JP4350211B2 - 頭部装着型映像表示装置の制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、頭部装着型映像表示装置の制御装置、より詳しくは、表示される映像や音声などを制御するための頭部装着型映像表示装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大画面の映像を手軽に楽しむことができるようにした頭部装着型映像表示装置は、種々のものが提案され製品化されており、例えば特開平８−４０３９５号公報には、頭部に装着する映像表示装置本体と、この映像表示装置本体と中継ケーブルを介して接続されるアダプタ部と、このアダプタ部に接続されるヘッドホンとを有してなり、上記映像表示装置本体は映像を拡大するレンズ部と映像を表示する表示部とを備え、上記アダプタ部は上記映像表示装置本体に電源を供給する電源回路と上記表示部を駆動する駆動回路と上記ヘッドホンを駆動する音声回路とを備えた、眼鏡型またはゴーグル型の頭部装着型映像表示装置が記載されている。
【０００３】
本出願人も、自由曲面プリズムを用いて軽量化と高画質化を図った頭部装着型映像表示装置を製品化しており、このような頭部装着型映像表示装置を制御するための制御装置が、特願平１０−３５３３５９号に記載されている。
【０００４】
こうした頭部装着型映像表示装置は、具体的には、頭部に装着して用いる頭部装着型映像表示装置本体たるゴーグルを、接続コードを介して制御装置たるコントロールユニットに接続するようになっており、該コントロールユニットから映像信号や音声信号、および電源の供給を受けることにより、ゴーグルが、内蔵するＬＣＤや光学系等により映像を使用者の眼球に投影し、また、付属するイヤホン等により音声を使用者の耳に発するようになっている。
【０００５】
そして、このときの映像の明るさやコントラスト、音量、あるいは電源のオン／オフなどは、上記コントロールユニットを操作することによって調整するようになっている。
【０００６】
さらに、このコントロールユニットは、上記ゴーグルに表示させる映像信号を映像ソースから入力するようになっており、すなわち、他の接続コードを介して例えばテレビやビデオ、ＤＶＤプレーヤなどの映像ソースに接続され、映像信号を受け取るようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような頭部装着型映像表示装置は、活発に新製品の開発が行われている現状にあり、機能の変化等に伴って内部の電気回路基板の構成も変化させる必要がある。このような場合に、新たに電気回路基板の設計を一から行うと、開発に大きな費用を要することになるとともに、開発を行うための期間も長くなってしまうことになる。
【０００８】
そこで、機能の変化や新たな機能の追加などに柔軟に対応することができ、コストや開発期間の面でも有利な技術の実現が望まれている。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、機能の拡張を低コストで容易に行うことができる頭部装着型映像表示装置の制御装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明による頭部装着型映像表示装置の制御装置は、基本的な機能を実現するための回路素子が実装されたメイン基板と、このメイン基板とは別体に設けられていて該メイン基板に対して着脱可能であり拡張機能を実現するための回路素子が実装された拡張基板と、上記メイン基板とは別体に設けられて該メイン基板に対して接続され外部からの操作により切り換えられるスイッチを実装する操作基板と、を備え、上記メイン基板の主面の一部を覆うように上記拡張基板が取り付けられるとともに、該メイン基板の主面のその他の部分を略覆うように上記操作基板が配設されており、上記拡張基板の主面を略覆うように配設された、該拡張基板から放射され得るノイズを抑制するシールド部材をさらに備え、このシールド部材と上記操作基板は、互いに連携して上記メイン基板の主面を略覆うことにより、該メイン基板から放射され得るノイズを抑制する機能を果たすものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１から図１４は本発明の一実施形態を示したものであり、図１は頭部装着型映像表示装置をＤＶＤプレーヤに接続する構成を示す斜視図、図２は電気回路基板の構成を示すコントロールユニットの縦断面図、図３は電気回路基板の構成を示すコントロールユニットの横断面図、図４は複数枚でなる電気回路基板を示す平面図、図５はスイッチ類の配置を示すコントロールユニットの先端部の平面図、図６はダイヤル用開口部付近の上側外装部材の金型による成形を示す断面図、図７は操作パネルと電源ボタンおよびモードボタンの位置関係を示す断面図、図８は頭部装着型映像表示装置をＤＶＤプレーヤに接続したときの主として電気的な構成を示すブロック図、図９は発光パルス調整部の一例と他の例を示す回路図、図１０は発光パルス調整部のさらに他の例を示す回路図、図１１はコントロールユニットへのゴーグルの接続を検出するための構成を示すブロック図、図１２は上記図１０の回路構成の発光パルス調整部において電源をオンした後のコンデンサの充電状態とパルス幅との関係を示すタイムチャート、図１３は頭部装着型映像表示装置の作用の一部を示すフローチャート、図１４は頭部装着型映像表示装置の作用の他の一部を示すフローチャートである。
【００１８】
この頭部装着型映像表示装置は、図１に示すように、使用者が頭部に装着して映像を観察するとともに音声を聴取する頭部装着型映像表示装置本体（以下、ゴーグルと省略する）２と、このゴーグル２とは別体に設けられていて接続コード３を介して接続されており、該ゴーグル２の映像の明るさやコントラスト、音量などを調節するための頭部装着型映像表示装置の制御装置（以下、コントロールユニットと省略する）１と、を有して構成されている。
【００１９】
さらに、この頭部装着型映像表示装置の上記コントロールユニット１には、例えば図１に示すようなＤＶＤプレーヤ５や、あるいはその他のテレビチューナーやビデオデッキなどの映像ソースが接続されるようになっており、このようなＤＶＤプレーヤ５等から映像や音声を入力してそれを上記ゴーグル２に供給することができるようになっている。
