JP6844048B2 - 拡張現実装置 - Google Patents

Description

本発明は、拡張現実装置に関し、特に、折畳み可能な拡張現実装置に関する。

拡張現実（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ、ＡＲ）及び仮想現実（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ，ＶＲ）技術の成熟化及び応用の増加に伴い、関連する設備又は装置も種々に改良されてきている。拡張現実は、主に仮想の映像を、投影によって、又はカメラと合わせて、ディスプレイに投射するものである。例えば、ポケットモンスター（登録商標）のＡＲキャッチモードでは、カメラにより、現実環境の映像をスクリーンに表示し、ポケットモンスターを現実の環境と結合することで、ユーザーにまるで本当に現実の環境で仮想のポケットモンスターのイメージが現れたような複合現実体験を与える。

より複雑なゲームに応用したり、シューティングゲーム、サバイバルゲーム等と組み合わせるために、現在、メガネ型の拡張現実装置も開発されている。しかし、投影装置により映像をメガネのレンズに投射することにより、仮想映像を現実映像と結合可能にする必要があるので、メガネ型の拡張現実装置は、体積が大きくなり、携帯しやすい形態に折畳み、収納できない場合が多い。

以上に鑑み、本発明は、一実施例において、本体と、支持部品と、レンズモジュールとを備える拡張現実装置を提供する。本体は、ベースと、プロジェクターと、第１の枢着部とを含む。プロジェクターは、第１の枢着部を介してベースに枢着されることにより、第１の枢着部を第１の回転軸としてベースに対して回転可能になる。支持部品は、ベースの第１の端部に枢着され、ユーザーが頭に装着するためのものである。レンズモジュールは、ベースの第１の端部に対向する第２の端部に枢着され、ベースに対して回転し、ベースの下面に折り重なることができる。

これにより、プロジェクター、支持部品、及びレンズモジュールをいずれも回転、折畳み可能な収納式構造とすることによって、拡張現実装置は、収納後の全体の体積がより小型化し、携帯、収納しやすくすることができる。

いくつかの実施例では、本体は、第２の枢着部を更に含み、支持部品は、第２の枢着部によりベースの第１の端部に枢着されてもよい。支持部品は、第２の枢着部を第２の回転軸としてベースに対して回転可能になり、第２の回転軸の軸方向は、第１の回転軸の軸方向に垂直である。

いくつかの実施例では、本体は、第３の枢着部を更に含み、レンズモジュールは、第３の枢着部によりベースの第２の端部に枢着されてもよい。これにより、レンズモジュールは、第３の枢着部を第３の回転軸としてベースに対して回転可能になり、第３の回転軸の軸方向は、第１の回転軸の軸方向に平行である。

いくつかの実施例では、拡張現実装置は、ベースに設けられ、第１の枢着部及び第３の枢着部に接続される駆動モジュールを更に備えてもよい。駆動モジュールは、プロジェクターとレンズモジュールが使用位置又は収納位置まで回転できるように、第１の枢着部及び第３の枢着部の作動を制御する。プロジェクターとレンズモジュールは、それぞれマニュアルで所望の使用位置又は収納位置まで回転してもよい。或いは、駆動モジュールによって、プロジェクターとレンズモジュールをそれぞれ又は同期的に使用位置又は収納位置まで回転させてもよい。これにより、拡張現実装置を使用しようとする場合に、レンズモジュールとプロジェクターを個別に制御し、調整することで、又はレンズモジュールを調整するだけで、プロジェクターを同時に対応する使用位置に調整することができる。

いくつかの実施例では、駆動モジュールは、コントローラーと、モータと、ギアとを含んでもよい。コントローラー、モータ、及びギアは、ベースに設けられる。コントローラーは、モータに電気的に接続され、モータは、ギアに接続され、ギアは、第１の枢着部及び第３の枢着部に接続される。コントローラーは、制御信号を受信すると、モータを、ギアを駆動して第１の枢着部及び第３の枢着部を連動させて回動させるように制御することにより、プロジェクターとレンズモジュールを使用位置又は収納位置まで回転可能にする。このように、駆動を電動的に制御する方式により、レンズモジュールとプロジェクターを所望の位置まで回動させるように調整することができる。

いくつかの実施例では、駆動モジュールは、第１の枢着部及び第３の枢着部に接続されるギアセットを含んでもよい。第３の枢着部が回動する場合に、ギアセットを連動させて、ギアセットが第１の枢着部を連動させて回動させることにより、プロジェクターとレンズモジュールを使用位置又は収納位置まで回転可能にする。このように、マニュアルによる調整方式により、レンズモジュールを調整することで、プロジェクターを同時に対応する使用位置又は収納位置に調整することができる。

