TWI250311B - Image display device and simulation apparatus - Google Patents
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Description
1250311 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 •毛月,係關於接近眼球使 用其之模擬裝置。 便用〜㈣貝示裝置、及使 【先前技術】 遊戲:二 一 =、^。3,在二在:r: 卞iU /、顯不器105。 -邊座椅、一邊看著顯示器m及顯示面板〗06 之假想物體進行遊戲。來編…°5上所顯示 之模擬#署I 4進订航空器及車輛駕驶之訓練等所使用 擬“雖亦具有大致相同的構成,但-般在把手107 的部分作得較接近直實, …貝且為了使使用者能實際的體驗臨 厂 “ m多能配合顯示器1G5所顯示之影像進行 振動或動作。 士等遊戲裝置及模擬裝置(由於此等遊戲裝置亦是模 :〒口此本说明書及申請專利範圍中,係將藉由影像 顯:裝置所顯示之晝面來形成假想空間者,皆作為模擬裝 =來加以表現。特別是與權利範圍相關者,皆係採上述之 ^ )不斷的被要求能更進一步的賦予臨場感及投入感。 隶谷易M現的方法,即係加大眼睛所視之影像來增加臨 两感及技入感’因此’隨著技術開發的進步顯示器1 〇 5的 1250311 尺寸年年增加,而能賦予更為高精細之影像。 糟由加大眼睛可見影像之大小來增加臨場减、 之裝置,曾被認為最可期待@ 心 感 站- 的疋如圖26B所示之頭鸯彳 頒不器或眼鏡型顯示器。其係 ^ 1式 ^ 、/、在眼刖设置由液晶元件等_ 不兀件所構成之顯示器1〇5, 寺…、員 放大光學系統將其放大, 而顯不成在相距約2m之位詈形士 + ^ 成畫面IF的裝置。又,圖 26B中,賦予與圖26A相 口 虎者係代表與圖26A中相同
的構件(以下之圖26C、圖26D Φ介门、 J ^ , 口 ZbD中亦同)。關於此種裝置, 在1 993年至2001年左右出頰了々级 表置 , 右出現了各種的專利申請。然而, 只際上,雖有數家公司加以製品化 為遊戲裝置或模擬裝置。 仁立未有夕少破採用 目α =由參照圖⑽說明如下。原本,頭戴式顯示器或 :…身不器係以戴於頭部或臉部為前提加以製造,其重 置設計成8Gg〜5GGg以下。此係由於超過此重量料% 用者戴上時將會感到過大的負擔,不僅會減損臨場感、^ 入感,亦無法長時間配戴之故。 但將重量限制在80g〜5〇〇g時’放大透鏡系及液晶元 :亦無法使用較大者’一般販售的皆係以「相當於設在2m 剔之52寸的巨大畫面」、視野角度在±18。左右者為中心。 再者,由於解析度亦低,因此,使用圖26A所示顯示器1〇5 之裝置的晝面’視野角大且解析度亦高,其結果,使用圖 26B所不之頭戴式顯示器或眼鏡型顯示器並無任何優點。 因此,最近經常被檢討的是,在如圖26c所示之圓頂 型螢幕部顯示影像的方法。目26C所示之圓頂型營幕⑽, 1250311 具有使用者可藉由螢幕古姓加ιιπ 支持邛11 〇、旋動機構111出入内 4的構造,藉由設於支捭 文将台107之投影機1〇8吏备 透鏡等將影像顯示㈣“ m + 便I、、眼 圍繞使用者周圍之螢幕109。然而, 此丨月开^下,使用去^ ^百收 ^ lnq 、: h睛的焦點對於設在近處的螢幕 1 ◦ 9 ’雖能以大的視野角旦 Λ . 看到衫像,但畢竟缺乏臨場感及 才艾入感。 在此背景下,最近多受丨么 又到讨确的,疋在如電影院般的 大工間内設置整個視 Τ的®頂型螢幕(一般稱為「I — 鳩」’係用於大規模遊樂場所設之電影院)、以及在如圖 八邱:不之數公尺的箱型房間内,將人所能看到的5個面 成螢幕部112,使用數台投影機109形成-連續的 並導人能將其顯示於勞幕# 112上之控制機構的模 此模擬室,料使用者位於不會成為畫面之陰影的 位置,使用操作桿113,來進行使用者在螢幕部m之 1〜旦面中移動般之模擬動作,多用於研究機構。 *I max雖在感受臨場感、投入感上具有非常大 的效果,但卻需要大的空間與高昂的設備費用。此外,當 t用者將臉部朝向左右方向肖,由於不存在晝面,因此將 二看到觀眾席而無法脫離身處電影院之現實。再者,由於 、:大因此雖然適合作為多數使用者進行影像鑑賞之遊 戲裝置,但卻不適合作為個人操作的遊戲裝置。、 、…另办方面,如圖26D所示之裝置,除了同樣的需要大 隹 間與同彳貝的δ又備費用外,如前所述,由於眼睛的 ’、、、”έ肩艰在數公尺前的影像上,因此除了影響臨場感、投 l25〇3ll 感外,亦具有以下之問題。
亦即,人眼在「呆I 聚焦,在此狀能T i 、'悲」下係以看向無限遠之方式 於能無視於物體之移動,因此易Μ 4。然而,如圖26D所示之裝 動/此易於放 尺前之影像時,腦部、4焦點聚於數公 曰屋生動作以聚焦於哕虛夕TO中仏 體,而眼睛亦會自然的追隨該物 广處之既-物 近無限遠之遠㈣的像 ㈣。即使顯示出接 即會導致因m虛擬環境,Vlrtual ^物體之動作 起的動暈症(m〇ti〇n sickn , Environment)引 3, L . SlCkneSS),使身感受覺不舒服。 ^此錢須要將在解析度、畸變等各方面 正面影像作為視野中心,改變 / ,、、边 # f ^ ^ . 、向時必須使用操作 件寺使進订方向成為正面影像。 利用為顯示器用榮幕與投影機用光束::、":空間皆 此,亦有不戍用尤束邛之通乳空間,因 備等的缺點。 刀軾予感之設 亦即’作為用來獲得優於續|爺 "於0玄先則技術之圖26A所示裝 ^穷感、投入感之改善案的4種(圖26B、圖加 26D所示者及1— max)裝置分別具有上述 " 岡A ^ h、负上述缺點,無法得到 圖26A所不顯示器之大型化的期待效果。 作為此種問題之解決方法,於特開平6一1954 報(專利文獻1)揭示了—種使用眼睛型顯示器, 於使用者頭部,而係以使用者以外的部分加以支持,並二 接觸使用者臉部的狀態下使用,隨著使用者臉部 變其位置及姿勢的裝置。 1250311 、則叩自 生,員不益女裝於7軸機械臂,以感 測為偵測眼睛型顯示p盥 α σ,、使用者臉部位置的相對關係,根 據感測為之輸出控制7軸 ^ , 釉機械臂來使眼睛型顯示器之動作 追Ik (循跡)使用者臉部 # 野角t旦u 。猎由此裝置,能形成大視 于角之衫像,並賦予臨場减 ,0 ,、 每a及杈入感、且能避免使用者所 操作之機器與眼睛型顯千哭七/ n 月I,、、、負不為之位置的機械性干擾。 [專利文獻1]曰本特開平卜1 95440號公報 [專利文獻2]日本特開平7- 1 28612號公報 【發明内容】 然而,由於前述專利 ㈣文獻1所記載之裝置係使用7軸 栈械臂,因此不僅價袼昂貴 、 P貝貫轭上,具有不易正確的偵 測出眼睛型顯示器與使用者 、 從用f臉σ卩位置之相對關係的問題。 無法正確的痛測出眼睛型顯示器與使用者臉部位置之相對 關心’即無法使眼睛型顯干 ' 月i 員不命之動作追隨使用者臉部之動 作,而有可能對使用者臉部造成壓迫感或產生撞擊。 此外,雖可考慮使用平衡配重等,來使被支持機構支 持之眼睛型顯示器在外觀上的重量趨近於〇,但卻無法避 免使用者移動頭部時,追隨此動作的眼睛型顯示器會產生 慣性力,而對使用者臉部造成壓迫感的問題。 本發明,有蓉於上述課題,其目的在提供一種即使重 量大亦能無阻力感的追隨人頭部動作的影像顯示裝置,進 -步的,藉由大重量影像顯示裝置之實現,提供一種接近 人所見之視界、具有大視野角度之影像顯示裝i,再者, 提供-種能以小空間且低價的加以製品化、藉由對聽覺與 1250311 視覺以外之感覺 動暈症的影像顯 示裝置之模擬裝 賦予場感及投入感,而同日矣本 一 τ可慮了 vj 不裝置,此外,亦提供一種使用 便用此影像顯 罝0 為解決上述課題之第】手段,是一種影像顯示 係以使用者以外的部分加以支持並接觸使用者臉部f 依使用者臉部動作進行移動,其特徵在於:該影像顯= 置之重心’在安裝於該使用者時,係在眼球後之後頭部 且低於眼球之頸側。
本手奴,由於影像顯示裝置係在接觸使用者臉部的狀 態使用,ϋ以使用者以外的部分加以支持,因此不㈣使 用者造成重量感。藉此,由於能使重量較重,目此能使用 可形成具有廣角度視野影像之光學***,對使用者賦予臨 場感、投入感。 此外,影像顯示裝置之重心,在安裝於使用者時,係 在眼球後之後頭部側、且低於眼球之頸側,因此重心位置 接近使用者私動臉部時之旋動中心、。據此,因使用者移動 臉部時之旋動中心與影像顯示裝置之重心位置彼此分離而 作用的丨貝性力及離心力變小,使用者移動臉部時感受到的 阻力,成為幾乎僅是影像顯示裝置全體移動時所產生之慣 f生力矩的力蓋。如此一來’即使加大影像顯示裝置全體之 重里,亦能減少隨著臉部移動所產生的壓迫感。因此,能 減輕安裝時(使用時)的感覺,據此增加臨場感、投入感, 亦能期待降低VE動暈症的效果。 為解決上述問題之第2手段,係該第1手段之影像顯 10 1250311 示裝置中,該影像顯干F罢 置之人頸部之m 之重心’與使用該影像顯示裝 又心的平均3軸之旋動中心大致一致。 本手段,由於吾彡後一 裝置之人,〜頁不袭置之重心與使用該影像顯示 〜八碭部之假相的亚 此,因使用者銘:軸之旋動中心大致一致,因 動臉部時之旋動中心與影像顯示裝置之重 心位置彼此公雜工仏 个只I衣罝之董 作用的慣性力及離心力變小,使用者f 動臉部時感受到的阻力,… 夂』使用者私 移動時所盡注 成為幾乎僅是影像顯示|置全體 秒動%所產生之慣性力 像顯示裝置全體之重θ Γ 即使加大影 壓迫感,而能進—步二:::少隨著臉部移動所產生的 謂與人頸部之平均Λ1;月弟方法之效果。再者,所 _ 之%動“大致—致,係指-致的 私度為除慣性力矩以外之慣 碎,^ ^力在貫用上不成為問題之程 又"、聖上,可考慮為人的頸部範圍。 ,上述問題之第3手段,是一種影像顯示裝置, 使用者以外的部分加以支持成能在空間中進行3维移 動、且支持成能進行3維旋動,並接觸使用者臉部,= 依使用者臉部動作進行移動及旋轉,其特徵在於:該 顯示裝置具有複數個旋動軸,該旋 … 示裝置之重心附近。 福轴刀別通過該影像顯 ιΓΓ由:影像顯示裝置之旋動轴係通過該影像顯 …之重心附近,因此以旋動方式變化影像褒 時,因旋動中心與影像顯示裝置之重心位置分離而產生之 慣性力、離心力變小,隨影像裝置之位 且文彳C而產生之阻 力,僅有肇因於慣性力矩的力量。是以,由於無其他的慣
JJ 1250311 性力,因此較易移動影像顯示裝置。此外,所謂旋動軸通 過重心附近,並不一定指貫體之旋動轴通過,亦包含作為 實體之旋動軸的延長線通過附近之情形。又,所謂“通過 附近” ’係指因旋動中心與影像顯示裝置之重心位置分離 所產生之慣性力及離心力,僅分離在使用上不致產生問題 的程度。 為解決上述問題之第4手段,係第1手段之影像顯示 裝置中,該影像顯示裝置,係以使用者以外的部分加以支
持成能在空間中進行3維移動、且支持成能進行3維旋動, 並接觸使用者臉部,且能依使用者臉部動作進行移動及旋 轉,其特徵在於··該影像顯示裝置之旋動軸,分別通過該 影像顯示裝置之重心附近。
本手段,可合併發揮前述第〗手段或第2手段之作 效果、與前述第3手段之作用效果。此外,所謂旋動轴: j重〜附近’並不一定指實體之旋動軸通過,亦包含作 實體之旋動軸的延長線通過附近之情形。又: 附近,係指因旋動中心與影 所產U ^像顯不裝置之重心位置分善 斤產生之丨貝性力及離心力