【００２０】
上記ゴーグル２は、後述する図８にも示すように、映像を表示する透過型のＬＣＤ４７と、このＬＣＤ４７を照明するバックライト４８と、これらＬＣＤ４７やバックライト４８を駆動するための制御回路６１（図１１参照）等を実装する回路基板等と、上記バックライト４８により照明されたＬＣＤ４７の映像を使用者の眼球に結像するためのプリズム等とを内蔵し、さらに左右一対のイヤホン２ａを備えて音声を聴取することができるように構成されたものである。
【００２１】
また、上記コントロールユニット１は、上記ゴーグル２から延出される接続コード３の先端に設けられたコネクタ３ａを、上記コントロールユニット１の先端部に配設されているコネクタ受け３１（図２、図４等参照）に接続することにより、該ゴーグル２と接続されるようになっている。
【００２２】
上記コントロールユニット１は、上側外装部材１１と下側外装部材１２とを組み合わせることにより外装を構成しており、その内部には後述するような複数の電気回路基板（図２、図３、図４等参照）を内蔵している。
【００２３】
上記コントロールユニット１の上面には、バッテリ等をスライドさせて取り付けるためのバッテリ装着部２１が設けられており、このバッテリ装着部２１にバッテリが装着された際には、その電力が内部の電気回路基板上に構成された電源制御部４９（図８参照）に供給されるようになっている。
【００２４】
また、上記バッテリ装着部２１の長手方向に向かって右側には、装着したバッテリを取り外す際に操作するバッテリ取外ノブ２２が配設されている。
【００２５】
上記コントロールユニット１の長手方向の端面には、上記バッテリ取外ノブ２２のやや下側となる近傍にＡＶ入力端子２３が設けられており、そのやや左側にはＳ映像入力端子２４が、さらに左側には図示しないＡＣアダプタを接続するためのＡＣ入力端子２５が配設されている。
【００２６】
さらにこのコントロールユニット１の先端部の上面には、外装部材の一部をなす操作パネル１３が上側外装部材１１の凹部１１ａに嵌着して取り付けられるようになっており、この操作パネル１３には複数の孔が穿設されて、この頭部装着型映像表示装置の電源をオンまたはオフに切り換えるための操作部材であり第１のボタン部材たる電源ボタン１５と、画面のモード等の設定を行うための操作部材であり第２のボタン部材たるモードボタン１６と、が操作可能に露呈されている。さらに、この操作パネル１３は、上記電源ボタン１５のさらに先端側に、電源がオンとなっているときに例えば緑色に点灯してその旨を知らせる電源ランプ窓１４が配設されている。
【００２７】
また、上記上側外装部材１１の一側面側上部には、段差部１１ｂが形成されており、この段差部１１ｂの先端部には、音量調節を行うための操作部材たる音量調節ダイヤル１７と、ディスプレイモードやユーザ登録モードなどをメニュー選択して決定するための操作部材たるジョグダイヤル１８とが配設されている。
【００２８】
このジョグダイヤル１８は、回転させることにより項目の選択を行い、押圧することによりその決定を行うことができるように構成されたダイヤル部材である。
【００２９】
該ジョグダイヤル１８により選択決定される上記ディスプレイモードは、後述するように、例えば画面の縦横比などを変更するモードである。また、上記ユーザ登録モードは、上記ＬＣＤ４７やバックライト４８により表示される映像のブライトネスやコントラスト、上記ディスプレイモード、上記イヤホン２ａにより発生する音の音質などを、使用者の好みに応じて設定することができるモードであり、該ＬＣＤ４７に表示される設定画面を見ながら、このジョグダイヤル１８を操作することにより、設定することができるようになっている。
【００３０】
さらに、上記コントロールユニット１は、信号ケーブル４などを接続することにより、上述したように、ＤＶＤプレーヤ５に接続されるようになっており、例えば上記Ｓ映像入力端子２４をＤＶＤプレーヤ５のＳ映像出力端子に接続することで、Ｓ映像信号の供給を受け、さらに、ＡＶ入力端子２３を介して該ＤＶＤプレーヤ５から音声信号の供給を受けることができるようになっている。また、ＡＶ入力端子２３への接続のみによって、映像信号と音声信号の双方の供給を受けることも可能である。
【００３１】
一方、上記ＤＶＤプレーヤ５は、後述する図８にも示すように、バッテリ６を接続して該バッテリ６から電源供給を受けることができるようになっており、このＤＶＤプレーヤ５に接続されているバッテリ６から、さらにこの頭部装着型映像表示装置にも電源を供給することができるようになっている。
【００３２】
従って、頭部装着型映像表示装置への電源供給としては、上記バッテリ装着部２１にバッテリを接続する方法や、ＡＣ入力端子２５にＡＣアダプタを接続する方法、ＤＶＤプレーヤ５のバッテリ６を例えば上記バッテリ装着部２１の接点を介して接続する方法などがある。
【００３３】
次に、図２、図３、図４を参照して、コントロールユニット１内に配設される電気回路基板の構成について説明する。
【００３４】
コントロールユニット１内に配設される電気回路基板は、後述する電源制御部４９やシステムコントローラ４３（図８参照）などの回路素子を実装するメイン基板２６と、上記音量調節ダイヤル１７やジョグダイヤル１８、上記電源ボタン１５により切り換えが行われる電源スイッチ３５や上記モードボタン１６により切り換えが行われるモードスイッチ３６、上記電源ランプ窓１４に光を投射するＬＥＤ３４などを実装する操作基板２８と、を有して構成されていて、さらに、必要に応じて該コントロールユニット１の機能を拡張するための拡張基板２７が着脱可能に取り付けられるようになっている。
【００３５】
上記メイン基板２６は、後述する図８にも示すような電源制御部４９や映像信号入力部４１、システムコントローラ４３などの、この頭部装着型映像表示装置の基本的な機能を実現するための回路素子を実装する電気回路基板であり、上記ＡＶ入力端子２３，Ｓ映像入力端子２４，ＡＣ入力端子２５などを実装するとともに、上記コネクタ３ａを接続するためのコネクタ受け３１を実装している。さらに、このメイン基板２６上には、上記拡張基板２７を接続するための例えば一対でなるコネクタ２６ａと、上記操作基板２８を接続するためのコネクタ２６ｂとが実装されている。
【００３６】
