JP2011077959A - Head mount display - Google Patents
Head mount display Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011077959A JP2011077959A JP2009229107A JP2009229107A JP2011077959A JP 2011077959 A JP2011077959 A JP 2011077959A JP 2009229107 A JP2009229107 A JP 2009229107A JP 2009229107 A JP2009229107 A JP 2009229107A JP 2011077959 A JP2011077959 A JP 2011077959A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image display
- display unit
- winding
- user
- connection cable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、利用者の眼に画像を光学的に導く画像表示ユニットを備えたヘッドマウントディスプレイに関する。 The present invention relates to a head mounted display including an image display unit that optically guides an image to a user's eye.
従来、利用者の眼に画像を光学的に導く画像表示ユニットを利用者の頭部に取り付けるヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display：ＨＭＤ）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。 2. Description of the Related Art Conventionally, a head mounted display (HMD) in which an image display unit that optically guides an image to a user's eye is attached to the user's head is known (for example, see Patent Document 1).
かかるヘッドマウントディスプレイは、頭部に装着されるものであるため、利用者がいずれの方向を向いていても画像を認識させることができ、利用者の身体の動きを比較的制限することがない。特に、装置全体が小型化されたものであれば持ち運ぶことができ、利用者は好きな場所で画像を視認することができる。 Since such a head-mounted display is attached to the head, the image can be recognized regardless of the direction the user is facing, and the movement of the user's body is relatively limited. . In particular, if the entire device is downsized, it can be carried, and the user can view the image at a favorite place.
しかし、従来のヘッドマウントディスプレイでは、利用者の頭部に装着する画像表示ユニットの取り付け時や取り外し時に、誤って画像表示ユニットを落としてしまう恐れがある。画像表示ユニットには、光学部材などの精密な部品があり、床や地面への激突により光学部材の位置ずれや破損が発生する可能性がある。 However, in the conventional head mounted display, the image display unit may be accidentally dropped when the image display unit attached to the user's head is attached or removed. The image display unit has precision parts such as an optical member, and the optical member may be displaced or damaged due to a collision with the floor or the ground.
本発明は、上述したような課題に鑑みてなされたものであり、画像表示ユニットを装着した身体から利用者が誤ってユニットを落下したときでも、床や地面などへ到達する前にその落下を検出して画像表示ユニットが床や地面などへ激突する前に画像表示ユニットに連結した接続ケーブルを巻き取り、画像表示ユニットが床や地面などへ激突することを防止するヘッドマウントディスプレイを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. Even when a user accidentally drops the unit from the body wearing the image display unit, the fall is detected before reaching the floor or the ground. The purpose is to provide a head-mounted display that winds up the connection cable connected to the image display unit before the image display unit collides with the floor or the ground, and prevents the image display unit from colliding with the floor or the ground. To do.
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、利用者の頭部に装着され、前記利用者の眼に画像を光学的に導く画像表示ユニットと、前記画像表示ユニットと接続ケーブルを介して接続され、前記画像の表示を制御する本体ユニットと、を備えたヘッドマウントディスプレイにおいて、前記画像表示ユニットの利用者からの落下を検出する落下検出手段と、前記落下検出手段により前記画像表示ユニットの落下を検出したとき、前記接続ケーブルの少なくとも一部を巻き取る巻取手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記巻取手段は、前記画像表示ユニットと前記本体ユニットとの間の前記接続ケーブルの長さが、前記本体ユニットと床との間の距離よりも短くなるように、前記接続ケーブルの少なくとも一部を巻き取ることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the head mounted display according to the first aspect, the winding means has a length of the connection cable between the image display unit and the main body unit. At least a part of the connection cable is wound so as to be shorter than the distance between the floor and the floor.
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記接続ケーブルの少なくとも一部は、所定の伸縮性を有するケーブルであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the head mounted display according to the first or second aspect, at least a part of the connection cable is a cable having a predetermined stretchability.
また、請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記巻取手段は、前記落下検出手段により前記画像表示ユニットの落下を検出してから所定時間を空けて、前記接続ケーブルの巻き取りを行うことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the head mounted display according to any one of the first to third aspects, the winding means detects the fall of the image display unit by the fall detection means. The connection cable is wound up after a predetermined time.
また、請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記落下検出手段は、加速度センサを有し、この加速度センサから出力される信号に基づき、前記画像表示ユニットの落下を検出することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the head mounted display according to any one of the first to fourth aspects, the drop detection unit includes an acceleration sensor, and is based on a signal output from the acceleration sensor. , Detecting a fall of the image display unit.
また、請求項６に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記落下検出手段は、前記画像表示ユニットを前記利用者の頭部に装着したときに前記利用者の頭部に接触するスイッチを有し、このスイッチにより前記画像表示ユニットの脱落による当該画像表示ユニットの落下を検出することを特徴とする。
The invention according to
また、請求項７に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記頭部に対する前記画像表示ユニットの着脱時に前記利用者により把持される部分に、第２のスイッチを設け、前記第２のスイッチが前記利用者により把持されたとき、前記巻取手段による前記接続ケーブルの巻き取りを規制する巻き取り規制手段を設けたことを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the head mounted display according to any one of the first to fifth aspects, a portion gripped by the user when the image display unit is attached to or detached from the head. And a winding restricting means for restricting winding of the connection cable by the winding means when the second switch is gripped by the user.
本発明の画像表示装置によれば、画像表示ユニットが床等に落下してしまう前に、画像表示ユニットと本体ユニットとを接続する接続ケーブルを巻き取るため、身体から落下して画像表示ユニットが床等へ激突してしまうことを防止することができる。 According to the image display device of the present invention, before the image display unit falls to the floor or the like, the connection cable that connects the image display unit and the main unit is wound up. It is possible to prevent crashing into the floor or the like.
以下、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ（以下、「ＨＭＤ」と呼ぶ。）の一例について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、ＨＭＤは、画像情報に基づいて生成した画像光を２次元走査して利用者の眼に投射し、画像光を網膜上で走査する網膜走査型として説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＬＣＤ型のＨＭＤであってもよい。また、本実施形態では、シースルー型のＨＭＤについて説明するが、これに限定されるものでもない。 Hereinafter, an example of a head mounted display (hereinafter referred to as “HMD”) according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the HMD is described as a retinal scanning type in which image light generated based on image information is two-dimensionally scanned and projected onto the user's eyes, and the image light is scanned on the retina. The invention is not limited to this, and may be an LCD type HMD. In this embodiment, a see-through type HMD is described, but the present invention is not limited to this.