,,_ . 彳重刀離在使用上不致產生問E 的程度。其結果,业 i玍閘刀 的範圍。 '、@…疋動軸係在使用者之頸名 第5手段,係第3手段之影像 根據該旋動量二別设有旋動量測量感測器、,並 之輸出影像器之輸出…^ 12 1250311 本手段’由於具有根據旋動量測量感測器之輸出 決定影像顯示裝置之輸出影像的運算裝置,因此在使 移動臉部時’能根據此移動將顯示於影像顯示I置之公 像’設為實際上能在使用者之視線方向看見的影像,賦: 臨場感、投入感。 為解決上述問題之第6手段,係第1至5手段中 2段之影像顯示裝置中’該影像顯示裝置係以平衡配重與 帶狀軟性材料連結,該帶狀軟性材料,係透過設在 : 向驅動機構(能在被支持於地面之水平平面上移動)之;^ ^垂該影像顯示裳置與平衡配重,據以支持該影像二 本手段,由於平衡配重與影像顯示裝置係以帶狀軟性 材料連結並以滑輪加以支持,因此影像顯示裝置之重量可 藉由平衡配重加以抵消。如此, 後顯千驻“ 〇 田万、使用者不會感覺到影 像‘…置之重篁’因此即使影像顯示裳置重 亦能減輕裝戴時的感覺。 子’ 為解決上述問題之第7手段,係第i至6 + 手段之影像顯示裝置中,該影像顯示裝置係透過兼作為耳 機之左右臉側面的挾持機構來接觸使用者臉部,_由1抽 持機構來:致固定臉部與影像顯示裝置之位置關係… 本手段,由於影像顯示裝置係透過兼作為 臉側面的挾持趟·★甚冰4 工右 寻械構來接觸使用者臉部,藉由該挾 大致固疋臉部與影像顯示裝置之位置關係 能將像 顯示裝置以較大而接, 口此此將影像 面積、較輕的力量固定於臉部,不會在接 13 1250311 觸部分感覺疼痛,且能以舒適的條件加以固定。 為解決上述問題之第8手段,係第1至7手段中任— 手段之影像顯示裝置中,其 Ψ夕#始、未m丄 户主〜像形成裝置射 4過中繼光學系統、以對左右兩眼之視野角- Μ以上之廣域像投影並成像在眼球内網膜上的功能, 、、本手段,由於係將2維型影像形成裳置射出, 透過中繼光學系統、以對左右兩眼之視野角似.$。以 之廣域像投影並成像在眼球内網膜上,因此能在實際之人
眼所此看見的視野角内令而的# #办 、 一 面的形成來自2維型影像形成裝 置影像,進而提高臨場感、投入感。 為解決上述問題之第9手段,係第!至8手段中任一 手段之影像顯示裝置中,具有:2維型影像形成裝置;第 一(右眼用)及第二(左眼用)光擴散體;第-(右眼用)及第 二(左眼用)中繼光學系統,係用以將該2維型影像形成裝 置射出之域,分別中繼至第—(右眼用)及第:(左眼用) 光擴散體’·以及第-(右眼用)及第二(左眼用)接目光學系
統’係用以將該第一及第二光擴散體之透過像,分別投影 並成像於右眼及左眼眼球内之網膜上。 本手段,係使來自2維型影像形成裝置之光通過中繼 光學系統先成像在光擴散體±,再使來自光擴散體之擴散 光通過接目光學系統甭像為網膜狀。因此,如後述最佳實 施形態欄中之說明,在視野角大的範圍中主光線之遠心傾 斜之情形日寺,亦能因應。此外,對左右兩眼係分別使用不 同的光學系統,因此能左右眼形成不同的影像。 14 1250311 再者,由於在螢慕盥 或全部,作成為能 、間之接目光學系統的—部分 …、點万向兩接目冰庳$ "、 移動,因此,盔I畀β、Η 先子系統分别镯立的 …-疋近視、遠視、 哥 眼睛或隱形眼鏡,即 飞有放先者皆不需配戴 拉近螢幕與接目光學“ Μ -限通像。此外,藉由 文《兀予糸統間之相對 合影ρ容之近物的條件,㈣獲的、=為觀看配 為解決上述問題之第In ^ ° 乐! U手段,係第q 示裝置中,具有調整機M 乎弟9手奴之影像顯
m枝構,以將該第_、第二接 統之光學中心、及读止 光予系 _ g放體之第一透過像及第_、秀 像之間隔’調整為與使用者之眼寬相等。 〜透過 一、第二接目光學***之光 一透過像及第二透過像之間 等的調整機構,因此,配合 能使影像更易於觀賞,並防 本手段,由於具有將該第 學中心、及透過光擴散體之第 隔,調整為與使用者之眼寬相 使用者眼寬來作適當的調整, 止不適感所造成的暈眩。 為解決上述問題之第丨丨手段,係第9或第丨〇手段之 影像顯示裝置中,帛以擴散該光之光擴散體,係將金^ 化物或金屬碳化物之粒徑被以μ等級受到精密控制之2 料,塗層在透過板上的透過型擴散板。 藉此種擴散板之使用,能將擴散角加大至土 β 〇。以上 即使在考慮眼睛之搜尋時,亦能確保±22· 5。以上之視野 角。又,塗有此種磨料之擴散板,在觀測DVD影像、高查 質相當之晝質時,亦不會感覺到磨料間距,而能獲得自然 的晝質。 15 1250311 為解決上述問題之第12手段’係弟11手段之影像顯 示裝置中,該磨料係碳化矽、氧化鉻、氧化錫、氧化鍊、 氧化鎂、氧化鋁之至少一種,該透過板係聚酯膜。 此等物質之磨料,不僅非常適合作為//等級之粒子, 且由於聚酯膜非常強韌,因此耐久性高。 為解決上述問題之第13手段,係第8至第12手段中 之任一手段的影像顯示裝置中,該2維型影像形成裳置, 八備·對應綠(G)、藍(B)、紅(R)色之三片與光線射出方 向正父之2維透過型或反射型的液晶顯示元件;用以昭 #、、、㈡月 該液晶顯示元件的照明裝置;以及將該液晶顯示元件射出 之光合成為一個影像的影像合成裝置。 本手段,由於係將對應綠(G)、藍(B)、紅(R)色之液 晶顯示元件射出之光合成為一個影像,因此能使用像素數 大的液晶顯示元件,即使是在觀看廣角晝面之情形時,亦 能使像素之連接處不明顯。 為解決上述問題之第14手段,係第9至1 3手段中任 一手段之影像顯示裝置中,構成該第一、第二接目光學系 統之透鏡面中的至少一面係圓錐常數κ < 〇的圓錐面,且 該接目光學系統具有至少二片接合透鏡。 >如後述最佳實施形態欄之說明,藉由此種構成,能改 善光學系統之畸變及色像差。 為解決上述問題之第15手段,係-種使用第1手段 ^第 \ 4 丰八 丁入 人· 手段之任一影像顯示裝置的模擬裝置,其特徵在 於·具有配合該影後_ —壯 一 〜像“、員不裝置所顯不之影像,對使用者賦 16 1250311 π文労的感受用馬區 予音響以外之感受用刺激 動部。 本手段,由於具有配合該影像顯示裝置所顯示之影 像’對使用者賦予音響以外之感受用刺激、或控制使用者 姿勢的感受用驅動部,因此能使使用者感受到臨場感。此 處,之所以有「音響以外」《記載,是因音響為進行影像 顯不之模擬裝置當然應該具有的條件,為使賦予音響以外 之刺激的特徵更為明確之故,並非代表不包含音響。 為解決上述問題之第16手段,係第15手段之模擬裝 置中,該《受用,驅動部具有從影像顯示裝置前方進行送風 的送風機構;料風機構,具有根據以影像顯示I置之顯 示影像所感受之假想的移動速度來變化送風量的功能。, 、段,由於該感受用驅動部具有從影像顯示裝置前 方進心疋風的送風機構;該送風機構,具有根據以影像顯 不農置之顯示影像所感受之假想的移動速度來變化送風量 ^功能,因此能以視覺、聽覺以外之感覺來感受相應書面 p場感’具有防汗效果、以及與打開車窗同樣的,就暈 眩防止效果、鬆弛效果等之综合面提高臨場感。 為解決上述問題之第17手段,係第16手段之模擬裝 置中’該送風機構具有控制送風溫度的控制機構。 構 由於运風機構具有控制送風溫度的控制機 棱向前述第16手段之效果。 / 為解決上述問題之第18手段,係第手段之 17 1250311 模擬裝置中,該送風機構 構。 '構具有控制送風時之香味的控制機 本手段,由於送風機構且 w 機構,因此能藉由吹逆相庙:③風時之香味的控制 此猎由人迗相應於晝面狀 步提高前述第15方法之效果。 未的風’進一 為解決上述問題之第19手 示裝置中,具有操作機構 狀影像顯 ώ旦彡德链- 、’、吏用者以手或腳來控制藉 由二象;:=之顯示影像所感受之假想的移動速度。 1 f之=於具有使用者以手或腳來控制藉由影像顯 不裝置之顯示影像所感受之 」精甶遍員 此能使用於各種模擬I置 、又的知作機構,因 為解争上= 料適合料遊戲裝置。 為解决上逑問碭之第2〇手段 置中,該操縱機構具有緊急開關。’、手段之模擬裝 本手段,由於具有緊急開關,因此 感覺到不舒服時停止該裝置、或向第三者:;=用者 別是,由於絕大部分係以影像顯示裝置來1入=感。特 此設置此種緊急開關是非常重要的。復盍王視野,因 為解決上述問題之第21手段,A 一 使用第15手段之$ ”、、—種模擬裝置,係 m“象顯不裝置,其特 驅動部,具有根據以影像顯示I置之顯卞象所=以 用者身體的傾斜,來使支持使 办象斤感叉之使 置。 的σ卩分傾斜的控制裝 為解決上述問題之第2 置中,該支持使用者的部分,係以:立V1手段之㈣ ’、 立狀態或步行狀態支 18 1250311 持使用者。 為解決上述問題之第23手段,係第21手段之模擬裝 置中’該支持使用者的部分,係以坐姿狀態、《坐下且以 腳踏的狀態支持使用者。 為解決上述問題之第24手段,係第21手段之模擬震 置中’该支持使用者的部分’係以使用者在橫臥狀態下吊 起身體之-部分的狀態、或支撐腳部與臀部以外之全身的 狀態支持使用者。 _上述第21手段至第24手段中,由於具有根據畫面上 顯示之影像所產生之使用者移動感,來使使用者之支持部 刀傾斜於左右上下方向、且根據畫面假想傾斜狀況使該使 用者之支持部分傾斜於前後左右的機構,因此能使半規管 與視見之雙方—致’進而防止動暈症及提昇臨場感。此外, 支持使周者的支接立β八 丄、# α 、口Ρ刀,由於蛉入了以站立狀態或步行狀 態來加以支持、或以坐 ^ 女狀心支持、以坐安並以腳踩狀態 支持、橫臥狀態下吊連 , 下吊起身體之一部分的狀態支持、以及以 腳部及臀部以外的身轉立 、 豆邻刀來支持全身的狀態支持的構 造,因此此提供用途廣, θ ,、且^ %感、投入感高的遊戲裝置、 檢索糸統(留待後述)、模擬裝置等。 為解決上述問題之第25 置中,係選擇高…… 係弟15手段之模擬裝 ^ ^ ^ P象一電腦形成之影像將其顯示於該 影像顯不裝置,並且右· *質顒干^ “ 示高畫質影像時,配合該高 I貝顯不以預先決定之順 -^ ^ ^ . 1序技制邊感受用驅動部,在顯示 毛月匈办烕之影像時,根播 康使用者以操作部輸入之輸入資 19 1250311 a ’以電腦形成影像且控制該感受用驅動部的功能。 在顯示高畫質的動金。士 , ^ 該顯示内容並配,、動作快,因此欲解析 的。妙 广6亥動作控制體感用驅動部是非常困難 的 W而,與—般之電視箄不[η & βΕ *曾旦1Μ不同的,顯示於模擬裝置之高 I:像由於係預先決定者,因此能與其配合,預先作好 顯示高晝質影像時,以事先中’利用此點’在 步驅動體感用驅動部。相對於:序來與高晝質影像同 著使用去… 電腦形成之影像會隨 之次 作而變化,因此根據使用者透過操作部輸入 之-貝訊’以電腦形成影像、並控制體感用驅動部。輸入 置中為之第Μ手段’係第π手段之模擬裳 ”二Γ “影像與電腦形成之影像將其顯示於該 以/預n s亥感受用控制部具有:配合該高畫質顯示 使=:::序:制該感受用驅動部,另-方面,根據 妒者…輸入之輸入資訊’以電腦形成影像的功 s§_ ,係將高畫質影像與電腦形成之影像合成後 ”、、不於別述影像顯示裝4,但一般係以高 成背f,以電腦形成的影像,則係根據使用者以 入的衫像。本手段中’冑感用驅動部係配合高晝質影像力: 从控制,根據前述第25手段 丨虬理由以順序控制加以驅 又,以電腦形成之影像僅用於顯示,並不用於 驅動部之控制。 。用 為解決上述問題之第27手段,係第25或26項之模 20 l25〇3li 擬裝置中,其具有用來形成高查皙^ # 成裝置、盘用來…. 第一2維影像形 成裝置1、且 %腦形成之影像的第二2維影像开, 化χ亚八有將第一2維影像形成裝置盥第_ 2维" 形成裝置之影像,以光學或電mi、二弟―2維影像 a電乳方式加以合成的機構。 歲第本Γ中’仙光學方式合成第—2維影像形成裳置 、弟一 2維影像形成裝置 、 停止黑一少你 <〜像田遥擇某一方的影像時, “ 裝置之顯示即可。加以合成時,可直接 =像加以合成,或者,從作為影像之背景切出= 的邻分並加以顯示,再將兩者加以合成亦可。、 為解決上述問題之箸9 Q + i ^ 中,具有… 方法,係第27項之模擬農置 t 又。" 2維影像形成裝置可顯示之高書質m 貝矾更廣範圍之高書質次^ 士 —貝衫像 用者戴…像旬::/“象…並具有根據用來檢測使 將今产、像顯不裝置時臉部面向之檢測農置的輪出, 竹。茨廣轭圍之高書質寻 影像形成装置的的一部分形成於該第—2維 像二!=」二於能顯示對應使用者臉部之面向的影 u此旎提南臨場感。 【實施方式】 示之::’根據圖式說明本發明之-實施形態例。以下所 盘圖2⑽明之員知形態中,所採用之影像顯示裝置係使用 2δΒ所^目型放大光學不過,如圖 制,因由於配戴於頭部者,如前所述的有重量上的限 持,萨:像顯不裝置係以使用者以外的部分來加以支 、 稭此能增加重量。 21 1250311 又,如目26B所示之-般使 該放大光學系統内設置光瞳位置,# f接目先學系統,於 置設置液晶顯示元件的方法,在進„網膜共輛之位 次月窃巾,有時亦稱為“眼部搜尋_,,^_ 先束會被光瞳遮蔽,即使是將視 、 、土阳寤阳如 月敌大的情形下,亦盔 …臾尋。因此,係採用在該接目光料统之: 液晶顯不面側設置擴散型營幕 ' 至該榮幕的方法。 心自液晶元件之像投影 /圖1,係顯示本發明實施形態之影像顯示裝置中光學 t統之概要的圖° ® 1U)中’照明系統2g,2b,2r係用 2別射出將來自綠色LED、藍色咖、紅色⑽之射出 光束加以均句化後的照明光’從背面照明各自對應之2維 液晶元件3g,3b’ 3r。