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Description
本発明はアタッチメント等に関する。 The present invention relates to attachments and the like.
従来より、携帯端末の表示画面を半透過光学素子を利用して外界と重畳させて表示する技術が知られている。このような技術としては例えば特許文献1に開示される従来技術がある。この従来技術によれば、携帯端末の表示画面を直接観察することができると共に、半透過光学素子を介して表示画面の虚像を観察することで、外界に映像を重畳させて観察することができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for displaying a display screen of a mobile terminal by superimposing it on the outside using a transflective optical element is known. As such a technique, there is a conventional technique disclosed in Patent Document 1, for example. According to this prior art, it is possible to directly observe the display screen of the mobile terminal and to observe the virtual image superimposed on the outside by observing the virtual image of the display screen through the semi-transmissive optical element. .
一方、近年の携帯電話、スマートフォン、或いはPDAなどの携帯端末では、その性能の向上により、拡張現実を応用したユーザーインターフェースが実用段階に入っている。このため、これらの拡張現実の画像を簡易に表示させることができるデバイスが求められている。 On the other hand, with recent mobile terminals such as mobile phones, smartphones, and PDAs, user interfaces using augmented reality have entered a practical stage due to improved performance. For this reason, there is a need for a device that can easily display these augmented reality images.
しかしながら、特許文献1の従来技術では、専用に設計された携帯端末によって、重畳表示が実現されている。このため、使用者が重畳表示を必要としない場合においても、光学素子や位置調整のための部材や機構が携帯端末に付属していることとなる。つまり、重畳表示を必要としない場合においては、余計な部材や機構が携帯端末に付属することとなり、携帯端末の装置が大型化して使いづらくなってしまうという課題がある。 However, in the prior art of Patent Document 1, superimposed display is realized by a dedicated portable terminal. For this reason, even when the user does not need the superimposed display, the optical element and the member and mechanism for position adjustment are attached to the portable terminal. That is, when the superimposed display is not required, an extra member or mechanism is attached to the mobile terminal, and there is a problem that the device of the mobile terminal becomes large and difficult to use.
また、既存の携帯端末に単に半透過光学素子を取り付けるだけでは、使用者が重畳表示を観察するときに、既存の携帯端末に付属するカメラ(撮像部)の方向が固定されてしまい、意図する方向に向けてカメラを使用することができなくなってしまうという課題もある。 In addition, simply attaching a transflective optical element to an existing portable terminal fixes the direction of the camera (imaging unit) attached to the existing portable terminal when the user observes the superimposed display. There is also a problem that the camera cannot be used in the direction.
本発明の幾つかの態様によれば、既存の携帯端末に取り付けて半透過光学素子による重畳表示を実現することができるアタッチメント等を提供できる。 According to some aspects of the present invention, it is possible to provide an attachment or the like that can be attached to an existing portable terminal and can realize superimposed display using a transflective optical element.
また本発明の幾つかの態様によれば、既存の携帯端末に取り付けた状態で、撮像部の光軸方向を適正な方向に偏向することができるアタッチメント等を提供できる。 In addition, according to some aspects of the present invention, it is possible to provide an attachment or the like that can deflect the optical axis direction of the imaging unit in an appropriate direction while being attached to an existing portable terminal.
本発明の一態様は、携帯端末に取り付けられるアタッチメントであって、前記携帯端末を取り付ける取り付け部と、前記携帯端末の表示部に表示される映像を外界視界に重畳して表示させる半透過光学素子と、前記携帯端末の撮像部の光軸方向を偏向する偏向部材とを含むアタッチメントに関係する。 One aspect of the present invention is an attachment attached to a mobile terminal, wherein the mobile terminal is attached, and a transflective optical element that displays an image displayed on the display portion of the mobile terminal so as to be superimposed on an external field of view And an attachment including a deflection member that deflects the optical axis direction of the imaging unit of the portable terminal.
本発明の一態様によれば、取り付け部により携帯端末が取り付けられ、取り付けられた携帯端末の表示部に表示される映像が、半透過光学素子により外界視界に重畳されて表示されるようになる。従って、既存の携帯端末に取り付けて半透過光学素子による重畳表示を実現できるアタッチメントの提供が可能になる。また、本発明の一態様によれば、偏向部材により、携帯端末の撮像部の光軸方向を偏向できる。従って、既存の携帯端末に取り付けた状態で、撮像部の光軸方向を適正な方向に偏向できるアタッチメントの提供が可能になる。 According to one aspect of the present invention, a mobile terminal is attached by an attachment unit, and an image displayed on a display unit of the attached mobile terminal is displayed superimposed on an external field of view by a transflective optical element. . Therefore, it is possible to provide an attachment that can be attached to an existing portable terminal and can realize superimposed display using a transflective optical element. According to one embodiment of the present invention, the deflecting member can deflect the optical axis direction of the imaging unit of the mobile terminal. Therefore, it is possible to provide an attachment that can deflect the optical axis direction of the image pickup unit in an appropriate direction while being attached to an existing portable terminal.
また本発明の一態様では、前記偏向部材は、前記外界視界からの入射光を前記撮像部側に反射させる反射部材であってもよい。 In the aspect of the invention, the deflecting member may be a reflecting member that reflects incident light from the external field of view to the imaging unit side.
このようにすれば、外界視界からの入射光を、偏向部材により反射させて、撮像部に入射することが可能になり、携帯端末の撮像部の光軸方向を、使用者の正面方向側へ偏向する偏向部材を実現できる。 If it does in this way, it will become possible to reflect the incident light from an external field view, and to inject into an image pick-up part by a deflecting member, and the optical axis direction of the image pick-up part of a portable terminal is made to a user's front direction side. A deflecting member that deflects can be realized.
また本発明の一態様では、前記反射部材は、前記入射光を偶数回反射させる部材であってもよい。 In the aspect of the invention, the reflecting member may be a member that reflects the incident light an even number of times.
このようにすれば、撮像画像の左右反転処理を不要にすることができ、アタッチメントを使用する場合と使用しない場合とで、携帯端末の画像処理を共通化することなどが可能になる。 In this way, it is possible to eliminate the left-right reversal processing of the captured image, and it is possible to share the image processing of the mobile terminal between the case where the attachment is used and the case where the attachment is not used.
また本発明の一態様では、前記反射部材は、プリズムであてもよい。 In one embodiment of the present invention, the reflecting member may be a prism.
このようなプリズムによれば、入射光を偶数回反射させる反射部材を実現できる。 According to such a prism, a reflecting member that reflects incident light an even number of times can be realized.
また本発明の一態様では、前記撮像部は、前記携帯端末の前記表示部が設けられる面の背面に設けられ、前記反射部材は、前記取り付け部の携帯端末取り付け面の背面に設けられてもよい。 In the aspect of the invention, the imaging unit may be provided on a back surface of the mobile terminal on which the display unit is provided, and the reflective member may be provided on a back surface of the mobile terminal mounting surface of the mounting unit. Good.
このようにすれば、撮像部が携帯端末の背面側に設けられている場合にも、携帯端末取り付け面の背面側に設けられた反射部材により、外界視界からの入射光を反射させて、撮像部に入射することが可能になる。 In this way, even when the imaging unit is provided on the back side of the mobile terminal, the reflecting member provided on the back side of the mobile terminal mounting surface reflects the incident light from the external field of view to capture the image. It becomes possible to enter the part.