このようなメイン基板２６により可能となるディスプレイモードとしては、例えば、画面の縦横比４：３のスタンダード映像に設定するためのノーマルモードや、上下はそのままに左右を引き伸ばしたワイド画面を設定するためのワイドモードがある。
【００３７】
また、上記拡張基板２９は、上記メイン基板２６により提供される基本的な機能を拡張するための電気回路基板であり、画像処理や音声処理を行うための回路素子等が実装されるとともに、上記一対のコネクタ２６ａに接続するための一対のコネクタ２７ａが実装されている。
【００３８】
このような拡張基板２９を装着することにより、映像に関する機能や音声に関する機能の拡張を図ることができるようになっており、例えば映像に関する拡張機能としては、例えばディスプレイモードの追加が挙げられる。追加されるディスプレイモードとしては、例えば、映像を左右にややのびた状態で上下左右に拡大するズームモードや、映像を画面の左右一杯に拡大する横長のシネスコサイズやビスタサイズの映像を表示するに適したシネマズームモードがある。
【００３９】
なお、これら各ディスプレイモードは、上記モードボタン１６を押圧する毎に、例えばノーマルモード、ワイドモード、ズームモード、シネマズームモードの順にトグルして切り換わるようになっている。
【００４０】
さらに、上記操作基板２８は、この頭部装着型映像表示装置の操作に係るスイッチ等を実装する電気回路基板であり、上述したように、ＬＥＤ３４，電源スイッチ３５，モードスイッチ３６を実装するとともに、上記音量調節ダイヤル１７とジョグダイヤル１８を実装している。さらに、この操作基板２８には、上記メイン基板２６のコネクタ２６ｂに接続するためのコネクタ２８ｂが実装されていて、これらコネクタ２６ｂとコネクタ２８ｂは、例えばフラットケーブル３２を介して互いに接続されている。
【００４１】
上述したような３枚構成でなる電気回路基板の内の、拡張基板２７の上面と側面、および該拡張基板２７に対向する部分のメイン基板２６の側面を覆うようにして、外装の内部には例えば金属板でなるシールド部材たるシールド板２９が配設されている。
【００４２】
このシールド板２９は、その先端側で上側外装部材１１の内面から下方に突設された固定部１１ｉに、上記操作基板２８の一端とともにビス３８を締結することにより固定されており、また、該シールド板２９の下端側は、上側外装部材１１の内面から下方に突設された固定部１１ｊと、下側外装部材１２の底面から上方に突設されたビス止め用ボス１２ｊとの間に、上記メイン基板２６とともに挟み込まれて、ビス３９を締結することにより固定されている。
【００４３】
こうして、シールド板２９は、上側外装部材１１や下側外装部材１２とともに共締めすることにより、コントロールユニット１の強度を向上する機能も兼ねるようになっている。
【００４４】
上述したように、上記拡張基板２７は複雑な画像処理を行う回路素子等が実装されていて、比較的高いクロックにより高速な処理を行うことが多いために、ノイズ等も比較的放射されることが多い回路基板となっている。そこで、この拡張基板２７をシールド板２９により覆うようにして、ノイズが外部に放射されるのを防ぐようにしている。
【００４５】
また、上記操作基板２８は、例えばノイズシールド効果を有する複層基板でなり、上記シールド板２９と連携して上記メイン基板２６の主面をほぼ覆うことにより、該メイン基板２６から放射されるノイズ等も有効に防ぐことができるようになっている。
【００４６】
こうして、電気回路基板を複数枚により構成して、比較的ノイズの出易い回路等を拡張基板２７に実装し、該拡張基板２７をシールド板２９により覆うとともに、メイン基板２６を該シールド板２９と操作基板２８との連携により覆うことで、これらの拡張基板２７やメイン基板２６から放射されるノイズをほぼ抑制することができるようになっている。
【００４７】
さらに、上記シールド板２９を、上述したように金属により構成することで、上記操作基板２８のアースを上記メイン基板２６のアースに接続する機能を兼用させるようになっている。
【００４８】
また、操作基板２８をメイン基板２６とは独立して設けたことにより、今後の製品展開等において、例えば図５に示すように、上記電源スイッチ３５やモードスイッチ３６以外の他のスイッチ３７等を設けようとする場合に、メイン基板２６の設計を変更することなく、操作基板２８のみの変更により対応することができるという利点がある。
【００４９】
同様に、拡張基板２７をメイン基板２６とは独立して設けたことにより、今後の製品展開等において、他の機能等を付加したい場合などに、メイン基板２６の設計を変更することなく、拡張基板２７のみの変更により対応することができるという利点がある。
【００５０】
次に、図６や上記図５等を参照して、上記音量調節ダイヤル１７とジョグダイヤル１８を上側外装部材１１から操作可能に露呈させるためのダイヤル用開口部１１ｃ，１１ｄの成形について説明する。
【００５１】
上記音量調節ダイヤル１７やジョグダイヤル１８などのダイヤル型の操作部材は、その操作性を考慮すると、外装の側面側から操作可能に露呈していることが望ましい。
【００５２】
ダイヤル型の操作部材を露呈させるための開口部を、例えば略垂直な側面に成形するには、一般に側面方向から型抜きを行う必要があるが、上述したような、外装を構成する上側外装部材１１や下側外装部材１２は、対向する２方向の型抜きにより成形されるようになっているために、そのままでは金型の複雑化や高コスト化を招くことになってしまう。
【００５３】
そこで、外装の角部を利用して、上下方向の型抜きのみでダイヤル用開口部１１ｃ，１１ｄを成形するようにしたものである。
【００５４】
すなわち、上側外装部材１１の一側面側上部に、上述したように段差部１１ｂを設けて、該段差部１１ｂと側面とにより形成される角部に、ダイヤル用開口部１１ｃ，１１ｄを設けるとともに、その上部に摺接用廂部１１ｅ，１１ｆをそれぞれ形成している。
【００５５】
そして、上記操作基板２８を上側外装部材１１の所定位置に取り付けることにより、音量調節ダイヤル１７がダイヤル用開口部１１ｃから、ジョグダイヤル１８がダイヤル用開口部１１ｄから、その一部をそれぞれ操作可能に露呈するようになっている。
【００５６】