透過2維液晶元件&也計之 光束被色束合成稜鏡4合成後,以中繼放大光學系統已將 该2維液晶元件3g’ 3b,3r上之像,以3〜5倍之放大像 ,影至榮幕7上。又,此等皆以影像輸出控制裝置工加以 管理’以彩色的鮮明影像將影像投影至眼球9内的網膜上。 透過螢幕7之光束’因螢幕7而擴散,成為一具有取 大於入射光束之ΝΑ的光束,經接目光學系& 8將榮幕7 上之像投影至眼球9内的網膜上。 圖1(a)所示之光學系統中,係使用被稱為lcd之透過 型2維液晶元件3g,3b, 3r,但在圖1(b)所示之光學系 統中,則係使用被稱為LC0S之透過型2維液晶元件6g,6b, 22 1250311 此場合’照明系統2w、偏光分束器2wI為照明機構。 來自照明系統2w内白色LED之被均一化之偏光光束,先 經偏光分束器2wl而偏光,透過;1/4板,以色束合成稜 鏡4分離為綠色、藍色、紅色,分別照明各反射型2維液 晶元件6g,6b,6r。被反射型2維液晶元件6g,仙,6r 反射之光束’再被色束合成稜鏡4加以合成,回到偏光分 束器2wl,在穿透後,經圖1(b)所示之路徑(與圖i(a)所 說明者相同),將螢幕7上之像投影於網膜上。偏光分束 器2wl之後的光學系統,與圖1(a)所示者相同’故省略其 籲 說明。 此處,之所以採用如圖1(a)所示之光學系統,係為獲 得±22. 5。以上、人不會感到不舒服的視野角之故。不過, 般末。兒,即使使用螢幕,欲提供一種視野角土 2 2. &。以 上、且能因應眼部搜尋動作之光學系統,並不是容易的事。 因此,為加深理解,以下,簡單說明為什麼欲獲得視野角 -22.5以上之光學糸統,是一件困難的事。 圖27A〜圖27D係顯示為獲得廣視野角所設計之光學鲁 系統例。此例,如圖27A之光學系統之概要圖所示,係顯 不相集於發光晝面G(此處雖稱為發光晝面,但並不僅限於 /、本身务光或反射光線來形成影像者,亦包含投射影像、 、肉眼觀測來自该處之光線者),設人眼之瞳孔為Η時, 使用由折射率低但色分散小的玻璃材[AC?構成、曲率為 、cm之3片凸透鏡L101,[1〇2,Ll〇3時的例,圖27A之 光束,分別顯示對應視野角為〜6〇。 、—45。 、—3〇。、 23 1250311
0 、15° 、30° 、45。 、60。的光束。圖 27B 自左起依序顯示球面像差、像散、畸變,其中,在視野角 ±30°附近產生1〇_之像散,並產生12·6%之畸變。進一 ^的圖27C中,可確認在視野角土15。處亦產生150//m 之色像差。 一般皆知,色像差之修正係組合二種以上色分散不同 之玻璃材料來進行,其中亦存在將瞳孔大小設定為5_、 在±30/範圍修正各像差(含色像差)之放大光學系統。此 光學系統易於設計的理由,係由於不需固定光學系統與眼 球之位置來使用,因此能隨時將光學系統之光轴與眼球之 瞳孔位置調整為最佳之故。 然而,作為固定顯示器與眼部位置、分別使用不同的 接目光學系統來進行影像觀察的可戴式顯示器之接目光學 系統,最大亦只有視野角不滿±22 5。者。圖2?D中,顯 示使用 0。、7 5。、15。e。 one 2· 5 、30為止之凸透鏡L101, L102, L103時的各像差值。即使藉由透鏡之組合修正了色 像差’在22.5。之位置色傻 — 巴像差為2〇〇μηι、各像差為4〇〇μπι。 若人眼所能確認之大小為〗η η ^ ^ 曰 马1 〇0 _的活,可知上述數值 是不足的。因此,為縮小人 n自』人眼所能確認程度之像差,僅使 用凸透鏡之組合是不足的,田 口此可推定須使用凸透鏡與凹 透鏡之組合。 不過,當組合凸透鏡與 凹透鏡時,凹透鏡是無法將光 主^, 旦面之各光束之主光線的傾斜 差、並放大各主光線在眼球 札的傾斜,而造成透鏡直徑 24 1250311 變大的情形。亦 束可知,分別於乂*以凸透鏡構成之圖27A所示之光 右眼之距離)^ 設置此種接目透鏡時,若眼寬(左 兩側之接目光風έ ^ 『便僅使用凸透鏡時,左右 这 予系、、充將會在鼻部重疊,鼻側的視將彳f & 獲得別。左右。若逸一半I + + 斤惻的視野將僅旎 來消除像差的每,由^ 凸透鏡與凹透鏡之組合 凹透鏡:擴散,因此將更無法::之 =主光咖 影像接爾更大的視野。為獲得高臨場感的 而“與人眼配戴眼睛時相等或以上之視界,必須 充分取得在接目透鏡之直和 置上又限之鼻側的視野角度。為 U更大的鼻側視野角度,勢必進一步加大凸透鏡之曲 率、或使用咼折射率之玻璃材料。 此處,於圖28Α〜圖28C中顯示為獲得更廣的視野, 而使用從眼球側起曲率為1GGeBi、2G()Gm、22()em的三片凸 透鏡L101’’ L102’,L103’之例。圖28A巾,g為發光畫面、 Η為人眼之瞳孔’與圖27A同樣的,透鏡係使用折射率低、 但色分散小的玻璃材料LAC7。由圖28A之光束可以看出, 在鼻側65_之範圍内獲得45。左右的廣視野。不過,圖 28B中,像散在視野角土3〇。附近獲得3 5_之改善,但畸 變則放大為13.5%。再者,於圖28C中,亦可確認在視野 角±15處產生了 150 μ m程度之色像差。由此說明可知, 即使疋全部以凸透鏡構成之光學系統,欲以視野角擴大至 ±22.5之光學系統,來修正含色像差之各像差是非常困 難的。 25 1250311 以上’說明了以現有技術欲設 上之接目先學备鉍曰 角在- ΖΛ5 以 要目光子系統疋如何困難的情 成本發明。 钱耆或明如何達 以習知想法如圏m所示的無法改盖 係因以透鏡周邊A 4a 。傢至的理由, Λ '邊為先束路之該視野角度較大部分之光東 ,透鏡曲率過大之故。針對此點,一般俜η 片數的來改善像差,或進-步進行增加透鏡 話,如㈣雙眼分別具有接目系統之機構的 上之透:。以於眼寬的關係,無法使用直徑65關以 ***因::t發明之實施形態中’於® 1所示之接目光學 顯亍圖Γη:透鏡面之至少一片係圓錐面。此光學系統 〇 ° β $不之光學系統中,最接近眼球之透鏡L1 =面為圓錐面’抑制慧形像差及像散,即使因眼部的搜 :動作而改變瞳孔位置,亦能將良好的影像投影至眼球 内。圓錐面中,复曲石^ 、 N 面Z(r),係在將曲率設為c、r2=x2 + y2時,以下式表示。 [式1] z(尸)= 1 + λ/{1-(ιΤΙ57^77Γ| ”中k為圓錐常數、使用k < 〇。此處之圓錐面係个 用易於加工之玻壤# SL麵。又,色像差修正係藉由導: 2面貼合透鏡(L3, L4, L5),於瞳孔側之凸透鏡山使戶 折射率高的玻璃材。圖2所示之光學系統之光學設計值· 示於表1。透鏡之直徑皆為6〇mm以下。又,從表1起,1 26 1250311 下各表所示之曲率半徑,相對各透鏡之面位置,當曲率中 心在瞳孔側時為負、在發光畫面G側時則為正。此外,曲 率半控、光轴上面間隔之單纟’若未特別限定的話皆為隱。 面號 [表1] 面型式 曲率(mm) S1 平面 無限 <L1> S2 ~31, 0 平面 無限 <L2> S4 球 -66.021 S5 平面 無限 <L3> S6 球 -53.0 S7 球 - 53.0 <L4> S8 球 45.0 S9 球 45.0 <L5> S10 球 150.0 中心面間隔(咖)破璃材名敍徑(麵)間隔㈣ 10 11·〇 SLAH66 60.0 8·5 SLAH55 10-5 SLAH58 60.0 3·0 SNPH2 0.2 0.2 面S6與面S7係貼合 面S8與面S9係貼合 H.O SLAH58 6〇· 〇 12.636
貼合透鏡係以L3,L4,L5的三片透鏡構成,其中, 使L4之透鏡玻璃材的色分散大於L3,L4之透鎖;玻j离材* , 將貼合面在瞳孔側以凹面凸面順序構成。因此,能修正大 的色像差,瞳孔側之凸透鏡亦能藉由高折射率玻璃材之使 用,來加大通過透鏡周邊之光束的偏角。藉由此方法,# 27 1250311 將透叙直徑控制在眼丸的65mm以下’且眼部搜尋動作時 的像差亦獲得改善。 由圖2所示之光束可知’此透鏡構成在#幕7之寬度 62關之範圍得到±60。之視野角,且眼部搜尋動作時在視 點之中心部獲得良好像差。亦即,可知圖2中,視野角±6〇 。係眼球朝向中心時之視野角,以接目光學***8未產生 晦暗。 不過,人眼在進行眼部搜尋動作時,由圖2中以眼球 中心為中心對光軸角度為±15。《線可知,由於眼球9僅 中心為旋動中心、,因此在眼部搜尋動作時會產生瞳孔位置 的橫移、以及主光線之傾斜。—般而t,人在不移動臉部 的情形下自然的進行眼部搜尋動作的範圍為±3Q。,超過 的話將會自然的稍微移動臉部。$ 一方面,就視力而言, 人眼在視點中心雖且右茸镅七 7 、 难,、有冋視力,但離視點中心±5。之視力 會降至i/2、土1〇。之視力會降至1/4、土15。之視力更 會惡化至1 / 8。 因此’接目透鏡之視野角,無需對廣視野角之全域皆 ”有良好的像差’僅需在視點中心移動角咖。之範圍内, 使離該視點中心±10、範圍良好,而能在其外側看見物 體並能識別該物體之移動的肖,即使有模糊亦不致損及臨 場感。再者,本發明之皆谕报能φ ^ t月之貫細形怨中,亦考慮了隨著臉部動 作而私動視界晝面,因此,實口 見鮮明的影像即可,在觀看此範圍; 左右能看 在硯看此乾圍以外時,將臉部朝向該 處即可。 28 1250311 圖3A〜圖3D,係在將視點中心分別移動〇。 、y α 。° 、W的^態下,觀察離該處—6〇。 、—3〇。 、、Μ 大、30之色像差產生了何種變化之像差的瞳線斑圖。由 此等圖可知,將各像差以點加以圖表化時之㈣$值在中心 為50_以下’在眼部搜尋動作時亦獲得充分良好的像。 其-人’ 5兒明螢幕7。螢幕7之位置,係位於相對接目 光予系、統8與網膜共輛之位置,考量其整體大小,設置於 =位置發光、以液晶顯示器為代表之發光型影像輸出元件 最為理想。然而,在現行技術下,並不存在能以6〇_左 右方型顯示器配合上述接目光學系統所放大影像之分解能 力的點尺寸2維影像輸出元件。因此,作為能在營幕7之 位置形成像的方法,可考慮使用j英忖以下之投影機等之 微小點尺寸之發光型2維影像輸出元件,將所輸出之像以 中繼光學系統加以放大後,在螢幕7之位置形成像。 目前已有之投影機’從被稱4觀之解析度長寬 320x240者,到使用被稱為議之解析度長寬192__、 以⑽各色合計三片的液晶顯示元件來分別形成彩色像, 合成後使其解析度為3倍的各種型式。若於本發明之實施 形態使用解析度較低者’在大如電影院般之畫面上,將會 看出該液晶顯示元件之像素的接合處,而失去臨場感。= 此’為獲得超越投影機之晝質,使用被料觀之解析 度長寬128(^76(^920^80之投影機,以⑽各色合計 三片的液晶顯示元件來分別形成各色的像,將該等像合成 後使其解析度為3倍之技術,將影像顯示放大為_般的3 29 1250311 倍(180Hz),以時序 方式是不可或缺的。6〇Ηζ來顯示G,R,Β的 7之二作光學系統,本發明全部係相對螢幕 像差的修的構成’據以進行良好的崎變及 光型2維影像:出錢前述投影機般… 統之遠心二4之遠心條件、配合前述接目光學系 、ν的例如以圖2來考慮時,在+ β。、 度光束之主光線從I ~ 之視野角 [5時,主光線=位置到達接目光學系統之^ 型2維影像"7所夾角度最大為2〇。,若從發光 發光型2二Γ畫“的放大倍率為3倍的話,從 須是以3二0 :件放射出之各像素之光她,必 …山 出之非遠心光學系統。設計此種2維 〜象輸出凡件之照明機構,就液晶 角度、异产沾Λ,上 凡1下專之有效照明 又先目里的形成條件來考慮、,亦是非常嚴峻的。 士此情形下’考量以下述方進行,亦即,在螢幕 之=際的設置榮*7’將發光型2維影像輸出元件射出 營幕而:Γ繼系統投影至該榮幕,將穿透螢幕之背面像(因 =擴散射出出ΝΑ變大者)以前述接目光學系統再投: 利牲…罔臈的方法。此方法已作為-習知例揭示於曰本專 J開平7-则2號公報(專利文獻2)中,但關於如何 。上述在±22. 5。以上產生之像差,並無任何記載。 過型IS實::胸使用之發幕,必須提供-種_^ 、变幕,八旎對作為珂述非遠心接目透鏡而具有2 〇。 30 1250311 且以較被稱為SXGA之解 之彳政小點更小的粒子形 之傾斜的接目光學系統提供像, 析度長寬 128〇x760 〜ί92〇χ1〇8〇 成0 ,說明具有此條件之螢幕。 用在厚度均♦料此種f幕’係使 一 '表面平滑之聚酯膜塗布黏著劑,並在無塵 去。 、(楗未、,及且粒徑受到精密的管理)加以塗層 又’作為研磨粒,係接 氧化鈦、氧化H 氧化鉻、氧化錫、 、虱化鋁等之碳化物、氧化物為最佳,以 •匕左右之均勻的超精密加工製造者。 材雖不透明但能將均句的研磨粒隨機的、以 ==?,:使發散角大至。以上,無論是- 、一、—、〜像白元全不會有粒狀感,能確保±22.5。 、 、予角此外,此螢幕能便宜的製造,因此亦較佳。 又’此研磨粒層最^在投影像之 得照度最好是盡可能㈣。 為獲 又’研磨粒之大 y 大小可選用網號在#320〜#1 5000者,由 於係使用強韌的聚 由 •曰膜,因此耐久性高。又,就能便宜的 加以製造而言,此絡 重幕亦較佳。此外,此研磨粒層最好是 作权景》像之隹洋、、α . …^ >内的厚度,為獲得照度最好是盡可能的 溥0 使用上述整1# i ^ „ 寻’由於擴散角大不會看見螢幕上之粒 子’因此具有能3!被彡日奴 口 寸鮮明影像之效果,但光量會降至1 / i 〇 紅度。是以,必領—化丄 只叹去棱鬲投影照度。當然,若使用投影 機般之1¾素、路& % ^ 、 μ 、5雖能獲得充分的照度,但從後述本發明 1250311 之裝置概觀來看,需使用照明系盡可能的小、且壽命長之 LED等光源。 其次,參照圖4說明中繼放大系統5。圖4中,2維 液晶元件3g上所形成之影像,在被色束合成稜鏡4加以 色合成後,藉由L11〜L1 8之透鏡群所構成之中繼放大系 統5,投影並成像於螢幕7上。此光學系統之光學設計值 顯示於表2。
