特開 2024-118063 電子ゴーグル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024118063

(43)【公開日】2024-08-30

(54)【発明の名称】電子ゴーグル

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/70 20140101AFI20240823BHJP

   B23K 26/00 20140101ALI20240823BHJP

   A61F 9/02 20060101ALI20240823BHJP

   B23K 9/32 20060101ALN20240823BHJP

【ＦＩ】

B23K26/70

B23K26/00 P

A61F9/02 374

A61F9/02 350

B23K9/32 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024241

(22)【出願日】2023-02-20

(71)【出願人】

【識別番号】523060390

【氏名又は名称】芝原工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002457

【氏名又は名称】弁理士法人広和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】芝原 利幸

(72)【発明者】

【氏名】近藤 祐紀

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 和男

(72)【発明者】

【氏名】楠本 利行

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168BA00

4E168CA06

4E168CB22

4E168CB23

4E168DA02

4E168DA24

4E168DA28

4E168KA16

(57)【要約】

【課題】 溶接時の強い発光から目を保護すると共に、溶接の作業性を向上することが可能な電子ゴーグルを提供する。
【解決手段】 電子ゴーグル１０は、作業者の顔面に取り付けられる筐体１１と、筐体１１に取り付けられたカメラユニット１３と、カメラユニット１３に入射される光を制限するフィルタユニット１７，１８と、カメラユニット１３で撮影した画像を表示する表示ユニット１９と、を備えている。表示ユニット１９は、作業者が表示ユニット１９を目視可能となった状態で、カメラユニット１３と互いに重なり合って筐体１１に取り付けられている。フィルタユニット１７，１８は、溶接中のプラズマ発光、溶接加工点の輻射光、溶接加工を行うレーザー光Ｌの反射光と散乱光を減衰させる減衰フィルタ１７Ａ，１８Ａと、ガイド光Ｇが透過可能なバンドパスフィルタ１７Ｂ，１８Ｂと、を備えている。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガイド光によって指示した溶接位置に溶接用のレーザー光を照射するレーザー溶接に使用され、レーザー溶接による溶接部位を可視化する電子ゴーグルであって、
作業者の顔面に取り付けられる筐体と、前記筐体に取り付けられたカメラユニットと、前記カメラユニットに入射される光を制限するフィルタユニットと、前記カメラユニットで撮影した画像を表示する表示ユニットと、を備え、
前記表示ユニットは、前記作業者が前記表示ユニットを目視可能となった状態で、前記カメラユニットと互いに重なり合って前記筐体に取り付けられており、
前記フィルタユニットは、溶接中のプラズマ発光、溶接加工点の輻射光、溶接加工を行うレーザー光の反射光と散乱光を減衰させる減衰フィルタと、
前記ガイド光が透過可能なバンドパスフィルタと、を備えたことを特徴とする電子ゴーグル。

【請求項2】

前記減衰フィルタは、
溶接中のプラズマ発光を減衰させる第１減衰フィルタと、
溶接加工点の輻射光を減衰させる第２減衰フィルタと、
溶接加工を行うレーザー光の反射光と散乱光を減衰させる第３減衰フィルタと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子ゴーグル。

【請求項3】

前記カメラユニットは、前記作業者の左眼用の画像を撮影する左側撮像素子と、前記作業者の右眼用の画像を撮影する右側撮像素子と、を備え、
前記表示ユニットは、前記左側撮像素子が撮影した左眼用の画像を表示する左表示部と、前記右側撮像素子が撮影した右眼用の画像を表示する右表示部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電子ゴーグル。

【請求項4】

前記カメラユニットおよび前記表示ユニットは、画像処理装置に接続されており、
前記画像処理装置は、前記カメラユニットで撮影した画像の信号を、前記表示ユニットに出力することを特徴とする請求項１に記載の電子ゴーグル。

【請求項5】

前記画像処理装置は、前記表示ユニットとは別個の表示装置に接続されており、前記カメラユニットで撮影した画像の信号を、前記表示装置に出力することを特徴とする請求項４に記載の電子ゴーグル。

【請求項6】

前記表示装置は、タッチパネルによって構成され、
前記画像処理装置は、前記カメラユニットで撮影した画像に前記タッチパネルに入力された情報を加えた信号を、前記表示ユニットに出力することを特徴とする請求項５に記載の電子ゴーグル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、溶接部位を可視化する電子ゴーグルに関する。

【背景技術】

【0002】

例えばアーク溶接、レーザー溶接等のような溶接では、高温になった溶接部が強く発光する。一方、高品質の溶接のためには、加工点を凝視しつつ、溶接を行う必要がある。さらには、発光点の光を遮光（減光）しつつ、加工部位を可視化したいという要求もある。一般的な遮光具（フェイスシールド）では、強い発光から目を保護し、減光された光を見ることで、加工部を観察する。これに対し、加工状態をカメラで撮影し、ディスプレイに表示する電子ゴーグルが知られている（特許文献１，２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１－３１３８５０号公報

【特許文献2】特開２０２０－１８９３３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、電子ゴーグルを用いた場合、極めて激しい発光では、眩し過ぎて加工点を観察することが困難になる。即ち、一般的なカメラで画像を取得する場合は、溶接による発光の光強度がカメラのダイナミックレンジを超えてしまい、白飛びが生じてしまう。これに対し、特許文献２に開示されたシステムでは、高輝度の発光が近接する溶接加工点を可視化するために、高いダイナミックレンジを有するカメラを採用している。しかしながら、このような高性能のカメラは高価になる傾向があり、電子ゴーグルの製造コストが上昇するという問題がある。

【0005】

また、レーザー溶接では、溶接位置を指示するガイド光を用いることが一般的であり、加工作業時にガイド光のスポットを可視化する必要がある。これに対し、溶接時の白飛びを防止するために、カメラに入射する光の減衰量を大きくすると、ガイド光が十分に目視することができなくなる。このため、溶接の開始前に、電子ゴーグルを一旦外して溶接位置を確認する必要があり、溶接の作業性が低下するという問題もある。