また、上記摺接用廂部１１ｅ，１１ｆは、指などで音量調節ダイヤル１７やジョグダイヤル１８を回転動作させる際に、該摺接用廂部１１ｅ，１１ｆに指先を接した状態で摺動させることにより、指先が音量調節ダイヤル１７やジョグダイヤル１８を押圧する力が適切となって、好適な操作性となるように補助するものである。
【００５７】
このようなダイヤル用開口部１１ｃ，１１ｄは、図６に示すように、上側の金型１０ｕを矢印Ｕに示すように上側に、下側の金型１０ｄを矢印Ｄに示すように下側に、それぞれ型抜きすることにより、側方への型抜きを行うことなく成形される。
【００５８】
次に、操作パネル１３上に露呈する電源ボタン１５とモードボタン１６について説明する。
【００５９】
これら電源ボタン１５とモードボタン１６は、例えば単一のボタン部材の一部として構成されている。
【００６０】
すなわち、このボタン部材は、樹脂等の材料により成形されていて、一端側が上記上側外装部材１１の内面に固定され、この固定部分から延出する２つの弾性腕部の先端側に、上記電源ボタン１５とモードボタン１６をそれぞれ一体成形して構成されている。
【００６１】
このようなボタン部材は、上記固定部分を例えばビス締め等により上側外装部材１１の内面に固定することで、上記操作パネル１３に対する所定位置に位置決めされるようになっている。
【００６２】
このときの位置関係は、図７に示すようになる。
【００６３】
すなわち、上記電源ボタン１５は、外部に露呈する押圧操作面１５ａが凹面として構成されている一方で、上記モードボタン１６は、外部に露呈する押圧操作面１６ａが凸面として構成されている。
【００６４】
このとき、電源ボタン１５の押圧操作面１５ａの底部は、操作パネル１３の表面１３ａよりも例えば図示の高さ１５ｈだけ低くなった位置となり、操作基板２８上の電源スイッチ３５を切り換えるためには、該操作パネル１３の表面１３ａよりも深い位置まで押し込まなければならないように配置されている。
【００６５】
一方、モードボタン１６の押圧操作面１６ａの頂部は、操作パネル１３の表面１３ａよりも例えば図示の高さ１６ｈだけ高くなった位置となり、該操作パネル１３の表面１３ａよりも深い位置まで押し込むことなく、操作基板２８上のモードスイッチ３６を切り換えることができるように配置されている。
【００６６】
これは、使用時においても比較的頻繁に用いられるモードボタン１６に比して、電源ボタン１５は電源のオン／オフに用いられるものであるために、誤って接触するなどにより不必要に電源がオン／オフすることのないように、つまり、使用時においては意図せずして急に電源がオフになることがないように、また、運搬時等の非使用時においては、知らない間に電源がオンになってバッテリ等を消耗してしまうことがないように、構成したものである。
【００６７】
さらに、この電源ボタン１５は、使用者を特定するためのパスワードを解除する際にも用いられるようになっており、該電源ボタン１５を例えば５秒以上連続して押圧し続けると、パスワードを記憶するメモリ部分が初期化されて、パスワードが解除されるようになっている。
【００６８】
このように、凹状となった電源ボタン１５は、確実な操作が要求される機能の設定に用いられるようになっており、頭部装着型映像表示装置を軽量化して、携帯して使用し易い構成としたことに対応して、操作性についても携帯に適した配慮を行っている。
【００６９】
続いて、映像ソースとしてのＤＶＤプレーヤ５を頭部装着型映像表示装置に接続したときの主として電気的な構成について、図８を参照して説明する。
【００７０】
上述したように、上記ＤＶＤプレーヤ５は例えばポータブルタイプとして構成されていて、携帯時に電源供給を行うためのバッテリ６が装着可能となっている。
【００７１】
このバッテリ６から供給される電源は、電源制御部５４に入力されて該ＤＶＤプレーヤ５内の各回路に供給されるとともに、一方で、電圧監視部５５に入力されて、バッテリ電圧値が検出されている。この電圧監視部５５により、バッテリ６の電圧値が所定値よりも下がったことが検出された場合には、過放電によるバッテリ６の劣化を防ぐために、電源制御部５４による各回路への電源供給を停止させるようになっている。
【００７２】
これにより、バッテリ６の電圧が下がったときには、該ＤＶＤプレーヤ５からの映像信号は自動的に出力されなくなることになる。なお、バッテリ６の電圧が低下することにより映像信号の出力を停止する際には、予めその旨の終了信号を頭部装着型映像表示装置側に出力するようにしても良い。
【００７３】
上記電源制御部５４から供給される電源は、装填されたＤＶＤディスク（ＤＶＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＡＭなど）５８を回転駆動する制御や、記録されている情報を読み出すためのヘッドを該ＤＶＤディスク５８上の所定位置に移動させる制御などを行うための駆動制御部５６と、上記ヘッドから読み出された情報に基づき映像信号を発生させる映像信号発生部５７とに供給されるようになっている。
【００７４】
こうして発生された映像信号は、Ｓ映像ケーブルやＡＶケーブルなどの信号ケーブル４を介して、コントロールユニット１とゴーグル２を有してなる頭部装着型映像表示装置の映像信号入力部４１に入力されるようになっている。
【００７５】
この映像信号入力部４１に映像信号が入力されているか否かは映像信号検出部４２により検出されるようになっていて、その検出結果がシステムコントローラ４３に出力される。
【００７６】
システムコントローラ４３は、映像信号が入力されているか否かに応じて、また、接続されている上記電源スイッチ３５やモードスイッチ３６の状態に応じて、ＲＯＭ４４に格納された処理プログラムに基づき、この頭部装着型映像表示装置内の各回路を制御するものである。このシステムコントローラ４３には、メモリが内蔵されていて、該ＲＯＭ４４から読み出した処理プログラムやデータ等を記憶するとともに、さらに、上述したように設定されたパスワードなどを記憶するようになっている。
【００７７】
上記映像信号入力部４１に入力された映像信号は、映像信号処理回路４５に出力されて、上記ディスプレイモードに応じたデータ変換を含む、各種の信号処理が施される。このときに変換するディスプレイモードは、上記モードスイッチ３６の状態を検出したシステムコントローラ４３からの指示により決定されるようになっている。
【００７８】