[表2 ] 面號 面型式 曲率(mm) 中心面間隔(mm)玻璃材名鏡直徑(mm)間隔(mm) 2維液晶元件之元件面(3g)
S11 平面 無限 3 <4> 25 TAFD5JOYA 25 S12 平面 無限 81 S13 球 -350 <L11> 3 SNPH2_OHARA S14 球 185 面S14與面S15係貼合 S15 球 185 2 TAFD30_HOYA <L12> S16 球 -350 1 S17 球 200 <L13> 5 TAFD30—HOYA S17 球 -400 1 S18 球 90 <L14> 4 TAFD30_HOYA S19 球 180 85.5 S20 平面 無限 <L15> 3 SNPH2_ OHARA 32 1250311 S21 球 200 S22 球 200 <L16> S23 平面 無限 S24 球 -200 <L17> S25 球 -180 S26 球 - 400 <L18> S27 球 - 200 面S21與面S22係貼合
TAFD30.HOYA
TAFD30_HOYA 5 TAFD30—HOYA 0 114.5 203. 39
此光學系統中,透鏡L11與L12、透鏡L15與L16為 貼合透鏡,藉此來進行色消。表2所示之光學設計值,其 光學倍率為3倍。 本貫施形態中,為了如圖1所示,以接目系統來加以 放大觀察,例如設液晶螢幕在22· 1 ππηφ、長寬比為1 6 : g 求液晶部之大小時,液晶面板之尺寸即為長(橫)丨9· 26_、 寬(縱)10.83mm。亦即,1 280像素時,成為長19·26μ+ι28〇 = 15μπι、寬14·3μπΐ之大小的像素,欲解析該間距時,就間 距考量中繼光學系統5須有30μ„之分解能力。由於係3 倍系統,因此換异為頻率,藉由在最佳聚焦位置求1〇〇〇 + ( 15 + 14·3)/2/3=11·2Ηζ之MTF(針對具有既定空間頻率之 像,麦化二間頻率日守在線/空間之振幅的(— ΜI ν/ max + ΜIN)以%加以表示者),即能進行像差之評價。 作為提昇MTF之手段而縮小NA日#,各像差雖能獲得 改善但解析限度卻會惡化。相反的’若加大na的話解析 33 1250311 然而’加大NA將會 此係使MTF惡化的原 限度即提昇,在光量取得上亦較佳。 嚴重受到透鏡球面像差等的影響,而 因。 因此,NA係設計成〇· 〇3。圖5A,仫 口 3 A係顯不離焦點位置(為 方便而決定的位置)—3· 〇mm時各像$ 丁分1豕阿之MTF。虛線代表解 析限度、實線則代表MTF。由此儒可土 , ^ 田此圖τ知,根據經驗將被認 為能充分解析《MTF設為咖以上時,像高0.0(0。)斑 :.5(’)處可解析至頻率施,可知已實現能滿足之 的光㈣統。像高以⑽。)處雖產生像差,但在 目私之11· 2Hz,仍能獲得3〇%之MTF。 圖5B係橫像差描跡輪出圖、圖%係顯示瞳線斑圖, 此等圖中,可知像高〇 〇〜〇 5處亦獲得了良好的晝質。 上使用圖1〜圖5C’說明了本發明實施 野角·。、可因應眼部搜尋動作之光學系統,接著,使 =’說明使用2套圖1(a)所示之學系統,為用於兩眼 而’考折的構成例。 由於兩眼用的光學***,待垂吉於R —人 子于、、死係笙直於圖面(包含將人臉 刀為左右之車由V )夕而4K1 r-i ^ )之面對%,因此,此處僅說明左眼用的學 不統。透過2維液晶;| Q . . 從曰曰7L件3g之先束,如對圖1(a) 說明般,係以光學系# i 少— 予糸統導向眼球Θ ,而圖6所示之光學系 統,係藉由:i: p日,夕1 u广 ’、 、1之4片反射鏡(13, 16, 17, 21)進行偏向, 來構成圖不之力日P旦y & 像顯示裝置15L、與右眼影像顯示裝 又左眼影像顯示裝置1 5L·與右眼影像顯示裝置 ㈣可藉由眼寬修正機構14左右移動。 34 1250311 亦即,如本發明之將兩眼獨立之勞 加以投影之裝置,可藉由使接目鏡之光學中心與 致’來將產生於左右之畸變設為相同條件 一 u 的消除以兩眼觀看不同影像時此能完全 勞。不過,人兩眼間之距離有個人:,之:在適,睛的疲 =間變化’因此’可藉由眼寬修正機構i4來改ζ〜本7來: 口硯看者之眼寬,射人左眼影像顯示裝置说* 顯不裝置15R t眼部的光線令心位置間距離。亦即二
修正機構1 4,具有可藉由改變反射鏡 又見 他、 131罝’來分別 =的變更射入左眼影像顯示μ 15L與右眼影像顯示裝 置1 5R之眼部的光線中心位置的功能。 影像顯示裝置15,具有兼作為耳部is m π 1 1 δ之挾持固定機 、/、耳機(用來進行視聽)的挾持構件19,使用彈性構件 2〇以既定力量挾住臉部,來固定臉部與影像顯示裝置丨5。 8之間,設有用來遮蔽來 與接目光學系統8接觸的 投入感,以及作為防止眼
又’眼球9與接目光學系統 自外界的洩漏光、並防止眼球9 彈性罩1 2,其具有提昇臨場感、 4雙傷之安全機構的效果。 以下’說明前述4片反射鏡(13,16,17,21)所扮演 的角色。此4片反射鏡(13,16,17,21)不僅僅是將光學 系統加以彎折後置入一小的空間,而是具有重要的意義。 圖6中顯示了頭部丨i及頸部丨〇之截面,由於人頭部 的動作係以頸部1 0來進行,因此可認為頭部11動作的旋 動中心係在頸部10截面的視場内。若設該點為CNT時, 35 l25〇311 由於影像顯示裝置1 5係固定於頭部u,因此係以CNT為 中心移動。 圖7A係顯示裝戴影像顯示裝置1 5之狀態的概要圖, (a)為側視圖、(b)為俯視圖。圖7A中CNT係以塗黑的馨 點表示、影像顯示裝置15之重心位置則以GRA表示。由 此形狀可知,反射鏡17及反射鏡21係用來使光束偏向至 上下方。一般情形中,由於光學系統係配置在眼球前方、
:集中至包含眼球之水平面上位置,因此重心亦是在眼球 前方及包含眼球之水平面上附近。 之重心往後方移動,且藉由反射^ 束合成稜鏡4、2維液晶顯示元件3g等的位置往下㈣ 將影像顯示裝i 15《重心移動至下彳等等的方式,摩 影像顯示裝置15之重心位^ GRA盡可能的與頭部之勒 中心CNT —致。 然而,此處,由於頭部的旋動中心CNT在頸部i 〇的 截面範圍中、頸部10的位置在眼球之下,因此如圖6所 示,係藉由使用反射鏡13、反射鏡16來使光束彎折,將 中繼放大光學系統5的一部分及色束合成稜鏡4、2維液 晶顯示元件3g等置於頭部n之後方,使影像顯示裝置15
田圚 田於尤学構件中重量較大的是接 目光學系統8與挾持構件19、包含2維液晶顯示元件&仇 3 r、色束合成稜鏡4、照明系、会^ ^ ^ ^ 像形成部,因此使 用反射鏡17及反射鏡21使光束往 .^ &曰 1卜偏向,據以使影像形 成部之重置集中至下方,來使 r万木便〜像顯不裝置丨5之重心位 36 1250311 置GRA與頭部之旋動中心CNT大致一致。此處,為避免產 生像之幻像(ghost),因此係使用表面反射之金屬鏡來作 為反射鏡。 惟,頭部的旋動中心CNT當然不是1點,不但會隨著 頭部的移動方式變化、Φ有個人差異。之所以使影像顯示 裝置15之重心位置GRA與頭部之旋動中心CNT大致一致 的理由,係為了在移動(旋動)頭部時,盡可能的降低影像 顯不裝置1 5《旋轉力矩以外之慣性所造成的阻力,以使 影像顯示裝置15之動作能順暢的依循頭部的動作。 Λ _ Μ-且 UlVil ^ ^ 不
/NT的偏差大時,在頭部之旋動時,因所產生之影像 裝置1 5之旋轉力矩以外之慣性所造成的阻力變大, 會在移動頭部時產生壓迫臉部之大的不舒服感。
也就是說,頭部之旋動中心CNT與影像顯示裝置 之重心位置有大的偏差時,即使頭部之動作停止,影像 不裝置15亦會因慣性而不停止,無法完全追隨頭部的 作。因此’盡可能的使影像顯示裝置15之重心位置 與頭部之旋動中心CNT —致,以垂可处l ^ A 以姐了月匕的降低影像顯示j 罝15之々疋轉力矩以外之慣性所造成的阻力。 為:此目的’將影像顯示裝置15之重心位置㈣,女 ?所示,在使用者配戴的狀態下配置在眼球9 頭4側、且較眼球9低之頸部側。此 軸’考量彼此正交…、Υ軸、的之旋動 即為頭部之旋動中心CNT。不過 之父點 ^動並非以〗點 37 1250311 為中心來進行,因此x軸、Y軸、z轴皆會在既定範圍内 移動,頭部之旋動中心CNT,例如,圖6中係在具有如頸 部1 0截面之截面積的圓柱範圍内。同樣的,在人的站立 狀態下’雖亦是在既定之高度範圍,但如圖7A所示,係 在眼球9後方、且下方。因此,使影像顯示裝置丨5之重 心位置GRA接近CNT,換言之,即意味「在人的站立狀態 下,使影像顯示裝置15之重心位置gra在眼球9後方、 且下方」。更具體而言,重心位置gRA最好是在人站立狀 態下的頸部範圍内。 0 圖7B〜圖7D,係顯示觀察既定物體時觀察者的姿勢, 圖7B為臥姿狀態、圖7C為队臥姿勢下抬起頭部的狀態、 圖7D則為站立姿勢下仰視的狀態,影像顯示裝置丨5亦係 在上下大致180。、當然左右亦係180。旋動的狀態下使 用。影像顯不裝置1 5之形狀5被設計為在上述各種姿勢 下,亦不致於碰觸到身體。 又’遊戲裝置、模擬裝置等當然亦可藉由使影像顯示 裝置15完全追隨此種頭部動作’來獲得未曾有過的臨場修 感、投入感。X ’本實施形態中’在影像顯示裝置15與 頭部之接觸怖的接目光學系統周圍,配置有彈性罩12,以 避免使用者產生不舒適感。此外,影像顯示裝f工5之外 壁亦採用彈性構件,即使接觸臉部亦不會產生任何問題。 進一步的,由於影像顯示裝置15之重量亦有上〜“运, 因=不應讓使用者負擔此重量。因此,本實施形態,構思 出一種不會讓使用者負擔影像顯示裝置15之重量的機構, 38 l25〇3ii 以下,使用圖8說明此機構。 ㈤:8中,(a)為影像顯示裝置15之支持機構的前視圖、 …側視圖二(C)為俯視圖。此圖8巾,以影像顯示裝置 為牛9攸上方支持影像顯示裝置15,使使用者不致於 :::裝置重量。關於此機會之詳細構成,將使用圖12 敘’此處,首先說明此支持機構之整體動作。 圖8係顯示影像顯示裝置以之可動顯示機構48,於 :+°取Z軸、使用者之左右方向取X軸、使用者之前 六向取7轴,分別以一點鏈線來加以表示。-點鏈線之 父點代表影像顯示裝置1 5之重心位置GRA。 於影像顯示裝置支持棒29 ’透過軸承26z連接z軸旋 動單元27Z(具有正交之3邊樑、呈〔字形),2轴旋動單 凡27Z對圖12所示之固定的影像顯示褒置支持棒29,能 以一z軸為中心旋動。z柏旋動單元27z的二個另端,係透 過-個軸承26x連接於χ軸旋動單元27χ(具有正交之3邊 字形)’能以X轴為中心對Ζ轴旋動單元27ζ進 於X軸旋動單元27χ之〔字形縱棒的中心位置,透過 軸承,連接延長板28,能以y軸為中心進行旋動。又, 影=裝置15係以延長板28加以保持,卜,影像顯 不展5之重心位置GRA係設定為與x車a、y軸、z轴之 交點-致。如此’即使χ軸旋動單元27χ、延長板Μ、之 軸旋動單元27ζ進行旋動,影像顯示裝置15 亦能怔與X軸、y轴、2轴之交點一致。 39 1250311 以下,使用圖9〜圖U,說明使用者實際將影像顯示 裝置15 ©定於臉部的狀態下’在旋動方向移動臉部的情 形。首先’說明以X軸為中心之動作。 直立觀看相距―“影像之姿勢,觀 示裝置之圖像的側視圖。圖9(b)係顯示使用者從: 之狀態,以角度θχ面向下方的狀態。由於影像 :固定於使用者’因此係以設置於㈣26χ之旋轉 來測-旋動角ΘΧ。未圖示之影像顯示控制裝置,輸入此旋 Π並進行如下之運算處理,亦即輪出 中心旋動ΘΧ方向之…之 “ ,將對應正交場30χ,之輸出 —_面中^的正父場 1 。據此,使用者即能從影像顯示 以肉眼觀看時相同的影像。 置Η觀看到與實際 其次’說明以Z軸為中心之 ㈣正面的狀態、圖1Q⑻係顯示使心使用者 悲’以角度ΘΖ面向右方之狀態的俯 ::a)之狀 置㈣固定於使用者,因此係以設由於二像顯示裝 編碼器來測定旋動。未圖_ 、轴承262之 入此旋動角θζ並進行如下之運ζ像㉝示控制裝置, 眼睛為中心旋㈣方向之相距L之位置輸出以使用 場,將對應之輸出影像顯示於影 為旦面中心的正 用者即能從影像顯示裝置15 4=置15。據此, 相同的影像。 看j與貫際以肉眼觀看 係顯示使用
