信息显示系统的制作方法

专利名称：信息显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括生成显示用数据的主体和显示信息的头戴部的信息显示系统。
背景技术：
以往公知的戴在头上观察图像的显示装置有HMD(头戴式显示器)和HUD(平视显示器head up display)等。
作为这种显示装置，例如可以列举日本专利特开2003-248194号公报中记载的装置。该公报记载的影像显示装置在相当于眼镜的框架的位置上设置用于生成图像的发光二极管和液晶显示元件等，把在此处生成的图像投影在设于相当于眼镜的透镜的位置处的作为组合器的全息光学元件上，把该全息光学元件反射的图像导入观察者的眼睛，可以把作为虚像的图像与外界像重叠来对其进行观察。
专利文献1 日本专利特开2003-248194号公报在上述以往的HMD和HUD等的头戴部从头上取下的状态下，观察者不能观察显示图像。假定，在与该头戴部分别形成的用于控制该头戴部的控制装置上设置可以显示信息的显示装置，则即使从头上取下头戴部也能够观察信息。但是，在该情况下，有可能在头戴部和控制装置的显示装置双方显示相同信息，导致显示未观察的信息，不能说效率良好。特别是在便携式系统中，由于需要控制电力消耗，所以不希望形成浪费电力的结构。另外，假定构成为可以选择操作在头戴部和控制装置的显示装置中的任一方显示信息，由于在每次使用时都必须进行在哪一方显示的操作，因此依然是比较麻烦的事情。

发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种信息显示系统，即使在从头上取下头戴部的状态下也能够观察信息，并且不需要麻烦的操作即可抑制无功的电力消耗。
为了达到上述目的，本发明之一的信息显示系统，包括头戴部，具有用于显示规定信息的第1显示部，显示该第1显示部所显示的信息；主体，具有用于显示规定信息的第2显示部，生成用于在该第2显示部显示信息的显示用数据，或用于在上述第1显示部显示信息的显示用数据；和选择部，用于择一选择上述第1显示部和上述第2显示部中的任意一个显示部来显示上述信息。
并且，本发明之二的信息显示系统，在上述本发明之一的信息显示系统中，上述头戴部可形成可使用状态和不可使用状态，上述选择单元在该头戴部处于可使用状态时选择上述第1显示单元。
另外，本发明之三的信息显示系统，在上述本发明之二的信息显示系统中，上述头戴部还具有前面部，其构成为在观察者把该头戴部戴在头上时与头的面部大致平行配置；和镜腿部，被设置成相对上述前面部能够在大致沿着该前面部的闭合位置、和与该前面部交叉并且在观察者把该头戴部戴在头上时沿着头部侧面的打开位置之间折叠或打开，在上述镜腿部从上述打开位置朝向上述闭合位置被折叠到大于等于规定的角度时，把上述头戴部设定为不可使用状态。
本发明之四的信息显示系统，在上述本发明之二的信息显示系统中，还具备向上述头戴部供给电源的电源电路，在上述头戴部处于不可使用状态时，强制切断上述电源电路的电源供给。
本发明之五的信息显示系统，在上述本发明之一的信息显示系统中，上述选择部设在上述主体上，具有向上述头戴部发送询问该头戴部是处于可使用状态还是不可使用状态的信号的发送单元，在从上述头戴部未接收到任何针对该询问的信号时，判断为上述头戴部是处于不可使用状态，并选择上述第2显示部。
本发明之六的信息显示系统，在上述本发明之一的信息显示系统中，上述头戴部还具有角速度检测部，通过检测该头戴部的角速度，检测观察者头部的实质角速度，并把其作为角速度信息输出，上述主体在上述选择部选择了上述第1显示部时，生成使上述第1显示部中所显示的信息在与根据上述角速度信息计算出的头部的旋转方向相反的方向上移动一定量的显示用数据，该一定量是相当于根据该角速度信息计算出的头部的旋转角度的量，从而使得该观察者在进行观察时的影像的位置基本固定，而与观察者的头部倾斜无关。
根据本发明的信息显示系统，即使在从头上取下头戴部的状态下也能够观察信息，并且不需要烦琐的操作即可抑制无功的电力消耗。


图1是表示本发明实施例1的信息显示装置的使用方式的立体图。
图2是表示上述实施例1的头戴部的主视图。
图3是表示上述实施例1的头戴部的俯视图。
图4是表示上述实施例1的头戴部的右视图。
图5是表示上述实施例1中，设在折页附近的用于检测镜腿部的开闭状态的开关的结构的局部放大俯视图。
图6是表示上述实施例1中，将各个壳体全部闭合状态下的主体的俯视图。
图7是表示上述实施例1中，将各个壳体全部闭合状态下的主体的右侧视图。
图8是表示上述实施例1中，将各个壳体全部闭合状态下的主体的仰视图。
图9是表示上述实施例1中，将各个壳体全部闭合状态下的主体的后视图。
图10是表示上述实施例1中，只将上部壳体打开状态下的主体的俯视图。
图11是表示上述实施例1中，将上部壳体关闭、将中部壳体打开的状态下的俯视图。
图12是表示上述实施例1的信息显示装置中，作为主体的主要部分的电子电路相关的结构的方框图。
图13是表示上述实施例1的信息显示装置中，作为头戴部的主要部分的电子电路相关的结构的方框图。
图14是说明上述实施例1中的透视信息显示部的光学系统的原理的图。
图15是表示上述实施例1中，包括透视信息显示部的光学系统的结构的部分剖面的主视图。
图16是表示上述实施例1中，透视信息显示部的光学系统的结构例的左侧视图。
图17是表示上述实施例1中，透视信息显示部的光学系统的结构的俯视剖面图。
图18是表示上述实施例1的信息显示装置的电源控制流程的流程图。
图19是表示上述实施例1中，控制向头戴部和主体供给电力的时间的定时计数器的动作的流程图。
图20是表示上述实施例1中调整显示画面的初始位置的处理的流程图。
图21是表示上述实施例1中调整显示画面的初始位置时的画面显示例图。
图22是表示上述实施例1中显示画面的初始位置已被调整时的画面显示例图。
图23是表示上述实施例1中，在信息输入模式下使用信息显示装置时控制图像的显示位置的处理的流程图。
图24是表示上述实施例1中，作为中断处理执行的滚动处理的流程图。
图25是表示上述实施例1中，在使信息显示装置作为再现装置而动作时的显示控制的流程图。
图中1-信息显示装置；2-头戴部；3-主体；11-前面部；12-镜腿部；13-框架部；14、15-透明光学部件；16-鼻托部；17-镜梁；18、19-挂耳部；20-电气部件装配部；21-电池收纳部；22-扬声器；23-电源开关；24、25-折页；33-盒部；27、28-开关；29-凹部；29a-弹簧；31-上部壳体；32-中部壳体；33-下部壳体；34、35-铰链；36-电池收纳部；37-护罩；41-记录介质收纳部；42-弹射按钮；43-第1电源开关(信号发生单元)；44-第2电源开关(信号发生单元)；45-键盘；46-鼠标式指示器；47-左按钮；48-右按钮；51-LCD(第2显示单元)；52-扬声器；53-菜单按钮；55-确定开关；56、57、58、59-菜单选择开关；61-再现/停止开关；62-快退开关；63-快进开关；64-显示切换开关(选择单元)；71-第2CPU(显示用数据生成单元、选择单元)；72-第1操作开关；73-第2操作开关；74-字符发生器；75-电源电路(第2电源)；76-收发部(第2发送单元、第2接收单元)；77-通信控制部(第2发送单元、第2接收单元)；78-主体存储器；79-D/A转换电路；81-LCD驱动器；82-压缩/解压缩电路；83-记录用存储器；84-选择电路；85-硬盘；91-第1CPU；92-电源电路(第1电源)；94-角速度传感器(横摆方向)(角速度检测单元)；95-角速度传感器(纵倾方向)(角速度检测单元)；96、97-放大器；98-A/D转换电路；101-LED驱动器；102-LED；103-聚光透镜；104-LCD；105-LCD驱动器；106-第1全息光学元件(第1HOE)；107-第2全息光学元件(第2HOE)；108-透视信息显示部(第1显示单元)；111-收发部(第1发送单元、第1接收单元)；112-通信控制部(第1发送单元、第1接收单元)；113-存储器；121-电路基板；122、123-导光部件；124、125-保持框；126-电路基板；131-可显示范围；132-显示框；133-显示画面；134-文字。
具体实施例方式
以下，参照

本发明的实施例。
