JPH07303225A - 頭部装着型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 観察者が手を用いることなく、外界像と電子
映像相互の切り替えを自在に行える頭部装着型映像表示
装置を提供すること。 【構成】 画像表示装置（１）、コントロールボックス
（３）、画像信号発生装置（４）、外界像と電子映像相
互の切り替え手段を有する頭部装着型映像表示装置に、
踏圧力検出器（５）あるいは人体変位検知センサーを付
設し、これら踏圧力検出器（５）あるいは人体変位検知
センサーからの信号で上記切り替え手段を制御し、手を
使用することなく衛生的かつ迅速に外界像と電子映像と
の切り替えを行えるようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、屋内外を問わず、一人
で大画面の映像を観察するために頭部に装着して使用す
る頭部装着型映像表示装置に関するもので、特に医療用
機器として用いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】頭部装着型映像表示装置は、映像を立体
的に表示できるとともに、音響も立体的に受信できるよ
うにされており、若年層を中心に新たな映像機器として
注目され出しているが、医療現場、電気工事等の作業現
場での医療用機器、作業用機器として利用する提案もな
されている。そして、この頭部装着型映像表示装置は、
外形がヘルメット型のもの、ゴーグル型のもの、眼鏡型
のもの等があり、観察者が頭部に装着し内部に組み込ま
れた光学手段を介して、外光に影響されない状態で映像
を観察するとともに音響をも楽しむことができるように
構成されている。また、この装置は、必要に応じて観察
者が頭部装着型映像表示装置を装着したまま外界を観察
できるように構成されている。

【０００３】このような頭部装着型映像表示装置におい
て、術者が映像観察状態から外界観察に切り替える場
合、従来は特開平４−２３５８２号公報に記載されてい
るように、顔面に装着した装置本体を上方にはね上げる
ようにして外界を観察できるように構成したものがあ
る。この場合、手でスイッチ等を操作し、この操作に連
動して映像もしくは音の少なくとも一方を停止させるよ
うになっている。また、術者が手で装置に付設されたボ
タンスイッチを押すことにより、映像観察から外界観察
へ切り替えるようにしたものも提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例はいずれも手動により術者が映像観察状態から外界
観察に切り替える構成であるため、頭部装着型映像表示
装置が医療現場、電気工事等の作業現場用に用いられる
機器においては、手術、作業を手で行いながら外界観察
に切り替えあるいは映像に切り替えることは困難であっ
たり、また事実上不可能であるという不具合があった。
例えば、手術中に患者の患部とレントゲン映像を重ね合
わせて見たいと思った場合、またシースルー（外界観
察）の状態でオペ（手術）している場合等は医師の両手
が塞がっている場合がある。また、手術のように衛生管
理が特に厳しい状況では術者が他の装置に触れることは
極力さけなければならないことである。

【０００５】本発明は、上記不具合を解決すべく提案さ
れるもので、術者が自らの手を用いることなく外界観察
への切り替えあるいは映像への切り替えを簡便に行える
頭部装着型映像観察装置を提供することを目的としたも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、少なくとも映像を表示する映像表示素子
と、前記映像を術者の眼球内に投影する投影光学系と、
これら映像表示素子及び投影光学系を前記術者の頭部に
装着する装着手段と、前記術者の眼球に導く映像を外界
像と切り替える切り替え手段とを設けた頭部装着型映像
表示装置において、踏圧力を検知する検出器を設け、こ
の検出器により前記切り替え手段を制御するように構成
したことを特徴とする頭部装着型映像表示装置である。
また、少なくとも映像を表示する映像表示素子と、前記
映像を術者の眼球内に投影する投影光学系と、これら映
像表示素子及び投影光学系を前記術者の頭部に装着する
装着手段と、前記術者の眼球に導く映像を外界像と切り
替える切り替え手段とを設けた頭部装着型映像表示装置
において、前記術者の手以外の人体の所定部位の変位を
検知する変位検知センサーを備えた変位検出器を設け変
位検知センサーからの信号に基き前記切り替え手段を制
御するように構成したことを特徴とする頭部装着型映像
表示装置である。また、前記変位検知センサーを備えた
変位検出器は、前記映像表示素子及び投影光学系ととも
に前記装着手段により前記術者の頭部に装着され、頭部
の角変位を検知する角変位検出器であることを特徴とす
る頭部装着型映像表示装置である。