【0006】

本発明の目的は、溶接時の強い発光から目を保護すると共に、溶接の作業性を向上することが可能な電子ゴーグルを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、ガイド光によって指示した溶接位置に溶接用のレーザー光を照射するレーザー溶接に使用され、レーザー溶接による溶接部位を可視化する電子ゴーグルであって、作業者の顔面に取り付けられる筐体と、前記筐体に取り付けられたカメラユニットと、前記カメラユニットに入射される光を制限するフィルタユニットと、前記カメラユニットで撮影した画像を表示する表示ユニットと、を備え、前記表示ユニットは、前記作業者が前記表示ユニットを目視可能となった状態で、前記カメラユニットと互いに重なり合って前記筐体に取り付けられており、前記フィルタユニットは、溶接中のプラズマ発光、溶接加工点の輻射光、溶接加工を行うレーザー光の反射光と散乱光を減衰させる減衰フィルタと、前記ガイド光が透過可能なバンドパスフィルタと、を備えたことを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、溶接時の強い発光から目を保護すると共に、溶接の作業性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態による電子ゴーグルを作業者が装着してレーザー溶接を行う状態を示す説明図である。

【図2】第１の実施形態による電子ゴーグルを作業者が装着した状態を示す正面図である。

【図3】図２中の電子ゴーグルを示す斜視図である。

【図4】図２中の電子ゴーグルの内部構成を模式的に示す平面図である。

【図5】第１の実施形態による電子ゴーグルと画像処理装置とを示す説明図である。

【図6】電子ゴーグルへの入射光、フィルタユニットの透過率、フィルタユニットの透過光と光の波長との関係を示す特性線図である。

【図7】第２の実施形態による電子ゴーグル、ＶＲゴーグルと画像処理装置とを示す説明図である。

【図8】第３の実施形態による電子ゴーグル、モニタ装置、３Ｄ眼鏡と画像処理装置とを示す説明図である。

【図9】第４の実施形態による電子ゴーグル、携帯端末と画像処理装置とを示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態による電子ゴーグルを添付図面に従って詳細に説明する。

【0011】

図１ないし図６は、第１の実施形態を示している。図１に示すように、レーザー溶接を行うハンドトーチ型レーザー溶接機は、レーザー光を出力する溶接ヘッド１（レーザー加工ヘッド）を備えている。溶接ヘッド１は、作業者が手で把持する取手を備えた本体部２と、レーザー光Ｌを出力する出力部３とを備えている。出力部３は、高出力のレーザー光Ｌを出力するのに加え、溶接位置を指示するためのガイド光Ｇを出力する。レーザー光Ｌは、ガイド光Ｇのスポット位置に照射される。このため、作業者は、ガイド光Ｇのスポットを目視することによって、レーザー溶接によって母材Ｍが接合される箇所を確認することができる。このとき、レーザー光Ｌは、例えば波長が９７０～１１００ｎｍ程度の赤外線（赤外光）となっている。ガイド光Ｇは、可視光線であり、例えば赤色光となっている。

【0012】

電子ゴーグル１０は、ガイド光Ｇによって指示した溶接位置に溶接用のレーザー光Ｌを照射するレーザー溶接に使用される。電子ゴーグル１０は、レーザー溶接による溶接部位を可視化する。図２ないし図５に示すように、電子ゴーグル１０は、筐体１１、カメラユニット１３、フィルタユニット１７，１８、表示ユニット１９を備えている。また、カメラユニット１３および表示ユニット１９は、画像処理装置２０に接続されている（図２、図５参照）。

【0013】

筐体１１は、例えば四角形の箱形状に形成されており、作業者の両目を覆う（図１、図２参照）。図３および図４に示すように、筐体１１は、作業者の視線の先に配置され、カメラユニット１３および表示ユニット１９が取り付けられる固定部１１Ａと、固定部１１Ａの周囲を取り囲んで作業者の顔面に向けて延びる枠体部１１Ｂとを備えている。枠体部１１Ｂの左右方向の両端部と上端部には、帯状部材としてバンド１２が取り付けられている。バンド１２は、筐体１１を作業者の眼前に固定するために、作業者の頭部後方および頭部上方に巻き付けられる。これにより、バンド１２は、作業者の顔面に筐体１１が装着された状態が保持されるように、筐体１１を支持する。

【0014】

なお、筐体１１は、作業者の両目部分だけを覆う箱形状のものに限らない。例えば、筐体１１は、作業者の顔面全体を覆うマスク形状のものでもよく、作業者の頭部を全体的または部分的に覆うヘルメット形状のものでもよい。

【0015】

カメラユニット１３は、筐体１１に取り付けられている。図４および図５に示すように、カメラユニット１３は、作業者の左眼用と右眼用の２つのカメラモジュール１４，１５を備えている。カメラモジュール１４，１５は、基板１６に取り付けられている。

【0016】

左眼用のカメラモジュール１４は、撮像素子１４Ａ、レンズ１４Ｂを備えている。撮像素子１４Ａは、例えばＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤ等である。レンズ１４Ｂは、撮像素子１４Ａの入力側（前面側）に配置されている。撮像素子１４Ａには、レンズ１４Ｂで集光された光が入射される。レンズ１４Ｂは、溶接部位を拡大して撮影可能とするためにズーム式の光学系を構成することが望ましい。撮像素子１４Ａは、図示しない画像信号プロセッサ（ＩＳＰ）に接続されている。画像信号プロセッサは、画像データを電気信号に変換して出力する。

【0017】

右眼用のカメラモジュール１５は、左眼用のカメラモジュール１４とほぼ同様に構成されている。このため、カメラモジュール１５は、撮像素子１５Ａ、レンズ１５Ｂを備えている。撮像素子１５Ａは、撮像素子１４Ａと同様に構成されている。レンズ１５Ｂは、撮像素子１５Ａと同様に構成されている。撮像素子１５Ａも、撮像素子１４Ａと同様に、画像信号プロセッサ（図示せず）に接続されている。

【0018】

カメラモジュール１４は、作業者の左眼と対応した位置に配置されている。カメラモジュール１４は、作業者の左眼用の画像が入力される。従って、撮像素子１４Ａは、左側撮像素子を構成し、作業者の左眼用の画像を撮影する。

【0019】

カメラモジュール１５は、作業者の右眼と対応した位置に配置されている。カメラモジュール１５は、作業者の右眼用の画像が入力される。従って、撮像素子１５Ａは、右側撮像素子を構成し、作業者の右眼用の画像を撮影する。

【0020】

フィルタユニット１７，１８は、カメラユニット１３に入射される光を制限する。フィルタユニット１７は、カメラモジュール１４の入力側（前面側）に取り付けられている。フィルタユニット１８は、カメラモジュール１５の入力側（前面側）に取り付けられている。