また本発明の一態様では、前記撮像部は、前記携帯端末の前記表示部が設けられる面に設けられ、前記反射部材は、前記撮像部に対して前記半透過光学素子側に設けられてもよい。 In one embodiment of the present invention, the imaging unit may be provided on a surface of the mobile terminal on which the display unit is provided, and the reflecting member may be provided on the transflective optical element side with respect to the imaging unit. Good.
このようにすれば、携帯端末の表示部が設けられる面に撮像部が設けられている場合にも、撮像部に対して半透過光学素子側に設けられた反射部材により、外界視界からの入射光を反射させて、撮像部に入射することが可能になる。 In this way, even when the imaging unit is provided on the surface on which the display unit of the mobile terminal is provided, the reflection member provided on the transflective optical element side with respect to the imaging unit makes it incident from the outside field of view. The light can be reflected and incident on the imaging unit.
また本発明の一態様では、前記反射部材は、前記半透過光学素子に対して回動自在に保持されてもよい。 In the aspect of the invention, the reflecting member may be held so as to be rotatable with respect to the transflective optical element.
このようにすれば、半透過光学素子に対して回動自在に保持された反射部材により、外界視界からの入射光を反射させて、撮像部に入射することが可能になる。また反射部材が回動自在になっていることで、コンパクトな収納等も可能になるという利点がある。 If it does in this way, it will become possible to reflect the incident light from an external field view, and to inject into an image pick-up part by the reflecting member held so that rotation with respect to a transflective optical element was possible. Further, since the reflecting member is rotatable, there is an advantage that compact storage and the like are possible.
また本発明の一態様では、前記偏向部材は、前記携帯端末の撮像部の光軸方向を、前記携帯端末の使用者の正面方向側へ偏向してもよい。 In the aspect of the invention, the deflection member may deflect the optical axis direction of the imaging unit of the mobile terminal toward the front side of the user of the mobile terminal.
このようにすれば、使用者が重畳表示を観察するときに、撮像部の光軸方向を使用者の正面方向側に向けて正面方向側の外界の撮像等を行うことが可能になる。 In this way, when the user observes the superimposed display, it is possible to take an image of the external environment on the front direction side with the optical axis direction of the imaging unit directed toward the front direction side of the user.
また本発明の一態様では、前記半透過光学素子により使用者により観察される前記表示部の虚像の観察光軸方向と、前記偏向部材により偏向された前記撮像部の光軸方向は、略一致していてもよい。 In one embodiment of the present invention, the observation optical axis direction of the virtual image of the display unit observed by the user with the transflective optical element and the optical axis direction of the imaging unit deflected by the deflection member are approximately one. You may do it.
このようにすれば、例えば観察光軸方向側に存在する物体を撮像部により撮像して、得られた撮像情報に基づく表示画像を、携帯端末の表示部に表示することなどが可能になる。 In this way, for example, an object existing on the observation optical axis direction side can be imaged by the imaging unit, and a display image based on the obtained imaging information can be displayed on the display unit of the mobile terminal.
また本発明の一態様では、前記取り付け部と前記半透過光学素子を接続する接続部を含み、前記半透過光学素子は、前記接続部を介して前記取り付け部に回動自在に取り付けられてもよい。 Further, according to one aspect of the present invention, it includes a connection portion that connects the attachment portion and the semi-transmissive optical element, and the semi-transmissive optical element may be rotatably attached to the attachment portion via the connection portion. Good.
このようにすれば、例えば重畳表示を行わない場合等に半透過光学素子を折り畳んでコンパクトに収納することが可能になる。 In this way, the semi-transmissive optical element can be folded and stored compactly, for example, when superimposing display is not performed.
また本発明の一態様では、前記半透過光学素子は、前記携帯端末の前記表示部からの映像光が前記外界視界側に漏れるのを抑止する漏れ光抑止部を有してもよい。 In the aspect of the invention, the transflective optical element may include a leakage light suppression unit that suppresses image light from the display unit of the mobile terminal from leaking to the outside field side.
このようにすれば、携帯端末の表示部からの映像光が、半透過光学素子を介して外界視界側に漏れて他人に見られてしまう事態等を抑止できる。 In this way, it is possible to suppress a situation in which the image light from the display unit of the mobile terminal leaks to the external field side through the semi-transmissive optical element and is seen by others.
また本発明の一態様では、前記漏れ光抑止部は、偏光フィルムであってもよい。 In the aspect of the invention, the leakage light suppression unit may be a polarizing film.
このようにすれば、例えば表示部の映像光と偏向方向が直交する偏向フィルムを用いることなどで、携帯端末の表示部からの映像光が、半透過光学素子を介して外界視界側に漏れるのを抑止できる。 In this way, for example, by using a deflection film whose deflection direction is orthogonal to the image light of the display unit, the image light from the display unit of the portable terminal leaks to the outside field side through the transflective optical element. Can be suppressed.
また本発明の一態様では、前記半透過光学素子は、前記偏光フィルムと、前記偏光フィルムに対して、前記携帯端末の前記表示部側に設けられたハーフミラーとを有してもよい。 In the aspect of the invention, the transflective optical element may include the polarizing film and a half mirror provided on the display unit side of the mobile terminal with respect to the polarizing film.
このようにすれば、ハーフミラーにより、携帯端末の表示部の映像を外界視界に重畳させることが可能になると共に、偏向フィルムにより、表示部からの映像光が半透過光学素子を介して外界視界側に漏れるのを抑止できるようになる。 In this way, the half mirror can superimpose the image of the display unit of the mobile terminal on the external field of view, and the deflection film allows the image light from the display unit to pass through the transflective optical element. It becomes possible to suppress leaking to the side.
また本発明の一態様では、前記半透過光学素子と前記携帯端末の前記表示部との間に設けられ、前記表示部からの映像光の光学補正を行う補正光学素子を含んでもよい。 In one embodiment of the present invention, a correction optical element that is provided between the transflective optical element and the display unit of the mobile terminal and performs optical correction of image light from the display unit may be included.
このようにすれば、補正光学素子により、表示部からの映像光に対して光学補正を行うことが可能になり、携帯端末の表示部の映像を外界視界に重畳表示する場合に、適正な表示が可能になる。 In this way, the correction optical element can perform optical correction on the image light from the display unit, and an appropriate display can be obtained when the image of the display unit of the mobile terminal is superimposed and displayed on the external field of view. Is possible.
また本発明の一態様では、前記取り付け部と前記半透過光学素子及び前記補正光学素子を接続する接続部を含み、前記半透過光学素子及び前記補正光学素子は、前記接続部を介して前記取り付け部に回動自在に取り付けられてもよい。 In one embodiment of the present invention, the mounting unit includes a connection unit that connects the semi-transmissive optical element and the correction optical element, and the semi-transparent optical element and the correction optical element are attached via the connection unit. It may be rotatably attached to the part.
このようにすれば、表示部の映像と外界視界を重畳させる使用状況の場合には、接続部での回動により、表示部の表示面を覆うように補正光学素子を配置することが可能になる。一方、このような重畳表示を行わずに、使用者が携帯端末の表示部を直視する使用状況の場合には、接続部での回動により、補正光学素子を半透過光学素子側に回転させることなどが可能になる。 In this way, in the situation of use in which the image of the display unit and the external field of view are superimposed, the correction optical element can be arranged so as to cover the display surface of the display unit by rotation at the connection unit. Become. On the other hand, in a situation where the user looks directly at the display unit of the mobile terminal without performing such superimposed display, the correction optical element is rotated to the semi-transmissive optical element side by rotation at the connection unit. It becomes possible.
