(57)【要約】  【課題】  携帯時の自由度が高く、電源操作を容易に行うことができる情報表示システムを提供する。  【解決手段】  画像を虚像として観察可能に表示するシースルー情報表示部１０８と、電力の給電指示信号を本体から無線により受信する第１の送受信部１１１と、この給電指示信号を受けて頭部装着部２に電力を供給するものでありバッテリを含んでなる第１の電源回路９２と、を有して構成される頭部装着部２と、電源スイッチの操作を受けて該本体に電力を供給するものでありバッテリを含んでなる第２の電源回路と、該本体に電力を供給するのと同期して頭部装着部２へ給電指示信号を無線により送信する第２の送受信部と、を有して構成される本体と、を備えた情報表示システム。【選択図】図１３
2006033617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者の眼に所定の情報を投影することにより該情報を虚像として観察可能に表示する頭部装着部と、上記頭部装着部に表示するための表示用データを生成する本体と、を含む情報表示システムであって、
上記頭部装着部は、該頭部装着部に電力を供給するための給電指示信号を上記本体から無線により受信する第１の受信手段と、上記給電指示信号を受けて該頭部装着部に電力を供給するものでありバッテリを含んでなる第１の電源と、を有して構成され、
上記本体は、該本体への電力供給を開始するための供給開始信号を発生する信号発生手段と、上記供給開始信号を受けて該本体に電力を供給するものでありバッテリを含んでなる第２の電源と、該本体に電力を供給するのと同期して上記第１の受信手段へ給電指示信号を無線により送信する第２の送信手段と、を有して構成されたものであることを特徴とする情報表示システム。
【請求項２】
上記頭部装着部は、上記第１の受信手段により給電指示信号を受信したときに、この給電指示信号を受信したことを確認する受信確認信号を上記本体へ無線により送信するための第１の送信手段をさらに有して構成され、
上記本体は、第１の送信手段からの受信確認信号を無線により受信するための第２の受信手段をさらに有し、上記第２の電源は、該第２の受信手段により受信確認信号を受信しなかったときに当該本体をスタンバイ状態または電源オフ状態にするものであることを特徴とする請求項１に記載の情報表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示用データを生成する本体と情報を表示する頭部装着部とを含む情報表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）やＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）などの、頭部に装着して画像を観察するディスプレイ装置が知られている。
【０００３】
このようなディスプレイ装置の一例として、特開平１０−１２３９７０号公報には、頭部に装着して用いるようになされた表示部と、この表示部の制御を行うためのものであり、システム全体に電力を供給するためのバッテリが取り付けられている制御部と、をケーブルを介して接続した頭部装着型表示システムが記載されている。
【０００４】
また、上記ディスプレイ装置の他の例として、特開２００１−８１３０号公報には、頭部に装着した状態で映像を観察することができるようになされた頭部装着型映像表示装置と、この頭部装着型映像表示装置へ映像信号を供給するＤＶＤプレーヤーと、をケーブルを介して接続した装置が記載されている。該公報にはさらに、上記頭部装着型映像表示装置に入力される映像信号がない場合には、該頭部装着型映像表示装置への電源供給を行わないようにすることにより、無駄な電力の消費を抑制する技術が記載がされている。
【０００５】
このように、上記各公報に記載されたものは、頭部に装着して用いる表示部と、この表示部とは別体として構成されており該表示部の表示制御を行うための制御部と、をケーブルを介して接続し、該制御部側に取り付けられたバッテリにより、制御部および表示部の両方を含むシステム全体に電力を供給するものとなっている。
【特許文献１】特開平１０−１２３９７０号公報
【特許文献２】特開２００１−８１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特開平１０−１２３９７０号公報や特開２００１−８１３０号公報に記載されたようなシステムにおいては、映像信号等を送信するための信号線以外に電力供給を行うための接続線が必要になるために、ケーブルが太くなってしまう。ケーブルが太いと、細いケーブルよりも湾曲し難くなり取り回しがやや面倒になるとともに、ケーブル自体の荷重が頭部に装着する表示部にかかるために、観察者は表示部の重さをより重く感じることになる。さらに、制御部と表示部との接続にケーブルを用いると、使用時にケーブルが身体に絡まる可能性があり、また鞄等に収納して運搬するときにはケーブル自体が絡まったりケーブルと制御部または表示部とが絡まったりする可能性があるために、使い勝手が良いとはいえない。
【０００７】
加えて、上記各公報に記載されたようなシステムでは、頭部装着部が使用状態でないときに、誤って電源スイッチがオンされる等により電源が投入されると、電力が無駄に消費されてしまうことになる。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、携帯時の自由度が高く、電源操作を容易に行うことができる情報表示システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、第１の発明による情報表示システムは、観察者の眼に所定の情報を投影することにより該情報を虚像として観察可能に表示する頭部装着部と、上記頭部装着部に表示するための表示用データを生成する本体と、を含む情報表示システムであって、上記頭部装着部は、該頭部装着部に電力を供給するための給電指示信号を上記本体から無線により受信する第１の受信手段と、上記給電指示信号を受けて該頭部装着部に電力を供給するものでありバッテリを含んでなる第１の電源と、を有して構成され、上記本体は、該本体への電力供給を開始するための供給開始信号を発生する信号発生手段と、上記供給開始信号を受けて該本体に電力を供給するものでありバッテリを含んでなる第２の電源と、該本体に電力を供給するのと同期して上記第１の受信手段へ給電指示信号を無線により送信する第２の送信手段と、を有して構成されたものである。
【００１０】
また、第２の発明による情報表示システムは、上記第１の発明による情報表示システムにおいて、上記頭部装着部が、上記第１の受信手段により給電指示信号を受信したときに、この給電指示信号を受信したことを確認する受信確認信号を上記本体へ無線により送信するための第１の送信手段をさらに有して構成され、上記本体は、第１の送信手段からの受信確認信号を無線により受信するための第２の受信手段をさらに有し、上記第２の電源は、該第２の受信手段により受信確認信号を受信しなかったときに当該本体をスタンバイ状態または電源オフ状態にするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の情報表示システムによれば、携帯時の自由度が高く、電源操作を容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１から図２５は本発明の実施例１を示したものであり、図１は情報表示装置の使用形態を示す斜視図である。
【００１４】
この情報表示装置１は、図１に示すように、略めがね型をなす頭部装着部２と、この頭部装着部２とは別体として構成されていて該頭部装着部２と例えば無線で通信を行うことにより情報の授受を行う本体３と、に大別される。
【００１５】
上記頭部装着部２は、シースルー表示時に観察対象（外界）を実質的に直接観察することが可能であるとともに、該観察対象に重畳して情報も観察することができるように構成されたものである。この頭部装着部２は、形状が略めがね型をなすことで分かるように、視度補正用の一般的な眼鏡とほぼ同様にして頭部に装着し用いるものとなっており、重量やサイズ等も通常の眼鏡に極力近似するように小型軽量化を行っていて、装着感の向上が図られている。
【００１６】
上記本体３は、表示用の情報や遠隔操作用の制御信号等を頭部装着部２へ無線で送信するものであり、さらに、この情報表示装置１全体の制御を行うものとなっている。この本体３についても、頭部装着部２と同様に、可能な範囲内での小型軽量化が図られたものとなっている。
【００１７】
従って、使用者は、接続コード等に煩わされることなく、該頭部装着部２を装着した状態で自由に軽快に行動することが可能となっている。そして、本体３に関しても、接続コード等が延出していないために、携帯に便利で操作性が向上したものとなっている。
【００１８】
次に、図２から図４を参照して、頭部装着部２の外観および概要について説明する。図２は頭部装着部を示す正面図、図３は頭部装着部を示す平面図、図４は頭部装着部を示す右側面図である。
【００１９】
この頭部装着部２は、一般的な眼鏡におけるレンズ、リム、ブリッジ、智などに相当する部分であるフロント部１１と、このフロント部１１の左右両側から後方（観察対象と反対側）に向けて各延設されており該フロント部１１に対して折り畳み可能となっているテンプル部１２と、を有して構成されている。
【００２０】
上記フロント部１１は、フレーム部１３と、このフレーム部１３に対して左右両眼に各対応するように取り付けられた導光部材たる透明光学部材１４，１５と、を有して構成されている。
【００２１】
このフレーム部１３の中央部には、鼻梁に対してこの頭部装着部２を載置するための鼻パッド部１６や、上記透明光学部材１４，１５の間となる上部に形成されたブリッジ部１７が設けられている。
【００２２】
上記テンプル部１２は、丁番２４，２５を用いて上記フロント部１１と接続されていて、これによって該フロント部１１に対して折り畳み可能となっている。すなわち、非使用時には、テンプル部１２をフロント部１１の中央部に向けて折り曲げ、該フロント部１１に沿って折り畳まれた位置を取らせることができるために、小型化して収納や運搬を便利に行うことが可能となっている。また、左右の各テンプル部１２の先端部には、耳にかけるための先セルモダン１８，１９がそれぞれ設けられている。
【００２３】
さらに、左眼側（つまり、図２や図３における右側）のテンプル部１２には主にシースルー表示の制御を行う電子回路を収納するための電装部２０が、また、右眼側のテンプル部１２には主に頭部装着部の電源回路９２（図１３参照）を収納する電池収納部２１が、該テンプル部１２に対してそれぞれ一体的に設けられている。ここに、電池収納部２１は、電池（バッテリ）を着脱可能に収納することができる構造となっており、該電池収納部２１の例えば上面には、この頭部装着部２の電源をオン／オフするための電源スイッチ２３が設けられている。従って、テンプル部１２を折り畳んだときには、これらの電装部２０，電池収納部２１も、それぞれのテンプル部１２に従って折り畳まれることになる。このように折り曲げ可能なテンプル部１２に電装部２０や電池収納部２１を配置したために、情報表示装置１を収納する際にコンパクトに収納することが可能となる。
【００２４】
なお、上記フロント部１１、上記電装部２０、および電池収納部２１は、形状や重量バランスの適正化を図って、装着感が良好となるように構成されている。
【００２５】
