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JP2001142605A - Input system - Google Patents

Input system

Info

Publication number
JP2001142605A
JP2001142605A JP31992799A JP31992799A JP2001142605A JP 2001142605 A JP2001142605 A JP 2001142605A JP 31992799 A JP31992799 A JP 31992799A JP 31992799 A JP31992799 A JP 31992799A JP 2001142605 A JP2001142605 A JP 2001142605A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
operator
switch
input
symbol
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.)
Pending
Application number
JP31992799A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Kinoshita
秀俊 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP31992799A priority Critical patent/JP2001142605A/en
Publication of JP2001142605A publication Critical patent/JP2001142605A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】大きなサイズの入力機器や音声入力装置等を用
いることなく、入力操作を、簡便、迅速、確実に行うこ
とができる入力システムを提供する。 【解決手段】オペレータ10と画像表示光出射手段2と
に対して一定位置に配置される光学系12bにより画像
表示光Lの光路を変更することで、予め定めたシンボル
画像をオペレータ10の視野における一定位置に結像さ
せる。その光学系12bのコンバイナ16は、そのシン
ボル画像の結像位置からの光を透過させる。オペレータ
10により移動させることができる位置指示用標識22
を、そのシンボル画像の結像位置に配置する。その標識
22のシンボル画像に対する相対位置を検知し、その検
知した標識22の相対位置に対応する入力信号をオペレ
ータ10によるスイッチ21の操作により出力する。
(57) [Problem] To provide an input system capable of performing an input operation simply, quickly, and reliably without using a large-sized input device or a voice input device. An optical system (12b) arranged at a fixed position with respect to an operator (10) and an image display light emitting means (2) changes an optical path of image display light (L) so that a predetermined symbol image can be displayed in the field of view of the operator (10). An image is formed at a fixed position. The combiner 16 of the optical system 12b transmits light from the image forming position of the symbol image. Position indicating sign 22 that can be moved by operator 10
Is arranged at the image forming position of the symbol image. The relative position of the sign 22 with respect to the symbol image is detected, and an input signal corresponding to the detected relative position of the sign 22 is output by operating the switch 21 by the operator 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、文字等のデータや
操作信号を電子計算機等に入力するための入力システム
に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an input system for inputting data such as characters and operation signals to an electronic computer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子計算機への入力は、キーボー
ド、マウス、トラックボール等の入力機器を手指で操作
したり、音声認識技術を利用したマイクからの音声入力
等によって行なわれている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an input to an electronic computer is performed by operating an input device such as a keyboard, a mouse, a trackball or the like with a finger, or a voice input from a microphone using a voice recognition technique.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】キーボード、マウス、
トラックボール等は、操作性を確保する上で一定以上の
サイズが必要であり、携帯に不便で特に小型化が要求さ
れるウェアラブルコンピュータには適したものではな
く、また、スペースが制限された場所では使用できない
という問題がある。音声入力を行う場合は周囲の騒音の
影響を受け、また、ある程度大きな声を発する必要があ
るために静寂を要求される場所には適さないという問題
がある。
A keyboard, a mouse,
Trackballs, etc., need to have a certain size or more to ensure operability, are not suitable for wearable computers that are inconvenient to carry, and especially require miniaturization, and where space is limited. There is a problem that can not be used. When performing voice input, there is a problem that it is affected by ambient noise, and it is not suitable for a place where quietness is required because it is necessary to utter a certain loud voice.

【0004】本発明は、上記問題を解決することのでき
る入力システムを提供することを目的とする。
[0004] An object of the present invention is to provide an input system capable of solving the above problem.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の入力システム
は、オペレータにより操作可能なスイッチと、そのオペ
レータにより移動させることができる位置指示用標識
と、予め定めたシンボル画像に対応する画像信号の出力
手段と、その画像信号に対応する画像表示光を出射する
手段と、そのオペレータと画像表示光出射手段とに対し
て一定位置に配置されることで、その画像表示光の光路
を変更して前記シンボル画像をオペレータの視野におけ
る一定位置に結像させると共に、そのシンボル画像の結
像位置からの光を透過可能なコンバイナを有する光学系
と、その結像位置に配置された前記標識のシンボル画像
に対する相対位置を検知する位置検知手段と、その検知
した標識の相対位置に対応する入力信号を、前記スイッ
チの操作により出力する手段とを備える。本発明の構成
によれば、オペレータと画像表示光出射手段とに対して
一定位置に配置される光学系により、その画像表示光出
射手段から出射される画像表示光の光路が変更されるこ
とで、オペレータの視野における一定位置にシンボル画
像が結像される。その結像位置に配置された位置指示用
標識とシンボル画像とはコンバイナを介してオペレータ
により視認される。その位置指示用標識のシンボル画像
に対する相対位置が検知され、その検知された相対位置
に対応する入力信号がオペレータによるスイッチの操作
により出力される。その位置指示用標識をオペレータに
より移動させることで、そのシンボル画像に対する相対
位置が変化するので、異なる入力信号を出力できる。こ
れにより、大きなサイズの入力機器や音声入力装置等を
用いることなく入力操作を行うことができる。
According to the present invention, there is provided an input system comprising: a switch operable by an operator; a position indicating marker movable by the operator; and an output of an image signal corresponding to a predetermined symbol image. Means, means for emitting image display light corresponding to the image signal, and being arranged at a fixed position with respect to the operator and the image display light emitting means, to change the optical path of the image display light, An optical system having a combiner capable of transmitting a light from the image forming position of the symbol image while forming the symbol image at a fixed position in the field of view of the operator, and a symbol image of the sign disposed at the image forming position A position detecting means for detecting the relative position and an input signal corresponding to the detected relative position of the sign are output by operating the switch. And means. According to the configuration of the present invention, the optical path of the image display light emitted from the image display light emitting unit is changed by the optical system arranged at a fixed position with respect to the operator and the image display light emitting unit. The symbol image is formed at a fixed position in the field of view of the operator. The position indicating sign and the symbol image arranged at the image forming position are visually recognized by the operator via the combiner. The relative position of the position indicating marker with respect to the symbol image is detected, and an input signal corresponding to the detected relative position is output by an operation of the switch by the operator. By moving the position indicating mark by the operator, the relative position with respect to the symbol image changes, so that different input signals can be output. Thus, an input operation can be performed without using a large-sized input device or a voice input device.