また本発明の一態様では、前記補正光学素子は、プリズムシート又は収差補正光学素子であってもよい。 In the aspect of the invention, the correction optical element may be a prism sheet or an aberration correction optical element.
このように補正光学素子としてプリズムシートを用いれば、携帯端末の表示部の映像の輝度の指向性を、半透過光学素子側に向けることが可能になり、表示部の映像光の光の利用効率を向上できる。また補正光学素子として収差補正光学素子を用いれば、重畳表示される表示部からの映像の収差を低減させることが可能になる。 If the prism sheet is used as the correction optical element in this way, it becomes possible to direct the luminance directivity of the image on the display unit of the portable terminal toward the transflective optical element side, and the use efficiency of the image light of the display unit Can be improved. Further, if an aberration correction optical element is used as the correction optical element, it is possible to reduce the aberration of the image from the display unit displayed in a superimposed manner.
また本発明の一態様では、前記半透過光学素子として、前記取り付け部と第1の接続部を介して接続されるハーフミラーと、前記ハーフミラーと第2の接続部を介して接続される凹面鏡とが設けられてもよい。 In one embodiment of the present invention, as the transflective optical element, a half mirror connected via the attachment portion and the first connection portion, and a concave mirror connected via the half mirror and the second connection portion. And may be provided.
このようにすれば、ハーフミラーと凹面鏡を組み合わせることで、表示部の映像と外界視界の重畳表示が可能になる。また、第1、第2の接続部を設けることで、このようにハーフミラーと凹面鏡を別々に設けた場合にも、コンパクトに折り畳んだ収納が可能になる。 In this way, by combining the half mirror and the concave mirror, it is possible to superimpose the video on the display unit and the external field of view. Further, by providing the first and second connection portions, even when the half mirror and the concave mirror are separately provided as described above, compactly folded storage is possible.
また本発明の一態様では、前記携帯端末の表示部からの映像光が、前記凹面鏡と前記ハーフミラーとにより2回反射されて、前記携帯端末の使用者側に入射されてもよい。 In one embodiment of the present invention, the image light from the display unit of the mobile terminal may be reflected twice by the concave mirror and the half mirror and incident on the user side of the mobile terminal.
このようにすれば、携帯端末側において表示画像を反転させる処理等が不要になり、携帯端末の処理負荷の軽減等を図れるようになる。 In this way, the process of inverting the display image on the mobile terminal side becomes unnecessary, and the processing load on the mobile terminal can be reduced.
また本発明の一態様では、前記半透過光学素子は、ハーフミラー、偏光ビームスプリッタ又はホログラム素子であってもよい。 In the aspect of the invention, the transflective optical element may be a half mirror, a polarization beam splitter, or a hologram element.
このようなハーフミラー、偏光ビームスプリッタ又はホログラム素子を用いれば、表示部の映像と外界視界との重畳表示を適正に行うことが可能になる。 By using such a half mirror, a polarizing beam splitter, or a hologram element, it is possible to appropriately perform the superimposed display of the image on the display unit and the external field of view.
また本発明の他の態様は、携帯端末に取り付けられるアタッチメントであって、前記携帯端末を取り付ける取り付け部と、前記携帯端末の表示部に表示される映像を外界視界に重畳して表示させる半透過光学素子とを含み前記半透過光学素子は、前記携帯端末の前記表示部からの映像光が前記外界視界側に漏れるのを抑止する漏れ光抑止部を有するアタッチメントに関係する。 Another aspect of the present invention is an attachment attached to a mobile terminal, wherein the mobile terminal is attached to the mobile terminal, and a video image displayed on the display part of the mobile terminal is displayed in a translucent manner. The transflective optical element including an optical element relates to an attachment having a leakage light suppression unit that suppresses leakage of image light from the display unit of the portable terminal to the external field view side.
本発明の他の態様によれば、取り付け部により携帯端末が取り付けられ、取り付けられた携帯端末の表示部に表示される映像が、半透過光学素子により外界視界に重畳されて表示されるようになる。従って、既存の携帯端末に取り付けて半透過光学素子による重畳表示を実現できるアタッチメントの提供が可能になる。また、漏れ光抑止部が設けられることで、携帯端末の表示部からの映像光が、半透過光学素子を介して外界視界側に漏れて他人に見られる等の事態の発生を抑止できるアタッチメントの提供が可能になる。 According to another aspect of the present invention, the portable terminal is attached by the attachment unit, and the image displayed on the display unit of the attached portable terminal is displayed superimposed on the external field of view by the transflective optical element. Become. Therefore, it is possible to provide an attachment that can be attached to an existing portable terminal and can realize superimposed display using a transflective optical element. In addition, by providing the leakage light suppression unit, an attachment that can suppress the occurrence of a situation in which image light from the display unit of the mobile terminal leaks to the outside field of view through the transflective optical element and is seen by others. Provision becomes possible.
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Hereinafter, this embodiment will be described. In addition, this embodiment demonstrated below does not unduly limit the content of this invention described in the claim. In addition, all the configurations described in the present embodiment are not necessarily essential configuration requirements of the present invention.
1.アタッチメントの構成
図1に本実施形態のアタッチメントの斜視図を示し、図2にアタッチメントの側面図を示す。1. Configuration of Attachment FIG. 1 is a perspective view of the attachment of the present embodiment, and FIG. 2 is a side view of the attachment.