この映像信号処理回路４５から出力される映像信号は、ＬＣＤ駆動回路４６に入力されてＬＣＤ駆動信号が生成され、このＬＣＤ駆動信号を受けたＬＣＤ４７により映像の表示が行われる。
【００７９】
また、図示はしないが、音声信号についても上記ＤＶＤプレーヤ５からＡＶケーブル等を介して出力され、ノイズの処理や出力の増幅等を行った後に、上記イヤホン２ａに出力されて、音声を放音するようになっている。
【００８０】
さらに、上記バッテリ６の電源は、電源制御部４９に入力されて、上記システムコントローラ４３の制御に基づいて、この頭部装着型映像表示装置内の各回路に供給される。
【００８１】
この電源制御部４９内のバックライト電源制御部４９ａは、上記ＬＣＤ４７を照明するためのバックライト４８に電源を供給する回路部であり、同様に、上記システムコントローラ４３により制御されるようになっている。
【００８２】
このバックライト電源制御部４９ａから出力される電源電圧Ｖccは、バックライト４８を発光させるための高電圧を供給するバックライト発光回路５２に入力されるとともに、発光パルス調整部５１にも入力される。
【００８３】
この発光パルス調整部５１には、上記映像信号入力部４１から映像信号の水平同期信号が入力されるようになっており、上記バックライト電源制御部４９ａから出力される電源電圧Ｖccを常時監視して、その電圧値に応じてパルス幅を調節して上記バックライト発光回路５２に出力するようになっている。
【００８４】
こうしてバックライト発光回路５２は、入力されるパルス幅に応じて、つまりパルス幅が狭いときには電圧の昇圧幅が小さめとなるように、またパルス幅が広いときには電圧の昇圧幅が大きめとなるように、高電圧を発生してバックライト４８に供給し、該バックライト４８を発光させるようになっている。
【００８５】
続いて、図９を参照して、上記発光パルス調整部５１の構成例について説明する。
【００８６】
まず、図９（Ａ）は、一構成例としての発光パルス調整部５１Ａを示したものである。
【００８７】
この発光パルス調整部５１Ａは、単安定マルチバイブレータであるモノマルチ５１ａを用いて構成した回路である。
【００８８】
すなわち、上記電源電圧Ｖccは、抵抗Ｒ1 を介してＲＥＸＴ／ＣＥＸＴ端子に入力されるようになっており、このＲＥＸＴ／ＣＥＸＴ端子はコンデンサＣ1 を介してＣＥＸＴ端子に接続されている。また、Ａ端子はグランドに接続され、Ｂ端子には上記映像信号入力部４１から水平同期信号が入力パルスＰinとして入力され、ＣＬＲ端子は上記電源電圧Ｖccに接続されている。そして、Ｑ端子からはパルス幅が調整された出力パルスＰout が、Ｑ（バー）端子からはその反転出力が、それぞれ出力されるようになっている。
【００８９】
このような構成において、出力パルスＰout のパルス幅は上記コンデンサＣ1 がチャージされてある電圧に達するまでの期間により決定されるようになっている。そのために、電源電圧Ｖccが高ければ抵抗Ｒ1 を通る電流が大きくなって、コンデンサＣ1 がチャージされるまでの時間が短くなり、出力パルスＰout のパルス幅が小さくなる。一方、電源電圧Ｖccが低ければ抵抗Ｒ1 を通る電流が小さくなって、コンデンサＣ1 がチャージされるまでの時間が長くなり、出力パルスＰout のパルス幅が大きくなる。
【００９０】
上述したように、バックライト発光回路５２は、パルス幅が狭いときには電圧の昇圧幅が小さめとなるように、またパルス幅が広いときには電圧の昇圧幅が大きめとなるように、高電圧を発生させるものであるために、電源電圧Ｖccが高い場合には電圧の昇圧幅を小さくし、電源電圧Ｖccが低い場合には電圧の昇圧幅を大きくすることになる。
【００９１】
従って、結局、バックライト４８に供給される電圧は、電源電圧Ｖccに関わらずほぼ一定とすることが可能となり、バッテリ６が消耗して電圧値が下がってきたとしても、バックライト４８をほぼ一定の輝度で発光させることが可能になる。また、電源としてＡＣアダプタ等を用いる場合であっても、電圧の異なる様々なタイプのＡＣアダプタに広く対応することが可能となる。
【００９２】
また、図９（Ｂ）は、他の構成例としての発光パルス調整部５１Ｂを示したものである。
【００９３】
この発光パルス調整部５１Ｂの構成は、上記図９（Ａ）に示した発光パルス調整部５１Ａとほぼ同様であるが、抵抗Ｒ1 に他の抵抗Ｒ2 を並列に接続して、例えば５Ｖの固定電圧を印加するようにしたものである。
【００９４】
このような構成によれば、上記コンデンサＣ1 にチャージされる電荷は、５Ｖの固定電圧からも供給されるために、電源電圧Ｖccの電圧変動による出力パルスＰout のパルス幅の変化を緩和することができるようになる。このときの緩和の程度の調節は、抵抗Ｒ2 の抵抗値を変えることにより、あるいは固定電圧の電圧値を変えることにより、容易に行うことができる。
【００９５】
次に、図１０は、さらに他の構成例としての発光パルス調整部５１Ｃを示したものである。
【００９６】
上記図９に示した発光パルス調整部５１Ａ，５１Ｂは、バッテリ６の消耗等に起因する電源電圧Ｖccの低下に対応するためのものであった。これに対して、この図１０に示す構成例の発光パルス調整部５１Ｃは、上記電源ボタン１５により電源をオンにした後に、初めてバックライト４８を点灯する際の始動性を改善するものである。
【００９７】
すなわち、この発光パルス調整部５１Ｃは、上記図９（Ａ）に示した発光パルス調整部５１Ａとほぼ同様に構成されているが、上記抵抗Ｒ1 の代わりに２つの抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 が直列に接続されており、これらの抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 の間に上記コンデンサＣ1 よりも電気容量の大きいコンデンサＣ2 を接続したものである。
【００９８】
このような構成において、上記電源ボタン１５により電源をオンにすると、電源電圧Ｖccにより供給される電流は、抵抗Ｒ3 を介して多くがコンデンサＣ2 側に流入し、コンデンサＣ1 には少量の電流のみが流入することになる。従って、コンデンサＣ1 への電荷の蓄積は緩やかに行われることになるために、上述したように、出力パルスＰout はパルス幅の広いものが出力される。