［１．ＨＭＤ１の概要］
［ＨＭＤ１の構成］
まず、ＨＭＤ１の全体的な構成について、図１を参照しながら説明する。
[1. Overview of HMD1]
[Configuration of HMD1]
First, the overall configuration of the
本実施形態に係るＨＭＤ１は、図１に示すように、利用者の頭部に装着され、利用者の眼に画像を光学的に導く画像表示ユニット１０と、画像表示ユニット１０と接続ケーブル３を介して接続され、画像の表示を制御する本体ユニット３０とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
本体ユニット３０は、画像信号を形成し、この画像信号に応じた強度の光束を画像光として接続ケーブル３内の光ファイバケーブル５０へ出射する。
The
画像表示ユニット１０は、本体ユニット３０から接続ケーブル３内の光ファイバケーブル５０を介して出射される画像光を走査して利用者の眼に投射し、画像信号に応じた強度の光束を利用者の眼の網膜上で画像光を２次元方向に走査する。この画像表示ユニット１０は、略Ｌ字状の形状をしており、眼鏡型フレーム６の利用者からみて左のテンプル６ｂとフロント６ａとの接続角部分、すなわち、蝶番６ｃの近傍に支持部６ｆを介して配設されている。しかも、眼鏡型フレーム６にはハーフミラー９がステーを介して利用者の左眼前方に突設しており、画像表示ユニット１０から出射される画像光がハーフミラー９で反射して利用者の眼に入射されるように構成している。
The
上記構成により、画像表示ユニット１０は、本体ユニット３０から後述する光ファイバケーブル５０を介して出射される各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）毎に強度変調された画像を２次元方向に走査した画像光を利用者の眼に入射させ、利用者の眼の網膜上で画像光を２次元方向に走査することにより、利用者に画像情報に応じた画像を視認させる網膜走査ディスプレイの機能を有する。
With the above-described configuration, the
この画像表示ユニット１０の利用者の左眼と対向する位置に、画像表示ユニット１０から出射される画像光を、利用者の左眼の瞳孔を経由して網膜上で画像を視認させることができる角度でハーフミラー９が設けられている。このハーフミラー９は半透明であるため、画像表示ユニット１０から出射される画像光を反射して利用者の眼に入射するだけではなく、外光もハーフミラー９を透過して利用者の眼に入射するため、利用者は外光による外景に画像光による画像を重ねて視認することができる。このようにＨＭＤ１は、外光を透過しつつ、画像光を利用者の眼に投射するシースルー型のＨＭＤ１としている。
The image light emitted from the
［２．ＨＭＤ１の電気的構成及び光学的構成］
次に、図２を参照しながら、ＨＭＤ１の電気的構成及び光学的構成について説明する。ＨＭＤ１の構造的特徴としては、上述したように、本体ユニット３０、ハーフミラー９を具備する画像表示ユニット１０、眼鏡型フレーム６、接続ケーブル３を備えている。
[2. Electrical configuration and optical configuration of HMD1]
Next, the electrical configuration and optical configuration of the
まず、本体ユニット３０に関する電気的及び光学的構成について説明する。本体ユニット３０は、図２に示すように、ＨＭＤ１全体の動作を統括制御するものである。そして、ＨＭＤ１全体の動作の制御するためのＣＰＵ３１、ＨＭＤ１全体の動作の制御するための各種プログラムが記憶されたワークメモリ３２が設けられている。
First, the electrical and optical configurations related to the
ワークメモリ３２は、例えば、各種プログラム等が記憶された不揮発性のフラッシュメモリや各種プログラムを実行するための一時記憶領域として使用されるＲＡＭなどで構成される。そして、ＣＰＵ３１はワークメモリ３２に記憶された各種プログラムを読み出して実行することで、利用者の眼に画像を光学的に導く画像表示処理、画像表示ユニットである画像表示ユニット１０の落下検出処理、巻取手段２０による接続ケーブル３の巻き取り処理などを実行する。
The
本体ユニット３０には、画像処理回路３５、光源制御回路３６、Ｒ光源３６ａ、Ｇ光源３６ｂ、Ｂ光源３６ｃ、合波部３７が設けられている。
The
画像処理回路３５は、画像信号入力手段３４から供給される画像信号Ｓから画像情報を画素単位で読み出し、読み出した画素単位の画像情報に基づいてＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各色の画像信号を生成する。
The
光源制御回路３６は、画像処理回路３５から画素単位で出力されるＲ画像信号、Ｇ画像信号、Ｂ画像信号の各画像信号に基づき、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の各色の駆動電流を生成し、Ｒ光源３６ａ，Ｇ光源３６ｂ，Ｂ光源３６ｃに供給する。
The light
Ｒ光源３６ａ，Ｇ光源３６ｂ，Ｂ光源３６ｃは、例えば、半導体レーザや高調波発生機構付き固体レーザとして構成することが可能である。なお、半導体レーザを用いる場合は駆動電流を直接変調して、光束（レーザ光）の強度変調を行うことができるが、固体レーザを用いる場合は、各レーザそれぞれに外部変調器を備えて光束の強度変調を行う必要がある。
The R
合波部３７は、Ｒ光源３６ａ，Ｇ光源３６ｂ，Ｂ光源３６ｃから出射された各色の光束を同一光路に合流して合波し、画像光を形成して光ファイバケーブル５０の一端部へ入射する。
The combining
光ファイバケーブル５０の他端部は画像表示ユニット１０に接続されており、この画像表示ユニット１０により、光ファイバケーブル５０から入射する画像光を走査して、利用者の眼に入射させ、利用者の眼の網膜上で画像光を２次元方向に走査する。
The other end of the
画像表示ユニット１０には、走査部１１、走査モジュール駆動回路１２、ハーフミラー９を設けられている。
The
走査部１１は、光ファイバケーブル５０を介して入射した画像光をコリメートして平行光化し、このように平行光化した画像光を主走査方向とこの主走査方向に略直交する副走査方向とに２次元的に走査する。走査部１１による画像光の走査は、走査モジュール駆動回路１２により制御される。走査モジュール駆動回路１２は、走査部１１による画像光の走査位置が、画像処理回路３５から出力される同期（ＳＹＮＣ）信号に基づいた走査位置になるように、走査部１１を制御する。
The
接眼光学系８は、接眼レンズとハーフミラー９などから構成されている。この接眼光学系８は、利用者の瞳孔位置に、ハーフミラー９を介して接眼レンズにより形成される射出瞳位置が合うように配置されており、これにより、走査部１１で走査された画像光は、利用者の瞳孔に入射し、利用者の眼の網膜上で画像光が２次元方向に走査される。
The eyepiece
［３．落下検出手段及び巻取手段の構成及び動作］
本実施形態に係るＨＭＤ１は、図１及び図２に示すように、上記の構成に加え、画像表示ユニット１０の利用者の頭部からの落下を検出する落下検出手段と、落下検出手段により画像表示ユニット１０の落下を検出したとき、前記接続ケーブル３の少なくとも一部を巻き取る巻取手段２０とを備えている。
[3. Configuration and operation of drop detection means and winding means]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
このように、落下検出手段４０及び巻取手段２０を設けているため、画像表示ユニット１０を装着した頭部から利用者が誤って画像表示ユニット１０を落下したときでも、床や地面などへ到達する前にその落下を検出して画像表示ユニット１０が床や地面などへ激突する前に画像表示ユニット１０に連結した接続ケーブル３を巻き取り、画像表示ユニット１０が床や地面などへ激突することを防止する。
As described above, since the drop detection unit 40 and the winding
以下、落下検出手段と巻取手段２０とについてその構成と共に制御機能について詳説する。
Hereinafter, the control functions of the drop detection means and the winding
［３．１．落下検出手段の構成］
この落下検出手段としては、画像表示ユニット１０の加速度を検出する加速度センサ４１、眼鏡型フレーム６が利用者に装着されていることを検出する装着検出スイッチ４２、さらに、眼鏡型フレーム６を利用者が手で把持していること検出する把持検出スイッチ４３などがある。