いくつかの実施例では、プロジェクター及びレンズモジュールが使用位置まで回転した場合に、プロジェクターは、レンズモジュールの鏡面に垂直になる。これにより、プロジェクターの映像がレンズモジュールの鏡面に確実に投射するようにすることができ、映像をより明晰にすることができる。

いくつかの実施例では、レンズモジュールが使用位置にある場合に、レンズモジュールの鏡面と本体のベースとの間の挟角は９０°より小さくなる。レンズモジュールの鏡面と本体のベースとの間の挟角は４５°になることが好ましい。このように、レンズモジュールは依然として鼻筋にかけることができ、ユーザーの目も鏡面上に投影された映像をはっきり見ることができる。

いくつかの実施例では、プロジェクターとレンズモジュールが収納位置まで回転した場合に、プロジェクターはベースに収容され、レンズモジュールはベースの下面に折り重なるようになる。このように、収納位置にある状態では、プロジェクターが本体のベースに収納され、また、レンズモジュールが本体のベースの下面に折り重なり、拡張現実装置全体の体積が約本体のベースの大きさに収納されることができ、このように、構造空間を有効に利用することにより、全体の体積を小型化することができる。

以上により、拡張現実装置では、レンズモジュール、支持部品及びプロジェクターをいずれも回転、折畳み可能な収納式構造とすることで、拡張現実装置は、収納後の全体の体積がより小型化し、携帯、収納しやすくすることができる。

以下、実施形態において本発明の詳細な特徴及び利点を詳述する。その内容は、当業者の誰でも本発明の技術内容を理解し、それに基づいて実施するのに十分であり、また、本明細書に開示された内容、特許請求の範囲、及び図面により、当業者であれば本発明の関連する目的及び利点を容易に理解することができる。

本発明の一実施例に係る拡張現実装置の使用模式図である。 本発明の一実施例に係る拡張現実装置の使用位置における斜視図である。 本発明の一実施例に係る拡張現実装置の収納位置における斜視図である。 本発明の他の実施例に係る拡張現実装置の使用位置における斜視図である。

図１〜図３を参照する。図１は、本発明による一実施例に係る拡張現実装置の使用模式図であり、図２は本発明による一実施例に係る拡張現実装置の使用位置における斜視図であり、図３は本発明による一実施例に係る拡張現実装置の収納位置における斜視図である。
本実施例に係る拡張現実装置１００は、本体１０と、支持部品２０と、レンズモジュール３０とを備える。本体１０は、ベース１１と、プロジェクター１２と、第１の枢着部１３とを含む。

プロジェクター１２は、第１の枢着部１３を介してベース１１に枢着されることにより、第１の枢着部１３を第１の回転軸Ｃ１としてベース１１に対して回転可能である。図１、図２からわかるように、第１の回転軸Ｃ１は、ベース１１の長辺軸方向に平行な軸方向である。プロジェクター１２は、第１の回転軸Ｃ１を軸心にベース１１（図示せず）に完全に収納されるまで回転したり、又は、図１及び図２に示すように、第１の回転軸Ｃ１を軸心にベース１１の外部に突出するまで回転することができる。

図１〜図３からわかるように、ユーザーが頭に装着するための支持部品２０は、ベース１１の第１の端部１１１に枢着される。図１からわかるように、ベース１１の第１の端部１１１及び第２の端部１１２は、それぞれベース１１の短辺の二つの端部に位置する。本実施例において、支持部品２０は、それぞれベース１１の互いに平行な２つの短辺側に設けられる二つの第１の端部１１１を有する。また、支持部品２０は、ベース１１に対して図２に示すような使用位置又は図３に示すような収納位置まで回転できる。

レンズモジュール３０は、ベース１１の第１の端部１１１に対向する第２の端部１１２に枢着されることにより、ベース１１に対して当該ベース１１から突出する（図２に示すような使用位置）又はベース１１の下面に折り重なる（図３に示すような収納位置）まで回転可能である。

これにより、レンズモジュール３０、支持部品２０、及びプロジェクター１２をいずれも回転、折畳み可能な収納式構造とすることにより、拡張現実装置１００は、収納後の全体の体積がより小型化し、携帯、収納しやすくすることができる。