【０００７】

【作用】このように踏圧力を検知する検出器により、映
像観察と外界観察との相互切り替えをするようにしてい
るので、術者は手を使ったままの状態で手術、作業等を
中断することなく前記の切り替えを容易に行うことがで
きる。また、手以外の人体の所定部位の変位を変位検知
センサーで検知して、映像観察と外界観察との相互切り
替えをするようにしているので、単に体の一部を動かす
だけで前記の切替えを容易に行うことができる。また、
変位検知センサーは術者の頭部に装着してあるので、頭
部の横方向回転、首の横倒し等頭部を動かすだけで前記
の切替えを容易に行うことができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の実施例
を詳細に説明していく。図１〜図３は、本発明の第１実
施例を示したもので医療現場での使用例を説明したもの
である。このうち図１は頭部装着型映像表示装置の全体
構成図であり、図２は光学系のみの説明図であり、図３
は使用状態を説明するための図である。図１Ａに示すよ
うに、本頭部装着型映像表示装置は画像表示装置（映像
表示素子）１と、これにケーブルコード２を介して接続
され画像表示装置１を制御するコントロールボックス３
と、このコントロールボックス３に画像信号を供給する
画像信号発生装置（投影光学系）４と、前記コントロー
ルボックス３に接続され踏圧力を感知してシースルー切
り替え信号を発生する踏圧力検出器５を有し、これらは
コントロールボックス３に接続されたケーブルコード６
を介して電源からの電流を供給され駆動されるようにな
っている。

【０００９】前記踏圧力検出器５の足踏み入れ箇所近傍
には、足踏み入れ方向両側に立ち上がり部を有する足誘
導具５ｄが設けられている。このように足誘導具５ｄを
設けているので、画像表示装置１を装着していることに
より術者の視界が遮られ、足元の踏圧力検出器５が見え
ない状況でも、足が踏圧力検出器５の可動部５ｂに容易
に誘導されることになる。したがって、踏圧力検出器５
のスイッチ動作を確実に行わせることができるようにな
る。また、踏圧力検出器５のサイズを、例えば受動部５
ｃの長辺ａを１５cm、短辺ｂを７cm、高さｃを４cmの略
直方体とすることにより、ａ＞ｂ＞ｃとなり設置面積が
広く、安定した設置が可能な踏圧力検出器５とすること
ができる。したがって、足で操作しても踏圧力検出器５
が倒れるようなことはない。さらに、踏圧力検出器５の
設置安定性を向上させるために、底面に例えば網目状の
滑り止め用ゴム材（図示していない）を設けると、踏圧
力検出器５が滑りにくくなり足操作の際に蹴り倒してし
まうような事態を防止できる。

【００１０】図１Ｂは、前記足誘導具５ｄを設けた踏圧
力検出器５の変形例を示したものである。この変形例で
は、足誘導具５ｄを可動部５ｂの足踏み入れ方向の両側
に立ち上げるように設けている。したがって、術者が可
動部５ｂの接触踏面に足を置こうとする場合、可動部５
ｂ近傍に足を踏み入れると足誘導具５ｄが足を接触踏面
に誘導するので、踏圧力検出器５のスイッチ動作を確実
に行わせることができるようになる。なお、足誘導具５
ｄの形状、取り付け位置は上記に限定されるものではな
く、適正に足を可動部５ｂの接触踏面に誘導できる構成
であれば、任意の構成をとることができることはいうま
でもない。そして、踏圧力検出器５は、図１に示すよう
に回動軸５ａを介して可動体５ｂが矢印Ｙ方向に扇動す
るようになっており、受動体５ｃに可動体５ｂが重なり
合うことによって踏圧力が検知され、シースルー切り替
え信号を発信するようになっている。