[3.1. Configuration of fall detection means]
As the drop detection means, an
加速度センサ４１は、画像表示ユニット１０の内部に設けられており、画像表示ユニット１０の変位の加速度を検出する。そして、画像表示ユニット１０が所定値以上の加速度で変位したことを検出すると、検出信号を本体ユニット３０に供給する。なお、加速度センサ４１を設ける位置は、画像表示ユニット１０の変位の加速度を検出できる位置であれば良く、例えば、画像表示ユニット１０内に限らず眼鏡型フレーム６の任意の位置に設けてもよい。
The
装着検出スイッチ４２は、眼鏡型フレーム６の利用者に接する部分、例えば、利用者の鼻又は耳の位置、或は両方（図３参照）に設けられている。この装着検出スイッチ４２は、眼鏡型フレーム６の利用者に接する面に円形状のタッチセンサとして設けられており、眼鏡型フレーム６が利用者の頭部に装着されていることを検出すると検出信号を本体ユニット３０に供給する。
The wearing
把持検出スイッチ４３は、眼鏡型フレーム６を、利用者の頭部に着脱する場合に、当該眼鏡型フレーム６を利用者の手が把持し易い部分、例えば、眼鏡型フレーム６の側縁部に、一個又は複数個設けられている。そして、当該眼鏡型フレーム６に設けられた把持検出スイッチ４３が利用者に押下されていることを検出すると検出信号を本体ユニット３０に供給する。
When the
以下、図１及び図３を用いて、画像表示ユニット１０が落下したことを検知するための各種スイッチ及びセンサ、当該画像表示ユニット１０及び眼鏡型フレーム６が利用者に把持されたことを検出する第２のスイッチの構成を説明する。
Hereinafter, with reference to FIGS. 1 and 3, various switches and sensors for detecting that the
図１に示すように、眼鏡型フレーム６を利用者が手で把持していること検出する把持検出スイッチ４３は、眼鏡型フレーム６のフロント６ａと左右のテンプル６ｂを接続する蝶番６ｃの近傍に２つ設けられている。
As shown in FIG. 1, the
この把持検出スイッチ４３は、本実施形態における第２のスイッチとして、巻取手段２０の動作を規制する巻取り規制手段の契機となる。つまり、詳細は後述するが、利用者が眼鏡型フレーム６に設けられた把持検出スイッチ４３を押下しているときは、巻取手段２０の動作は禁止される。
The
また、把持検出スイッチ４３の設置位置は、通常時にＨＭＤ１の眼鏡型フレーム６を利用者が手で把持して着脱する時に、眼鏡型フレーム６の最も持ち易い位置を考慮したものである。
Further, the installation position of the
なお、把持検出スイッチ４３の設置位置は上述した位置に限定されるものではなく、例えば、画像表示ユニット１０に利用者が把持し易いように把持部を設けて、そこに設置してもよいし、また、設置される数も他に利用者が把持しやすい箇所があれば、２個以上設置することもできる。
The installation position of the
また、画像表示ユニット１０及び眼鏡型フレーム６に複数の把持検出スイッチ４３が設置された場合は、いずれか１箇所の把持検出スイッチ４３で利用者による把持を検出した場合は、当該画像表示ユニット１０及び眼鏡型フレーム６を利用者が把持しているものと判断することが望ましい。
Further, when a plurality of grip detection switches 43 are installed in the
また、本実施形態における落下検出手段の一つである加速度センサ４１は、画像表示ユニット１０の内部に設けられている。この加速度センサ４１は、画像表示ユニット１０が所定の加速度を超えて変位したことを検出すると、検出信号を本体ユニット３０に供給することで、本体ユニット３０において画像表示ユニット１０の落下を判断する契機の一つとなる。
Further, the
また、本実施形態における落下検出手段の一つである装着検出スイッチ４２は、図３（ａ）に示すように、眼鏡型フレーム６の左右のテンプル６ｂの、利用者の側頭部から耳にかけて接触する面と、図３（ｂ）に示すように、眼鏡型フレーム６のフロント６ａに設けられたパッド６ｄの利用者の鼻と接触する面とに複数個設けられている。
Further, as shown in FIG. 3 (a), the wearing
装着検出スイッチ４２は、例えば、タッチセンサからなり、利用者と眼鏡型フレーム６との接触を検出すると、眼鏡型フレーム６のフロント６ａ及び左右のテンプル６ｂに亘って配線された信号線４２ａにより、検出信号が画像表示ユニット１０から接続ケーブル３を介して本体ユニット３０に供給される。
The wearing
この本体ユニット３０に供給される装着検出スイッチ４２の検出信号は、本体ユニット３０において画像表示ユニット１０の落下を判断する契機の一つとなる。
The detection signal of the mounting
また、加速度センサ４１及び把持検出スイッチ４３の検出信号も、装着検出スイッチ４２の検出信号と同様に画像表示ユニット１０から接続ケーブル３を介して本体ユニット３０に供給される。
Further, the detection signals of the
［３．２．巻取手段の構成]
巻取手段２０の構成について、図４及び図５を用いて説明する。
[3.2. Configuration of winding means]
The configuration of the winding
本実施形態における巻取手段２０は、図４及び図５に示すように、本体ユニット３０をケーシングした収納ケース２の上半分に収納されている。巻取手段２０は、画像表示ユニット１０が身体、すなわち頭部から落下するときに、画像表示ユニット１０と本体ユニット３０との間の接続ケーブル３の長さを本体ユニット３０と床との間の距離より短くなるように接続ケーブル３の一部を巻き取り、画像表示ユニット１０が下方の床に激突するのを防止する。
As shown in FIGS. 4 and 5, the winding means 20 in the present embodiment is stored in the upper half of the
収納ケース２の前壁２ａと後壁２ｂとの間に架設した支持軸２４ａの外周に回転軸２４が回転自在に遊嵌されている。そして、収納ケース２の前壁２ａから順に、回転軸２４の外周面にゼンマイ２５、巻取ドラム２６、ラチェット歯車２７が一体に連結され、回転軸２４の回転と同調するように配設されている。
A
また、ラチェット歯車２７の上部には、収納ケース２の後壁２ｂに軸支された巻取規制部２８としての先端爪部２８ａがラチェット歯車２７に係合可能に設置されている。
Further, on the upper portion of the
回転軸２４と支持軸２４ａの間には、ブレーキユニット２３が設けられている。このブレーキユニット２３は、本体ユニット３０からの作動指示により、回転軸２４の回転を停止可能なように構成されている。
A
回転軸２４と支持軸２４ａの間に設けられたブレーキユニット２３は、支持軸２４ａに出没自在の摩擦係数の高いゴムを埋設し、本体ユニット３０からの電気的な信号による作動指示により、支持軸２４ａから回転軸２４の内周面にゴムを突出させ、ゴムと回転軸２４との摩擦によって回転軸２４の回転を停止させる。
The
このブレーキユニット２３は、後述する巻取手段２０による接続ケーブル３の巻き取りが実行された後に、例えば、図６（ｃ），（ｄ）に示す状態において、画像表示ユニット１０及びそれを支持する眼鏡型フレーム６の自重により、接続ケーブル３が引き出されて、床や地面等と接触することを防ぐために設けられている。
For example, the
すなわち、本実施形態においては、巻取手段２０による接続ケーブル３の巻き取りが実行された直後に、本体ユニット３０からの指示に応じて、ブレーキユニット２３を作動させて回転軸２４の回転を停止する。そして、利用者が本体側スイッチ２１を押下して巻き取られた接続ケーブル３を引き出す場合に、ブレーキユニット２３による回転軸２４の回転の停止は解除される。
That is, in this embodiment, immediately after the winding of the
ゼンマイ２５には巻きバネが内蔵されており、その一端を回転軸２４に連結すると共に他端は収納ケース２に固定している。そして、回転軸２４の回転にともない巻きバネの巻取り、解除がなされるように構成されている。従って、接続ケーブル３を収納ケース２の外部に引き出すと回転軸２４の回転にともない巻きバネは巻取られて付勢力を蓄積し接続ケーブル３を収納方向に付勢することになる。
