发明名称 影像显示装置及模拟装置
摘要 本发明提供一种即使重量大亦能无阻力感的追随人头部动作的影像显示装置。其系将影像显示装置15之重心位置GRA设在人站立状态时眼球9之后方、且低于眼球9。此时,若设头的旋动轴为彼此正交之X轴、Y轴、Z轴的话,该等之交点即为头的旋动中心CNT。头的旋动中心CNT,系为在眼球9后方且低于眼球9。据此,GRA与CNT接近,即使进行以CNT为中心之旋动运动,惯性力矩以外的惯性力亦小。
申请公布号 TWI250311 申请公布日期 2006.03.01
申请号 TW093135609 申请日期 2004.11.19
申请人 西健尔 发明人 西健尔
分类号 G02B27/02;G09F9/00 主分类号 G02B27/02
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种影像显示装置,系以使用者以外的部分加以 支持并接触使用者脸部,且能依使用者脸部动作进 行移动,其特征在于: 该影像显示装置之重心,在安装于该使用者时,系 在眼球后之后头部侧、且低于眼球之颈侧。 2.如申请专利范围第1项之影像显示装置,其中,该 影像显示装置之重心,系与使用该影像显示装置之 人颈部之假想的平均3轴之旋动中心大致一致。 3.一种影像显示装置,系以使用者以外的部分加以 支持成能在空间中进行3维移动、且支持成能进行 3维旋动,并接触使用者脸部,且能依使用者脸部动 作进行移及旋转,其特征在于: 该影像显示装置具有复数个旋动轴,该旋动轴分别 通过该影像显示装置之重心附近。 4.如申请专利范围第1项之影像显示装置,该影像显 示装置,系以使用者以外的部分加以支持成能在空 间中进行3维移动、且支持成能进行3维旋动,并接 触使用者脸部,且能依使用者脸部动作进行移动及 旋转,其特征在于: 该影像显示装置之旋动轴,分别通过该影像显示装 置之重心附近。 5.如申请专利范围第2项之影像显示装置,该影像显 示装置,系以使用者以外的部分加以支持成能在空 间中进行3维移动、且支持成能进行3维旋动,并接 触使用者脸部,且能依使用者脸部动作进行移动及 旋转,其特征在于: 该影像显示装置之旋动轴,分别通过该影像显示装 置之重心附近。 6.如申请专利范围第3项之影像显示装置,其中,于 该旋动轴分别设有旋动量测量感测器,并具有根据 该旋动量测量感测器之输出、来决定该影像显示 装置之输出影像的运算装置。 7.如申请专利范围第4项之影像显示装置,其中,于 该旋动轴分别设有旋动量测量感测器,并具有根据 该旋动量测量感测器之输出、来决定该影像显示 装置之输出影像的运算装置。 8.如申请专利范围第5项之影像显示装置,其中,于 该旋动轴分别设有旋动量测量感测器,并具有根据 该旋动量测量感测器之输出、来决定该影像显示 装置之输出影像的运算装置。 9.如申请专利范围第1至8项中任一项之影像显示装 置,其中,该影像显示装置系以平衡配重与带状软 性材料连结,该带状软性材料,系透过设在2维方向 驱动机构(能在被支持于地面之水平平面上移动) 之滑轮来悬垂该影像显示装置与平衡配重,据以支 持该影像显示装置。 10.如申请专利范围第1至8项中任一项之影像显示 装置,其中,该影像显示装置系透过兼作为耳机之 左右脸侧面的挟持机构来接触使用者脸部,藉由该 挟持机构来大致固定脸部与影像显示装置之位置 关系。 11.如申请专利范围第9项之影像显示装置,其中,该 影像显示装置系透过兼作为耳机之左右脸侧面的 挟持机构来接触使用者脸部,藉由该挟持机构来大 致固定脸部与影像显示装置之位置关系。 12.如申请专利范围第1至8项中任一项之影像显示 装置,其具有将2维型影像形成装置射出之光线,透 过中继光学系统、以对左右两眼之视野角22.5以 上之广域像投影并成像在眼球内网膜上的功能。 13.如申请专利范围第1至8项中任一项之影像显示 装置,其具有: 2维型影像形成装置; 第一(右眼用)及第二(左眼用)光扩散体; 第一(右眼用)及第二(左眼用)中继光学系统,系用 以将该2维型影像形成装置射出之光线,分别中继 至第一(右眼用)及第二(左眼用)光扩散体;以及 第一(右眼用)及第二(左眼用)接目光学系统,系用 以将该第一及第二光扩散体之透过像,分别投影并 成像于右眼及左眼眼球内之网膜上。 14.