【００１１】次に、前記画像表示装置１には、図２Ａに
示すような光学系が組み込まれている。この光学系は、
人間の網膜上に電子映像（映像）もしくは外界像を結像
させるためのものである。図示のように、表示素子７か
ら出射する光束は、ハーフミラープリズム８に入射した
後、凹面鏡９で拡大反射され更にハーフミラー１０で反
射されて術者１１の眼に入射し、虚像を観察できるよう
になっている。また、ハーフミラープリズム８の前面に
位置している液晶シャッタ１２は、電圧の印加により外
界光１３を透過あるいは遮光することができるようにな
っており、電圧制御により外界光の透過、遮光を自在に
切り替え外界像の観察あるいは遮断をすることができ
る。なお、電子映像と外界像とを切り替える方法として
は、第１実施例のように外界光の透過／遮蔽を切り替え
る方法の他、映像の切り替え、電源ＯＮ−ＯＦＦの切り
替え等があり任意の方法を選択採用すればよい。

【００１２】また、上記光学系は図２Ａの構成に限定さ
れるものではなく、図２Ｂに示したようなものであって
もよい。この光学系は眼球の前に位置する凹面ハーフミ
ラー１４と、その前方に設けられたシャッタ１５と、凹
面ハーフミラー１４手前側に設けられた映像表示素子７
及びこの映像表示素子７からの電子映像を凹面ハーフミ
ラー１４に導くリレーレンズ系１６を有し、リレーレン
ズ系１６及び凹面ハーフミラー１４を有する接眼レンズ
系を介して空中の拡大像として結像された電子映像を、
術者１１の眼球に導くようになっている。また、外界像
はシャッタ１５を開いて凹面ハーフミラー１４を透過さ
せることにより、電子映像を消去してあるいは映像と合
成して観察できるようになっている。

【００１３】図３はこの踏圧力検出器５を術者の足元に
置いて、電子映像と外界像との切り替えをしながら手術
している状態を示したものである。次に、図２Ａに示し
た光学系を制御する場合について具体的に説明すると、
踏圧力検出器５を踏み液晶シャッタ１２にかかる電圧の
ＯＮ，ＯＦＦを制御する。例えば踏圧力検出器５を１回
踏むとスーパーインポーズとなり、２回踏むと電子映像
はカットされて外界像のみとなり、更にもう１回踏むと
電子映像に戻るというループを設定して制御すればよ
い。

【００１４】このように第１実施例では、必要に応じて
手を使うことなくシースルー、もしくは外界像と電子映
像を重ね合わせた像を観察しながら手術を行うことがで
きるので、術者等は両手を使って手術を中断することな
く、片足で踏圧力検出器５を踏むという簡易な動作で手
を汚したり、周辺機器を汚すことなく適正に作業を実施
できる。この点、従来の操作スイッチの構造、配置では
足を使って本実施例のような制御を行うことは不可能で
ある。

【００１５】図４、図５は本発明の第２実施例を示した
もので、第１実施例と対応する箇所には同一符号を付し
た（以下の実施例についても同様）。第２実施例は、第
１実施例における踏圧力検出器５に代えて、センサーユ
ニット１７（変位検知センサー）を用いたものである。
他の構成については、第１実施例と同様である。このセ
ンサーユニット１７は、人体の足の変位を検知するよう
になっているもので、図５Ａに示すように箱体の背部が
開口しており、ここから術者の足１１ａを挿入できるよ
うになっている。そして、箱体内部には発信部１７ａと
受信部１７ｂを有する赤外線センサーが設けられてお
り、術者の足１１ａが挿入されたか否かを検出するよう
になっている。