本実施形態のアタッチメントは携帯端末10に取り付けられて使用されるものであり、取り付け部40と半透過光学素子50を有する。また接続部80や偏向部材90を有する。なお本実施形態のアタッチメントは図1、図2の構成・構造に限定されず、これらの構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
The attachment of the present embodiment is used by being attached to the
取り付け部(装着部)40は、携帯端末10を取り付けるための部材である。携帯端末10は、例えば携帯電話、スマートフォン、或いはPDAなどの情報端末であり、例えば表示部20、操作部22などを有する。また携帯端末10は、図示しない処理部、記憶部、通信部などを有する。処理部は、携帯端末全体の制御や、表示部20に表示される画像の生成処理などを行う。記憶部は、処理部のワーク領域等となるものであり、画像データ等の各種データを記憶する。通信部はネットワークを介した通信処理を行う。
The attachment part (attachment part) 40 is a member for attaching the
半透過光学素子50は、携帯端末10の表示部20に表示される映像(動画、静止画)を外界視界に重畳して表示させる素子である。即ち、携帯端末10の表示画像を虚像として外界に重畳表示するための光学素子である。
The transflective
接続部80は、取り付け部40と半透過光学素子50を接続する部材である。半透過光学素子50は、この接続部80を介して取り付け部40に回動自在に取り付けられる。この接続部80は例えばヒンジ等により実現できる。このような接続部80を設けることで、図2に示すように半透過光学素子50を取り付け部40側(携帯端末側)に折りたたむことが可能になる。従って、本実施形態のアタッチメントを携帯端末10に取り付けた状態においても、半透過光学素子50をコンパクトに収納することが可能になる。
The
偏向部材90は、携帯端末10の撮像部100(図3参照)の光軸方向を偏向する部材(光学素子)である。具体的には偏向部材90は、撮像部100の光軸方向を、例えば携帯端末10の使用者の正面方向側(前方側)へ偏向する。この偏向部材90としては、外界視界からの入射光を携帯端末10の撮像部側に反射させる反射部材を採用できる。この場合に、後述するように、偏向部材90である反射部材は、入射光を偶数回反射させる部材(例えばプリズム)であることが望ましい。
The
図3に示すように、携帯端末10の撮像部100は、携帯端末10の表示部20が設けられる面の背面に設けられる。例えば携帯端末10の第1の面に表示部20が設けられ、第1の面の背面(裏側)に相当する第2の面に撮像部100が設けられる。この撮像部100は、CCDやCMOSセンサなどの撮像素子で構成される。なお、以下では、撮像部100を、適宜、カメラとも呼ぶ。
As illustrated in FIG. 3, the
そして反射部材となる偏向部材90は、アタッチメントの取り付け部40の携帯端末10の取り付け面の背面に設けられる。即ち、取り付け部40の取り付け面に嵌合するように携帯端末10が取り付けられ、この取り付け面には、図1に示すように、携帯端末10の撮像部100に対応する位置に穴部が設けられている。そして偏向部材90(反射部材)は、取り付け部40の取り付け面の背面(裏面)において、この穴部に対応する位置に設けられている。
And the deflection |
このように本実施形態のアタッチメントは、取り付け部40と半透過光学素子50を有している。従って、取り付け部40によって携帯端末10を固定することが可能になる。また、取り付け状態において、半透過光学素子50を介すことで、携帯端末10の表示画像を外界と重畳させて虚像として観察することが可能になる。
Thus, the attachment of this embodiment has the
図3は、観察状態での光路を示した図である。携帯端末10の表示部20から射出された映像光は、半透過光学素子50である半透過型の凹面鏡で反射する。そして使用者(観察者)の眼球に入射することで、使用者の前方に虚像として観察される。凹面鏡は半透過素子であるため、外界も同時に観察することができる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an optical path in an observation state. The image light emitted from the
具体的には、図3のA1に示すように、携帯端末10の表示部20からの映像光(画像光)は、半透過光学素子50により反射されて、使用者の眼に入射される。この際、表示部20の映像は左右が反転した映像として観察されるため、携帯端末10の表示部20においてあらかじめ左右反転させた映像を表示させる。また、A2に示すように外界視界からの入射光は、半透過光学素子50を透過して使用者の眼に入射される。これにより、使用者は、A3に示すようにシースルーの表示画像を虚像として観察することが可能になる。即ち図4に示すように、携帯端末10の表示画像と外界画像が重畳された映像を見ることができ、いわゆるARと呼ばれる拡張現実(AR: Augmented Reality)等が可能になる。
Specifically, as shown by A1 in FIG. 3, the image light (image light) from the
また携帯端末10の撮像部100は、表示部20が設けられる面の背面側に配置されている。従って、使用者が携帯端末10を通常に持つと、撮像部100の光軸は右方向を向いてしまう。
In addition, the
この点、本実施形態のアタッチメントには、撮像部100(撮像素子、カメラ)の光軸を使用者の正面方向側(前方側)に偏向する偏向部材90(ミラーやプリズム等の光学素子)が設けられている。従って、使用状態では使用者の正面方向(前方方向)に向かない撮像部100の光軸を、正面方向に偏向することが可能になり、撮像部100を利用した外界認識処理も同時に行うことが可能になる。
In this regard, the attachment of the present embodiment includes a deflection member 90 (an optical element such as a mirror or a prism) that deflects the optical axis of the imaging unit 100 (imaging element, camera) toward the front side (front side) of the user. Is provided. Accordingly, it is possible to deflect the optical axis of the
例えば図3では、偏向部材90は反射部材91により構成される。そして、外界視界(使用者の前方側の視界)からのB1に示す入射光は、B2に示すように反射部材91により反射されて、B3に示すように撮像部100に入射され、撮像部100の光軸の偏向が実現される。
For example, in FIG. 3, the deflecting
なお、虚像を観察する際の光軸方向と、偏向された撮像部100の光軸方向が略一致していることが望ましい。即ち、半透過光学素子50により使用者により観察される表示部20の虚像の観察光軸方向と、偏向部材90により偏向された撮像部100の光軸方向は、略一致(一致)していることが望ましい。このようにすれば、例えば観察光軸方向に存在する物体(例えばカード、マーカー等)を撮像部100により撮像することができる。そして、得られた撮像情報に基づいて、物体(カード、マーカー等)の画像認識処理等を行い、画像認識処理等の結果に基づいて、表示画像を生成して表示部20に表示し、この表示画像を、観察光軸方向の外界視界に重畳して表示することなどが可能になる。これにより、外界の景色に連動した重畳映像を表示する拡張現実(AR)の実現を容易化できる。
Note that it is desirable that the optical axis direction when observing a virtual image and the optical axis direction of the deflected
また半透過光学素子50としては、ハーフミラー、偏光ビームスプリッタ、又はホログラム素子などを利用できる。そしてホログラム素子を用いた場合には、凹面形状である必要は無く、平板形状で正の屈折力を持たせることが可能になる。
Further, as the semi-transmissive
例えば、従来では専用に設計された携帯端末でないと、外界への重畳表示ができず、更には外界を認識するためのカメラ(撮像部)も利用することができなかった。 For example, conventionally, unless it is a portable terminal designed exclusively, it is impossible to superimpose on the outside world, and furthermore, a camera (imaging unit) for recognizing the outside world cannot be used.
この点、本実施形態のアタッチメントによれば、既存の携帯端末に取り付けて、その取り外しが可能でありながら、外界視界への重畳表示も可能になる。更には外界を認識するカメラも使用できることから、拡張現実(AR)を応用したユーザーインターフェース、アプリケーション、コンテンツを簡易に表示させることが可能になる。 In this regard, according to the attachment of the present embodiment, it can be attached to an existing portable terminal and can be removed while being superimposed on the external field of view. Furthermore, since a camera for recognizing the outside world can also be used, it is possible to easily display a user interface, application, and content applying augmented reality (AR).
また、カメラは外界を認識するためのセンサとして、マーカーやオブジェクトを認識する際に重要であり、特に外界の景色に連動した重畳映像を表示する際にはなくてはならないものである。 Moreover, the camera is important when recognizing a marker or an object as a sensor for recognizing the outside world, and is indispensable particularly when displaying a superimposed image linked to the scenery of the outside world.
この点、本実施形態のアタッチメントによれば、既存の携帯端末のカメラの光軸を偏向する偏向部材(反射部材)をアタッチメントに同時に搭載することで、カメラを利用した外界認識も同時に行うことが可能になるという利点がある。 In this regard, according to the attachment of the present embodiment, by simultaneously mounting on the attachment a deflection member (reflecting member) that deflects the optical axis of the camera of the existing portable terminal, it is possible to simultaneously recognize the outside world using the camera. There is an advantage that it becomes possible.