接者,明以Υ轴為中心之動作。圖U 40 1250311 者直立姿勢觀看相距k正交場3Gy上影像之狀態的前〜 圖,此時,由於所觀看之正交場30y在紙面上重義,因此 為便於說明,係將正…。y往左側橫移來加以:示。圖 11(a)係使用者面向正面的狀態、圖n(b)係顯示使用者從 圖11(a)之狀態,以角度θζ將臉部傾斜向右方之狀態。由 於影像顯示裝i 15係固定於使用者,因此係、以設=於轴 承26y之旋轉編碼器來測定旋動角θγ。此情形中,正六土口 心亦-起傾斜旋動角ey。未圖示之影像顯示控制裝= 輸入此旋動角ey進行如下之運算處理,㈣輸出以使用者 :睛為中心往相反方向旋動θγ方向之相距l之位置為書面 中心的正交場3〇y,’將對應正㈣3〇y,之輪出影像顯示於 影像顯示裝置15。據此,使用者即能從影像顯示裝置15 觀看到與實際以肉眼觀看時相同的影像。 以上’使用圖9〜圖u所說明之實施形 在通過影像顯示震置15之重心 承他,26y,26z,且使用者移2/3轴分別設置軸 使用者移動碩部時之旋動中心CNT 與重心GRA在接近的位置, u此衫像顯不裝置丨5 矩以外的慣性力小,據此,能使影像顯示震i 的追隨臉料動。因此1乎不會意識到料 、 之存在,而獲得非常高的臨場感、投入感。 …u 以下使用圖12、圖1 3 ’說明設在影像顯示裝置支 持棒29上方’用以保持影像顯示裝置^之支構 之重量,不致令使用者感覺重量的控制機構。 王- 圖1 2中,用來支持影像顯示裝 1 5之支持機構全體, 41 I25〇3li 係以影像顯示裝置支持棒29 牲枝 午加以保持,影像顯示裝置支 、牛2 9係以帶狀的軟性爐杜q q ,φ Q〇 Γ構件33加以懸吊。帶狀的軟性構 ’係透過滑輪34(設置在座機構3()上之 械臂機構(35, 4〇, 41,42)上)央、動械 τ 上)未連結平衡配重32(以能上 顯之方式叹在座機構30之柱部分的空洞空間)與影像 ^置支持· 29。平衡配重32與影像顯示裝置支持棒 計為大體及影像顯示裝115之合計重量,係設 如此則目荨,能藉由滑輪34之摩擦等停止於任意位置。 ’使用者即不會感覺到影像顯示裝置15之重量,進 用者之頭部的上下亦能順暢的進行。 又,影像顯示裝置15内設有耳機、2維液晶元件、照 糸、編碼器輸出等,當鈇亦♦ 線路。田,、,'τ而要控制用及電力供應用的 此荨配件雖能採益绫輪读士 4 在前述/ 式,但本實施形態中係 ^ ρ 置線路能通過的空間,從 衫像顯不裝置15透過χ 攸 97 ( ^ 疋動早^27χ、ζ軸旋動單元 叫參照® 8),將線 動早几 處之啦始. 双主办像顯不襞置支持棒29。此 _,,·夂,係影像用(D3端子或電腦 耳機用配線1出配線、卜^之雷用衫像端子用配幻與 心之扭轉力,因電源線,僅有在旋轉中 口此个會造成太大的負擔。
中二:二:,此等配線36係在支持棒上下驅動用W 持柊29上下釣具(37, 38)力㈣,在影像龄農置支 持棒29上下動作時亦 1文 影像處理裝置39… 此等配線36連接於 罝39,在此處加以影像、 輸出至影像顯示裝置15上。 曰处里後之貝汛被 42 1250311 又,支持棒上下驅動用導件Ή 係固定於機械臂41, 用來引導影像顯示裝置支持棒2q + ^ ^午U之上下,可以滾筒 體導件等來實現順暢的上下酿私 〆” ,n 41 \ 下駆動。xy面移動機械臂機構(35, 40,41,42)係以固定軸承42(參昭圖〗 . …、固1 3)為中心,能在以 MF表示之空間内自由的進行 y犯動。若無此支持棒上下 驅動用導件31的話,將會在 y面私動機械臂機構(35, 40, 41, 42)因摩擦力而不動的狀能 ,οπ 狀先、下,因影像顯示裝置支持 棒29與帶狀軟性構件33之傾斜, 术達成影像顯示裝置1 5
之xy驅動。 然後’在影像顯示裝置支持棒29與帶狀軟性構件33 之傾斜達到極限處’ xy面移動機械臂機構(35,仇4 =過摩擦力而突然動作。如此一I,影像顯示褒置支 持棒29與帶狀軟性構件33之傾 ^ ^ ^ m 、斜侍到緩和,而產生將影 像頌不裝置15驅動於力。 此種感覺將使用者而言是 非常不舒服的。 σ & 為防止此種問題的產生号 〇,, 呵」座玍叹置支持棒上下驅動用導
控制影像顯示裳置支持拷9 q纟 凑^ 忒置叉待棒29與帶狀軟性構件33不致 產生傾斜,對應臉部於 機構(3 y Μ之動作使Μ面移動機械臂 ,,,42)移動。因此,必須使 械臂播糂,η 々便π面移動機 成構(35, 40, 41, 42)盡可能的. 動。 l了%的在π方向順暢的移 4] 用圖13,說明xy面移動機械臂機構(35, 40 41,42)之構成。 υ’ f 13係機械臂機構(35,紙41,42)的俯視圖。藉 疋軸承42將座機構3〇與2支機械臂4ia,仍連^ 43 1250311 成能旋動,機械臂4ia盥4 等構件在圈Μ 士/ ^ C、4汕與41d、41C與41d(此 再千在圖13中係以符號4 士士各 稱Α 4η&八 現4】表不,有時亦將此等構件统 :=)係分別在該等之交點部分,藉由 : 成旎彼此旋動,而Μ Λ“ w逆結 構成為一鈿圖器機構(pant〇graph)。
亦即,以固定軸是 j 9 AA A 軟性構件33之二丄42的部分為軸’如機械臂般帶狀 ό * / f ΡΤ,能在驅動空間MF内於箭頭方 向直線移動及旋動移動。 、則碩方 又,滑輪係分別固定在機械臂4 由即使機械臂部伸縮,滑於丄土 個位置,糟 士么 /月^間该帶狀軟性構件u 直線狀部分之距離亦不會改綠夕μ 構件33被拉成 ^ mm 交-己置,來使機械臂部之伸 細順暢。又,由於機械臂部 1〜伸 動,且藉由機械臂41c 41d 1疋7 42支持為能旋 撐為Mr μ ,41d “所設之球狀滾輪35,支 身=!機構3°上移動於-方向,因此機械臂41土 身不而具另尚剛性,能達到輕量化。 本 :-步的,設置驅動空㈤MF,使 無阻力的位置、亦即從各機械 在輪夺取 行至既定伸縮範圍之移動,並充分二 = 角的狀態,能進 承^至落下地點PT之㈣/A的^^離似固定轴 動機械臂機構(35,40,41 4^^ 、降低Μ面移 以下,說明#用$#% ,之xy驅動時的摩擦力。 次明使用影像顯示裝置15之遊 :列的全體構成。以下之圖中,係將各機構疑裝置 3〇(用來支持含影像顯示裝置15之可動刀為座機構 :)、以及控制機構收納· 5_吏可動顯:二4“;部 勒的。卩分)、可動顯示機構48(使如, y,θζ驅動可能 44 1250311 的部分及影像、聲音輸出、姿勢 全體之說明。 ^入。卩),來進行裝置 圖14顯示遊戲裝置最基本 操作控制單Μ卜來觀看顯示在可例,係以座姿 影像顯示裝置15相同)之影像者。該裝置“述 控制機構收納部50、可動顯示機構48之::二構3〇、 = 51,52, 53, 54,…、 ⑴、臨場感提昇裝置⑼,57, 58, 59)等3個機構籌(, ==持機構(49, 51,52, 53, %⑻中,令 持z方向、ΘΧ方向移動之Ζ.θχ驅動機構49係支 之θν二:動座52’ Ζ· ΘΧ驅動座52則透過移動使用者 二:區動機構53來支持假想驅動座54。於假想驅動座Μ 二持椅子51及操作支持棒55,於操作支持㈣設有控 制早凡61。使用者透過臀部及腳部,被支持在椅子51虚 假想驅動座54上’以手握住控制單元61即能將身體安= 的坐於保持機構。又’作為防止使用者在本裳置之使用中 :身體不舒服而倒下的手段,在假想驅動i 54上設有在 落下方向支撐身體的擋件6〇,以及安全帶等。 叹 另一方面,操作機構(55, 61)係在操作支持棒Η設 —機車型的把手’纟手侧設置旋轉式加速器(油⑴、左手 側則》又置握式煞車’可藉由此等之操作調節假想的行走速 度。如此,在將把手轉往右側時’ θγ驅動機構即令假想驅 動座54往右方略微傾斜,配合與機車相同的晝面,產生 自然的往右轉向的感覺。又,在兩手姆指可伸及的位置設 45 l25〇3ll 才女鍵,以緊急時的裝置重設(使傾 置、佔告τ 叮丨A设至原來位 旦面OFF等)鍵、用以在畫面上進 令鍵等構成。 〃某種細作的指 <作為臨場感提昇裝置⑼,57,58,59),於使用者前 方》又有如電風扇等之送風機構56及其外罩57, 彳pa 士日 旦面内 又心驅動座54之驅動速度來控制送風量。 m m r p I 在运風 的背面,設有根據畫面内圖像之環境條件來押制 P溫度的溫度控制_ 59、控制送風時香味的香味;變
”冓58 ’藉由此等之控制,來賦予更高的臨場感。 曰刀特別是此遊戲裝置具有120。之視野,以彈性罩12(參 =圖6)與既定音量之耳機遮斷來自外界之視覺、聽覺上的 ' 口此係易因兩臨場感而引起動暈症的環境。針對 此點’此遊戲裝置由於設有前述假想驅動纟54之驅動機 構、迗風機構56等,因此藉由此等機構之作用,能使三 半規官的狀態在感覺面上、觸覺面上接近實際的狀況。因
此’配合能提供無限遠項之系統,即能相當程度的減少發 生動暈症的頻率。 又,假想驅動座54與一般之腳踏車及機會不同的, 在作為未來型移動系統的前提下,係設定為能帶來在空中 浮游的感覺。因此,不會隨著晝面上的凹凸動作,並未賦 予假想驅動座54本身振動的功能。此外,在懸崖峭壁等 進行昇平攀登時,為確保視野,係採用以Ζ· θχ驅動機構 49來使假想驅動座54傾斜既定量的手法。據此,因高頻 之假想驅動座54的動作所產生頭部的快速動作會消失, 46 1250311 影像顯示裳置i5能完全的追隨頭部 動作)。因此,赘傻箱_ _ w jς * 充y刀對應低頻 之*面的肖頭部位置之偏差所造成 \ ^振動亦獲得減輕,不致引起動晕症。 瓜來s兒’當臨場感提高時,被認為亦容 症’此遊戲裝置,如前所述動軍 的祗蕈,社, 难小呵頻晝面與體感 的偏差,使低頻晝面與體感之偏 台匕拎羔I击,壬田· 文考里打開車窗即 b 〇 動軍症)的情形,而配合假想速度進行送風, 因此能^維持臨場感、投人感的情形下,降低暈眩的產生。