【００１６】そこで、発信部１７ａから赤外線が発信さ
れ受信部１７ｂで受信されている時は、第１実施例で示
した光学系の液晶シャッタ（図２Ａ）に電圧が供給され
ずに外界光が遮断されるようにし、図５Ａに示すように
センサーユニット１７に片足を入れると赤外線が足によ
って遮断され、前記液晶シャッタに電圧が加わり透過の
状態となり、赤外線が絶たれている間、液晶シャッタに
電圧供給が続くようにしておく。したがって、術者が画
像表示装置１をシースルー状態にしておきたい時は、そ
の間中センサーユニット１７に片足１１ａを入れておけ
ばよい。また、シースルーから電子映像に切り替えたい
場合は、足１１ａをセンサーユニット１７から外せばよ
い。このようにして、第２実施例も第１実施例と同様な
効果を生じさせることができる。

【００１７】図５Ｂは図５Ａに示した実施例の変形例を
示したもので、図５Ｃはこの変形例の底部を示したもの
である。この変形例は前記センサーユニット１７の足踏
み入れ箇所近傍に、足踏み入れ方向の両側に立ち上がり
部を有する足誘導具１７ｃを設けている。このように足
誘導具１７ｃを設けているので、画像表示装置１を装着
していることにより術者の視界が遮られ、足元のセンサ
ーユニット１７が見えない状況でも、足をセンサーユニ
ット１７の内部に容易に誘導することができる。また、
センサーユニット１７の底部には滑り止め用のゴムシー
ト１７ｄが貼着されている。このように構成することに
よって、床面に設置されたセンサーユニット１７の設置
安定性が向上し、画像表示装置のシースルー状態と電子
映像との相互切り替えを適正に行うことができる。

【００１８】図６は本発明の第３実施例を示したもの
で、術者の頭部の変位を検出することにより外界像と電
子映像との切り替えを行わせるようにしたものである。
図示のように、術者は頭部１１ｂに支持部１８を介して
音声出力部１９，２０と、画像表示装置１を装着すると
ともに、角変位検出器（変位検知センサー）２１を装着
している。また、第１実施例と同様に画像音声信号出力
装置２２と、コントロールボックス３が設けられてお
り、このコントロールボックス３には角変位信号処理部
２３、液晶シャッタ駆動制御部２４、画像音声信号処理
部２５が設けられている。

【００１９】前記角変位検出器２１は、人体頭部１１ｂ
の天頂付近に設けられ、頭部１１ｂの動きを検出し電気
信号に変換するようになっており、ここで検出された角
変位信号はコントロールボックス３の角変位信号処理部
２３で処理されるようになっている。また、液晶シャッ
タ駆動制御部２４は、角変位検出器２１の信号に基づき
第１実施例で示した光学系の液晶シャッタへの印加電圧
のＯＮ／ＯＦＦを演算処理し、画像表示装置１にＯＮ／
ＯＦＦ信号を供給するようになっている。なお、画像音
声信号出力装置２２からの信号は画像音声信号処理部２
５に供給されて処理された後、画像表示装置１及び音声
出力部１９に信号が供給されるようになっている。

【００２０】第３実施例はこのように構成されているの
で、第１実施例と同様の効果を得ることができる他、頭
部１１ｂを矢印Ｘ方向に振ることにより角変位検出器２
１がそれを検出し、角変位信号処理部２３、液晶シャッ
タ駆動制御部２４を介して、画像表示装置１の液晶シャ
ッタを制御し、手術中の術者の手を使うことなく簡便に
シースルー機能への表示の切り替えを行うことができ
る。

【００２１】図７は本発明の第４実施例を示したもので
あり、画像表示装置１の構成を変えるとともに画像表示
装置１と踏圧力検出器５はコントロールボックス３を介
さずに接続させている。画像表示装置１には、蝶番１ａ
を介してモータ等の駆動手段により回動する画像表示部
１ｂが設けられており、踏圧力検出器５からのＯＮ／Ｏ
ＦＦ信号に応じて画像表示部１ｂを回動させるようにな
っている。他の構成については第１実施例と同様であ
る。

【００２２】そこで、術者がシースルー切り替えを必要
とする場合は、踏圧力検出器５を踏んで画像表示部１ｂ
をはね上げる。図７Ｂはこうして画像表示部１ｂをはね
上げた状態を示したもので、外界像を観察できる状態を
示している。このように踏圧力検出器５を踏むことによ
って画像表示部１ｂの動作を制御できるようにしておく
ことにより、術者は手を使うことなく、外界像、電子映
像の切り替え観察ができる。