また、上記電装部２０からは、スピーカ２２が延出して配設されており、左耳で音声を聴取することができるように構成されている。なお、ここでは左耳側にのみスピーカ２２を配設してモノラル音声を聴取することができるようにしたが、両耳側にそれぞれスピーカを配設してステレオ音声を聴取することができるように構成しても構わない。
【００２６】
そして、フロント部１１の右側と丁番２４との間の部分は、該フロント部１１内部の各回路と電装部２０の各回路とを接続するフレキシブルプリント基板等が格納されるボックス部２６となっている。同様に、フロント部１１の左側と丁番２５との間の部分は、該フロント部１１内部の各回路と電池収納部２１の各回路とを接続する電源ラインや信号線等が格納されるボックス部となっている。
【００２７】
次に、図５は、丁番２４の近傍に設けられた、テンプル部１２の開閉状態を検出するためのスイッチの構成を示す部分拡大平面図である。
【００２８】
図５に示すように、上記ボックス部２６には電装部２０側へ向けて凸状をなす形状部を備えた接点２７ａが、この接点２７ａに対向する上記テンプル部１２の位置には例えば面状の形状部を備えた接点２７ｂが、それぞれ設けられていて、これらの接点２７ａ，２７ｂを含んでテンプル部１２の開閉状態を検出するためのスイッチ２７が構成されている。
【００２９】
ボックス部２６には、上記接点２７ａを前後方向に摺動可能に支持するための凹部２９が設けられており、この凹部２９内には、該接点２７ａを電装部２０側へ向けて付勢するためのバネ２９ａが配設されている。
【００３０】
このような構成により、接点２７ａが接点２７ｂに当接してないときには、該接点２７ａはボックス部２６の内壁面に当接した位置で停止して、突部を該ボックス部２６の外壁面から一部突出した状態となっている。
【００３１】
そして、丁番２４を介してテンプル部１２を開いていくと、上記図３に示すような開き位置となる少し手前の位置（テンプル部１２が、図３に示すような開き位置からフロント部１１に沿った閉じ位置に向けて所定角度以上折り曲げられたときの位置）で接点２７ａと接点２７ｂとが接触し、スイッチ２７が閉じ状態となる。
【００３２】
このような構成により、スイッチ２７が閉じているか開いているかに応じて、テンプル部１２が所定位置まで開いていない（使用不能状態）か、あるいは、該テンプル部１２が所定位置まで開いている（使用可能状態）か、を検出することができるようになっている。
【００３３】
なお、図３の左側に対応する位置、つまり丁番２５の近傍の位置にも、同様に構成されたスイッチ２８（図１３参照）が設けられている。
【００３４】
上記スイッチ２７とスイッチ２８との少なくとも一方のスイッチが開いているときには、頭部装着部２が収納状態などの使用していない状態であると考えられる。あるいは、仮に、頭部に装着している状態のときにスイッチ２７，２８の少なくとも一方が開いている場合には、表示する情報が使用者の眼球に正常に投影されているとはいえず、そのまま観察可能とすることは望ましくない。従って、このようなスイッチ２７，２８の少なくとも一方が開いているときには、頭部装着部２が使用不能状態であると判断して、該頭部装着部２の電源回路９２（図１３参照）の電力供給を強制的にオフにする制御を行うようになっている。このように制御することにより、頭部装着部２が使用不能状態となっているときに、電力が無駄に消費されるのを抑制することができる。
【００３５】
また、この情報表示装置１を、後述するような再生モード（図１１参照）で使用するときであって、かつ、上記スイッチ２７およびスイッチ２８が閉じているときには、頭部装着部２のＬＣＤ１０４における表示を強制的に行うようになっている。一方、この情報表示装置１を再生モードに切り換えた初期状態において、上記スイッチ２７，２８の少なくとも一方が開いていて使用不能状態となっているとき（つまり、左右のテンプル部１２の少なくとも一方が折り曲げられているとき）には、強制的に本体３のＬＣＤ５１への情報表示を行うようになっている。
【００３６】
次に、図６から図１１を参照して、本体３の外観および概要について説明する。図６は各筐体を全て閉じた状態の本体を示す平面図、図７は各筐体を全て閉じた状態の本体を示す右側面図、図８は各筐体を全て閉じた状態の本体を示す底面図、図９は各筐体を全て閉じた状態の本体を示す背面図、図１０は上部筐体のみを開いた状態の本体を示す平面図、図１１は上部筐体を閉じて中部筐体を開いた状態を示す平面図である。
【００３７】
この本体３は、略長方形の平板状をなす３つの筐体、すなわち、上部筐体３１と中部筐体３２と下部筐体３３と、を厚み方向に３層に積層して構成されている。
【００３８】
上部筐体３１は、図１０等に示すように、ヒンジ３４を介して中部筐体３２に対して回動可能に取り付けられている。このヒンジ３４は、公知の構成により、その内部に上部筐体３１と中部筐体３２とを電気的に接続する接点を有している。
【００３９】
また、中部筐体３２は、図１１等に示すように、ヒンジ３５を介して下部筐体３３に対して回動可能に取り付けられている。このヒンジ３５は、公知の構成により、その内部に中部筐体３２と下部筐体３３とを電気的に接続する接点を有している。
【００４０】
下部筐体３３は、図７および図８に示すように、その底面に、電池収納部３６が設けられ、カバー３７を図８の左方向にスライドすることにより、内蔵される着脱式の電池（バッテリ）を取り外し交換することができるようになっている。また、この下部筐体３３の右側面側には、図７に示すように、着脱式のカードメモリ等でなる記録媒体を収納するための記録媒体収納部４１が設けられていて、記録媒体を取り出す際にはイジェクトボタン４２を操作するようになっている。
【００４１】
次に、ヒンジ３４を介して上部筐体３１を開くと、図１０に示すような状態になる。
【００４２】
開いた状態で露呈する上部筐体３１の底面側（図１０の開いた状態においては上面側になる）には、この図１０に示すように、第１電源スイッチ４３と、パッド型ポインティングデバイス４６と、左ボタン４７および右ボタン４８と、が設けられている。
【００４３】
上記第１電源スイッチ４３は、この情報表示装置１を情報入力装置として機能させる回路に、電源を供給するための信号発生手段である。なお、ここでは指などで操作するための独立した電源スイッチとして設けたが、これに限らず、例えば、ヒンジ３４の回動動作に連動する電源スイッチとして構成するようにしても構わない。この場合には、例えば、ヒンジ３４の内部に該電源スイッチを設けることが考えられる。そして、このような構成を用いると、上記上部筐体３１を開く動作を行うだけで、この情報表示装置１を情報入力装置として機能させることが可能となる。
【００４４】
また、開いた状態で露呈する中部筐体３２の上面側には、図１０に示すように、文字などの情報入力を行うためのキーボード４５が設けられている。
【００４５】
従って、この図１０に示すような上部筐体３１のみを開いた状態では、本体３は、通常のパーソナルコンピュータにおけるキーボードおよびマウスと同様の操作を行うことが可能な操作スイッチとして機能するようになっている。
【００４６】
続いて、上部筐体３１を閉じてから、ヒンジ３５を介して中部筐体３２を下部筐体３３に対して開くと、図１１に示すような状態になる。
【００４７】
この図１１に示す状態では、本体３は、画像を表示する再生装置として機能するとともに、この再生装置の操作を行うための操作スイッチとしても機能するようになっている。この図１１に示したような、情報表示装置１を再生装置として使用するモードを、再生モードと呼ぶことにする。
【００４８】
開いた状態で露呈する中部筐体３２の底面側（図１１の開いた状態においては上面側となる）には、この図１１に示すように、音声を発生するためのスピーカ５２と、再生画面を表示するための第２の表示手段たるＬＣＤ５１と、が設けられている。
【００４９】
また、開いた状態で露呈する下部筐体３３の上面側には、図１１に示すように、第２電源スイッチ４４と、メニューボタン５３と、確定スイッチ５５と、メニュー選択スイッチ５６，５７，５８，５９と、再生／停止スイッチ６１と、早戻しスイッチ６２と、早送りスイッチ６３と、表示切替スイッチ６４と、が設けられている。
【００５０】
上記第２電源スイッチ４４は、下部筐体３３の表面の例えば左上に配設されていて、この情報表示装置１を再生装置として機能させる回路に、電源を供給するための信号発生手段である。なお、ここでは指などで操作するための独立した電源スイッチとして設けたが、これに限らず、例えば、ヒンジ３５の回動動作に連動する電源スイッチとして構成するようにしても構わない。この場合には、例えば、ヒンジ３５の内部に該電源スイッチを設けることが考えられる。そして、このような構成を用いると、上記中部筐体３２を開く動作を行うだけで、この情報表示装置１を再生装置として機能させることが可能となる。
【００５１】
このように、上記第１電源スイッチ４３と第２電源スイッチ４４とは、この情報表示装置１を、情報入力装置として機能させるか、または再生装置として機能させるか、のモード選択スイッチであるということもできる。
【００５２】
上記表示切替スイッチ６４は、選択手段であって、後述する第２操作スイッチ７３（図１２参照）に含まれるものであり、下部筐体３３の表面の例えば左下に配設されている。この表示切替スイッチ６４は、自動復帰型のスイッチとなっている。そして、この情報表示装置１を再生装置として機能させているときに、この表示切替スイッチ６４を押してスイッチをオンにする度に、情報をＬＣＤ５１に表示する第１表示モードと、情報を頭部装着部２に表示する第２表示モードと、を繰り返して切り換えるようになっている。
【００５３】
ここで、本体３は、中部筐体３２を開いて第２電源スイッチ４４をオンした初期状態においては、まず頭部装着部２が使用不能状態にあるかどうかを判断するための信号を、該頭部装着部２に対して送信する。
【００５４】
すると、頭部装着部２は、電源回路９２（図１３参照）がオンである場合には、使用不能状態にあるか否かを示す信号を本体３に送信する。これに対して、頭部装着部２は、電源回路９２がオフになっている場合には、当然にして何等の信号も返信しない。従って、本体３は、頭部装着部２からの返信があるか否かにより、電源回路９２がオンであるか否かを判断することができる。ここに、使用者が頭部装着部２の電源をオンにしているつもりでも、所定時間使用しないなどにより、省電力機能が働いて、電源回路９２が強制的にオフになることがある。このような場合でも、返信の有無により、頭部装着部２の電源回路９２の状態を判断することができる。本体３は、頭部装着部２から返信がない場合には、該頭部装着部２が使用不能状態であると分類する。
【００５５】
また、頭部装着部２からの返信があった場合には、本体３は、さらに、返信内容が、使用可能状態を示す信号か、あるいは使用不能状態を示す信号か、を判断する。
【００５６】
ここに、電源回路９２がオンであっても、上記スイッチ２７，２８の少なくとも一方が開いているとき（オフ状態となっているとき）には、頭部装着部２は、使用不能状態を示す信号を返信するようになっている。
【００５７】
つまり、本体３は、上記スイッチ２７，２８が両方とも閉じており、かつ電源回路９２の電源供給がオンであるときに、使用可能状態にあると判断し、また、該スイッチ２７，２８の少なくとも一方が開いており、あるいは電源回路９２の電源供給がオフになっているときには、使用不能状態にあると判断する。
【００５８】
そして、本体３は、頭部装着部２が使用可能状態であると判断した場合には、上記第２表示モードを選択し、一方、頭部装着部２が使用中不能状態であると判断した場合には、上記第１表示モードを選択する。
【００５９】
こうして、頭部装着部２のＬＣＤ１０４と、本体３のＬＣＤ５１と、の何れに表示を行うのが適切であるかを判断して、適切であると考えられる方のＬＣＤを択一的に選択するようになっている。
【００６０】
このような構成により、使用者は、頭部装着部２を頭部から外した状態となっているときでも、情報を本体３に表示して確認することができる。
【００６１】
さらに、使用者は、第１表示モードと第２表示モードとを選択する操作を行う必要なく、適切な表示装置に表示を行うことができるために、操作が簡単で使い勝手が向上する。
【００６２】
また、本体３が、頭部装着部２に対して使用可能状態であるか否かを問い合わせたときに、何も信号が返信されない場合には、該頭部装着部２が使用不能状態であると判断して、本体３のＬＣＤ５１を自動的に選択して情報を表示するようにしている。これにより、頭部装着部２の電力供給が完全にオフ状態になっている場合や、頭部装着部２が本体３からの無線信号が届かない場所にある場合（具体的には、無線を通し難い鞄の中に収納されている場合や、自宅に頭部装着部２を置いたまま本体３だけを携行する場合など）にも、面倒な操作を行うことなく、適切にかつ迅速に表示モードを選択して情報を観察することができる。
【００６３】
そして、頭部装着部２と本体３とに同時に情報を表示することがないために、消費電力が不要に消費されるのを抑制することができる。
【００６４】
加えて、この情報表示装置１は、本体３と頭部装着部２との両方に電源を備えているために、頭部装着部２に電源を供給するためにケーブルを用いる必要がなく、つまり頭部装着部２に映像信号用のケーブルおよび電源供給用のケーブルを接続する必要がないために、ワイヤレスとなって携帯に便利である。
【００６５】
図１１の説明に戻って、上記再生／停止スイッチ６１は、後述する記録用メモリ８３（あるいはハードディスク８５）（図１２参照）に記録された画像情報を再生したり一時停止したりするためのスイッチである。
【００６６】
上記早戻しスイッチ６２は、該記録用メモリ８３（あるいはハードディスク８５）に記録された画像を再生方向とは逆方向に早戻ししてサーチするためのスイッチである。
【００６７】
上記早送りスイッチ６３は、該記録用メモリ８３（あるいはハードディスク８５）に記録された画像を再生方向と順方向に早送りしてサーチするためのスイッチである。
【００６８】
上記メニューボタン５３は、画像編集に係る各種設定を行うためのメニュー画面を、上記ＬＣＤ５１に表示するためのスイッチである。
【００６９】
上記メニュー選択スイッチ５６，５７，５８，５９は、該メニュー画面に表示されている各項目の内の着目項目を、上、下、左、右の各方向へ移動したり、表示情報をスクロールしたりするためのスイッチである。
【００７０】
上記確定スイッチ５５は、該メニュー画面に表示されている着目項目等を確定するためのスイッチである。
【００７１】
なお、本実施例の情報表示装置１は、後述するように、画像を表示する領域を示す表示枠内から画像が消失した時間が所定時間Ｔｓ以上となったときに、該情報表示装置１全体の消費電力を低減する低消費電力モードにするようになっている。そして、このときの所定時間Ｔｓも、上記メニューボタン５３、メニュー選択スイッチ５６，５７，５８，５９、確定スイッチ５５、など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。
【００７２】
図１２は情報表示装置１における本体３の主として電子回路に係る構成を示すブロック図である。
【００７３】
この本体３は、送受信部７６と、通信制御部７７と、本体メモリ７８と、Ｄ／Ａ変換回路７９と、上記ＬＣＤ５１と、ＬＣＤドライバ８１と、圧縮／伸張回路８２と、選択回路８４と、記録用メモリ８３と、ハードディスク８５と、上記スピーカ５２と、第１操作スイッチ７２と、第２操作スイッチ７３と、キャラクタジェネレータ７４と、電源回路７５と、上記第１電源スイッチ４３と、上記第２電源スイッチ４４と、第２ＣＰＵ７１と、を有して構成されている。
【００７４】
上記送受信部７６は、頭部装着部２から送信される無線信号をアンテナを介して受信しし、あるいは頭部装着部２に対してアンテナを介して無線信号を送信するためのものであり、第２の送信手段と第２の受信手段とを兼ねたものとなっている。
【００７５】
上記通信制御部７７は、フレーム同期（時分割多重方式でフレーム単位に同期をとること。）と、フレームの構成要素であるスロット（このスロットは、属性と属性値のペアを含んで構成されている。）のデータフォーマット処理と、を行う通信制御手段であり、上記第２の送信手段および第２の受信手段を構成する要素となっている。
【００７６】
上記本体メモリ７８は、第２ＣＰＵ７１により生成され出力された文字や画像などの情報、あるいは、着脱式の記録用メモリ８３やハードディスク８５に記憶されていて読み出された文字や画像などの情報、を一時的に記憶するフレームバッファ等で構成された記憶手段である。
【００７７】
上記Ｄ／Ａ変換回路７９は、この本体メモリ７８に記憶されているデジタル信号をアナログ信号に変換する回路である。
【００７８】
上記ＬＣＤ５１は、このＤ／Ａ変換回路７９により変換されたアナログの画像信号に基づき画像を表示する表示手段である。
【００７９】
上記ＬＣＤドライバ８１は、このＬＣＤ５１を制御して駆動するための表示駆動制御手段である。
【００８０】
上記圧縮／伸張回路８２は、上記本体メモリ７８に記憶されているデジタル信号を圧縮するとともに、上記記録用メモリ８３から読み出した圧縮されたデジタル信号の伸張も行う圧縮／伸張手段である。
【００８１】
上記選択回路８４は、第２ＣＰＵ７１からの制御信号に基づいて、信号の入力先および出力先を双方向に選択するための入出力選択手段である。ここに、双方向とは、本体メモリ７８、記録用メモリ８３、ハードディスク８５、圧縮／伸張回路８２の何れもが、入力先と出力先との何れにもなり得るということである。例えば、選択回路８４は、圧縮／伸張回路８２により圧縮されたデジタル信号を、記録用メモリ８３、ハードディスク８５、本体メモリ７８の何れへ出力するかを選択するようになっている。また、記録用メモリ８３またはハードディスク８５に記録された情報を本体メモリ７８に取り込んで再生表示などをする場合には、該選択回路８４は、第２ＣＰＵ７１からの制御信号に基づいて、記録用メモリ８３とハードディスク８５との何れか一方からの出力信号を選択し、圧縮／伸張回路８２に出力するようになっている。さらに、該選択回路８４は、第２ＣＰＵ７１からの制御信号に基づいて、本体メモリ７８から記録用メモリ８３またはハードディスク８５へ、あるいは記録用メモリ８３またはハードディスク８５から本体メモリ７８へ、のデータの転送を、圧縮／伸張回路８２を介して行うか、もしくは圧縮／伸張回路８２を介さないで行うかの選択も行うようになっている。情報が例えば文字データ以外の画像データ（以下の説明において、「画像データ」は、文字データを除く情報を総称していうものとする。）である場合には、圧縮／伸張回路８２を介して圧縮処理または伸張処理を行ってから転送を行い、一方、文字データである場合には、該圧縮／伸張回路８２を介することなく転送を行う。
【００８２】
上記記録用メモリ８３は、例えば着脱式のカードメモリ等で構成されていて、上記記録媒体収納部４１に収納されるようになっており、上記選択回路８４により選択されたときに、上記圧縮／伸張回路８２により圧縮されたデジタル信号を記録する記録手段である。
【００８３】
上記ハードディスク８５は、この本体３に内蔵されたものであり、上記選択回路８４により選択されたときに、上記圧縮／伸張回路８２により圧縮されたデジタル信号を記録する記録手段である。
【００８４】
上記スピーカ５２は、第２ＣＰＵ７１の制御に基づいて、例えば画像再生時に、該画像に伴う音声の再生を行うための音発生手段である。
【００８５】
上記第１操作スイッチ７２は、この情報表示装置１を情報入力装置として機能させる場合に各種の操作入力を行うための、上記図１０に示したような各スイッチ類を含む入力手段である。
【００８６】
上記第２操作スイッチ７３は、この情報表示装置１を再生装置として機能させる場合に各種の操作入力を行うための、上記図１１に示したような各スイッチ類を含む入力手段である。
【００８７】
上記キャラクタジェネレータ７４は、文字データを発生する文字情報発生手段である。
【００８８】
上記電源回路７５は、第２の電源であって、電池収納部３６に収納される着脱式の電池等を含み、本体３に電源を供給するための電源手段である。
【００８９】
上記第１電源スイッチ４３は、電源回路７５に接続されていて、上述したように、この情報表示装置１を情報入力装置として機能させる回路に、電源を供給するためのスイッチである。この第１電源スイッチ４３がオンすると、第２操作スイッチ７３とＤ／Ａ変換回路７９とＬＣＤ５１とＬＣＤドライバ８１とを除く、それ以外の回路に通電が許可される。
【００９０】
上記第２電源スイッチ４４は、電源回路７５に接続されていて、上述したように、この情報表示装置１を再生装置として機能させる回路に、電源を供給するためのスイッチである。この第２電源スイッチ４４がオンすると、第１操作スイッチ７２を除く回路に通電が許可される。
【００９１】
上記第２ＣＰＵ７１は、この本体３内の各回路を制御するとともに、頭部装着部２の後述する第１ＣＰＵ９１（図１３参照）と通信を行うことにより、該頭部装着部２の制御も行うものであり、この情報表示装置１に係る統合的な制御手段となっている。この第２ＣＰＵ７１は、さらに、表示用データ生成手段と選択手段とを兼ねたものとなっている。
【００９２】
図１３は情報表示装置１における頭部装着部２の主として電子回路に係る構成を示すブロック図である。
【００９３】
この頭部装着部２は、送受信部１１１と、通信制御部１１２と、メモリ１１３と、上記スイッチ２７，２８と、上記スピーカ２２と、角速度センサ９４，９５と、増幅器９６，９７と、Ａ／Ｄ変換回路９８と、ＬＥＤドライバ１０１と、ＬＥＤ１０２と、集光レンズ１０３と、ＬＣＤ１０４と、ＬＣＤドライバ１０５と、第１ホログラフィー光学素子（ホログラフィー光学素子を、以下では適宜、「ＨＯＥ（Holographic Optical Element）」と呼ぶ。）１０６と、第２ＨＯＥ１０７と、電源回路９２と、電源スイッチ２３と、第１ＣＰＵ９１と、を有して構成されている。
【００９４】
なお、以下では、上記ＬＥＤ１０２、集光レンズ１０３、ＬＣＤ１０４、第１ＨＯＥ１０６、および第２ＨＯＥ１０７を含んで構成される部分を、シースルー情報表示部１０８と呼ぶことにする。このシースルー情報表示部１０８は、第１の表示手段を構成する要素となっている。
【００９５】
上記送受信部１１１は、上記本体３から無線で送信される表示用データや音声データや種々の制御信号を受信し、あるいは本体３へ向けて各種の信号を無線で送信するためのものであり、第１の送信手段と第１の受信手段とを兼ねたものとなっている。
【００９６】
上記通信制御部１１２は、本体３からのデータを送受信部１１１を介して受信する制御を行う受信側と、送受信部１１１を介してデータを本体３へ送信する制御を行う送信側と、を有して構成された通信制御手段であり、上記第１の送信手段および第１の受信手段を構成する要素となっている。
【００９７】
まず、通信制御部１１２の受信側は、送受信部１１１に内蔵されるモデムから供給される受信データから、所定のタイミングで１スロット分のデータを取り出す。そして、該受信側は、このデータの中から同期信号を抽出し、フレーム同期信号を生成し、スクランブル等を解除する。その後に、この受信側は、本体３から送信された表示用のデータや、頭部装着部の表示制御データ（例えば表示開始信号、表示オフ信号等）を、第１ＣＰＵ９１へ送出する。
【００９８】
次に、通信制御部１１２の送信側は、第１ＣＰＵ９１を介して出力される角速度情報（あるいは、該角速度情報に基づいて演算された角度情報）にスクランブル等を付与した後に、同期信号を付加する。そして、該送信側は、１スロット分の送信データを作成して、所定タイミングでフレーム内の所定スロットに挿入し、送受信部１１１のモデムに送出する。
【００９９】
上記メモリ１１３は、本体３から受信した表示用データや音声データを一時的に記憶するためのものであり、あるいは、本体３へ送信するためのデータ等も一時的に記憶することが可能な記憶手段である。このメモリ１１３は、第１ＣＰＵ９１に接続されている。
【０１００】
上記スイッチ２７，２８は、上述したように、テンプル部１２の開閉状態を検出するためのスイッチである。
【０１０１】
上記スピーカ２２は、上述したように、この頭部装着部２を装着する使用者が例えば左耳で音声を聴取することができるように、音を発生するための音発生手段である。
【０１０２】
上記角速度センサ９４は、この頭部装着部２を装着している観察者の頭部のヨー方向（左右方向）の角速度を検出するための角速度検出手段である。
【０１０３】
上記角速度センサ９５は、この頭部装着部２を装着している観察者の頭部のピッチ方向（前後方向）の角速度を検出するための角速度検出手段である。
【０１０４】
上記増幅器９６は、上記角速度センサ９４の出力を増幅するための増幅手段である。
【０１０５】
上記増幅器９７は、上記角速度センサ９５の出力を増幅するための増幅手段である。
【０１０６】
上記Ａ／Ｄ変換回路９８は、増幅器９６により増幅された角速度センサ９４からのアナログ出力と、増幅器９７により増幅された角速度センサ９５からのアナログ出力と、をそれぞれデジタル信号に変換して第１ＣＰＵ９１へ出力するものである。
【０１０７】
上記ＬＥＤドライバ１０１は、上記第１ＣＰＵ９１の制御に基づいて、ＬＥＤ１０２を発光させる制御を行う発光制御手段である。
【０１０８】
上記ＬＥＤ１０２は、このＬＥＤドライバ１０１により駆動されて光を発光する発光源であり、表示手段の構成要素となっている。
【０１０９】
上記集光レンズ１０３は、このＬＥＤ１０２により発光された光を集光するものであり、上記表示手段の構成要素である。
【０１１０】
上記ＬＣＤ１０４は、画像等の情報を表示する透過型液晶等でなる表示素子であり、表示画素であるピクセルを２次元状に等間隔に複数配列して構成されている。このＬＣＤ１０４は、上記表示手段の構成要素であり、上記集光レンズ１０３を介したＬＥＤ１０２の光により背面側から照明されるようになっている。
【０１１１】
上記ＬＣＤドライバ１０５は、第１ＣＰＵ９１の制御に基づいて、このＬＣＤ１０４へ駆動信号を送信し、本体３から送信された文字や画像などの各種情報を表示させる表示制御手段である。
【０１１２】
上記第１ＨＯＥ１０６は、上記ＬＣＤ１０４を介して射出される光を後述するように収差を補正しながら鉛直下方（図１６（Ａ）参照）へ向けて反射する反射光学部材であり、表示手段を構成するものとなっている。
【０１１３】
上記第２ＨＯＥ１０７は、この第１ＨＯＥ１０６からの光を観察者の眼へ向けて反射し回折させることにより、上記ＬＣＤ１０４に表示された画像や文字等の情報を観察可能に投影するとともに、外界光を観察者の眼へ向けて透過させ得るように構成されたコンバイナであり、表示手段を構成するものとなっている。
【０１１４】
上記電源回路９２は、この頭部装着部２全体に電力を供給するための制御回路とバッテリとを含んで構成される第１の電源である。本体３から給電指示信号を第１ＣＰＵ９１を開始して受けると、このバッテリからの電力が、頭部装着部２全体に自動的に供給されるようになっている。
【０１１５】
上記電源スイッチ２３は、上記図３を参照して説明したように、この頭部装着部２の電源をオン／オフするためのスイッチである。
【０１１６】
上記第１ＣＰＵ９１は、本体３の第２ＣＰＵ７１と通信を行いながらこの頭部装着部２の制御を主として行うための制御手段である。また、この第１ＣＰＵ９１は、角速度センサ９４，９５から出力される角速度情報に基づいて、観察者の頭部の傾き角度を検出する角度検出手段を兼ねたものとなっている。
【０１１７】
上記したような頭部装着部２および本体３の作用は、ほぼ次のようになっている。
【０１１８】
まず、上部筐体３１を開いて第１電源スイッチ４３を押すと、この情報表示装置１は情報入力装置として機能する。従って、この情報表示装置１を後述する再生装置として使用する場合にのみ動作する回路である、第２操作スイッチ７３とＤ／Ａ変換回路７９とＬＣＤ５１とＬＣＤドライバ８１と、には通電は行われない。これにより、情報入力装置として使用されない回路部分の電力が無駄に消費されるのを抑制するようになっている。
【０１１９】
第２ＣＰＵ７１は、第１電源スイッチ４３が押された信号（供給開始信号）を検出すると、通信制御部７７および送受信部７６を介して、その旨の信号（給電指示信号）を頭部装着部２へ送信する。
【０１２０】
すると、頭部装着部２は、送受信部１１１および通信制御部１１２を介して上記本体３から給電指示信号を受信し、受信した給電指示信号を第１ＣＰＵ９１へ送信する。
【０１２１】
第１ＣＰＵ９１は、上記給電指示信号を受けると、電源回路９２に所定の信号を送出し、電源回路９２が頭部装着部２全体へ電源の供給を開始する。また、第１ＣＰＵ９１は、給電指示信号を受信したことを確認するための受信確認信号を、上記送受信部１１１を介して上記本体３へ送信するようになっている。
【０１２２】
なお、本体３の電源投入に連動して、上述したように、頭部装着部２に電源を投入することができるためには、少なくとも、第１ＣＰＵ９１と通信制御部１１２と送受信部１１１とが、上記第２ＣＰＵ７１からの信号を受信できる状態にある必要がある。従って、電源スイッチ２３がオンになっているときには、これらの回路部に、必要最低限の電力が常時供給されるようになっている。これに対して、電源スイッチ２３がオフになっている場合には、これら第１ＣＰＵ９１、通信制御部１１２、送受信部１１１への電力供給も、遮断されるようになっている。つまり、電源スイッチ２３が開いている（オフになっている）ときには、頭部装着部２の電源が全てオフ状態となって、当然にして、上記本体３の第１電源スイッチ４３に連動した電源制御は行われない。
【０１２３】
こうして、本体３の電源投入に連動して頭部装着部２に電源を投入するときは、予め上記電源スイッチ２３をオンにしておく必要がある。この場合には、常時ある程度の電力が消耗することになるが、電源スイッチ２３を操作する必要がないために、操作が簡単になる利点がある。
【０１２４】
また、本体３の第２ＣＰＵ７１は、頭部装着部２に電源を投入してから所定時間が経過したか否かを監視しており、所定時間が経過したと判断された場合には、所定の電源オフ信号を本体３から頭部装着部２へ送信するようになっている。これにより、所定時間が経過したところで、頭部装着部２の電源が自動的にオフになる。
【０１２５】
そして、この情報表示装置１は、上部筐体３１を開いた状態（図１０参照）では、通常のパーソナルコンピュータにおける文章作成ソフトウェア（あるいは、文字入力ソフトウェア）と同様の機能を有するようになっている。
【０１２６】
すなわち、第１操作スイッチ７２の操作が行われると、該操作に応じた文字情報が、キャラクタジェネレータ７４から読み出されて、第２ＣＰＵ７１により文書データに編集される。
【０１２７】
この編集されたデータは、後述するように、表示枠が付されて、頭部装着部２のＬＣＤ１０４の所定位置に表示されるように表示位置が制御されて、通信制御部７７および送受信部７６を介して、頭部装着部２へ送信される。なお、頭部装着部２のＬＣＤ１０４における所定位置は、該頭部装着部２から送信された頭部の角速度情報に基づいて演算されたヨー方向およびピッチ方向の傾きに応じて定められる。
【０１２８】
頭部装着部２は、送受信部１１１および通信制御部１１２を介して、上記本体３から、表示枠が付されかつ表示位置が決められた文書データを受信し、メモリ１１３に一時的に記憶する。
【０１２９】
メモリ１１３に記憶された上記文書データは、第１ＣＰＵ９１を介して、ＬＣＤドライバ１０５に送信され、ＬＣＤ１０４により表示される。
【０１３０】
これと同時に第１ＣＰＵ９１は、ＬＥＤドライバ１０１を駆動することによりＬＥＤ１０２を発光させる。ＬＥＤ１０２から発光された光は、集光レンズ１０３を介して平行光に変換され、ＬＣＤ１０４を背面から照射する。
【０１３１】
こうしてＬＣＤ１０４を透過した光は、第１ＨＯＥ１０６により反射されて、コンバイナとしての第２ＨＯＥ１０７を介して観察者の眼に入射する。これにより、観察者は、上記文書データを、外界像に重ねられた虚像として観察することができる。
【０１３２】
次に、上記図１１に示したように、上部筐体３１を閉じ、かつ中部筐体３２を開いた状態で、第２電源スイッチ４４を閉じる（オンする）と、この情報表示装置１は再生装置として機能する。上述したように、第２電源スイッチ４４を閉じると、少なくとも第１操作スイッチ７２を含む所定回路部分、以外の回路には、通電が許可されるようになっている。
【０１３３】
なお、この第２電源スイッチ４４を操作したときに該操作に連動して頭部装着部２の電源が制御される関係は、上述した第１電源スイッチ４３を操作したときに該操作に連動して頭部装着部２の電源が制御される関係と同様である。
【０１３４】
上記第２操作スイッチ７３に含まれる、メニューボタン５３、メニュー選択スイッチ５６，５７，５８，５９、確定スイッチ５５などが操作されることにより、記録用メモリ８３またはハードディスク８５に既に記録済みの情報の選択が行われて、さらに、上記再生／停止スイッチ６１が操作されて再生の指示が行われると、次のような処理が実行される。
【０１３５】
まず、記録用メモリ８３またはハードディスク８５の何れか選択された方に記録されている情報が画像データであるときには、圧縮／伸張回路８２内の伸張回路部により伸張されて、本体メモリ７８に一時的に記憶される。
【０１３６】
一方、記録用メモリ８３またはハードディスク８５の何れか選択された方に記録されている情報が文字データであるときには、圧縮／伸張回路８２を介することなく、該文字データが本体メモリ７８に一時的に記憶される。
【０１３７】
そして、本体メモリ７８に記憶された情報は、Ｄ／Ａ変換回路７９によりアナログの画像信号に変換されてＬＣＤ５１に表示され、または頭部装着部２へ送信されてシースルー情報表示部１０８のＬＣＤ１０４に表示される。なお、このときのＬＣＤ５１の動作は、第２ＣＰＵ７１の指令に基づいてＬＣＤドライバ８１から発生された駆動信号により、制御される。
【０１３８】
今、上記図１１に示したような表示切替スイッチ６４により、この情報表示装置１が第１表示モード（つまり、本体３のＬＣＤ５１に表示するモード）に設定されているときは、以下のように動作する。
【０１３９】
まず、上記第２操作スイッチ７３に所定の操作が行われると、記録用メモリ８３またはハードディスク８５に記録された、文字、音声、もしくは画像などの各種情報が、選択回路８４により選択されて、本体メモリ７８に一時的に記憶される。
【０１４０】
これら各種情報の内、画像や文字などの表示用データは、Ｄ／Ａ変換回路７９によりアナログデータに変換された後に、ＬＣＤドライバ８１の制御に基づきＬＣＤ５１に表示される。
【０１４１】
また、上記各種情報の内、音声データは、第２ＣＰＵ７１の制御に基づき、スピーカ５２により再生される。
【０１４２】
一方、上記表示切替スイッチ６４により、この情報表示装置１が第２表示モード（つまり、頭部装着部２のＬＣＤ１０４に表示するモード）に設定されているときは、以下のように動作する。
【０１４３】
まず、上記第２操作スイッチ７３に所定の操作が行われると、記録用メモリ８３またはハードディスク８５に記録された、文字、音声、もしくは画像などの各種情報が、選択回路８４により選択されて、本体メモリ７８に一時的に記憶される。
【０１４４】
これらの各種情報の内、画像や文字などの表示用データは、後述するように表示枠が付されて、頭部装着部２のＬＣＤ１０４の所定位置に表示されるように表示位置制御がなされ、通信制御部７７および送受信部７６を介して頭部装着部２へ送信される。ここに、上述したように、ＬＣＤ１０４の所定位置は、頭部装着部２から送信された頭部の角速度情報（または角度情報）に基づいて演算されたヨー方向およびピッチ方向の傾きに応じて、定まるようになっている。そして、頭部装着部２は、送受信部１１１および通信制御部１１２を介してこれらの各種情報を受信し、メモリ１１３に一時的に記憶する。そして、シースルー情報表示部１０８により、これら画像や文字などの情報を表示する。
【０１４５】
また、上記各種情報の内、音声データは、通信制御部７７および送受信部７６を介して頭部装着部２へ送信される。頭部装着部２は、表示用データの場合と同様に、送受信部１１１および通信制御部１１２を介してこれらの各種情報を受信し、メモリ１１３に一時的に記憶する。そして、この音声データが、第１ＣＰＵ９１の制御に基づき、スピーカ２２により再生される。
【０１４６】
続いて、図１４〜図１７を参照して、シースルー情報表示部の主として光学的な構成について説明する。図１４はシースルー情報表示部の光学系の原理を説明するための図、図１５はシースルー情報表示部の光学系の構成を示す一部断面を含む正面図、図１６はシースルー情報表示部の光学系の構成例を示す左側面図、図１７はシースルー情報表示部の光学系の構成を示す平断面図である。
【０１４７】
このシースルー情報表示部１０８は、撮影者が実質的に直接観察している観察対象上に、画像や文字などの情報や表示範囲を示す表示枠を虚像としてスーパーインポーズ表示することができるようになっており、このような表示を、以下では、シースルー表示と呼ぶことにする。なお、「実質的に直接観察している」とは、肉眼で観察している場合だけでなく、ガラスやプラスチックなどで形成された略平板な透明部材を介して観察している場合や、あるいは視度調整用のレンズを介して観察している場合などを含んでいる。
【０１４８】
まず、図１４を参照して、この実施例１におけるシースルー情報表示部１０８の光学系（以下、「シースルー情報表示光学系」という。）によりシースルー画像を表示する原理について説明する。
【０１４９】
ＬＥＤ１０２により発光された光は、集光レンズ１０３により集光されて、ＬＣＤ１０４を背面から照明する。ここに上記ＬＥＤ１０２は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色の光をそれぞれ発光可能なダイオードを含んで構成されており、カラー画像を表示する場合には３色全てが用いられるが、文字や表示枠を表示する場合には、これらの内の一色、例えばＧ（緑）のダイオードのみを発光させるようにすることも可能である。
【０１５０】
第１ＣＰＵ９１は、表示範囲を示す表示枠に対応する信号を生成して、ＬＣＤドライバ１０５へ出力する。ＬＣＤドライバ１０５は、この信号に基づいてＬＣＤ１０４を駆動することにより、該ＬＣＤ１０４に文字や画像を表示させる。
【０１５１】
上記ＬＥＤ１０２の光を受けてＬＣＤ１０４から射出された文字や画像は、第２ＨＯＥ１０７によって反射された後に、観察者の眼に導かれる。こうして、観察者は、文字や画像を虚像ＶＩとして観察することができる。なお、この図１５では原理を説明しているために、第１ＨＯＥ１０６の図示は省略している。
【０１５２】
第２ＨＯＥ１０７は、フォトポリマーや重クロム酸ゼラチン等の感光材料を使用した体積位相型のホログラフィー光学素子であり、上記ＬＥＤ１０２により発光されるＲ，Ｇ，Ｂの各波長において最大の反射率で光を反射する特性を備えるように設計されている。従って、文字や画像を表示するときにＧの光を発光させる場合には、グリーンの文字や画像が虚像としてクリアに表示されることになる。ＨＯＥは、優れた波長選択性を備えており、上述したＲ，Ｇ，Ｂの各波長の光線に対しては極めて狭い波長幅において高い反射特性を示す一方で、それ以外の波長の光線に対しては高い透過特性を示す。従って、表示光と同じ波長域の外界光は回折反射されて観察者の瞳に届かないが、それ以外の波長域の外界光は観察者の瞳に到達する。一般に、可視光は、波長の帯域幅が広いために、Ｒ，Ｇ，Ｂの各波長を含む極めて狭い波長幅の光が到達しなくても、何等支障なく外界像を観察することが可能である。
【０１５３】
上記第１ＨＯＥ１０６は、ＬＣＤ１０４からの光を第２ＨＯＥ１０７に導くように反射するだけでなく、像面歪曲も補正する機能を備えたものとなっている。なお、ここでは第１ＨＯＥ１０６を用いたが、これに代えて、自由曲面の光学素子を用いることも可能である。自由曲面の光学素子は、小型軽量でありながら複雑な収差を補正することができるために、重量をあまり増加させることなく収差の少ないクリアな像を表示することが可能となる。
【０１５４】
続いて、図１５から図１７を参照して、上記シースルー情報表示光学系の具体的な配置例を説明する。
【０１５５】
上記フレーム部１３の内部における観察対象側の部分であって、上記透明光学部材１４（または／および透明光学部材１５）の上部となる位置に、上記ＬＥＤ１０２，集光レンズ１０３，ＬＣＤ１０４，第１ＨＯＥ１０６が図１５に示すように順に配置されている。これらの各部材は、図１７に示すように、保持枠１２４，１２５により挟み込まれるようにして固定されている。このとき、上記ＬＥＤ１０２は、電気回路基板１２１に実装された状態で、上記保持枠１２４，１２５により固定されるようになっている。また、これらの内の第１ＨＯＥ１０６は、上述したように、ＬＥＤ１０２からの光を鉛直下方へ向けて反射するように、傾けて配置されている。
【０１５６】
上記透明光学部材１４（または／および透明光学部材１５）は、図１６に示すように、透明なガラスやプラスチック等により所定の厚みを有するように形成された導光部材１２２，１２３と、これらの導光部材１２２，１２３の間に挟み込まれながら後方へ向けて光を反射するように傾けて配設された上記第２ＨＯＥ１０７と、を有して構成されている。このような構成において、上記第１ＨＯＥ１０６から反射された光は、第２ＨＯＥ１０７の上側に配置された導光部材１２２の内部を透過して、該第２ＨＯＥ１０７に到達するようになっている。なお、この導光部材１２２の内部における光の伝播は、図１６（Ａ）に示すように透過のみであっても良いし、図１６（Ｂ）に示すように透過と内面における全反射とを組み合わせたものであっても構わない。図１６（Ｂ）に示したような光学設計を行えば、透明光学部材１４（または／および透明光学部材１５）を肉薄にすることが可能となるために、頭部装着部２の軽量化をより一層図ることができる。
【０１５７】
また、上記フレーム部１３の内部における撮影者の頭部側（観察対象と反対側）の部分には、図１７に示すように、上記ＬＥＤドライバ１０１やＬＣＤドライバ１０５を実装する電気回路基板１２６が、上記保持枠１２４を挟んでシースルー情報表示光学系と反対の側に配設されている。
【０１５８】
なお、シースルー情報表示光学系は、上述したような各部材の内の、ＬＥＤ１０２と、集光レンズ１０３と、ＬＣＤ１０４と、第１ＨＯＥ１０６と、第２ＨＯＥ１０７と、導光部材１２２，１２３と、を含むものとなっている。
【０１５９】
観察者は一般的に両眼で観察対象を観察するために、上記シースルー情報表示部１０８をどのように配置するかについては、例えば以下のような、２つの例が考えられる。
【０１６０】
まず、第１の構成例は、両眼の内の、一方の眼に対応する部分のみを上記図１５等に示したようなシースルー情報表示光学系により構成し、他方の眼に対応する部分はシースルー情報表示機能を備えていない単なる透明な光学部材により構成するというものである。このときには、他方の眼に対応する透明な光学部材は、視感透過特性が透明光学部材１４（または透明光学部材１５）と同じ特性のものとすることが望ましく、これにより、長時間使用しても眼の疲労を少なくすることが可能となる。
【０１６１】
次に、第２の構成例は、両眼のそれぞれに対応して、上記図１５等に示したようなシースルー情報表示光学系を構成するというものである。このようなペアのシースルー情報表示光学系を用いる場合には、さらに眼の疲労を少なくすることが可能であるとともに、必要に応じて立体的に観察される画像を表示することも可能となる。
【０１６２】
次に、図１８は、情報表示装置１における電源制御の流れを示すフローチャートである。
【０１６３】
第１電源スイッチ４３または第２電源スイッチ４４の操作が行われると、この電源スイッチ割り込み処理が実行されるようになっている。
【０１６４】
処理を開始すると、第２ＣＰＵ７１は、オンされたのが第１電源スイッチ４３であるか否かを判断する（ステップＳ１）。
【０１６５】
ここで、オンされたのが第１電源スイッチ４３である場合には、情報表示装置１を上記再生装置として動作させる再生モードが選択されたことを示すフラグ（再生モードフラグ）を設定する（ステップＳ２）。
【０１６６】
また、オンされたのが第２電源スイッチ４４である場合には、情報表示装置１を上記情報入力装置として動作させる情報入力モードが選択されたことを示すフラグ（情報入力モードフラグ）を設定する（ステップＳ３）。
【０１６７】
ステップＳ２またはステップＳ３によりフラグの設定が行われたら、次に、上記第１電源スイッチ４３または第２電源スイッチ４４が投入されてからの時間を計時するためのタイマカウンタ（なお、このタイマカウンタは、第２ＣＰＵ７１に内蔵されている。）をセットする（ステップＳ４）。
【０１６８】
続いて、頭部装着部２が使用可能であるか否かを判断する（ステップＳ５）。この判断は、上述したように、頭部装着部２へ所定の確認信号を送信して、頭部装着部２から何も信号が返信されないときは使用不能状態にあると判断し、頭部装着部２から返信があったときには、返信内容に応じて使用不能状態にあるか使用可能状態にあるかを判断するようになっている。なお、返信があった場合に、どのような状態が使用可能状態であり、またどのような状態が使用不能状態であるかは、上述した通りである。
【０１６９】
このステップＳ５において、頭部装着部２が使用可能状態にあると判断した場合には、次に、頭部装着部２へ電源オン信号（給電指示信号）を送信して所定の親ルーチンへリターンする（ステップＳ６）。これにより頭部装着部２の全体に電力が供給される。なお、上述したように、頭部装着部２の電源スイッチ２３が開いているときは、頭部装着部２の電源は強制的にオフされた状態にあるために、頭部装着部２の電源回路９２からの電源供給を上記本体３の第１電源スイッチ４３または第２電源スイッチ４４に連動して動作させるには、予め上記電源スイッチ２３を閉じて（オンして）おく必要がある。
【０１７０】
一方、上記ステップＳ５において、第２ＣＰＵ７１が、頭部装着部２が使用不能状態にあると判断した場合には、次に、情報入力モードであるか否かを判断する（ステップＳ７）。この判断は、上記ステップＳ２またはステップＳ３で設定したフラグに基づいて行う。
【０１７１】
ここで、情報入力モードであると判断した場合には、図１０に示したような状態の本体３から入力する情報を視覚的に確認する手段がない（つまり、頭部装着部２がオフになっていて、図１０の状態では本体３のＬＣＤ５１を使用することもできない）ために、本体３の電源をオフにする（ステップＳ８）。なお、ここでは本体３の電源をオフにするようにしているが、これに限らず、本体３を低消費電力モード（スタンバイ状態）にするようにしても良い。
【０１７２】
また、上記ステップＳ７において、情報入力モードでないと判断した場合、つまり、再生モードである場合には、この処理を終了して、所定の親ルーチンへリターンする。
【０１７３】
上述したように、情報入力モードは本体３と頭部装着部２が一体的に機能するときのみ成立するものであるために、頭部装着部２が使用不能であるときは、直ちに本体３の電源をオフするようにしている（ステップＳ７およびステップＳ８）。このような制御を行うことにより、電力が無駄に消費されるのを抑制することができる。また、不用意に第１電源スイッチ４３または第２電源スイッチ４４が操作されて、本体３に電源が投入されたとしても、電力供給が自動的に抑制されるために、電力の浪費を抑制することができる。
【０１７４】
また、情報表示装置１が再生モードになっているときは、本体３単独でも使用可能であるために、例え頭部装着部２が使用不能であっても、本体３の電源はオンしたままにしておく。このときには、本体３から頭部装着部２に対して、電源オン信号を送信しないだけである。
【０１７５】
こうして、上述したような情報表示装置１によれば、簡単な操作だけで、頭部装着部２と本体３とに適切に電源を供給することができる。
【０１７６】
図１９は、頭部装着部２および本体３に電力を供給する時間を制御するためのタイマカウンタの動作を示すフローチャートである。
【０１７７】
この処理を開始すると、上記ステップＳ４でセットされたタイマカウンタを、所定時間間隔でダウンカウントする（ステップＳ１１）。
【０１７８】
そして、カウンタの値が０になったか否かを判断する（ステップＳ１２）。
【０１７９】
ここで、カウンタの値が０になるまでは、上記ステップＳ１１へ行って、所定時間間隔でダウンカウントを行う。
【０１８０】
また、ステップＳ１２において、カウンタの値が０になった場合には、第２ＣＰＵ７１は、本体３の電源回路７５および頭部装着部２へ電源オフ信号を送出する（ステップＳ１３）。
【０１８１】
頭部装着部２は、本体３から電源オフ信号を受信すると、第１ＣＰＵ９１が電源回路９２へ電源オフ信号を送出する。これにより、電源回路９２から頭部装着部２内の各回路への電源供給が低減されたりオフされたりし、第１ＣＰＵ９１自体はスタンバイ状態に入る。
【０１８２】
同様に、本体３も、第２ＣＰＵが電源回路７５に電源オフ信号を送出することにより、電源回路７５から本体３内の各回路への電源供給が低減されたりオフされたりし、第２ＣＰＵ７１自体がスタンバイ状態に入る。
【０１８３】
続いて、図２０は、表示画面の初期位置を調整する処理を示すフローチャートである。この図２０に示す処理を、図２１、図２２を参照して説明する。図２１は表示画面の初期位置を調整するときの画面の表示例を示す図、図２２は表示画面の初期位置が調整されたときの画面の表示例を示す図である。
【０１８４】
本実施例の情報表示装置１は、頭部装着部２に情報を表示するときは、後述するように、観察者の頭部の動きにかかわらず、あたかも表示画像が外界に固定されているように（例えば、観察者が設置型のモニタやテレビジョン受信機などを見るように）、情報を表示することができるものとなっている。従って、観察者が頭部を傾けると、その動きに応じて、頭部の傾きと反対の方向に該傾き量に応じた量だけ画像をリアルタイムにシフトさせるものとなっている。この図２０に示す処理は、頭部のどの傾き角度を基準にして、このようなシフトを行うかを調整するための処理となっている。これにより、仮想的な設置モニタ等を最適な観察位置に設置したかのように、表示画面を観察することができるようになっている。
【０１８５】
今、観察者が、例えば丁度正面を向いているときに、ほぼ図２１に示すような画面が表示されているものとする。なお、この図２１において、表示可能範囲１３１を点線により示しており、この表示可能範囲１３１内の右下の位置に表示枠１３２が表示され、この表示枠１３２の内側が表示画面１３３となっている。
【０１８６】
このような状態において、観察者が本体３の第１操作スイッチ７２や第２操作スイッチ７３を用いて所定のキー操作を行うことにより、この情報表示装置１を調整モードに設定すると、表示可能範囲１３１内の左側には、該図２１に示すように、調整モードであることを示す「ＡＤＪ」の文字１３４が表示される（ステップＳ２１）。
【０１８７】
次に、本体３の所定の上下左右のキー（例えば、図１１に示したようなメニュー選択スイッチ５６，５７，５８，５９、あるいは図１０に示したようなパッド型ポインティングデバイス４６など）を操作すると、第２ＣＰＵ７１はこのキー入力を検出する（ステップＳ２２）。そして、このキー入力が継続している間は、所定の移動速度でキー操作により指示された方向に、表示枠１３２および表示画面１３３を移動するような表示情報を生成して本体メモリ７８に書き込む。
【０１８８】
つまり、検出されたのが上方向のキー操作である場合には、該キー操作がなされている間、表示枠１３２および表示画面１３３を所定の移動速度で表示可能範囲１３１内において上方向に移動するような表示用データを作成して、本体メモリ７８に書き込む。これにより、該本体メモリ７８のデータが無線を介して、頭部装着部２へ送信され、該頭部装着部２により、表示可能範囲１３１内において上方向に移動される画像が表示される（ステップＳ２３）。
【０１８９】
また、検出されたのが下方向のキー操作である場合には、該キー操作がなされている間、表示枠１３２および表示画面１３３を所定の移動速度で表示可能範囲１３１内において下方向に移動するような表示用データを作成して、本体メモリ７８に書き込む。これにより、該本体メモリ７８のデータが無線を介して、頭部装着部２へ送信され、該頭部装着部２により、表示可能範囲１３１内において下方向に移動される画像が表示される（ステップＳ２４）。
【０１９０】
さらに、検出されたのが左方向のキー操作である場合には、該キー操作がなされている間、表示枠１３２および表示画面１３３を所定の移動速度で表示可能範囲１３１内において左方向に移動するような表示用データを作成して、本体メモリ７８に書き込む。これにより、該本体メモリ７８のデータが無線を介して、頭部装着部２へ送信され、該頭部装着部２により、表示可能範囲１３１内において左方向に移動される画像が表示される（ステップＳ２５）。
【０１９１】
そして、検出されたのが右方向のキー操作である場合には、該キー操作がなされている間、表示枠１３２および表示画面１３３を所定の移動速度で表示可能範囲１３１内において右方向に移動するような表示用データを作成して、本体メモリ７８に書き込む。これにより、該本体メモリ７８のデータが無線を介して、頭部装着部２へ送信され、該頭部装着部２により、表示可能範囲１３１内において右方向に移動される画像が表示される（ステップＳ２６）。
【０１９２】
これら、ステップＳ２３〜Ｓ２６の何れかの操作が終了したら、本体３により所定の確定操作（例えば、図１１に示したような確定スイッチ５５の操作、あるいは図１０に示したような左ボタン４７のクリック操作など）がなされるのを待機する（ステップＳ２７）。ここで、確定操作がなされるまでは、上記ステップＳ２２へ行って、キー入力の処理を継続して行う。
【０１９３】
一方、確定操作がなされた場合には、表示枠１３２の位置が確定したことになる。そして、これと同時に、調整モードであることを示す「ＡＤＪ」の文字１３４が消える。これにより、例えば図２２に示すような状態の表示枠１３２および表示画面１３３が、虚像として表示されることになる。
【０１９４】
その後、角速度センサ９４，９５の出力に基づいて演算された頭部のヨー方向およびピッチ方向の角度データθy ，θp をリセットして（ステップＳ２８）、表示画面の位置調整を終了する。
【０１９５】
このような調整を行うことにより、初期状態における表示枠１３２および表示画面１３３の位置が確定するとともに、該初期状態を基点として角度データθy ，θp の測定がその後に行われることになる。
【０１９６】
なお、図２１、図２２に示す例では、表示枠１３２を境界線を用いて明示したが、必ずしも明示しなくても構わない。
【０１９７】
また、ここでは、初期位置の調整を、上記図２０に示したような処理を実行することにより行っていたが、これに限るものでもない。例えば、頭部が所定の傾き角度となっているとき（具体例としては、観察者が初期位置に設定したい傾き角度に頭部をしたとき）に、予め定められたキー入力操作（例えば、上記確定スイッチ５５を押す操作、あるいは左ボタン４７をクリックする操作など）を行うことにより、表示画面を所定の位置に設定するとともに、上記角度データθy ，θp をリセットするようにしても良い。このような操作系を採用することにより、より簡単に、表示枠１３２および表示画面１３３の初期位置を調整することが可能となる。
【０１９８】
続いて、図２３は、情報表示装置１を情報入力モードで使用するときの、画像の表示位置を制御する処理を示すフローチャートである。この情報入力モードは、上述したように、情報表示装置１を情報入力装置として使用するときの動作モードである（図１０参照）。
【０１９９】
この図２３に示す処理は、画面の表示領域を、頭部の傾き角と反対の方向にシフトさせることにより、あたかも外部に固定されたモニタを観察しているような感覚を与える処理となっている。
【０２００】
なお、頭部の傾き角に応じてモニタの表示領域をシフトする際に、表示領域の変更が頭部の傾き角の変化に高速かつスムーズに追従するときは良いが、実際は表示領域の変更速度には限界があるために、表示領域の更新のスムーズさが損なわれる可能性がある。そこで、本実施例では、スムーズさが著しく損なわれることのないようなある所定以上の角度変化が生じたときにのみ、表示領域の更新を行うようにしている。
【０２０１】
しかし、このように処理しても、頭部の傾き角度が微小変動する毎にある程度の遅れをもって表示領域の更新が行われ、特に更新が頻繁であると、観察者に違和感を与えることになる。そこで本実施例においては、頭部の傾きが順方向に変化しているときと、逆方向に変化した直後と、において、頭部の傾き角度変化の閾値に変化をもたせるようにしている。すなわち、表示領域の更新を行う順方向の角度変化に対して、逆方向の角度変化を検出した直後の角度変化を大きくするという、いわゆるヒステリシス特性をもたせることにより、上記違和感の軽減を図るようにしている（後述するステップＳ３５〜Ｓ４０およびステップＳ４４参照）。
【０２０２】
さらに、頭部装着部２をなるべく小型軽量にするために、頭部装着部２の演算処理を少なくするようにしている。
【０２０３】
すなわち、頭部装着部２は、主に、本体３から所定の表示情報を受信してシースルー情報表示部１０８に情報を表示する機能と、本体３から音声信号を受信して再生する機能と、頭部の角速度を検出して頭部の傾き角度の所定時間内の変化量を検出し、その結果を本体３に送信する機能と、を備えている。
【０２０４】
一方、本体３は、主に、音声信号や画像や文字などの情報が記録された記録媒体（記録用メモリ８３やハードディスク８５など）からこれらの情報を読み出す機能と、この記録媒体から読み出した各種の情報の内の表示情報を、頭部の傾き角度に基づいて処理し、あたかも外部に固定されたモニタを観察しているような感覚を与える表示用データを生成して頭部装着部２へ送信する機能と、当該本体３自体で上記記録媒体に記録された音声や画像などを再生する機能と、を備えている。
【０２０５】
このような処理について、図２３を参照しながら詳細に説明する。この図２３においては、右側に本体３の動作を、左側に頭部装着部２の動作を、それぞれ示している。
【０２０６】
この処理を開始すると、まず、角速度センサ９４により検出された観察者の頭部のヨー方向の角速度情報を入力するとともに（ステップＳ３１）、角速度センサ９５により検出された観察者の頭部のピッチ方向の角速度情報を入力する（ステップＳ３２）。
【０２０７】
そして、上記ステップＳ３１で取得したヨー方向の角速度を時間積分することにより、ヨー方向の角度変化Δθy ［ｒａｄ］を演算するとともに（ステップＳ３３）、上記ステップＳ３２で取得したピッチ方向の角速度を時間積分することにより、ピッチ方向の角度変化Δθp ［ｒａｄ］を演算する（ステップＳ３４）。
【０２０８】
なお、この図２３に示す例では、頭部装着部２により角度変化Δθy ，Δθp を演算し、その後に、演算した角度変化Δθy ，Δθp を本体３に送信する（後述するステップＳ３６参照）ようにしているが、これに限らず、角速度センサ９４，９５から得られた角速度情報をそのまま本体３へ送信し、本体３において受信した角速度情報に基づき角度変化Δθy ，Δθp を演算するようにしても良い。この場合には、頭部装着部２の処理負荷をより軽減することが可能となる。
【０２０９】
次に、予め定められた時間（所定時間）内における、上記ヨー方向の角度変化の絶対値｜Δθy ｜［ｒａｄ］と、ピッチ方向の角度変化の絶対値｜Δθp ｜［ｒａｄ］と、の少なくとも一方が、所定値（所定の第１の閾値）α1 よりも大きいか否か、つまり、｜Δθy ｜＞α1 と｜Δθp ｜＞α1 との少なくとも一方が成立しているか否かを判断する（ステップＳ３５）。
【０２１０】
ここで、｜Δθy ｜と｜Δθp ｜との少なくとも一方が上記所定値α1 よりも大きいと判断した場合には、頭部装着部２は、Δθy およびΔθp の各データを本体３へ送信する（ステップＳ３６）。
【０２１１】
頭部装着部２は、ステップＳ３６の処理を行った後に、上記ステップＳ３１へ戻って上述したような動作を繰り返して行う。
【０２１２】
一方、本体３は、上記ステップＳ３６において頭部装着部２から送信されたΔθy およびΔθp の各データを、受信する（ステップＳ３７）。
【０２１３】
次に、受信した角度変化Δθy またはΔθp が、前回検出された値と反対方向の値になっているか否か（つまり、前回検出時と符号が逆になっているか否か）を判断する（ステップＳ３８）。この処理は、頭部の傾き角度の変化が、順方向のままであるか、または逆方向に変わったか、を判断する処理となっている。
【０２１４】
このステップＳ３８において、反対方向の値になっていると判断された場合には、上記ヨー方向の角度変化の絶対値｜Δθy ｜と、ピッチ方向の角度変化の絶対値｜Δθp ｜と、の少なくとも一方が、第２の所定値（所定の第２の閾値）α2 （ただし、第２の所定値α2 は、α2 ＞α1 を満たす値）よりも大きいか否か、つまり、｜Δθy ｜＞α2 と｜Δθp ｜＞α2 との少なくとも一方が成立しているか否かをさらに判断する（ステップＳ３９）。
【０２１５】
このステップＳ３９において、｜Δθy ｜および｜Δθp ｜の両方が、上記第２の所定値α2 以下であると判断された場合には、上記ステップＳ３７へ戻って、上述したような処理を繰り返して行う。
【０２１６】
また、上記ステップＳ３９において、｜Δθy ｜と｜Δθp ｜との少なくとも一方が上記第２の所定値α2 よりも大きいと判断された場合、または上記ステップＳ３８において反対方向ではない（つまり、頭部の傾き角度が順方向に変化している）と判断された場合には、上記Δθy またはΔθp に対応する表示枠１３２（および表示画面１３３）の移動量を演算する（ステップＳ４０）。この移動量の演算は、観察者の眼から画面までの距離をＬとしたときに、Ｌ×Δθy またはＬ×Δθp を算出することにより行われる。
【０２１７】
次に、演算された移動量に基づいて、移動後の表示枠１３２（および表示画面１３３）が、少なくとも一部は表示可能範囲１３１の中に入っているか、または全部が外になってしまうか、を判断する（ステップＳ４１）。
【０２１８】
ここで、表示枠１３２の全部が表示可能範囲１３１の外になってしまうと判断された場合には、上記第２ＣＰＵ７１の内部に設けられたタイマにより計測している時間が、表示枠１３２の全部が最初に表示可能範囲１３１の外になってしまってから、継続して、予め本体メモリ７８等に記憶されている所定時間Ｔｓ以上になっているか否かを判断する（ステップＳ４２）。
【０２１９】
なお、上記所定時間Ｔｓは、上述したように、図１１に示すメニューボタン５３、メニュー選択スイッチ５６，５７，５８，５９、確定スイッチ５５、などを操作することにより、所望の時間的長さに設定することができるようになっている。
【０２２０】
このステップＳ４２において、所定時間Ｔｓが経過していると判断された場合は、本体３の電源回路７５を低消費電力モードに設定して、電源回路７５から供給される電力の低減を行うとともに、頭部装着部２に対して低消費電力モードを表す信号を送信する（ステップＳ４３）。
【０２２１】
すると、頭部装着部２の第１ＣＰＵ９１は、受信した低消費電力モードを表す信号を解読して、電源回路９２を低消費電力モードに設定する。
【０２２２】
なお、この低消費電力モードは、具体的には、第１ＣＰＵ９１と第２ＣＰＵ７１との一部の機能に関する動作を除くその他の動作や、あるいはＣＰＵ以外の他のブロックの動作を停止することにより行われるが、これは公知の手段と同様である。
【０２２３】
一方、上記ステップＳ４１において、表示枠１３２の少なくとも一部が表示可能範囲１３１に入っていて画像を表示することが可能であると判断された場合、または上記ステップＳ４２において、表示枠１３２が非表示となった時間が上記所定時間Ｔｓよりも短かった場合には、観察者の頭部のヨー方向またはピッチ方向への角度変化と反対方向に、上記ステップＳ４０で演算された移動量に相当する量だけ表示画面を移動するように、表示枠１３２の情報および表示画面１３３の情報を本体メモリ７８へマッピングして記憶させる（ステップＳ４４）。
【０２２４】
なお、本体メモリ７８の各アドレスに記憶されたデータは、頭部装着部２のＬＣＤ１０４における表示位置（各ピクセル位置）と１対１に対応するものとなっている。
【０２２５】
そして、本体メモリ７８の各アドレスにマッピングされた表示用データを、頭部装着部２へ送信する（ステップＳ４５）。
【０２２６】
本体３は、このステップＳ４５の処理を行った後に、上記ステップＳ３７へ戻って、上述したような処理を繰り返して行う。
【０２２７】
一方、頭部装着部２は、本体３から送信された表示用データを受信し（ステップＳ４６）、メモリ１１３に受信した表示用データを記憶する（ステップＳ４７）。
【０２２８】
なお、このメモリ１１３の各アドレスに記憶されたデータは、本体メモリ７８の各アドレスに記憶されたデータと１対１に対応したものである。従って、該メモリ１１３の各アドレスに記憶されたデータは、ＬＣＤ１０４を構成する各ピクセルと１対１に対応するものである。こうして、上記本体３の本体メモリ７８、または頭部装着部２のメモリ１１３の各アドレスに表示用データをマッピング（二次元状表示データを記憶）することにより、ＬＣＤ１０４に任意の情報を表示することができるようになっている。
【０２２９】
そして、頭部装着部２は、メモリ１１３に記憶されている表示用データを、ＬＣＤ１０４により表示する（ステップＳ４８）。
【０２３０】
頭部装着部２は、このステップＳ４８の処理を行った後に、上記ステップＳ３１へ戻って、上述したような処理を繰り返して行う。
【０２３１】
次に、図２４は、割り込み処理として実行されるスクロール処理を示すフローチャートである。
【０２３２】
この情報表示装置１では、表示枠１３２内に表示する画像をスクロール操作することができるようになっている。そして、このスクロール操作が行われた場合は、割り込みを発生させて、このスクロール処理を実行するようになっている。
【０２３３】
すなわち、この割り込み処理を開始すると、操作されたスクロール方向およびスクロール量に応じて、表示枠１３２内の文字や画像などのデータを所定方向へシフトさせるように、本体メモリ７８のデータをマッピングする（ステップＳ５１）。その後に、この割り込み処理から元の処理へリターンする。
【０２３４】
なお、このスクロール操作は、本体３のキーボード４５（図１０参照）に配設された所定のキーを操作することにより行われ、該キーを押している間は、指定方向にスクロール動作を行うようになっている。そして、スクロール操作が行われたときには、表示領域内の画像をスクロールするように、該表示領域の更新を行う。
【０２３５】
次に、図２５は、情報表示装置１を再生装置として動作させるときの表示制御を示すフローチャートである。この再生モードにおける情報表示装置１の本体３は、例えば上記図１１に示したような状態となっている。
【０２３６】
この再生モードの処理を開始すると、まず、図１１に示したような表示切替スイッチ６４の状態を検出する（ステップＳ６１）。
【０２３７】
ここで、表示切替スイッチ６４により「ＢＤＹ」（ここに｛ＢＤＹ］は、本体３（ボディ）を示している。）が選択されている場合、すなわち、本体３のＬＣＤ５１で情報を再生することが選択されている場合には、第１表示モードの処理を実行する（ステップＳ６２）。この第１表示モードは、通常の再生装置における表示制御と同様であり、記録用メモリ８３またはハードディスク８５に記憶された情報を読み出して本体メモリ７８に一時的に記憶させ、この本体メモリ７８に記憶された情報を、Ｄ／Ａ変換回路７９によりアナログデータに変換して、ＬＣＤ５１に表示するモードである。
【０２３８】
一方、ステップＳ６１において、表示切替スイッチ６４により「ＨＤ」（ここに「ＨＤ」は、頭部装着部２（ヘッドマウンティドディスプレイ）を示している。）が選択されている場合、すなわち、頭部装着部２のＬＣＤ１０４で情報を再生することが選択されている場合には、第２表示モードの処理を実行する（ステップＳ６３）。この第２表示モードは、記録用メモリ８３またはハードディスク８５から読み出したデータを本体メモリ７８に一時的に記憶させて、このデータを頭部装着部２へ送信し、該頭部装着部２のＬＣＤ１０４に表示させるモードである。
【０２３９】
なお、この図２５に示す再生モードの内の第２表示モード（ここに、再生モードの内の第１表示モードは、本体３のＬＣＤ５１に情報を表示するモードであり、このＬＣＤ５１は図１０に示すような情報入力モードでは用いられないために、ここでは比較対象としない。）と、上記図２３に示したような情報入力モードと、の違いは、次のようになっている。まず、情報入力モードは、第１操作スイッチ７２を操作して情報を入力し、入力された情報を表示するモードである。これに対して、この第２表示モードは、記録用メモリ８３またはハードディスク８５に記憶された情報を表示するモードとなっている。こうして、第２表示モードと、情報入力モードとは、情報の入力先が異なるのみであり、その他の動作、例えば、頭部の傾きに応じて表示枠１３２の位置を制御し、あたかも外界に設置したモニタを観察するように再生して表示する動作、などについては、上記図２３に示したのと同様の動作を行うようになっている。
【０２４０】
また、上述においては、情報表示装置１を再生装置として使用する際の情報源として、記録用メモリ８３やハードディスク８５を用いたが、これに限らず、例えば通信手段を介して外部の情報源から情報を入力して再生するようにしても構わない。具体的には、ネットワークインタフェース等を介してインターネット等と接続を行い、該インターネット経由で情報を入力して表示するようにしても構わない。この場合には、インターネット端末としてこの情報表示装置１を使用することが可能となる。
【０２４１】
このような実施例１によれば、観察者の頭部の傾きに関わらず、該観察者から観察したときの虚像の位置がほぼ一定となるように、観察者の頭部の傾き方向とは逆方向に画像を移動させるようにしたために、観察者は、あたかも外界に固定された（例えば大型の）表示画面を観察しているように画像を観察することが可能となる。
【０２４２】
さらに、表示する画像の初期位置を調整することができるようにしたために、観察者の個人差や使用目的に応じた最適な初期位置を選択することができる。したがって、例えば電車の中でパーソナルコンピュータ用のモニタとして使用する場合などに、斜め下方に表示画面を設定して、本体のキーボードにより文字入力を行うことなどが可能となる。そして、この初期位置を基準として頭部の傾き角度を検出するために、例えば自然体のときの頭部の位置を中心にして、画像を観察することが可能となる。このような表示画面の初期位置の調整は、あたかも外界に設置した表示画面を最適な位置に設置するような感覚となり、便利な機能となる。
【０２４３】
また、頭部の角度が変化したときでも、所定時間内の角度の変化量が第１の閾値以下の場合には、頭部の角度変化と反対方向への表示画面のシフトは行わないようにしたために、頭部が微小変化する毎に演算を行う必要がなくなり、ＣＰＵの負荷を軽減することができる。
【０２４４】
さらに、頭部の角度が反対方向に変化した場合には、頭部の角度変化と反対方向へ表示画面をシフトする処理を行うか否かを判断するための閾値を、同一方向の場合に比して大きくするようにした（第２の閾値）ために、所定位置を中心とした頭部の微小振動により画面がちらつくのを効果的に防止することができる。
【０２４５】
そして、表示領域内の表示情報を上下左右にスクロールすることができるように構成したために、所望の情報を最も見易い位置に表示することができる。これにより、小型で軽量な装置でありながら、快適な観察状態で情報を見ることが可能となる。
【０２４６】
加えて、頭部装着部は主として情報の表示と角速度情報の検出とを行い、その他の複雑な演算処理や情報の記録処理などを本体で行うようにしたために、頭部装着部における処理の負荷を軽減することができる。これにより、頭部装着部の消費電力を少なくすることができ、例えば電源として用いるバッテリなどの小型化を図ることができるために、頭部装着部を小型軽量なものとすることができる。従って、軽快な使用感の頭部装着部となる。
【０２４７】
特に、頭部装着部と本体とを無線で通信するようにしているために、頭部装着部が有線による束縛を受けることがなく、観察者は通常と同様の自由な動作をとりながら、所定の情報を観察することが可能になる。
【０２４８】
また、表示枠が表示可能範囲を逸脱して、所定時間以上表示されなかったときには、この情報表示装置を自動的に低消費電力モードに切り替えるようにしたために、特に意識的に電源を切る操作を行わなくても、消費電力の低減を図ってバッテリ寿命等を延ばすことができる。例えば、上述したように、電車の中などでパーソナルコンピュータ用のモニタとして使用する場合であって、斜め下方に表示画面を設定している場合などには、電車から降りるときに頭部を持ち上げると画面が視界から消えて、妨げるものなく外界を観察することができるために、表示装置を取り外すことなく安全に通常の行動をとることができるとともに、表示装置の電源を切ることなく消費電力の低減を図ることができる。
【０２４９】
そして、本体側にもＬＣＤを設けたために、頭部装着部を頭部から外した状態でも情報を表示して観察することができる。このとき、頭部装着部と本体との何れに情報を表示するかを択一的に選択するようにしたために、観察されない側の装置に情報が表示されることはなく、電力が無駄に消費されるのを抑制することができる。
【０２５０】
さらに、頭部装着部が使用可能状態にあるときは、観察者が頭部装着部を介して観察を行おうとしていると考えるのが自然であり、これに応じて、使用可能状態にあるときに、情報を頭部装着部に優先的に表示するようにしたために、操作が自動化されて使い勝手が向上する。
【０２５１】
そして、本体の電源をオン／オフする操作を行うだけで、同時に頭部装着部の電源のオン／オフを制御することができるために、本体と頭部装着部とを同時に使用する場合があるこの情報表示システムにおいては、特に、操作が簡単になって便利となる。
【０２５２】
また、頭部装着部からの応答がない場合には、本体を電源オフ状態にし、あるいはスタンバイ状態にするようにしたために、誤って本体の電源スイッチがオンされる等により電源が投入されたとしても、電力が無駄に消費されるのを防止しあるいは抑制することができる。例えば、鞄の中に収納して運搬する際に、別体で構成された頭部装着部と本体との両方に誤って電源が同時にオンされる可能性は極めて低いために、無駄な電力の消費を抑制する確実性の高い手段となる。
【０２５３】
上述したような電源の制御は、小型軽量化や電池寿命の延命が要求される携帯型の情報表示システムにおいて、特に有効となる。
【０２５４】
こうして、気軽に使えながら、高度な機能を提供可能なウエアラブルな携帯型の情報表示装置としての価値を高めることができる。
【０２５５】
なお、本発明は上述した実施例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。
【産業上の利用可能性】
【０２５６】
本発明は、表示用データを生成する本体と情報を表示する頭部装着部とを含む情報表示システムに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２５７】
【図１】本発明の実施例１における情報表示装置の使用形態を示す斜視図。
【図２】上記実施例１における頭部装着部を示す正面図。
【図３】上記実施例１における頭部装着部を示す平面図。
【図４】上記実施例１における頭部装着部を示す右側面図。
【図５】上記実施例１において、丁番の近傍に設けられた、テンプル部の開閉状態を検出するためのスイッチの構成を示す部分拡大平面図。
【図６】上記実施例１において、各筐体を全て閉じた状態の本体を示す平面図。
【図７】上記実施例１において、各筐体を全て閉じた状態の本体を示す右側面図。
【図８】上記実施例１において、各筐体を全て閉じた状態の本体を示す底面図。
【図９】上記実施例１において、各筐体を全て閉じた状態の本体を示す背面図。
【図１０】上記実施例１において、上部筐体のみを開いた状態の本体を示す平面図。
【図１１】上記実施例１において、上部筐体を閉じて中部筐体を開いた状態を示す平面図。
【図１２】上記実施例１の情報表示装置における本体の主として電子回路に係る構成を示すブロック図。
【図１３】上記実施例１の情報表示装置における頭部装着部の主として電子回路に係る構成を示すブロック図。
【図１４】上記実施例１におけるシースルー情報表示部の光学系の原理を説明するための図。
【図１５】上記実施例１におけるシースルー情報表示部の光学系の構成を示す一部断面を含む正面図。
【図１６】上記実施例１におけるシースルー情報表示部の光学系の構成例を示す左側面図。
【図１７】上記実施例１におけるシースルー情報表示部の光学系の構成を示す平断面図。
【図１８】上記実施例１の情報表示装置における電源制御の流れを示すフローチャート。
【図１９】上記実施例１において、頭部装着部および本体に電力を供給する時間を制御するためのタイマカウンタの動作を示すフローチャート。
【図２０】上記実施例１において、表示画面の初期位置を調整する処理を示すフローチャート。
【図２１】上記実施例１において、表示画面の初期位置を調整するときの画面の表示例を示す図。
【図２２】上記実施例１において、表示画面の初期位置が調整されたときの画面の表示例を示す図。
【図２３】上記実施例１において、情報表示装置を情報入力モードで使用するときの、画像の表示位置を制御する処理を示すフローチャート。
【図２４】上記実施例１において、割り込み処理として実行されるスクロール処理を示すフローチャート。
【図２５】上記実施例１において、情報表示装置を再生装置として動作させるときの表示制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０２５８】
１…情報表示装置
２…頭部装着部
３…本体
１１…フロント部
１２…テンプル部
１３…フレーム部
１４，１５…透明光学部材
１６…鼻パッド部
１７…ブリッジ部
１８，１９…先セルモダン
２０…電装部
２１…電池収納部
２２…スピーカ
２３…電源スイッチ
２４，２５…丁番
２６…ボックス部
２７，２８…スイッチ
２９…凹部
２９ａ…バネ
３１…上部筐体
３２…中部筐体
３３…下部筐体
３４，３５…ヒンジ
３６…電池収納部
３７…カバー
４１…記録媒体収納部
４２…イジェクトボタン
４３…第１電源スイッチ（信号発生手段）
４４…第２電源スイッチ（信号発生手段）
４５…キーボード
４６…パッド型ポインティングデバイス
４７…左ボタン
４８…右ボタン
５１…ＬＣＤ（第２の表示手段）
５２…スピーカ
５３…メニューボタン
５５…確定スイッチ
５６，５７，５８，５９…メニュー選択スイッチ
６１…再生／停止スイッチ
６２…早戻しスイッチ
６３…早送りスイッチ
６４…表示切替スイッチ（選択手段）
７１…第２ＣＰＵ（表示用データ生成手段、選択手段）
７２…第１操作スイッチ
７３…第２操作スイッチ
７４…キャラクタジェネレータ
７５…電源回路（第２の電源）
７６…送受信部（第２の送信手段、第２の受信手段）
７７…通信制御部（第２の送信手段、第２の受信手段）
７８…本体メモリ
７９…Ｄ／Ａ変換回路
８１…ＬＣＤドライバ
８２…圧縮／伸張回路
８３…記録用メモリ
８４…選択回路
８５…ハードディスク
９１…第１ＣＰＵ
９２…電源回路（第１の電源）
９４…角速度センサ（ヨー方向）（角速度検出手段）
９５…角速度センサ（ピッチ方向）（角速度検出手段）
９６，９７…増幅器
９８…Ａ／Ｄ変換回路
１０１…ＬＥＤドライバ
１０２…ＬＥＤ
１０３…集光レンズ
１０４…ＬＣＤ
１０５…ＬＣＤドライバ
１０６…第１ホログラフィー光学素子（第１ＨＯＥ）
１０７…第２ホログラフィー光学素子（第２ＨＯＥ）
１０８…シースルー情報表示部（第１の表示手段）
１１１…送受信部（第１の送信手段、第１の受信手段）
１１２…通信制御部（第１の送信手段、第１の受信手段）
１１３…メモリ
１２１…電気回路基板
１２２，１２３…導光部材
１２４，１２５…保持枠
１２６…電気回路基板
１３１…表示可能範囲
１３２…表示枠
１３３…表示画面
１３４…文字
代理人    弁理士      伊    藤      進
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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