なお、本実施形態のアタッチメントの構成・構造としては種々の変形実施が可能である。例えば図5に示すように、携帯端末10の一方の端部に取り付ける構造のアタッチメントであってもよい。即ち図1〜図3では、携帯端末10を全体を覆うように取り付け部40が設けられているが、図5では、撮像部100側の一部の領域だけを覆うように取り付け部40が設けられている。このような構造にすれば、アタッチメントをコンパクトな形状にできるため、アタッチメントを取り付けた状態での全体の大きさもコンパクトな形状にできる。
Note that various modifications can be made to the configuration and structure of the attachment of the present embodiment. For example, as shown in FIG. 5, the attachment of the structure attached to one edge part of the
また撮像部100の光軸の偏向部材としては、ミラーの他に、図5に示すようにプリズム92を用いてもよい。このプリズム92を用いれば、入射光を2回反射(広義には偶数回反射)させることで、左右反転せずに撮影することが可能になる。従って、撮像画像の左右反転処理が不要になり、アタッチメントを取り付けない場合に利用していた画像処理プログラム等をそのまま利用することなどが可能になる。
In addition to the mirror, a
即ち図5では、C1に示す入射光は、プリズム92により、C2、C3に示すように2回反射して撮像部100に入射されるようになる。例えば図3のようにミラーを用いた反射部材91では、反射の回数が1回だけであるため、撮像部100の撮像画像の左右反転処理の画像処理が必要になってしまう。従って、アタッチメントを取り付けなかった場合に使用される画像処理プログラム(携帯端末上で実行されるプログラム)をそのまま使用することができなくなってしまう。
In other words, in FIG. 5, the incident light indicated by C <b> 1 is reflected twice by the
この点、図5のC2、C3に示すように入射光を2回反射させれば、このような撮像画像の左右反転処理が不要になるため、アタッチメントを取り付けなかった場合に使用される画像処理プログラムをそのまま使用できるようになる。 In this regard, if the incident light is reflected twice as shown in C2 and C3 in FIG. 5, such left-right reversal processing of the captured image becomes unnecessary, and therefore image processing used when no attachment is attached. The program can be used as it is.
なお図5では、入射光を2回反射させる場合について示したが、反射部材は入射光を少なくとも偶数回反射させる部材であればよい。 Although FIG. 5 shows the case where incident light is reflected twice, the reflecting member may be a member that reflects incident light at least even times.
また図6に示すように撮像部100(撮像素子)をアタッチメント側に配置してもよい。即ち、アタッチメントにおいて光軸が正面方向側を向く位置に撮像部100を取り付ける。このようにしても、撮像部100の光軸を使用者の正面方向側に偏向することが可能になる。この場合には図6に示すように、撮像部100を携帯端末10に接続するためのコネクタ24をアタッチメントに設けるようにする。このようにすれば、撮像部100で撮像された画像の信号をコネクタ24を介して携帯端末10に入力することが可能になり、撮像部100を携帯端末10の撮像部として用いることが可能になる。
In addition, as shown in FIG. 6, the imaging unit 100 (imaging device) may be arranged on the attachment side. That is, the
2.漏れ光の抑止
さて、アタッチメントの半透過光学素子50としてハーフミラー等を用いた場合に、携帯端末10の表示部20からの映像光が、ハーフミラーを抜けて向こう側に漏れる可能性がある。例えば図7では、使用者は、図4のように外界視界に表示部20の表示画像が重畳された画像を見ているが、半透過光学素子50の向こう側からこの様子を見ると、表示部20の表示画像が半透過光学素子50を漏れて外部の他人に見えてしまう事態が生じる。これは外部の他人に不快感を与えてしまうおそれがあり、使用者にとっても、何を見ているかが他人に分かってしまい、抵抗がある。2. Suppression of Leakage Now, when a half mirror or the like is used as the semi-transmissive
そこで本実施形態では、携帯端末10の表示部20からの映像光(画像光)が外界視界側(半透過光学素子の向こう側)に漏れるのを抑止(遮断)する漏れ光抑止部(漏れ光遮断部)を設けている。即ち、このような漏れ光抑止部を半透過光学素子50に対して設けている。
Therefore, in the present embodiment, a leakage light suppression unit (leakage light) that suppresses (blocks) the image light (image light) from the
例えば図8では、漏れ光抑止部として、偏光フィルム54が半透過光学素子50に設けられている。具体的には図8では半透過光学素子50は、偏光フィルム54とハーフミラー52を有する。このハーフミラー52は、偏光フィルム54に対して、携帯端末10の表示部20側に設けれている。即ち、半透過光学素子50の内側(使用者側)にハーフミラー52が設けられ、ハーフミラー52の外側(外界視界側)に偏光フィルム54が設けられる。
For example, in FIG. 8, the
このようにハーフミラー52の外側に偏光フィルム54を接着等する事で、外部への漏れ光を遮光することができる。即ち図8のE1に示す映像光が、E2に示すように外部に漏れるのが抑制される。また偏光フィルム54の内側にハーフミラー52を設けることで、E1の映像光が内側のハーフミラー52で反射されて使用者の眼に入射されるようになり、外界視界への表示画像の重畳表示が可能になる。
In this way, by adhering the
また図8では、携帯端末10の表示部として液晶表示パネル26が用いられている。この液晶表示パネル26では、その出力側に偏光フィルム(偏光光学素子)が設けられている。即ち液晶表示パネル26では、裏面(バックライト側)の偏光フィルタで、特定の方向の振幅成分を持つ光(偏光)だけを通過させ、この偏光フィルタを通過した光は直線偏光になって液晶層に入射される。この直線偏光の入射光は、液晶層の厚み方向に伝搬しながら、偏光状態が変化する。そして、液晶層を通過した出射光のうち、表側の偏光フィルタが制限する特定方向の偏光成分の光だけが、映像光(表示光)として液晶表示パネル26から出射される。
In FIG. 8, a liquid
本実施形態では、この表側の偏光フィルタからの特定方向の偏光成分の偏光方向に直交する偏光方向の偏光フィルタ54を、半透過光学素子50に設ける。つまり、液晶表示パネル26の表側の偏光フィルムと直交する向きの偏光フィルム54を設ける。このようにすることで、液晶表示パネル26からの映像光が、半透過光学素子50の向こう側に漏れるのを抑止できるようになる。
In the present embodiment, the transflective
また、有機ELパネルなどの偏光フィルムを用いないタイプの表示パネルの場合には、表示パネル側に新たに偏光フィルムを配置すればよい。例えば図9では、携帯端末10の表示部は有機ELパネル28で構成されており、この有機ELパネル28の表示面に対して新たな偏光フィルム56が配置されている。そして、この偏光フィルム56と偏光方向が直交する偏光フィルム54を半透過光学素子50側に配置する。このようにすれば、表示部として有機ELパネル28が用いられる場合にも、半透過光学素子50の向こう側に映像光が漏れるのを抑止できるようになる。
In the case of a display panel that does not use a polarizing film such as an organic EL panel, a polarizing film may be newly disposed on the display panel side. For example, in FIG. 9, the display unit of the
或いは、半透過光学素子50として偏光ビームスプリッタを用いてもよい。偏光ビームスプリッタを用いることで、ハーフミラー機能と外部への遮光機能を兼ね備えることが可能になる。即ち、偏光ビームスプリッタでは、入射光の一部が反射し、一部が透過すると共に、偏光成分を分離できる。例えばガラスに入射光が入射するときに、P偏光とS偏光で反射特性が変わる。この性質を利用し、例えばP偏光を透過しS偏光を反射する薄膜(誘電体偏光膜)を接着したプリズムなどにより、偏光ビームスプリッタ(PBS)を実現できる。この偏光ビームスプリッタを用いることで、ハーフミラー機能による表示画像と外界視界の重畳表示と、遮光機能(偏光機能)による映像光の漏れの抑止の両方を、1つの光学素子により実現することが可能になる。
Alternatively, a polarization beam splitter may be used as the semi-transmissive
なお図7では、表示部20に表示される画像の左右反転処理が行われている。このような画像の左右反転処理を行うことで、図4に示すように、適正な表示態様の表示画像が外界視界に対して重畳表示されるようになる。
In FIG. 7, left / right reversing processing of the image displayed on the
3.補正光学素子