(实施例1)图1～图25表示本发明的实施例1，图1是表示信息显示装置的使用方式的立体图。
如图1所示，该信息显示装置1大致分为大致呈眼镜型的头戴部2；和相对该头戴部2而独立构成的，通过与该头戴部2进行例如无线通信来进行信息授受的主体3。
上述头戴部2构成为，在进行透视显示时可以实际地直接地对观察对象(外界)进行观察，同时也可以观察重叠在该观察对象上的信息。从该头戴部2的形状大致呈眼镜型即可知道，其与用于矫正视力的普通眼镜基本一样，戴在头部上使用，重量和尺寸等也实现小型轻量化，尽量接近普通眼镜，提高佩戴舒适感。
上述主体3向头戴部2无线发送显示用信息和远程操作用控制信号等，另外进行该信息显示装置1的整体控制。该主体3和头戴部2相同，在尽可能的范围内实现了小型轻量化。
因此，使用者可以不受连接电缆等的烦扰，在佩戴头戴部2的状态下自由轻快地行动。并且，主体3由于没有延伸出连接电缆等，所以携带便利，并且操作性好。
下面，参照图2～图4说明头戴部2的外观和概要。图2是表示头戴部2的主视图，图3是表示头戴部2的俯视图，图4是表示头戴部2的右视图。
该头戴部2构成为具有作为相当于普通眼镜的镜片、镜框、镜梁、接头角等部分的前面部11；从该前面部11的左右两侧向后方(观察对象的相反侧)分别延伸设置的、相对于该前面部11可以折叠的镜腿部12。
上述前面部11构成为具有框架部13；和在该框架部13上分别对应左右两眼安装的、作为导光部件的透明光学部件14、15。
在该框架部13的中间部分设有用于把该头戴部2放置在鼻梁上的鼻托部16；和形成在上述透明光学部件14、15之间的上部的镜梁17。
上述镜腿部12使用折页24、25与上述前面部11相连接，从而可以相对于该前面部11折叠。即，在不使用时，向前面部11的中间部分折叠镜腿部12，因为可以使其保持在沿着该前面部11折叠的位置上，所以可以缩小体积，便于收藏和携带。并且，在左右各镜腿部12的前端部，分别设有用于挂在耳朵上的挂耳部18、19。
另外，在左眼侧(即图2和图3的右侧)镜腿部12上，与该镜腿部12一体地设有电气装配部件20，主要用于放置进行透视显示控制的电子电路，在右眼侧镜腿部12上，与该镜腿部12一体地设有电池收纳部21，主要用于放置头戴部的电源电路92(参照图13)。此处，电池收纳部21形成为可以插拔地收纳电池的结构，在例如该电池收纳部21的上面，设有用于接通/切断该头戴部2的电源的电源开关23。因此，在折叠镜腿部12时，这些电气装配部件20、电池收纳部21随着该镜腿部12的折叠而折叠。这样，能够把电气装配部件20、电池收纳部21配置在可以折叠的镜腿部12上，所以在收藏时，信息显示装置1能够更加紧凑。
另外，上述前面部11、上述电气装配部件20和电池收纳部21构成为实现形状和重量平衡的优化，佩戴感觉良好。
并且，从上述电气装配部件20延伸设置扬声器22，可以利用左耳听取声音。另外，此处只在左耳侧设置扬声器22来听取单声道声音，但也可以在两耳侧分别设置扬声器，从而可以听取双声道声音。
并且，前面部11的右侧和折页24之间的部分形成盒部26，用于容纳柔性印刷基板等，该柔性印刷基板连接该前面部11内部的各个电路和电气装配部件20的各个电路。同样，该前面部11的左侧和折页25之间的部分形成盒部，用于容纳连接该前面部11内部的各个电路和电池收纳部21的各个电路的电源线和信号线等。
下面，图5是表示设在折页24附近的、用于检测镜腿部12的开闭状态的开关的结构的局部放大俯视图。
如图5所示，在上述盒部26分别设有具有朝向电气装配部件20侧呈凸状的形状部的接点27a、在上述镜腿部12的与该接点27a相对面的位置具有例如面状形状部的接点27b，包括这些接点27a、27b在内，构成用于检测镜腿部12的开闭状态的开关27。
在盒部26设有凹部29，用于支撑上述接点27a可以在前后方向滑动，在该凹部29内设有弹簧29a，用于朝向电气装配部件20侧对该接点27a施力。
根据这种结构，在接点27a不抵接接点27b时，该接点27a停止在抵接盒部26的内壁面的位置，形成使突部从该盒部26的外壁面部分突出的状态。
并且，在通过折页24打开镜腿部12时，在上述图3所示的打开位置的略微前方的位置(镜腿部12从图3所示打开位置朝向沿着前面部11的闭合位置折叠规定角度以上的位置)，接点27a和接点27b接触，开关27成为闭合状态。
根据这种结构，根据开关27闭合或打开，可以检测镜腿部12未打开到规定位置(不可使用状态)、或者该镜腿部12打开到规定位置(可使用状态)。
另外，在对应图3左侧的位置即折页25附近的位置，设有相同结构的开关28(参照图13)。
在上述开关27和开关28的至少一方的开关打开时，认为是头戴部2处于收纳状态等未使用状态。或者，假定在佩戴于头部时开关27、28的至少一方打开的情况下，虽然将要显示的信息正常投影于使用者的眼球中，但不希望能够直接观察。因此，这样在开关27、28的至少一方打开时，判断头戴部2处于不可使用状态，进行强制切断该头戴部2的电源电路92(参照图13)的电力供给的控制。通过进行这种控制，在头戴部2处于不可使用状态时，可以抑制电力的无功消耗。
并且，在后述的再现模式(参照图11)下使用该信息显示装置1，并且上述开关27和开关28闭合时，强制进行头戴部2的LCD104的显示。另一方面，在把该信息显示装置1切换为再现模式的初始状态下，在上述开关27、28的至少一方打开并处于不可使用状态时(即，左右镜腿部12的至少一方折叠时)，强制进行主体3的LCD51的信息显示。
下面，参照图6～图11，说明主体3的外观和概况。图6是表示将各个壳体全部闭合状态下的主体的俯视图，图7是表示将各个壳体全部闭合状态下的主体的右侧视图，图8是表示将各个壳体全部闭合状态下的主体的仰视图，图9是表示将各个壳体全部闭合状态下的主体的后视图，图10是表示只将上部壳体打开状态下的主体的俯视图，图11是表示将上部壳体关闭、将中部壳体打开的状态的俯视图。
该主体3是在厚度方向层叠三层大致呈长方形的平板状的3个壳体而构成的，即层叠上部壳体31和中部壳体32和下部壳体33而构成。
上部壳体31如图10等所示，被安装成可以通过铰链34相对中部壳体32转动。该铰链34采用公知的结构，其内部具有将上部壳体31和中部壳体32电连接的接点。
并且，中部壳体32如图11等所示，被安装成可以通过铰链35相对下部壳体33转动。该铰链35采用公知的结构，其内部具有将中部壳体32和下部壳体33电连接的接点。
下部壳体33如图7和图8所示，在其底面设有电池收纳部36，可以通过使护罩37向图8的左方向滑动，卸下内置的插拔式电池进行更换。并且，在该下部壳体33的右侧面侧，如图7所示，设有用于收纳由插拔式卡存储器等构成的记录介质的记录介质收纳部41，在取出记录介质时操作弹射按钮42。
然后，通过铰链34打开上部壳体31，形成图10所示状态。
在打开状态下露出的上部壳体31的底面侧(在图10的打开状态下为上面侧)，如该图10所示，设有第1电源开关43、鼠标式指示器46、左按钮47和右按钮48。
上述第1电源开关43是向使该信息显示装置1发挥信息输入装置的作用的电路供给电源的信号发生单元。另外，此处设置利用手指等操作的独立电源开关，但不限于此，例如也可以构成为与铰链34的转动动作连动的电源开关。在该情况下，例如在铰链34内部设置该电源开关。并且，通过使用这种结构，只进行将上述上部壳体31打开的动作，即可使该信息显示装置1发挥信息输入装置的作用。
并且，在打开状态下露出的中部壳体32的上面侧，如图10所示，设有用于进行文字等的信息输入的键盘45。
因此，在该图10所示的只打开上部壳体31的状态下，主体3发挥可以进行和普通计算机的键盘及鼠标相同的操作的操作开关的作用。
然后，当关闭上部壳体31，通过铰链35使中部壳体32相对下部壳体33打开时，形成图11所示状态。
在该图11所示状态下，主体3发挥显示图像的再现装置的作用，以及进行该再现装置的操作的操作开关的作用。把该图11所示的、将信息显示装置1用作再现装置的模式称为再现模式。
在打开状态下露出的中部壳体32的底面侧(在图11的打开状态下为上面侧)，如该图11所示，设有用于发出声音的扬声器52、和用于显示再现画面的第2显示单元，即LCD51。
并且，在打开状态下露出的下部壳体33的上面侧，如图11所示，设有第2电源开关44；菜单按钮53；确定开关55；菜单选择开关56、57、58、59；再现/停止开关61；快退开关62；快进开关63；和显示切换开关64。