【００９９】
こうして、図１２に示すように、コンデンサＣ2 が飽和するまでは、出力パルスＰout のパルス幅は広くなり、飽和に達したところで、コンデンサＣ2 への電流が流れなくなるために、コンデンサＣ1 への電荷の蓄積は通常と同様になり、すなわち、通常のパルス幅の出力パルスＰout が出力されることになる。
【０１００】
また、コンデンサＣ1 が飽和に達した後には、抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 が上記図９（Ａ）に示した抵抗Ｒ1 と同様の機能を果たすために、この図１０に示した回路を何等変更することなく、バッテリ６の消耗等による電源電圧Ｖccの低下に対応することができる。
【０１０１】
なお、この図１０に示したような構成に、上記９（Ｂ）に示したような固定電圧を抵抗Ｒ2 を介して印加する構成をさらに追加するようにしても構わない。
【０１０２】
続いて、コントロールユニット１にゴーグル２が接続されているか否かを検出して、接続されていない場合には省電力を図る構成について、図１１を参照して説明する。
【０１０３】
まず、図１１（Ａ）は、ゴーグル２が接続されているか否かを検出するための一構成例を示したものである。
【０１０４】
上記コントロールユニット１内のメイン基板２６に実装されているシステムコントローラ４３は、ゴーグル２内の回路基板に実装されている制御回路６１と上記接続コード３を介して通信を行うようになっている。従って、システムコントローラ４３が制御回路６１と通信を行うことができない場合には、ゴーグル２が接続されていないと判断することができる。
【０１０５】
次に、図１１（Ｂ）は、ゴーグル２が接続されているか否かを検出するための他の構成例を示したものである。
【０１０６】
上記システムコントローラ４３の入力端子は、抵抗Ｒ5 を介してグランドに接続されており、さらに該入力端子は、ゴーグル２と接続されるようになっている。さらにコントロールユニット１からは、例えば５Ｖの固定電圧がゴーグル２側に供給されるようになっている。
【０１０７】
一方、ゴーグル２では、上記５Ｖの固定電圧入力と、上記システムコントローラ４３の入力端子へのラインとが接続されている。
【０１０８】
従って、このような構成において、コントロールユニット１とゴーグル２とが接続されている場合には、システムコントローラ４３の入力端子が５Ｖ（ハイレベル）となり、一方、接続されていない場合には該入力端子がグランドレベル（ローレベル）となる。
【０１０９】
こうして、システムコントローラ４３は、入力端子のレベルを検出することにより、ゴーグル２が接続されているか否かを判断することができるようになっている。
【０１１０】
図１３、図１４を参照して、このような頭部装着型映像表示装置の動作について説明する。
【０１１１】
動作が開始されると、上記電源ボタン１５が押圧されて電源スイッチ３５がオンになるのを待機する（ステップＳ１）。
【０１１２】
電源スイッチ３５がオンになった場合には、さらに、上記図１１に示したような構成により、ゴーグル２がコントロールユニット１に接続されているか否かを判断し（ステップＳ２）、接続されていない場合には、各回路に電源を投入することなく、そのまま上記ステップＳ１に戻って電源スイッチ３５がオンになるのを待機する。これにより、ゴーグル２が接続されていない場合には、無駄に電力が消費されるのを防ぐことができる。
【０１１３】
また、このステップＳ２において、コントロールユニット１にゴーグル２が接続されていることが検出された場合には、システムコントローラ４３は、上記電源制御部４９を制御して、この頭部装着型映像表示装置内の各回路に電源を供給させる（ステップＳ３）。
【０１１４】
さらに、上記拡張基板２７がメイン基板２６に接続されているか否かを、基板同士の通信を行うことやメカニカルな機構などにより検出して判断し（ステップＳ４）、接続されている場合には、該拡張基板２７により提供される拡張モードを許可する処理を行い（ステップＳ５）、接続されていない場合には、拡張モードを許可しない処理を行う（ステップＳ６）。
【０１１５】
このように、上記ＲＯＭ４４に記憶させる処理プログラムは、拡張基板２７が装着されているかいないかに関わらず同一のものとし、装着検出を行って、その結果に応じて処理内容を変更するようにしている。これにより、処理プログラムの統一化を図ることができて、コストを削減することが可能となる。
【０１１６】
その後、上記ＤＶＤプレーヤ５等の映像ソースから映像信号が上記映像信号入力部４１に入力されているか否かを判断して（ステップＳ７）、映像信号入力がない場合には、システムコントローラ４３の制御により上記バックライト電源制御部４９ａからの電源供給を停止させる（ステップＳ８）。または、映像信号入力がない場合により一層の省電力を図るために、上記電源制御部４９から各回路への電源供給をオフするようにしても良い。この場合には、上記ステップＳ１に戻るなどして、電源スイッチ３５が再びオンされるのを待機することになる。
【０１１７】
上記ステップＳ７において、映像信号入力があると判断された場合には、電源スイッチ３５をオンにしてから初めてのバックライトオンであるか否かにより、処理が分岐する（ステップＳ９）。
【０１１８】
すなわち、初めてのバックライトオンである場合には、上記図１０に示したような構成により、コンデンサＣ2 が飽和するまでの所定時間は、バックライト発光回路５２からバックライト４８に過電圧が印加される（ステップＳ１０）。
【０１１９】
また、初めてのバックライトオンでない場合には、上記コンデンサＣ2 はすでに飽和しているために、通常の電圧がバックライト発光回路５２からバックライト４８に印加される（ステップＳ１１）。
【０１２０】
これらステップＳ１０またはステップＳ１１を行うとともに、上記映像信号入力部４から入力された映像信号を映像信号処理回路４５で処理した後に、ＬＣＤ駆動回路４６を介して上記ＬＣＤ４７を駆動し（ステップＳ１２）、映像表示を開始する（ステップＳ１３）。
【０１２１】
そして、システムコントローラ４３は、ディスプレイモードの切換操作がなされたか否かを上記モードスイッチ３６の状態を検出することにより判断し（ステップＳ１４）、切換操作がされていない場合には後述するステップＳ１９へ行く。