本実施形態のアタッチメントでは、半透過光学素子とは別に、表示部側に配置される補正用の光学素子を設けてもよい。例えば図10では、半透過光学素子50と携帯端末10の表示部20との間に設けられ、表示部20からの映像光の光学補正を行う補正光学素子58が、アタッチメントに設けられている。3. Correction Optical Element In the attachment of the present embodiment, a correction optical element arranged on the display unit side may be provided separately from the transflective optical element. For example, in FIG. 10, a correction
ここで補正光学素子58としては、例えばプリズムシートや収差補正光学素子などを用いることができる。
Here, as the correction
例えば補正光学素子58としてプリズムシートを用いれば、表示部20の映像の輝度の指向性を、半透過光学素子50側に向けることが可能になる。これにより、表示部20の映像光の光の利用効率を向上できる。この結果、図4のような重畳表示において、表示部20の表示画像を、よりハッキリと見せることなどが可能になる。
For example, when a prism sheet is used as the correction
一方、補正光学素子58として、収差補正光学素子を利用することで、半透過光学素子50の偏心光学系により発生する収差を低減(補正)することが可能になる。例えば図4の重畳表示では、表示部20の表示画像に収差が生じており、歪んで見えている。この点、図10のように、表示部20の上に補正光学素子58を設ければ、表示部20からの映像光に対して収差補正が行われるようになり、半透過光学素子50の偏心光学系により発生する収差を低減できる。
On the other hand, by using an aberration correcting optical element as the correcting
また図10では、接続部80は、取り付け部40と半透過光学素子50及び補正光学素子58を接続している。そして半透過光学素子50及び補正光学素子58は、接続部80を介して取り付け部40に回動自在に取り付けられている。
In FIG. 10, the
このように、補正光学素子58が、半透過光学素子50と同様に接続部80(ヒンジ)で固定されることにより、虚像観察時には表示部20の近傍に補正光学素子58を配置し、表示部20を直視する際には、補正光学素子58を跳ね上げることで、通常どおり表示部20の表示画像を観察することが可能になる。
As described above, the correction
即ち、表示部20の表示画像と外界視界を重畳させる使用状況の場合には、図10に示すように、接続部80での回動により、表示部20の表示面を覆うように補正光学素子58を配置する。こうすることで、図4において、表示画像が外界視界に歪んで重畳表示されるのを低減できるようになる。
That is, in the case of a usage situation in which the display image of the
一方、このような重畳表示を行わずに、使用者が携帯端末10の表示部20を直視する使用状況の場合には、図11に示すように、接続部80での回動により、補正光学素子58を半透過光学素子50側に回転させる。こうすることで、使用者は、補正光学素子58を介さずに携帯端末10の表示部20の表示画像を見ることが可能になり、補正光学素子58により無用な収差補正が行われてしまう事態を防止できる。
On the other hand, in the case of a usage situation in which the user looks directly at the
また、図10、図11のように補正光学素子58及び半透過光学素子50の両方を接続部80に回動自在に接続すれば、非使用時等に、図2と同様なコンパクトな収納が可能になるという利点もある。
10 and 11, if both the correction
図12に、補正光学素子58としてプリズム−シート60を用いた場合の例を示す。例えば、プリズムシート60は数十μmピッチの小さな楔状の素子がアレイ状に並んだ素子である。そして表示部20の正面方向に射出される光がプリズムシート60により屈折することで、所望の方向に指向性を持たせることが可能になる。即ち、正面方向に明るい映像が見えるようになり、表示品質を向上できる。
FIG. 12 shows an example in which a
図13(A)、図13(B)に、補正光学素子58として収差補正光学素子62を用いた場合の例を示す。図13(A)は表示部に収差補正光学素子62を取り付けた状態を示す断面図であり、図13(B)は収差補正光学素子62の形状の詳細例を示す斜視図である。収差補正光学素子62は、例えばシリンドリカル形状又はトロイダル形状などからなる非球面形状や自由曲面形状などにより、半透過光学素子50だけでは補正できない収差を補正する素子である。即ち、偏心光学系等の場合に、このような収差補正を行うことで、表示品質を向上できる。
FIGS. 13A and 13B show an example in which the aberration correction
4.変形例
次に本実施形態のアタッチメントの種々の変形例について説明する。4). Modified Examples Next, various modified examples of the attachment according to the present embodiment will be described.
図14は、本実施形態のアタッチメントの具体的な機構の一例を示す第1の変形例である。図14では、取り付け部分82がクリップ状になっており、取り付け部分82で挟むだけで携帯端末に簡単にアタッチメントを取り付けることが可能になっている。
FIG. 14 is a first modification showing an example of a specific mechanism of the attachment of the present embodiment. In FIG. 14, the
また、様々な携帯端末に対応可能にするために、カメラの光軸の偏向のためのミラー94の形状を大きくしている。更に、ミラー94の接続部84(ヒンジ)により、F1に示すようにミラー94が回動可能になっていると共に、F2に示すようにミラー94がスライド可能になっている。これにより、様々なカメラ位置の携帯端末に対応することが可能になる。
In order to be compatible with various mobile terminals, the shape of the
即ち、携帯端末の機種に応じて、その背面に設けられるカメラの位置は異なっている。この点、図14の構造によれば、F1、F2に示すようにミラー94が回動、スライドすることで、カメラ位置が様々に変わったとしても、カメラの光軸を使用者の正面方向に適正に偏向することが可能になる。またF3、F4に示すように半透過光学素子50も回動することにより、取り付けた状態での折り畳みも可能になる。
That is, the position of the camera provided on the back surface differs depending on the model of the mobile terminal. In this regard, according to the structure shown in FIG. 14, even if the camera position changes variously as the
図15は本実施形態のアタッチメントの他のレイアウト例を示す第2の変形例である。 FIG. 15 is a second modification showing another layout example of the attachment of the present embodiment.
この第2の変形例では、半透過光学素子として、ハーフミラー64と凹面鏡66とが設けられている。そしてハーフミラー64は、取り付け部40と第1の接続部86(第1のヒンジ)を介して接続される。また凹面鏡66は、ハーフミラー64と第2の接続部88(第2のヒンジ)を介して接続される。そして携帯端末10の表示部20からの映像光が、凹面鏡66とハーフミラー64とにより2回反射されて、携帯端末10の使用者側(使用者の眼の方向)に入射される。
In the second modification, a
この第2の変形例では、G1のような虚像観察においては、ハーフミラー64と凹面鏡66を組み合わせることで、表示画像と外界視界の重畳表示が可能になる。
In the second modified example, in the virtual image observation such as G1, by combining the
またハーフミラー64と凹面鏡66の各素子に対応して、第1、第2の接続部86、88(第1、第2のヒンジ)を設けることで、図16に示すようにコンパクトに折り畳むことも可能になる。従って、携帯性に優れたアタッチメントを実現できる。
Further, by providing the first and
また、この第2の変形例では、偏心光学系ではなく共軸光学系となっている。従って、凹面鏡66が球面ミラー等であっても、良好な観察像を得ることができるという利点もある。更には、表示部20からの映像光は凹面鏡66とハーフミラー64により2回反射されて使用者の眼に入射されるため、表示部の映像が左右反転することなく観察できることから、携帯端末側において表示映像を反転させる必要がないという利点もある。この第2の変形例は、凹面鏡66とハーフミラー64により2回反射される形態であるが、偶数回
反射であれば同様な効果を実現できる。In the second modification, a coaxial optical system is used instead of a decentered optical system. Therefore, even if the
図17に、平面形状の半透過光学素子70を用いた本実施形態の第3の変形例を示す。
FIG. 17 shows a third modification of this embodiment using a planar transflective
つまり、半透過光学素子は図1等に示すような凹面形状には限定されず、使用する光学素子によっては、図17に示すように平面形状とすることが可能である。 In other words, the transflective optical element is not limited to the concave shape as shown in FIG. 1 and the like, but may be a planar shape as shown in FIG. 17 depending on the optical element used.