、,前所述,此遊戲裝置係以未來型移動系統之前提下 加以,又。十’可杈擬任何情形。因&,作為遊戲裝置,而模 擬雲霄飛車、電車或導覽車等移動路線固定的車輛時,操 作機構(55, 61)之把手係被固定,除電車外並不設置加速器 及煞車裝置。由於在臉部之動做資訊外,另加上配合控制 糸統輸出之晝面狀況,使聲音臨場感提昇裝置與假想驅動 座54之對應連動,因此作為一能感受臨場感之機構,能 根據其用途謀求最佳化。 又’作為能選擇任一跑道的赛事、或可選擇既定道路 之任一者的導覽車時,由於可在操作機構(5 5,6 1)設置把 手、加速器(油門)、煞車等,以自己選擇的條件連動控制 聲音臨場感提昇裝置與假想驅動座54之對應動作,因此 能以遊戲感覺’作為一能感受臨場感之機構,根據其用途 谋求最佳化。 以下,使用圖14〜圖1 6,說明上述遊戲裝置之使用 方法。圖14係顯示使用者坐於此遊戲裝置的狀態,首先, 47 1250311 使用者以作為安全裝置之矜株 “件6〇、及安全帶等將本身固定 於假想驅動座54,將上方夕叮壬 、 万之可動顯示機構48拉下至臉部, 將其配戴於臉部。藉由影像顯 敕擤谌,雒& τ ^ /、扃置15所附設之眼寬調 ^ 見體像,丽後移動眼寬修正機 構14與聚焦機構,來今月敕士、、 口口正成以稞眼(不配戴眼鏡的兩眼)自 然的看見立體影像(參照圖6)。 其次,進行以下之準借 +備私序,亦即將臉部傾斜向任意 方向’確認畫面資訊是否卩左芏 “ 隧者该動作移動,並確認緊急時 裝置的重設(使傾斜恢復至眉氺 殳主原耒位置,將畫面OFF)鍵、用 末知作晝面上某一動作八μ θ 勺才曰々鍵疋否能正常動作等後, 始裝置之利用。 開 圖1 5,係顯示使用去Ω 使用遊戲虞置的狀態,送風機構 56之送風係朝向上半身 、 械稱 身人k。為肊良好的感受此送風,送 風機構5 6斑佶用去夕叫 > , 、 ,、仗用有之間,無大的障礙物。 线圖16,係顯示使用者從晝面上之懸崖降下的狀態,風 成k下方人送’ II ζ · θχ驅動機構49使假想驅動座54 以大角度向前方傾斜。目1"雖然看起來是後方的構件 延伸’但由於實際上是從前方落下,®此採用固定後方高 度'降低w方的方式,能更為提昇臨場感。 u上’說明了以坐姿狀態進行的遊戲裝i,但並不限 於遊戲裝置,亦能應用於:以無法實際前往處(例如觀光 $、國外、劉覽禁止區域、危險區域、水中、太空、假想 :間等)之觀光為目的的虛擬導覽,以及將裝有攝影機之 认-人送至既疋區域(例如瀏覽禁止區域、危險區域、狹 48 1250311 窄空間、水中、士^^ 工寺)’將該機器人之動作與操作機構(5 5 61)加以連姅 t _ , ^ ^ " 此進行既定區域之移動、影像觀測的探索 糸統等。 ’、 又,此領域中與動暈症相關的模擬,三半規管 與影像之感香沾丁 ^ ^ 的不一致,視差所造成之利體影像與暈眩之 關係尋’仍右鸟1夕、μ 为纤夕尚未明確之關聯。本發明,作為此 模擬機構,亦能&八 立、 此兀王的獨立設置座機構30、控制機構收納 Ρ 可動顯不機構58,與使用者之保持機構(4 9,51,52, ,54’ 6〇)、刼作機構(55,61),以及臨場感提昇裝置(56, ,8’ 59) ’因此能視廣泛的用途進行各種應用。 再者,作為在坐姿狀態下進行之運動,亦有腳踏車、 船等使用手腳者。此望 匕等運動中臉部的動作雖不快,但若θ 在健身房等處將σ e πσ 〇 將,、疋早純的運動,易產生厭煩感。將本發 "月應:於此等運動時,可根據腳踏車、船之踩踏(滑槳)速 度、量來隨時在畫面上確認進行狀況。此外,由於亦具有 送風機構,因此除了 Ab秘 ’、了此g加g品%感外,亦具有除汗效果, 能舒適的進行訓練。 ,.m 不過,在使用於此種訓練時,最好 能減小挾持構件1 9 Μ _二i ^ 4 ^ 的接觸面積,並在接目鏡系統與眼球 間***一薄的姑殖y ^ ,V入可擦拭因汗而起霧之該玻璃 的玻清潔機構(藉φ β 姐、 1稭由玻璃之***、拉出來擦拭表面的機 構)、防霧玻璃、送風機構等。 圖1 7 ’係顯示在站立狀態 & # 队心1^更用之本貫施形態之一遊 戲叙置例的構成。座機播q η 屋械構30、控制機構收納部5〇、可 顯示機構58,與使用者之伴 保持械構(49,51,52,53,54, 49 1250311 6 0)、操作機構(5 5 β 1、 ,〗),以及臨場感提昇裝置(56, 57, 58, 寺T使用兵圖1 4所示者大致相同的機構。作為使用 ^ ^ 53, 54, 叹有防止^4傾倒的擋件62。作為此在站立狀態下使用 '、、法貝際刖在處之觀光為目的的虛擬導覽中,可輕 :使用之觀光地、_外、假想空間之導覽機構最為適合。 ^是在幾乎不需要保持機構(49, 51,52, 53, 54, 6〇) 之控制,純粹欲在短時間内享受該處之影像時非常有效。
如此外’由於健身房之步行器具及腳踏具(模擬上樓梯 )臉邓的動作較少,因此,如前所豸,可在畫面上 Ik時確5忍進灯狀況。此外,由於亦具有送風機構,因此除 了月b i曰加臣品;%感外’亦具有除汗效果,能舒適的進行訓練。
圖25係顯示在臥姿狀態下進行之遊戲裝置例。與圖η 及圖17戶斤示者不同的,設有站立狀態之第一身體保持機 構(64,70),並設有從站立狀態使身體橫臥的θχ驅動裝置 (63,65),與前述第一身體保持機構(64,7〇) 一起支撐使 用者之體重、用以控制身體之面向的第二身體保持機構(66, 6 7)以及使身體朝上或朝下來進行操的控制機構(5 5 61)。此裝置係假想滑翔翼、高空彈跳、潛水、太空漫步 等之遊戲裝置,此處以二個身體保持機構來支撐身體,係 因顧慮遊戲裝置之安全且分散體重之支撐,送風方向亦藉 由送風可變機構(68,69)來加以改變,以提高浮游之臨場 感之故,從站立狀態到能以覆蓋丨2〇。全視野之臥姿狀態、 加以送風之進行,即能享受到未曾有過的臨場感、爽快感。 50 1250311 …本案發明a,於娛樂用之模擬裝置中,提出了以高畫 貝’“象顯不為背景,並重疊顯示以電腦形成之影像。以電 腦形成之影像中,有根據程式自動作成的影像(例如作為 ㈣對象之目標物)、與配合使用者透過操作部輸入之輸 入資訊(例如射擊時的瞄準)所作成的影像。 圖18’係顯示將高畫質影像與電腦形成之影像以光學 方式加以合成之光學系統的概要。此光學系統,基本上與 圖6所示者相同,因此對相同構成要件係賊予相同符號並 省略其說明。® 18所示之光學系統與圖6所示光學*** 之不同處,係圖18之光學系統中設有第二2維液晶元件Μ 與半稜鏡24。 2維液晶元件23於圖中雖被簡化,但係如圖丨所示之 具有3色合成功能者。於圖i中亦有顯示< 2維液晶元件 3S及未圖示之2維液晶元件3b,3r ’顯示高畫質影像, =過色束合成棱鏡4射人並透過半稜鏡24。以電腦形成之 影像,射入半稜鏡24並被反射而與高晝質影像合成。合 ^後之光束,射人可變倍率光學系統,如_ 6之說明般: 投影至眼球内。 —此時,在高畫質影像與電腦形成之影像的重疊部分, ^成為去除高畫質影像的狀態’ α電腦形成之影像即會到 厨面’而製造出高畫質影像隱藏在其後之效果。此部分可 以習知技術來實現。 圖19顯示以此方式合成之影像例。顯示畫面81内, 作為背景投影高畫質影像,於其中顯示以電腦形成之標的 51 1250311 物82與射擊準星83的影 ^ , 。橾的物82係根據電腦内之 私式加以形成,依據程式在金 、你息面内移動。 圖1 9 (a )為初期狀能、r h ^ 的物Μ e "()則係顯示將準星83對準標 物8 2之一並扣下鈑機、觳山t 燶攸μ 。 &冑中標的物時所顯示的影像, ***的標的物84以不同形狀鹿一 U化狀顯不的狀態。 圖2 0係顯示高畫質影| 中’儲存有如圖20(a)之廣範 其一部分86實際的輪出至2 20(b)般之影像。 之顯示方法例。於模擬裝置 圍的全影像資訊8 5。此外, 維液晶元件,而投影出如圖
圖21中’係將如(a)所千 一 ’、之王衫像 > 訊8 5中,與圖2 所示部分不同之另一部分Μ, 實際的輸出至2維液晶元件, 而投影出如圖21(b)般之影像。 如此,將大的全影像睪彡推 像办像85中的那—部分切出並力c 以顯示,係視使用者臉部的 叫Π木决疋。亦即,如圖9〜 圖11所示’設置用來檢測勝立 好P。 ]臉1繞z,y,z旋轉角的旋轉 、、爲碼斋’根據其輸出,將一和 叙人面向該方向時在中心看見
的影像,顯示於影像顯示梦w々士 , 凌置之中心。如此,即能根據使 用者臉部的面向,將應在實吟 貫際之視野中心所看見的影像顯 不於視野中心,而不須如羽i ^ 、㈢沖槟滅农置般移動眼珠來捕捉 目標物,使用者不致感到任仿 』饪何不適即能捕捉目標物,據此, 能防止動暈症。 16 : 9之高晝質影像内,將 據左右的動作將顯示在16 : ,進行放大顯示之4 : ;3部分 一般而言,可考慮例如在 4 : 3的部分予以放大顯示,根 9的範圍内南畫質影像範圍内 52 1250311 之影像的變更。 圖22,係顯示從如圖2〇之視野中心在畫面中心的狀 悲(如圖22(a)所示,顯示了影像資訊的一部分86),朝向 右側,如圖22(b)所示的顯示影像資訊的一部分86,,將準 星83對準標的物82之一並扣下扳機、擊中標的物時所顯 示的影像’***的標的物84以不同形狀顯示的狀態。 於模擬裝置,設有使用圖14〜圖18所說明之體感用 驅動部,亦有可根據顯示之影像,感受到速度感、及姿勢 等的裝置。驅動此種體感用驅動部時,欲以電腦控制所顯 不之高晝質影像是非常困難的。此實施形態中,由於係利 用不進行電腦控制的高晝質影像,因此在顯示高畫質影像 時,係配合高畫質影像,以預先儲存之程式,配合高畫質 影像的投影來驅動體感用驅動部。 、
在顯示以電腦形成之影像時,由於此等影像多會根^ 使用者從操作機構輸入之資訊而改變,因此係配合欲顯i 之影像驅動體感用驅動部。例如在設有對使用者位置施力 振動之裝置時’在如前述之擊中標的物而***的情形時 即施加振動來提高臨場感(當然亦藉由聲音來傳遞爆, 聲)。又’在模擬滑翔翼等之情形時,如前所述,係根據矣 作裝置之輸入’變更影像顯示並變更使用者之姿勢。 以上之說明中,在操作部之輸入機構為搶的扳機,^ 發明當然不限於此,亦可使用如大鼓般以手敲擊之輸入, Γ或者另以⑽觀察手部動作來顯示相應之電腦影像: 猎由與電職出像之模擬接觸來取得得分之虛耗實境感負 53 1250311 者。 又’在-般狀悲下,係與高晝質影像同步 來驅動體感用驅動部,在有來自操作部之輸入時,r栓制 控制方式,根據該輸入來控制體感用驅動部亦可。乂*** 圖23係顯示將高晝質影像作成一八 。 刀鑊左右的短K, 々遊戲中獲得高得點者選擇下一關(stage)的方 用者所選擇的風景開始下一關。 視使 圖24係有遊戲用影像控制部及遊戲操作部,在使用 者開始遊戲之時點,顯示畫面為電腦輸出晝面。此時,雖 配合使用者之操作面板輸人選擇高晝質影像(hv),i門, 高畫質影像顯示控制部及體感部驅動控制部係在待機二能 (靜止狀態)。在選擇了既定高畫f影像時,遊戲用影像控 制部之輸出影像模式亦被選擇配合該高晝質影像者,盘遊 戲之開始一起’高晝質影像顯示控制部及體感部驅動控制 部即如彼此相關的方式,藉由時序控制獨立的開始進行控 制。與此開始同時的,遊戲用影像控制部亦根據輸入至遊 戲操作部的資訊,顯示電腦輸出影像。錢,與時間驅動 之結束的同時,高晝質影像顯示控部及體感部驅動控制部 再度成為待機狀態(靜止狀態),根據使用者之得分來判斷 是否前進至下一關,當進至下一關時,即對使用者提是下 一關的向晝質影像選擇,反覆進行同樣的程序。 又,即使疋使用高晝質影像,在如本發明般顯示22·5 。以上之廣域影像時,於液晶元件亦會產生高畫質影像之 旦貝的惡劣私度變得非常明顯的情形。因此,本實施形態, 54 1250311 最好是能對視線集中之顏 果〒之現野角±15。α内的影像,以影俊 處理來内插高晝質影像資斗 豕 、〜像貝枓,據以使數位影像更為順暢。 如此,藉由進行部分的內拌 刀旳内插處理,能獲得可使高書質 高速化的效果。 一貝〜像 如削所述,藉由將遊戲中得分與高晝質影像的選擇予 乂技3的又互運用’不僅是一次,亦能提供多種的選項, 而月b提仏種不會讓使用者感到厭腻的遊戲裝置。 【圖式簡單說明】
第1 (a) 1 (b)圖,係顯示本發明實施形態之影像顯示 裝置中光學系統之概略的圖。 第2圖,係詳細顯示第1圖所示接目光學系統的圖。 第3A圖,係顯示第2圖所示之接目光學系統中、視 野中心為0°時之色像差的瞳線斑圖。 第3B圖,係顯示第2圖所示之接目光學系統中、視 野中心移動至5°時之色像差的瞳線斑圖。
第3C圖’係顯示第2圖所示之接目光學系統中、視 野中心移動至1 0 °時之色像差的瞳線斑圖。 第3D圖’係顯示第2圖所示之接目光學系統中、視 野中心移動至1 5 °時之色像差的瞳線斑圖。 第4圖,係詳細顯示第丨圖所示之中繼放大光學系統 的圖。 第5A圖’係顯示在第4圖所示之中繼放大光學系統 中,將焦點設為最佳值之一 3· Omm時各像高之MTF的圖。 第5B(a)〜5B(e)圖,係顯示第4圖所示之中繼放大光 55 1250311 圖。 4圖所示之中繼放大光學系統的 學系統的橫像差描跡輸出 第5C圖,係顯示第 瞳線斑圖。 第6圖,係顯示本發明實施形態之影像顯示裝置 成、與頭和頸部之位i關係的俯視概念圖。 第7A⑷、7A⑻圖,係顯示臉部方向與影像顯示裝置 之關係的圖。 第7B圖,係顯示臥姿狀態下臉部方向與 置之關係的圖。 影像顯示裝 第7C圖,係顯示在臥姿狀態下抬起頭部時、 向與影像顯示裳置之關係的圖。 第一7D ,係顯示在站立狀態下仰視時、臉部方向 影像顯不裝置之關係的圖。
臉部方 與 概要圖 第8(a)〜8(c)圖,係顯示影像顯示裝置之支持 機構的