上述第2电源开关44设在下部壳体33的表面例如左上部，是向使该信息显示装置1发挥再现装置的作用的电路供给电源的信号发生单元。另外，此处设置利用手指等操作的独立电源开关，但不限于此，例如也可以构成为与铰链35的转动动作连动的电源开关。在该情况下，例如在铰链35内部设置该电源开关。并且，通过使用这种结构，只进行将上述中部壳体32打开的动作，即可使该信息显示装置1发挥再现装置作用。
这样，上述第1电源开关43和第2电源开关44也可以是使该信息显示装置1发挥信息输入装置的作用或再现装置的作用的模式选择开关。
上述显示切换开关64是选择单元，包含在后述的第2操作开关73(参照图12)中，被设在下部壳体33的表面例如左下部。该显示切换开关64构成为自动恢复型开关。并且，在使该信息显示装置1发挥再现装置的作用时，当每次按动该显示切换开关64使开关接通时，反复切换在LCD51显示信息的第1显示模式、和在头戴部2显示信息的第2显示模式。
此处，主体3在将中部壳体32打开使第2电源开关44接通的初始状态下，首先向该头戴部2发送用于判断头戴部2是否处于不可使用状态的信号。
这样，头戴部2在电源电路92(参照图13)接通的情况下，向主体3发送表示是否处于不可使用状态的信号。对此，头戴部2在电源电路92断开的情况下，当然不返回任何信号。因此，主体3可以根据头戴部2是否有回信，判断电源电路92是否接通。此处，虽然使用者计划接通头戴部2的电源，但由于在规定时间内不使用等，节电功能工作，使电源电路92强制断开。在这种情况下，可以根据有无回信，判断头戴部2的电源电路92的状态。主体3在头戴部2没有回信的情况下，判断该头戴部2处于不可使用状态。
并且，在头戴部2有回信的情况下，主体3继续判断回信内容是表示可使用状态的信号还是表示不可使用状态的信号。
此处，在电源电路92接通、上述开关27、28中至少一方打开时(断开状态时)，头戴部2返回表示不可使用状态的信号。
即，主体3在上述开关27、28双方均闭合、并且电源电路92的电源供给接通时，判断处于可使用状态，在该开关27、28中至少一方打开或者电源电路92的电源供给断开时，判断处于不可使用状态。
并且，主体3在判断头戴部2处于可使用状态时，选择上述第2显示模式，而在判断头戴部2处于不可使用状态时，选择上述第1显示模式。
这样，判断在头戴部2的LCD104和主体3的LCD51的哪一方进行显示比较合适，择一选择认为合适的LCD。
根据这种结构，即使在使用者从头上取下头戴部2的状态下，也能够在主体3显示信息并确认。
另外，使用者不必进行选择第1显示模式或第2显示模式的操作，即可在合适的显示装置中进行显示，所以操作简单，且使用便利性提高。
并且，在主体3向头戴部2询问是否处于可使用状态而没有任何回信的情况下，判断该头戴部2处于不可使用状态，自动选择主体3的LCD51并显示信息。由此，在头戴部2的电力供给处于完全切断状态的情况下，以及头戴部2位于来自主体3的无线信号不能到达的场所的情况下(具体讲，被收纳在无线难以通过的包内时，或将头戴部2置于家中而只携带主体3的情况等)，不必进行麻烦的操作，即可适当且迅速地选择显示模式并观察信息。
并且，由于不会在头戴部2和主体3同时显示信息，所以能够抑制不必要的电力消耗。
此外，该信息显示装置1在主体3和头戴部2双方设有电源，所以不必使用向头戴部2供给电源用的电缆，即，不需要向头戴部2连接影像信号用电缆和电源供给用电缆，所以形成无线结构，携带方便。
返回图11的说明，上述再现/停止开关61是使记录在后述的记录用存储器83(或硬盘85)(参照图12)中的图像信息再现或临时停止的开关。
上述快退开关62是使记录在记录用存储器83(或硬盘85)中的图像向与再现方向相反的方向快退并进行搜索的开关。
上述快进开关63是使记录在记录用存储器83(或硬盘85)中的图像向与再现方向相同的方向快进并进行搜索的开关。
上述菜单按钮53是在上述LCD51显示用于进行图像编辑涉及的各种设定的菜单画面的开关。
上述菜单选择开关56、57、58、59是使在该菜单画面显示的各项目中的选中项目向上、下、左、右各个方向移动，或使显示信息滚动的开关。
上述确定开关55是确定在该菜单画面显示的选中项目等的开关。
另外，本实施例的信息显示装置1如后面所述，在图像从表示显示图像的区域的显示框内消失的时间大于等于规定时间Ts时，变成降低该信息显示装置1的整体耗电的节电模式。并且，此时的规定时间Ts可以通过操作上述菜单按钮53、菜单选择开关56、57、58、59、确定开关55等进行设定。
图12是表示作为信息显示装置1的主体3的主要部分的电子电路相关的结构的方框图。
该主体3构成为具有收发部76；通信控制部77；主体存储器78；D/A转换电路79；上述LCD51；LCD驱动器81；压缩/解压缩电路82；选择电路84；记录用存储器83；硬盘85；上述扬声器52；第1操作开关72；第2操作开关73；字符生成器74；电源电路75；上述第1电源开关43；上述第2电源开关44；和第2CPU71。
上述收发部76通过天线接收从头戴部2发送的无线信号，或者通过天线向头戴部2发送无线信号，兼作第2发送单元和第2接收单元。
上述通信控制部77是通信控制单元，其进行帧同步(以时分多路复用方式以帧为单位获取同步)、和作为帧的构成要素的时隙(该时隙构成为包括属性和属性值的对)的数据格式化处理，成为构成上述第2发送单元和第2接收单元的要素。
上述主体存储器78是由帧缓冲器等构成的存储单元，用于临时存储由第2CPU71生成并输出的文字和图像等信息、或者存储在插拔式记录用存储器83和硬盘85中并被读出的文字和图像等信息。
上述D/A转换电路79是把存储在该主体存储器78中的数字信号转换为模拟信号的电路。
上述LCD51是根据通过该D/A转换电路79转换得到的模拟图像信号来显示图像的显示单元。
上述LCD驱动器81是控制驱动该LCD51的显示驱动控制单元。
上述压缩/解压缩电路82是压缩/解压缩单元，其对存储在上述主体存储器78中的数字信号进行压缩，并且进行从上述记录用存储器83中读出的已压缩数字信号的解压缩。
上述选择电路84是根据来自第2CPU71的控制信号，双向选择信号的输入目的地和输出目的地的输入输出选择单元。此处，所谓双向是指主体存储器78、记录用存储器83、硬盘85和压缩/解压缩电路82均可以成为输入目的地和输出目的地的任意一方。例如，选择电路84可以选择将被压缩/解压缩电路82压缩过的数字信号输出给记录用存储器83、硬盘85、主体存储器78中的任意一个。并且，在把记录在记录用存储器83或硬盘85中的信息取入到主体存储器78中并再现显示等时，该选择电路84根据来自第2CPU71的控制信号，选择来自记录用存储器83和硬盘85中任一方的输出信号，输出给压缩/解压缩电路82。另外，该选择电路84根据来自第2CPU71的控制信号，选择是否通过压缩/解压缩电路82进行从主体存储器78向记录用存储器83或硬盘85、或者从记录用存储器83或硬盘85向主体存储器78的数据发送。在信息例如是文字数据以外的图像数据(在以下说明中，“图像数据”是文字数据以外的信息的总称)时，通过压缩/解压缩电路82进行压缩处理或解压缩处理后再进行转送，而在信息是文字数据的情况下，不通过该压缩/解压缩电路82而直接进行转送。
上述记录用存储器83是记录单元，例如由插拔式存储卡等构成，被收纳在上述记录介质收纳部41中，在被上述选择电路84选择时，记录被上述压缩/解压缩电路82压缩过的数字信号。
上述硬盘85是内置在该主体3中的记录单元，在被上述选择电路84选择时，记录由上述压缩/解压缩电路82压缩过的数字信号。
上述扬声器52是发音单元，根据第2CPU71的控制，例如在再现图像时进行伴随该图像的声音再现。
上述第1操作开关72是包括上述图10所示各种开关的输入单元，用于在使该信息显示装置1发挥信息输入装置的作用时进行各种操作输入。
上述第2操作开关73是包括上述图11所示各种开关的输入单元，用于在使该信息显示装置1发挥再现装置的作用时进行各种操作输入。
上述字符生成器74是生成文字数据的文字信息生成单元。
上述电源电路75是第2电源，是向主体3供给电源的电源单元，包括收纳在电池收纳部36中的插拔式电池等。
