JP2003066364A - ヘッドマウントディスプレイ装置およびヘッドマウントディスプレイシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２次元表示素子の回転を支持し、２次元表示
素子の画面状態を接続機器に知らせて画面に応じた表示
を行い、メモリに高速アクセスを行い、アプリケーショ
ンから縦横画面切り替え可能なＨＭＤ装置を提供する。 【解決手段】 ２次元表示素子８０１の画像を利用者の
両眼に投影する光学部８０２を有するＨＭＤ装置におい
て、２次元表示素子の回転支持手段と、ストッパー手段
と、回転状態に応じて駆動信号、表示データを制御する
駆動制御部８１１を設ける。駆動制御部８１１は、メモ
リ８１２に対して同一Ｒｏｗアドレスを用いてアクセス
を行うために、アドレス変換を行う。接続機器８２０
は、通信制御部８２２によって２次元表示素子の画面状
態を取得し、ＡＰＩによって画面切り替えコマンドをＨ
ＭＤ装置に発行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、利用者の頭部、顔
面等に装着されて利用されるヘッドマウントディスプレ
イ（以下、ＨＭＤと称する）装置、およびそのＨＭＤ装
置と映像表示装置、情報処理装置等の接続機器とが接続
されているＨＭＤシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、利用者の頭部、顔面等に装着
されて利用される表示装置として、液晶表示素子等の２
次元表示素子に表示された画像から、光学系によって虚
像を形成し、形成された虚像を利用者が見ることができ
る構成となった、ＨＭＤ装置が知られている。

【０００３】このようなＨＭＤ装置において、表示画面
の縦横を切り替え可能としたものが、例えば特開平６−
７０２６５号公報に開示されている。以下に、この公報
に開示されているＨＭＤ装置について、図１（Ａ）、図
１（Ｂ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図３（Ｃ）および
図３（Ｄ）を用いて説明する。図１（Ａ）および図１
（Ｂ）は、それぞれ、従来のＨＭＤ装置を利用者が装着
した状態を上から見た概略図であり、図２（Ａ）および
図２（Ｂ）は、それぞれ、従来のＨＭＤ装置を利用者が
装着した状態を横から見た概略図であり、図３（Ａ）お
よび図３（Ｂ）は、それぞれ、従来のＨＭＤ装置におい
て、２次元表示素子の表示画面の状態を示している。ま
た、図１（Ａ）、図２（Ａ）および図３（Ａ）は、それ
ぞれ、２次元表示素子が横画面表示である場合を示し、
図１（Ｂ）、図２（Ｂ）および図３（Ｂ）は、それぞ
れ、２次元表示素子が縦画面表示である場合を示す。

【０００４】このＨＭＤ装置は、２つの２次元表示素子
１０４および１０４と、２つの凹面鏡１０３および１０
３と、２つのハーフミラー１０２および１０２とを有し
ており、利用者の頭部、顔面等に装着される。

【０００５】各２次元表示素子１０４は、それぞれ、液
晶表示素子等からなり、映像または画像がそれぞれの画
面上に表示される。左側の２次元表示素子１０４からの
光は、左側のハーフミラー１０２によって左側の凹面鏡
１０３に向かって反射される。凹面鏡１０３は、利用者
に対して虚像を見せるためのものであり、左側の凹面鏡
１０３からの拡大像は左側のハーフミラー１０２を通っ
て左側の眼球１０１に導かれる。同様に、右側の２次元
表示素子１０４からの光は、右側のハーフミラー１０２
によって右側の凹面鏡１０３に向かって反射され、右側
の凹面鏡１０３からの拡大像が右側のハーフミラー１０
２を通って右側の眼球１０１に導かれる。

【０００６】２次元表示素子１０４およびハーフミラー
１０２は、一体となって回動し得るようになっており、
図１（Ａ）および図２（Ａ）に示すように、２次元表示
素子１０４が利用者の顔面の側面側に配置された状態
と、図１（Ｂ）および図２（Ｂ）に示すように、２次元
表示素子１０４が利用者の顔面の上方に配置された状態
とされる。２次元表示素子が利用者の顔面の側面側に配
置された場合には、ハーフミラー１０２は、この位置の
２次元表示素子１０４からの光が凹面鏡１０３に反射さ
れるように配置される。この場合には、図３（Ａ）に示
すような横長の画面が観察されるように画像を表示す
る。また、２次元表示素子が利用者の顔面の上方に配置
された場合には、ハーフミラー１０２は、この位置の２
次元表示素子１０４からの光が凹面鏡１０３に反射され
るように配置される。この場合には、図３（Ｂ）に示す
ような縦長の画面が観察されるように画像を表示する。

【０００７】なお、２次元表示素子１０４とハーフミラ
ー１０２とを一体的に回転させる代りに、２次元表示素
子１０４だけを回転させてもよく、または、２次元表示
素子１０４とハーフミラー１０２との間にイメージロー
テーターを配置して映像または画像を光学的に回転させ
ることも可能である。

【０００８】図４は、上記ＨＭＤ装置を用いたＨＭＤシ
ステムの構成を示すブロック図である。このＨＭＤシス
テムは、表示装置４００およびコントロールユニット４
１０を有するＨＭＤ装置と、ＶＣＲ（ビデオ カセット
レコーダー）等の接続機器４２０とが接続されている。

【０００９】接続機器４２０は、ＶＣＲ（ビデオ カセ
ット レコーダー）等であり、その表示制御部４２１か
ら映像信号が出力され、コントロールユニット４１０に
入力される。

【００１０】コントロールユニット４１０では、接続機
器４２０から映像信号が入力されると、駆動制御部４１
１によって、２次元表示素子で表示可能な表示データお
よび駆動信号に変換されて、２次元表示素子４０１に供
給される。駆動制御部４１１による信号変換処理は、メ
モリ４１２を用いて行われる。このとき、フィールドシ
ーケンシャル駆動が行われる場合には、ＲＧＢの各色に
対応する信号が時分割で出力される。

【００１１】例えば、映像機器からＶｉｄｅｏ信号また
はＳ−Ｖｉｄｅｏ信号等によって入力されたアナログ信
号は、ＮＴＳＣデコーダ等のＬＳＩによってデジタルデ
ータ（ＲＧＢまたはＹＣｒＣｂ）に変換される。通常、
ＲＧＢでは１画素２４ｂｉｔ、ＹＣｒＣｂでは１画素１
６ｂｉｔに変換される。変換されたデータは一旦メモリ
４１２に格納され、２次元表示素子（例えば液晶表示素
子）の駆動タイミングに合わせて、駆動信号およびメモ
リ４１２から読み出されたデータＲＧＢが２次元表示素
子４０１に出力される。メモリ４１２にＹＣｒＣｂデー
タが格納されている場合には、駆動制御部にてＲＧＢデ
ータに変換される。フィールドシーケンシャル駆動が行
われる場合には、上記駆動タイミングの３倍程度の周波
数で駆動され、ＲＧＢの各色が別々に２次元表示措置４
０１に出力される。

【００１２】なお、メモリ４１２は駆動制御部４１１を
構成するＬＳＩに内蔵されているものであってもよく、
また、コントロールユニット４１０は表示装置４００と
一体化されているものであってもよい。

【００１３】表示装置４００は、液晶表示素子等からな
る２次元表示素子４０１と、上述したようなハーフミラ
ー、凹面鏡等を有する光学部４０２とを備えており、２
次元表示素子４０１からの光を光学部４０２を介して利
用者の両眼に投影するようになっている。この光学部４
０２は、数枚の球面レンズ、非球面レンズ等により構成
されていてもよい。また、２次元表示素子４０１が自発
的に発光しない液晶表示素子等からなる場合には、光源
部４０３から２次元表示素子４０１に対して光が照射さ
れるようになっている。

【００１４】表示装置４００では、駆動制御部４１１か
ら表示データおよび駆動信号が入力されると、光源部４
０３からの光を受けて、２次元表示素子４０１によって
２次元画像が形成され、２次元表示素子４０１からの光
が光学部４０２を介して利用者の両眼に導かれる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たＨＭＤ装置においては、２次元表示素子の横画面およ
び縦画面を切り替えることはできるが、以下のような問
題を有している。

【００１６】２次元表示素子１０４を回動したときに、
２次元表示素子１０４の回転を制御して位置決めを行う
部材が無いため、２次元表示素子１０４が確実に固定さ
れず、２次元表示素子１０４が不安定になっている。

【００１７】また、ＨＭＤ装置に接続されている接続機
器４２０側では、２次元表示素子１０４の画面の状態が
横画面であるか、または縦画面であるかが分からない。

【００１８】また、２次元表示素子１０４のみを回動さ
せたり、または２次元表示素子１０４を光学系と共に回
動させるだけでは、図１０（Ａ−１）および図１０（Ａ
−２）に示すように、横画面を縦画面にすることはでき
るが、本来意図されている、図１０（Ｂ−２）に示すよ
うな縦長画像は得られない。

【００１９】また、接続機器からコントロールユニット
に縦画面または横画面の表示データが入力されて、駆動
制御部が２次元表示素子で表示可能な表示データおよび
駆動信号に変換する際に、ＲｏｗアドレスおよびＣｏｌ
ｕｍアドレスを用いてアクセスが行われるようなメモリ
を用いる場合、縦画面表示では、入力（書き込み時）さ
れるデータと出力（読み出し時）されるデータで同一ラ
インが異なる。このため、例えば入力時に同一ＲＯＷア
ドレスを用いた高速アクセスによってデータの書き込み
を行い、２次元表示素子の回転に合わせた信号を出力し
ようとすると、同一ＲＯＷアドレスを用いたデータの読
み出しを行うことができなくなる。

【００２０】さらに、接続機器で利用されるアプリケー
ションからは、２次元表示素子を横画面または縦画面に
切り替えることができない。

【００２１】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたものであり、２次元表示素子を回
転したときに安定して支持することができ、２次元表示
素子の画面の状態をＨＭＤ装置に接続されている接続機
器に知らせることができ、２次元表示素子を回転させた
ときの画面状態に応じた画像表示を行うことができ、駆
動制御部が表示データおよび駆動信号の変換処理を行う
際にメモリへの高速アクセスが可能となり、さらに、接
続機器で利用されるアプリケーションから２次元表示素
子を横画面または縦画面に切り替えることができるヘッ
ドマウントデータ装置およびヘッドマウントディスプレ
イシステムを提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明のヘッドマウント
ディスプレイ装置は、利用者の頭部または顔面に装着さ
れて利用され、映像または画像を、縦方向の画素数（解
像度、ドット数）と横方向の画素数（解像度、ドット
数）とが異なる画面上で表示する２つの２次元表示素子
と、一方の２次元表示素子に表示された画像を利用者の
一方の眼に投影し、他方の２次元表示素子に表示された
画像を利用者の他方の眼に投影する光学系手段と、該２
次元表示素子を支持して回転させる回転支持手段と、該
２次元表示素子の回転位置を制御するストッパー手段
と、該２次元表示素子の回転状態に合わせて、該２次元
表示素子に供給される駆動信号および表示データを制御
する駆動制御手段とを備え、該２次元表示素子が横画面
表示であるか、または縦画面表示であるかに応じて、該
２次元表示素子に表示される画像を、横長画像または縦
長画像に切り替え可能とされており、そのことにより上
記目的が達成される。

【００２３】上記構成によれば、２次元表示素子を横画
面または縦画面に切り替える際に、回転支持手段とスト
ッパー手段によって、２次元表示素子を安定して保持す
ることができる。また、駆動制御手段によって、２次元
表示素子の画面状態に応じて表示画像を切り替えて、縦
画面または横画面に適した画像表示を得ることができ
る。

【００２４】前記回転支持手段は、電気的に２次元表示
素子の回転制御を行うものであってもよい。

【００２５】上記構成によれば、２次元表示素子の横画
面、縦画面の切り替えを電気的に制御することができ
る。

【００２６】前記ストッパー手段は、２次元表示素子の
位置決めおよびがたつきの調整を行う手段を備えている
のが好ましい。

【００２７】上記構成によれば、２次元表示素子の回転
時の位置決めおよびがたつきの調整を行って、２次元表
示素子を安定して保持することができる。

【００２８】前記駆動制御手段は、Ｒｏｗアドレスおよ
びＣｏｌｕｍアドレスを用いてアクセスが行われるメモ
リ素子と接続されており、該駆動制御手段に表示データ
が入力されたときに、該メモリ素子を用いて前記２次元
表示素子に供給される駆動信号および表示データを生成
し、該２次元表示素子が横画面表示である場合と縦画面
表示である場合との両方の場合において、該駆動制御手
段に表示データが入力されたときに、該メモリ素子に対
して同一Ｒｏｗアドレスを用いてアクセスが行われるよ
うに、該駆動制御手段によってアドレス変換を行うのが
好ましい。

【００２９】上記構成によれば、２次元表示素子が横画
面、縦画面のいずれの場合でも、メモリに対して同一Ｒ
ｏｗアドレスを用いて高速アクセスを行うことができ
る。

【００３０】本発明のヘッドマウントディスプレイシス
テムは、本発明のヘッドマウントディスプレイ装置と、
該ヘッドマウントディスプレイ装置に接続されている接
続機器とを有するヘッドマウントディスプレイシステム
であって、該ヘッドマウントディスプレイ装置および該
接続機器は、該２次元表示素子に表示される画像が横長
画像であるか、または縦長画像であるかを通信する通信
手段を備え、該接続機器は、該２次元表示素子が横画面
表示であるか、または縦画面表示であるかに応じて、該
２次元表示素子に供給される駆動信号および表示データ
を制御する表示制御手段を備えており、そのことにより
上記目的が達成される。

【００３１】上記構成によれば、２次元表示素子が横画
面表示であるか縦画面表示であるかという情報をＨＭＤ
装置と接続機器との間で通信して、双方で画面状態の切
り替えに対応することができる。なお、この構成では、
接続機器からは、２次元表示素子が縦画面表示である
か、または横画面表示であるかに応じて変換された表示
データが出力され、コントロールユニット側では縦横変
換処理は行われない。

【００３２】前記表示制御手段は、Ｒｏｗアドレスおよ
びＣｏｌｕｍアドレスを用いてアクセスが行われるメモ
リ素子と接続されており、該メモリ素子を用いて前記２
次元表示素子に供給される駆動信号および表示データを
生成し、該２次元表示素子が横画面表示である場合と縦
画面表示である場合との両方の場合において、該メモリ
素子に対して同一Ｒｏｗアドレスを用いてアクセスが行
われるように、該表示制御手段によってアドレス変換を
行うのが好ましい。

【００３３】上記構成によれば、２次元表示素子が横画
面表示である場合と縦画面表示である場合のいずれの場
合でも、メモリに対して同一Ｒｏｗアドレスを用いて高
速アクセスを行うことができる。なお、この構成では、
メモリ素子は接続機器側に設けられる。

【００３４】前記接続機器において利用されるアプリケ
ーションに対して、前記２次元表示素子の横画面表示お
よび縦画面表示のいずれを用いるかを、予め登録してお
く登録手段および利用者が設定するための設定手段の少
なくともいずれか一方を有し、該接続機器は、利用者が
アプリケーションを利用したときに、前記ヘッドマウン
トディスプレイ装置に対して、登録内容または設定内容
に応じて、該２次元表示素子を横画面表示または縦画面
表示に切り替えるコマンドを発行するコマンド発行手段
を備えており、該ヘッドマウントディスプレイ装置は、
該接続機器からコマンドを受け取るコマンド受け取り手
段と、該コマンドに応じて該２次元表示素子を横画面表
示または縦画面表示に切り替える切り替え手段と、画面
切り替え後の状態を通知する通知手段とを備えているの
が好ましい。

【００３５】上記構成によれば、利用者によって設定さ
れたアプリケーションまたは出荷時に登録されたアプリ
ケーションを起動する際に、自動的に横画面表示または
縦画面表示に切り替えることができる。

【００３６】前記接続機器は、前記２次元表示素子の現
在の表示画面を取得して、前記ヘッドマウントディスプ
レイ装置に対して、該２次元表示素子を横画面表示また
は縦画面表示に切り替えるコマンドを発行するアプリケ
ーションプログラムインターフェイスを備え、アプリケ
ーションの中で画面の切り替えが必要になったときに、
前記ヘッドマウントディスプレイ装置に対して該アプリ
ケーションプログラムインターフェイスからコマンドを
発行し、該コマンドに応じて該２次元表示素子を横画面
表示または縦画面表示に切り替えるのが好ましい。

【００３７】上記構成によれば、アプリケーションの中
で、横画面表示または縦画面表示に切り替えることがで
きる。

【００３８】本発明のヘッドマウントディスプレイシス
テムは、本発明のヘッドマウントディスプレイ装置と、
該ヘッドマウントディスプレイ装置に接続されている接
続機器とを有するヘッドマウントディスプレイシステム
であって、該接続機器において利用されるアプリケーシ
ョンに対して、前記２次元表示素子の横画面表示および
縦画面表示のいずれを用いるかを、予め登録しておく登
録手段および利用者が設定するための設定手段の少なく
ともいずれか一方を有し、該接続機器は、利用者がアプ
リケーションを利用したときに、前記ヘッドマウントデ
ィスプレイ装置に対して、登録内容または設定内容に応
じて、該２次元表示素子を横画面表示または縦画面表示
に切り替えるコマンドを発行するコマンド発行手段を備
えており、該ヘッドマウントディスプレイ装置は、該接
続機器からコマンドを受け取るコマンド受け取り手段
と、該コマンドに応じて該２次元表示素子を横画面表示
または縦画面表示に切り替える切り替え手段と、画面切
り替え後の状態を通知する通知手段とを備えており、そ
のことにより上記目的が達成される。

【００３９】上記構成によれば、利用者によって設定さ
れたアプリケーションまたは出荷時に登録されたアプリ
ケーションを起動する際に、自動的に横画面表示または
縦画面表示に切り替えることができる。

【００４０】本発明のヘッドマウントディスプレイシス
テムは、本発明のヘッドマウントディスプレイ装置と、
該ヘッドマウントディスプレイ装置に接続されている接
続機器とを有するヘッドマウントディスプレイシステム
であって、該接続機器は、前記２次元表示素子の現在の
表示画面を取得して、前記ヘッドマウントディスプレイ
装置に対して、該２次元表示素子を横画面表示または縦
画面表示に切り替えるコマンドを発行するアプリケーシ
ョンプログラムインターフェイスを備え、アプリケーシ
ョンの中で画面の切り替えが必要になったときに、前記
ヘッドマウントディスプレイ装置に対して該アプリケー
ションプログラムインターフェイスからコマンドを発行
し、該コマンドに応じて該２次元表示素子を横画面表示
または縦画面表示に切り替え、そのことにより上記目的
が達成される。

【００４１】上記構成によれば、アプリケーションの中
で、横画面表示または縦画面表示に切り替えることがで
きる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面に基づいて説明する。

【００４３】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、それぞ
れ、本発明の一実施形態であるＨＭＤ装置を利用者が装
着した状態を上から見た概略図であり、図６（Ａ）およ
び図６（Ｂ）は、それぞれ、本発明の一実施形態である
ＨＭＤ装置を利用者が装着した状態を横から見た概略図
であり、図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、それぞれ、本
発明の一実施形態であるＨＭＤ装置において、２次元表
示素子の表示画面の状態を示している。また、図５
（Ａ）、図６（Ａ）および図７（Ａ）は、それぞれ、２
次元表示素子が横画面表示である場合を示し、図５
（Ｂ）、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）は、それぞれ、２
次元表示素子が縦画面表示である場合を示す。

【００４４】このＨＭＤ装置は、２つの２次元表示素子
５０４および５０４と、２つの凹面鏡５０３および５０
３と、２つのハーフミラー５０２および５０２と、各２
次元表示素子の回転制御機構およびストッパー５０５お
よび５０５とを有しており、利用者の頭部、顔面等に装
着される。

【００４５】２次元表示素子５０４は、液晶表示素子等
からなり、映像または画像がそれぞれの画面上に表示さ
れる。左側の２次元表示素子５０４からの光は、左側の
ハーフミラー５０２によって左側の凹面鏡５０３に向か
って反射される。凹面鏡５０３は、利用者に対して虚像
を見せるためのものであり、左側の凹面鏡５０３からの
拡大像は左側のハーフミラー５０２を通って左側の眼球
５０１に導かれる。同様に、右側の２次元表示素子５０
４からの光は、右側のハーフミラー５０２によって右側
の凹面鏡５０３に向かって反射され、右側の凹面鏡５０
３からの拡大像が右側のハーフミラー５０２を通って右
側の眼球５０１に導かれる。

【００４６】２次元表示素子５０４は回転可能となって
おり、その回転は表示素子の回転制御機構およびストッ
パー５０５によって制御される。横画面表示の場合に
は、図５（Ａ）および図６（Ａ）に示すように、２次元
表示素子１０４は利用者の顔面の側面側で横画面に配置
され、これによって、図７（Ａ）に示すような横長の画
面が観察される。また、縦画面表示の場合には、図５
（Ｂ）および図６（Ｂ）に示すように、２次元表示素子
１０４は、表示素子の回転制御機構およびストッパー５
０５によって利用者の顔面の側面側で保持された状態で
回転されて縦画面に配置され、これによって、図７
（Ｂ）に示すような縦長の画面が観察される。