【0006】前記シンボル画像は、互いに対して予め定
めた位置に配列される複数の文字画像を含み、その複数
の文字画像の中の何れかの結像位置に対応する位置に前
記標識が配置される時、前記スイッチの操作により、そ
の文字画像に対応する入力信号が出力可能とされている
のが好ましい。これにより、複数の文字画像の中の何れ
かに対応する位置に位置指示用標識を配置し、スイッチ
を操作することで、その文字画像に対応する入力信号を
出力することができ、また、その位置指示用標識を移動
させることで異なる文字画像に対応する入力信号を出力
でき、キーボードを用いることなく入力操作を行うこと
ができる。
The symbol image includes a plurality of character images arranged at predetermined positions with respect to each other, and the sign is arranged at a position corresponding to any one of the plurality of character images. Preferably, when the switch is operated, an input signal corresponding to the character image can be output. Thus, by arranging the position indicating marker at a position corresponding to any of the plurality of character images and operating the switch, it is possible to output an input signal corresponding to the character image, By moving the position indicating marker, an input signal corresponding to a different character image can be output, and an input operation can be performed without using a keyboard.

【0007】前記スイッチは、オペレータの手指に装着
されるスイッチにより構成され、前記標識は、前記スイ
ッチの操作により特定波長の光を発すると共に、その操
作されたスイッチが装着された手指に装着される発光素
子により構成され、前記位置検知手段は、その特定波長
の光を透過する光学フィルターを有する撮像装置を有
し、その撮像装置による光学フィルターを介した前記発
光素子の発光時の撮像より生成される撮像信号に基づ
き、その標識の相対位置を判断するのが好ましい。これ
により、オペレータの手指の動きに同行して位置指示用
標識を移動させ、その手指のスイッチを操作すること
で、オペレータの視野におけるシンボル画像に対する手
指の相対位置に応じた入力信号を出力でき、入力操作を
簡便、迅速に行うことができる。また、オペレータに対
して一定位置に配置される撮像装置により、オペレータ
の視野における一定位置に配置される標識を構成する発
光素子を撮像することで、その撮像信号に基づき、その
オペレータの視野における一定位置に結像されるシンボ
ル画像に対する標識の相対位置を判断できる。しかも、
その発光素子はスイッチ操作による特定波長の光の発光
時に、その特定波長の光を透過する光学フィルターを介
して撮像されるので、その標識の誤認を防止して確実な
入力を行うことができる。
The switch is constituted by a switch mounted on a finger of an operator, and the marker emits light of a specific wavelength by operating the switch, and is mounted on a finger on which the operated switch is mounted. The light emitting element, wherein the position detecting means has an image pickup device having an optical filter that transmits light of the specific wavelength, and the position detection means is generated by imaging the light emitting element through the optical filter when the light emitting element emits light. It is preferable to determine the relative position of the marker based on the image signal. Thereby, by moving the position indicating sign along with the movement of the finger of the operator and operating the switch of the finger, an input signal corresponding to the relative position of the finger to the symbol image in the operator's field of view can be output, The input operation can be performed easily and quickly. In addition, an image pickup device arranged at a fixed position with respect to the operator takes an image of a light-emitting element constituting a marker arranged at a fixed position in the operator's field of view, and based on the image signal, a constant value in the operator's field of view. The relative position of the sign with respect to the symbol image formed at the position can be determined. Moreover,
When the light emitting element emits light of a specific wavelength by a switch operation, an image is taken through an optical filter that transmits the light of the specific wavelength, so that erroneous recognition of the marker can be prevented and a reliable input can be performed.

【0008】前記画像表示光出射手段、光学系、および
撮像装置は、そのオペレータの頭部に同行移動可能に装
着されるのが好ましい。これにより、オペレータの頭部
の向きに関わらず、オペレータの視野における一定位置
にシンボル画像を結像し、そのシンボル画像に対する標
識の相対位置に対応する入力信号を出力でき、操作性を
向上できる。
It is preferable that the image display light emitting means, the optical system, and the image pickup device are mounted on the head of the operator so as to be able to move together. Thereby, regardless of the orientation of the operator's head, a symbol image is formed at a fixed position in the operator's field of view, and an input signal corresponding to the relative position of the sign with respect to the symbol image can be output, thereby improving operability.

【0009】前記入力信号に対応する画像信号を出力す
る手段を備え、その入力信号に対応する画像信号に対応
する画像表示光が、前記画像表示光出射手段により出射
されると共に前記光学系により光路変更されることで、
その入力信号に対応する像がオペレータの視野に結像さ
れるのが好ましい。これにより、入力信号に応じた画像
を、シンボル画像を形成するための構成を利用して形成
してオペレータに視認させることができ、入力に必要と
される以上の構成を要することなく入力内容を確認でき
る。
Means for outputting an image signal corresponding to the input signal, wherein image display light corresponding to the image signal corresponding to the input signal is emitted by the image display light emitting means and an optical path is provided by the optical system. By being changed,
Preferably, an image corresponding to the input signal is formed in the field of view of the operator. With this, an image corresponding to the input signal can be formed using the configuration for forming the symbol image and visually recognized by the operator, and the input content can be reduced without requiring a configuration more than required for input. You can check.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1、図2に示す入力システム
は、表示装置2と、ホストコンピュータ3と、操作部4
と、撮像装置5と、そのホストコンピュータ3に接続さ
れるコンピュータにより構成される制御装置6とを備え
る。本実施形態では、その表示装置2はオペレータ10
の頭部に装着される頭部装着型表示装置とされ、その制
御装置6はオペレータ10の身体にベルト等を介して装
着される。そのホストコンピュータ3はオペレータ10
から離れた場所に設置されるものでもよいし、オペレー
タ10の身体に装着可能な小型のものであってもよい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The input system shown in FIGS. 1 and 2 comprises a display device 2, a host computer 3, and an operation unit 4.
And an imaging device 5 and a control device 6 configured by a computer connected to the host computer 3. In the present embodiment, the display device 2 is an operator 10
The control device 6 is attached to the body of the operator 10 via a belt or the like. The host computer 3 is an operator 10
May be installed at a location away from the user, or may be a small one that can be worn on the body of the operator 10.

【0011】その頭部装着型表示装置2は、オペレータ
10の頭部に保持部11を介して同行移動可能に装着さ
れる表示部12を有する。その保持部11は、図示例で
はオペレータ10の頭部に装着されるヘルメット状とさ
れているが、表示部12をオペレータ10の頭部に装着
できれば形態は限定されず、例えばオペレータ10の頭
部に装着されるバンドやヘッドセット状であってもよい
し、オペレータ10が装着する眼鏡に着脱可能なクリッ
プ状であってもよい。また、本実施形態の表示装置2は
オペレータ10の両目に画像を視認させるが、片眼にの
み画像を視認させるものでもよい。その表示部12は保
持部11に固定され、画像表示光Lの出射手段としての
表示ユニット12aと、画像表示光Lの光路を変更して
観察者10の目に導く光学系12bとを有する。
The head-mounted display device 2 has a display unit 12 mounted on the head of the operator 10 via a holding unit 11 so as to be able to move together. In the illustrated example, the holding unit 11 is formed in a helmet shape mounted on the head of the operator 10. However, the form is not limited as long as the display unit 12 can be mounted on the head of the operator 10. It may be in the form of a band or a headset to be worn on the camera, or may be in the form of a clip that can be attached to and detached from the glasses worn by the operator 10. In addition, the display device 2 of the present embodiment allows the operator 10 to visually recognize the image with both eyes, but the image may be visually recognized only with one eye. The display unit 12 is fixed to the holding unit 11 and includes a display unit 12a as an emission unit of the image display light L, and an optical system 12b that changes an optical path of the image display light L and guides the image display light L to the eyes of the observer 10.

【0012】その表示ユニット12aは、例えばバック
ライト付液晶表示装置により構成され、液晶パネル12
a′と液晶駆動回路12a″とを有し、その液晶駆動回
路12a″を介して上記制御装置6に接続される。その
制御装置6は、予め定めたシンボル画像に対応する画像
信号を出力する。本実施形態では、図3に示すようにキ
ーボードに対応するシンボル画像Sを表示するための画
像信号を液晶駆動回路12a″に出力する。すなわち、
そのシンボル画像Sは、互いに対して予め定めた位置に
配列される複数の文字画像を含むものとされている。そ
のシンボル画像Sを形成するための走査データに対応す
る液晶駆動信号が、液晶駆動回路12a″から液晶パネ
ル12a′に出力されることで、そのシンボル画像Sに
対応する画像表示光Lが表示ユニット12aから出射さ
れる。表示ユニット12aとしてバックライト付液晶表
示装置を用いる場合、その画像表示光Lの光源となるバ
ックライトとしては冷陰極放電管等を用いることができ
る。
The display unit 12a is composed of, for example, a liquid crystal display device with a backlight,
a 'and a liquid crystal drive circuit 12a ", and are connected to the control device 6 via the liquid crystal drive circuit 12a". The control device 6 outputs an image signal corresponding to a predetermined symbol image. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, an image signal for displaying the symbol image S corresponding to the keyboard is output to the liquid crystal drive circuit 12a ″.
The symbol image S includes a plurality of character images arranged at predetermined positions with respect to each other. The liquid crystal drive signal corresponding to the scan data for forming the symbol image S is output from the liquid crystal drive circuit 12a ″ to the liquid crystal panel 12a ′, so that the image display light L corresponding to the symbol image S is displayed on the display unit. When a liquid crystal display device with a backlight is used as the display unit 12a, a cold cathode discharge tube or the like can be used as a backlight as a light source of the image display light L.

【0013】その光学系12bは、その表示ユニット1
2aから出射される画像表示光Lを収束するレンズ群1
4と、このレンズ群14を通過した画像表示光Lを反射
することで光路変更するミラー15と、そのミラー15
で反射した画像表示光Lの光路を変更してオペレータ1
0の目に導くコンバイナ16とを有する。そのコンバイ
ナ16はオペレータ10の眼前に配置され、画像表示光
Lを反射あるいは回折することで光路変更すると共にオ
ペレータ10の視野からの光を透過可能なもので、ハー
フミラーやホログラム素子等により構成される。
The optical system 12b is connected to the display unit 1
Lens group 1 for converging image display light L emitted from 2a
4, a mirror 15 for changing the optical path by reflecting the image display light L passing through the lens group 14, and the mirror 15
The optical path of the image display light L reflected by the
And a combiner 16 leading to the zero eye. The combiner 16 is arranged in front of the operator 10 to change the optical path by reflecting or diffracting the image display light L and transmit light from the field of view of the operator 10 and is constituted by a half mirror, a hologram element, and the like. You.

【0014】その光学系12bにより画像表示光Lがオ
ペレータ10の目に導かれることで、そのオペレータ1
0の視野にシンボル画像Sが結像される。その表示ユニ
ット12aと光学系12bは上記保持部11を介してオ
ペレータ10の頭部に同行移動可能に装着され、オペレ
ータ10と表示ユニット12aに対して光学系12bは
一定位置に配置されるので、そのシンボル画像Sの結像
位置はオペレータ10の視野における一定位置とされ
る。また、そのコンバイナ16はオペレータ10の眼前
に配置され、そのシンボル画像の結像位置からの光を透
過してオペレータ10の目に導く。
The image display light L is guided to the eyes of the operator 10 by the optical system 12b, so that the operator 1
The symbol image S is formed in the zero field of view. The display unit 12a and the optical system 12b are attached to the head of the operator 10 via the holding unit 11 so as to be able to move together, and the optical system 12b is arranged at a fixed position with respect to the operator 10 and the display unit 12a. The image forming position of the symbol image S is a fixed position in the field of view of the operator 10. The combiner 16 is disposed in front of the operator 10 and transmits light from the image forming position of the symbol image to guide the light to the operator 10.

【0015】上記操作部4は、図1、図4に示すよう
に、オペレータ10の手に嵌められる一対のグローブ2
0と、各グローブ20の指部分それぞれの腹側に取り付
けられることでオペレータ10の手指に装着される10
個のスイッチ21と、各グローブ20の指部分それぞれ
の爪側に取り付けられることでオペレータ10の手指に
装着される10個の位置指示用標識22とを有する。各
スイッチ21はオペレータ10により操作可能なタクト
スイッチ等の感圧センサにより構成され、机D等に押し
付けて圧力を付加することで操作信号を出力することが
可能とされている。各標識22は赤外線発光ダイオード
等の発光素子により構成され、オペレータ10により手
指の動きに伴って移動させることができる。各スイッチ
21と標識22は上記制御装置6に接続される。その制
御装置6は、各スイッチ21の操作により操作信号が入
力されると、その操作されたスイッチ21に対応する手
指に装着された標識22を構成する発光素子を、特定波
長の光、例えば特定波長の赤外線を発するように点灯さ
せる。その発光素子を点灯するための電源電力は、グロ
ーブ20に小型電池を内蔵して供給してもよいし、表示
装置2用の電力をワイヤを介して供給してもよい。な
お、各スイッチ21と標識22を構成する発光素子とを
制御装置を介することなく直接に接続し、各スイッチ2
1の操作により各々の発光素子を直接に点灯させてもよ
い。
As shown in FIGS. 1 and 4, the operating section 4 includes a pair of gloves 2 fitted to the hands of an operator 10.
0 and 10 attached to the fingers of the operator 10 by being attached to the respective ventral sides of the finger portions of each glove 20.
The glove 20 includes ten switches 21 and ten position indicating markers 22 that are attached to the fingers of the operator 10 by being attached to the finger sides of the finger portions of each glove 20. Each switch 21 is constituted by a pressure-sensitive sensor such as a tact switch operable by the operator 10, and is capable of outputting an operation signal by pressing against a desk D or the like to apply pressure. Each marker 22 is formed of a light emitting element such as an infrared light emitting diode, and can be moved by the operator 10 with the movement of a finger. Each switch 21 and the sign 22 are connected to the control device 6. When an operation signal is input by operating each switch 21, the control device 6 causes the light-emitting element forming the marker 22 attached to the finger corresponding to the operated switch 21 to light of a specific wavelength, for example, a specific light. Lights up to emit infrared rays of the wavelength. The power for turning on the light-emitting element may be supplied by incorporating a small battery in the globe 20, or the power for the display device 2 may be supplied via a wire. In addition, each switch 21 and the light emitting element constituting the marker 22 are directly connected without the intervention of a control device, and
Each light emitting element may be directly turned on by the operation 1.

【0016】上記撮像装置5は、その標識22を構成す
る発光素子が発する特定波長の光を透過する光学フィル
ター31と、この光学フィルター31を通過した光を収
束するレンズ系32と、そのレンズ系32を通過した光
に基づき撮影を行うCCD素子等の撮像素子33とを有
する。この撮像装置5は、上記保持部11に固定されて
オペレータ10の頭部に同行移動可能に装着され、これ
により、そのオペレータ10に対して一定位置に配置さ
れる。その撮像素子33は、A/D変換器34を介して
制御装置6に接続される。
The image pickup device 5 includes an optical filter 31 that transmits light of a specific wavelength emitted from a light emitting element constituting the marker 22, a lens system 32 that converges light passing through the optical filter 31, and a lens system And an image pickup device 33 such as a CCD device that performs photographing based on the light that has passed through. The imaging device 5 is fixed to the holding unit 11 and attached to the head of the operator 10 so as to be able to move along with the head, and is thereby arranged at a fixed position with respect to the operator 10. The image sensor 33 is connected to the control device 6 via an A / D converter 34.

【0017】その制御装置6は、その撮像装置5からの
撮像信号に基づき上記結像位置に配置された標識22の
シンボル画像Sに対する相対位置を判断する。すなわ
ち、オペレータ10によりシンボル画像Sの結像位置に
配置された標識22を構成する発光素子が、オペレータ
10によるスイッチ21の操作により発光する時に、そ
の発光素子が上記撮像装置5により光学フィルター31
を介して撮像されることで生成される撮像信号が、A/
D変換器34を介して制御装置6に入力される。そのシ
ンボル画像Sの結像位置はオペレータ10の視野におけ
る一定位置であり、その撮像装置5はオペレータ10に
対して一定位置に配置されるので、その撮像装置5から
の撮像信号に基づき、その結像位置におけるシンボル画
像Sに対する標識22の相対位置を判断できる。
The control device 6 determines the relative position of the marker 22 located at the image forming position with respect to the symbol image S based on the image pickup signal from the image pickup device 5. That is, when the light emitting element constituting the marker 22 arranged at the image forming position of the symbol image S by the operator 10 emits light by the operation of the switch 21 by the operator 10, the light emitting element is turned on by the optical filter 31 by the imaging device 5.
An imaging signal generated by being imaged via the
The data is input to the control device 6 via the D converter 34. The image forming position of the symbol image S is a fixed position in the field of view of the operator 10, and the imaging device 5 is arranged at a fixed position with respect to the operator 10. The relative position of the marker 22 with respect to the symbol image S at the image position can be determined.

【0018】その制御装置6は、その検知した標識22
のシンボル画像Sに対する相対位置に対応する入力信号
を例えばシリアルデータとして出力する。その出力信号
はホストコンピュータ3に入力される。すなわち、シン
ボル画像Sを構成する複数の文字画像の中の何れかの結
像位置に対応する位置に標識22が配置される時、その
標識22に対応するスイッチ21をオペレータ10が操
作することにより、その文字画像に対応する入力信号が
出力される。ホストコンピュータ3は、その入力信号に
対応する文字画像のデータを制御装置6に送る。制御装
置6は、その入力信号に対応する文字画像とシンボル画
像Sとを併せて表示するための画像信号を上記液晶駆動
回路12a″に出力する。これにより、その文字画像に
対応する画像表示光Lが表示ユニット12aから出射さ
れ、その画像表示光Lが上記光学系12bにより光路変
更されることで、その入力信号に対応する文字画像がオ
ペレータ10の視野に結像される。図3は、その表示ユ
ニット12aから出射される画像表示光Lによりシンボ
ル画像Sと文字画像Tとが結像されるオペレータ10の
視野を示し、その視野においてオペレータ10は自身の
手指に装着した操作部4とシンボル画像Sと文字画像T
とを視認できる。なお、本実施形態では、その文字画像
Tの表示領域を囲むフレーム画像Fを表示するための画
像信号が制御装置6から出力される。
The control device 6 controls the detected sign 22
An input signal corresponding to the relative position of the symbol image S with respect to the symbol image S is output as, for example, serial data. The output signal is input to the host computer 3. That is, when the marker 22 is arranged at a position corresponding to any one of the image forming positions in a plurality of character images constituting the symbol image S, the operator 10 operates the switch 21 corresponding to the marker 22 by operating the switch 21. , An input signal corresponding to the character image is output. The host computer 3 sends character image data corresponding to the input signal to the control device 6. The control device 6 outputs an image signal for displaying the character image corresponding to the input signal together with the symbol image S to the liquid crystal drive circuit 12a ″. As a result, the image display light corresponding to the character image is output. L is emitted from the display unit 12a, and the optical path of the image display light L is changed by the optical system 12b, so that a character image corresponding to the input signal is formed in the field of view of the operator 10. FIG. The field of view of the operator 10 where the symbol image S and the character image T are formed by the image display light L emitted from the display unit 12a is shown. Image S and character image T
And can be visually recognized. In the present embodiment, an image signal for displaying the frame image F surrounding the display area of the character image T is output from the control device 6.

【0019】本実施形態では、そのコンバイナ16の前
方に液晶シャッター41が配置される。その液晶シャッ
ター41は、制御装置6からの開閉指示信号に応じて駆
動回路42により開閉され、例えば図3に示すように文
字画像Tがシンボル画像Sの上方に結像される時は、そ
のコンバイナ16の上部側に対向する部分が遮光状態と
されて文字画像Tの視認性が向上され、下部側はシンボ
ル画像Sと操作部4とを重ねて視認できるように透光状
態とされる。なお、オペレータ10の視野の明るさをc
ds等の受光素子で検出し、その検出光量に応じてシャ
ッター41の開度を制御装置6により自動調節し、文字
画像Tやシンボル画像Sの視認性を向上してもよい。さ
らに、オペレータ10が前景全体を見る必要があるとき
は、シャッター41を全体が透光状態になるように切り
替え制御可能にしてもよく、これによりオペレータ10
は頭部装着型表示装置2を外すことなく前景全体を視認
できる。また、入力を行わない時はシャッター41を全
体が遮光状態になるようにし、頭部装着型表示装置2に
よる表示のみを視認可能にしてもよい。
In this embodiment, a liquid crystal shutter 41 is disposed in front of the combiner 16. The liquid crystal shutter 41 is opened and closed by a drive circuit 42 in response to an opening and closing instruction signal from the control device 6. For example, when the character image T is formed above the symbol image S as shown in FIG. The portion facing the upper side of 16 is in a light-shielding state, so that the visibility of the character image T is improved, and the lower side is in a light-transmitting state so that the symbol image S and the operation unit 4 can be viewed in an overlapping manner. Note that the brightness of the visual field of the operator 10 is c
The opening degree of the shutter 41 may be automatically adjusted by the control device 6 in accordance with the detected light amount, and the visibility of the character image T and the symbol image S may be improved. Further, when the operator 10 needs to view the entire foreground, the shutter 41 may be switchably controlled so that the whole is in a light-transmitting state.
Can visually recognize the entire foreground without removing the head-mounted display device 2. When no input is performed, the entire shutter 41 may be in a light-shielding state so that only the display on the head-mounted display device 2 can be visually recognized.

【0020】上記構成によれば、オペレータ10と表示
ユニット12aとに対して一定位置に配置される光学系
12bにより、その表示ユニット12aから出射される
画像表示光Lの光路が変更されることで、オペレータ1
0の視野における一定位置にシンボル画像Sが結像され
る。その結像位置に配置された位置指示用標識22とシ
ンボル画像Sとはコンバイナ16を介してオペレータ1
0により視認される。その標識22のシンボル画像Sに
対する相対位置が検知され、その検知された相対位置に
対応する入力信号がオペレータ10によるスイッチ21
の操作により出力される。その標識22をオペレータ1
0により移動させることで、そのシンボル画像Sに対す
る相対位置が変化するので、異なる入力信号を出力でき
る。これにより、大きなサイズの入力機器や音声入力装
置等を用いることなく入力操作を行うことができる。そ
のシンボル画像Sはキーボードを模したものであるた
め、複数の文字画像の中の何れかに対応する位置に標識
22を配置し、スイッチ21を操作することで、その文
字画像に対応する入力信号を出力することができ、ま
た、その標識22を移動させることで異なる文字画像に
対応する入力信号を出力できる。これにより、キーボー
ドを用いることなく入力操作を行うことができる。ま
た、オペレータ10の手指の動きに同行して標識22を
移動させ、その手指のスイッチ21を操作することで、
オペレータ10の視野におけるシンボル画像Sに対する
手指の相対位置に応じた入力信号を出力できるので、入
力操作を簡便、迅速に行うことができる。また、その標
識22を構成する発光素子が、スイッチ21操作による
特定波長の光の発光時に、その特定波長の光を透過する
光学フィルターを介して撮像装置5により撮像されるこ
とで、その標識22の相対位置が検出されるので、その
標識22の誤認を防止して確実な入力を行うことができ
る。さらに、表示ユニット12a、コンバイナ16、撮
像装置5がオペレータ10の頭部に同行移動可能に装着
されるので、オペレータ10の頭部の向きに関わらず、
オペレータ10の視野における一定位置にシンボル画像
Sを結像し、そのシンボル画像Sに対する標識22の相
対位置に対応する入力信号を出力でき、操作性を向上で
きる。そして、その入力信号に対応する画像表示光が、
シンボル画像Sに対応する画像表示光を出射する表示ユ
ニット12aにより出射され、両表示光を共通の光学系
12bにより光路変更してオペレータ10の視野にシン
ボル画像Sと文字画像Tとを結像させるので、入力に必
要とされる以上の構成を要することなく、その入力内容
を確認できる。
According to the above configuration, the optical path of the image display light L emitted from the display unit 12a is changed by the optical system 12b arranged at a fixed position with respect to the operator 10 and the display unit 12a. , Operator 1
The symbol image S is formed at a fixed position in the zero visual field. The position indicating sign 22 and the symbol image S arranged at the image forming position are transmitted to the operator 1 via the combiner 16.
It is visually recognized by 0. The relative position of the sign 22 with respect to the symbol image S is detected, and an input signal corresponding to the detected relative position is transmitted to the switch 21 by the operator 10.
Is output by the operation of. The sign 22 is assigned to the operator 1
Moving by 0 changes the relative position with respect to the symbol image S, so that different input signals can be output. Thus, an input operation can be performed without using a large-sized input device or a voice input device. Since the symbol image S is an image of a keyboard, the sign 22 is arranged at a position corresponding to any of a plurality of character images, and by operating the switch 21, an input signal corresponding to the character image is input. Can be output, and by moving the marker 22, an input signal corresponding to a different character image can be output. Thus, the input operation can be performed without using the keyboard. Also, by moving the sign 22 along with the movement of the finger of the operator 10 and operating the switch 21 of the finger,
Since an input signal corresponding to the relative position of the finger with respect to the symbol image S in the field of view of the operator 10 can be output, the input operation can be performed simply and quickly. Further, when the light emitting element forming the marker 22 emits light of a specific wavelength by operating the switch 21, the image is captured by the imaging device 5 through an optical filter that transmits the light of the specific wavelength, so that the marker 22 is emitted. Is detected, the erroneous recognition of the marker 22 can be prevented and a reliable input can be performed. Further, since the display unit 12a, the combiner 16, and the imaging device 5 are mounted on the head of the operator 10 so as to be able to move together, regardless of the orientation of the head of the operator 10,
The symbol image S is formed at a fixed position in the field of view of the operator 10, and an input signal corresponding to the relative position of the marker 22 with respect to the symbol image S can be output, so that operability can be improved. Then, the image display light corresponding to the input signal is
The display unit 12a that emits the image display light corresponding to the symbol image S is emitted, and the optical path of both display lights is changed by the common optical system 12b to form the symbol image S and the character image T in the field of view of the operator 10. Therefore, it is possible to confirm the input contents without requiring a configuration more than that required for the input.

【0021】本発明は上記実施形態に限定されない。例
えば、表示装置や撮像装置は、頭部以外の腕等の身体に
装着されるものでもよいし、机上等に定置されるもので
あってもよい。また、右目用の表示ユニットと左目用の
表示ユニットとを設け、それぞれから画像表示光を出射
することで、立体的な画像を表示してもよい。オペレー
タにより操作されるスイッチは感圧センサに限定され
ず、例えば押しボタンスイッチでもよい。そのスイッチ
や標識の数は特に限定されず、単一でもよい。シンボル
画像はキーボードを模したものに限定されず、例えば上
記実施形態においてキーボードを模したシンボル画像S
の表示モードから、マウスを模したシンボル画像の表示
モードに切り替え可能としてもよい。この場合、そのマ
ウスを模したシンボル画像を当初は一定の原点位置に結
像させ、その結像位置に標識22を配置し、そのシンボ
ル画像と標識22とが重なってオペレータ10に視認さ
れる時にスイッチ21を操作し、標識22を構成する発
光素子を点灯させ、その標識22のシンボル画像の結像
位置に対する相対位置が検知されることで、表示ユニッ
ト12aからカーソル画像に対応する画像表示光Lを出
射させるための入力信号を出力し、そのカーソル画像を
一定の初期位置に結像させるようにする。さらに、その
シンボル画像と標識22とが重なってオペレータ10に
視認される時にスイッチ21を操作して発光素子を発光
させた状態で、その標識22を移動させることで、その
カーソル画像の結像位置を標識22の移動に伴って変化
させると共に、マウスを模したシンボル画像の結像位置
も標識22の移動に追従して変化させるための入力信号
を出力する。また、そのスイッチ21の操作解除により
マウスを模したシンボル画像の結像位置は原点位置に復
帰し、カーソル画像の結像位置は変化しないようにして
もよい。これにより、実際のマウスと同様の入力を行う
ことができる。さらに、マウスを模したシンボル画像と
して、クリック用スイッチ画像を含むものを結像させ、
そのスイッチ画像に対応する位置に標識22を配置して
スイッチ21を操作することで、実際のマウスのクリッ
ク用スイッチを操作した場合と同様の入力信号を出力で
きるようにしてもよい。また、シンボル画像Sの結像位
置の左右に2台の撮像装置を配置し、視差によるシンボ
ル画像Sに対する標識22の相対位置の検出誤差を補正
してもよく、これにより、例えばキーボード画像を模し
たシンボル画像Sにおける複数の文字画像の配列ピッチ
を細かくできる。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the display device and the imaging device may be mounted on a body such as an arm other than the head, or may be fixed on a desk or the like. Alternatively, a three-dimensional image may be displayed by providing a right-eye display unit and a left-eye display unit, and emitting image display light from each. The switch operated by the operator is not limited to the pressure sensor, and may be, for example, a push button switch. The number of switches and signs is not particularly limited, and may be single. The symbol image is not limited to the image imitating the keyboard, and is, for example, the symbol image S imitating the keyboard in the above embodiment.
May be switched to a display mode of a symbol image imitating a mouse. In this case, the symbol image imitating the mouse is initially formed at a fixed origin position, and the marker 22 is arranged at the image forming position. When the symbol image and the marker 22 overlap and are visually recognized by the operator 10, By operating the switch 21 to turn on the light emitting elements constituting the sign 22 and detecting the relative position of the sign 22 with respect to the image forming position of the symbol image, the image display light L corresponding to the cursor image is displayed from the display unit 12a. An output signal is output to cause the cursor image to be formed at a certain initial position. Further, when the symbol image and the sign 22 overlap and are visually recognized by the operator 10, the switch 21 is operated to emit light, and the sign 22 is moved, so that the image forming position of the cursor image is changed. Is changed in accordance with the movement of the sign 22, and an input signal for changing the image forming position of the symbol image imitating the mouse following the movement of the sign 22 is output. Further, the image formation position of the symbol image imitating the mouse may be returned to the origin position by releasing the operation of the switch 21, and the image formation position of the cursor image may not be changed. Thus, the same input as that of an actual mouse can be performed. Furthermore, as a symbol image imitating a mouse, an image including a click switch image is formed.
By arranging the marker 22 at a position corresponding to the switch image and operating the switch 21, it may be possible to output the same input signal as when an actual mouse click switch is operated. In addition, two imaging devices may be arranged on the left and right of the image forming position of the symbol image S, and the detection error of the relative position of the marker 22 with respect to the symbol image S due to parallax may be corrected. The arrangement pitch of a plurality of character images in the symbol image S can be made fine.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明によれば、大きなサイズの入力機
器や音声入力装置等を用いることなく、キーボードを用
いるのと同様の入力操作を、簡便、迅速、確実に行うこ
とができ、新たに入力操作の習熟を要することがなく、
入力内容を余分な構成を要することなく確認でき、操作
性、携帯性に優れ、入力内容を頭部装着型表示装置によ
り表示する場合はオペレータ以外には表示が見えないた
めに情報を秘匿できる入力システムを提供できる。
According to the present invention, the same input operation as using a keyboard can be performed simply, quickly and reliably without using a large-sized input device or voice input device. No need to learn input operation,
The input contents can be checked without any extra configuration, and the operability and portability are excellent. When displaying the input contents on a head-mounted display device, the input can be concealed because the display is invisible to anyone other than the operator. System can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態の入力システムの使用状態説
明図
FIG. 1 is an explanatory diagram of a use state of an input system according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態の入力システムの構成説明図FIG. 2 is a configuration explanatory diagram of an input system according to the embodiment of the present invention;

【図3】本発明の実施形態の入力システムを使用するオ
ペレータの視野を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a field of view of an operator using the input system according to the embodiment of the present invention;

【図4】本発明の実施形態の入力システムの操作部の構
成説明図
FIG. 4 is a configuration explanatory view of an operation unit of the input system according to the embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 制御装置 10 オペレータ 12a 表示ユニット 12b 光学系 16 コンバイナ 21 スイッチ 22 標識 31 光学フィルター S シンボル画像 Reference Signs List 6 control device 10 operator 12a display unit 12b optical system 16 combiner 21 switch 22 sign 31 optical filter S symbol image

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】オペレータにより操作可能なスイッチと、
そのオペレータにより移動させることができる位置指示
用標識と、予め定めたシンボル画像に対応する画像信号
の出力手段と、その画像信号に対応する画像表示光を出
射する手段と、そのオペレータと画像表示光出射手段と
に対して一定位置に配置されることで、その画像表示光
の光路を変更して前記シンボル画像をオペレータの視野
における一定位置に結像させると共に、そのシンボル画
像の結像位置からの光を透過可能なコンバイナを有する
光学系と、その結像位置に配置された前記標識のシンボ
ル画像に対する相対位置を検知する位置検知手段と、そ
の検知した標識の相対位置に対応する入力信号を、前記
スイッチの操作により出力する手段とを備える入力シス
テム。
A switch operable by an operator;
A position indicating marker that can be moved by the operator, output means for an image signal corresponding to a predetermined symbol image, means for emitting image display light corresponding to the image signal, the operator and image display light By being arranged at a fixed position with respect to the emission means, the optical path of the image display light is changed so that the symbol image is formed at a fixed position in the field of view of the operator, and from the image forming position of the symbol image. An optical system having a combiner capable of transmitting light, position detecting means for detecting a relative position of the sign disposed at the image forming position with respect to the symbol image, and an input signal corresponding to the detected relative position of the sign, Means for outputting by operation of the switch.
【請求項2】前記シンボル画像は、互いに対して予め定
めた位置に配列される複数の文字画像を含み、その複数
の文字画像の中の何れかの結像位置に対応する位置に前
記標識が配置される時、前記スイッチの操作により、そ
の文字画像に対応する入力信号が出力可能とされている
請求項1に記載の入力システム。
2. The symbol image includes a plurality of character images arranged at predetermined positions with respect to each other, and the marker is located at a position corresponding to any image forming position in the plurality of character images. 2. The input system according to claim 1, wherein an input signal corresponding to the character image can be output when the switch is operated by operating the switch.
【請求項3】前記スイッチは、オペレータの手指に装着
されるスイッチにより構成され、前記標識は、前記スイ
ッチの操作により特定波長の光を発すると共に、その操
作されたスイッチが装着された手指に装着される発光素
子により構成され、前記位置検知手段は、その特定波長
の光を透過する光学フィルターを有する撮像装置を有
し、その撮像装置による光学フィルターを介した前記発
光素子の発光時の撮像より生成される撮像信号に基づ
き、その標識の相対位置を判断する請求項1または2に
記載の入力システム。
3. The switch comprises a switch mounted on a finger of an operator, and the marker emits light of a specific wavelength by operating the switch, and is mounted on a finger on which the operated switch is mounted. The position detecting means has an image pickup device having an optical filter that transmits light of the specific wavelength, and the image pickup device uses an image pickup device that emits light through the optical filter through the optical filter. 3. The input system according to claim 1, wherein the relative position of the marker is determined based on the generated image signal.
【請求項4】前記画像表示光出射手段、光学系、および
撮像装置は、そのオペレータの頭部に同行移動可能に装
着される請求項3に記載の入力システム。
4. The input system according to claim 3, wherein the image display light emitting means, the optical system, and the imaging device are movably mounted on the head of the operator.
【請求項5】前記入力信号に対応する画像信号を出力す
る手段を備え、その入力信号に対応する画像信号に対応
する画像表示光が、前記画像表示光出射手段により出射
されると共に前記光学系により光路変更されることで、
その入力信号に対応する像がオペレータの視野に結像さ
れる請求項1〜4の中の何れかに記載の入力システム。
5. An optical system comprising: means for outputting an image signal corresponding to the input signal, wherein image display light corresponding to the image signal corresponding to the input signal is emitted by the image display light emitting means and the optical system By changing the optical path by
5. The input system according to claim 1, wherein an image corresponding to the input signal is formed in a field of view of an operator.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006340370A (en) * 2006-05-05 2006-12-14 Haruyuki Iwata Input device by fingertip-mounting sensor
JP2013114375A (en) * 2011-11-28 2013-06-10 Seiko Epson Corp Display system and operation input method
CN103913841A (en) * 2013-01-07 2014-07-09 精工爱普生株式会社 Display device and control method thereof
JP2015507803A (en) * 2012-01-09 2015-03-12 ソフトキネティック ソフトウェア System and method for enhanced gesture-based dialogue

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006340370A (en) * 2006-05-05 2006-12-14 Haruyuki Iwata Input device by fingertip-mounting sensor
WO2007129663A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-15 Haruyuki Iwata Input device using sensors mounted on finger tips
JP2013114375A (en) * 2011-11-28 2013-06-10 Seiko Epson Corp Display system and operation input method
JP2015507803A (en) * 2012-01-09 2015-03-12 ソフトキネティック ソフトウェア System and method for enhanced gesture-based dialogue
CN103913841A (en) * 2013-01-07 2014-07-09 精工爱普生株式会社 Display device and control method thereof
JP2014132719A (en) * 2013-01-07 2014-07-17 Seiko Epson Corp Display device and control method for display device

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