JPH07311641A - 眼鏡型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パーソナルコンピュータやワードプロセッサ
等の処理装置に接続され、眼鏡部内の表示装置にデータ
又は画像を表示する操作性に優れた眼鏡型画像表示装置
を実現すること。 【構成】 発信器２８の信号を眼鏡部に設けた受信器２
４で受信し、位置演算回路２９で眼鏡部に対するキーボ
ードの位置を検出する。一方、眼鏡部に撮像装置２６を
取付けてキーボードを撮像し、撮像制御回路３０でキー
トップが正規の大きさで出力されるように、撮像装置２
６の向きを制御する。計算機３１の処理データと、キー
ボードの画像が合成回路３２で合成され、表示装置２３
の画面内に区分けして表示される。こうすると出力内容
の守秘性は確保され、部外者がいる場所でも、キーボー
ドを操作して処理装置を使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、計算機等の出力情報と
計算機の入力部とを眼鏡内に表示する眼鏡型画像表示装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の計算機等（パーソナルコンピュー
タ、ワードプロセッサー等）に接続する表示装置の一例
（第１従来例）としては、例えば図１４に示すデスクト
ップ型のものが挙げられる。本図に示す表示装置１は、
計算機本体２のディスプレイとして、例えば計算機本体
２の上面に載置され、キーボード等の入力装置３で入力
したデータ又は計算機本体２で処理されたデータが表示
されるように構成されている。このような計算機を用い
て文書処理やプログラミング等の作業を行うには、作業
者が意図する内容を入力装置３を介して計算機本体２に
入力しなければならない。計算機本体２は入力装置３か
らの入力信号又はデータを処理し、例えばＣＲＴで構成
される表示装置１に表示する。作業者は表示装置２に表
示された内容を確かめながら、入力装置３へ入力を続け
る。

【０００３】従来の計算機等の表示装置の他の例（第２
従来例）としては、例えば図１５に示すようなラップト
ップ型のものが挙げられる。本図において、表示装置４
は例えば液晶パネル等で構成されたディスプレイであ
り、小型の計算機本体５と開閉自在に設けられている。
キーボードで構成される入力装置６は、計算機本体５と
一体に取付けられている。このような小型の計算機を用
いて所定の作業を行うには、前述した例と同様に作業者
は入力装置６から意図する内容を入力する。計算機本体
５は入力装置６からの入力信号に従いデータの処理を行
い、表示装置４に入力データ又は出力データを表示す
る。

【０００４】もう１つの計算機等に接続する表示装置の
例（第３従来例）としては、例えば図１６に示すような
眼鏡型のものが挙げられる。本図において作業者７は眼
鏡型表示装置８を装着して出力データを見る。眼鏡型表
示装置８は眼鏡型であり、その内部に液晶表示パネルと
接眼レンズが内蔵され、液晶表示パネルに画像又は文字
データが表示される。眼鏡型表示装置８はケーブルを介
して計算機９に接続される。計算機９にはマウス又はジ
ョイスティック等の入力装置１０が接続されている。こ
のように構成された表示装置では、作業者７が眼鏡型表
示装置８を頭部に装着することにより、計算機９の出力
を見ることができ、計算機９に対する入力は入力装置１
０を移動等の操作により行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな第１従来例の表示装置では、表示装置１の設置する
場所が大きくなることや、容易に移動することが困難で
あるという問題点があった。また、表示装置１に表示さ
れた内容を容易に他の人が見ることができ、秘密の保持
が困難であるという問題点もあった。また、第２従来例
の表示装置では、計算機本体と共に携帯性に優れている
長所があるが、表示装置４に表示された内容の秘密の保
持が困難であるということは、第１従来例と同様の欠点
があった。

【０００６】また、第３従来例の表示装置では、計算機
部分の小型化により携帯性に優れており、第３者が覗き
見るディスプレイが存在しないため、出力内容の機密の
守秘性に優れているという長所がある。しかし作業者が
眼鏡型表示装置８の表示を確認しながら入力装置を直接
見ることができないため、入力装置１０としてキーボー
ド等を用いた場合、作業者７と計算機９とのインターフ
ェースが大変悪いものとなっていた。

【０００７】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、携帯性および守秘性に優れ、し
かも操作性の良い眼鏡型画像表示装置を提供することを
目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、データを入力する入力装置、及び入力装置の入力デ
ータ及び演算処理されたデータの表示画像信号を出力す
る画像出力回路とを有する処理装置に接続され、表示画
像信号が入力されると画像を表示する眼鏡型の表示装置
を有する眼鏡型画像表示装置であって、入力装置に取付
けられ、所定の信号を空間に出力する発信器と、発信器
の信号を受信し、表示装置に対する入力装置の位置を空
間座標信号として出力する位置検出手段と、表示装置に
取付けられ、位置検出手段の空間座標信号により入力装
置近傍の領域を撮像する撮像装置と、撮像装置の撮像範
囲を制御する撮像制御回路と、を具備し、表示装置は、
画像出力回路の画像と撮像装置の画像とを同一の画面内
に表示することを特徴とするものである。