【0021】

図４に示すように、フィルタユニット１７は、溶接中のプラズマ発光、溶接加工点の輻射光、溶接加工を行うレーザー光Ｌの反射光と散乱光を減衰させる減衰フィルタ１７Ａと、ガイド光Ｇが透過可能なバンドパスフィルタ１７Ｂと、とを備えている。減衰フィルタ１７Ａとバンドパスフィルタ１７Ｂは、互いに重なり合って配置されている。これに加え、フィルタユニット１７は、カメラモジュール１４（撮像素子１４Ａ）に入射される全体の光量を減衰させるＮＤフィルタ（Neutral Density Filter）１７Ｃを備えている。ＮＤフィルタ１７Ｃは、全帯域の光量を調整する。ＮＤフィルタ１７Ｃは、減衰フィルタ１７Ａ、バンドパスフィルタ１７Ｂと重なり合って配置されている。これにより、フィルタユニット１７は、図６に示す透過率の波長分布となった特性を有している。カメラモジュール１４には、減衰フィルタ１７Ａ、バンドパスフィルタ１７ＢおよびＮＤフィルタ１７Ｃを通過した光が入射される。

【0022】

ここで、ガイド光Ｇは、例えば６００ｎｍ帯（より具体的には、６３０ｎｍ～６５０ｎｍ）の赤色光である。ガイド光Ｇは、半導体レーザーで実現することが多い。このため、ガイド光Ｇには、赤色付近の波長の光がよく使用される。これに限らず、将来的に緑色や青色のレーザーが安価になり、用途に合致すれば、それらの波長の光もガイド光に適用される可能性がある。バンドパスフィルタ１７Ｂの通過帯域は、ガイド光Ｇの波長を考慮して設定されている。バンドパスフィルタ１７Ｂは、ガイド光Ｇの帯域の光を通過させ、他の帯域の光を減衰させる。

【0023】

減衰フィルタ１７Ａは、溶接中のプラズマ発光を減衰させる第１減衰フィルタ１７Ａ1と、溶接加工点の輻射光を減衰させる第２減衰フィルタ１７Ａ2と、溶接加工を行うレーザー光Ｌの反射光と散乱光を減衰させる第３減衰フィルタ１７Ａ3と、を備えている。第１減衰フィルタ１７Ａ1、第２減衰フィルタ１７Ａ2、第３減衰フィルタ１７Ａ3およびＮＤフィルタ１７Ｃによる光の減衰量は、撮像素子１４Ａに入射される光の強度が撮像素子１４Ａのダイナミックレンジの範囲内となるように設定されている。フィルタユニット１７は、第１減衰フィルタ１７Ａ1、第２減衰フィルタ１７Ａ2、第３減衰フィルタ１７Ａ3、バンドパスフィルタ１７ＢおよびＮＤフィルタ１７Ｃが重なり合うことによって構成されている。なお、第１減衰フィルタ１７Ａ1、第２減衰フィルタ１７Ａ2、第３減衰フィルタ１７Ａ3、バンドパスフィルタ１７ＢおよびＮＤフィルタ１７Ｃの順序は、図４に示したものに限らず、任意の順序で配置してよい。また、第１減衰フィルタ１７Ａ1、第２減衰フィルタ１７Ａ2、第３減衰フィルタ１７Ａ3等によって十分な減衰量が得られる場合には、ＮＤフィルタ１７Ｃは省いてもよい。

【0024】

ここで、プラズマ発光の波長は、例えば３００ｎｍ～６８０ｎｍの広い可視光範囲が想定される。この中で、プラズマ発光の主たるものとしては、３００ｎｍ～４５０ｎｍの光が想定される。第１減衰フィルタ１７Ａ1が減衰させる光の帯域は、プラズマ発光の波長を考慮して設定されている。第１減衰フィルタ１７Ａ1は、プラズマ発光の帯域の光を減衰させ、他の帯域の光を通過させる。

【0025】

輻射光の波長は、５００ｎｍ～１００００ｎｍが想定される。この中で、輻射光の主たるものとしては、６００ｎｍ～２０００ｎｍの光が想定される。第２減衰フィルタ１７Ａ2が減衰させる光の帯域は、輻射光の波長を考慮して設定されている。第２減衰フィルタ１７Ａ2は、輻射光の帯域の光を減衰させ、他の帯域の光を通過させる。

【0026】

加工用のレーザー光Ｌは、例えば１０００ｎｍ帯の赤外光である。具体的な一例として、光源にＮｄＹＡＧレーザーを用いた場合には、レーザー光Ｌの波長は、１０６４ｎｍである。光源にＹｂファイバレーザーを用いた場合には、レーザー光Ｌの波長は、１０３０ｎｍ～１０４０ｎｍや１０７０ｎｍ～１０８０ｎｍである。第３減衰フィルタ１７Ａ3が減衰させる光の帯域は、レーザー光Ｌの波長を考慮して設定されている。第３減衰フィルタ１７Ａ3は、レーザー光Ｌの帯域の光を減衰させ、他の帯域の光を通過させる。

【0027】

フィルタユニット１８は、フィルタユニット１７と同様に構成されている。このため、フィルタユニット１８は、減衰フィルタ１７Ａ、バンドパスフィルタ１７Ｂと同様の減衰フィルタ１８Ａ、バンドパスフィルタ１８Ｂを備えている。減衰フィルタ１８Ａ、バンドパスフィルタ１８Ｂは、重なり合って配置されている。これに加え、フィルタユニット１８は、ＮＤフィルタ１７Ｃと同様のＮＤフィルタ１８Ｃを備えている。ＮＤフィルタ１８Ｃは、減衰フィルタ１８Ａ、バンドパスフィルタ１８Ｂと重なり合って配置されている。これにより、フィルタユニット１８は、図６に示す透過率の波長分布となった特性を有している。カメラモジュール１５には、減衰フィルタ１８Ａ、バンドパスフィルタ１８ＢおよびＮＤフィルタ１８Ｃを通過した光が入射される。

