JPH0426289A - 眼鏡型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、眼鏡型の映像表示装置に関するものである。

［発明の概要］ 本発明の眼鏡型映像表示装置は、液晶表示部を例えば眼
鏡フレームの一方の側部に取り付け、この液晶表示部で
表示される映像出力をミラーによって偏向して接眼部に
導入することにより使用者が眼鏡をかけた状態で映像を
見ることができる眼鏡型映像表示装置であって、特に、
前面の眼鏡型フレーム内を液晶パネルとし、この液晶パ
ネルの透過率を変化させることで外部がらの侵入光（以
下、外光という）の光量を調節できるようにしたもので
ある。

［従来の技術］ 一人で大画面の映像を楽しむため、また屋外に携帯して
映像を見ることができるようにするためなどを目的とし
て、近年、ヘルメット型、ゴーグル型の映像モニタ装置
が開発されている。

例えばゴーグル型の装置としては第４図に示すように、
内側を凹面鏡としたゴーグルｌの上部にバックライト２
ａを有する液晶表示装置２を設け、この液晶表示装置２
に表示される映像をミラー３によってゴーグル１の内側
のに投射する。すると、ゴーグルｌの内側は凹面鏡であ
るため、使用者Ａは一点鎖ＡＩＤで示すように映像を見
ることができる。

このような映像モニタ装置では、小型の表示装置で大画
面映像の迫力が得られるとともに、屋外で使用する際に
も、外光が遮られているため、明るすぎて映像がよく見
えなくなるといったことも発生しない。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ゴーグル型やヘルメット型の映像モニタ
装置では外光が遮られているために用途が限定される。

すなわち、周囲が見えないため屋外で使用することは実
際には危険であり、室内で、しかも映像に集中できる状
態での使用に限られる。

従って、このような映像モニタ装置は、屋外で携帯して
映像を楽しむため、或はモニタ映像をみながら作業を行
なうためなどに使用するには不適であるという問題があ
る。

一方、屋外或は携帯使用を可能とするために片眼だけに
対応した接眼部を設け、他方の眼で周囲を見ることがで
きるようにしたり、或は眼鏡型として、映像が投影され
る接眼部以外の部分をハーフミラ−とすることにより、
装着しても多少周囲が見えるようにすることが考えられ
るが、外部からの侵入光により映像が見えにくくなった
り、また臨場感が著しく損なわれるため、映像に集中し
たいという場合には不適であるという問題がある。

［問題点を解決するための手段１ 本発明はこのような問題点にかんがみてなされたもので
、例えば室内で大迫力の映像に集中したい場合や、或は
屋外に携帯して周囲と映像画面を両方見たい場合のいづ
れにおいても好適な眼鏡型映像表示装置を提供すること
を目的とする。

すなわち、液晶表示部に表示された映像をミラーによっ
て偏向させて光路を形成して両接眼部に導入するように
した眼鏡型映像表示装置の、前面の眼鏡型フレーム内を
液晶パネルとし、この液晶パネルの透過率を変化させる
透過率可変手段を設ける。

また、液晶パネルの内側に光量検出手段を設け、この光
量検出手段によって検出される侵入光の光量に基ずいて
、透過率可変手段が液晶パネルの透過率を所定の値に適
正に調節することができるようにフィードバックループ
を構成する。

［作用］ 透過率可変手段を設けて自動或は手動で液晶パネルの透
過率を変化させることで外部からの侵入光量が変動する
ため、使用目的に合わせて周囲を見えるようにしたり或
は周囲光を遮断するなど調節することができる。

さらに、光量検出手段によって検出された値により、透
過率を制御することで、外の明るさの変化にかかわらず
、透過光量を一定に保つことができる。

［実施例］ 第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の眼鏡型映像表示装
置１０の内部機構の一実施例を示す平面図、正面図、及
び側面図である。

これらの図において、１１は眼鏡型フレーム、１２は眼
鏡型フレーム１１の一側部に取付けられる液晶表示部で
あり、液晶デイスプレィ１２ａ、液晶デイスプレィ１２
ａの後方に設けられるバックライト１２ｂ等によって構
成される。なお、液晶表示部１２内にチューナ等の映像
ソース及びその映像信号処理回路系を内蔵するようにし
てもよいが、小型化のために、コネクタ端子を設けて別
体の機器（別体の小型チューナ等）から映像信号を人力
するように構成することが好ましい。また例えば、眼鏡
型フレーム１１の他方の側部にチューナを取付け、受信
された映像信号を液晶表示部１２で表示できるようにし
てもよい。

Ｍはミラーであり、Ｍｌ−Ｍ、まで１１１個設られ、光
路Ｒを形成している。Ｌはレンズであり、Ｌ、〜Ｌアま
で７個設けられている。なお、レンズＬ１は視度調整の
ために光路Ｒ方向に前後に移動可能とされている。