The
そのため、引き出されて所定長さで使用状態の接続ケーブル３は、画像表示ユニット１０の落下にともなう収納操作を契機として巻きバネの蓄積した付勢力により自動的に巻き取られて画像表示ユニット１０が床に到達しない長さに巻取制御される。
For this reason, the
巻取ドラム２６は、ゼンマイ２５の巻きバネの付勢力により、収納ケース２の内部に巻き取られた接続ケーブル３を巻き付けるためのものであり、本実施形態においては、接続ケーブル３の全長を巻き取る必要はないため、所定長さの接続ケーブル３を巻き付けることが可能な大きさとしている。
The winding
本体ユニット３０と画像表示ユニット１０とを接続する接続ケーブル３は、巻取手段２０内では、図５に示すように配設されている。すなわち、接続ケーブル３は、本体ユニット３０の上面からその上部に配設された支持軸２４ａの中心を経由して、支持軸２４ａ内の第１端子部２９ａに接続されている。そして、接続ケーブル３は、第２端子部２９ｂからさらに巻取ドラム２６の中心を経由して、その上方の入出口７ａから収納ケース２の外部へと繋がる。
The
第１端子部２９ａは、支持軸２４ａ内で固定されている一方、第２端子部２９ｂは回転軸２４内で固定されており、第１端子部２９ａに対して第２端子部２９ｂが回転可能に、コネクタカバー２９ｃ介して接続されている。このコネクタカバー２９ｃは、第１端子部２９ａに対して第２端子部２９ｂが回動した場合でも、接続ケーブル３内で伝送される画像光や各種信号を本体ユニット３０と画像表示ユニット１０との間で伝送することができるように、第１端子部２９ａと第２端子部２９ｂとを接続する。なお、画像表示ユニット１０の光ファイバケーブル５０は、本体ユニット３０の光ファイバケーブル５０と回転軸２４の軸中心で回転可能に接続される。また、第１端子部２９ａでは、各信号線を伝達する端子を円環状溝で形成し、これらの円環状溝を同心円状に配置しており、一方、第２端子部２９ｂでは、各信号線を伝達する端子を凸部に形成して、各凸部を円環状溝に嵌合している。
The first
また、ラチェット歯車２７とその上部に設けられた巻取規制部２８とによりラチェット機構を構成している。このラチェット機構により、ラチェット歯車２７と巻取規制部２８の先端爪部２８ａとを係合させて、巻取ドラム２６の回転方向を一定の方向に制限する。
Further, the
これにより、本実施形態におけるラチェット歯車２７は、上述した巻取ドラム２６の回転方向が、接続ケーブル３を収納ケース２の外部に引き出す方向には回転可能とし、収納ケース２の内部に接続ケーブル３を巻き取る方向には回転不可としている。
As a result, the
つまり、本実施形態においては、落下検出手段により画像表示ユニット１０の落下を検出した時にのみ巻取手段２０を作動させるため、画像表示ユニット１０の落下を検出した時以外では、ゼンマイ２５に内蔵されている巻きバネの付勢力による接続ケーブル３の巻き取り動作を禁止するために、ラチェット歯車２７と巻取規制部２８の先端爪部２８ａとを係合させて巻取ドラム２６の回転方向を規制している。
In other words, in the present embodiment, the winding
巻取規制部２８の通常の位置では、ラチェット歯車２７と巻取規制部２８の先端爪部２８ａとが係合位置にある。そして、本体ユニット３０から巻取規制部２８に連設されている回転ソレノイド２２（図２参照）に駆動信号が送信されると、先端爪部２８ａは上方に回動して、その結果ラチェット歯車２７と先端爪部２８ａとの係合が解除され、巻取ドラム２６の回転方向の規制は解除される。
At the normal position of the winding restricting
なお、本体ユニット３０からの駆動信号が停止すると、先端爪部２８ａは通常の位置に復帰してラチェット歯車２７と係合されて、巻取ドラム２６の回転方向が規制される。
When the drive signal from the
上述したように、落下検出手段により画像表示ユニット１０の落下を検出すると、巻取規制部２８を上方に可動させてラチェット歯車２７と巻取規制部２８の先端爪部２８ａとの係合を解除する。これにより、ゼンマイ２５の巻きバネの付勢力により、巻取ドラム２６は収納ケース２の内部に接続ケーブル３を巻き取る方向に回転することができ、巻取手段２０による接続ケーブル３の巻き取り動作が実行される。
As described above, when the fall detection means detects the fall of the
すなわち、接続ケーブル３を収納ケース２の外部に引き出すと回転軸２４の回転にともない巻きバネは巻取られて付勢力を蓄積し接続ケーブル３を収納方向に付勢することになるため、引き出されて所定長さで使用状態の接続ケーブル３は、画像表示ユニット１０の落下にともなう収納操作を契機として巻きバネの蓄積した付勢力により自動的に巻き取られて画像表示ユニット１０が床に到達しない長さに巻取制御される。
That is, when the
巻取手段２０による接続ケーブル３の巻き取り動作が終了、つまり、所定長さの接続ケーブル３を収納ケース２に巻き取ると、本体ユニット３０は、巻取規制部２８を下方に可動させてラチェット歯車２７と巻取規制部２８の先端爪部２８ａとを再度係合させて、巻取ドラム２６の回転を規制するとともに、回転軸２４と支持軸２４ａの間のブレーキユニット２３を作動させて、回転軸２４と一体に回転する巻取ドラム２６の回転を停止させた状態を維持する。
When the winding operation of the
また、巻取手段２０の上部である収納ケース２の上面には、本体側スイッチ２１とケーブルガイド７が設けられている。
Further, a main
本体側スイッチ２１は、巻取手段２０による接続ケーブル３の巻き取り動作が終了した後に、再び接続ケーブル３を収納ケース２から引き出して、当該ＨＭＤ１を使用する時に利用者から押下されるスイッチである。
The main
また、落下検出手段により画像表示ユニット１０の落下を検出すると、巻取手段２０による接続ケーブル３の巻き取りが実行され、所定長さの接続ケーブル３が収納ケース２の内部に巻き取られる。従って、その後は、巻取ドラム２６は回転停止状態が維持されるが、再び接続ケーブル３を収納ケース２から引き出すためには、巻取ドラム２６の回転を停止させた状態を解除する必要がある。
When the fall detection unit detects the fall of the
このため、利用者が本体側スイッチ２１を押下している間は、回転軸２４と支持軸２４ａの間のブレーキユニット２３を解除して、巻取ドラム２６の回転方向を収納ケース２の外部に引き出される方向には回転可能とすることで、巻取ドラム２６に所定長さ巻き取られた接続ケーブル３を、収納ケース２の外部に引き出すことができる。
For this reason, while the user presses down the main
ケーブルガイド７は、収納ケース２の上面の接続ケーブル３の入出口７ａに設けられている。このケーブルガイド７は、例えば、耐熱、耐磨耗性に優れたチタン（Ｔｉ）などの金属材料で形成され、巻取手段２０による巻き取りが実行される場合に、収納ケース２の内部への接続ケーブル３の巻き取り及び収納ケース２の外部への接続ケーブル３の引き出しを円滑にするためのものである。
The
上述したように、本実施形態における巻取手段２０は、落下検出手段により画像表示ユニット１０の落下を検出すると、ゼンマイ２５の巻きバネの付勢力により巻取ドラム２６を回転させて、収納ケース２の内部に接続ケーブル３を所定長さだけ巻き取る動作を行う。なお、落下検出手段による画像表示ユニット１０の落下検出方法及び巻取手段２０による接続ケーブル３の巻き取り動作の実行時間などの詳細は後述する。
As described above, the winding means 20 in the present embodiment rotates the winding
［３．３．画像表示ユニットの各種落下形態における巻取手段の動作について]
次に、ＨＭＤ１において画像表示ユニット１０の各種の落下形態における巻取手段２０の動作を、図６を用いて具体的に説明する。
[3.3. Regarding the operation of the winding means in various drop forms of the image display unit]
Next, the operation of the winding means 20 in various drop forms of the
初めに、図６（ａ）に示すように、本実施形態に係るＨＭＤ１を、利用者が立位状態で使用した場合は、画像表示ユニット１０は眼鏡型フレーム６に支持されて利用者の頭部に装着されている。そして、利用者の腰のベルト位置に、収納ケース２が所定のケースカバーなどにより保持されている。