【0028】

減衰フィルタ１８Ａは、溶接中のプラズマ発光を減衰させる第１減衰フィルタ１８Ａ1と、溶接加工点の輻射光を減衰させる第２減衰フィルタ１８Ａ2と、溶接加工を行うレーザー光Ｌの反射光と散乱光を減衰させる第３減衰フィルタ１８Ａ3と、を備えている。第１減衰フィルタ１８Ａ1、第２減衰フィルタ１８Ａ2、第３減衰フィルタ１８Ａ3およびＮＤフィルタ１８Ｃによる光の減衰量は、撮像素子１５Ａに入射される光の強度が撮像素子１５Ａのダイナミックレンジの範囲内となるように設定されている。即ち、第１減衰フィルタ１８Ａ1、第２減衰フィルタ１８Ａ2、第３減衰フィルタ１８Ａ3の帯域や光の減衰量は、第１減衰フィルタ１７Ａ1、第２減衰フィルタ１７Ａ2、第３減衰フィルタ１７Ａ3と同様に設定されている。フィルタユニット１８は、第１減衰フィルタ１８Ａ1、第２減衰フィルタ１８Ａ2、第３減衰フィルタ１８Ａ3、バンドパスフィルタ１８ＢおよびＮＤフィルタ１８Ｃが重なり合うことによって構成されている。なお、第１減衰フィルタ１８Ａ1、第２減衰フィルタ１８Ａ2、第３減衰フィルタ１８Ａ3等によって十分な減衰量が得られる場合には、ＮＤフィルタ１８Ｃは省いてもよい。例えば撮像素子１４Ａ，１５Ａのダイナミックレンジが互いに異なる場合には、フィルタユニット１７，１８の減衰量は、撮像素子１４Ａ，１５Ａのダイナミックレンジに応じて互いに異なる値に設定してもよい。

【0029】

表示ユニット１９は、カメラユニット１３で撮影した画像を表示する。表示ユニット１９は、例えば液晶パネル、有機ＥＬパネル等によって形成されている。表示ユニット１９は、作業者が表示ユニット１９を目視可能となった状態で、カメラユニット１３と互いに重なり合って筐体１１に取り付けられている。

【0030】

表示ユニット１９は、撮像素子１４Ａが撮影した左眼用の画像を表示する左表示部１９Ａと、撮像素子１５Ａが撮影した右眼用の画像を表示する右表示部１９Ｂと、を備えている。左表示部１９Ａと左眼との間には、左表示部１９Ａに表示される画像を拡大する接眼レンズ１９Ｃが配置されている。同様に、右表示部１９Ｂと右眼との間には、右表示部１９Ｂに表示される画像を拡大する接眼レンズ１９Ｄが配置されている。左表示部１９Ａおよび右表示部１９Ｂは、カラー画像が表示可能となっている。なお、左表示部１９Ａおよび右表示部１９Ｂは、カラー画像に限らず、モノクロ画像を表示するものでもよい。作業者は、左表示部１９Ａの表示画像を左眼で目視し、右表示部１９Ｂの表示画像を右眼で目視する。これにより、作業者は、溶接部位を立体的に目視することができる。

【0031】

画像処理装置２０は、例えば汎用コンピュータや専用コンピュータ等によって構成されている。画像処理装置２０は、カメラユニット１３および表示ユニット１９に電気的に接続されている。このため、画像処理装置２０は、接続ケーブル２１を用いてカメラユニット１３および表示ユニット１９に接続されている。カメラユニット１３および表示ユニット１９は、接続ケーブル２１を通じて、画像処理装置２０から駆動電力が供給される。カメラユニット１３は、撮影した画像の信号を、接続ケーブル２１を通じて画像処理装置２０に出力する。画像処理装置２０からの表示画像の信号（立体視映像の信号）は、接続ケーブル２１を通じて表示ユニット１９に入力される。これにより、画像処理装置２０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、表示ユニット１９に出力する。

【0032】

なお、図２および図５は、画像処理装置２０が筐体１１と別個に設けられた場合を例示したが、本発明はこれに限らない。例えば画像処理装置２０を小型の専用マイクロコンピュータ等によって構成する場合には、画像処理装置２０を筐体１１に取り付けてもよい。

【0033】

カメラユニット１３および表示ユニット１９は、筐体１１に設けられた例えば電池等の別電源によって駆動してもよい。また、カメラユニット１３および表示ユニット１９と画像処理装置２０との間は、無線信号を送信と受信する構成としてもよい。即ち、カメラユニット１３および表示ユニット１９と画像処理装置２０との間は、有線に限らず、無線で接続してもよい。

【0034】

画像処理装置２０は、カメラユニット１３で取り込んだ画像を表示ユニット１９に転送する際に、電子ゴーグル１０を装着した作業者が、両目で立体視するときの違和感を減らすために、左右の目に対応する表示画像の「ＸＹ位置」や、「表示倍率」を調整する機能を有している。カメラ側に実装したレンズとの兼ね合いもあるが、作業者毎に「ＸＹ位置」、「表示倍率」を最適に調整することが、違和感のない、疲労低減化にとって重要である。作業者が電子ゴーグル１０を装着した状態で調整するものに限らず、「ＸＹ位置」、「表示倍率」は、事前に調整して、保存しておいた値を利用してもよい。

【0035】

また、電子ゴーグル１０は、接眼レンズ１９Ｃ，１９Ｄを備えるものとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、画像処理装置２０は、カメラユニット１３から取得した画像をフーリエ変換し、表示する「ＸＹ位置」や「表示倍率」を調整することで、表示ユニット１９に立体画像を表示してもよい。この場合、接眼レンズが不要で、違和感のない電子ゴーグルを実現することができる。

【0036】

次に、図１、図２および図５を参照して、電子ゴーグル１０を用いたレーザー溶接の溶接作業について説明する。

【0037】

まず、作業者は、母材Ｍを接合可能な状態で作業台上に載置する。その後、作業者は、レーザー溶接機の溶接ヘッド１を把持して、レーザー溶接を準備する。次に、作業者は、電子ゴーグル１０に駆動電力を供給した状態で、顔面に電子ゴーグル１０を装着する。このとき、電子ゴーグル１０の表示ユニット１９には、カメラユニット１３で撮影した画像がリアルタイムで表示される。このため、作業者は、表示ユニット１９を目視することで、電子ゴーグル１０を透過した視線の先にある母材Ｍ等の状態を確認することができる。

【0038】

次に、作業者は、溶接ヘッド１に設けられたスイッチ（図示せず）を操作して、出力部３からガイド光Ｇを出力させる。この状態で、作業者は、ガイド光Ｇのスポットが母材Ｍの開先位置となるように、溶接ヘッド１を移動させる。このとき、カメラユニット１３には、光を減衰させるフィルタユニット１７，１８が取り付けられている。しかしながら、フィルタユニット１７，１８は、ガイド光Ｇを透過させるバンドパスフィルタ１７Ｂ，１８Ｂを備えている。このため、カメラユニット１３は、フィルタユニット１７，１８を透過したガイド光Ｇを撮影することができる。