第9(a)、9(b)圖,係顯示臉部朝向下方時 之動作與影像資訊之關係的圖。 、籌 第i〇u)、mb)圖,係顯示左右移動驗部日夺 構之動作與影像資訊之關係的圖。 文符械 第11(a)、11(b)圖,係顯示臉部傾斜時、 動作與影像資訊之關係的圖。 、機構之 第1 2圖,係顯不本發明之實施形態中, 示機構之機構的概要圖。 #可動顯 第13圖,係機械手機構的俯視圖。 56 1250311 第14圖,係本發明之模擬裝置之一實施形態例,顯 示以坐姿狀態進行遊戲的顯示器顯示型裝置的概要圖。 第15圖,係顯示使用第14圖所示之顯示器顯示蜇装 置’將行走中動作顯示於晝面之狀態的圖。 第1 6圖,係顯示使用第丨4圖所示之顯示器顯示型装 置,將從懸崖下降中狀態顯示於畫面之狀態的圖。
第17圖,係本發明之模擬裝置之一實施形態例,顯 八、站立狀心進行遊戲的顯示器顯示型裝置的概要圖。 “ $第18圖,係顯不將高晝質影像與電腦形成之影像以 光學方式加以合成之光學系統之概要的圖。 第1 9 (a ) 1 9 ( b )圖,係顯示合成影像例的圖。 第20(a) 20(b)圖,係顯示合成影像之顯示方法例的 圖。 々(a) 21 ( b)圖,係顯示合成影像之顯示方法例的 圖。
第22(a) 22(b)圖,係顯不合成影像之顯示方法例的 成一分鐘左右的短 stage)的圖。 所示方法之控制電 第23圖,係顯示將高畫質影像作 片5令遊戲中獲得高得點者選擇下一關( 第24圖,係顯示用以實施第23圖 路的圖。 Θ 第2 5圖,係本發明之模擬裝 干w脱一 置之一貫施形態例 Ί:態進行遊戲的顯示器顯示型裳置的概要圖。 26A圖,係顯示先前技術之 ’、、、貝不斋顯示型遊戲 57 1250311 例的 示器 例(I 裝置 的目 圖。 ±15。 ±30。 的目 圖。 弟2 6 B圖’係顯示使用先前技術之頭戴式顯示 顯示型遊戲裝置例的圖。 第26C圖,係顯示先前技術之大晝面顯示型遊戲裝置 —MAX)的圖。 第26D圖,係顯示先前技術之箱型多方向顯示器模 的圖。 示器之顯 第2 7 A圖’係顯示使用先前技術進行第 鏡機構光路圖。 第27B圖,係顯示第27A圖之光學 尤子糸統之場像差輸出 第27C(a)〜27C(c)圖,係顯示第27八 的橫像差描繪輸出圖。 第27D(a)〜27D(e)圖,係顯示第27α 的橫像差描緣輸出圖。 第28Α圖,係顯示使用先 鏡機構光路圖。 第28Β圖,係顯示第28Α 光學設計時 ❿ 圖之光學系統 圖之光學系統 技術進行第 之 之 光學設計時 圖之光學系統之場像差輸出 第28CU)〜28C(c)圖,係顯示第m 的橫像差描繪輸出圖。 【主要元件代表符號】 1 影像輸出控制裳置 2’ 2r,2b’ 2g,2w 照明系統 圖之光學系統之 58 ±15。 1250311 2wl 偏光分束器 3r,3b,3g 2維液晶元件 4 色束合成稜鏡 7 螢幕 8 接目光學系統 9 眼球 10 頸部 11 頭部
12 彈性罩 13,16,17,21 反射鏡 14 眼寬修正機構 15 影像顯示裝置 18 耳 19 挾持構件 20 彈性構件 23 2維液晶元件
24 半反射鏡 26x,26y,26z 軸承 27x x轴旋動單元 27z z軸旋動單元 28 延長板 29 影像顯示裝置支持棒 30 基座機構 30x,30x’ 正交場 59 1250311 30y, 30y’ 正交場 31 支持棒上下驅重 32 配重 33 軟性構件 34 滑輪 35 球狀滾輪 36 配線 37, 38 釣具 39 影像處理裝置 40 可動轴承 41, 41a〜41d 機械恭 42 固定軸承 51 座椅 52 驅動座 53 驅動機構 54 假想驅動座 55 操作支持棒 56 送風機構 57 罩 58 香味可變機構 59 溫度控制機構 60, 62 擋件 61 控制單元 63, 65 θχ驅動裝置
60 1250311 64,70 第一身體保持機構 66,67 第二身體保持機構 68,69 送風方向、送風可變機構 81 顯示畫面 82 標的物 83 射擊準星 L1〜L5 透鏡 L11〜L18 透鏡
101 支持台 102 置腳部 103 座椅 104 顯示架 105 顯示器 10 6 顯示面板 107 把手
61
Claims (1)
1250311 十、申請專利範圍: 1 · 一種影像顯示裝置,係以使用者以外的部分加以 支持並接觸使用者臉部,且能依使用者臉部動作進行移 動,其特徵在於: 5亥影像顯示裝置之重心,在安裝於該使用者時,係在 眼球後之後頭部側、且低於眼球之頸側。 2 ·如申請專利範圍第1項之影像顯示裝置,其中, 该影像顯示裝置之重心,係與使用該影像顯示裝置之人頸 部之假想的平均3軸之旋動中心大致一致。 3 · 一種影像顯示裝置,係以使用者以外的部分加以 支持成能在空間巾進行3維移動、且支持成能進行3維旋 動,並接觸使用者臉部,且能依使用者臉部動作進行移動 及旋轉,其特徵在於:
讜影像顯示裝置具有複數個旋動軸 々尺籾釉分別 過該影像顯示裝置之重心附近 4 ·如申請專利範圍第1 M <衫像顯不裝置,該影 顯示裝置,係以使用者以外的 ^ 、隹, 的邠分加以支持成能在空間 進行3維移動、且支持成能進 門 . T 3維疑動,並接觸佶田 驗部,且能依㈣者臉部動作 线使用 於: Τ移動及方疋轉,其特徵
該影像顯示裝置之旋動幸由, 之重心附近。 分別通過該影像顯示裝置
5 ·如申請專利範圍第2 示裝置,係以使用者以外的 項之影像顯示裝 邹分加以支持成 置,該影像 能在空間中 62 1250311 進4丁 3維移動、且支持成能進行3維旋動,並接觸使用者 臉部’且w依使用者臉部動作進行移動及旋轉,其特徵在 於: 該影像顯示裝置之旋動軸,分別通過該影像顯示裝置 之重心附近。 6·如申請專利範圍帛3項之影像顯示裝置,其中, 於該旋動軸分別設有旋動量測量感測器,並具有根據該旋 動ΐ測*感測益之輪出、來決定該影像顯示裝置之輸出影
像的運算裝置。 ^ 7 ·如申清專利範圍帛4 J員之影像顯示裝置,其中, 於該旋動軸分別設有旋動畺:目,丨θ 4、a|抑 ^ ^ _ 八 、 3奴勳里測®感測器,並具有根據該旋 動量測量感測器之輸出、來決定該影像顯示|置之輸出马 像的運算裝置。 〜 8如申凊專利範圍帛5〶之影像顯示裝置,1中 於該旋動軸分別設有旋動量測量感測器,並具有根據咳
動量測量感測器之輸出、來決定該影像顯示裝置之輸出 像的運算裝置。 」,·:Λ請,圍第1…中任-項之影像顯 衣且’、τ ’ 一像顯不裝置係以平衡配重與帶狀軟性 料連結,該帶狀軟性材料,係透過設在2維方向驅動機 (能在被支持於地面之水平平面上移動)之滑輪來懸垂該 像顯4置與平衡配重’據以支持該影像顯示裝置。 如申#專利乾圍弟1 i 8項中任一項之影像顯 4置’其中’該影像顯示裝置係透過兼作為耳機之左右 63 1250311 側面的抉持機構來接觸使用者 — 致固定臉部鱼号,像$…罢。卜精由該挾持機構來大 /、〜像顯不裝置之位置關係。 1 1 ·如申請專利範圍第9項之旦 該影像顯示裝^置,其中, 構來接觸使用h 右臉側面的挾持機 :觸使用者臉部,藉由該挾 影像顯示褒置之位置關係。 U疋臉。P與 裝置,J: 1 ^專利粑圍第1至8項中任—項之影像顯示 二广2維型影像形成裝置射出之光線,透過中 心予糸統、以對左右兩眼之視野角±22.5。卩上之廣域 像投影並成像在眼球_膜上的功能。 … \如巾請專利制第丨至8項巾任—項之影像顯示 裝置,其具有: 2維型影像形成裝置; 第一(右眼用)及第二(左眼用)光擴散體;
第一(右眼用)及第二(左眼用)中繼光學系統,係用以 將該2維型影像形成裝置射出之光線,分別中繼至第一(右 眼用)及第二(左眼用)光擴散體;以及 第一(右眼用)及第二(左眼用)接目光學系統,係用以 將緣第一及第二光擴散體之透過像5分別投影並成像於右 眼及左眼眼球内之網膜上。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之影像顯示裝置,其具 有調整機構,以將該第一、第二接目光學系統之光學中心、 及透過光擴散體之第一透過像及第二透過像之間隔,調整 為與使用者之眼寬相等。 64 1 1250311 1 5 ·如申請專利範圍第i 3項之影像顯示裝置,其中, 用以擴散該光之光擴散體,係將金屬氧化物或金屬碳化物 之粒徑被以#等級受到精密控制之磨料,塗層在透過板上 的透過型擴散板。 1 6 ·如申請專利範圍第14項之影像顯示裝置,其中, 用以擴散該光之光擴散體,係將金屬氧化物或金屬碳化物 之粒徑被以//等級受到精密控制之磨料,塗層在透過板上 的透過型擴散板。
Π·如申請專利範圍第15項之影像顯示裝置,其中, 該磨料係碳化矽、氧化鉻、氧化錫、氧化鈦、氧化鎂、氧 化鋁之至少一種,該透過板係聚酯膜。 18·如申請專利範圍第16項之影像顯示裝置,其中, 該磨料係碳化矽、氧化鉻、氧化錫、氧化鈦、氧化鎂、氧 化鋁之至少一種,該透過板係聚酯膜。 19·如申請專利範圍第12項之影像顯示裝置,直中, 該2維型影像形成裝置,具備·· 八
>對應綠⑹、藍⑻、紅⑻色之三片與光線射出方 正父之2維透過型或反射型的液晶顯示元件; 用以照明該液晶顯示元件的照明裝置;以及 將該液晶顯示元件射出之光合成 风馮個影像的影像 成裝置。 2〇·如申請專利範圍第13項之影像顯示裝置 , 構成該第―、第二接目光學系統之透鏡面中的至少:面传 0錐常數K<0的圓錐面’且該接目光學系統具有至少二 65 1250311 片接合透鏡。 . 21:—如申請專利範圍第19項之影像顯示裝置,其中, 構成5亥第一、第二接目光學系統之透鏡面中的至少-面係 圓錐常數K<G的圓錐面,且該接目光學系統具有至少二 片接合透鏡。 22 · 一種模擬裝置,係使时請專利範圍第1項至21 項中任一項之影像顯示裝置,其特徵在於: 八有-e 4和像顯示裝置所顯示之影像,對使用者賦 予曰響以外之感受用刺激、或控制使用者姿勢的感受用驅φ 動部。 23 ·如申請專利範圍第22項之模擬裝置,其中,該 感受用驅動部具有從影像顯示裝置前方進行送風的送風機 …亥送風機構’具有根據以影像顯示裝置之顯示影像所 感受之假想的移動速度來變化送風量的功能。 ,24·如申請專利範圍第23項之模擬裝置,其中,該 达風機構具有控制送風溫度的控制機構。 A 25·如申請專利範圍第23或24項之模擬裝置,其中,· 該送風機構具有控制送風時之香味的控制機構。 ,26 · 一種模擬裝置,係使用申請專利範圍第15項之 影像顯示裝置,其特徵在於: 具有操作機構,其係使用者以手或腳來控制以影像顯 不裝置之顯示影像所感受之假想的移動速度。 ^ 27 ·如申請專利範圍第26項之模擬裝置’其中,誃 操縱機構具有緊急開關。 / 66 1250311 · 一種模擬裝置,係使用申請專利範圍第22項之 影像顯示裝置,其特徵在於: 該感受用驅動部,具有根據以影像顯示裝置之顯示影 像所感文之使用者身體的傾斜,來使支持使用者的部分傾 斜的控制裝置。 29 ·如申請專利範圍第28項之模擬裝置,其中,該 支持使用者的部分,係以站立狀態或步行狀態支持使用 者。 30 ·如申請專利範圍第28項之模擬裝置,其中,該 支持使用者的部分,係以坐姿狀態、&坐下且以腳燈的狀 態支持使用者。 31 ·如申請專利範圍第28項之模擬裝置,其中,該 用者的部分’係以使用者在橫臥狀態下吊起身體: -部分的狀態、或支撐腳部與臀部以外之全身的狀 使用者。 …又W 如申睛專利範圍帛22項之模擬裝置,其中 ;:高晝質影像與電腦形成之影像將其顯示於該影像顯示 二預有,在顯示高畫質影像時’配合該高畫質顯示 之二之順序控制該感受用驅動部,在顯示電腦形# ψ ^ 操作部輸入之輸入資訊,以電月似 I成影像且控制該感受用驅動部的功能。 ^ 選擇I?:申請專利範圍第22 g之模擬裝置,其中,传 、擇向晝質影像與電 係 裝置,該感為 ^ 衫像將其顯不於該影像顯示 …工制部具有:配合該高畫質顯示以預先決 67 1250311 疋之順序控制該感受用驅動部,另 操作部輸入之耠 面’根據使用者以 〇4 貝汛,以電腦形成影像的功能。 ·申請專利範圍第32或33項之模w 、 有用來形成高晝質影偾沾楚 /、之杈擬裝置,其具 形成以電腦形成之、★一 2維影像形成裝置、與用來 將第-2唯与傻〜㈣二2維影像形成裝置,並具有 “像形成^與第^ 2 “彡像形成 像,以光學或電氣方式加以合成的機構。成裝置之衫 35 ·如申請專利範圍帛34項之 有較該第一 2雄旦7 不直具中,具