First, as shown in FIG. 6A, when the user uses the
この時、画像表示ユニット１０と本体ユニット３０とを接続している接続ケーブル３の長さは、利用者の行動を妨げないように、なおかつ、接続ケーブル３と画像表示ユニット１０の接続部及び収納ケース２のケーブルガイド７に過度の負荷をかけないように多少の余裕を保った長さとしている。
At this time, the length of the
次に、図６（ｂ）に示すように、本体ユニット３０は、画像表示ユニット１０及び眼鏡型フレーム６が利用者の頭部から外れて落下したことを検出すると、巻取手段２０が動作して、所定長さの接続ケーブル３を収納ケース２の内部に巻き取るように作動する。
Next, as shown in FIG. 6B, when the
この場合、本体ユニット３０は、画像表示ユニット１０及び眼鏡型フレーム６の落下を検出すると同時に巻取手段２０を動作させるのではなく、所定時間をおいてから巻取手段２０を動作させるようにしている。これは、画像表示ユニット１０及び眼鏡型フレーム６の落下を検出すると同時に巻取手段２０を動作させると、利用者の顔面近傍を落下する画像表示ユニット１０及び眼鏡型フレーム６が、巻取手段２０による接続ケーブル３の巻き取り動作により、さらに加速して利用者の顔面を傷つけることを防止するためである。
In this case, the
つまり、本実施形態における、巻取手段２０による動作開始は、図６（ｂ）に示すように、画像表示ユニット１０及び眼鏡型フレーム６の落下している位置が、少なくとも利用者の顔面以下になったタイミングで行われる。
That is, in the present embodiment, the operation start by the winding
最後に、図６（ｃ）に示すように、画像表示ユニット１０及び眼鏡型フレーム６の落下が、床面から所定の距離ｄ１に達すると、本体ユニット３０は、巻取手段２０による接続ケーブル３の巻取り動作を停止する。
Finally, as shown in FIG. 6 (c), when the
また、本実施形態に係るＨＭＤ１の使用状態は、図６（ａ）に示す、利用者が立位の状態とは限らず、むしろ、図６（ｄ）に示すように、利用者が椅子などに着席して使用する状況が考えられるため、この場合は、画像表示ユニット１０及び眼鏡型フレーム６の落下が、床面から所定の距離ｄ２に達すると、本体ユニット３０は、巻取手段２０による接続ケーブル３の巻取り動作を停止する。
In addition, the usage state of the
このため、本実施形態における巻取手段２０による接続ケーブル３の巻取り動作を停止する位置は、図６（ｄ）に示すように、床面から所定の距離ｄ２に達した場合としている。
For this reason, the position where the winding operation of the
つまり、図６（ｃ）に示す床面から所定の距離ｄ１と、図６（ｄ）に示す床面から所定の距離ｄ２との距離が異なるのは、巻取手段２０による接続ケーブル３の巻取り動作を停止する位置を、図６（ｄ）に示す床面から所定の距離ｄ２に設定しているためであり、これにより、図６（ｃ）に示す床面から所定の距離ｄ１は、図６（ｄ）に示す床面から所定の距離ｄ２よりも長くなっている。
That is, the difference between the predetermined distance d1 from the floor surface shown in FIG. 6C and the predetermined distance d2 from the floor surface shown in FIG. 6D is that the connecting
［３．４．落下検出手段の落下検出処理と巻取手段の巻取実行処理について]
眼鏡型フレーム６と一体の画像表示ユニット１０の落下による落下検出処理と巻取手段２０の巻取実行処理について説明する。
[3.4. About the fall detection process of the fall detection means and the winding execution process of the winding means]
A drop detection process due to a drop of the
（ｉ）落下検出処理
以下、上述した構成のＨＭＤ１において実行される画像表示ユニット１０の落下検出処理を、図７を用いて説明する。この落下検出処理は、上述した本体ユニット３０のワークメモリ３２に記憶されている各種プログラムの一つであり、同じく本体ユニット３０のＣＰＵ３１によって読み出されて実行される。
(I) Fall detection process
Hereinafter, the drop detection process of the
なお、この落下検出処理は、利用者が画像表示ユニット１０を頭部に装着している状態からの処理である。
This drop detection process is a process from a state in which the user wears the
落下検出処理を開始すると、図７に示すように、ＣＰＵ３１は、装着検出スイッチ４２からの検出信号を検出しているか否かを判断し（ステップＳ１０１）、装着検出スイッチ４２からの検出信号を検出していないと判断するまで（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、このステップＳ１０１の判断を繰り返す。ＣＰＵ３１は、装着検出スイッチ４２からの検出信号を検出していないと判断した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）は、ステップＳ１０２へ処理を移す。
When the fall detection process is started, as shown in FIG. 7, the
ステップＳ１０１において判断される装着検出スイッチ４２からの検出信号は、利用者の頭部に画像表示ユニット１０を支持する眼鏡型フレーム６が装着され、装着検出スイッチ４２から検出信号が出力された場合にＣＰＵ３１により検出されるものである。ＣＰＵ３１は、装着検出スイッチ４２からの検出信号を検出している間は、巻取手段２０を作動させない。
The detection signal from the
ステップＳ１０２において、ＣＰＵ３１は、把持検出スイッチ４３からの検出信号を検出しているか否かを判断する。ＣＰＵ３１は、把持検出スイッチ４３からの検出信号を検出していると判断した場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）は本落下検出処理を終了する。一方、ＣＰＵ３１は、把持検出スイッチ４３からの検出信号を検出していないと判断した場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）は、ステップＳ１０３へ処理を移す。
In step S <b> 102, the
ステップＳ１０２において判断される把持検出スイッチ４３からの検出信号は、画像表示ユニット１０を支持する眼鏡型フレーム６が利用者の手で把持されて把持検出スイッチ４３が押下され、把持検出スイッチ４３から検出信号が出力された場合にＣＰＵ３１により検出される。ＣＰＵ３１は、利用者の頭部から画像表示ユニット１０が外れた状態で把持検出スイッチ４３からの検出信号を検出したときは、利用者が意図的に当該画像表示ユニット１０を外した状態であると判断して、巻取手段２０を作動させずに落下検出処理を終了する。
The detection signal from the
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ３１は、巻取手段２０による接続ケーブル３の巻き取りを行う巻取実行処理を行う。この巻取実行処理の詳細は後述する。そして、この処理が終了すると本落下検出処理を終了する。
In step S <b> 103, the
なお、上述した落下検出処理においては、ステップＳ１０１において、装着検出スイッチ４２からの検出信号の有無により画像表示ユニット１０が利用者から外れた状態を検出しているが、装着検出スイッチ４２の替わりに画像表示ユニット１０に内蔵された加速度センサ４１を用いることもできる。
In the above-described drop detection process, the state in which the