【０００９】本願の請求項３の発明は、データを入力す
る入力装置、及び入力装置の入力データ及び演算処理さ
れたデータの表示画像信号を出力する画像出力回路とを
有する処理装置に接続され、表示画像信号が入力される
と画像を表示する眼鏡型の表示装置が設けられた眼鏡型
画像表示装置であって、表示装置に取付けられ、入力装
置近傍の領域を撮像する撮像装置と、撮像装置の出力画
像に基づき、表示装置に対する入力装置の位置を空間座
標信号として出力する画像認識手段と、画像認識手段の
出力する空間座標信号に基づいて入力装置を撮像するよ
うに撮像装置の撮像範囲を制御する撮像制御回路と、を
具備し、表示装置は、画像出力回路の画像と撮像装置の
画像とを同一の画面内に表示することを特徴とするもの
である。

【００１０】本願の請求項６の発明は、データを入力す
る入力装置、及び入力装置の入力データ及び演算処理さ
れたデータの表示画像信号を出力する画像出力回路とを
有する処理装置に接続され、表示画像信号が入力される
と画像を表示する眼鏡型の表示装置を有する眼鏡型画像
表示装置であって、入力装置に取付けられ、所定の信号
を空間に出力する発信器と、発信器の信号を受信し、表
示装置に対する入力装置の位置を空間座標信号として出
力する位置検出手段と、表示装置に取付けられ、位置検
出手段の空間座標信号により入力装置が操作者の視野に
入るように結像させる光学手段と、を具備することを特
徴とするものである。

【００１１】本願の請求項７の発明では、光学手段は、
入力装置近傍の像が入力範囲となるよう結像する第１の
レンズ群と、第１のレンズ群の結像範囲を制御する第１
の制御回路と、第１のレンズ群の出力像を操作者の視野
に入るよう反射させる像反射手段と、像反射手段の反射
角を制御する第２の制御回路と、像反射手段で反射され
た像を操作者の明視野内の虚像に変換する第２のレンズ
群と、を有することを特徴とするものである。

【００１２】本願の請求項８の発明は、データを入力す
る入力装置、及び入力装置の入力データ及び演算処理さ
れたデータの表示画像信号を出力する画像出力回路とを
有する処理装置に接続され、表示画像信号が入力される
と画像を表示する眼鏡型の表示装置を有する眼鏡型画像
表示装置であって、表示装置に取付けられ、入力装置近
傍の領域を撮像する撮像装置と、撮像装置の出力画像に
基づき、表示装置に対する入力装置の位置を空間座標信
号として出力する画像認識手段と、表示装置に取付けら
れ、画像認識手段の空間座標信号により入力装置が操作
者の視野に入るように結像させる光学手段と、を具備す
ることを特徴とするものである。

【００１３】本願の請求項１１の発明では、光学手段
は、入力装置近傍の像が、光学手段の入力範囲となるよ
う結像倍率を制御する第１のレンズ群と、第１のレンズ
群の出力像を操作者の視野に入るよう反射させる像反射
手段と、像反射手段で反射された像を操作者の明視野内
の虚像に変換する第２のレンズ群と、を有することを特
徴とするものである。

【００１４】

【作用】このような特徴を有する本願の請求項１及び２
の発明によれば、計算機の入力装置に取付けられた発信
器からの信号に基づき、表示装置に設置された位置検出
手段から空間座標信号が出力される。撮像制御回路にこ
の空間座標信号が入力されると撮像制御信号が出力さ
れ、撮像装置を計算機の入力装置の方向に向ける。そし
て撮像装置は入力装置周辺の領域の画像を常に所定の大
きさで撮像し、表示装置に表示する。これにより計算機
の操作者の頭が動いても常に入力画像と入力装置の画像
とを同時に見ることができる。

【００１５】また本願の請求項３〜５の発明によれば、
撮像装置が計算機の入力装置を撮像し、画像認識手段に
より入力装置の位置を認識し、表示装置に対する入力装
置の空間座標信号を出力する。この信号で撮像装置を駆
動することにより、位置検出手段を用いずに常に入力装
置を撮像することができる。これにより計算機の操作者
は常に入力画像と入力装置の画像とを同時に見ることが
できる。

【００１６】また本願の請求項６及び７の発明によれ
ば、計算機の入力装置に発信器を取付け、表示装置に位
置検出手段を設置し、表示装置に対する入力装置の空間
座標を検出する。この位置情報を用いて光学手段の光軸
を変化させることにより入力装置を結像させる。そうす
ると計算機の操作者は常に入力画像と入力装置とを撮像
装置を用いずに同時に観察することができる。

【００１７】また本願の請求項８〜１１の発明によれ
ば、入力装置を撮像する撮像装置の出力画像から、画像
認識手段は出力画像を処理して空間座標信号を生成す
る。この位置情報を用いて光学手段は光軸を変化させる
ことにより入力装置を結像させる。こうすると計算機の
操作者は常に入力画像と入力装置とを同時に見ることが
できる。

【００１８】

【実施例】本発明の第１実施例における眼鏡型画像表示
装置２０について図１〜図４を参照しつつ説明する。図
１は第１実施例の眼鏡型画像表示装置２０の全体構成図
であり、図２は作業者が眼鏡型画像表示装置２０を使用
している状態を示した説明図である。図２に示すように
眼鏡型画像表示装置２０は眼鏡部２１とデータの処理装
置である計算機本体２２を含んで構成される。

【００１９】眼鏡部２１の内部には、液晶表示パネル等
で構成される表示装置２３、表示装置２３に表示される
画面を、眼の明視距離に虚像として変換する接眼レンズ
（図示せず）、表示装置２３の一部と受信器２４が設け
られている。また眼鏡部２１の外周部に撮像装置２６が
取付けられている。撮影装置２６はＣＣＤカメラ等によ
り構成され、計算機本体２２と一体に構成された入力装
置２７を撮像する撮像手段である。また図２に示す発信
器２８は、図３（ａ）に示すように三角形状の枠の３隅
に発振素子２８ａ，２８ｂ，２８ｃが取付けられたもの
で、例えば超音波の発信器で構成される。

【００２０】また受信器２４は眼鏡部２１に内蔵される
か、又は眼鏡部２１の外周部に取付けられる計算機２４
は計算機本体２２に取付けられた発信器２８の信号を受
信し、眼鏡部２１に対する計算機本体２２の距離及び姿
勢（水平方向及び鉛直方向の角度）を検出する位置検出
手段である。図１において受信器２４は、図３（ｂ）に
示すように三角形状の枠の３隅に受信素子２４ａ，２４
ｂ，２４ｃが取付けられた受信手段であり、例えば超音
波の受信センサで構成される。このような受信器２４の
受信信号は図１の位置演算回路２９に出力される。

【００２１】位置演算回路２９は３つの受信素子２４ａ
〜２４ｃの信号のレベルと、その比率に基づいて、眼鏡
部２１に対する計算機本体２２の距離及び姿勢を含む位
置情報（空間座標信号）を算出する演算回路である。こ
れに続く撮像制御回路３０は、入力された位置情報を基
に、撮像装置２６の撮像方向（ＣＣＤカメラの光軸方
向）を制御する姿勢制御信号と、撮像装置２６のズーム
レンズの焦点を制御するズーム制御信号を出力する回路
である。計算機３１は計算機本体２２に含まれる回路で
あり、入出力データを画像信号に変換する画像出力回路
を含んで構成される。

【００２２】撮像装置２６の出力する画像と、計算機３
１の画像出力回路の出力は合成回路３２に与えられる。
合成回路３２は撮像装置２６で撮像されたキーボード
（入力装置２７）の画像と、計算機３１から出力された
データとを同一フレームの画像に合成する回路で、図４
に示すように情報表示領域の画像と入力装置表示領域の
画像を生成し、表示装置２３に出力する。

【００２３】図４は眼鏡部２１に内設された表示装置２
３の視野を示す説明図である。本図に示すように表示装
置２３には、左眼用の表示パネル３３ａと、右眼用の表
示パネル３３ｂとが設けられている。左眼用の表示パネ
ル３３ａにはその上部に情報表示領域３４ａが設けら
れ、下部にはやや小さな入力装置表示領域３５ａが設け
られている。同様に右眼用の表示パネル３３ｂにはその
上部に情報表示領域３４ｂが設けられ、下部にはやや小
さな入力装置表示領域３５ｂが設けられている。情報表
示領域３４ａ，３４ｂは図１の計算機３１で処理された
データ（画像を含む）又は、入力装置２７から入力した
文字又はデータを表示する部分である。また入力装置表
示領域３５ａ，３５ｂは、入力装置２７の外観を表示す
る領域で、全てのキートップを適当なサイズと正しい向
きになるよう表示する。

【００２４】なお以上の回路のうち、位置演算回路２
９、撮像制御回路３０、合成回路３２は眼鏡部２１に内
蔵しているが、計算処理回路３１と同様に計算機本体２
２に内蔵してもよい。また位置演算回路２９での位置情
報の第１の発生方法として、あらかじめ眼鏡部２１の所
定の位置に対して受信器２４の出力を計測することによ
り、受信器２４の出力に対する発信器２８と受信器２４
との相対位置の校正式を作成しておく。そして眼鏡部２
１の位置の検出には、受信器２４の出力を校正式に代入
することにより、相対位置を演算することができる。ま
た位置情報の第２の発生方法として、位置演算回路２９
においてあらかじめ発信器２８及び受信器２４のあらゆ
る相対的な位置関係に対する受信器２４の出力を計測し
ておき、受信器２４の出力と相対位置との関係を示すデ
ータを保持するためのテーブルを作成しておく方法でも
実現可能である。

【００２５】このように構成された第１実施例の眼鏡型
画像表示装置２０の動作について説明する。図２に示す
ように作業者Ｐは所定のデータ処理作業に先立ち、眼鏡
部２１を頭部に装着する。そして計算機本体２２の電源
をオンすると、撮像装置２６から何らかの画像信号が出
力され、図４に示す表示装置２３の入力装置表示領域３
５ａ，３５ｂに画像が表示される。このとき図３（ａ）
に示す発信器２８の発振素子２８ａ〜２８ｃから夫々超
音波が放射され、この信号が図３（ｂ）に示す受信器２
４で受信される。

【００２６】図１の位置演算回路２９では、受信器２４
から出力された３つの検出信号のレベルを校正式に代入
することにより、距離と姿勢を演算する。そしてこれら
の位置情報が撮像制御回路３０に与えられ、撮像装置２
６の光軸を入力装置２７の中心部に合わせる制御をす
る。またこれと並行して撮像装置２６のズームレンズの
焦点を調整し、入力装置２７のキートップ全体が図４の
入力装置表示領域３５ａ，３５ｂに表示されるように制
御する。

【００２７】計算機３１の画像等が合成回路３２を経て
図４の情報表示領域３４ａ，３４ｂに表示される。表示
パネル３３ａ，３３ｂと作業者Ｐの眼球との間隔は一般
に狭いので、表示パネル３３と眼球との間に設けられた
接眼レンズを介して、作業者Ｐは明視の距離で画像を見
ることができる。

【００２８】さて作業者Ｐが入力装置２７を操作する
と、図４に示すように入力装置表示領域３５にキートッ
プと自己の手が写しだされ、その押圧位置を確かめなが
ら計算機を使用する。こうして作業者Ｐの操作に対応し
て計算機３１が計算処理を行い、入力データと共に出力
データを情報表示領域３３に表示する。

【００２９】以上のような操作をすることにより、作業
者Ｐの頭部が多少動いても計算機３１の出力画像とキー
ボードとを常にほぼ同じ大きさで見ることができる。し
かも出力内容は作業者Ｐにしか見えないため、作業内容
の守秘性が確保される。また入力装置２７でのブライン
ドタッチをできにくい人にとっても、表示画面とキート
ップが同時に見えるので、入力操作が早くなり、入力ミ
スも少なくなるという効果が生じる。

【００３０】なお、撮像装置２６としてＣＣＤカメラを
用いるので、入力データとして画像を取り扱う場合も、
入力すべき画像を直接計算機本体２２に取り込むことも
可能である。本実施例では、発信器２８及び受信器２４
から構成される位置センサとして、超音波センサを用い
たが、磁気センサ等他のセンサを用いてもよい。

【００３１】次に本発明の第２実施例における眼鏡型画
像表示装置４０について図５〜図７を参照しつつ説明す
る。図５は第２実施例の眼鏡型画像表示装置４０の全体
構成を示すブロック図であり、図６は作業者Ｐが眼鏡型
画像表示装置４０を使用している状態を示した説明図で
ある。第１実施例と同様に、図６に示す眼鏡型画像表示
装置４０は眼鏡部４１を含み、データの処理装置である
計算機本体４２に接続される。

【００３２】また眼鏡部４１には、第１実施例と同様の
表示装置４３、及び表示装置４３の一部と撮像装置４４
の制御回路が設けられている。そして眼鏡部４１の外周
部に撮像装置４４が取付けられている。撮影装置４４は
ＣＣＤカメラ等により構成され、計算機本体４２に一体
に構成された入力装置４６を撮像するカメラである。

【００３３】図５において計算機４７は、第１実施例と
同様に作業者Ｐの入力装置４６の操作に対応して所望の
計算処理を行い、出力データを生成する回路である。撮
像装置４４の出力する画像と、計算機４７内部の画像出
力回路の出力画像は合成回路４８に与えられる。合成回
路４８は撮像装置４４で撮像されたキーボード（入力装
置４６）の画像と、計算機４７から出力されたデータと
を同一フレームの画像に合成する回路で、第１実施例と
同様に表示装置４３に画像を出力する。

【００３４】さて第１実施例と異なり、図７の入力装置
４６の４隅にカラーマーカ（認識カラー）４６ａが取付
けられており、撮像装置４４の出力は認識回路４９に入
力される。認識回路４９は撮像装置４４で撮像した入力
装置４６のカラーマーカ４６ａを識別し、作業者Ｐから
見た入力装置４６の位置を検出する画像認識手段であ
り、位置情報（空間座標信号）を撮像制御回路５０に出
力する。撮像制御回路５０は撮像装置４４に制御信号を
出力し、入力装置４６の全てのキートップが適切な大き
さと向きになるよう、ＣＣＤカメラの光学系を調節す
る。

【００３５】このように構成された眼鏡型画像表示装置
４０において、撮像装置４４の出力画像が認識回路４９
に入力されると、入力装置４６の位置がカラーマーカ４
６ａにより認識される。カラーマーカ４６ａの色とし
て、人間の手の肌色の補色である青色を用いれば、認識
がより容易になる。この場合認識回路４９では、撮像装
置４４のカラー出力より特定色の抽出を行い、その特定
色の位置および特定色間の距離を算出することにより、
入力装置４６の眼鏡部４１に対する位置および距離が算
出される。

【００３６】撮像制御回路５０では認識回路４９の出力
をもとに、撮像装置４４を入力装置４６の方向に向ける
ための制御信号が出力される。すなわち眼鏡部４１の入
力装置４６に対する位置情報から、ＣＣＤカメラの光軸
及びズーム倍率が演算され、その制御信号が出力され
る。この制御信号に基づき入力装置４６のキートップは
常に所定の大きさで撮影される。計算機４７の出力と撮
像装置４４の出力画像とが合成回路４８に入力される
と、第１実施例と同様に画面が合成され、表示装置４３
に出力される。

【００３７】このように本実施例では受信器を含む位置
センサを用いずに、簡単な構成で眼鏡型画像表示装置４
０が実現できる。なお、認識回路４９において入力装置
４６の隅にカラーマーカーをつけて認識を行ったが、カ
ラーマーカーは何カ所につけても良い。また認識回路４
９はカラーマーカーによる特定色を認識するようにして
いるが、カラーマーカーをつけずに、高域炉波フィルタ
によりキーボードのエッジを認識パターンとして検出
し、その形状で入力装置の位置を認識してもよい。

【００３８】次に本発明の第３実施例における眼鏡型画
像表示装置６０について図８〜図１１を参照しつつ説明
する。図８は第３実施例の眼鏡型画像表示装置６０の眼
鏡部６１の内部構造を示す平面図であり、図９はその断
面図である。また図１０は作業者Ｐが眼鏡型画像表示装
置６０を使用している状態を示した説明図である。図１
０に示すように、眼鏡型画像表示装置６０は眼鏡部６１
と計算機本体６２を含んで構成される。

【００３９】図８に示すように眼鏡部６１には、第１実
施例と異なる表示装置６３が内蔵されている。眼鏡部６
１の内部には表示装置６３の一部として、左眼用の表示
パネル６３ａと右眼用の表示パネル６３ｂとが設けられ
ている。表示パネル６３ａ，６３ｂは液晶表示パネルで
構成され、計算機本体６２で処理されたデータの表示と
共に、入力装置６４の入力データを表示するものであ
る。次に左眼用の表示パネル６３ａの下部に左眼用のミ
ラー６５ａが取付けられ、右眼用の表示パネル６３ｂの
下部に右眼用のミラー６５ｂが取付けられている。ミラ
ー６５ａ，６５ｂは、夫々表示パネル６３ａ，６３ｂに
対して斜めに取付けられており、ミラー駆動装置６６
ａ，６６ｂにより取付角が制御される。ミラー制御装置
６６ａ，６６ａはミラー６５ａ，６５ｂを通して写し出
される入力装置６４の像が、正規の位置になるよう姿勢
を制御する回路である。

【００４０】図８及び図９に示すように、眼鏡部６１の
下方に左眼用のズームレンズ６７ａと右眼用のズームレ
ンズ６７ｂが第１のレンズ群として取付けられている。
ズームレンズ６７ａ，６７ｂは作業者Ｐが操作する入力
装置６４のキートップが適当な大きさと姿勢で表示され
るように、光学系の倍率を調整するものである。ズーム
レンズ６７の外形形状は、矩形又は楕円形の凸レンズで
ある。この倍率調整は左眼用のレンズ駆動装置６８ａ，
右眼用のレンズ駆動装置６８ｂにより制御される。レン
ズ駆動装置６８は、ズームレンズ６７の左右及び上下方
向に設けられた駆動部を有し、ズームレンズ６７の光軸
を任意の方向に向けることができる。以上のミラー６５
及びズームレンズ６７は、位置演算回路の空間座標信号
により入力装置の画像を結像する光学手段を構成してい
る。

【００４１】以上のミラー駆動装置６６及びレンズ駆動
装置６８は、図１１のミラー制御回路６９、レンズ制御
回路７０により夫々制御される。また図１０に示すよう
に、計算機本体６２には発信器７１が取付けられ、眼鏡
部６１には受信器７２が取付けられていることは第１実
施例と同様であり、それらの説明は省略する。また眼鏡
部６１には、像反射手段であるミラー６５で反射された
像を眼鏡部６１の装着者の明視野内の虚像に変換する第
２のレンズ群も設けられているものとする。

【００４２】さて図１１に示すように受信器７２の受信
信号は位置演算回路７３に与えられる。位置演算回路７
３は第１実施例と同様に眼鏡部６１に対する入力装置６
４の距離及び姿勢を検出する位置検出手段であり、その
位置情報はミラー制御回路６９及びレンズ制御回路７０
に出力される。ミラー制御回路６９はミラー駆動装置６
６にミラー６５の角度の制御信号を出力する回路で、レ
ンズ制御回路７０はレンズ駆動装置６８にズームレンズ
６７の焦点及び光軸の制御信号を出力する回路である。
ここでミラー制御回路６９とレンズ制御回路７０は光学
手段の結像範囲を制御する光学制御回路を構成してい
る。

【００４３】このように構成された眼鏡型画像表示装置
６０の動作について説明する。計算機本体６２の出力は
表示パネル６３ａ，６３ｂに表示される。図１０に示す
ように眼鏡部６１の下方に入力装置６４が位置しておれ
ば、そのキートップの像はズームレンズ６７ａ，６７ｂ
を通してミラー６５ａ，６５ｂで反射され、作業者Ｐの
眼に届く。こうして作業者Ｐは、計算機本体６２の出力
と入力装置６４の双方を同時に見ることができる。この
ときの眼鏡部６１の光学系の動作について説明する。

【００４４】図１１において、送信器７１と受信器７２
とから構成される位置センサの動作と、位置演算回路７
３の動作については第１実施例と同様であるので詳細な
説明は省略する。位置演算回路７３により、入力装置６
４の眼鏡部６１に対する位置が検出される。この位置情
報はミラー制御回路６９及びレンズ制御回路７０に入力
される。ミラー制御回路６９では入力された位置情報を
用いて、ミラー駆動装置６６に駆動信号を出力する。そ
してミラー駆動装置６６が動作し、入力装置６４の像が
眼に入射されるようにミラー６５の角度を最適に制御す
る。

【００４５】レンズ制御回路７０では、位置演算回路７
３から出力された位置情報に基づいて、駆動信号をレン
ズ駆動装置６８に出力する。レンズ駆動装置６８は図８
及び図９に示すズームレンズ６７の焦点と光軸を調整
し、作業者Ｐの眼に入射される入力装置６４の像の大き
さと方向を最適に制御する。このようにして作業者Ｐは
計算機本体６２の出力と入力装置６４のキートップを夫
々常に同じ大きさで見ることができる。こうすると、Ｃ
ＣＤカメラ等の撮像装置を用いることなく、簡単な構成
で計算機本体６２の出力画像とキーボードとを同時に見
ることができる。

【００４６】次に本発明の第４実施例における眼鏡型画
像表示装置８０について図１２、図１３を参照しつつ説
明する。図１２は第４実施例の眼鏡型画像表示装置８０
の眼鏡部８１と計算機本体８２とを示す説明図である。
また図１３は眼鏡型画像表示装置８０の制御回路部を中
心とする構成図である。

【００４７】図１２に示すように眼鏡部８１には第１実
施例と同様の撮像装置８３と、第３実施例と同様のズー
ムレンズ８４ａ，８４ｂが設けられている。さらに眼鏡
部８１には図示しないミラーと表示装置も設けられてい
る。図１３において、撮像装置８３の出力画像は認識回
路８５に与えられる。認識回路８５は図１２に示す入力
装置８６の画像から、眼鏡部８１に対する入力装置８６
の距離及び向きを識別する回路である。認識回路８５で
生成された位置情報はミラー制御回路８７及びレンズ制
御回路８８に与えられる。さらにミラー制御回路８７の
駆動信号はミラー駆動装置８９に与えられ、眼鏡部８１
内のミラーの角度を制御する。そしてレンズ制御回路８
８の駆動信号はレンズ駆動装置９０に与えられ、眼鏡部
８１内のズームレンズ８４の焦点及び光軸を制御する。

【００４８】このように構成された眼鏡型画像表示装置
８０の動作について説明する。撮像装置８３が動作する
と、認識回路８５からは入力装置８６の位置情報が出力
される。この位置情報はミラー制御回路８７及びレンズ
制御回路８８に入力され、第３実施例の場合と同様に、
ミラー駆動装置８９及びレンズ駆動装置９０を動作させ
る。そして表示装置に計算機本体の出力データを表示
し、ミラーに入力装置８５のキートップを表示する。こ
うすると作業者Ｐは計算機本体８２の出力内容と同時に
キーボードを夫々常に同じような大きさで見ることがで
きる。このように構成することにより、解像度の低いＣ
ＣＤカメラを用いても計算機本体の出力画像とキーボー
ドとを同時に見ることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本願の請求項
１及び２の発明によれば、位置検出手段を用いて撮像装
置を駆動し、入力装置が撮像装置により常に撮像される
ことにより、計算機の出力画像と入力装置の画像とを眼
鏡型の表示装置で常に同時に見ることができる。そのた
めデータ処理の守秘性が確保され、公共の設備内や交通
機関内でも計算機を安心して使用することもできる。

【００５０】また本願の請求項３〜５の発明によれば、
撮像装置で撮像された画像の中から入力装置を画像処理
により認識することで、入力装置の位置情報を得ること
ができる。この位置情報に基づき撮像装置を駆動するこ
とにより、入力装置が常に撮像され、計算機の出力画像
と入力装置の画像とが眼鏡型の表示装置で常に同時に見
ることがてきる。そのためデータ処理の守秘性が確保さ
れ、公共の設備内や交通機関内でも計算機を安心して使
用することもできる。

【００５１】また本願の請求項６及び７の発明によれ
ば、位置検出手段を用いて光学手段を駆動することによ
り、入力装置と計算機の出力画像とを眼鏡型の表示装置
で同時に見ることができる。このため撮像装置が不要と
なり、データ処理の守秘性が確保され、公共の設備内や
交通機関内でも計算機を安心して使用することもでき
る。

【００５２】また本願の請求項８〜１１の発明によれ
ば、撮像装置で撮像された画像の中から画像認識手段の
画像処理により入力装置の位置を認識することができ
る。この位置情報に基づき光学手段を駆動し、入力装置
の像と計算機の出力画像とを眼鏡型の表示装置で同時に
見ることができる。そのためデータ処理の守秘性が確保
され、公共の設備内や交通機関内でも計算機を安心して
使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における眼鏡型画像表示装
置の全体構成を示すブロック図である。

【図２】第１実施例の眼鏡型画像表示装置の使用状態を
示す説明図である。

【図３】第１実施例の位置センサに用いられる発信器と
受信器の構成を示す外観図である。

【図４】第１実施例の眼鏡型画像表示装置における眼鏡
部の内部構成図である。

【図５】本発明の第２実施例における眼鏡型画像表示装
置の全体構成を示すブロック図である。

【図６】第２実施例の眼鏡型画像表示装置の使用状態を
示す説明図である。

【図７】第２実施例の眼鏡型画像表示装置における入力
装置の外観図である。

【図８】第３実施例の眼鏡型画像表示装置において、眼
鏡部の内部構成を示す正面図である。

【図９】本発明の第３実施例の眼鏡型画像表示装置にお
いて、眼鏡部の内部構成を示す側部断面図である。

【図１０】第３実施例の眼鏡型画像表示装置の使用状態
を示す説明図である。

【図１１】第３実施例における眼鏡型画像表示装置の全
体構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の第４実施例における眼鏡型画像表示
装置の使用状態を示す説明図である。

【図１３】第４実施例における眼鏡型画像表示装置の全
体構成を示すブロック図である。

【図１４】従来の画像表示装置（その１）の構成を示す
外観図である。

【図１５】従来の画像表示装置（その２）の構成を示す
外観図である。

【図１６】従来の画像表示装置（その３）の構成を示す
外観図である。

【符号の説明】

２０，４０，６０，８０ 眼鏡型画像表示装置 ２１，４１，６１，８１ 眼鏡部 ２２，４２，６２，８２ 計算機本体 ２３，４３，６３ 表示装置 ２４，７２ 受信器 ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ 受信素子 ２６，４４，８３ 撮像装置 ２７，４６，６４，８６ 入力装置 ２８，７１ 発信器 ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ 発振素子 ２９，７３ 位置演算回路 ３０，５０ 撮像制御回路 ３１，４７ 計算機 ３２，４８ 合成回路 ３３ａ，３３ｂ，６３ａ，６３ｂ 表示パネル ３４ａ，３４ｂ 情報表示領域 ３５ａ，３５ｂ 入力装置表示領域 ４６ａ カラーマーカ ４９，８５ 認識回路 ６５ａ，６５ｂ ミラー ６６ａ，６６ｂ，８９ ミラー駆動装置 ６７ａ，６７ｂ，８４ａ，８４ｂ ズームレンズ ６８ａ，６８ｂ，９０ レンズ駆動装置 ６９，８７ ミラー制御回路 ７０，８８ レンズ制御回路

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データを入力する入力装置、及び前記入
   力装置の入力データ及び演算処理されたデータの表示画
   像信号を出力する画像出力回路とを有する処理装置に接
   続され、表示画像信号が入力されると画像を表示する眼
   鏡型の表示装置を有する眼鏡型画像表示装置において、 前記入力装置に取付けられ、所定の信号を空間に出力す
   る発信器と、 前記発信器の信号を受信し、前記表示装置に対する前記
   入力装置の位置を空間座標信号として出力する位置検出
   手段と、 前記表示装置に取付けられ、前記位置検出手段の空間座
   標信号により前記入力装置近傍の領域を撮像する撮像装
   置と、 前記撮像装置の撮像範囲を制御する撮像制御回路と、を
   具備し、 前記表示装置は、 前記画像出力回路の画像と前記撮像装置の画像とを同一
   の画面内に表示するものであることを特徴とする眼鏡型
   画像表示装置。
2. 【請求項２】 前記入力装置は、キーボードであり、 前記撮像制御回路は、前記キーボード近傍の領域を撮影
   するように撮像方向及び撮像範囲を制御する制御信号を
   前記撮像装置に与えるものであることを特徴とする請求
   項１記載の眼鏡型画像表示装置。
3. 【請求項３】 データを入力する入力装置、及び前記入
   力装置の入力データ及び演算処理されたデータの表示画
   像信号を出力する画像出力回路とを有する処理装置に接
   続され、表示画像信号が入力されると画像を表示する眼
   鏡型の表示装置が設けられた眼鏡型画像表示装置におい
   て、 前記表示装置に取付けられ、前記入力装置近傍の領域を
   撮像する撮像装置と、 前記撮像装置の出力画像に基づき、前記表示装置に対す
   る前記入力装置の位置を空間座標信号として出力する画
   像認識手段と、 前記画像認識手段の出力する空間座標信号に基づいて前
   記入力装置を撮像するように前記撮像装置の撮像範囲を
   制御する撮像制御回路と、を具備し、 前記表示装置は、 前記画像出力回路の画像と前記撮像装置の画像とを同一
   の画面内に表示するものであることを特徴とする眼鏡型
   画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記入力装置は、所定位置に特定の認識
   マークが取付けられたキーボードであり、 前記画像認識手段は、前記キーボードの認識マークを検
   出して前記入力装置の空間座標信号を出力するものであ
   ることを特徴とする請求項３記載の眼鏡型画像表示装
   置。
5. 【請求項５】 前記入力手段はキーボードであり、 前記画像認識手段は、前記キーボードの輪郭を検出して
   前記入力装置の空間座標信号を出力するものであること
   を特徴とする請求項３記載の眼鏡型画像表示装置。
6. 【請求項６】 データを入力する入力装置、及び前記入
   力装置の入力データ及び演算処理されたデータの表示画
   像信号を出力する画像出力回路とを有する処理装置に接
   続され、表示画像信号が入力されると画像を表示する眼
   鏡型の表示装置を有する眼鏡型画像表示装置において、 前記入力装置に取付けられ、所定の信号を空間に出力す
   る発信器と、 前記発信器の信号を受信し、前記表示装置に対する前記
   入力装置の位置を空間座標信号として出力する位置検出
   手段と、 前記表示装置に取付けられ、前記位置検出手段の空間座
   標信号により前記入力装置が操作者の視野に入るように
   結像させる光学手段と、を具備することを特徴とする眼
   鏡型画像表示装置。
7. 【請求項７】 前記光学手段は、 前記入力装置近傍の像が入力範囲となるよう結像する第
   １のレンズ群と、 前記第１のレンズ群の結像範囲を制御する第１の制御回
   路と、 前記第１のレンズ群の出力像を操作者の視野に入るよう
   反射させる像反射手段と、 前記像反射手段の反射角を制御する第２の制御回路と、 前記像反射手段で反射された像を操作者の明視野内の虚
   像に変換する第２のレンズ群と、を有するものであるこ
   とを特徴とする請求項６記載の眼鏡型画像表示装置。
8. 【請求項８】 データを入力する入力装置、及び前記入
   力装置の入力データ及び演算処理されたデータの表示画
   像信号を出力する画像出力回路とを有する処理装置に接
   続され、表示画像信号が入力されると画像を表示する眼
   鏡型の表示装置を有する眼鏡型画像表示装置において、 前記表示装置に取付けられ、前記入力装置近傍の領域を
   撮像する撮像装置と、 前記撮像装置の出力画像に基づき、前記表示装置に対す
   る前記入力装置の位置を空間座標信号として出力する画
   像認識手段と、 前記表示装置に取付けられ、前記画像認識手段の空間座
   標信号により前記入力装置が操作者の視野に入るように
   結像させる光学手段と、を具備することを特徴とする眼
   鏡型画像表示装置。
9. 【請求項９】 前記入力手段は、所定位置に特定の認識
   マークが取付けられたキーボードであり、 前記画像認識手段は、前記キーボードの認識マークを検
   出して前記入力装置の空間座標信号を出力するものであ
   ることを特徴とする請求項８記載の眼鏡型画像表示装
   置。
10. 【請求項１０】 前記入力手段はキーボードであり、 前記画像認識手段は、前記キーボードの輪郭を検出して
    前記入力装置の空間座標信号を出力するものであること
    を特徴とする請求項８記載の眼鏡型画像表示装置。
11. 【請求項１１】 前記光学手段は、 前記入力装置近傍の像が、前記光学手段の入力範囲とな
    るよう結像倍率を制御する第１のレンズ群と、 前記第１のレンズ群の出力像を操作者の視野に入るよう
    反射させる像反射手段と、 前記像反射手段で反射された像を操作者の明視野内の虚
    像に変換する第２のレンズ群と、を有するものであるこ
    とを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項記載の眼
    鏡型画像表示装置。