廣範圍之高書=像形成裝置可顯示之高畫f影像資訊更 1、衫像資訊,並具有根據用來檢測 上該影僮翻;壯- Iπ有戴 _ ”、…、羞置時臉部面向之檢測装置的輸出,將i g 範圍之高書質影傻次 ®將4廣 成裝置的魏 部分形成於該P2維影像形 十一、圖式: 如次頁
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WO2016069398A2 (en) | 2014-10-24 | 2016-05-06 | Emagin Corporation | Microdisplay based immersive headset |
US9851564B2 (en) * | 2015-01-20 | 2017-12-26 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Head-mounted display device with protective visor |
CN113671703A (zh) * | 2015-02-17 | 2021-11-19 | 曼托第一收购有限责任公司 | 透视计算机显示*** |
JP6478271B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2019-03-06 | Kddi株式会社 | 自転車ツーリング疑似体験システム、自転車ツーリング疑似体験システム用のコントローラおよびプログラム |
US10222619B2 (en) * | 2015-07-12 | 2019-03-05 | Steven Sounyoung Yu | Head-worn image display apparatus for stereoscopic microsurgery |
US20170115489A1 (en) * | 2015-10-26 | 2017-04-27 | Xinda Hu | Head mounted display device with multiple segment display and optics |
JP6712423B2 (ja) * | 2016-04-28 | 2020-06-24 | 株式会社バンダイナムコアミューズメント | シミュレーションシステム |
KR102617685B1 (ko) * | 2016-10-12 | 2023-12-27 | 엘지전자 주식회사 | Hmd 디바이스 |
CN110191746A (zh) * | 2016-10-26 | 2019-08-30 | 株式会社哈希洛斯 | Vr娱乐搭乘装置 |
TWI610279B (zh) * | 2016-10-27 | 2018-01-01 | 智眸科技有限公司 | 拉控互動裝置 |
JP6292488B1 (ja) * | 2016-10-31 | 2018-03-14 | 株式会社コナミデジタルエンタテインメント | 筐体、及び表示装置 |
JP6848376B2 (ja) * | 2016-11-15 | 2021-03-24 | 大日本印刷株式会社 | 表示装置 |
TWI587206B (zh) * | 2016-11-24 | 2017-06-11 | 財團法人工業技術研究院 | 互動顯示裝置及系統 |
USD864959S1 (en) | 2017-01-04 | 2019-10-29 | Mentor Acquisition One, Llc | Computer glasses |
JP6660321B2 (ja) * | 2017-02-08 | 2020-03-11 | 株式会社バンダイナムコアミューズメント | シミュレーションシステム及びプログラム |
CN206479722U (zh) * | 2017-02-27 | 2017-09-08 | 北京京东方显示技术有限公司 | 虚拟成像显示装置 |
CN206671689U (zh) * | 2017-04-27 | 2017-11-24 | 北京京东方光电科技有限公司 | 可穿戴设备 |
CN108196365A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-22 | 深圳市虚拟现实科技有限公司 | 校正移动终端位置的方法与装置 |
TWI676161B (zh) * | 2018-05-04 | 2019-11-01 | 智崴資訊科技股份有限公司 | 體感模擬裝置 |
CN110675503B (zh) * | 2019-08-14 | 2022-04-22 | 湖南文理学院 | 一种ar场景设计*** |
KR102313663B1 (ko) * | 2020-12-24 | 2021-10-19 | 안형철 | Vr명상시스템 |
CN112908184A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-04 | 厦门天马微电子有限公司 | 背光模组和显示装置 |
TWI810557B (zh) * | 2021-05-06 | 2023-08-01 | 鋐特科技股份有限公司 | 一種人眼瞳孔延伸裝置 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3751981A (en) * | 1971-11-15 | 1973-08-14 | Celanese Corp | Yarn measuring and yarn feeding therefor |
US3828938A (en) * | 1972-12-20 | 1974-08-13 | I Pakhomov | Luffing crane |
US4030703A (en) * | 1974-11-22 | 1977-06-21 | Bissell Henry M | Simple machine |
DE2915847C2 (de) * | 1978-09-29 | 1986-01-16 | Nitto Electric Industrial Co., Ltd., Ibaraki, Osaka | Elektrooptisch aktivierbare Anzeige |
US4257062A (en) * | 1978-12-29 | 1981-03-17 | Meredith Russell W | Personalized audio-visual system |
DE3712287C1 (de) * | 1987-04-10 | 1988-09-15 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Vorrichtung zur UEbertragung von optischen Informationen |
US5253832A (en) * | 1991-07-26 | 1993-10-19 | Bolas Mark T | Spring counterbalanced boom suspension system |
US5347644A (en) * | 1992-06-11 | 1994-09-13 | Sedlmayr Steven R | Three-dimensional image display device and systems and methods for implementation thereof |
JPH06195440A (ja) * | 1992-12-24 | 1994-07-15 | Olympus Optical Co Ltd | 頭部追従型表示装置 |
JPH07271289A (ja) * | 1994-03-30 | 1995-10-20 | Mazda Motor Corp | シミュレーション装置 |
JPH0886975A (ja) * | 1994-09-20 | 1996-04-02 | Olympus Optical Co Ltd | 頭部装着型映像表示装置 |
US5682172A (en) * | 1994-12-30 | 1997-10-28 | Forte Technologies, Inc. | Headset for presenting video and audio signals to a wearer |
AU686511B2 (en) * | 1995-05-15 | 1998-02-05 | Raytheon Company | Low-cost light-weight head-mounted virtual-image projection display with low moments of inertia and low center of gravity |
JP3497607B2 (ja) * | 1995-05-26 | 2004-02-16 | オリンパス株式会社 | 接眼光学系及びそれを用いた画像表示装置 |
US5855344A (en) * | 1996-06-20 | 1999-01-05 | Immersive Technologies, Inc. | Method and apparatus for counterbalancing |
AU3482897A (en) * | 1996-06-20 | 1998-01-07 | Immersive Technologies, Inc. | Method and apparatus for orientation sensing and directional sound generation |
US6057810A (en) * | 1996-06-20 | 2000-05-02 | Immersive Technologies, Inc. | Method and apparatus for orientation sensing |
JPH10197825A (ja) * | 1997-01-10 | 1998-07-31 | Sharp Corp | 頭部搭載型ディスプレイ |
JPH113437A (ja) * | 1998-04-13 | 1999-01-06 | Namco Ltd | 画像合成装置及び画像合成方法 |
JPH11331730A (ja) * | 1998-05-19 | 1999-11-30 | Sony Corp | 頭部装着型画像表示装置及び固定型画像表示装置 |
JP2000073222A (ja) * | 1998-08-26 | 2000-03-07 | Suzuki Motor Corp | ディスプレイ搭載ヘルメット |
US6424322B1 (en) * | 1998-10-05 | 2002-07-23 | Jesse D. Northcutt | Multi-module stereoscopic 3D video viewing/listening station |
JP3190026B1 (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-16 | 川崎重工業株式会社 | 人間型ロボット体感提示装置およびマスタスレーブ制御装置 |
KR100402933B1 (ko) * | 2001-03-22 | 2003-10-22 | 이성태 | 고공강하 모의 훈련장치 및 그를 이용한 고공강하 훈련방법 |
US6879443B2 (en) * | 2003-04-25 | 2005-04-12 | The Microoptical Corporation | Binocular viewing system |
JP4298455B2 (ja) * | 2003-09-30 | 2009-07-22 | キヤノン株式会社 | 走査型画像表示装置 |
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2004
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