【0039】

この結果、作業者は、電子ゴーグル１０を装着した状態でも、電子ゴーグル１０の表示ユニット１９を目視することによって、ガイド光Ｇを確認することができる。従って、作業者は、電子ゴーグル１０を装着した状態で、溶接ヘッド１を移動させて、出力部３の先端を母材Ｍの開先位置に近付けることができる。この状態で、作業者は、溶接ヘッド１を操作して溶接ヘッド１の出力部３からレーザー溶接用のレーザー光Ｌを出力する。これにより、レーザー光Ｌは、母材Ｍの開先位置に集光され、母材Ｍが接合される。

【0040】

このとき、レーザー溶接に伴って、溶接部位等から強い発光が生じる。一つはプラズマ発光である。また、被加工材料（母材Ｍ）が高温になることによって輻射光が生じる。これに加え、レーザー光Ｌの反射光や散乱光が溶接部位から放射される。これらの発光を高い光学濃度の光フィルタを用いて減衰させた場合、光学濃度が高過ぎると、発光が生じていないときは、暗くなり過ぎて、加工点や加工物が見えない。

【0041】

これに対し、フィルタユニット１７，１８は、溶接中のプラズマ発光、溶接加工点の輻射光、溶接加工を行うレーザー光の反射光と散乱光を減衰させる減衰フィルタ１７Ａ，１８Ａを備えている。このため、カメラユニット１３は、撮像素子１４Ａ，１５Ａのダイナミックレンジの範囲内で、プラズマ発光等を検出する。従って、レーザー溶接によってプラズマ発光等が発生しても、作業者は、電子ゴーグル１０の表示ユニット１９を目視することによって、両目を保護しつつ、溶接部位の状態を確認することができる。

【0042】

レーザー溶接が終了すると、作業者は、溶接ヘッド１のスイッチをＯＦＦに切り替えて、レーザー光Ｌおよびガイド光Ｇの出力を停止させる。その後、作業者は、電子ゴーグル１０を頭部から取り外し、接合部位の状態を肉眼で目視確認する。

【0043】

かくして、本実施形態による電子ゴーグル１０は、作業者の顔面に取り付けられる筐体１１と、筐体１１に取り付けられたカメラユニット１３と、カメラユニットに入射される光を制限するフィルタユニット１７，１８と、カメラユニット１３で撮影した画像を表示する表示ユニット１９と、を備え、表示ユニット１９は、作業者が表示ユニット１９を目視可能となった状態で、カメラユニット１３と互いに重なり合って筐体１１に取り付けられており、フィルタユニット１７，１８は、溶接中のプラズマ発光、溶接加工点の輻射光、溶接加工を行うレーザー光Ｌの反射光と散乱光を減衰させる減衰フィルタ１７Ａ，１８Ａと、ガイド光Ｇが透過可能なバンドパスフィルタ１７Ｂ，１８Ｂと、を備えている。

【0044】

例えば、従来技術による電子ゴーグルでは、ガイド光Ｇの波長帯を含む光を減衰させるフィルタを用いている。このため、従来技術では、ガイド光Ｇのスポットを確認するために、電子ゴーグルを一旦取り外して、ガイド光Ｇのスポットを肉眼で目視する必要がある。その後、レーザー溶接作業を開始するときに、電子ゴーグルを再度装着する必要があり、溶接の開始位置がずれる虞れがあるのに加え、作業性が低下するという問題がある。

【0045】

これに対し、第１の実施形態による電子ゴーグル１０では、ガイド光Ｇは、フィルタユニット１７，１８を透過してカメラユニット１３で撮影される。このため、作業者は、電子ゴーグル１０を装着した状態で、表示ユニット１９に表示される画像を目視することによって、ガイド光Ｇのスポットを確認することができる。この結果、電子ゴーグル１０を装着した状態で、ガイド光Ｇのスポットを溶接の開始位置に合わせることができるから、溶接の開始位置のばらつきを抑制することができる。これに加え、電子ゴーグル１０を装着した状態で、溶接ヘッド１の移動や操作を行って、レーザー溶接を開始することができる。このため、電子ゴーグル１０の着脱を繰り返す必要がなく、レーザー溶接の作業性を高めることができる。

【0046】

また、加工により生じる光だけでは、従来の溶接用保護具（フェイスシールド）では、加工点の近傍（開先）を見ることができない。このため、溶接の進行方向の確認が不十分になる傾向がある。これに加え、溶接などの作業部位が可視化された場合でも、作業者は、その出来栄えや溶接ヘッド１（ハンドトーチ）の使い方が適切か否かを判断することができない。

【0047】

これに対し、第１の実施形態による電子ゴーグル１０では、レーザー溶接の開始後は、フィルタユニット１７，１８によってプラズマ発光、輻射光、レーザー光Ｌの反射光と散乱光を減衰させることができる。このため、レーザー加工（溶接）中のプラズマ発光に起因する眩しさを低減できる。また、レーザー加工時に、加工点が高温になることによる可視光波長から赤外光波長にかけての輻射光を低減することができる。さらに、レーザー光Ｌの反射や散乱による光も低減することができる。これにより、カメラユニット１３で取得できる画像の見易さ（可視化性能）を向上させることができる。この結果、白飛びがなく、かつ、暗くなり過ぎることもなく、例えば肉盛り状態や開先のような加工部位の様子を確認できる画像が取得できる。

【0048】

また、減衰フィルタ１７Ａ，１８Ａは、溶接中のプラズマ発光を減衰させる第１減衰フィルタ１７Ａ1，１８Ａ1と、溶接加工点の輻射光を減衰させる第２減衰フィルタ１７Ａ2，１８Ａ2と、溶接加工を行うレーザー光Lの反射光と散乱光を減衰させる第３減衰フィルタ１７Ａ3，１８Ａ3と、を備えている。このため、例えばプラズマ発光、輻射光、反射光、散乱光等の光強度に応じて、それぞれの波長帯の光の減衰量を第１減衰フィルタ１７Ａ1，１８Ａ1、第２減衰フィルタ１７Ａ2，１８Ａ2、第３減衰フィルタ１７Ａ3，１８Ａ3によって個別に調整することができる。

【0049】

また、カメラユニット１３は、作業者の左眼用の画像を撮影する撮像素子１４Ａ（左側撮像素子）と、作業者の右眼用の画像を撮影する撮像素子１５Ａ（右側撮像素子）と、を備え、表示ユニット１９は、撮像素子１４Ａが撮影した左眼用の画像を表示する左表示部１９Ａと、撮像素子１５Ａが撮影した右眼用の画像を表示する右表示部１９Ｂと、を備えている。このため、作業者は、左眼で左表示部１９Ａを目視し、右眼で右表示部１９Ｂを目視することによって、肉眼で目視した場合と同様の画像を見ることができる。