【００２３】図８は本発明の第５実施例を示したもので
あり、第１実施例における踏圧力検出器をマット状に構
成したものである。他の構成については、第１実施例と
同様である。この実施例に係るマット状踏圧力検出器２
６は、床面における設置面積が広範囲にわたるので、術
者のみならず術者近傍に居る看護婦等も指示にしたがい
踏圧力検出器２６を踏むことができるので、状況によっ
ては看護婦等がシースルー切り替えを行った方がよい場
合や、術者の負担を軽減したい場合の要望に応えること
ができる。

【００２４】図９は本発明の第６実施例を示したもので
あり、シースルー切り替え信号を発信する手段として、
コントロールボックス３に接続され床面に設置される電
位検知体２７ａと、電位体が底面に設けられ術者が履く
ことができるように構成された靴２８を設けたものであ
る。本実施例では、電位体２７ｂが底面に設けられた靴
２８を電位検知体２７ａに接触させると、靴２８の電位
が電位検知体２７ａで検知され、検知信号はコントロー
ルボックス３でシースルー切り替え制御信号に変換さ
れ、画像表示装置１の外界像と電子映像の切り替えがで
きるようになっている。したがって、術者はいずれかの
足を電位検知体２７ａに接触させただけで、電気的に画
像表示装置１の外界像と電子映像の切り替えができ、簡
便かつ衛生的に外界像と電子映像の観察ができる。ま
た、一般的に重量がかさむ信号受信手段を術者から離す
ことができ、術者の負担を軽減できる。この点の効果
は、以下の実施例についても同様である。

【００２５】図１０は本発明の第７実施例を示したもの
である。図１０Ａに示すように、本実施例では、磁気発
生具２９と磁気感知具３０とコンピュータ３１を備えた
磁気センサーで画像表示装置１の外界像と電子映像の切
り替えをするようにしたもので、磁気発生具２９は術者
の足に例えばゴムバンド２９ａ等の装着手段により取り
付けることができるようにしてある。また、コンピュー
タ３１に接続された磁気感知具３０は、磁気発生具２９
から離れた所定位置に設置され両者が所定の対向状態に
なった時、磁気を感知するようになっている。また、コ
ンピュータ３１は磁気感知具３０からの電流を処理し、
磁気感知信号を出力するようになっており、磁気感知信
号はケーブルコード２ａを介してコントロールボックス
３に送信され、コントロールボックス３は外界像と電子
映像の切り替え制御をするようになっている。

【００２６】前記磁気センサーには、例えば図１０Ｂに
示すポヒマス社の“３ＳＰＡＣＥ”等の周知のセンサー
を用いればよい。これは、磁気発生部であるソース（直
交コイル）３２にドライブ回路３３を介して交流を供給
して磁界を発生させ、磁界中に磁気感知部であるセンサ
ー（直交コイル）３４を置いてセンサー３４に電流を誘
起させる。そして、電流の大きさを検出回路３５で検出
し、コンピュータ３６で処理することにより位置、角度
データを磁気感知信号として出力するようになってい
る。以上のような構成である本実施例では、画像表示装
置１の電子映像と外界像とを切り替える場合、磁気発生
具２９を装着した足を磁気感知具３０側に向けるだけ
で、相互の切り替えを手を使うことなく容易かつ衛生的
に行える。

【００２７】なお、第７実施例では磁気センサを用いて
いるが、この磁気センサに代えて超音波センサを用いて
もよい。この場合、前記の磁気発生具２９に代えて超音
波発信具をゴムバンド等により術者の足に装着し、磁気
感知具３０に代えて超音波受信具を所定位置に配設する
ことになる。そして、超音波発信具を装着した足の空間
的変位を検知して、コントロールボックス３を介して装
置の電子映像と外界像との切り替え制御を行うことにな
る。