如申请专利范围第13项之影像显示装置,其具有 调整机构,以将该第一、第二接目光学系统之光学 中心、及透过光扩散体之第一透过像及第二透过 像之间隔,调整为与使用者之眼宽相等。 15.如申请专利范围第13项之影像显示装置,其中,用 以扩散该光之光扩散体,系将金属氧化物或金属碳 化物之粒径被以等级受到精密控制之磨料,涂层 在透过板上的透过型扩散板。 16.如申请专利范围第14项之影像显示装置,其中,用 以扩散该光之光扩散体,系将金属氧化物或金属碳 化物之粒径被以等级受到精密控制之磨料,涂层 在透过板上的透过型扩散板。 17.如申请专利范围第15项之影像显示装置,其中,该 磨料系碳化矽、氧化铬、氧化锡、氧化钛、氧化 镁、氧化铝之至少一种,该透过板系聚酯膜。 18.如申请专利范围第16项之影像显示装置,其中,该 磨料系碳化矽、氧化铬、氧化锡、氧化钛、氧化 镁、氧化铝之至少一种,该透过板系聚酯膜。 19.如申请专利范围第12项之影像显示装置,其中,该 2维型影像形成装置,具备: 对应绿(G)、蓝(B)、红(R)色之三片与光线射出方向 正交之2维透过型或反射型的液晶显示元件; 用以照明该液晶显示元件的照明装置;以及 将该液晶显示元件射出之光合成为一个影像的影 像合成装置。 20.如申请专利范围第13项之影像显示装置,其中,构 成该第一、第二接目光学系统之透镜面中的至少 一面系圆锥常数K<0的圆锥面,且该接目光学系统具 有至少二片接合透镜。 21.如申请专利范围第19项之影像显示装置,其中,构 成该第一、第二接目光学系统之透镜面中的至少 一面系圆锥常数K<0的圆锥面,且该接目光学系统具 有至少二片接合透镜。 22.一种模拟装置,系使用申请专利范围第1项至21项 中任一项之影像显示装置,其特征在于: 具有配合该影像显示装置所显示之影像,对使用者 赋予音响以外之感受用刺激、或控制使用者姿势 的感受用驱动部。 23.如申请专利范围第22项之模拟装置,其中,该感受 用驱动部具有从影像显示装置前方进行送风的送 风机构;该送风机构,具有根据以影像显示装置之 显示影像所感受之假想的移动速度来变化送风量 的功能。 24.如申请专利范围第23项之模拟装置,其中,该送风 机构具有控制送风温度的控制机构。 25.如申请专利范围第23或24项之模拟装置,其中,该 送风机构具有控制送风时之香味的控制机构。 26.一种模拟装置,系使用申请专利范围第15项之影 像显示装置,其特征在于: 具有操作机构,其系使用者以手或脚来控制以影像 显示装置之显示影像所感受之假想的移动速度。 27.如申请专利范围第26项之模拟装置,其中,该操纵 机构具有紧急开关。 28.一种模拟装置,系使用申请专利范围第22项之影 像显示装置,其特征在于: 该感受用驱动部,具有根据以影像显示装置之显示 影像所感受之使用者身体的倾斜,来使支持使用者 的部分倾斜的控制装置。 29.如申请专利范围第28项之模拟装置,其中,该支持 使用者的部分,系以站立状态或步行状态支持使用 者。 30.如申请专利范围第28项之模拟装置,其中,该支持 使用者的部分,系以坐姿状态、或坐下且以脚蹬的 状态支持使用者。 31.如申请专利范围第28项之模拟装置,其中,该支持 使用者的部分,系以使用者在横卧状态下吊起身体 之一部分的状态、或支撑脚部与臀部以外之全身 的状态支持使用者。 32.如申请专利范围第22项之模拟装置,其中,系选择 高画质影像与电脑形成之影像将其显示于该影像 显示装置,并具有:在显示高画质影像时,配合该高 画质显示以预先决定之顺序控制该感受用驱动部, 在显示电脑形成之影像时,根据使用者以操作部输 入之输入资讯,以电脑形成影像且控制该感受用驱 动部的功能。 33.如申请专利范围第22项之模拟装置,其中,系选择 高画质影像与电脑形成之影像将其显示于该影像 显示装置,该感受用控制部具有:配合该高画质显 示以预先决定之顺序控制该感受用驱动部,另一方 面,根据使用者以操作部输入之输入资讯,以电脑 形成影像的功能。 34.如申请专利范围第32或33项之模拟装置,其具有 用来形成高画质影像的第一2维影像形成装置、与 用来形成以电脑形成之影像的第二2维影像形成装 置,并具有将第一2维影像形成装置与第二2维影像 形成装置之影像,以光学或电气方式加以合成的机 构。 35.