【0050】

例えば単一のカメラで得られる画像では、奥行き感を得ることができず、溶接作業の作業性が低下する。これに対し、第１の実施形態による電子ゴーグル１０は、視差を有する２つのカメラモジュール１４，１５（撮像素子１４Ａ，１５Ａ）で取得した画像を、表示ユニット１９の左表示部１９Ａと右表示部１９Ｂで作業者の左眼と右眼に別個に表示する。このため、作業者は、電子ゴーグル１０を用いることによって、溶接作業中の接合部位を立体的に視認することができる。

【0051】

さらに、カメラユニット１３および表示ユニット１９は、画像処理装置２０に接続されており、画像処理装置２０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、表示ユニット１９に出力する。このため、作業者は、表示ユニット１９を目視することによって、カメラユニット１３の撮影方向にある溶接の接合部位を確認することができる。また、作業者は、表示ユニット１９に表示された画像を目視するから、溶接時に強いプラズマ発光等が生じるときでも、作業者は、このプラズマ発光等を直接的に目視することはなく、カメラユニット１３および表示ユニット１９を用いて間接的に目視することになる。このため、強いプラズマ発光等から作業者の両眼を保護することができる。

【0052】

このように、第１の実施形態による電子ゴーグル１０は、特定の波長を減衰させる減衰フィルタ１７Ａ，１８Ａと、バンドパスフィルタ１７Ｂ，１８Ｂとを組み合わせて、カメラユニット１３の前に配置することで、ガイド光Ｇを透過させつつ、加工部位の可視化と、目を保護する機能を備えることができた。これにより、レーザー溶接の作業性向上を実現することができる立体視可能な電子ゴーグル１０を提供することができた。

【0053】

それらの作用により、ハンドトーチの溶接開始位置をガイド光Ｇで容易に確認できる。複数のカメラモジュール１４，１５の取り付け位置や、角度を適切に調節し、表示ユニット１９と接眼レンズ１９Ｃ，１９Ｄ等のレンズ系も適切に調節することで、手を伸ばした感覚のところに実際のものがあるように調節することができ、実作業場で違和感の無い立体視が可能となった。また、ガイド光Ｇが赤色波長以外の場合も透過特性を考慮した光学フィルタ（バンドパスフィルタ１７Ｂ，１８Ｂ）に置き換えることで、容易に対処可能である。

【0054】

なお、第１の実施形態では、各波長帯を抑制する光学フィルタを複数組み合わせる、即ち光学フィルタを複数段重ねる構成とした。本発明はこれに限らず、例えば光学薄膜の設計理論により設計・製作された複数の波長帯の透過・反射（抑制）機能を有する単一の光学フィルタで実現してもよい。また、フィルタユニット１７，１８は、カメラモジュール１４，１５に取り付けるものとしたが、筐体１１に取り付けてもよい。フィルタユニット１７，１８、第１減衰フィルタ１７Ａ1，１８Ａ1、第２減衰フィルタ１７Ａ2，１８Ａ2、第３減衰フィルタ１７Ａ3，１８Ａ3、ＮＤフィルタ１７Ｃ，１８Ｃは、カメラモジュール１４，１５等に対して交換可能に取り付けてもよい。この場合、ガイド光Ｇ、レーザー光Ｌ、プラズマ発光、輻射光等の波長や強度等に応じた最適なフィルタユニットを選択して、カメラモジュール等に取り付けることができる。

【0055】

次に、図７は第２の実施形態を示している。第２の実施形態の特徴は、画像処理装置は、表示ユニットとは別個の表示装置に接続されており、カメラユニットで撮影した画像の信号を、表示装置に出力することにある。なお、第２の実施形態では、上述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0056】

第２の実施形態による画像処理装置３０は、第１の実施形態による画像処理装置２０とほぼ同様に構成されている。このため、画像処理装置３０は、電子ゴーグル１０のカメラユニット１３および表示ユニット１９に電気的に接続されている。画像処理装置３０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、表示ユニット１９に出力する。これにより、表示ユニット１９には、カメラユニット１３で撮影した画像が表示される。

【0057】

また、画像処理装置３０は、表示ユニット１９とは別個の表示装置としてＶＲ（Virtual Realty）ゴーグル３１に接続されている。ＶＲゴーグル３１は、表示ユニット１９と同様の表示部３２と、接眼レンズ３３Ａ，３３Ｂとを備えている。

【0058】

図７には、画像処理装置３０とＶＲゴーグル３１との間は、ケーブル３４を用いて有線で接続した場合を例示した。本発明はこれに限らず、画像処理装置３０とＶＲゴーグル３１との間は、各種の通信規格を用いて無線で接続してもよい。

【0059】

画像処理装置３０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、ＶＲゴーグル３１に出力する。このとき、ＶＲゴーグル３１の表示部３２には、表示ユニット１９と同様に、左表示部１９Ａの画像と右表示部１９Ｂの画像が表示される。

【0060】

かくして、第２の実施形態でも、第１の実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。また、第２の実施形態では、画像処理装置３０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、表示ユニット１９とは別個のＶＲゴーグル３１に出力する。このため、作業者が溶接作業を行うときに、作業者と異なる人がＶＲゴーグル３１を目視することによって、作業者による溶接作業の詳細を確認することができる。これにより、例えばベテランの指導者が不慣れな作業者（実習者）を指導する場合には、指導者がＶＲゴーグル３１を目視することによって、作業者の溶接作業の状態や溶接部位の詳細をリアルタイムに確認することができる。この結果、溶接作業後に溶接部位を確認する場合に比べて、作業者による溶接ヘッド１の動かし方やレーザー光Ｌの照射位置を把握し易いから、指導者は、これらを踏まえて適切な助言を作業者に伝えることができる。

【0061】

このように、第２の実施形態による電子ゴーグルシステムでは、電子ゴーグル１０とＶＲゴーグル３１とを用いることによって、作業者（実習者）と指導者とで溶接作業の情報を共有することができる。これにより、指導者はＶＲゴーグル３１を見ることにより、口頭で作業者に溶接作業の具体的な指示を行うことができ、レーザー溶接の作業性向上を実現することができる。また、溶接作業の指導が可能な電子ゴーグルシステムとなるから、指導者は、ＶＲゴーグル３１を用いて溶接部位を立体的に観察することができる。このため、平面的な画像を目視する場合に比べて、指導者は、臨場感を有する具体的な指示を行うことができる。

