日立、明るい環境でも視認性の高いヘッドマウント用光学エンジンを開発

（株）日立製作所は、強い外光下においても高い視認性を実現するという小型ヘッドマウントディスプレイ向けの光学エンジンを開発した。今後、さまざまなユーザーと実証実験を行い、製品化に向けたヘッドマウントディスプレイの技術開発を行うとしている。

主に産業用機器での用途を想定。保守点検などの屋外作業での活用を考えた場合には、長時間連続使用が可能なことや強い外光下でも視認が可能な明るさを実現する必要があるが、これまでは、光学エンジン内にある光源のLEDから発した赤・青・緑の光を拡散板で拡散させ、混ぜ合わせることで、画面の色合いや明るさを均一にしていた。この方法では、目以外の方向にも光が逃げてしまうため、画面が暗くなるという課題があった。

これに対し同社では、LEDが発した光を閉じ込めながら混ぜ合わせることで、視認性の高い光学エンジン技術を開発。これにより、従来の拡散板を使用した技術に対して、約8倍の光利用効率となる輝度8,000cd/m2を低消費電力で実現し、外光下でも高い視認性を可能にした。この光学エンジンを搭載したヘッドマウントディスプレイを使用することで、屋外でも視覚的に作業内容を伝え、作業の効率化と確実性の向上を両立することなどが可能になるとしている。

同技術では、光の通り道となる導光路自体をトンネル形状にすることで、全反射による光の閉じ込めを行うとともに、多数の粒子状のレンズを入れ、光を屈折・拡散させて混ぜ合わせた。これにより、光の損失を抑えつつ、色合いや明るさを均一にすることが可能になる。

そして導光路から出射した光を平行なビーム状にする、特殊な形状をした非球面型の専用レンズを開発。これによって光の損失を抑えることで、より多くの光を目に届けられるようにし、画面を明るくした。

今後は、本技術による光学エンジンを搭載したヘッドマウントディスプレイの開発を行っている日立エルジーデータストレージと協力し、ユーザーと実証実験を重ね、製品化に向けた技術開発を行っていく。なお、本技術を用いたヘッドマウントディスプレイを10月30日から開催するHitachi Innovation Forum 2014 TOKYOにて展示する予定。