【０１２２】
ここに、ディスプレイモードの切換操作を行うときには、上記ＬＣＤ４７に操作画面を表示することができるようになっているが、上記ステップＳ５またはステップＳ６において、拡張基板２７が接続されているか否かに応じて設定されたフラグ等に基づいて、その表示内容を変更するようになっている。すなわち、拡張基板２７が接続されている場合には、該拡張基板２７により設定可能なディスプレイモード等が選択可能に表示されることになる。
【０１２３】
ここで、ディスプレイモードの切り換え操作がなされている場合には、システムコントローラ４３は、上記バックライト電源制御部４９ａを制御してバックライト４８への電源供給を停止し、バックライト４８をオフさせて映像を観察することができない状態にする（ステップＳ１５）。
【０１２４】
なお、このステップＳ１５において、バックライト４８をオフする代わりに、またはオフするとともに、ＬＣＤ４７のブライトネスやコントラストを調整することにより、ＬＣＤ４７の映像を観察することができないようにしても構わない。
【０１２５】
ディスプレイモードの切換を行う場合には、一時的に表示される映像が乱れることがあるために、その映像により使用感が損なわれることのないように、映像表示を一時停止するようにしたものである。
【０１２６】
そして、システムコントローラ４３が映像信号処理回路４５を制御することにより、操作入力されたディスプレイモードにより映像を表示するように信号処理を行わせる（ステップＳ１６）。
【０１２７】
そして、映像が安定するのに十分な時間が経過するのを待機する（ステップＳ１７）。なお、映像が安定するまでの時間は、どのモードからどのモードに移行したかによりほぼ決まっているために、事前に上記ＲＯＭ４４にそのデータが記憶されていて、該記憶データを読み出して待機時間を設定するようになっている。
【０１２８】
こうして、所定時間が経過して映像が安定したところで、上記バックライト４８をオンにし、あるいはＬＣＤ４７のブライトネスやコントラストを調整することにより、再びＬＣＤ４７の映像を観察することができるようにする（ステップＳ１８）。
【０１２９】
その後、表示する映像が終了したか否かを判断し（ステップＳ１９）、終了してない場合には上記ステップＳ１４に戻って映像の表示を継続して行い、映像が終了した場合には、上記電源制御部４９を制御して電源オフの処理を行い、一連の処理を終了する。
【０１３０】
なお、上述では、映像表示を停止させて映像が安定するまで待機する場合として、ディスプレイモードの切換を挙げているが、これに限るものではなく、例えば上述したようなユーザ登録モードが呼び出されるときに、映像が安定するまでは表示を一時停止させるようにすると良い。
【０１３１】
また、上述では、映像が安定するまで映像表示を停止させたが、このときに、信号の乱れにより音声にノイズが入ることも考えられる。従って、映像を一時停止させるとともに、これと同じ期間だけ、音声出力も停止させるようにするとなお良い。
【０１３２】
さらに、上述では、電源スイッチ３５がオンされたときにゴーグル２が接続されていない場合に、電源オンの処理を行わないようにしているが、これに限るものではなく、例えば電源を投入した後に、ゴーグル２との接続を行うコネクタ３ａを外したような場合にも、これを検出して電源を自動的に遮断するようにしても構わない。
【０１３３】
上述したように、映像信号が検出されない場合には、バックライトをオフしたり電源をオフしたりするようにしたために、不要な電力消費を抑制して、バッテリによる電力供給をより長時間保たせることが可能となる。また、ＡＣアダプタを用いる場合にも、不要な消費電力を抑制することが同様に可能である。
【０１３４】
また、発光パルス調整部を設けて、電源電圧が変化した場合にもバックライトへ供給する電圧を一定に保つようにしたために、バックライトを一定の輝度に保持することができる。さらに、発光パルス調整部をモノマルチを用いて構成したことにより、簡単な回路構成で対応することが可能となる。
【０１３５】
同様に、電源をオンにした後の初期期間のバックライトの輝度低下を、モノマルチを用いて構成した発光パルス調整部を用いて、容易に防ぐことができる。
【０１３６】
そして、ゴーグルが接続されていないときには、電源をオンしないようにしたために、不要な電力消費を未然に防ぐことができる。
【０１３７】
さらに、ディスプレイモードやユーザ登録モードが切り換えられるときには、映像が安定するまで一時的に表示を停止させるようにしたために、乱れた画面を観察することがなく、使用感を向上することができる。
【０１３８】
加えて、拡張基板の有無を検出して、その結果に応じた処理に分岐するようにしたために、処理プログラムの共通化を図ることが可能となって、生産工程を統一化してコストを下げることができる。
【０１３９】
以上説明したように、このような実施形態によれば、電気回路基板を複数枚により構成して、拡張基板をメイン基板と独立して設けたことにより、異なる機能の拡張を行う場合にも、メイン基板の構成を変えることなく、低コストで容易に機能拡張を図ることが可能になる。また、操作基板をメイン基板とは独立して設けたことにより、異なる機能を有する他の機種への対応も容易となる。そして、電気回路基板に修理が必要となった場合にも、より容易に対応することが可能である。
【０１４０】
また、上側外装部材に段差部を設けるとともにその角部にダイヤル用開口部を形成して、そこからダイヤルを露呈させるようにしたために、異なる型抜き方向の金型を必要とすることなく、ダイヤル部材を側面側に配置することが可能となる。
【０１４１】
さらにシールド板と操作基板を連携させることにより、シールド板を大型化することなく効果的にノイズを抑制することが可能になる。また、ノイズが発生し易い回路部分を拡張基板側に実装させることで、ノイズ対策をより容易に行うことが可能となる。
【０１４２】
そして、電源ボタンを、押圧操作面が動作時に操作パネルの表面よりも内側となるように配置したために、確実な操作が要求される電源のオン／オフやメモリの初期化などを、誤操作により行ってしまうことがなくなり、使い勝手が向上する。