【0062】

なお、第２の実施形態では、表示装置がＶＲゴーグル３１である場合を例示したが、本発明はこれに限らない。例えば表示装置は、例えば液晶パネルや有機ＥＬ等からなるモニタ装置でもよく、モニタ画面を備えたタブレット、スマートフォン等の携帯端末でもよい。表示装置がモニタ装置等である場合、表示装置に表示される画面は、例えば表示ユニット１９の左表示部１９Ａの画像でもよく、右表示部１９Ｂの画像でもよく、左表示部１９Ａの画像と右表示部１９Ｂの画像を合成した立体的な画像でもよい。

【0063】

次に、図８は第３の実施形態を示している。第３の実施形態の特徴は、画像処理装置は、カメラユニットで撮影した画像の信号を、タッチパネルに出力すると共に、カメラユニットで撮影した画像にタッチパネルに入力された情報を加えた信号を、表示ユニットに出力することにある。なお、第３の実施形態では、上述した第１，第２の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0064】

第３の実施形態による画像処理装置４０は、第１の実施形態による画像処理装置２０とほぼ同様に構成されている。このため、画像処理装置４０は、電子ゴーグル１０のカメラユニット１３および表示ユニット１９に電気的に接続されている。画像処理装置４０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、表示ユニット１９に出力する。これにより、表示ユニット１９には、カメラユニット１３で撮影した画像が表示される。

【0065】

画像処理装置４０は、タッチパネル４１Ａを有するモニタ装置４１に接続されている。このとき、タッチパネル４１Ａは、表示ユニット１９とは別個の表示装置を構成している。タッチパネル５１Ａは、例えば液晶パネルや有機ＥＬ等からなるモニタを備えている。画像処理装置４０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、モニタ装置４１のタッチパネル４１Ａに出力する。具体的には、画像処理装置４０は、表示ユニット１９の左表示部１９Ａの画像と右表示部１９Ｂの画像をモニタ装置４１に出力する。

【0066】

このとき、モニタ装置４１は、３Ｄ眼鏡４２と連動し、立体映像（３Ｄ映像）が表示可能となっている。３Ｄ眼鏡４２は、例えば液晶シャッタを有している。モニタ装置４１は、左眼用と右眼用の画像を交互に高速に切り替えて表示する。即ち、モニタ装置４１は、左表示部１９Ａの画像と右表示部１９Ｂの画像を交互に切り替えて表示する。３Ｄ眼鏡４２は、モニタ装置４１に表示される画像と同期して、左眼用の画像が表示されるときには右眼のシャッタ４２Ｂを閉じ、右眼用の画像の時には左眼のシャッタ４２Ａを閉じる。これにより、３Ｄ眼鏡４２を掛けた人（例えば指導者）は、作業者と同様に、溶接部位等を立体的に視認することができる。

【0067】

また、モニタ装置４１のタッチパネル４１Ａは、その画面にペンや指先で触れることによって、画像や記号を入力することができる。タッチパネル４１Ａに入力された画像情報は、画像処理装置４０に出力される。画像処理装置４０は、カメラユニット１３で撮影した画像にタッチパネル４１Ａに入力された情報を加えた信号を、表示ユニット１９に出力する。これにより、表示ユニット１９には、カメラユニット１３で撮影した画像と、タッチパネル４１Ａに入力された情報とが合成された画像が表示される。

【0068】

図８には、画像処理装置４０とタッチパネル４１Ａ（モニタ装置４１）との間は、ケーブル４３を用いて有線で接続した場合を例示した。本発明はこれに限らず、画像処理装置４０とモニタ装置４１との間は、各種の通信規格を用いて無線で接続してもよい。同様に、図８には、画像処理装置４０と３Ｄ眼鏡４２との間は、ケーブル４４を用いて有線で接続した場合を例示したが、無線で接続してもよい。

【0069】

かくして、第３の実施形態でも、第１，第２の実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。また、第３の実施形態では、画像処理装置４０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、表示ユニット１９とは別個のモニタ装置４１に出力する。このため、作業者が溶接作業を行うときに、指導者がモニタ装置４１のタッチパネル４１Ａを目視することによって、作業者による溶接作業の詳細を確認することができる。

【0070】

また、画像処理装置４０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、モニタ装置４１のタッチパネル４１Ａに出力する。このとき、タッチパネル４１Ａの表示画面には、指導者が記号や図形を書き込むことができる。このため、指導者は、例えば溶接開始位置やレーザー光Ｌの照射位置のずれ等をタッチパネル４１Ａに記入することができる。これに加え、画像処理装置４０は、カメラユニット１３で撮影した画像にタッチパネル４１Ａに入力された情報を加えた信号を、表示ユニット１９に出力する。このため、指導者からの指導内容や指示内容は、表示ユニット１９を用いてリアルタイムで作業者に伝えることができる。

【0071】

このように、第３の実施形態による電子ゴーグルシステムでは、電子ゴーグル１０とモニタ装置４１等を用いることによって、作業者（実習者）と指導者が溶接作業の情報を共有することができる。また、電子ゴーグル１０の表示ユニット１９には、指導者からのタッチパネル４１Ａ上の指示が表示される。このため、レーザー溶接の作業性向上を実現することができ、溶接作業の指導が可能な電子ゴーグルシステムを実現することができる。これに加え、指導者は、モニタ装置４１と３Ｄ眼鏡４２とによって溶接作業を立体的に観察することができる。このため、指導者は、平面的な画像を目視した場合に比べて、臨場感をもって溶接作業を把握することができ、タッチパネル４１Ａに記入した記号や図形を用いて具体的な助言・指導を行うことができる。

【0072】

なお、第３の実施形態では、立体映像を取得するために、シャッタを備えた３Ｄ眼鏡４２を用いるものとしたが、本発明はこれに限らない。例えばモニタ装置４１が偏波面の異なる２種類の画像を表示可能であれば、２種類の画像に対応して左眼用と右眼用の２つの偏光フィルタを備えた３Ｄ眼鏡を用いてもよい。この場合、３Ｄ眼鏡は、画像処理装置４０に接続する必要がなく、駆動電力も不要になる。

【0073】

次に、図９は第４の実施形態を示している。第４の実施形態の特徴は、画像処理装置は、カメラユニットで撮影した画像の信号を、タッチパネル付きの携帯端末に出力することにある。なお、第４の実施形態では、上述した第１の実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。