１３は、レンズＬ３を通過した光が入射されるハーフミ
ラ−であり、このハーフミラ−１３によって光路Ｒは右
眼に対応する接眼部１４Ｒへの光路ＲＲと、左眼に対応
する接眼部１４Ｌへの光路Ｒ＋−とに分岐される。なお
、接眼部１４ＬにおいてはミラーＭ１゜が、また接眼部
１４ＲにおいてはミラーＭ　ｌ　＋が配置され、第１図
（Ｃ）に示すように、使用者はこのミラーＭＩＯ，Ｍｌ
＋に投影されている映像を直接見ることになる。

光路Ｒ１及びＲ，、ＲＬが形成される部分、すなわち液
晶表示部１２、ミラーＭ、レンズし、ハーフミラ−１３
が配置される部分は、眼鏡型フレーム１１に沿って形成
された光路用フレーム１５によって覆われており、液晶
表示部１２において表示された映像光は、外光から遮断
された状態で光路用フレーム１５内を進行して接眼部１
４Ｒ。

１４Ｌに達する。

つまり光路用フレーム】５内において、液晶表示部１２
の出力映像光は、同図（ａ）に示されるように、ミラー
Ｍ１→レンズＬ、→ミラーＭ２と進行して眼鏡型フレー
ム１１に沿って偏向され、さらに同図（ｂ）に示される
ようにレンズＬ２→ミラーＭ３→ミラーＭ４→レンズＬ
３→と進行してハーフミラ−１３に達する。

そしてハーフミラ−１３において透過光と反射光が分岐
され、透過光はミラーＭ５−ミラーＭ７→レンズＬ５→
ミラーＭ９→レンズＬ７→ミラーＭ１１と進行し、右眼
の接眼部１４Ｒへの光路ＲＲが形成される。

一方、ハーフミラー１３で反射された光は、ミラーＭ６
→レンズＬ４→ミラーＭ８→レンズＬ６→ミラーＭ　＋
ｏと進行し、左眼の接眼部１４Ｌへの光路ＲＬが形成さ
れる。

なお、ハーフミラ−１３から、各接眼部１４Ｒ１４Ｌの
ミラーＭ１゜、Ｍｌ＋までの光路距離、すなわち光路Ｒ
Ｒ，ＲＬの長さは一致されている。

１６は、眼鏡型フレーム１１の前部のフレーム内に形成
された液晶パネルを示す。すなわち、本実施例における
眼鏡型フレーム１１は、通常のサングラスのレンズ部分
が液晶パネル１６によって形成されている。

この液晶パネル１６はＴＮモード透過型液晶で形成され
るものであり、その構造を第２図に示す。１６ａ、１６
ｅは偏光板、１６ｂ、１６ｄは透明電極（及び配向膜）
、１６ｃは液晶である。

つまり、透明電極１６ｂ、１６ｄに電圧がかかっていな
い状態では偏光板１６ａで自然光の垂直偏波成分のみが
透過され、液晶１６ｃで偏波面が９０°回転されて偏光
板１６ｅを透過していくが、透明電極１６ｂ、１６ｄに
十分な電圧がかかると、液晶１６ｃの分子が電圧方向に
揃い、旋光性を失うため、偏光板１６ａを透過した自然
光の垂直偏波成分は偏光板１６ｅにおいて遮断される。

従って、液晶パネル１６は印加電圧の調整により透過光
量を自在に制御できるものである。

１７は外光検知用のフォトセンサであり、液晶パネル１
６上に設けられている。

この実施例では、液晶パネル１６の駆動回路系が例えば
第３図（ａ）に示すように構成されることにより、自動
或は手動で液晶パネル１６の透過光、つまり外光を調節
できる。なお、液晶パネル駆動回路１９としてＣ−ＭＯ
Ｓインバータを利用した具体的な回路構成の一例を第３
図（ｂ）に示す。

まず、自動調整モードで外光調整を行なう場合はスイッ
チ回路でａ端子を接続させる。するとフォトセンサ１７
によって得られた眼鏡型映像表示装置外部の光量情報が
液晶パネル駆動回路１９に供給され、液晶パネル駆動回
路１９は外部の光のレベルに基ずいて所定の電圧を液晶
パネル１６に印加する。つまり外部が明るいときは透過
率を下げ、外部が暗いときは透過率を上げるようにする
。従って、例えば眼鏡型映像表示装置を装着したまま室
内から屋外へ出ることで外部光量が大きく変化しても、
使用者が感じる外光レベルは所定の値に一定に保たれる
。

このとき、眼鏡型映像表示装置の使用態様により、周囲
を見えるようにしておきたい場合や、外光を完全に遮断
したい場合、或は周囲は多少見えるだけで良い場合など
、液晶パネル１６の透過率を各種設定する必要があるが
、その場合はマニュアルボリューム２０で調整すればよ
い。