【００２８】図１１は本発明の第８実施例を示したもの
であり、永久磁石、コイルを有する位置変位検知器３７
を用いて電子映像と外界像との切り替え制御信号を発信
するように構成したものである。この実施例で用いる位
置変位検知器３７は、ゴムバンド３７ａ等の装着手段に
より術者の足に装着され、内部にスライド可能な永久磁
石と固定されたコイルとが設けられている。そして、装
着されている足の上げ下げ（矢印方向）により、永久磁
石をコイル近傍もしくはコイル内の空間を移動させ、そ
の動作を利用して電流を発生させる。そして、発生した
電流を位置信号として検出し、コントロールボックス３
で電子映像と外界像との切り替え信号に変換し、画像表
示装置１のシースルー切り替え制御を行うようにされて
いる。なお、位置変位検知器３７に代えて、例えばジャ
イロ等の変位検出器を用いても同様の作用を実現でき
る。

【００２９】次に、以上の実施例の態様を要約して記載
する。 （１）人体の所定部位の変位を検知する変位検知センサ
ーを備えた変位検出器を画像表示装置本体とは独立して
設け、装着手段を介して頭部以外の人体の部位に装着で
きるように構成し、変位検知センサーからの信号に基づ
き術者の眼球に導く映像を外界像と切り替える切り替え
手段を制御するようにした請求項２記載の頭部装着型映
像表示装置。このように変位検知センサーを備えた変位
検出器を画像表示装置本体とは独立して設けたので、画
像表示装置本体の軽量化を図ることができ、頭部を支え
ている人体の部位の疲労を減少させることができるとと
もに、術者は使用の便宜、衛生等を考慮して任意の位置
に変位検出器を装着できる。

【００３０】（２）人体の所定部位の変位を検知する変
位検知センサーは、信号発信手段及びこの信号発信手段
の変位を検出する信号受信手段を有し、前記信号発信手
段は装着手段を介して人体の所望部位に装着できるよう
に構成し、変位検知センサーからの信号に基づき術者の
眼球に導く映像を外界と切り替える切り替え手段を制御
するようにした請求項２記載の頭部装着型映像表示装
置。このように変位検知センサーの信号発信手段のみを
装着手段を介して人体の所望部位に装着できるように
し、信号受信手段を観察者から離れた位置に設けたの
で、信号発信手段を装着した術者の人体の部位の変位が
即信号発信手段の変位となるのでその変位を信号受信手
段により検知して変位検知センサーの信号とすることが
できる。したがって、一般的に重量がかさむ信号受信手
段を術者から離すことができ術者の負担を軽減できる。
なお、術者の人体の所望の部位を頭部とした場合は、信
号発信手段を画像表示装置本体と一体に構成し、本体の
装着手段を信号受信手段の装着手段と兼用させるように
構成してもよい。

【００３１】（３）人体の所定部位の変位を検知する変
位検知センサーは、信号発信手段である磁気発生手段及
びこの磁気発生手段の変位を検出する信号受信手段であ
る磁気感知手段（磁界センサ）を有し、変位検知センサ
ーからの信号に基づき術者の眼球に導く映像を外界像と
切り替える切り替え手段を制御するようにした上記
（２）記載の頭部装着型映像表示装置。このように変位
検知センサーの信号発信手段である磁気発生手段のみを
装着手段を介して人体の所望部位に装着できるように
し、信号受信手段である磁気感知手段（磁界センサ）を
術者から離れた位置に設けたので、磁気発生手段を装着
した術者の人体の部位の変位が即磁気発生手段の変位と
なるのでその変位を磁気感知手段により検知して変位検
知センサーの信号とすることができる。したがって、一
般的に重量がかさむ信号受信手段を観察者から離すこと
ができ術者の負担を軽減できる。