この場合加速度センサ４１は、上述したように、画像表示ユニット１０が所定値以上の加速度で変位したことを検出すると検出信号を本体ユニット３０に供給する。ＣＰＵ３１は、ステップＳ１０１において、加速度センサ４１から出力される検出信号により画像表示ユニット１０が利用者から外れたか否かを判定する。すなわち、ＣＰＵ３１は、加速度センサ４１から検出信号が出力されたとき、画像表示ユニット１０が利用者から外れたと判定する。
In this case, as described above, the
（ｉｉ）巻取実行処理
以下、上述した落下検出処理において実行される巻取実行処理（ステップＳ１０３）について図８を用いて説明する。この巻取実行処理は、上述した落下検出処理と同様に本体ユニット３０のワークメモリ３２に記憶されている各種プログラムの一つであり、同じく本体ユニット３０のＣＰＵ３１によって読み出されて実行される。
(Ii) Winding Execution Process Hereinafter, the winding execution process (step S103) executed in the above-described drop detection process will be described with reference to FIG. This winding execution process is one of various programs stored in the
ステップＳ２０１において、ＣＰＵ３１は、巻き取り動作開始タイミングを計るための時間をタイマにセットする。この巻き取り動作開始タイミングを計るための時間は、画像表示ユニット１０の落下を検出してから、実際に巻き取り動作を開始するまでの一定の待ち時間を設定するものであり、本実施形態においては、少なくとも落下する画像表示ユニット１０の位置が、利用者の頭部（つまり、顔面）近傍以下になるまで巻き取り動作の開始を遅延させるための時間である。
In step S201, the
これにより、利用者の顔面近傍を落下する画像表示ユニット１０を巻き取ることにより、落下中の画像表示ユニット１０が、さらに巻き取りにより加速して利用者の顔面と激突して傷つけることを防ぐことができる。なお、上記タイマには、少なくとも利用者の顔面以下に画像表示ユニット１０が落下（図６（ｂ）参照）するまでの時間が設定される。
Thereby, by winding up the
ステップＳ２０２において、ＣＰＵ３１は、タイマがタイムアウトするまで処理を保留する。この場合、本実施形態における本体ユニット３０は、例えば、１ｍｓｅｃ（１０００分の１秒）単位での時間を計測することができる所定クロック周波数による計時機能を供えている。そして、ステップＳ２０１においてタイマにセットされた時間は、この計時機能により１ｍｓｅｃ単位で減算され、タイマの数値が“０”になるとタイマにセットされた所定の時間が経過したことになる。
In step S202, the
上記ステップＳ２０２において、ＣＰＵ３１は、タイマがタイムアウト、つまり、巻き取り動作開始タイミングを計るための時間が経過（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）すると、ステップＳ２０３において、ＣＰＵ３１は、巻取規制部２８に連接されている回転ソレノイド２２（図２参照）に対して可動信号を送信する。これにより、巻取規制部２８は上方に回動して、ラチェット歯車２７と巻取規制部２８の先端爪部２８ａとの係合が解除される。
In step S202, when the timer has timed out, that is, when the time for measuring the timing of starting the winding operation has elapsed (step S202: Yes), in step S203, the
この、ステップＳ２０３の処理を実行することにより、回転軸２４と一体に回転可能となった巻取ドラム２６は、ゼンマイ２５の巻きバネの付勢力により、収納ケース２の内部に接続ケーブル３を巻き取る方向に回転することで、接続ケーブル３の巻き取り動作が実行される。
The winding
そして、ステップＳ２０４において、ＣＰＵ３１は、巻き取り動作の実行時間をタイマにセットする。この巻き取り動作の実行時間は、接続ケーブル３を巻き取る時間が設定されるもので、本実施形態においては、上述したように収納ケース２の内部に接続ケーブル３を全て巻き取るのではなく、少なくとも巻き取りを停止させた場合に、例えば、椅子などに腰掛けた利用者の腰に保持されている収納ケース２から伸びた接続ケーブル３の長さが、画像表示ユニット１０を床面より浮かせた状態（図６（ｄ）参照）となるまでの所定長さの接続ケーブル３を巻き取る時間である。
In step S204, the
ステップＳ２０５において、ＣＰＵ３１は、巻き取り動作の実行時間が設定されたタイマがタイムアウトするまで処理を保留する。
In step S205, the
巻き取り動作の実行時間が設定されたタイマがタイムアウト（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）すると、ステップＳ２０６において、ＣＰＵ３１は、巻取規制部２８に連接されている回転ソレノイド２２（図２参照）に対しての可動信号を停止する。これにより、巻取規制部２８は通常の停止位置に回動して、ラチェット歯車２７と巻取規制部２８の先端爪部２８ａとが係合されて巻取ドラム２６の回転方向が規制される。
When the timer in which the execution time of the winding operation is set times out (step S205: Yes), in step S206, the
ステップＳ２０７において、ＣＰＵ３１は、回転軸２４と支持軸２４ａの間のブレーキユニット２３を作動させて、回転軸２４と一体に回転する巻取ドラム２６の回転の停止を維持する。
In step S207, the
上記ステップＳ２０７の処理により、巻取ドラム２６は接続ケーブル３を巻き込む回転方向への回転を規制されるが、接続ケーブル３を引き出す方向には回転可能なため、例えば、図６（ｃ），（ｄ）に示す状態において、画像表示ユニット１０及びそれを支持する眼鏡型フレーム６の自重により、接続ケーブル３が引き出されて、床や地面等と接触することを防ぐことができる。
Although the winding
［３．５．接続ケーブルの構成］
ここで、本実施形態における接続ケーブル３の構成を、図９を用いて説明する。
[3.5. Connection cable configuration]
Here, the structure of the
図９に示すように、本実施形態における接続ケーブル３には、上述した光ファイバケーブル５０だけではなく、本体ユニット３０から画像表示ユニット１０への各種信号線Ｓ１、又は、画像表示ユニット１０から本体ユニット３０への各種信号線Ｓ２が収容されている。
As shown in FIG. 9, the
そして上述した各種信号線Ｓ１，Ｓ２及び光ファイバケーブル５０を収納する接続ケーブル３は、接続ケーブル３の少なくとも一部は、所定の伸縮性を有する外皮で形成されている。これは、本実施形態においては、落下検出手段により画像表示ユニット１０の落下を検出すると、巻取手段２０を動作させて所定長さの接続ケーブル３を収納ケース２の内部に巻き込むため、通常のケーブルよりも張力に耐えうる接続ケーブル３とするためである。
The
具体的に説明すると、図９（ａ）に示すように、接続ケーブル３の表面は、伸縮性を有しない第１外皮３ａと所定の伸縮性を有する第２外皮３ｂで構成されている。そして、内部に収納される各種信号線Ｓ１，Ｓ２及び光ファイバケーブル５０は、接続ケーブル３が通常の状態では第１外皮３ａ及び第２外皮３ｂの長さよりも余裕を持って長めにして収納されている。
If it demonstrates concretely, as shown to Fig.9 (a), the surface of the
このため、図９（ｂ）に示すように、巻取手段２０を動作させることにより接続ケーブル３に通常よりも大きい張力による負荷がかかると、所定の伸縮性を有する第２外皮３ｂが距離Ｌ分伸長することで接続ケーブル３にかかる負荷を吸収する。この時、内部に収納される各種信号線Ｓ１，Ｓ２及び光ファイバケーブル５０は、予め長さに十分な余裕があるため、例え、接続ケーブル３が距離Ｌ分伸長したとしても断線などが発生しない構成としている。
For this reason, as shown in FIG. 9 (b), when the
なお、本実施形態においては、接続ケーブル３の外皮の一部に伸縮性を有する第２外皮３ｂを用いる構成で説明してきたが、これに限定されず、例えば、接続ケーブル３の外皮全体に伸縮性を有する素材を用いることもできる。但し、その場合も、内部に収納された各種信号線Ｓ１，Ｓ２及び光ファイバケーブル５０の断線を防ぐために、接続ケーブル３の外皮が伸長した長さよりも、内部に収納された各種信号線Ｓ１，Ｓ２及び光ファイバケーブル５０を長くすることが必要である。
