系を、図７（ａ），（ｂ）に示す。図７（ａ）が全体の光学系の平面図で、図７（ｂ）が全体の光学系の側面図である。図７（ｂ）において、液晶パネル２０の画面２０ａの画像は平面鏡２３に反射され、２８のところの像となる。この像２８はさらに一対の平面鏡２４Ｒ，２４Ｌと一対のハーフミラー２７Ｒ，２７Ｌとでそれぞれ反射されるので、２９Ｒ，２９Ｌのところに像があるように人間の眼Ｒ，Ｌには見える。一対の拡大レンズ２６Ｒ，２６Ｌは一対のハーフミラー２７Ｒ，２７Ｌを中心に考えれば２６Ｒ′，２６Ｌ′の位置にあることになるが、この２６Ｒ′，２６Ｌ′は２９Ｒ，２９Ｌに対して概略平行になるように配設されるようになっている。
【００１５】
また、図７上で像２８を左右傾いた角度から見ていることになる。このとき液晶パネル２０の視野角特性によっては一対の虚像２９Ｒ，２９Ｌの明るさが異なってしまうことがあるが、一対のフィルター１４Ｒ，１４Ｌの色の濃さの具合を変えることによりこれを補っている。さらに、液晶パネル２０のバックライト２２の反対面側の図示しない偏光フィルターを取り去り、一対のフィルター１４Ｒ，１４Ｌに偏光板を貼ってその角度を変えることにより、一対の虚像２９Ｒ，２９Ｌの明るさを変えてやってもよい。２７Ｒ，２７Ｌはハーフミラーであるので、装置本体２のスモークガラス２ａを通して外部の映像（外界）を見えることができる。
【００１６】
また、像２８を角度をつけて見ることになるので、図８の左側に示すように、一対の虚像２９Ｒ，２９Ｌに台形歪みが発生する（実際に一対の拡大レンズ２６Ｒ，２６Ｌを光軸に垂直になるように置くと台形に見える）。ところが図７のように一対の虚像２９Ｒ，２９Ｌに対して一対の拡大レンズ２６Ｒ′，２６Ｌ′が概略平行になるように一対の拡大レンズ２６Ｒ，２６Ｌを配置すると、図８の右側に示すように一対の虚像２９Ｒ，２９Ｌの台形歪みが大幅に改善される。
【００１７】
図９は、視覚装置１に用いられる映像表示回路３０のブロック図を示す。この映像表示回路３０は、電源入力ジャック３１と、液晶（ＬＣＤ）パネル用電源３２とアンプ用電源３３及びバックライト用インバーター電源３４の各電源と、ヘッドホンアンプ３５と、ＶＴＲ４０のビデオ信号をＲＧＢプロセス回路３６に接続するためのビデオ信号入力ジャック３７と、上記ヘッドホンアンプ３５にＶＴＲ４０からのオーディオ信号を入力するためのオーディオ信号入力ジャック３８と、Ｘ，Ｙドライバ回路１９Ｘ，１９Ｙを制御するコントローラ回路３９等を備えている。そして、ビデオ信号入力ジャック３７からのビデオ信号は、上記ＲＧＢプロセス回路３６に入力されて信号処理される。このＲＧＢプロセス回路３６で信号処理されたＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）信号はコントローラ回路３９に入力され、Ｘドライバ回路１９Ｘ，Ｙドライバ回路１９Ｙを介して液晶パネル２０が駆動するようになっている。
【００１８】
以上実施例の視覚装置１によれば、図１０に示すように、装置本体２を顔面に装着する場合には、一対の柄７Ｒ，７Ｌに取付けられた各ヘッドホン９Ｒ，９Ｌを両方の耳にそれぞれ挿入し、一対の柄７Ｒ，７Ｌを両方の耳にかけることにより装着する。小型ビデオカメラ８０は取付アタッチメント８３を介して右側の柄７ＲのＴ字型の鉤部７ｂに着脱自在に取付けられる。そして、装置本体２の後パネル２ｂの一対の接眼窓部１３Ｒ，１３Ｌを覗くと、ＶＴＲ４０から一枚の液晶パネル２０に映し出された映像が、バックライト２２により照射され、一枚の平面鏡２３から一対の平面鏡２４Ｒ，２４Ｌと一対の拡大レンズ２６Ｒ，２６Ｌと一対のハーフミラー２７Ｒ，２７Ｌを経て両方の眼球Ｒ，Ｌの網膜にそれぞれ投影される。
【００１９】
このように、液晶パネル２０を一枚にしたので、大幅なコストダウンが可能となり、かつ両眼Ｒ，Ｌで一枚の液晶パネル２０に映し出された映像を見ることができるので不自然さがなく、疲労を伴うこともない。また、光学系の一対の平面鏡２４Ｒ，２４Ｌ等の配置が人間の鼻を避けた人間工学に基づく構造となっており、しかも装置本体２内の上部から両側に光学系の光路を分けるように形成したので、光学系全体をコンパクトに小さくまとめることができる。さらに、一枚の液晶パネル２０を左右のそれぞれの眼で見る場合には、図８の左側に示すように、左右のそれぞれの眼で見る一対の虚像（画像）２９Ｒ，２９Ｌが内側で小さくなるという台形歪みができるが、一対の拡大レンズ２６Ｒ′，２６Ｌ′を一対の虚像２９Ｒ，２９Ｌに対して概略平行になるように配設することにより、図８の右側に示すように、画像の台形歪みを簡単に補正することができる。さらにまた、一枚の液晶パネル２０を左右から角度をつけて見るので、液晶パネル２０の視野角特性で明るさが異なってしまうことがあるが、これを光学的に処理し同じ明るさとなったので、見易い。
【００２０】