【００３２】（４）人体の所定部位の変位を検知する変
位検知センサーは、信号発信手段である超音波発信手段
及びこの超音波発信手段の変位を検出する信号受信手段
である超音波感知手段を有し、変位検知センサーからの
信号に基づき術者の眼球に導く映像を外界像と切り替え
る切り替え手段を制御するようにした上記（２）記載の
頭部装着型映像表示装置。このように変位検知センサー
の信号発信手段である超音波発信手段のみを装着手段を
介して人体の所望部位に装着できるようにし、信号受信
手段である超音波感知手段を術者から離れた位置に設け
たので、超音波発信手段を装着した術者の人体の部位の
変位が即超音波発信手段の変位となるのでその変位を超
音波感知手段により検知して変位検知センサーの信号と
することができる。したがって、一般的に重量がかさむ
信号受信手段を術者から離すことができ術者の負担を軽
減できる。

【００３３】（５）人体の所定部位の変位を検知する変
位検知センサーを備えた変位検出器は画像表示装置本体
とは独立して設けられ、前記変位検出器は独立した信号
発信手段及びこの信号発信手段からの信号を受信する信
号受信手段を有するとともに、前記信号発信手段と信号
受信手段は相対位置を固定して設けられ、変位検知セン
サーからの信号に基づき術者の眼球に導く映像を外界像
と切り替える切り替え手段を制御するようにした請求項
２記載の頭部装着型映像表示装置。このように信号発信
手段と信号受信手段は相対位置を固定して設けられてい
るので、両者の間に術者の人体の一部が位置すると信号
受信手段の受信状態が変化するので、それを変位検知セ
ンサーの信号とすることにより、映像と外界像との切り
替え制御を実現できる。

【００３４】（６）人体の所定部位の変位を検知する変
位検知センサーを備えた変位検出器は画像表示装置本体
とは独立して設けられ、前記変位検出器は独立した信号
発信手段である電磁波発光部及びこの信号発信手段であ
る電磁波発光部からの信号を受信する信号受信手段であ
る電磁波受光部を有するとともに、前記電磁波発光部と
電磁波受光部は相対位置を固定して設けられ、変位検知
センサーからの信号に基づき術者の眼球に導く映像を外
界像と切り替える切り替え手段を制御するようにした上
記（５）記載の頭部装着型映像表示装置。このように電
磁波発光部と電磁波受光部は相対位置を固定して設けら
れているので、両者の間に術者の人体の一部が位置する
と電磁波受光部の受信状態が変化するので、それを変位
検知センサーの信号とすることにより、映像と外界像と
の切り替えを実現できる。

【００３５】（７）人体の所定部位の変位を検知する変
位検知センサーを備えた変位検出器は画像表示装置本体
とは独立して設けられ、前記変位検出器は独立した信号
発信手段である赤外線発光部及びこの信号発信手段であ
る赤外線発光部からの信号を受信する信号受信手段であ
る赤外線受光部を有するとともに、前記赤外線発光部と
赤外線受光部は相対位置を固定して設けられ、変位検知
センサーからの信号に基づき術者の眼球に導く映像を外
界像と切り替える切り替え手段を制御するようにした上
記（６）記載の頭部装着型映像表示装置。このように赤
外線発光部と赤外線受光部は相対位置を固定して設けら
れているので、両者の間に術者の人体の一部が位置する
と赤外線受光部の受信状態が変化するので、それを変位
検知センサーの信号とすることにより、映像と外界像と
の切り替えを実現できる。

【００３６】（８）底面部の短辺方向の長さが底面部か
ら上面部までの高さより長く、上面部が踏圧力を踏圧力
を検知するするように形成された踏圧力を検知する検出
器を設け、この検出器からの信号により前記切り替え手
段を制御するように構成した請求項１記載の頭部装着型
映像表示装置。このように底面部の短辺方向の長さが底
面部から上面部までの高さより長く形成されているの
で、検出器を踏む動作をしても検出器が倒れてしまうお
それが少なくなる。

【００３７】（９）検出器の人体部位検知部近傍に、術
者の所定部位を誘導する誘導具を設けた請求項１、上記
（５），（６）、（７），（８）記載の頭部装着型映像
表示装置。このように術者の所定部位を誘導する誘導具
を設けたので、画像表示装置を術者の眼前を遮るように
装着していることによる手元、足元の見にくさを解決
し、画像表示装置をシースルーに切り換える際、術者の
所定部位の人体部位検知部への誘導を確実にすることが
できる。