In addition, in this embodiment, although demonstrated by the structure which uses the 2nd outer skin |
上述してきたように、本実施形態においては、利用者の頭部に装着される画像表示ユニット１０の落下を検出した場合に、当該画像表示ユニット１０が床面などに激突する前に、接続ケーブル３を収納ケース２に巻き取る構成を、巻きバネを用いて、比較的簡単な構造で実現できるため、安価で費用効果に優れた巻取手段２０とすることができる。
As described above, in the present embodiment, when the fall of the
しかも、本体ユニット３０を画像表示ユニット１０とは別に設けるようにしているため、例えば、本体ユニット３０に制御部や光源部などを収納（図２参照）することにより、画像表示ユニット１０を軽量化することができるため接続ケーブルによる巻き取りも行いやすい。
Moreover, since the
さらに、落下検出手段として複数のスイッチやセンサを設けて、各スイッチやセンサの状態を総合的に判断して、画像表示ユニット１０の落下を検出しているため、利用者にとって安全な巻取手段２０を備えたＨＭＤ１とすることができる。
Furthermore, since a plurality of switches and sensors are provided as the fall detection means, and the fall of the
また、本実施形態においては、利用者の左眼に画像を投影する単眼型のＨＭＤ１を例として説明してきたが、これに限らず利用者の両眼に画像を投影する両眼型のＨＭＤ１においても、接続ケーブル３の巻取手段を設けることもできる。但しこの場合は、両眼にそれぞれ画像を投影するために設けられた二つの画像表示ユニット１０と本体ユニット３０は、少なくとも巻き取られる部分の接続ケーブル３は、一本のケーブルとして形成されることが望ましい。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態においては、巻取手段２０を本体ユニット３０の上部に設けて接続ケーブル３を巻き取る実施例として説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、巻取手段２０を画像表示ユニット１０近傍に設けてもよく、更には、画像表示ユニット１０と本体ユニット３０を接続する接続ケーブル３の中間の位置に巻取手段２０を設けることもできる。
In the present embodiment, the winding
また、本実施形態においては、接続ケーブル３の巻き取りをゼンマイ２５の巻きバネの付勢力により巻き取る実施例として説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電動モータなどを設けて接続ケーブル３の巻き取りを行うこともできる。
In the present embodiment, the
上述してきたように、本実施形態によれば、以下の効果が期待できる。 As described above, according to the present embodiment, the following effects can be expected.
（１）利用者の頭部に装着され、前記利用者の眼に画像を光学的に導く画像表示ユニット１０と、画像表示ユニット１０と接続ケーブル３を介して接続され、画像の表示を制御する本体ユニット３０と、を備えたヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ１）において、画像表示ユニット１０の利用者からの落下を検出する落下検出手段と、落下検出手段により画像表示ユニット１０の落下を検出したとき、接続ケーブル３の少なくとも一部を巻き取る巻取手段２０と、を備えたので、例えば、画像表示ユニット１０の利用者の頭部からの落下を検出すると、画像表示ユニット１０が床等に落下してしまう前に、画像表示ユニット１０と本体ユニット３０とを接続する接続ケーブル３を巻き取るため、画像表示ユニット１０が床等へ激突してしまうことを抑制することができる。このように信号を送信するための接続ケーブル３を利用して画像表示ユニット１０が床等に落下してしまう前に接続ケーブル３を巻き取るようにしたので、従来の構成部材をそのまま利用して接続ケーブル３の巻取手段と巻き取り制御を付加するだけで不用意な画像表示ユニット１０の落下による事故を未然に防止出来る効果がある。
(1) An
（２）巻取手段２０は、画像表示ユニット１０と本体ユニット３０との間の接続ケーブル３の長さが、本体ユニット３０と床との間の距離よりも短くなるように、接続ケーブル３の少なくとも一部を巻き取るため、例えば、接続ケーブル３の全てを巻き取る必要がなく、接続ケーブル３を巻き取る巻取ドラム２６の大きさを必要最小限に抑えることができ、巻取手段２０をコンパクトに構成することができる。
(2) The winding means 20 is configured so that the length of the
（３）接続ケーブル３の少なくとも一部は、所定の伸縮性を有する接続ケーブル３としたため、例えば、巻取手段２０の接続ケーブル３の巻き取りが実行され、接続ケーブル３に通常よりも大きい張力の負荷が生じても、接続ケーブル３が伸長することにより負荷を吸収して接続ケーブル３の断線を防ぐことができる。また、接続ケーブル３に収納されている各種信号線や光ファイバケーブル５０は、伸長した接続ケーブル３よりも長くなるようにしているため、所定の伸縮性を有する接続ケーブル３が伸長した場合でも内部で断線することはない。
(3) Since at least a part of the
（４）巻取手段２０は、落下検出手段により画像表示ユニット１０の落下を検出してから所定時間を空けて、接続ケーブル３の巻き取りを行うため、例えば、利用者の顔面近傍を落下する画像表示ユニット１０を巻き取ることにより、落下中の画像表示ユニット１０が、さらに巻き取りにより加速して利用者の顔面と激突して傷つけることを防ぐことができる。
(4) The winding means 20 falls, for example, in the vicinity of the user's face in order to wind up the
（５）落下検出手段は、加速度センサ４１を有し、この加速度センサ４１によりから出力される信号に基づき、画像表示ユニット１０の落下を検出するので、画像表示ユニット１０の落下時の所定の変位にともなう加速度センサ４１の出力信号により、確実に画像表示ユニット１０の落下を検出することができる。
(5) The fall detection means has the
（６）落下検出手段は、画像表示ユニット１０を利用者の頭部に装着したときに利用者の頭部に接触する装着検出スイッチ４２を有し、この装着検出スイッチ４２により画像表示ユニット１０の脱落による当該画像表示ユニット１０の落下を検出するため、例えば、利用者の頭部から画像表示ユニット１０が外れたことを確実に検出することができる。
(6) The fall detection means includes a mounting
（７）頭部に対する画像表示ユニット１０の着脱時に利用者により把持される部分に、把持検出スイッチ４３を設け、把持検出スイッチ４３が利用者により押下されたとき、巻取手段２０による接続ケーブル３の巻き取りを規制する巻き取り規制手段を設けたため、例えば、利用者が画像表示ユニット１０を把持して頭部から外すときに、画像表示ユニット１０の落下と誤検出して、巻取手段２０による接続ケーブル３の巻き取りが動作することを防ぐことができる。
(7) A
以上、各実施形態を通して本発明を説明してきたが、本発明はこれらに限定されるものではない。また、上述した各効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 As mentioned above, although this invention has been demonstrated through each embodiment, this invention is not limited to these. Moreover, each effect mentioned above only enumerated the most suitable effect which arises from this invention, and the effect by this invention is not limited to what was described in this Embodiment.