さらに、図１〜図３を引き続き参照する。本体１０は、それぞれベース１１の第１の端部１１１及び第２の端部１１２に設けられる第２の枢着部１４及び第３の枢着部１５を更に含む。第２の枢着部１４は、ベース１１と支持部品２０の接続箇所に設けられ、支持部品２０は、第２の枢着部１４によりベース１１の第１の端部１１１に枢着される。これにより、支持部品２０が、第２の枢着部１４を第２の回転軸Ｃ２としてベース１１に対して回転可能になり、第２の回転軸Ｃ２の軸方向は、第１の回転軸Ｃ１の軸方向に垂直である。
本実施例において、ベース１１の両側に設けられる二つの支持部品２０を有するので、二つの支持部品２０はいずれもベース１１に対して第２の回転軸Ｃ２を軸心に回転可能になるように、同様に、それぞれベース１１の長辺の両側の第１の端部１１１に設けられる二つの第２の枢着部１４を有する。支持部品２０を第２の回転軸Ｃ２を軸心にベース１１に対して回転作動させることで、使用位置（図２に示す）又は収納位置（図３に示す）に移動させることができる。

第３の枢着部１５は、ベース１１とレンズモジュール３０の接続箇所に設けられ、レンズモジュール３０は、第３の枢着部１５によりベース１１の第２の端部１１２に枢着されることによって、第３の枢着部１５を第３の回転軸Ｃ３としてベース１１に対して回転可能になり、レンズモジュール３０を使用位置又は収納位置に回転させることができる。ここで、第３の回転軸Ｃ３の軸方向は、第１の回転軸Ｃ１の軸方向に平行である。
図２からわかるように、第３の回転軸Ｃ３の回転軸の方向は、ベース１１の長辺軸方向にも平行であり、且つ、第３の回転軸Ｃ３も第２の回転軸Ｃ２に互いに垂直である。本実施例において、使用する電子ディバイス、例えば、プロセッサ、回路板、駆動構造、電線、電池などを全て本体１０のベース１１に設けることができる。また、電池などを支持部品２０に設けて、ベース１１又は支持部品２０などの構造を適切に小型化したり、全体の重量分布を平均化したりすることで、拡張現実装置を、ユーザーがより快適に装着し、或いは、收納後により小型化することもできる。

また、本実施例において、プロジェクター１２とレンズモジュール３０は、使用位置又は収納位置まで同期的に回転するように設けられている。例えば、リンク又はアクチュエーターなどの駆動構造により、プロジェクター１２とレンズモジュール３０を使用位置又は収納位置まで同期に回転させることができる。これにより、ユーザーが拡張現実装置を使用又は収納する場合に、レンズモジュール３０を調整するだけで、プロジェクター１２を所望の使用位置又は収納位置に同時に調整することができる。更に、オン／オフキーを設けてもよく、ユーザーは、オン／オフキーを操作するだけで、プロジェクター１２とレンズモジュール３０を同時に使用位置又は収納位置まで移動させることができる。

他の実施例において、プロジェクターとレンズモジュールは、それぞれマニュアルで所望の使用位置又は収納位置まで回転してもよい。或いは、駆動モジュールにより、プロジェクターとレンズモジュールをそれぞれ使用位置又は収納位置まで回転させてもよい。これにより、拡張現実装置を使用する場合に、レンズモジュールとプロジェクターを個別に制御して調整することができるが、本発明は、これに限定されるものではない。

本実施例において、例として図２を参照する。本実施例に係る拡張現実装置１００は、ベース１１に設けられ、第１の枢着部１３及び第３の枢着部１５に接続される駆動モジュール４０を更に備える。駆動モジュール４０は、プロジェクター１２とレンズモジュール３０が使用位置又は収納位置まで回転できるように、第１の枢着部１３及び第３の枢着部１５の作動を制御する（図３に示す）。

本実施例において、駆動モジュール４０は、コントローラー４１と、モータ４２と、ギア４３とを含み、コントローラー４１、モータ４２、及びギア４３は、ベース１１に設けられている。コントローラー４１は、モータ４２に電気的に接続され、モータ４２は、ギア４３に接続され、ギア４３は、第１の枢着部１３及び第３の枢着部１５に接続される。コントローラー４１は制御信号を受信すると、モータ４２を、ギア４３を駆動して第１の枢着部１３及び第３の枢着部１５を連動させて回動させるように制御することにより、プロジェクター１２とレンズモジュール３０を駆動モジュール４０の作動下で、使用位置又は収納位置まで同期に回転させる。