このような平面形状の半透過光学素子70の例としては、図18に示すように、半透過のフレネルミラー72を透明平板74内に埋め込んだ素子が考えられる。即ち、フレネルミラー72は平面形状で構成できるため、それを図18に示すように透明平板74に埋め込むことで、ハーフミラーで構成されたフレネルミラーを実現できる。
As an example of such a planar semi-transmissive
或いは、平面形状の半透過光学素子70として、ホログラム素子などの回折素子を利用した半透過素子を用いてもよい。
Alternatively, a transflective element using a diffraction element such as a hologram element may be used as the planar transflective
或いは、平面形状の半透過光学素子70として、いわゆる電子ホログラム素子を用いてもよい。このような電子ホログラム素子としては、例えば液晶の分子配列を電気的に制御し、回折状態と透過状態を電気的に切替え可能な素子などがある。電気的に制御される素子は、時分割的に反射と透過を切替ることで、半透過を状態を作り出すことができる。
Alternatively, a so-called electronic hologram element may be used as the planar transflective
なお、半透過光学素子により発生する収差として、特にディストーションや色収差などは、表示部20に表示する映像を補正することで、更に収差の少ない虚像を観察することが可能である。
As aberrations generated by the transflective optical element, particularly distortion and chromatic aberration, it is possible to observe a virtual image with less aberrations by correcting the image displayed on the
図19(A)〜図22は、インカメラ搭載の携帯端末への適用例を示す本実施形態のアタッチメントの第4の変形例の説明図である。 FIGS. 19A to 22 are explanatory views of a fourth modification of the attachment of the present embodiment showing an application example to a mobile terminal equipped with an in-camera.
図19(A)はインカメラ搭載の携帯端末10の例であり、撮像部100が、携帯端末10の表示部20が設けられる面(前面)に設けられている。このインカメラ搭載の携帯端末10では、表示部20の周辺に撮像部100が設けられており、いわゆる自分撮り等が可能になっている。
FIG. 19A is an example of the
このようなインカメラ搭載の携帯端末10において、図19(B)では、反射部材となる回転ミラー110を、撮像部100に対して半透過光学素子50側に設けている。つまり、撮像部100の前方(撮像部の開口の前方)に回転ミラー110を設けている。
In the
具体的には図19(B)、図20では、回転ミラー110(広義には反射部材)は、半透過光学素子50に対して回動自在に保持されている。例えば半透過光学素子50には接続部112が設けられ、この接続部112により回転ミラー110が回動自在に取り付けられている。即ち、半透過ミラーである半透過光学素子50の一部が、半透過ではないミラーである回転ミラー110となっており、この回転ミラー110が回動自在(回動可能)になっていることで、撮像部100の光軸方向を、例えば使用者の正面方向側(前方側)に偏向することができる。
Specifically, in FIGS. 19B and 20, the rotating mirror 110 (reflecting member in a broad sense) is rotatably held with respect to the semi-transmissive
例えば外界視界からのH1に示す入射光は、H2に示すように回転ミラー110により反射されて、携帯端末10の前面に設けられた撮像部100に入射され、撮像部100の光軸の偏向が実現される。従って、インカメラ搭載の携帯端末10においても、使用者は、携帯端末10の表示画像と外界画像が重畳された映像を見ることができ、観察しながら、インカメラを使用して外界を認識することができ、ARの実現等が可能になる。
For example, incident light indicated by H1 from the external field of view is reflected by the
また図19(B)、図20では、折りたたみ収納時においては、回転ミラー110を回転させて、その面が、半透過光学素子50の面と平行になるようにすることで、コンパクトな収納が可能になるという利点がある。
In FIGS. 19B and 20, during folding storage, the
図21、図22でも、インカメラ搭載の携帯端末10において、反射部材となるプリズム122を、撮像部100に対して半透過光学素子50側に設けている。つまり、撮像部100の前方にプリズム122を設けている。
21 and 22, in the
具体的には、取り付け部40の前面部120(アタッチメントの前面部)にプリズム122が取り付けられている。例えばプリズム122の斜面が、半透過光学素子50に対向するように、プリズム122の底面が、取り付け部40の前面部120に取り付けられている。
Specifically, the
そして、外界視界からのI1に示す入射光は、I2に示すようにプリズム122の内部で2回反射(偶数回反射)されて、携帯端末10の前面に設けられた撮像部100に入射され、撮像部100の光軸の偏向が実現される。従って、インカメラ搭載の携帯端末10においても、使用者は、携帯端末10の表示画像と外界画像が重畳された映像を見ることができ、観察しながら、インカメラを使用して外界を認識することができ、ARの実現等が可能になる。また、プリズム122を用いれば、入射光を2回反射させることで、例えば左右反転せずに撮影することが可能になり、撮像画像の左右反転処理を不要にできるという利点もある。
The incident light indicated by I1 from the outside field of view is reflected twice (even times reflected) inside the
以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。またアタッチメント、半透過光学素子、取り付け部、偏向部材、補正光学素子、等の構成、構造等も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。 Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, a term described together with a different term having a broader meaning or the same meaning at least once in the specification or the drawings can be replaced with the different term anywhere in the specification or the drawings. Further, the configuration, structure, and the like of the attachment, the transflective optical element, the attachment portion, the deflection member, the correction optical element, and the like are not limited to those described in the present embodiment, and various modifications can be made.
10 携帯端末、20 表示部、22 操作部、24 コネクタ、
26 液晶表示パネル、28 有機ELパネル。40 取り付け部、
50 半透過光学素子、52 ハーフミラー、54 偏向フィルム、
56 偏向フィルム、58 補正光学素子、60 プリズムシート、
62 収差補正光学素子、64 ハーフミラー、66 凹面鏡、
70 平面形状の半透過光学素子、72 フレネルミラー、74 透明平板、
80 接続部、82 取り付け部、84 接続部、
86 第1の接続部、88 第2の接続部、90 偏向部材、91 反射部材、
92 プリズム、94 ミラー、100 撮像部、110 回転ミラー、112、接続部、
120 取り付け部の前面部、122 プリズム10 mobile terminals, 20 display units, 22 operation units, 24 connectors,
26 Liquid crystal display panel, 28 Organic EL panel. 40 mounting part,
50 transflective optical element, 52 half mirror, 54 deflection film,
56 deflection film, 58 correction optical element, 60 prism sheet,
62 aberration correcting optical element, 64 half mirror, 66 concave mirror,
70 planar translucent optical element, 72 Fresnel mirror, 74 transparent flat plate,
80 connection parts, 82 attachment parts, 84 connection parts,
86 1st connection part, 88 2nd connection part, 90 deflection | deviation member, 91 reflection member,
92 prism, 94 mirror, 100 imaging unit, 110 rotating mirror, 112, connection unit,
120 Front part of mounting part, 122 prism
Claims (20)
前記携帯端末を取り付ける取り付け部と、
前記携帯端末の表示部に表示される映像を外界視界に重畳して表示させる半透過光学素子と、
前記携帯端末の撮像部の光軸方向を偏向する偏向部材と、
を含むことを特徴とするアタッチメント。An attachment attached to a mobile device,
A mounting portion for attaching the portable terminal;
A transflective optical element that displays an image displayed on the display unit of the mobile terminal superimposed on an external field of view;
A deflection member that deflects the optical axis direction of the imaging unit of the mobile terminal;
Attachment characterized by including.