如申请专利范围第34项之模拟装置,其中,具有较 该第一2维影像形成装置可显示之高画质影像资讯 更广范围之高画质影像资讯,并具有根据用来检测 使用者戴上该影像显示装置时脸部面向之检测装 置的输出,将该广范围之高画质影像资讯的一部分 形成于该第一2维影像形成装置的功能。 图式简单说明: 第1(a)、1(b)图,系显示本发明实施形态之影像显示 装置中光学系统之概略的图。 第2图,系详细显示第1图所示接目光学系统的图。 第3A图,系显示第2图所示之接目光学系统中、视野 中心为0时之色像差的瞳线斑图。 第3B图,系显示第2图所示之接目光学系统中、视野 中心移动至5时之色像差的瞳线斑图。 第3C图,系显示第2图所示之接目光学系统中、视野 中心移动至10时之色像差的瞳线斑图。 第3D图,系显示第2图所示之接目光学系统中、视野 中心移动至15时之色像差的瞳线斑图。 第4图,系详细显示第1图所示之中继放大光学系统 的图。 第5A图,系显示在第4图所示之中继放大光学系统中 ,将焦点设为最佳値之-3.0mm时各像高之MTF的图。 第5B(a)~5B(e)图,系显示第4图所示之中继放大光学系 统的横像差描迹输出图。 第5C图,系显示第4图所示之中继放大光学系统的瞳 线斑图。 第6图,系显示本发明实施形态之影像显示装置之 构成、与头和颈部之位置关系的俯视概念图。 第7A(a)、7A(b)图,系显示脸部方向与影像显示装置 之关系的图。 第7B图,系显示卧姿状态下脸部方向与影像显示装 置之关系的图。 第7C图,系显示在卧姿状态下抬起头部时、脸部方 向与影像显示装置之关系的图。 第7D图,系显示在站立状态下仰视时、脸部方向与 影像显示装置之关系的图。 第8(a)~8(c)图,系显示影像显示装置之支持机构的概 要图。 第9(a)、9(b)图,系显示脸部朝向下方时、支持机构 之动作与影像资讯之关系的图。 第10(a)、10(b)图,系显示左右移动脸部时、支持机 构之动作与影像资讯之关系的图。 第11(a)、11(b)图,系显示脸部倾斜时、支持机构之 动作与影像资讯之关系的图。 第12图,系显示本发明之实施形态中,支撑可动显示 机构之机构的概要图。 第13图,系机械手机构的俯视图。 第14图,系本发明之模拟装置之一实施形态例,显示 以坐姿状态进行游戏的显示器显示型装置的概要 图。 第15图,系显示使用第14图所示之显示器显示型装 置,将行走中动作显示于画面之状态的图。 第16图,系显示使用第14图所示之显示器显示型装 置,将从悬崖下降中状态显示于画面之状态的图。 第17图,系本发明之模拟装置之一实施形态例,显示 以站立状态进行游戏的显示器显示型装置的概要 图。 第18图,系显示将高画质影像与电脑形成之影像以 光学方式加以合成之光学系统之概要的图。 第19(a)、19(b)图,系显示合成影像例的图。 第20(a)、20(b)图,系显示合成影像之显示方法例的 图。 第21(a)、21(b)图,系显示合成影像之显示方法例的 图。 第22(a)、22(b)图,系显示合成影像之显示方法例的 图。 第23图,系显示将高画质影像作成一分钟左右的短 片,令游戏中获得高得点者选择下一关(Stage)的图 。 第24图,系显示用以实施第23图所示方法之控制电 路的图。 第25图,系本发明之模拟装置之一实施形态例,显示 以卧姿状态进行游戏的显示器显示型装置的概要 图。 第26A图,系显示先前技术之显示器显示型游戏装置 例的图。 第26B图,系显示使用先前技术之头戴式显示器之显 示器显示型游戏装置例的图。 第26C图,系显示先前技术之大画面显示型游戏装置 例(I-MAX)的图。 第26D图,系显示先前技术之箱型多方向显示器模拟 装置的图。 第27A图,系显示使用先前技术进行第一光学设计时 的目镜机构光路图。 第27B图,系显示第27A图之光学系统之场像差输出图 。 第27C(a)~27C(c)图,系显示第27A图之光学系统之15的 横像差描绘输出图。 第27D(a)~27D(e)图,系显示第27A图之光学系统之30的 横像差描绘输出图。 第28A图,系显示使用先前技术进行第二光学设计时 的目镜机构光路图。 第28B图,系显示第28A图之光学系统之场像差输出图 。 第28C(a)~28C(c)图,系显示第28A图之光学系统之15的 横像差描绘输出图。
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