また、図２では、片側の第１の枢着部１３及び第３の枢着部１５を例として説明したが、反対の他方の短辺側に他方のレンズ位置に対応するプロジェクター１２及びプロジェクター１２をベース１１に枢着する第１の枢着部１３を設けることもできる。同時に、第１の枢着部１３に接続される他のギア４３を設け、リンク等により、他のギア４３をモータ４２に接続することにより、コントローラー４１は、モータ４２を、両側のギア４３を同時に駆動して、両側の第１の枢着部１３を連動させて回動させるように制御できるようにすることもできる。なお、レンズモジュール３０は、１つの第３の枢着部１５によりベース１１に枢着されてもよく、２つの第３の枢着部１５をそれぞれレンズモジュール３０の両側に接続し、同様に他のギア４３を使用して他方側の第３の枢着部１５を駆動することにより、両側の第３の枢着部１５を同期に回動できるようにしてもよい。

上記に例示された構造によると、駆動を電動的に制御する方式により、レンズモジュール３０とプロジェクター１２を所望の位置まで回動させるように調整することができる。

次に、図１に示すように、プロジェクター１２とレンズモジュール３０が使用位置まで回転した場合に、プロジェクター１２は、レンズモジュール３０の鏡面３１に垂直になる。これにより、プロジェクター１２の映像をレンズモジュール３０の鏡面３１に確実に投射させることができ、映像をよりはっきり見えるようにすることができる。

また、レンズモジュール３０が図１及び図２に示すような使用位置にある場合に、レンズモジュール３０の鏡面３１と本体１０のベース１１との間の挟角θは９０°より小さくなる。レンズモジュール３０の鏡面３１と本体１０のベース１１との間の挟角θを４５°に維持することが好ましい。これによって、レンズモジュール３０を鼻筋に引っかけることができ、ユーザーが鏡面上に投影された映像をはっきり見ることができる。

図３からわかるように、プロジェクター１２が収納位置まで回転した場合に、プロジェクター１２は、本体１０のベース１１に収容される。レンズモジュール３０を収納位置まで回転した場合に、レンズモジュール３０は、本体１０のベース１１の下面に折り重なり、また、支持部品２０も収納位置まで回転した場合に、支持部品２０は、本体１０のベース１１の側面に折り重なる。このように、拡張現実装置１００全体の体積はほぼ本体１０のベース１１の大きさに収納されることができ、構造空間を有効に利用することにより、全体の体積を効果的に小型化することができる。

以上のとおり、拡張現実装置１００は、レンズモジュール３０、支持部品２０、及びプロジェクター１２をいずれも回転、折畳み可能な収納式構造とすることにより、収納後の全体の体積を小型化し、携帯、収納しやすくすることができる。

続いて図４を参照する。図４は、本発明による他の実施例に係る拡張現実装置の使用位置における斜視図である。本実施例では、以上の実施例に記載の部材及び構造と同一のものについては、同一の符号で説明し、重複して説明しない。本実施例は、本実施例における駆動モジュール５０が第１の枢着部１３及び第３の枢着部１５に接続されるギアセットであり、第３の枢着部１５が回動する場合に、ギアセットを連動させて、ギアセットが第１の枢着部１３を連動させて回動させることにより、プロジェクター１２とレンズモジュール３０を使用位置又は収納位置まで同期して回転させる点で、以上の実施例と異なる。

図４に示すように、ギアセットは、例えば、３つのギア５１、５２、５３から構成される。第１のギア５１は第１の枢着部１３に組み立てられ、第２のギア５２は第３の枢着部１５に組み立てられ、第３のギア５３は第１のギア５１及び第２のギア５２にそれぞれ接続されることができる。このように、第１のギア５１を連動させて回転させる場合に、第２のギア５２も同期して同軸方向に回動するように従動し、第２のギア５２を連動させて回転させる場合に、第１のギア５１も同期して同軸方向に回動するように従動する。これにより、第３の枢着部１５が回動する場合に、第２のギア５２を連動させて回転させ、第２のギア５２が第３のギア５３を連動させて回動させるとともに、第１のギア５１を連動させて回動させる。このように、第１の枢着部１３と第３の枢着部１５を同期して同軸方向に回動させることにより、プロジェクター１２とレンズモジュール３０を使用位置又は収納位置まで同期的に回転させることができる。

同様に、図面にはプロットされていないが、ベース１１の他方の短辺側に他方の第１の枢着部１３及び第３の枢着部１５が設けられていると、対応してギアセットを設けることにより、他方の第１の枢着部１３及び第３の枢着部１５を同期的に駆動することもできる。