尚、前記実施例によれば、眼鏡型の視覚装置１について説明したが、ゴックル型でもよい。また、前記実施例によれば、液晶パネル２０を装置本体２内の中央上部に配置してコンパクト化を図ったが、図７の虚像２８の位置に液晶パネル２０を配置してもよい。この場合、液晶パネル２０の画面２０ａと虚像２８は平面鏡２３に対して鏡像なので同じ機能をはたす。さらに、前記実施例では一対のハーフミラー２７Ｒ，２７Ｌを用いて外界が見えるようにしたが、普通の鏡にして外界を見えないようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明の視覚装置によれば、一つの映像表示デバイスと拡大レンズ及び平面鏡を備え、装置本体内の中央に上記一つの映像表示デバイスを配設すると共に、該装置本体内の左右対称位置に上記拡大レンズ及び平面鏡をそれぞれ配設したので、上記一つの映像表示デバイスに映し出された映像を左右対称に配置された拡大レンズ及び平面鏡を介して両眼でそれぞれ見ることができる。これにより、視覚装置全体の大幅なコストダウンを図ることができ、かつ一つの映像表示デバイスに映し出される映像を見る場合でも不自然さを感じたり、疲労を伴うことがない。また、一枚の液晶パネルを左右から角度をつけて見るので、液晶パネルの視野角特性で左右の映像光の明るさが異なってしまうことがあるが、この左右の映像光を、左右に配された一対の色の濃さの具合を変えられたフィルターを通すようにすることにより又は左右に配された一対の角度が変えられた偏光板を通すことにより左右の影像光の異なる明るさを補正したので、見易い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を示す視覚装置の斜視図。
【図２】上記視覚装置を裏側から見た斜視図。
【図３】上記視覚装置の右側の柄のヒンジ部分の拡大斜視図。
【図４】上記視覚装置の装置本体の内部構造を示す斜視図。
【図５】上記視覚装置の輻輳角の調節部分の拡大斜視図。
【図６】上記視覚装置の輻輳角の調節部分の光学系の説明図。
【図７】（ａ）は上記視覚装置の全体の光学系の平面図、（ｂ）は該全体の光学系の側面図。
【図８】上記視覚装置の画像の台形歪を補正する説明図。
【図９】上記視覚装置に用いられる映像表示回路のブロック図。
【図１０】上記視覚装置の使用状態を示す斜視図。
【図１１】上記視覚装置の一対の柄の内側に眼鏡を取付けた状態を示す斜視図。
【符号の説明】
１…視覚装置
２…装置本体
７Ｒ，７Ｌ…一対の柄
１３Ｒ，１３Ｌ…一対の接眼窓部
１５…鼻当てパッド（鼻当て部）
２０…液晶パネル（映像表示デバイス）
２３…平面鏡
２４Ｒ，２４Ｌ…一対の平面鏡
２６Ｒ，２６Ｌ…一対の拡大レンズ
２７Ｒ，２７Ｌ…一対のハーフミラー
８０…小型ビデオカメラ（小型のカメラ）
９０…眼鏡

Claims

映像表示部を備えた筐型の装置本体を顔面に装着して該映像表示部の映像が見れるように構成した視覚装置であって、
上記映像表示部を成す一つの映像表示デバイスと拡大レンズ及び平面鏡を備え、上記装置本体内の中央に上記一つの映像表示デバイスを配設すると共に、該装置本体内の左右対称位置に一対の上記拡大レンズ及び平面鏡をそれぞれ配設した視覚装置において、
上記一つの映像表示デバイスとして液晶パネルを用い、この液晶パネルの視野角特性により左右の影像光の明るさが異なるものであって、この左右の映像光を、左右に配された一対の色の濃さの具合を変えられたフィルターを通すようにすることにより又は左右に配された一対の角度が変えられた偏光板を通すようにすることにより左右の影像光の異なる明るさを補正したことを特徴とする視覚装置。
請求項１記載の視覚装置において、上記装置本体の底面側に逆Ｖ字状の鼻当て部を設け、この鼻当て部を挾むようにして上記装置本体内に上記一対の平面鏡をＶ字状をなすように配設したことを特徴とする視覚装置。
請求項２記載の視覚装置において、上記Ｖ字状に配設された一対の平面鏡の角度を可変自在に構成し、この一対の平面鏡の角度を可変させて輻輳角を調節自在にしたことを特徴とする視覚装置。
請求項１記載の視覚装置において、上記装置本体の背面側に一対の接眼窓部を設け、この一対の接眼窓部に対して一対のハーフミラーをハの字状に配設して上記一つの映像表示デバイスの映像と同時に外界も見えるように構成したことを特徴とする視覚装置。
請求項１記載の視覚装置において、上記一対の拡大レンズから見える各虚像が光軸に垂直にならず左右の眼球に相当する各虚像の内側が小さくなる台形歪みが発生するものであって、上記一対の拡大レンズを上記各虚像に対して概略平行に配設して各虚像の台形歪みを補正するように構成したことを特徴とする視覚装置。
請求項１記載の視覚装置において、上記装置本体の両側に一対の柄を設け、この一対の柄の内側に眼鏡を着脱自在にしたことを特徴とする視覚装置。
請求項６記載の視覚装置において、少なくとも一方の柄に小型のカメラを着脱自在にしたことを特徴とする視覚装置。