【００３８】（１０）踏圧力を検知する検出器の底面に
滑り止め用部材を設けた請求項１、上記（８），（９）
記載の頭部装着型映像表示装置。このように例えばゴム
材等の滑り止め用部材を検出器の底部に設けることによ
り、踏圧力を検知する検出器の安定した設置が可能とな
り、術者の足操作が容易になる。

【００３９】（１１）変位検知センサーを備えた検出器
の底面に滑り止め用部材を設けた上記（５），（６），
（７）記載の頭部装着型映像表示装置。このように例え
ばゴム材等の滑り止め用部材を検出器の底部に設けるこ
とにより、検出器の安定した設置が可能となり、術者が
足操作する際に検出器を蹴り倒したり、検出器の設置位
置をずらしたりすることを防止でき、操作が容易にな
る。

【発明の効果】以上のごとく本発明によれば、踏圧力あ
るいは手以外の体の一部の変位を検知することによっ
て、頭部装着型映像表示装置に設けられた画像表示装置
における外界観察像と電子映像の切り替えを行うことが
できるようになっているので、術者、作業者等は両手に
よる作業を中断することなく、必要に応じて衛生的かつ
迅速に外界観察、電子映像の観察を自在に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る頭部装着型映像表示
装置全体の構成図、及び踏圧力検出器の変形例の斜視図
である。

【図２】同じく画像表示装置内の光学系の説明図、及び
光学系の他の実施例の説明図である。

【図３】同じく使用状態を説明する図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る頭部装着型映像表示
装置全体の構成図である。

【図５】同じく赤外線センサーの使用状態を示す斜視
図、及び赤外線センサーの変形例の斜視図、底面図であ
る。

【図６】本発明の第３実施例に係る頭部装着型映像表示
装置のブロック図である。

【図７】本発明の第４実施例に係る頭部装着型映像表示
装置全体の構成図、及び使用状態を説明する図である。

【図８】本発明の第５実施例の使用状態を示す図であ
る。

【図９】本発明の第６実施例の使用状態を示す図であ
る。

【図１０】本発明の第７実施例の使用状態を示す図、及
び本実施例に用いる磁気センサーの説明図である。

【図１１】本発明の第８実施例の使用状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 画像表示装置 ２ ケーブルコード ３ コントロールボックス ４ 画像信号発生装置 ５ 踏圧力検出器 ５ａ 回動軸 ５ｂ 可動部 ５ｃ 受動体 ５ｄ 足誘導具 ６ ケーブルコード

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも映像を表示する映像表示素子
   と、前記映像を術者の眼球内に投影する投影光学系と、
   これら映像表示素子及び投影光学系を前記術者の頭部に
   装着する装着手段と、前記観察者の眼球に導く映像を外
   界像と切り替える切り替え手段とを設けた頭部装着型映
   像表示装置において、 踏圧力を検知する検出器を設け、この検出器からの信号
   により前記切り替え手段を制御するように構成したこと
   を特徴とする頭部装着型映像表示装置。
2. 【請求項２】 少なくとも映像を表示する映像表示素子
   と、前記映像を術者の眼球内に投影する投影光学系と、
   これら映像表示素子及び投影光学系を前記術者の頭部に
   装着する装着手段と、前記術者の眼球に導く映像を外界
   像と切り替える切り替え手段とを設けた頭部装着型映像
   表示装置において、 前記術者の手以外の人体の所定部位の変位を検知する変
   位検知センサーを備えた変位検出器を設け、変位検知セ
   ンサーからの信号に基き前記切り替え手段を制御するよ
   うに構成したことを特徴とする頭部装着型映像表示装
   置。
3. 【請求項３】 前記変位検知センサーを備えた変位検出
   器は、前記映像表示素子及び投影光学系とともに前記装
   着手段により前記術者の頭部に装着され、頭部の角変位
   を検知する角変位検出器であることを特徴とする請求項
   ２記載の頭部装着型映像表示装置。