【0074】

第４の実施形態による画像処理装置５０は、第１の実施形態による画像処理装置２０とほぼ同様に構成されている。このため、画像処理装置５０は、電子ゴーグル１０のカメラユニット１３および表示ユニット１９に電気的に接続されている。画像処理装置５０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、表示ユニット１９に出力する。これにより、表示ユニット１９には、カメラユニット１３で撮影した画像が表示される。

【0075】

画像処理装置５０は、タッチパネル５１Ａを有する携帯端末５１に接続されている。このとき、タッチパネル５１Ａは、表示ユニット１９とは別個の表示装置を構成している。タッチパネル５１Ａは、例えば液晶パネルや有機ＥＬ等からなるモニタを備えている。携帯端末５１は、例えばタブレット、スマートフォン等である。タッチパネル５１Ａは、その画面にペンや指先で触れることによって、画像や記号を入力することができる。タッチパネル５１Ａに入力された画像情報は、画像処理装置５０に出力される。

【0076】

図９には、画像処理装置５０と携帯端末５１との間は、ケーブル５２を用いて有線で接続した場合を例示した。本発明はこれに限らず、画像処理装置５０と携帯端末５１との間は、各種の通信規格を用いて無線で接続してもよい。

【0077】

画像処理装置５０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、携帯端末５１のタッチパネル５１Ａに出力する。このとき、タッチパネル５１Ａには、例えば表示ユニット１９の左表示部１９Ａの画像と同じ画像が表示される。なお、タッチパネル５１Ａに表示される画像は、左表示部１９Ａの画像に限らず、右表示部１９Ｂの画像でもよく、左表示部１９Ａの画像と右表示部１９Ｂの画像を合成した立体的な画像でもよい。また、画像処理装置５０は、カメラユニット１３で撮影した画像にタッチパネル５１Ａに入力された情報を加えた信号を、表示ユニット１９に出力する。

【0078】

かくして、第４の実施形態でも、第１，第３の実施形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。また、第４の実施形態では、画像処理装置５０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、表示ユニット１９とは別個の携帯端末５１に出力する。このため、作業者が溶接作業を行うときに、指導者が携帯端末５１を目視することによって、作業者による溶接作業の詳細を確認することができる。

【0079】

また、画像処理装置５０は、カメラユニット１３で撮影した画像の信号を、携帯端末５１のタッチパネル５１Ａに出力する。このとき、タッチパネル５１Ａの表示画面には、指導者が記号や図形を書き込むことができる。このため、指導者は、例えば溶接開始位置やレーザー光Ｌの照射位置のずれ等をタッチパネル５１Ａに記入することができる。これに加え、画像処理装置５０は、カメラユニット１３で撮影した画像にタッチパネル５１Ａに入力された情報を加えた信号を、表示ユニット１９に出力する。このため、指導者からの指導内容や指示内容は、表示ユニット１９を用いてリアルタイムで作業者に伝えることができる。

【0080】

このように、第４の実施形態による電子ゴーグルシステムでは、電子ゴーグル１０と携帯端末５１を用いることによって、作業者（実習者）と指導者が溶接作業の情報を共有することができる。また、電子ゴーグル１０の表示ユニット１９には、指導者からのタッチパネル５１Ａ上の指示が表示される。このため、レーザー溶接の作業性向上を実現することができ、溶接作業の指導が可能な電子ゴーグルシステムを実現することができる。

【0081】

なお、第４の実施形態では、画像処理装置５０は、タッチパネル５１Ａを有する携帯端末５１に接続した場合を例示したが、本発明はこれに限らない。画像処理装置５０は、タッチパネル５１Ａを有する固定式のモニタ装置に接続してもよい。また、溶接部位等を目視確認するだけであれば、タッチパネルである必要はなく、タッチパネル機能を省いたモニタ装置等を画像処理装置に接続してもよい。

【0082】

第４の実施形態による電子ゴーグルシステムは、レーザー溶接作業に適用するものとした。このような指導者による指導が可能な電子ゴーグルシステムは、レーザー溶接作業に限らず、例えば電気アーク溶接作業などの他の溶接作業にも適用可能である。この場合、ガイド光Ｇを使用しないアーク溶接では、レーザー溶接用のフィルタユニット１７，１８を備えた電子ゴーグル１０を用いる必要はない。このため、従来技術による電子ゴーグルとして、溶接作業時のプラズマ発光、加工部の発熱による発光を必要に応じて、所望の光減衰量を調節できる光学フィルタを備えたものを使用してもよい。この構成は、第２，第３の実施形態にも適用可能である。

【0083】

第４の実施形態による電子ゴーグルシステムでは、指導者がタッチパネル５１Ａに入力した指示を、作業者の電子ゴーグル１０にリアルタイムに表示して、溶接作業の指導を行うものとした。本発明はこれに限らず、例えば電子ゴーグル１０を装着して、指導者が適切なレーザー溶接作業の指示を行った映像（電子ゴーグル１０や携帯端末５１に表示された映像）を画像処理装置５０、制御コンピュータ、記録装置等に録画してもよい。この場合、録画内容を、溶接技術の伝承ツールとして使用することができる。具体的には、実習者が、電子ゴーグル１０を装着した状態で、録画された作業内容を視聴することで、適切な作業の様子を立体視しながら身に付けることが可能になる。この構成は、第３の実施形態にも適用可能である。

【0084】

前記各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。

【符号の説明】

【0085】

１０ 電子ゴーグル
１１ 筐体
１３ カメラユニット
１４，１５ カメラモジュール
１４Ａ，１５Ａ 撮像素子
１７，１８ フィルタユニット
１７Ａ，１８Ａ 減衰フィルタ
１７Ａ1，１８Ａ1 第１減衰フィルタ
１７Ａ2，１８Ａ2 第２減衰フィルタ
１７Ａ3，１８Ａ3 第３減衰フィルタ
１７Ｂ，１８Ｂ バンドパスフィルタ
１７Ｃ，１８Ｃ ＮＤフィルタ
１９ 表示ユニット
１９Ａ 左表示部
１９Ｂ 右表示部
２０，３０，４０，５０ 画像処理装置
３１ ＶＲゴーグル（表示装置）
４１ モニタ装置
４１Ａ タッチパネル（表示装置）
４２ ３Ｄ眼鏡
５１ 携帯端末
５１Ａ タッチパネル（表示装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】