つまり、自動調整モード時には、まずマニュアルボリュ
ーム２０により所望の外光量を設定しておけば、上記し
たフォトセンサ１７からの外部光量情報に基ずいて、液
晶パネル１６の透過率が、常に設定した外光レベルに保
たれるように制御されることになる。

次に、手動調整のみで外光調整を行ないたいときは、ス
イッチ回路１８をｂ端子に接続する。この場合はマニュ
アルボリューム２０の操作のみにより、液晶パネル駆動
回路１９番こよって液晶ノくネル１６に印加される電圧
が設定される。従って、使用者は使用目的にあわせて、
外部を見えるようにしたり、或は外光を遮断したり調整
すれ４ｆよｌ／）。

なお、この手動調整モードの場合は外部の明るさが変化
しても液晶パネル１６の透過率（ま変わらないため、使
用者は外部の明るさの変化を知覚できることになる。

この実施例では、以上のように、装着時番こ使用者が感
じる外光レベルを自在に調節できるため、非常に多目的
な使用が可能になる。

室内で映像に集中したいときは外光を完全器こ遮断する
ことで、接眼部１４Ｌ、１４Ｒに投影される映像を大迫
力で楽しむことができ、また、屋外で使用するときは周
囲が液晶パネル１６を通して見えるようにすれば安全で
あり、歩行中、作業中、或は電車内等での使用にも支障
はない。さらに、比較的透過率を高くし、接眼部１４Ｌ
。

１４Ｒの映像よりも外景を主体に視認できるようにして
、例えばビデオカメラのビューファインダとして使用す
ることも考えられる。

さらに本実施例では、外部の明るさや、投影される映像
の輝度に応じて、映像が最も見やすい外光レベルを設定
することができる。特に、輝度の低い映像が出力されて
いるときは、外光を遮断することで映像を見やすくでき
る。この場合、映像輝度を上げることにより映像の視認
性を向上させる必要はなくなるため、消費電力を全体的
に著しく節減でき、バッテリー電源の携帯用機器として
は非常に好適であるという利点も生ずる。

次に、本発明の他の実施例として、）オドセンサ１７を
液晶パネル１６の内側（使用者の顔面側）に設けて、フ
ォトセンサ１７によって、液晶パネル１６で透過された
光量を検出するように構成する。液晶パネル１６の駆動
回路は第３図に示したものと同様とする。

この場合、透過光量を直接検出して、その検出情報に基
づいて液晶パネル１６の透過率を制御するため、液晶パ
ネル１６の温度特性等に左右されずに、常にマニュアル
ボリューム２０で設定された透過外光量が適正に得られ
ることになる。

ところで、音声については説明していないが、本眼鏡型
映像表示装置の装着時に耳に当接するフレーム部分にイ
ヤホーンを設けて、音声を聞くことができるようにすれ
ばよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の眼鏡型映像表示装置は、
前面の眼鏡型フレーム内に液晶パネルを設け、その透過
率を自在に設定できるようにしたため、眼鏡型映像表示
装置を非常に多様な目的に応じて各種態様での使用が可
能になるという効果がある。

また、映像輝度を調節しなくても外光量を調節すること
で映像の視認性を向上させることができるため、消費電
力の節減とともに携帯用機器として好適であるという利
点も生ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明の一実施例を示す平
面図、正面図、及び側面図、 第２図は液晶パネルの構造の説明図、 第３図（ａ）（ｂ）は液晶パネルの駆動回路系の一例を
示すブロック図及び回路図、 第４図は従来のゴーグル型映像モニタ装置の説明図であ
る。 １０は眼鏡型映像表示装置、１１は眼鏡型フレーム、１
２は液晶表示部、１３はハーフミラ−１４Ｌ、１４Ｒは
接眼部、１５は光路用フレーム、１６は液晶パネル、１
７はフォトセンサ、１８はスイッチ回路、１９は液晶パ
ネル駆動回路、２０はマニュアルボリューム、Ｍ１〜Ｍ
１１はミラー、Ｌ、〜Ｌ７はレンズを示す。 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶表示部に表示された映像をミラーによって偏
   向させて光路を形成して両接眼部に導入するようにした
   眼鏡型映像表示装置において、前面の眼鏡型フレーム内
   を液晶パネルとするとともに、該液晶パネルの透過率を
   変化させる透過率可変手段を設け、眼鏡型映像表示装置
   の外部からの侵入光の光量を調節できるようにしたこと
   を特徴とする眼鏡型映像表示装置。
2. （２）光量検出手段を前記液晶パネルの内側に設け、前
   記透過率可変手段は、前記光量検出手段によって検出さ
   れる侵入光の光量に基ずいて前記液晶パネルの透過率を
   所定の値に調節することができるように構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の眼鏡型映像表
   示装置。