上述第1电源开关43连接电源电路75，如上所述，是向使该信息显示装置1发挥信息输入装置的作用的电路供给电源的开关。在该第1电源开关43接通时，允许除第2操作开关73、D/A转换电路79、LCD51和LCD驱动器81以外的电路通电。
上述第2电源开关44连接电源电路75，如上所述，是向使该信息显示装置1发挥再现装置的作用的电路供给电源的开关。在该第2电源开关44接通时，允许除第1操作开关72以外的电路通电。
上述第2CPU71控制该主体3内的各种电路，并且通过与头戴部2的后述第1CPU91(参照图13)进行通信，也进行该头戴部2的控制，是与该信息显示装置1相关的综合控制单元。该第2CPU71也兼作显示用数据生成单元和选择单元。
图13是表示作为信息显示装置1的头戴部2的主要部分的电子电路相关的结构的方框图。
该头戴部2构成为具有收发部111；通信控制部112；存储器113；上述开关27、28；上述扬声器22；角速度传感器94、95；放大器96、97；A/D转换电路98；LED驱动器101；LED102；聚光透镜103；LCD104；LCD驱动器105；第1全息光学元件(以下把全息光学元件适当地称为“HOE(Holographic Optical Element)”)106；第2HOE107；电源电路92；电源开关23；和第1CPU91。
另外，以下把包括上述LED102、聚光透镜103、LCD104、第1HOE106和第2HOE107而构成的部分称为透视信息显示部108。该透视信息显示部108成为构成第1显示单元的要素。
上述收发部111接收从上述主体3无线发送的显示用数据和声音数据及各种控制信号，或者向主体3无线发送各种信号，兼作第1发送单元和第1接收单元。
上述通信控制部112是通信控制单元，其构成为具有接收侧，进行通过收发部111接收来自主体3的数据的控制；和发送侧，进行通过收发部111向主体3发送数据的控制，该通信控制部112成为构成上述第1发送单元和第1接收单元的要素。
首先，通信控制部112的接收侧以规定的定时，从由内置于收发部111的调制解调器供给的接收数据中取出1个时隙部分的数据。并且，该接收侧从该数据中抽取同步信号，生成帧同步信号，解除扰码等。然后，该接收侧向第1CPU91发送从主体3发送的显示用数据和头戴部的显示控制数据(例如显示开始信号、显示切断信号等)。
然后，通信控制部112的发送侧向通过第1CPU91输出的角速度信息(或根据该角速度信息计算的角度信息)赋予扰码等后，附加同步信号。并且，该发送侧作成1个时隙部分的发送数据，并以规定的定时插入帧内的规定时隙内，发送给收发部111的调制解调器。
上述存储器113是临时存储从主体3接收的显示用数据和声音数据的存储单元，或者也可以是临时存储发送给主体3的数据等的存储单元。该存储器113连接第1CPU91。
上述开关27、28，如上所述，是检测镜腿部12的开闭状态的开关。
上述扬声器22，如上所述，是用于发出声音的发音单元，以使佩戴该头戴部2的使用者例如可以利用左耳听取声音。
上述角速度传感器94是角速度检测单元，用于检测佩戴该头戴部2的观察者头部的横摆方向(左右方向)的角速度。
上述角速度传感器95是角速度检测单元，用于检测佩戴该头戴部2的纵倾方向(前后方向)的角速度。
上述放大器96是用于放大上述角速度传感器94的输出的放大单元。
上述放大器97是用于放大上述角速度传感器95的输出的放大单元。
上述A/D转换电路98把通过放大器96放大的角速度传感器94的模拟输出、和通过放大器97放大的角速度传感器95的模拟输出分别转换为数字信号，输出给第1CPU91。
上述LED驱动器101是发光控制单元，根据上述第1CPU91的控制，进行使LED102发光的控制。
上述LED102是受该LED驱动器101驱动而发光的发光源，是显示单元的构成要素。
上述聚光透镜103用于对该LED102所发出的光进行聚光，是上述显示单元的构成要素。
上述LCD104是显示图像等信息的由透射型液晶等构成的显示元件，其将作为显示像素的多个像素以二维状等间隔排列而构成。该LCD104是上述显示单元的构成要素，被经过上述聚光透镜103的LED102的光从背面侧照明。
上述LCD驱动器105是显示控制单元，根据第1CPU91的控制，向该LCD104发送驱动信号，并显示从主体3发送的文字和图像等各种信息。
上述第1HOE106是将通过上述LCD104射出的光一面进行如后面所述的像差校正，一面向垂直下方(参照图16(A))反射的反射光学部件，用于构成显示单元。
上述第2HOE107是一种组合器，其构成为通过把来自该第1HOE106的光反射向观察者的眼睛并衍射，把在上述LCD104上显示的图像和文字等信息投影成可以观察的状态，并且可以使外界光透射观察者的眼睛，用于构成显示单元。
上述电源电路92是第1电源，其构成为包括向整个头戴部2供给电力的控制电路和电池。在使第1CPU91开始从主体3接收给电指示信号时，来自该电池的电力被自动供给整个头戴部2。
上述电源开关23如参照上述图3说明的那样，是接通/切断该头戴部2的电源的开关。
上述第1CPU91是控制单元，主要一面与主体3的第2CPU71进行通信一面进行该头戴部2的控制。并且，该第1CPU91也兼作角度检测单元，其根据从角速度传感器94、95输出的角速度信息，检测观察者的头部倾斜角度。
上述的头戴部2和主体3的作用大致如下。
首先，当打开上部壳体31并按下第1电源开关43时，该信息显示装置1发挥信息输入装置的作用。因此，不对只在把该信息显示装置1用作后述的再现装置时动作的电路、即第2操作开关73和D/A转换电路79和LCD51和LCD驱动器81进行通电。由此，抑制未被作为信息输入装置使用的电路部分的电力的无功消耗。
当第2CPU71检测到第1电源开关43已被按下的信号时(开始供给信号)，通过通信控制部77和收发部76，向头戴部2发送该信息的信号(给电指示信号)。
于是，头戴部2通过收发部111和通信控制部112从上述主体3接收给电指示信号，向第1CPU91发送所接收的给电指示信号。
当第1CPU91接收倒上述给电指示信号时，向电源电路92发送规定的信号，电源电路92开始向整个头戴部2供给电源。并且，第1CPU91通过上述收发部111，向上述主体3发送用于确认已接收给电指示信号的接收确认信号。
另外，如上所述，与主体3的电源接通连动，为了使头戴部2电源能够接通，至少需要使第1CPU91和通信控制部112和收发部111处于可以接收来自上述第2CPU71的信号的状态。因此，在电源开关23接通时，需要一直向这些电路部分供给最低限度的电力。相反，在电源开关23断开时，向这些第1CPU91、通信控制部112和收发部111的电力供给也被切断。即，在电源开关23断开(断开状态)时，头戴部2的电源全部处于断开状态，当然不进行与上述主体3的第1电源开关43连动的电源控制。
这样，在与主体3的电源接通连动，使头戴部2电源接通时，需要预先使上述电源开关23接通。在该情况下，虽然一直消耗某种程度的电力，但由于不需要操作电源开关23，所以具有操作简单的优点。
并且，主体3的第2CPU71监视头戴部2接通电源后是否经过了规定时间，在判断为已经过了规定时间时，从主体3向头戴部2发送规定的切断电源的信号。由此，在经过了规定时间后，头戴部2的电源自动断开。
并且，在将上部壳体31打开的状态(参照图10)下，该信息显示装置1具有和普通计算机的文章作成软件(或者文字输入软件)相同的功能。
即，在进行第1操作开关72的操作时，与该操作对应的文字信息被从字符生成器74读出，并通过第2CPU71编辑成文件数据。
该所编辑的数据如后面所述，被赋予显示框并被控制显示位置，以显示在头戴部2的LCD104的规定位置，并且通过通信控制部77和收发部76被发送给头戴部2。另外，头戴部2的LCD104的规定位置，根据按照从该头戴部2发送的头部角速度信息计算的横摆方向和纵倾方向的倾斜来确定。
头戴部2通过收发部111和通信控制部112，从上述主体3接收被赋予了显示框并且确定了显示位置的文件数据，并临时存储在存储器113中。
存储在存储器113中的上述文件数据，通过第1CPU91发送给LCD驱动器105，并通过LCD104显示。
与此同时，第1CPU91通过驱动LED驱动器101使LED102发光。从LED102发出的光，通过聚光透镜103被转换为平行光，从背面照射LCD104。
这样透射过LCD104的光被第1HOE106反射，通过作为组合器的第2HOE107入射到观察者的眼中。由此，观察者可以把上述文件数据作为重叠在外界像上的虚像进行观察。
然后，如上述图11所示，在关闭上部壳体31、并且打开中部壳体32的状态下，当闭合(接通)第2电源开关44时，该信息显示装置1发挥再现装置的作用。如上所述，当闭合第2电源开关44时，允许向至少包括第1操作开关72的规定电路部分以外的电路通电。
另外，在操作该第2电源开关44时，与该操作连动的头戴部2的电源控制情况，与操作上述第1电源开关43时，与该操作连动的头戴部2的电源控制情况相同。
通过操作上述第2操作开关73中包含的菜单按钮53、菜单选择开关56、57、58、59、确定开关55等，进行已经记录在记录用存储器83或硬盘85中的信息的选择，另外，通过操作上述再现/停止开关61进行了再现指示后，执行下述处理。
首先，在记录于记录用存储器83或硬盘85中任一被选中一方的信息是图像数据时，通过压缩/解压缩电路82内的解压缩电路部被解压缩，并临时存储在主体存储器78中。
另一方面，在记录于记录用存储器83或硬盘85中任一被选中一方的信息是文字数据时，不通过压缩/解压缩电路82，该文字数据被直接临时存储在主体存储器78中。
并且，存储在主体存储器78中的信息通过D/A转换电路79被转换为模拟图像信号，并显示在LCD51上，或者发送给头戴部2显示在透视信息显示部108的LCD104上。另外，此时的LCD51的动作由根据第2CPU71的指令从LCD驱动器81产生的驱动信号来控制。
现在，利用上述图11所示的显示切换开关64，将该信息显示装置1设定为第1显示模式(即在主体3的LCD51显示的模式)时，进行以下动作。
首先，当上述第2操作开关73被进行规定操作时，记录在记录用存储器83或硬盘85中的文字、声音或图像等各种信息，通过选择电路84被选择，并临时存储在主体存储器78中。
这些各种信息中的图像和文字等显示用数据，在通过D/A转换电路79转换为模拟数据后，根据LCD驱动器81的控制显示在LCD51上。
并且，上述各种信息中的声音数据，根据第2CPU71的控制，通过扬声器52再现。
另一方面，利用上述显示切换开关64，将该信息显示装置1设定为第2显示模式(即在头戴部2的LCD104显示的模式)时，进行以下动作。
首先，当上述第2操作开关73被进行规定操作时，记录在记录用存储器83或硬盘85中的文字、声音或图像等各种信息，通过选择电路84被选择，并临时存储在主体存储器78中。
这些各种信息中的图像和文字等显示用数据，如后面所述被赋予显示框并被进行显示位置控制，以将其显示在头戴部2的LCD104的规定位置，并且通过通信控制部77和收发部76发送给头戴部2。此处如上所述，LCD104的规定位置，根据按照从头戴部2发送的头部角速度信息(或角度信息)计算的横摆方向和纵倾方向的倾斜来确定。并且，头戴部2通过收发部111和通信控制部112接收这些各种信息，并临时存储在存储器113中。然后，通过透视信息显示部108显示这些图像和文字等信息。
并且，上述各种信息中的声音数据，通过通信控制部77和收发部76发送给头戴部2。与显示用数据相同，头戴部2通过收发部111和通信控制部112接收这些各种信息，并临时存储在存储器113中。然后，该声音数据根据第1CPU91的控制，通过扬声器22再现。
下面，参照图14～图17说明透视信息显示部的主要光学结构。图14是说明透视信息显示部的光学系统的原理的图，图15是包括表示透视信息显示部的光学系统的结构的部分剖面的主视图，图16是表示透视信息显示部的光学系统的一结构例的左视图，图17是表示透视信息显示部的光学系统的结构的俯视剖面图。
该透视信息显示部108可以把图像和文字等信息和表示显示范围的显示框作为虚像迭加显示在观察者实质上直接观察的观察对象上，以下把这种显示称为透视显示。另外，所说“实质上直接观察”不仅包括用肉眼观察的情况，也包括通过玻璃或塑料等所形成的大致为平板的透明部件观察的情况，或者通过视力矫正用透镜观察的情况等。
首先，参照图14说明利用该实施例1的透视信息显示部108的光学系统(以下称为“透视信息显示光学系统”)显示透视图像的原理。
LED102发出的光通过聚光透镜103被聚光，从背面照明LCD104。此处，上述LED102包括可以分别发出R(红色)、G(绿色)、B(篮色)三种颜色的光的二极管，在显示彩色图像时三种颜色全部使用，但在显示文字信息和显示框的情况下，可以仅使发出其中一种颜色、例如仅使发出G(绿色)的二极管发光。
第1CPU91生成对应于表示显示范围的显示框的信号，并输出给LCD驱动器105。LCD驱动器105根据该信号驱动LCD104，由此使该LCD104显示文字和图像。
接受上述LED102的光并从LCD104射出的文字和图像被第2HOE107反射后，被导入观察者的眼中。这样，观察者可以把文字和图像作为虚像VI进行观察。另外，在图15中为了说明原理，省略了第1HOE106的图示。
第2HOE107是使用了光聚合物或重铬酸凝胶等感光材料的体积相位型全息光学元件，具有以最大反射率反射上述LED102发出的各波长R、G、B光的特性。因此，在显示文字和图像时发出G光的情况下，绿色的文字和图像作为虚像被清晰地显示。HOE具有良好的波长选择特性，相对于上述R、G、B的各波长光线，在极其狭小的波长范围内呈现高的反射特性，而相对于除此以外的波长光线呈现高的透射特性。因此，与显示光相同的波长区域的外部光被衍射和反射，不会到达观察者的瞳孔，但除此以外的波长区域的外部光都能到达观察者的瞳孔。在一般情况下，由于可见光波长的频带范围较宽，所以即使包括R、G、B的各波长的极其狭小的波长范围的光没到达瞳孔，也可以没有任何妨碍地观察外界影像。
上述第1HOE106不仅反射来自LCD104的光并导入到第2HOE107，而且具有校正像面变形的功能。另外，此处使用了第1HOE106，但也可以使用自由曲面的光学元件来代替。由于自由曲面的光学元件体积小、重量轻，且可以校正复杂的像差，所以可显示像差较小的清晰图像而不会增加太多重量。
下面，参照图15～图17说明上述透视信息显示光学系统的具体配置示例。
在上述框架部13内部的观察对象侧部分，在上述透明光学部件14(或/和透明光学部件15)的上部的位置，按照图15所示的顺序配置上述LED102、聚光透镜103、LCD104、第1HOE106。这些各个部件如图17所示由保持框124、125夹持而被固定。此时，上述LED102在被安装在电路基板121上的状态下，通过上述保持框124、125被固定。并且，其中的第1HOE106如上所述被倾斜配置，以便朝向垂直下方反射来自LED102的光。
上述透明光学部件14(或/和透明光学部件15)如图16所示，具有由透明玻璃或塑料等形成的具有规定的厚度的导光部件122、123；被夹在这些导光部件122、123之间并且被倾斜配置成朝向后方反射光的上述第2HOE107。在这种结构中，从上述第1HOE106反射的光透过配置在第2HOE107上侧的导光部件122的内部到达该第2HOE107。另外，在该导光部件122内部的光的传播可以如图16(A)所示只是透射，也可以如图16(B)所示将透射和内面的全反射进行组合。如果进行图16(B)所示的光学设计，则可使透明光学部件14(或/和透明光学部件15)变薄，能够进一步减轻头戴部2的重量。
并且，在上述框架部13内部的观察者的头部侧(观察对象的相反侧)部分上，如图17所示，安装有上述LED驱动器101和LCD驱动器105的电路基板126隔着上述保持框124被配置在与透视信息显示光学系统相反的一侧。
另外，透视信息显示光学系统包括上述的各部件中的LED102、聚光透镜103、LCD104、第1HOE106、第2HOE107、导光部件122、123。
因为观察者一般用两眼观察观察对象，因此关于如何配置上述透视信息显示部108，例如可以考虑以下两个示例。
首先，第1构成例是，对于两眼，只有对应于一侧眼睛的部分由上述图15等所示的透视信息显示光学系统构成，而对应于另一侧眼睛的部分由不具有透视信息显示功能的透明光学部件构成。此时，对应于另一侧眼睛的透明光学部件优选具有与透明光学部件14(或透明光学部件15)相同的视感透射特性的光学部件，这样即使长时间使用，也不会使眼睛感到疲劳。
第2构成例是，分别对应于两眼，构成上述图15等所示的透视信息显示光学系统。在使用这种成对的透视信息显示光学系统的情况下，可以进一步减轻眼睛疲劳，并且可以根据需要，立体显示所观察到的图像。
下面，参照图18说明信息显示装置1的电源控制流程的流程图。
当进行第1电源开关43或第2电源开关44的操作时，执行该电源开关的中断处理。
在开始处理时，第2CPU71判断所接通的是否是第1电源开关43(步骤S1)。
此处，在所接通的是第1电源开关43时，设定表示选择了使信息显示装置1作为上述再现装置工作的再现模式的标志(再现模式标志)(步骤S2)。
并且，在所接通的是第2电源开关44时，设定表示选择了使信息显示装置1作为上述信息输入装置工作的信息输入模式的标志(信息输入模式标志)(步骤S3)。
在步骤S2或步骤S3进行了标志设定后，设置用于对从上述第1电源开关43或第2电源开关44接通后经过的时间进行计时的定时计数器(另外，该定时计数器内置于第2CPU71中)(步骤S4)。
然后，判断头戴部2是否可以使用(步骤S5)。该判断如上所述，向头戴部2发送规定的确认信号，在头戴部2没有任何回信时判断为处于不可使用状态，在头戴部2有回信时，根据回信内容判断是处于不可使用状态还是可使用状态。另外，在有回信时，关于什么状态是可使用状态，什么状态是不可使用状态，与上述说明相同。
在该步骤S5，在判断为头戴部2处于可使用状态时，向头戴部2发送电源接通信号(给电指示信号)，返回规定的主程序(步骤S6)。由此，向整个头戴部2供给电力。另外，如上所述，在头戴部2的电源开关23打开时，因为头戴部2的电源处于强制断开状态，所以为了使来自头戴部2的电源电路92的电源供给与上述主体3的第1电源开关43或第2电源开关44连动动作，需要预先闭合(接通)上述电源开关23。
另一方面，在上述步骤S5，第2CPU71在判断为头戴部2处于不可使用状态时，然后判断是否是信息输入模式(步骤S7)。该判断根据在上述步骤S2或步骤S3设定的标志进行。
此处，在判断为是信息输入模式时，由于没有在视觉上确认从图10所示状态的主体3输入的信息的单元(即，头戴部2断开，在图10状态下不能使用主体3的LCD51)，所以切断主体3的电源(步骤S8)。另外，此处把主体3的电源切断，但不限于此，也可以把主体3设为节电模式(备用状态)。
并且，在上述步骤S7，在判断为不是信息输入模式时，即是再现模式时，结束该处理，返回规定的主程序。
如上所述，信息输入模式只有在主体3和头戴部2一起工作时才有效，所以在头戴部2不能使用时，马上切断主体3的电源(步骤S7和步骤S8)。通过进行这种控制，可以抑制无功的电力消耗。并且，即使因不小心操作了第1电源开关43或第2电源开关44，而将主体3接通电源时，也能够自动抑制电力供给，所以能够抑制电力的浪费。
并且，在信息显示装置1处于再现模式时，可以单独使用主体3，所以即使例如头戴部2不能使用，主体3的电源也可以保持接通状态。此时，只是不从主体3向头戴部2发送电源接通信号。
这样，根据上述信息显示装置1，仅通过简单的操作，即可向头戴部2和主体3适当地供给电源。
图19是表示控制向头戴部2和主体3供给电力的时间的定时计数器的动作的流程图。
在开始该处理后，以规定时间间隔将在上述步骤S4被设置的定时计数器减计数(步骤S11)。
并且，判断计数值是否是0(步骤S12)。
此处，在计数值成为0之前，转入上述步骤S11，以规定时间间隔进行递减计数。
并且，在步骤S12，在计数值成为0时，第2CPU71向主体3的电源电路75和头戴部2发送电源切断信号(步骤S13)。
头戴部2从主体3接收电源切断信号后，第1CPU91向电源电路92发送电源切断信号。由此，降低或切断从电源电路92向头戴部2内的各电路的电源供给，第1CPU91自身转入备用状态。
同样，主体3也通过由第2CPU向电源电路75发送切断电源信号，降低或切断从电源电路75向主体3内的各电路的电源供给，第2CPU71自身转入备用状态。
接下来，图20是表示调整显示画面的初始位置的处理的流程图。参照图21、图22说明该图20所示的处理。图21是表示调整显示画面的初始位置时的画面显示例图，图22是表示调整显示画面的初始位置后的画面显示例图。
本实施例的信息显示装置1在头戴部2显示信息时，如后面所述，与观察者的头部运动无关，可以如同显示图像被固定于外部那样(例如，如同观察者观看固定式监视器和电视接收机等那样)来显示信息。因此，当观察者将头部倾斜时，对应于该运动，使图像实时地在与头部倾斜方向相反的方向上移动相当于该倾斜量的量。该图20所示的处理是以头部的某倾斜角度为基准调整是否进行这种移动的处理。由此，可以观察显示画面，以便把假想的监视器等设置在最佳观察位置。
现在，观察者例如正好面向正面时，将显示大致如图21所示的画面。另外，在该图21中，利用虚线表示可显示范围131，在该可显示范围131内的右下位置显示显示框132，该显示框132的内侧成为显示画面133。
在这种状态下，当观察者通过使用主体3的第1操作开关72或第2操作开关73进行规定的键操作，由此把该信息显示装置1设定为调整模式时，在可显示范围131内的左侧，如该图21所示，显示表示调整模式的文字134“ADJ”(步骤S21)。
然后，操作主体3的规定的上下左右键(例如，图11所示的菜单选择开关56、57、58、59，或图10所示的鼠标式指示器46等)，第2CPU71检测该键输入(步骤S22)。并且，在持续该键输入的期间，生成以规定的移动速度在通过键操作所指示的方向上移动显示框132和显示画面133的显示信息，并写入主体存储器78。
即，在检测到上方向的键操作时，在进行该键操作的期间，生成使显示框132和显示画面133以规定的移动速度在可显示范围131内向上方移动的显示用数据，并写入主体存储器78。由此，该主体存储器78的数据通过无线方式被发送给头戴部2，通过该头戴部2在可显示范围131内显示向上方移动的图像(步骤S23)。
并且，在检测到下方向的键操作时，在进行该键操作的期间，生成使显示框132和显示画面133以规定的移动速度在可显示范围131内向下方移动的显示用数据，并写入主体存储器78。由此，该主体存储器78的数据通过无线方式被发送给头戴部2，通过该头戴部2在可显示范围131内显示向下方移动的图像(步骤S24)。
另外，在检测到左方向的键操作时，在进行该键操作的期间，生成使显示框132和显示画面133以规定的移动速度在可显示范围131内向左方移动的显示用数据，并写入主体存储器78。由此，该主体存储器78的数据通过无线方式被发送给头戴部2，通过该头戴部2在可显示范围131内显示向左方移动的图像(步骤S25)。
并且，在检测到右方向的键操作时，在进行该键操作的期间，生成使显示框132和显示画面133以规定的移动速度在可显示范围131内向右方移动的显示用数据，并写入主体存储器78。由此，该主体存储器78的数据通过无线方式被发送给头戴部2，通过该头戴部2在可显示范围131内显示向右方移动的图像(步骤S26)。
在这些步骤S23～S26的任一操作结束后，等待通过主体3进行规定的确定操作(例如，图11所示的确定开关55的操作，或图10所示的左按钮47的点击操作等)(步骤S27)。此处，在进行确定操作之前，转入上述步骤S22，继续进行键输入处理。
另一方面，在进行了确定操作的情况下，显示框132的位置已经确定。与此同时，表示调整模式的文字134“ADJ”消失。由此，例如图22所示状态的显示框132和显示画面133作为虚像被显示。
然后，根据角速度传感器94、95的输出，重新设置所计算的头部的横摆方向和纵倾方向的角度数据θy、θp(步骤S28)，结束显示画面的位置调整。
通过进行这种调整，确定初始状态下的显示框132和显示画面133的位置，并且之后把该初始状态作为基点，进行角度数据θy、θp的测定。
另外，在图21、图22的示例中，使用边界线明确表示显示框132，但不必一定表示出来。
并且，此处通过执行上述图20所示的处理进行初始位置的调整，但不限于此。例如，在头部形成规定的倾斜角度时(作为具体例，观察者头部处于想要设定成初始位置的倾斜角度时)，可以通过进行预先确定的键输入操作(例如按下上述确定开关55的操作，或点击左按钮47的操作等)，把显示画面设在规定的位置，并且重新设定上述角度数据θy、θp。通过采用这种操作系统，可以更简单地调整显示框132和显示画面133的初始位置。
下面，图23是表示在信息输入模式下使用信息显示装置1时控制图像的显示位置的处理的流程图。该信息输入模式如上所述，是把信息显示装置1用作信息输入装置时的动作模式(参照图10)。
该图23所示的处理是通过使画面的显示区域在与头部的倾斜角度相反的方向移动，提供如同正在观察被固定在外部的监视器的感觉的处理。
另外，在根据头部的倾斜角度而移动监视器的显示区域时，显示区域的变更能随着头部倾斜角度的变化而快速、平稳地变化，但实际上显示区域的变更速度是有限制的，所以有可能影响显示区域的更新的平稳性。因此，在本实施例中，仅在产生了不会明显影响平稳性的规定以上的角度变化时才进行显示区域的更新。
但是，即使这样处理，每次头部的倾斜角度微小变动时，都会具有某种程度的延迟地进行显示区域的更新，这会给观察者造成不协调感，在更新频繁时，尤其如此。因此，在本实施例中，在头部的倾斜向正方向变化时、以及向反方向变化后，使头部的倾斜角度变化的阈值发生变化。即，通过使其具有滞后特性来减轻上述不协调感，所谓的滞后特性是指使检测出反方向的角度变化后的角度变化相对于进行显示区域更新的正方向的角度变化而变大(参照后述的步骤S35～步骤S40和步骤S44)。
另外，为了尽量使头戴部2小型轻量化，减少头戴部2的计算处理。
即，头戴部2主要具有下述功能从主体3接收规定的显示信息，并在透视信息显示部108显示信息的功能；从主体3接收声音信号并再现的功能；检测头部的角速度，并检测头部的倾斜角度在规定时间内的变化量，向主体3发送该结果的功能。
另一方面，主体3主要具有下述功能从记录了声音信号和图像及文字等信息的记录介质(记录用存储器83和硬盘85等)读出这些信息的功能；根据头部的倾斜角度处理从该记录介质读出的各种信息内的显示信息，生成能够提供如同正在观察被固定在外部的监视器的感觉的显示用数据，并发送给头戴部2的功能；利用该主体3自身再现记录在上述记录介质上的声音和图像等的功能。
参照图23详细说明这种处理。在该图23中，右侧表示主体3的动作，左侧表示头戴部2的动作。
在开始该处理时，首先，输入由角速度传感器94检测出的观察者头部的横摆方向的角速度信息(步骤S31)，并且输入由角速度传感器95检测出的观察者头部的纵倾方向的角速度信息(步骤S32)。
并且，通过将在上述步骤S31中获得的横摆方向的角速度进行时间积分，来计算横摆方向的角度变化Δθy[rad](步骤S33)，通过将在上述步骤S32获得的纵倾方向的角速度进行时间积分，来计算纵倾方向的角度变化Δθp[rad](步骤S34)。
另外，在该图23所示例中，利用头戴部2计算出角度变化Δθy、Δθp，然后向主体3发送所计算的角度变化Δθy、Δθp(参照后述的步骤S36)，但不限于此，也可以直接向主体3发送从角速度传感器94、95得到的角速度信息，在主体3根据所接收的角速度信息计算角度变化Δθy、Δθp。在该情况下，可以进一步减轻头戴部2的处理负荷。
然后，判断预先确定的时间(规定时间)内的、上述横摆方向的角度变化的绝对值|Δθy |[rad]、和纵倾方向的角度变化的绝对值|Δθp|[rad]中地至少一方是否大于规定值(规定的第1阈值)α1，即判断|Δθy|＞α1和|Δθp|＞α1中的至少一个是否成立(步骤S35)。
此处，在判断为|Δθy|和|Δθp|中至少一个大于上述规定值α1时，头戴部2向主体3发送Δθy和Δθp的各个数据(步骤S36)。
头戴部2在进行了步骤S36的处理后，返回上述步骤S31，反复进行上述动作。
另一方面，主体3在上述步骤S36接收从头戴部2发送的Δθy和Δθp的各个数据(步骤S37)。
然后，判断所接收的角度变化Δθy或Δθp是否是和前次检测出的值方向相反的值(即，符号是否与前次检测时相反)(步骤S38)。该处理是判断头部的倾斜角度的变化是保持正方向还是已变为反方向的处理。
当在该步骤S38判断为是方向相反的值时，判断上述横摆方向的角度变化的绝对值|Δθy|、和纵倾方向的角度变化的绝对值|Δθp|中的至少一方是否大于第2规定值(规定的第2阈值)α2(其中，第2规定值α2是符合α2＞α1的值)，即判断|Δθy|＞α2和|Δθp|＞α2中的至少一方是否成立(步骤S39)。
在该步骤S39，当判断为|Δθy|和|Δθp|双方均小于上述第2规定值α2时，返回上述步骤S37，反复进行上述处理。
另外，在该步骤S39，当判断为|Δθy|和|Δθp|中至少一方大于上述第2规定值α2时，或在上述步骤S38判断为不是相反方向时(即，头部的倾斜角度在正方向变化)，计算对应上述Δθy或Δθp的显示框132(和显示画面133)的移动量(步骤S40)。该移动量的计算是通过假定从观察者眼睛到画面的距离为L，并计算L×Δθy或L×Δθp来进行的。
然后，根据所计算的移动量，判断移动后的显示框132(和显示画面133)是否有至少一部分进入了可显示范围131内还是全部在该可显示范围131外(步骤S41)。
此处，当判断为显示框132全部在可显示范围131外时，判断利用设在上述第2CPU71内部的定时器所测定的时间从显示框132全部处于可显示范围131外开始起算，是否持续了预先存储在主体存储器78等中的规定时间Ts或Ts以上的时间(步骤S42)。
另外，如上所述，上述规定时间Ts可以通过操作图11所示的菜单按钮53、菜单选择开关56、57、58、59、确定开关55等设定为所期望的时间长度。
在该步骤S42中，在判断为经过了规定时间Ts时，把主体3的电源电路75设定为节电模式，降低从电源电路75供给的电力，并且向头戴部2发送表示节电模式的信号(步骤S43)。
这样，头戴部2的第1CPU91解读所接收的表示节电模式的信号，把电源电路92设定为节电模式。
另外，该节电模式除了与第1CPU91和第2CPU71的部分功能相关的动作外，还通过停止其他动作或者CPU以外的其他功能块的动作来执行，这与公知的方法相同。
另一方面，在上述步骤S41中，在判断为显示框132的至少一部分进入可显示范围131内并可以显示图像时，或者在上述步骤S42中显示框132变成非显示状态的时间短于上述规定时间Ts时，把显示框132的信息和显示画面133的信息映射到主体存储器78中并存储，以使显示画面在与观察者头部的横摆方向或纵倾方向的角度变化相反的方向上移动相当于在上述步骤S40计算出的移动量的量(步骤S44)。
另外，存储在主体存储器78的各地址中的数据，与头戴部2的LCD104中的显示位置(各像素位置)形成一对一对应的关系。
并且，向头戴部2发送映射到主体存储器78的各地址的显示用数据(步骤S45)。
主体3在进行该步骤S45的处理后，返回上述步骤S37，反复进行上述的处理。
另一方面，头戴部2接收从主体3发送的显示用数据(步骤S46)，把所接收的显示用数据存储在存储器113中(步骤S47)。
另外，存储在该存储器113的各地址中的数据，与存储在主体存储器78的各地址中的数据形成一对一对应的关系。因此，存储在该存储器113的各地址中的数据与构成LCD104的各像素一对一对应。这样，通过把显示用数据映射(存储二维显示数据)到上述主体3的主体存储器78、或头戴部2的存储器113的各地址，可以在LCD104显示任意信息。
并且，头戴部2利用LCD104显示存储在存储器113中的显示用数据(步骤S48)。
头戴部2在进行该步骤S48的处理后，返回上述步骤S31，反复进行上述处理。
下面，图24是表示作为中断处理执行的滚动处理的流程图。
在该信息显示装置1中，可以滚动操作显示在显示框132内的图像。并且，在进行该滚动操作的情况下，使产生中断，执行该滚动处理。
即，在开始该中断处理时，根据所操作的滚动方向和滚动量来映射主体存储器78的数据(步骤S51)，以使显示框132内的文字和图像等数据向规定方向移动。然后，从该中断处理返回原来的处理。
另外，该滚动操作是通过操作设在主体3的键盘45上(参照图10)的规定键来进行的，在按下该键的期间，在指定方向进行滚动动作。并且，在已进行滚动操作时，进行该显示区域的更新，以使显示区域内的图像滚动。
下面，图25是表示使信息显示装置1作为再现装置工作时的显示控制的流程图。该再现模式下的信息显示装置1的主体3例如成为上述图11所示的状态。
在开始该再现模式的处理时，首先，检测图11所示的显示切换开关64的状态(步骤S61)。
此处，在利用显示切换开关64选择“BDY”(此处“BDY”表示主体3)、即选择在主体3的LCD51再现信息的情况下，执行第1显示模式的处理(步骤S62)。该第1显示模式和普通再现装置的显示控制相同，该模式是，读出存储在记录用存储器83或硬盘85中的信息，并临时存储在主体存储器78中，通过D/A转换电路79把存储在该主体存储器78中的信息转换为模拟数据，并显示在LCD51上。
另一方面，在步骤S61，在利用显示切换开关64选择“HD”(此处“HD”表示头戴部2(头戴式显示器))、即选择在头戴部2的LCD104再现信息的情况下，执行第2显示模式的处理(步骤S63)。该第2显示模式是把从记录用存储器83或硬盘85中读出的数据临时存储在主体存储器78中，并把该数据发送给头戴部2，并且在该头戴部2的LCD104上显示的模式。
另外，该图25所示的再现模式中的第2显示模式(此处，再现模式中的第1显示模式是在主体3的LCD51显示信息的模式，因为在图10所示信息输入模式下不使用该LCD51，所以在此不作为比较对象)与上述图23所示的信息输入模式的区别如下。首先，信息输入模式是操作第1操作开关72输入信息，并显示所输入的信息的模式。相反，该第2显示模式是显示存储在记录用存储器83或硬盘85中的信息的模式。这样，第2显示模式和信息输入模式的不同仅在于信息的输入目的地不同，而有关其他动作，例如根据头部的倾斜控制显示框132的位置，并且再现显示成如同观察设置在外部的监视器那样的动作等，执行和上述图23相同的动作。
并且，在上述说明中，作为把信息显示装置1用作再现装置时的信息源，使用了记录用存储器83或硬盘85，但不限于此，例如也可以通过通信单元从外部信息源输入信息并再现。具体讲，也可以通过网络等与因特网等进行连接，经过该因特网来输入信息并显示。在该情况下，作为网络终端可以使用该信息显示装置1。
根据上述的实施例1，为了与观察者的头部倾斜无关地使该观察者进行观察时的虚像位置大致恒定，使图像在与观察者的头部的倾斜方向相反的方向移动，所以观察者能够如同观察被固定在外部的(例如大型)显示画面的图像那样进行图像观察。
另外，可以调整将要显示的图像的初始位置，所以能够选择对应观察者的个人差异和使用目的的最佳初始位置。因此，例如在电车中用作个人计算机用的监视器时等，把显示画面设定在斜下方，可以利用主体的键盘进行文字输入等。并且，把该初始位置作为基准检测头部的倾斜角度，所以例如能够以自然体位时的头部位置为中心观察图像。这种显示画面的初始位置的调整能够获得把好像设于外部的显示画面设置在最佳位置的感觉，是非常实用的功能。
并且，即使头部的角度变化时，在规定时间内的角度变化量小于第1阈值的情况下，不进行向与头部的角度变化相反的方向的显示画面移动，所以不需要在每次头部微小变化时都进行计算，能够减轻CPU的负荷。
另外，在头部的角度向相反方向变化时，用于判断是否进行向与头部的角度变化方向相反的方向移动显示画面的处理的阈值(第2阈值)大于在同一方向的情况，所以能够有效防止画面因以规定位置为中心的头部的微小振动而闪烁。
并且，由于构成为可以使显示区域内的显示信息在上下左右滚动，所以能够在最容易观看的位置显示所期望的信息。由此，可以获得小型轻量的装置，并且能够在舒适的观察状态下观看信息。
此外，头戴部主要进行信息显示和角速度信息检测，其他复杂的计算处理和信息的记录处理等利用主体进行，所以能够减轻头戴部的处理负荷。由此，可以减少头戴部的耗电，例如能够实现用作电源的电池等的小型化，可以使头戴部成为小型轻量的结构。因此，能够获得使用感舒适的头戴部。
特别是头戴部和主体是进行无线通信，因此头戴部不会受到有线的约束，观察者能够一面进行和正常相同的自由动作一面观察规定信息。
并且，在显示框脱离可显示范围而不能显示达规定时间以上时，自动把该信息显示装置切换为节电模式，所以即使没有有意识地进行切断电源的操作，也能够实现降低耗电和延长电池寿命等。例如，如上所述，在电车等中用作个人计算机用的监视器时，把显示画面设定在斜下方等，在下电车时抬起头，画面即从视场消失，可以没有任何妨碍地观察外界，所以不卸下显示装置也可以安全地进行正常行动，并且不必切断显示装置的电源即可实现降低电力消耗。
并且，由于在主体侧也设置LCD，所以在从头上取下头戴部的状态下也能够显示观察信息。此时，择一选择在头戴部和主体的哪一方显示信息，所以不会在未被观察的一侧装置上显示信息，因此能够抑制无功的电力消耗。
另外，由于在头戴部处于可使用状态时，观察者通过头戴部进行观察是很自然的事情，因此在处于可使用状态时，优先在头戴部显示信息，所以使操作自动化，提高使用便利性。
并且，由于只进行接通/切断主体电源的操作，即可同时控制头戴部的电源的接通/切断，所以对需要同时使用主体和头戴部的信息显示系统而言，操作非常简单而且便利。
并且，在头戴部没有响应的情况下，使主体处于切断电源状态或者设为备用状态，所以即使由于错误接通主体的电源开关等而接通电源时，也能够防止或抑制无功的耗电。例如，在收纳于包中进行搬运时，分别构成的头戴部和主体双方被同时错误接通电源的可能性极低，所以能够获得抑制无功的耗电的高可靠性装置。
上述的电源控制对要求小型轻量和延长电池寿命的便携式信息显示系统非常有效。
这样，可以提高能够轻快使用并且能提供高功能的耐磨损的便携式信息显示装置的价值。
另外，本发明不限于上述实施例，当然可以在不脱离发明宗旨的范围内进行各种变形和应用。
本发明可以适用于包括生成显示用数据的主体和显示信息的头戴部的信息显示系统。
权利要求
1.一种信息显示系统，用于戴在头上对规定的信息进行观察，其特征在于，包括头戴部，具有用于显示规定信息的第1显示部，显示该第1显示部所显示的信息；主体，具有用于显示规定信息的第2显示部，生成用于在该第2显示部显示信息的显示用数据，或用于在上述第1显示部显示信息的显示用数据；和选择部，用于择一选择上述第1显示部和上述第2显示部中的任意一个显示部来显示上述信息。
2.根据权利要求1所述的信息显示系统，其特征在于，上述头戴部可形成可使用状态和不可使用状态，上述选择部在该头戴部处于可使用状态时选择上述第1显示部。
3.根据权利要求2所述的信息显示系统，其特征在于，上述头戴部还具有前面部，其构成为在观察者把该头戴部戴在头上时与头的面部大致平行配置；和镜腿部，被设置成相对上述前面部能够在大致沿着该前面部的闭合位置、和与该前面部交叉并且在观察者把该头戴部戴在头上时沿着头部侧面的打开位置之间折叠或打开，在上述镜腿部从上述打开位置朝向上述闭合位置被折叠到大于等于规定的角度时，把上述头戴部设定为不可使用状态。
4.根据权利要求2所述的信息显示系统，其特征在于，还包括向上述头戴部供给电源的电源电路，在上述头戴部处于不可使用状态时，强制切断上述电源电路的电源供给。
5.根据权利要求1所述的信息显示系统，其特征在于，上述选择部设在上述主体上，具有向上述头戴部发送询问该头戴部是处于可使用状态还是不可使用状态的信号的发送单元，在从上述头戴部未接收到任何针对该询问的信号时，判断为上述头戴部是处于不可使用状态，并选择上述第2显示部。
6.根据权利要求1所述的信息显示系统，其特征在于，上述头戴部还具有角速度检测部，通过检测该头戴部的角速度，检测观察者头部的实质角速度，并把其作为角速度信息输出，上述主体在上述选择部选择了上述第1显示部时，生成使上述第1显示部中所显示的信息在与根据上述角速度信息计算出的头部的旋转方向相反的方向上移动一定量的显示用数据，该一定量是相当于根据该角速度信息计算出的头部的旋转角度的量，从而使得该观察者在进行观察时的影像的位置基本固定，而与观察者的头部倾斜无关。
全文摘要
本发明提供一种信息显示系统，即使在从头上取下头戴部的状态下也能够观察信息，并且不需要烦琐的操作即可抑制无功的电力消耗。该信息显示系统包括把显示用数据投影在观察者的眼中并显示为可以观察的虚像的头戴部和主体(3)，主体(3)包括存储用于显示的原信息的硬盘(85)和记录存储器(83)；临时存储从这些存储介质中读出并被转换后的显示用数据的主体存储器(78)；进行基于显示用数据的显示的LCD(51)；包括择一选择进行头戴部的显示还是进行LCD(51)的显示的显示切换开关的第2操作开关(73)。
文档编号G09G3/20GK1725828SQ20051007968
公开日2006年1月25日 申请日期2005年6月24日 优先权日2004年7月20日
发明者山崎正文 申请人:奥林巴斯株式会社