前記偏向部材は、
前記外界視界からの入射光を前記撮像部側に反射させる反射部材であることを特徴とするアタッチメント。In claim 1,
The deflection member is
The attachment is a reflection member that reflects incident light from the external field of view to the imaging unit side.
前記反射部材は、
前記入射光を偶数回反射させる部材であることを特徴とするアタッチメント。In claim 2,
The reflective member is
An attachment that is a member that reflects the incident light even times.
前記反射部材は、プリズムであることを特徴とするアタッチメント。In claim 3,
The attachment is characterized in that the reflecting member is a prism.
前記撮像部は、
前記携帯端末の前記表示部が設けられる面の背面に設けられ、
前記反射部材は、
前記取り付け部の携帯端末取り付け面の背面に設けられることを特徴とするアタッチメント。In any of claims 2 to 4,
The imaging unit
Provided on the back surface of the mobile terminal on which the display unit is provided;
The reflective member is
The attachment is provided on a back surface of the mobile terminal mounting surface of the mounting portion.
前記撮像部は、
前記携帯端末の前記表示部が設けられる面に設けられ、
前記反射部材は、
前記撮像部に対して前記半透過光学素子側に設けられることを特徴とするアタッチメント。In any of claims 2 to 4,
The imaging unit
Provided on the surface of the portable terminal on which the display unit is provided;
The reflective member is
The attachment is provided on the transflective optical element side with respect to the imaging unit.
前記反射部材は、
前記半透過光学素子に対して回動自在に保持されることを特徴とするアタッチメント。In claim 6,
The reflective member is
An attachment, wherein the attachment is rotatably held with respect to the transflective optical element.
前記偏向部材は、
前記携帯端末の撮像部の光軸方向を、前記携帯端末の使用者の正面方向側へ偏向することを特徴とするアタッチメント。In any one of Claims 1 thru | or 7,
The deflection member is
The attachment characterized in that the optical axis direction of the imaging unit of the mobile terminal is deflected toward the front side of the user of the mobile terminal.
前記半透過光学素子により使用者により観察される前記表示部の虚像の観察光軸方向と、前記偏向部材により偏向された前記撮像部の光軸方向は、略一致していることを特徴とするアタッチメント。In any one of Claims 1 thru | or 8.
The observation optical axis direction of the virtual image of the display unit observed by the user with the semi-transmissive optical element and the optical axis direction of the imaging unit deflected by the deflection member are substantially coincident with each other. attachment.
前記取り付け部と前記半透過光学素子を接続する接続部を含み、
前記半透過光学素子は、前記接続部を介して前記取り付け部に回動自在に取り付けられることを特徴とするアタッチメント。In any one of Claims 1 thru | or 9,
Including a connection part for connecting the attachment part and the transflective optical element;
The attachment is characterized in that the transflective optical element is rotatably attached to the attachment part via the connection part.
前記半透過光学素子は、
前記携帯端末の前記表示部からの映像光が前記外界視界側に漏れるのを抑止する漏れ光抑止部を有することを特徴とするアタッチメント。In any one of Claims 1 thru | or 10.
The transflective optical element is
An attachment, comprising: a leakage light suppression unit that suppresses image light from the display unit of the portable terminal from leaking to the external field of view side.
前記漏れ光抑止部は、偏光フィルムであることを特徴とするアタッチメント。In claim 11,
The said leakage light suppression part is a polarizing film, The attachment characterized by the above-mentioned.
前記半透過光学素子は、
前記偏光フィルムと、
前記偏光フィルムに対して、前記携帯端末の前記表示部側に設けられたハーフミラーと、
を有することを特徴とするアタッチメント。In claim 12,
The transflective optical element is
The polarizing film;
For the polarizing film, a half mirror provided on the display unit side of the portable terminal,
The attachment characterized by having.
前記半透過光学素子と前記携帯端末の前記表示部との間に設けられ、前記表示部からの映像光の光学補正を行う補正光学素子を含むことを特徴とするアタッチメント。In any one of Claims 1 thru | or 13.
An attachment, comprising: a correction optical element that is provided between the transflective optical element and the display unit of the portable terminal and performs optical correction of image light from the display unit.
前記取り付け部と前記半透過光学素子及び前記補正光学素子を接続する接続部を含み、
前記半透過光学素子及び前記補正光学素子は、前記接続部を介して前記取り付け部に回動自在に取り付けられることを特徴とするアタッチメント。In claim 14,
Including a connection part for connecting the attachment part and the transflective optical element and the correction optical element;
The attachment, wherein the transflective optical element and the correction optical element are rotatably attached to the attachment part via the connection part.
前記補正光学素子は、プリズムシート又は収差補正光学素子であることを特徴とするアタッチメント。In claim 14 or 15,
The attachment is characterized in that the correction optical element is a prism sheet or an aberration correction optical element.
前記半透過光学素子として、
前記取り付け部と第1の接続部を介して接続されるハーフミラーと、
前記ハーフミラーと第2の接続部を介して接続される凹面鏡とが設けられることを特徴とするアタッチメント。In claim 1,
As the transflective optical element,
A half mirror connected via the attachment portion and the first connection portion;
An attachment, comprising: a half mirror and a concave mirror connected via a second connection portion.
前記携帯端末の表示部からの映像光が、前記凹面鏡と前記ハーフミラーとにより2回反射されて、前記携帯端末の使用者側に入射されることを特徴とするアタッチメント。In claim 17,
The attachment, wherein the image light from the display unit of the portable terminal is reflected twice by the concave mirror and the half mirror and is incident on a user side of the portable terminal.
前記半透過光学素子は、ハーフミラー、偏光ビームスプリッタ又はホログラム素子であることを特徴とするアタッチメント。In claim 1,
The attachment is characterized in that the transflective optical element is a half mirror, a polarization beam splitter, or a hologram element.
前記携帯端末を取り付ける取り付け部と、
前記携帯端末の表示部に表示される映像を外界視界に重畳して表示させる半透過光学素子と、
を含み
前記半透過光学素子は、
前記携帯端末の前記表示部からの映像光が前記外界視界側に漏れるのを抑止する漏れ光抑止部を有することを特徴とするアタッチメント。An attachment attached to a mobile device,
A mounting portion for attaching the portable terminal;
A transflective optical element that displays an image displayed on the display unit of the mobile terminal superimposed on an external field of view;
The transflective optical element includes:
An attachment, comprising: a leakage light suppression unit that suppresses image light from the display unit of the portable terminal from leaking to the external field of view side.
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