本発明について、実施例により以上のとおり開示したが、これらの実施例は、本発明を限定するためのものではない。当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、若干の変更及び修飾を加えることができる。したがって、本発明の特許の保護の範囲は、本明細書に添付された特許請求の範囲に限定されているものを基準と見なすべきである。

１００ 拡張現実装置
１０ 本体
１１ ベース
１１１ 第１の端部
１１２ 第２の端部
１２ プロジェクター
１３ 第１の枢着部
１４ 第２の枢着部
１５ 第３の枢着部
２０ 支持部品
３０ レンズモジュール
３１ 鏡面
４０ 駆動モジュール
４１ コントローラー
４２ モータ
４３ ギア
５０ 駆動モジュール
５１ 第１のギア
５２ 第２のギア
５３ 第３のギア
Ｃ１ 第１の回転軸
Ｃ２ 第２の回転軸
Ｃ３ 第３の回転軸
θ 挟角

Claims (9)

1. ベースと、プロジェクターと、第１の枢着部とを含み、前記プロジェクターは、前記第１の枢着部を介して前記ベースに枢着されることにより、前記第１の枢着部を第１の回転軸として前記ベースに対して回転可能である本体と、
   前記ベースの第１の端部に枢着され、ユーザーが頭に装着するための支持部品と、
   前記ベースの前記第１の端部に対向する第２の端部に枢着され、前記ベースに対して回転し、前記ベースの下面に折り重なることができるレンズモジュールと、を備え、
   前記プロジェクターと前記レンズモジュールが使用位置まで回転した場合に、前記プロジェクターが前記レンズモジュールの鏡面に垂直になる、
   拡張現実装置。
2. 前記本体は、第２の枢着部を更に含み、前記支持部品は、前記第２の枢着部により前記ベースの前記第１の端部に枢着されることによって、前記第２の枢着部を第２の回転軸として前記ベースに対して回転可能になり、前記第２の回転軸の軸方向は、前記第１の回転軸の軸方向に垂直である、請求項１に記載の拡張現実装置。
3. 前記本体は、第３の枢着部を更に含み、前記レンズモジュールは、前記第３の枢着部により前記ベースの前記第２の端部に枢着されることによって、前記第３の枢着部を第３の回転軸として前記ベースに対して回転可能になり、前記第３の回転軸の軸方向は、前記第１の回転軸の軸方向に平行である、請求項１に記載の拡張現実装置。
4. 前記ベースに設けられ、前記第１の枢着部及び前記第３の枢着部に接続され、前記プロジェクターと前記レンズモジュールが使用位置又は収納位置まで回転できるように前記第１の枢着部及び前記第３の枢着部の作動を制御する駆動モジュールを更に備える、請求項３に記載の拡張現実装置。
5. 前記駆動モジュールは、コントローラーと、モータと、ギアとを含み、前記コントローラー、前記モータ及び前記ギアは、前記ベースに設けられ、前記コントローラーは、前記モータに電気的に接続され、前記モータは、前記ギアに接続され、前記ギアは、前記第１の枢着部及び前記第３の枢着部に接続され、前記コントローラーは制御信号を受信すると、前記モータを、前記ギアを駆動して前記第１の枢着部及び前記第３の枢着部を連動させて回動させるように制御することにより、前記プロジェクターと前記レンズモジュールを前記使用位置又は前記収納位置まで回転可能にする、請求項４に記載の拡張現実装置。
6. 前記駆動モジュールは、前記第１の枢着部及び前記第３の枢着部に接続されるギアセットを含み、前記第３の枢着部が回動する場合に、前記ギアセットを連動させて、前記ギアセットが前記第１の枢着部を連動させて回動させることにより、前記プロジェクターと前記レンズモジュールを前記使用位置又は前記収納位置まで回転可能にする、請求項４に記載の拡張現実装置。
7. 前記レンズモジュールが使用位置にある場合に、前記レンズモジュールの鏡面と前記ベースとの間の挟角は９０°より小さくなる、請求項４に記載の拡張現実装置。
8. 前記レンズモジュールが使用位置にある場合に、前記レンズモジュールの前記鏡面と前記ベースとの間の挟角は４５°になる、請求項７に記載の拡張現実装置。
9. 前記プロジェクターと前記レンズモジュールが前記収納位置まで回転した場合に、前記プロジェクターは前記ベースに収容され、前記レンズモジュールは前記ベースの前記下面に折り重なるようになる、請求項４に記載の拡張現実装置。