１ ＨＭＤ
２ 収納ケース
３ 接続ケーブル
６ 眼鏡型フレーム
１０ 画像表示ユニット
２０ 巻取手段
２１ 本体側スイッチ
２３ ブレーキユニット
２８ 巻取規制部
３０ 本体ユニット
４１ 加速度センサ
４２ 装着検出スイッチ
４３ 把持検出スイッチ
1 HMD
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記画像表示ユニットと接続ケーブルを介して接続され、前記画像の表示を制御する本体ユニットと、を備えたヘッドマウントディスプレイにおいて、
前記画像表示ユニットの利用者からの落下を検出する落下検出手段と、
前記落下検出手段により前記画像表示ユニットの落下を検出したとき、前記接続ケーブルの少なくとも一部を巻き取る巻取手段と、を備えた
ことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 An image display unit mounted on a user's head and optically guiding an image to the user's eyes;
In a head mounted display comprising: a main unit that is connected to the image display unit via a connection cable and controls display of the image.
Fall detection means for detecting a fall from a user of the image display unit;
A head-mounted display comprising: a winding unit that winds up at least a part of the connection cable when the fall detection unit detects the fall of the image display unit.
前記第２のスイッチが前記利用者により把持されたとき、前記巻取手段による前記接続ケーブルの巻き取りを規制する巻き取り規制手段を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
A second switch is provided in a portion gripped by the user when the image display unit is attached to or detached from the head.
6. A winding restricting means for restricting winding of the connection cable by the winding means when the second switch is gripped by the user. The head mounted display according to item.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009229107A JP5195708B2 (en) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | Head mounted display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009229107A JP5195708B2 (en) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | Head mounted display |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011077959A true JP2011077959A (en) | 2011-04-14 |
| JP5195708B2 JP5195708B2 (en) | 2013-05-15 |
Family
ID=44021413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009229107A Expired - Fee Related JP5195708B2 (en) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | Head mounted display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5195708B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101473143B1 (en) * | 2011-05-25 | 2014-12-15 | 구글 인코포레이티드 | Wearable heads-up display with integrated finger-tracking input sensor |
| JP2016062006A (en) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
| JP2022527965A (en) * | 2019-05-07 | 2022-06-07 | アップル インコーポレイテッド | Adjustment mechanism for head-mounted display |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08146340A (en) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Olympus Optical Co Ltd | Head-mounted video display device |
| JPH0998985A (en) * | 1995-10-09 | 1997-04-15 | Olympus Optical Co Ltd | Face fitting image display device for medical use |
| JPH10150617A (en) * | 1997-10-29 | 1998-06-02 | Olympus Optical Co Ltd | Head mount type display device |
-
2009
- 2009-09-30 JP JP2009229107A patent/JP5195708B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08146340A (en) * | 1994-11-21 | 1996-06-07 | Olympus Optical Co Ltd | Head-mounted video display device |
| JPH0998985A (en) * | 1995-10-09 | 1997-04-15 | Olympus Optical Co Ltd | Face fitting image display device for medical use |
| JPH10150617A (en) * | 1997-10-29 | 1998-06-02 | Olympus Optical Co Ltd | Head mount type display device |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101473143B1 (en) * | 2011-05-25 | 2014-12-15 | 구글 인코포레이티드 | Wearable heads-up display with integrated finger-tracking input sensor |
| JP2016062006A (en) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | キヤノン株式会社 | Image forming apparatus |
| US10303107B2 (en) | 2014-09-19 | 2019-05-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming system |
| JP2022527965A (en) * | 2019-05-07 | 2022-06-07 | アップル インコーポレイテッド | Adjustment mechanism for head-mounted display |
| JP7202482B2 (en) | 2019-05-07 | 2023-01-11 | アップル インコーポレイテッド | Adjustment mechanism for head-mounted display |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5195708B2 (en) | 2013-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2011077960A (en) | Head mount display | |
| EP2148504B1 (en) | Information Display Device | |
| JP6089705B2 (en) | Display device and control method of display device | |
| JP6459711B2 (en) | Display device and control method of display device | |
| JP6060512B2 (en) | Head-mounted display device | |
| JP5958689B2 (en) | Head-mounted display device | |
| US9792710B2 (en) | Display device, and method of controlling display device | |
| WO2014199598A1 (en) | Head-mounted display device and control method of head-mounted display device | |
| US20160165220A1 (en) | Display apparatus and method of controlling display apparatus | |
| JP6461425B2 (en) | Glasses with video projection function | |
| KR20170059476A (en) | Waveguide eye tracking employing switchable diffraction gratings | |
| JP5742271B2 (en) | Head-mounted display device and method for controlling head-mounted display device | |
| WO2012133020A1 (en) | Head-mounted display | |
| JP2016014730A (en) | Image display device | |
| JP5195708B2 (en) | Head mounted display | |
| JP2010056661A (en) | Head mounting type video acquiring and displaying device | |
| JP6464729B2 (en) | Display device and control method of display device | |
| JP2006017991A (en) | Video display | |
| US20230013134A1 (en) | Electronic device | |
| JP5543880B2 (en) | Head-mounted display device | |
| JP2013114124A (en) | Image display device, power supply control method in image display device, and power supply control program in image display device | |
| JP2016051102A (en) | Display device and control method of the same, and computer program | |
| JP4973423B2 (en) | Head-mounted image display device | |
| JP6569320B2 (en) | Electronic device and method for controlling electronic device | |
| JP6638325B2 (en) | Display device and display device control method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120306 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121221 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130108 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130121 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160215 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |