JP3504357B2 - 頭部装着型ディスプレイコントローラー - Google Patents

頭部装着型ディスプレイコントローラー

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JP3504357B2 JP31821794A JP31821794A JP3504357B2 JP 3504357 B2 JP3504357 B2 JP 3504357B2 JP 31821794 A JP31821794 A JP 31821794A JP 31821794 A JP31821794 A JP 31821794A JP 3504357 B2 JP3504357 B2 JP 3504357B2
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、頭部装着型ディスプレ
イコントローラーに関するものである。 【0002】 【従来の技術】観察者の眼前部に装着されるゴーグル型
等の本体に組み込んだ光学系を通して、液晶パネル等の
表示部に表示される映像を観察者(装着者)の眼に与え
るようにする頭部装着型ディスプレイ(HMD)は、従
来から知られている。このような装置は、小型でありな
がら、大画面映像を提示することが可能で、一人で画像
映像を楽しめるようにするなどの映像表示装置として、
種々の用途への利用が期待されている。 【0003】また、いわゆるシャッターによるシースル
ー機能をもたせるとともに、その開閉を切り替え制御し
てモードを切り替えるようにする技術も、本出願人によ
り提案されている(特開平5−328259号公報(文
献1))。このものによるHMDシステムでは、HMD
本体はケーブルでコントローラーと接続され、コントロ
ーラーはケーブルで映像ソース源と接続されて、使用さ
れる。そして、上記モード切り替えは、コントローラー
の制御の下で行われる。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】しかして、かかる提案
の技術は、従前のものに比し、高機能化が可能で有用な
HMDシステムの実現に寄与できるものであるが、次の
ような点から考察すると、なお改善を加える余地があ
る。HMDシステムは、種々の機能が付加されれば、そ
の分便利になる反面、ユーザー側で十分にそれを使いこ
なせいといった面も同時に生ずることともなり、従っ
て、使い勝手の向上は実用的なHMDシステムを提供す
る上で重要なことになる。 【0005】例えば、図13は、HMDの表示モードと
して実現したい好適な表示モード状態の考察の結果の例
である。同図(a)〜(c)は、それぞれ、1つの入力
端からの映像信号を左右の2つの表示部(L,R)に入
力するモノモード、2つの入力端から入力された映像信
号をそれぞれの表示部(L,R)に個別に入力するセパ
レートモード、1つの入力端にフィールド順次の立体映
像信号が入力され、その信号を左眼用、右眼用にフィー
ルドを分離するフィールド分離回路を通して2つの表示
部(L,R)に相違する映像信号として入力するフィー
ルド順次モードの3の表示モードを示している。 【0006】また、このような数種の表示モードのほか
に、HMDの使用モードとして、HMDのその表示部に
電子映像が表示されているか否か、かつ、シャッターが
open(シャッター開)かclose(シャッター
閉)かの組み合わせによって、動作モードとして後記表
1で示すようなノーマルモード、シースルーモード、ス
ーパーインポーズモードの3つのモードも得られるが、
こうした2種のモードをも組み合わせて更に高機能化を
行わんとするとき、例えばHMDの動作モードをスイッ
チで切り替えるように構成するとき、この場合、例えば
上記3つのモード(ノーマル、シースルー、スーパーイ
ンポーズ)がスイッチを押すごと一律に順次切り替わっ
て、しかも、その切り替わる順序等も固定であるという
のでは、やはり使用に際し不便なものである。望ましい
のは、HMDの各種機能を制御するコントローラーにお
いて、多くの機能設定を利用者が自由に設定できること
が可能で、使い勝手を考慮したものである。 【0007】本発明は、上記のような点からの考察に基
づき、より実用的な頭部装着型ディスプレイシステムと
して好適で、ユーザー側の使い勝手の面も考慮し、使用
して使いやすく、高機能化された頭部装着型ディスプレ
イの各種機能を制御するコントローラーとして有利に使
用でき、必要な機能設定の利用者による自由な設定等を
可能にし、使い勝手の向上が図れる頭部装着型ディスプ
レイコントローラーを提供することである。 【0008】 【課題を解決するための手段】本発明の頭部装着型ディ
スプレイコントローラーは、外部制御装置または附属ス
イッチの制御信号により、順次、表示モード及び/又は
動作モード状態の切り替えが可能なモード制御機能を有
する頭部装着型ディスプレイコントローラーであって、
モードの切り替えフローを変換可能に設定できる設定手
段と、その設定に基づいたフローでモード変換を実行す
るモード制御手段を備えることを特徴とするものであ
る。 【0009】 【作用】本発明の頭部装着型ディスプレイコントローラ
ーにおいては、変換フロー設定手段と、これによる設定
に基づいたフローでモード変換を実行するモード制御手
段とを備えることで、頭部装着型ディスプレイの利用形
態等に合わせた対応が可能であり、設定手段の設定に応
じてモードの切り替わる順序を異ならしめうるなど、自
在にモードが変換する変換フローが可変することができ
るようになることから、多くの利用形態に対して最良の
変換フローの設定が可能となり、より使いやすくなる頭
部装着型ディスプレイシステムを提供できる。 【0010】従って、例えば附属スイッチのパルス信号
により順次、表示モード(2次元表示、立体視表示)や
動作モード(ノーマル、シースルー、スーパーインポー
ズ)状態の切り替えができるモード制御回路を有する頭
部装着型ディスプレイコントローラーの場合において
も、それに適用すれば、パルス信号によりモードが変換
する変換フローが自在に設定でき、不要なモードを飛び
越すなど使い方も可能になり、使い勝手の向上が図れ
る。 【0011】 【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図1、図2、及び図3は、本発明とともに開発した
第1参考例を示すもので、図1は、頭部装着型ディスプ
レイの本体部分の外観構造を、また図2は光学系の配置
構成をそれぞれ示している。 【0012】図1中、100は、観察者(利用者)が頭
部に装着するゴーグル型の頭部装着型ディスプレイ(H
MD)の本体を示し、これは、観察者の眼の前に位置さ
せる眼前部101と、左右の耳の位置に配置される耳部
装着部102と、支持用のバンド103とを備える。耳
部装着部102にはヘッドフォンを組み込み、これによ
って音声信号による音声情報を観察者に与える。眼前部
101は、筐体構造のものであり、該筐体内に表示光学
系等を配置するよう構成する。 【0013】眼前部101内には、図2に示す例では、
映像信号を表示する表示部112としての液晶パネル
(LCD)、ハーフミラープリズム115と、凹面鏡1
13と、バックライト116と、外光を遮断する例えば
液晶シャッター114とを内蔵している。表示部112
の表示面に映像が表示されるとき、そこから出射した光
束は、ハーフミラープリズム115に入射し該ハーフミ
ラープリズム115のハーフミラー面115aを透過
し、かつ凹面鏡113で拡大反射され、その反射された
光束が再びハーフミラー面115aに向かい、そこで今
度は反射され、観察者の眼111に入射する。表示映像
は、ここでは、眼前部101内のこのような接眼拡大光
学系による光路を経て観察者の眼に導かれる。 【0014】シースルー機能を備える構成の場合は、こ
の光学系のハーフミラープリズム115の前側、即ち本
体眼前部101の前面側に位置するよう、液晶シャッタ
ー114が組み込まれる。従って、眼前部101を構成
する筐体部の前面箇所には、このシースルーによる外界
像観察のために外界光を採り入れる開口(図示せず)を
有しており、外界光透過(シャッター;open)、遮
断(シャッター;close)のため制御される液晶シ
ャッター114は、この開口近傍に配置される。 【0015】液晶シャッター114が閉じられていて、
上記のように表示映像が観察者の眼に導かれるときは、
動作モードはノーマルの状態である(シースルーOF
F)。 液晶シャッター114を開けたときには、外界
光は、この開口を通して開状態の液晶シャッター114
を透過し、更には上記ハーフミラープリズム115のハ
ーフミラー面115aを透過してハーフミラープリズム
115を出射し、そして表示映像光の場合と同じ光路と
なるような光路で眼111に導かれる。このとき、観察
者は外界を見ることができる(シースルーON時)。 【0016】また、図2に示した例の場合、外界光と表
示部112からの光とを重ね合わせるスーパーインポー
ズ(シースルーON、かつ表示映像(電子映像)有り)
は、上記のハーフミラープリズム115と凹面鏡113
との組み合わせで構成される。両眼式のHMD本体の場
合、上記の配置構成による同様の構成要素を、眼前部1
01内の左右それぞれに、観察者の左眼(111L)用
のもの(表示部112L,凹面鏡113L,液晶シャッ
ター114L,ハーフミラープリズム115L,バック
ライト116L)及び右眼用のもの(表示部112R,
凹面鏡113R,液晶シャッター114R,ハーフミラ
ープリズム115R,バックライト116R)として収
納する構成とすることができる。映像信号や液晶シャッ
ターの制御信号などは、コントローラーから与えられ
る。 【0017】図3は、例えば上記のような左右表示光学
系による2つの表示部(左表示部112L,右表示部1
12R)と外光を遮光するための液晶シャッター(左液
晶シャッター114L,右液晶シャッター114R)と
を具えるHMDと接続し使用して、HMDの各種機能を
制御することができるようにしたHMDコントローラー
内部の、本参考例による場合の必要部分に係わるブロッ
ク図を示す。 【0018】ここに、HMDコントローラーは、例えば
附属スイッチの制御信号により、HMDの動作形態を切
り替えるモード制御機能を有するもので、また上記のよ
うな2つの映像信号表示部を有するHMDのためのコン
トローラーであり、本参考例では、HMDコントローラ
ーは、図3図示のように、初期モード設定回路(初期状
態設定回路)1と、1チップマイコン(マイクロコンピ
ュータ)2と、モード切り替えスイッチ3a,3bと、
シャッター制御回路4と、バックライト制御回路5と、
映像信号入力端子6a,6bに入力される映像信号の切
り替えに用いる映像信号切替用アナログスイッチ7a〜
7dと、フィールド分離回路8とを含み、これらを図示
の如くに接続して構成する。 【0019】シャッター制御回路4、バックライト制御
回路5、及び映像信号切替用アナログスイッチ7c,7
dは、HMD9に接続する。1チップマイコン2は、こ
こでは、制御コントローラーとして機能し、初期モード
設定回路1からの出力と、モード切り替えスイッチ3
a,3bによる切り替え信号を入力する。本参考例は、
動作モード、表示モードが切り替えスイッチ3a,3b
にて切り替わるシステムの場合のものである。1チップ
マイコン2は、初期モード設定回路1、モード切り替え
スイッチ3a,3bの入力により、シャッター制御回路
4、バックライト制御回路5、映像信号切替用アナログ
スイッチ7a〜7dに制御信号を与えてHMD9の動作
状態を設定する。HMD9の動作状態の設定は、例えば
次のようなものにすることができる。 【0020】図1に示した2つの表示部と外光を遮光す
るためのシャッターを具えるHMDは、その表示部に電
子映像が表示されているか否か、かつ、シャッターがo
pen(シャッター開)かclose(シャッター閉)
で、表1に示すような3つの動作モードを設定すること
が可能で、ここではそれら3つの動作モードが存在す
る。 【0021】 【表1】 【0022】シャッター制御回路4は、HMD9のシャ
ッター(114L,114R)を開閉を制御できる。映
像信号のON,OFFは、バックライト制御回路5によ
りバックライトの制御で対応できる。また、表示モード
については、モノモード、セパレートモード、フィール
ド順次モードのそれぞれを設定することが可能で、ここ
ではそれら3つの表示モードが存在する。この表示モー
ドの切り替えに、ここでは上記映像信号切替用アナログ
スイッチ7a〜7dが用いられる。アナログスイッチ7
a〜7dが図3図示の状態は、モノモードであり、映像
信号入力端子6aへの供給映像信号は、この1つの入力
端子6aからの映像信号をHMD9の2つの表示部(1
12L,112R)に入力することとなり、考察図13
(a)のモードを実現することができる。 【0023】また、図3図示の状態から、例えば映像信
号切替用アナログスイッチ7bの方を図示と逆の切り替
え状態へ切り替え制御すると、セパレートモード(考察
図13(b))にできる。この場合は、2つの映像信号
入力端子6a,6bから入力された映像信号をそれぞれ
を表示部(112L,112R)に個別に入力するモー
ドとすることができる。また、図3図示の状態にて、映
像信号切替用アナログスイッチ7c,7dそれぞれを、
図示と逆の切り替え状態へ制御し、1つの映像信号入力
端子6aにフィールド順次の立体映像信号を供給し、そ
の信号を左眼用、右眼用にフィールドを分離するフィー
ルド分離回路8を通して2つの表示部(112L,11
2R)に相違する映像信号を入力するフィールド順次モ
ード(考察図13(c))とすることができる。こうし
たHMD9の動作形態の切り替えは、本HMDシステム
が作動している使用中、必要なときは、モード切り替え
スイッチ3a,3bに対する使用者(ユーザー)の切り
替え操作によって行うことができる。 【0024】更に、本参考例においては、そのような動
作状態の設定につき、これを初期モード設定情報によっ
ても、電源投入時に行わせるようになす。このため、図
3の如くに初期モード設定回路1をも具備させ、その初
期モード設定回路1からの設定情報も1チップマイコン
2に与え得るようにし、かつまた、1チップマイコン2
は、電源投入時には、この初期モード設定回路1側から
得られる情報を、(モード切り替えスイッチ3a,3b
側より優先して)動作状態の設定に適用するために取り
込む。本参考例において、初期モード設定回路1は、モ
ードの初期状態を既定する制御信号を生成する回路とし
て機能し、また、その制御信号に基づき電源投入時のH
MD9の動作形態を設定するモード制御回路は、1チッ
プマイコン2を含んで構成される。 【0025】本参考例によるものは、次のようにして使
用することができる。上記構成において、ユーザー(利
用者)は、上述した2つのモード(表1の動作モード,
考察図13の表示モード)が電源投入時にどのモードに
設定されていれば自己にとって使い良いか、自己のHM
Dの利用方法、利用形態を考慮して定めておき、そし
て、最初は常にその初期状態としてそれに対応させる状
態をとらしめるよう、予め初期モード設定回路1により
設定しておくようにする。 【0026】こうして予め設定しておけば、本HMDシ
ステムの使用に際し、電源投入時に1度だけ、1チップ
マイコン2は、初期モード設定回路1よりの信号を読み
取り、その信号で示されたモードにHMD9を設定する
ことができる。即ち、自己が望んだモードの初期状態に
合わせて、初期モード設定回路1側からの取り込み制御
信号を基に、1チップマイコン2は、必要なシャッター
制御回路4、バックライト制御回路5、映像信号切替用
アナログスイッチ7a〜7dに制御信号を与えて、HM
D9の電源投入時の動作形態を設定する。しかして、そ
の後はモード切り替えスイッチ3a,3bの入力ごとに
各モードを切り替えるよう動作する。よって、以後の使
用中は、このモード切り替えスイッチ3a,3b側の操
作で、任意に必要なモード切り替えもできるものであ
る。 【0027】本参考例によれば、こうして、HMD9の
利用形態により電源投入時において本コントローラーが
備える2つのモード(動作形態)である表示モード、動
作モードの最良な設定が個々に異なる場合であっても、
これに容易に対応でき、所期状態を既定する制御信号を
操作することで利用者の意のままに電源投入時のモード
をコントロールすることが可能となるので、最良設定に
対応することができる。 【0028】上記2つのモード(動作モード,表示モー
ド)が電源投入時にどのモードに設定されていれば使い
良いかは、ユーザーによっても、また同じユーザーであ
ってもそのHMD9の利用方法等いかんによっても、異
なってくるものであり、特に高機能HMDのコントロー
ラーの場合は尚更であるが、上記のようにすれば、個別
対応性に富み、電源投入時の各モードを利用者が簡単に
設定できる。 【0029】前記表1及び考察図13に示したとおり、
本例にあっては、表示モードはモノ、セパレート及びフ
ィールド順次の3つがあり、かつまた、動作モードはノ
ーマル、シースルー、スーパーインポーズの3つがある
が、電源投入時のこれら表示モード(モノ、セパレー
ト、フィールド順次)、動作モード(ノーマル、シース
ルー、スーパーインポーズ)の設定が既定となっていて
その設定を使用者が簡単に変えることができないとき
は、使い勝手に欠け、ひいてはその各種機能をユーザー
側で十分には使い切れないといったことともなるとこ
ろ、本参考例に従えば、そのように設定可能な対象モー
ドが種々ある場合にも、その高機能HMD9の各種機能
を制御するコントローラーにおいて、多くの機能設定を
利用者が自由に設定できることを可能にでき、より使い
勝手も向上させることができる。 【0030】また、上記初期モード設定回路1について
は、例えば、これは、H(ハイ)、L(ロー)のレベル
信号を組み合わせたコード信号を生成できる簡単な回路
でよい。その例を、図4に示す。同図(a)は、その一
つで、スイッチ方式の場合のものである。これは、複数
のスイッチ素子(ここでは、3つのスイッチ素子)から
なるスイッチ10より構成されていて、スイッチ10の
各スイッチ素子のON,OFFでH,Lのレベルを切り
替えることが可能となる。これによると、操作が簡単で
かつその回路構成も簡単となる等の利点がある。また、
この場合において、例えばDIPスイッチなどの集合化
されたものが、小型にできて望ましい。 【0031】同図(b)に示すものは、他の例の一つ
で、本制御回路を構成するプリント基板のパターン上に
例えばジャンパー線を用いることによりスイッチ回路を
形成したものである(プリントパターンジャンパー方
式)。ここでは、例えば、グランドパターン11と1チ
ップマイコン2につながる制御信号線13a〜13cを
ジャンパー線12a,12bで短絡するか否かでH,L
のレベル信号を生成できるようにしてあり、このように
して実施してもよい。 【0032】本参考例コントローラーにおける初期モー
ド設定回路1は、このような構成のものであってもよ
い。また、この場合において、図4に示したもののうち
では、電源投入時のモードを頻繁に替える場合には、図
(a)のスイッチ方式が望ましい。 【0033】本参考例(第1参考例)はまた、それぞ
れ、次のようにして実施することができる。 〔第1参考例における第1変形例〕 上記例では、制御コントローラーとして1チップマイコ
ン2を用いているが、ロジック回路で構成することも可
能である。 【0034】〔第1参考例における第2変形例〕 また、初期モード設定回路1による電源投入時の初期状
態の設定対象は、上述の動作モード、表示モードの2種
類のいずれをも対象とし、またそれぞれにおいて3つの
モード(モノ、セパレート、フィールド順次の3つのモ
ード、及びノーマル、シースルー、スーパーインポーズ
の3つのモード)があるHMD9の場合の例であった
が、動作モードと表示モードのうちのいずれか一を対象
に適用してもよい。また、その場合をも含んで、上記の
3つのモードに限らず、それを超えるモードを有する場
合でも適用してよく、あるいは少なくとも2つのモード
を対象に適用してもよい。 【0035】〔第1参考例における第3変形例〕 また、HMDコントローラーは、付属のモード切り替え
スイッチ(3a,3b)の信号によりHMDの動作形態
を切り替えるモード制御機能をもつものを例としたが、
外部制御装置からの信号によりHMDの動作形態を切り
替えるモード制御機能をもつ場合でもよい。このように
して、実施してもよい。 【0036】次に、本発明の一実施例について、図5乃
至図7により説明する。本実施例は、HMDコントロー
ラーが、外部制御装置または附属スイッチのパルス信号
により順次、例えば表示モード(例えば2次元表示、立
体視表示の各モード)及び/又は動作モード(例えば、
ノーマル、シースルー、スーパーインポーズの3つのモ
ード)状態の切り替えができるモード制御機能を有する
とともに、この場合において、HMDの利用形態等に合
わせてモードの切り替えフローを設定することができる
ようにしようというものである。 【0037】これは、以下のような点に着目したもので
ある。上記第1参考例において、動作モード(表1)、
表示モード(考察図13)が切り替えスイッチ3a,3
bにて切り替わるシステムを説明した。ここで、更に、
モードの切り替えについて考察すると、これは、例え
ば、図6に、動作モードを例とした切り替えフローの各
例(a),(b),(c)〜(e)のケースで示すよう
に、数種のフローが考えられる(必要に応じて、不必要
なモード(例えば、図(c)のケースではスーパーイン
ポーズモードがなく、図(d)のケースではシースルー
モードがなく、図(e)のケースではノーマルモードが
ない)がある場合がある。)。また、図示しないが、他
の実施態様として、切り替えスイッチ3a,3bでモー
ドが切り替わらない固定タイプであっても同様である。
しかして、このような中で、どのような態様の切り替え
フローが適切であるのかは、やはり、HMDの利用形態
により異なるといえる。よって、適用対象のHMDの利
用形態に合わせてモードの切り替えフローを設定するこ
とのできるHMDコントローラーであれば、HMDの使
い勝手が更に向上することが期待できる。 【0038】そこで、本実施例は、このような観点から
改良を加えようとするものであり、下記に動作モード変
換に対しての、その達成手段を示す。図5は、本実施例
に関する構成要素部分に係わるHMDコントローラーの
ブロック図を示すものである。図示のように、コントロ
ーラーには、変換フローの選択、設定をするのに用いる
変換フロー設定回路21が設けられる。一方、システム
を制御する1チップマイコン2は、変換フロー設定回路
21の選択、設定したフローに基づいて、切り替えスイ
ッチ3が入力されるごとにシャッター制御回路4、バッ
クライト制御回路5への制御信号を切り替えてモードを
切り替える。切り替えは、スイッチ操作パルスの入力ご
とに行うようにすることができる。本実施例では、変換
フロー設定回路21の設定に基づいたフローでモード変
換を実行するモード制御回路が、1チップマイコン2を
含んで構成される。 【0039】他の基本的な構成部分については、前記第
1参考例の場合と同様であってよく、この図5では、前
記図3中下部の映像信号入力端子6a,6b、映像信号
切替用アナログスイッチ7a〜7d、フィールド分離回
路8に係る要素部分の図示は省略してある。また、HM
D本体100側の構成も図1,2のものと同様であって
よい(この点は、後記例でも同様である)。 【0040】以下、本実施例の要部について図6,7も
参照して述べる。本実施例の態様による場合、フローを
設定する方式には、例えば、予め切り替えフローの数種
を1チップマイコン2のプログラム上に記憶させてお
き、変換フロー設定回路21からのコード信号により選
択する方法(フロー既定方式)が採用できる(図7
(a))。あるいはまた、変換フロー設定回路21でフ
ローを設定して、それを1チップマイコン1が読み込み
実行する方法(フロー自由設定方式)が採用できる。 【0041】後者の具体的方法としては、各ステップ
(例えば図6中の各(a)〜(e)図中最左端側の状
態、及び更にそれに続く変換状態、更にそれに続く変換
状態)で、どのモードに設定するのかを変換フロー設定
回路21にてコード信号で指定する方式とすることがで
きる。従って、例えばモードの数が最大3の3つのモー
ド(ノーマル、シースルー、スーパーインポーズ)から
なるHMD9の場合、図7(b)に示すように、3つの
ブロック22a,22b,22cからなる複数のスイッ
チで変換フロー設定回路21を構成する。それぞれの第
1〜第3スイッチブロック22a〜22cでは、スイッ
チ素子は2つであり、よってコード信号は、例えば、0
=〔H,H〕、1=〔H,L〕、2=〔L,H〕、3=
〔L,L〕の4種を設定できる。 【0042】そして、例えば、その第1スイッチブロッ
ク22aにて、第1ステップのモードを指定するように
し、第2スイッチブロック22bにて、第2ステップの
モードを指定するようにし、第3スイッチブロック22
cにて、第3ステップのモードを指定するようになす。
その一方、それらコード信号は、そのうちの3種を、ノ
ーマル、シースルー、スーパーインポーズの各モードに
割当て、残りの一つをコード信号を飛び越しの指令に割
り当てる。 【0043】各スイッチブロック22a〜22cは、こ
うしてスイッチ素子の設定で、0〜3の4種類のコード
信号を指定でき、そして、ここでは、例えば、その指定
について、「0」をノーマルモードに、「1」をシース
ルーモードに、「2」をスーパーインポーズモードに、
そして、「3」を飛び越しに、それぞれ割り当ててある
ものとする。 【0044】上記のように、仮に、その指定が「0」−
ノーマル、「1」−シースルー、「2」−スーパーイン
ポーズ、「3」−飛び越しというように設定した場合、
ユーザーは、次のようにして、図6の変換フローを実現
させることができる。例えば、予め第1,第2,第3の
スイッチブロック22a,22b,22cによりこの順
で「0」−「1」−「2」とコード信号を指定した場合
なら、図6(a)の変換フローになる。即ち、切り替え
スイッチ3の切り替え操作信号がユーザーの操作で入力
されるごとに、第1,第2,第3のスイッチブロック2
2a,22b,22cによる変換フロー設定回路21か
らのコード信号を1チップマイコン2がそのタイミング
で読み込み、それに基づきモード変換を実行する。結
果、この場合は、モードは、ノーマル→シースルー→ス
ーパーインポーズ→ノーマル→・・・(図6(a))を
繰り返すような態様をもって変換されることとなるので
ある。 【0045】同様にして、スイッチブロック22a,2
2b,22cによりコード信号が「1」−「3」−
「2」の順で設定された場合は、図6(e)の変換フロ
ーになり、「0」−「2」−「3」の場合、図6(d)
の変換フローになる。他の変換フローの場合も、上記に
準じて実現することができる。 【0046】このようにして、HMDの利用形態等に合
わせてモードの切り替えフローを設定することのできる
HMDコントローラーとなり、HMDの使い勝手が向上
する。より具体的にいえば、HMD9の利用形態によ
り、モード(ここでは、動作モードのノーマル、シース
ルー、スーパーインポーズの各モード)の切り替わる順
序が異なったり、不要なモードを飛び越すなど、パルス
信号等によりモードが変換する変換フローが可変するこ
とができるようになり、多くの利用形態に対して最良の
変換フローの設定が可能となり、より使いやすくなるH
MD9を提供できる。 【0047】HMDのノーマルモード、シースルーモー
ド、スーパーインポーズモードの動作モードを一つのス
イッチで切り替えるようにする場合において、その3つ
のモードがその切り替わる順序等は一律固定であり、し
かもまた、スイッチを押すごとに常に一律に順次切り替
わるようなときは、上述のような対応性等はもたない
が、これに対し、本実施例ではかかる不利も解消でき、
この点でも、高機能HMDに好適で、HMDの各種機能
を制御するコントローラーにおいて、多くの機能設定を
利用者が自由に設定でき、使い勝手を向上させることが
できる。 【0048】本実施例はまた、それぞれ、次のようにし
て実施することができる。 〔本実施例における第1変形例〕 上記例では、ノーマルモード、シースルーモード、スー
パーインポーズモードの3つの動作モードを例として説
明したが、動作モードに代えて、またはこれとともに表
示モードを対象として実施してもよい。 【0049】〔本実施例における第2変形例〕 また、切り替えの対象となるモードは、3つに限らず、
それを超えるモードを有する場合でも適用してよく、特
に、上記例のように、モードを飛び越すようにできる
と、そのうちの不要なモードを出現させないで済む。ス
イッチを押すごとに常に一律に順次切り替わるだけで
は、モードが多い場合(高機能化している場合)、望む
モードを出現させるのに、何回もスイッチ操作をせざる
を得ないが、そのような不利もなく、必要なモードのみ
を繰り返し出現させると、いったような使い方も容易に
実現できるようにもすることが可能で、この点でも効果
的なものとなる。 【0050】〔本実施例における第3変形例〕 また、本実施例も、前記第1参考例における第1変形
例、第3変形例に準じた変形、変更が可能である。 【0051】〔本実施例における第4変形例〕 また、本実施例(各変形例も含む)は、単独でも実施で
きるのは勿論であるが、前記第1参考例(その各変形例
を含む)と組み合わせて実施してもよい。 【0052】次に、本発明とともに開発した第2参考例
について、図8により説明する。本参考例は、2つの表
示部をもつHMDのコントローラーにおいて、その2つ
の表示部の少なくとも一方の表示部に映像ソース側から
の映像信号が供給されていない等といったような場合、
これに対する対応を実現しようというものである。 【0053】図8は、本参考例に関する構成要素部分に
係わるHMDコントローラーのブロック図を示すもの
で、具体的には、HMDコントローラーがHMD9に映
像信号を供給する最終段部の要部構成のブロック図を示
す。図示のように、本参考例においては、HMDコント
ローラーは、ここでは、左眼用映像信号ライン34及び
右眼用映像信号ライン35にそれぞれ接続されて、HM
D9の各表示部(112L,112R)個別に、供給さ
れる映像信号の有無を検出する検出ユニットとしての映
像信号検出回路31と、例えばブルーバック発生回路3
2と、映像信号検出回路31によりそれぞれ切り替え制
御され、上記映像信号ライン34,35側の映像信号か
上記ブルーバック発生回路32側の出力映像信号を選択
的にHMD9へ入力する映像信号切替用アナログスイッ
チ33a,33bとを最終段部に含んで構成される。 【0054】本参考例では、或る既定の表示を可能とし
た映像信号供給ユニットととして上記ブルーバック発生
回路32を用いており、また、HMD9の各表示部(1
12L,112R)に対する左眼用映像信号ライン34
及び右眼用映像信号ライン35による映像信号のうち、
どちらか一方でも映像信号がないことを検出した場合、
上記ブルーバック発生回路32の映像信号を2つの表示
部に供給する制御ユニットが、映像信号切替用アナログ
スイッチ33a,33bを含んで構成される。 【0055】なお、図8の最終段部分の前段部として
は、例えば前記図3に示された回路構成のものであって
よい。即ち、図3のアナログスイッチ7c,7dのそれ
ぞれの出力映像信号が、この図8の左眼用映像信号ライ
ン34及び右眼用映像信号ライン35への映像信号とな
るよう、図3のアナログスイッチ7c,7dからの出力
ラインを当該図8のライン34,35と接続して使用す
ることができる。他の基本的な構成部分については、前
記第1参考例の場合と同様であってよい。 【0056】以下、本参考例の要部について述べる。図
8において、映像信号検出回路31は、左眼用映像信号
ライン34、及び右眼用映像信号ライン35から映像信
号を入力され、例えばNTSCに準拠した映像信号の存
在を検出する。ここで、左眼用映像信号ライン34、右
眼用映像信号ライン35どちらか一方でも映像信号がな
い場合、映像信号検出回路31は、映像信号切替用アナ
ログスイッチ33a,33bを、図示の状態から切り替
え制御して、ブルーバック発生回路32から出力される
映像信号(ここでは、ブルーの単一色の単純映像信号)
をHMD9に供給する。HMD本体100を装着して映
像を見ている使用中に、このような切り替えがあれば、
そのとき装着者は、ブルーバックの映像を見ることにな
る。これにより、前段での異常や、人的ミスなどにより
片眼表示になることを防止するとともに、映像信号がな
い場合での乱れた表示も防止できる。 【0057】特に、HMDの2つの表示部の一方の表示
部に映像信号が供給されていない場合、不快を与えた
り、誤作動に気付きにくく、使い勝手が悪い。本参考例
によると、このようなことも適切に回避でき、使い勝手
は増す。装着使用者は、その使用時、一方の表示部(1
12Lまたは112R)には映像が出ているが、他方
(112Rまたは112L)には映像が出ていないとい
った場合、または、両方に映像が出ていないなどの異常
状態を、一目で判別できるとともに、映像信号が供給さ
れない場合での不安定表示を安定化することもできる。 【0058】また、映像信号検出回路31の検出による
映像信号切替用アナログスイッチ33a,33bの切り
替えで代替的に与える供給信号を、単一色の単純映像信
号とする態様のときは、更に、上記の作用効果に加え、
そのために予め具備しておくこととなる映像信号供給ユ
ニットの回路構成が簡単となる等の利点がある。 【0059】本参考例(第2参考例)はまた、それぞ
れ、次のようにして実施することができる。 〔第2参考例における第1変形例〕 上記例では、ブルーバック発生回路32を用いたが、こ
れに限らず、他の単一色の単純映像信号を発生し得る映
像信号供給ユニットでもよい。 【0060】〔第2参考例における第2変形例〕 また、かかる映像信号供給ユニットに限定されず、或る
既定の表示を可能とする映像信号供給手段を用いて実施
してもよい。 【0061】〔第2参考例における第3変形例〕 また、映像信号検出回路31での検出態様は、映像信号
の有無のみならず、その異常をも対象とするものであっ
てもよい。本発明は、このような場合も含むものであ
る。 【0062】〔第2参考例における第4変形例〕 また、本参考例(各変形例も含む)は、単独でも実施で
きるのは勿論であるが、前記第1参考例(その各変形例
を含む)または前記実施例(その各変形例を含む)のい
ずれか、あるいは両者と組み合わせて実施してもよい。 【0063】次に、本発明とともに開発した第3参考例
について、図9乃至図12により説明する。本参考例
は、供給される映像信号等のための信号源との間の接続
に関する面からの使い勝手の向上を図ろうというもので
ある。 【0064】図9は、本参考例に関する構成要素部分に
係わるHMDコントローラーの要部を示すもので、具体
的には、HMDコントローラーの外部からの当該コント
ローラーに対する各種信号等の入力部を示す。図示のよ
うに、本参考例においては、HMDコントローラー41
は、映像信号及び音声信号を入力されるとともに、制御
信号が入力され、また、電源が外部から供給されるタイ
プのものとしてあり、映像信号入力端子42と音声信号
入力端子45と制御信号入力端子48と電源供給端子5
1とをそれぞれ備える。 【0065】更に、本HMDコントローラー41は、供
給される電源、入力される映像信号、音声信号、及び制
御信号を、それぞれ当該HMDコントローラー41を介
して更に外部に出力するための出力端子を備えるものと
し、ここでは、映像信号出力端子43及び映像信号バッ
ファー44と、音声信号出力端子46及び音声信号バッ
ファー47と、制御信号出力端子49及び制御信号バッ
ファー50と、電源出力端子52とをそれぞれ備える構
成としてある。それら各端子は、コントローラー41の
例えば後パネル面に配置することができる。他の基本的
な構成部分については、例えば前記第1参考例の場合と
同様であってよい。以下、図10以降も参照して、本参
考例の要部について述べる。 【0066】図9において、映像信号系では、映像信号
入力端子42から入力された映像信号は、本コントロー
ラー41内部で処理されるとともに、映像信号バッファ
ー44を介して映像信号出力端子43より外部に供給で
きるようにしてある。本参考例では、音声信号、制御信
号の各系についても、図示のように、同様の構成をとっ
ており、音声信号を音声信号バッファー47と音声信号
出力端子46の系で、また制御信号を制御信号バッファ
ー50と制御信号出力端子49の系で、それぞれ、外部
へ出力可能とする。また、電源に関しては、これは、電
源供給端子511と電源出力端子52を単純にパラレル
接続する。 【0067】本参考例は、2つの表示部(112L,1
12R)を有するHMD9のコントローラーにおいて、
上記の如く、供給される電源、映像信号、音声信号、制
御信号を外部に出力するための各対応出力端子43,4
6,49,52を備え、入力された各信号、電源を、同
様の信号、電源で更に外部に出力もできる機能を有する
ものである。 【0068】本参考例によると、このように入力された
各信号を同様の信号で外部に出力できる機能等をもつこ
とにより、複数のHMDを用いる場合でも、映像、音声
のソース信号を分岐させて各々のHMDに供給する必要
もなく、一つの出力しか持たない映像信号、音声信号の
ソースユニットでも、これを使って、例えば図10に示
す如くに、複数のHMDコントローラーの駆動が可能と
なる。図11に示した接続方式は、それぞれ本参考例に
従った3個のHMDコントローラー41A,41B,4
1Cによるシリアル接続(図10)の場合と対比して示
すための比較例である。 【0069】図11の場合をみると、従来、複数のHM
Dを駆動させるには、図示のように、信号供給源61と
そのHMDの台数に対応する数台(例えば3台)のHM
Dコントローラー62A,62B,62Cをパラレルに
接続しなければならず、従って、その使用信号供給源6
1としては、その使用信号供給源61において複数の出
力端子(複数台分の出力端子)を備えている信号供給源
でなければならず、従ってまた、接続できるHMDコン
トローラーの台数も、その出力端子の数に依存し、結
果、使用HMDの台数、従って、同時に同一ソースを楽
しめるユーザーの人数も限定されることになる。 【0070】これに対し、本参考例によれば、かかる不
利、不便もなく、上述したようにHMDコントローラー
41において出力端子を持つことにより、図10に示す
ように、各HMDコントローラー41A〜41C間での
シリアル接続が可能となるので、信号供給源60からは
1系統の信号入力のみで複数のHMD9の駆動ができ
る。 【0071】本参考例では、勿論、HMDコントローラ
ー41Aを1台だけ接続して使用できるのはいうまでも
ないのである。これに加えるに、ユーザー側でのHMD
の利用、使用の態様に応じて図10のような接続利用も
自由に可能なのであり、従って、使い勝手が増し、図1
0の場合でいえば、たとえ1系統分の出力系しか有しな
い信号供給源60をその映像信号、音声信号のソース源
とする場合であっても、そのソース源を使いつつ、か
つ、3台のHMD9により、3人のユーザーが同時に、
同じ映像、音声ソースを一緒に楽しめるのである。この
点でも、本参考例に従って上記機能を付加された高機能
HMDコントローラーが実現でき、かつ、その使い勝手
を向上させられ、利用者が自由にその接続、設定等をな
しえることが可能である。 【0072】更に、本参考例は、次のような改良をも加
味すれば、より効果的である。映像情報を扱うこの種表
示装置システムでの映像信号や音声信号、あるいは電源
に用いるコネクタ等は標準化されている。標準コネクタ
を用いると、例えば図11(a)に示すように、上記H
MDコントローラー41(41A,41B,41C)で
は、入力側のみでみても、左右2つの映像信号コネクタ
71a,71b(S端子またはRCA)と、左右2つの
音声信号コネクタ72a,72bの映像、音声系のコネ
クタが用いられ、また、電源用DCパワージャック7
3、制御信号用コネクタ74と、多くのコネクタが必要
である。 【0073】他方、映像、音声のコネクタは、入出力で
異なることなく同一で標準化されているので、もし、図
9のような構成にする場合において、単純に、出力側に
も、標準コネクタを用いることとすると、入力のコネク
タと同じものが必要となる。このような点からみると、
それだけ、HMDコントローラー41(41A,41
B,41C)においてコネクタが占める割合が大きくな
り、小型化していく上で支障ともなる。そこで、更に、
この点をも踏まえ、本参考例に従って外部に出力するた
めの出力端子を具備せしめようとする場合、より好まし
くは、各出力端子が1つのコネクタに収まっているのが
よく、これによると、出力端子の占めるパネル上等での
領域を低減できるとともに、接続も簡単になる。 【0074】このため、ここでは、入力端子においては
標準のコネクタを用いていなければ使い勝手が悪いの
で、この観点から、例えば、図9における入力端子4
2,45等の側にはあっては、図12(a)のコネクタ
71a,71b、72a,72b、73、74のものを
用いる一方で、その出力端子43,46等の側として
は、図12(b)の如く、6個のコネクタからなる出力
端子を1つの専用コネクタ75にまとめて小型化を図る
のが、望ましい態様である。 【0075】また、このようにすれば、上記の本参考例
による作用効果を奏しつつ、出力端子側の占有領域の低
減、接続の簡易さの確保を実現できる上、入出力の区別
も簡単につき、混乱がなくなるなどの利点も併せ有する
ものとなり、本高機能HMDコントローラーのより一層
の使い勝手を向上させることができる。また、場合によ
り、本参考例では、映像信号バッファー44、音声信号
バッファー47、制御信号バッファー50を不要とする
こともできる。 【0076】本参考例(第3参考例)はまた、それぞ
れ、次のようにして実施することができる。 〔第3参考例における第1変形例〕 上記例では、2つの表示部を有するHMD9のコントロ
ーラーを対象とし、また、外部への出力端子は、電源、
制御信号も対象として説明したが、これに限られず、表
示部が1つのHMDでも適用でき、また、映像信号、音
声信号の系統を対象に外部への出力端子を具備させるよ
うにしてもよい。 【0077】〔第3参考例における第2変形例〕また、
図12(b)の専用コネクタ75は、6個のコネクタを
すべてまとめた態様でな くともよく、映像、音声のコネクタをまとめた態様でも
よい。 【0078】〔第3参考例における第3変形例〕 また、本参考例(各変形例も含む)は、単独でも実施で
きるのは勿論であるが、前記第1参考例(その各変形例
を含む)、前記実施例(その各変形例を含む)または前
記第2参考例(その各変形例を含む)のいずれか、ある
いはそれらの2つ以上と組み合わせて実施してもよい。 【0079】本発明は、以上の実施例、変形例等に限定
されるものではない。例えば、図1及び図2に示した頭
部装着型ディスプレイ本体以外の構成、構造のものにも
本発明は適用可能であり、従って、図1及び図2のもの
に限定されない。 【0080】また、以上の実施例に記載された内容は、
以下の発明として捉えることもできる。 〔1〕外部制御装置または附属スイッチの制御信号によ
り、HMDの動作形態を切り替えるモード制御機能を持
つHMDコントローラーにおいて、上記モードの初期状
態を既定する制御信号を生成する回路と、その制御信号
に基づき電源投入時の動作形態を設定するモード制御回
路を備えたことを特徴とするHMDコントローラーであ
る。 〔2〕前記初期状態を既定する制御信号生成回路がスイ
ッチからなる、ことを特徴とする上記〔1〕記載のHM
Dコントローラーである。 〔3〕外部制御装置または附属スイッチのパルス信号に
より順次、表示モード(2次元表示、立体視表示)及び
動作モード(ノーマル、シースルー、スーパーインポー
ズ)状態の切り替えができるモード制御回路を持つHM
Dコントローラーにおいて、変換フロー設定回路と、そ
の設定に基づいたフローでモード変換を実行するモード
制御回路とを備えたことを特徴とするHMDコントロー
ラー、またはこれと上記〔1〕もしくは〔2〕記載のH
MDコントローラーとの組み合わせになることを特徴と
したHMDコントローラーである。 〔4〕2つの表示部をもつHMDのコントローラーにお
いて、各表示部個別に、供給される映像信号の有無を検
出する検出ユニットと、或る既定の表示を可能とした映
像信号供給ユニットと、前記検出ユニットにて、どちら
か一方でも映像信号がないことを検出した場合、前記映
像信号供給ユニットの映像信号を2つの表示部に供給す
ることを可能とした制御ユニットとを備えたことを特徴
とするHMDコントローラー、またはこれと上記
〔1〕、〔2〕もしくは〔3〕記載のHMDコントロー
ラーとの組み合わせになることを特徴としたHMDコン
トローラーである。 〔5〕前記映像信号供給ユニットの供給信号が単一色の
単純映像信号である、ことを特徴とする上記〔4〕記載
のHMDコントローラーである。 〔6〕2つの表示部をもつHMDのコントローラーにお
いて、供給される電源、映像信号、音声信号、制御信号
を外部に出力するための出力端子を備えたことを特徴と
するHMDコントローラー、またはこれと上記〔1〕、
〔2〕、〔3〕、〔4〕もしくは〔5〕記載のHMDコ
ントローラーとの組み合わせになることを特徴としたH
MDコントローラーである。 〔7〕上記〔6〕記載の各出力端子が1つのコネクタに
収まっていることを特徴とするHMDコントローラーで
ある。 【0081】 【発明の効果】本発明によれば、より実用的な頭部装着
型ディスプレイシステムとして好適で、ユーザー側の使
い勝手の面も考慮した改良された頭部装着型ディスプレ
イコントローラーが得られる。また、頭部装着型ディス
プレイの利用形態等に合わせた対応が可能であり、設定
手段の設定に応じてモードの切り替わる順序を異ならし
めうるなど、自在にモードが変換する変換フローが可変
することができるようになることから、多くの利用形態
に対して最良の変換フローの設定が可能となり、より使
いやすくなる頭部装着型ディスプレイシステムを提供で
きる。従って、例えば附属スイッチのパルス信号により
順次、表示モード(2次元表示、立体視表示)や動作モ
ード(ノーマル、シースルー、スーパーインポーズ)状
態の切り替えができるモード制御回路を有する頭部装着
型ディスプレイコントローラーの場合においても、それ
に適用すれば、パルス信号によりモードが変換する変換
フローが自在に設定でき、不要なモードを飛び越すなど
使い方も可能になり、使い勝手の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】 【図1】 第1参考例に係る頭部装着型ディスプレイコ
ントローラーを適用できる、頭部装着型ディスプレイ装
置の一例を示す図である。 【図2】 図1に示す頭部装着式ディスプレイ本体内の
表示素子や光学要素等の配置、構成の一例を示す図であ
る。 【図3】 第1参考例の頭部装着型ディスプレイコント
ローラーの構成を示すブロック図である。 【図4】 第1参考例における初期モード設定回路の構
成例を示す図である。 【図5】 本発明の一実施例の構成を示す要部ブロック
図である。 【図6】 本発明の一実施例における切り替えフローの
例を示す図である。 【図7】 同じく、一実施例における変換フロー設定回
路の構成例を示す図である。 【図8】 第2参考例の構成を示す要部ブロック図であ
る。 【図9】 第3参考例の構成を示す図である。 【図10】 第3参考例における信号供給源とのシリア
ル接続の例を示す図である。 【図11】 図10のシリアル接続と対比して示すパラ
レル接続を示す図である。 【図12】 第3参考例における使用コネクタの例を示
す図である。 【図13】 表示モード状態の説明に供する図である。 【符号の説明】 1 初期モード設定回路(初期状態設定回路) 2 1チップマイクロコンピュータ 3 切り替えスイッチ 3a,3b 切り替えスイッチ 4 シャッター制御回路 5 バックライト制御回路 6a,6b 映像信号入力端子 7a〜7d 映像信号切替用スイッチ 8 フィールド分離回路 9 頭部装着式ディスプレイ(HMD) 10 スイッチ 11グランドパターン 12a,12b ジャンパー線 13a〜13c 制御信号線 21 変換フロー設定回路 22a〜22c スイッチブロック 31 映像信号検出回路 32 ブルーバック発生回路 33a,33b 映像信号切替用アナログスイッチ 34 左眼用映像信号ライン 35 右眼用映像信号ライン 41 HMDコントローラー 41A,41B,41C HMDコントローラー 42 映像信号入力端子 43 映像信号出力端子 44 映像信号バッファー 45 音声信号入力端子 46 音声信号出力端子 47 音声信号バッファー 48 制御信号入力端子 49 制御信号出力端子 50 制御信号バッファー 51 電源供給端子 52 電源出力端子 60 信号供給源 61 信号供給源 62A,62B,62C HMDコントローラー 71a,71b 映像信号コネクタ 72a,72b 音声信号コネクタ 73 電源用DCパワージャック 74 制御信号用コネクタ 75 専用コネクタ 100 頭部装着式ディスプレイ本体(HMD本体) 101 眼前部 102 耳部装着部 103 支持バンド 111,111L,111R 眼 112,112L,112R 表示部(LCD) 113,113L,113R 凹面鏡 114,114L,114R 液晶シャッター 115,115L,115R ハーフミラープリズム 115a ハーフミラー面 116,116L,116R バックライト

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 外部制御装置または附属スイッチの制御
    信号により、順次、表示モード及び/又は動作モード状
    態の切り替えが可能なモード制御機能を有する頭部装着
    型ディスプレイコントローラーであって、 モードの切り替えフローを変換可能に設定できる設定手
    段と、 その設定に基づいたフローでモード変換を実行するモー
    ド制御手段を備えることを特徴とする頭部装着型ディス
    プレイコントローラー。
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