【０１４３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【０１４４】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下のごとき構成を得ることができる。
【０１４５】
（１） 基本的な機能を実現するための回路素子が実装されたメイン基板と、
このメイン基板とは別体に設けられていて、該メイン基板に対して着脱可能であり、拡張機能を実現するための回路素子が実装された拡張基板と、
を具備したことを特徴とする頭部装着型映像表示装置の制御装置。
【０１４６】
（２） 上記メイン基板とは別体に設けられて該メイン基板に対して接続され、外部からの操作により切り換えられるスイッチを実装する操作基板をさらに具備したことを特徴とする付記（１）に記載の頭部装着型映像表示装置の制御装置。
【０１４７】
（３） 拡張基板が装着された際には、上記操作基板のスイッチを外部から操作する際に表示される操作画面の表示内容を、該拡張基板により実現される拡張機能に合わせて変更させるものであることを特徴とする付記（２）に記載の頭部装着型映像表示装置の制御装置。
【０１４８】
従って、付記（１）に記載の発明によれば、拡張機能を実現するための拡張基板をメイン基板とは別体に設けて着脱可能としたために、機能の拡張を低コストで容易に行うことができる。
【０１４９】
また、付記（２）に記載の発明によれば、付記（１）に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、操作基板をメイン基板とは別体に設けて接続するようにしたために、機能の拡張等に伴う操作の変化に低コストで容易に対応することができる。
【０１５０】
さらに、付記（３）に記載の発明によれば、付記（１）または付記（２）に記載の発明と同様の効果を奏するとともに、操作画面の表示内容が変更されるために、拡張機能を使用可能であることを容易に認識することが可能となる。
【０１５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の頭部装着型映像表示装置の制御装置によれば、拡張機能を実現するための拡張基板をメイン基板とは別体に設けて着脱可能としたために、機能の拡張を低コストで容易に行うことができる。
【０１５２】
また、本発明の頭部装着型映像表示装置の制御装置によれば、操作基板をメイン基板とは別体に設けて接続するようにしたために、機能の拡張等に伴う操作の変化に低コストで容易に対応することができる。
【０１５５】
さらに、本発明の頭部装着型映像表示装置の制御装置によれば、シールド部材と操作基板を連携させることにより、シールド部材を大型化することなく効果的にノイズを抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の頭部装着型映像表示装置をＤＶＤプレーヤに接続する構成を示す斜視図。
【図２】上記実施形態における電気回路基板の構成を示すコントロールユニットの縦断面図。
【図３】上記実施形態における電気回路基板の構成を示すコントロールユニットの横断面図。
【図４】上記実施形態における、複数枚でなる電気回路基板を示す平面図。
【図５】上記実施形態のスイッチ類の配置を示すコントロールユニットの先端部の平面図。
【図６】上記実施形態において、ダイヤル用開口部付近の上側外装部材の金型による成形を示す断面図。
【図７】上記実施形態の操作パネルと電源ボタンおよびモードボタンの位置関係を示す断面図。
【図８】上記実施形態において、頭部装着型映像表示装置をＤＶＤプレーヤに接続したときの主として電気的な構成を示すブロック図。
【図９】上記実施形態における発光パルス調整部の一例と他の例を示す回路図。
【図１０】上記実施形態における発光パルス調整部のさらに他の例を示す回路図。
【図１１】上記実施形態において、コントロールユニットへのゴーグルの接続を検出するための構成を示すブロック図。
【図１２】上記図１０の回路構成の発光パルス調整部において、電源をオンした後のコンデンサの充電状態とパルス幅との関係を示すタイムチャート。
【図１３】上記実施形態における頭部装着型映像表示装置の作用の一部を示すフローチャート。
【図１４】上記実施形態における頭部装着型映像表示装置の作用の他の一部を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…頭部装着型映像表示装置の制御装置（コントロールユニット）
２…頭部装着型映像表示装置本体（ゴーグル）
５…ＤＶＤプレーヤ
６…バッテリ
１１…上側外装部材
１１ｂ…段差部
１１ｃ，１１ｄ…ダイヤル用開口部
１２…下側外装部材
１３…操作パネル（外装部材）
１５…電源ボタン（操作部材、第１のボタン部材）
１６…モードボタン（操作部材、第２のボタン部材）
１７…音量調節ダイヤル（操作部材）
１８…ジョグダイヤル（操作部材）
２６…メイン基板
２７…拡張基板
２８…操作基板
２９…シールド板（シールド部材）
３５…電源スイッチ
３６…モードスイッチ
４１…映像信号入力部
４２…映像信号検出部
４３…システムコントローラ
４４…ＲＯＭ
４５…映像信号処理回路
４６…ＬＣＤ駆動回路
４７…ＬＣＤ
４８…バックライト
４９…電源制御部
４９ａ…バックライト電源制御部
５１…発光パルス調整部
５１ａ…モノマルチ
５２…バックライト発光回路
６１…制御回路

Claims (1)

1. 基本的な機能を実現するための回路素子が実装されたメイン基板と、
   このメイン基板とは別体に設けられていて、該メイン基板に対して着脱可能であり、拡張機能を実現するための回路素子が実装された拡張基板と、
   上記メイン基板とは別体に設けられて該メイン基板に対して接続され、外部からの操作により切り換えられるスイッチを実装する操作基板と、
   を具備し、
   上記メイン基板の主面の一部を覆うように上記拡張基板が取り付けられるとともに、該メイン基板の主面のその他の部分を略覆うように上記操作基板が配設されており、
   上記拡張基板の主面を略覆うように配設された、該拡張基板から放射され得るノイズを抑制するシールド部材をさらに具備し、
   このシールド部材と上記操作基板は、互いに連携して上記メイン基板の主面を略覆うことにより、該メイン基板から放射され得るノイズを抑制する機能を果たすものであることを特徴とする頭部装着型映像表示装置の制御装置。

Images