【００４７】図８は、上記ＨＭＤ装置を用いたＨＭＤシ
ステムの構成を示すブロック図である。このＨＭＤシス
テムは、表示装置８００およびコントロールユニット８
１０を有するＨＭＤ装置と、接続機器８２０とが接続さ
れている。

【００４８】接続機器８２０は、ＶＣＲ、ＰＣ（パーソ
ナルコンピューター）等の機器であり、その表示制御部
８２１から映像信号が出力され、コントロールユニット
８１０に入力される。また、接続機器８２０の通信制御
部は、コントロールユニット８１０との間で、２次元表
示素子８０１が横画面表示であるか、または縦画面表示
であるかの情報、コマンド等を通信する際に、通信制御
を行う。

【００４９】コントロールユニット８１０では、接続機
器８２０から映像信号が入力されると、駆動制御部８１
１によって、２次元表示素子で表示可能な表示データお
よび駆動信号に変換されて、２次元表示素子８０１に供
給される。

【００５０】また、駆動制御／メモリ変換部８１１は、
接続機器８２０との間で、２次元表示素子８０１が縦画
面表示であるか、横画面表示であるかの情報、コマンド
等を通信する際に、通信制御を行う。駆動制御／メモリ
変換部８１１による信号変換処理は、メモリ８１２を用
いて行われる。このとき、フィールドシーケンシャル駆
動が行われる場合には、ＲＧＢの各色に対応する信号が
時分割で出力される。

【００５１】さらに、本実施形態では、２次元表示素子
８０１が横画面表示であるか、または縦画面表示である
かに応じて、駆動制御／メモリ変換部８１１によって２
次元表示素子８０１への表示データおよび駆動信号が変
換されて２次元表示素子８０１に出力される。このと
き、駆動制御／メモリ変換部８１１は、図１０（Ｃ）の
左側に示すように、接続機器から縦画面表示、横画面表
示に応じた表示データが入力されたときに、それぞれ、
図１０（Ｃ）の右側に示すような縦画面表示、横画面表
示に応じた出力データに変換することができる。但し、
接続機器側で、この変換処理が行われる場合には、駆動
制御／メモリ変換部８１１ではこの変換処理を行わな
い。

【００５２】なお、メモリ８１２は駆動制御／メモリ変
換部８１１を構成するＬＳＩに内蔵されているものであ
ってもよく、また、コントロールユニット８１０は表示
装置８００と一体化されているものであってもよい。

【００５３】表示装置８００は、液晶表示素子等からな
る２次元表示素子８０１と、上述したようなハーフミラ
ー、凹面鏡等を有する光学部８０２とを備えており、２
次元表示素子８０１からの光を光学部８０２を介して利
用者の両眼に投影するようになっている。この光学部８
０２は、数枚の球面レンズ、非球面レンズ等により構成
されていてもよい。また、２次元表示素子８０１が自発
的に発光しない液晶表示素子等からなる場合には、光源
部８０３から２次元表示素子８０１に対して光が照射さ
れるようになっている。

【００５４】表示装置８００では、駆動制御／メモリ変
換部８１１から表示データおよび駆動信号が入力される
と、光源部８０３からの光を受けて、２次元表示素子８
０１によって２次元画像が形成され、２次元表示素子８
０１からの光が光学部８０２を介して利用者に両眼に導
かれる。

【００５５】さらに、表示装置８００は、表示素子の回
転制御機構およびストッパー５０５を備えており、これ
によって２次元表示素子８０１の回転および位置決めが
制御される。

【００５６】以下に、この表示素子の回転制御機構およ
びストッパー５０５について、図９（Ａ）および図９
（Ｂ）を用いて説明する。図９（Ａ）は２次元表示素子
５０４が横画面表示状態である場合を示し、図９（Ｂ）
は２次元表示素子５０４が縦画面表示状態である場合を
示す。

【００５７】回転部９０１は、２次元表示素子５０４を
支持する部分であり、２次元表示素子５０４の周囲に固
定され、外周は円形状になっている。例えば、透過型表
示素子の場合には、円形状の回転部に、中心を合わせた
２次元表示素子を埋め込むための穴を開けておいて、そ
の穴に２次元表示素子を埋め込んで貼り付けることがで
きる。また、反射型表示素子の場合には、円形状の回転
部に、中心を合わせて２次元表示素子を貼り付けること
ができる。この回転部９０１が回転することによって、
２次元表示素子５０４が回転する。

【００５８】回転支持部９０２は、回転部９０１の回転
を支持して回転を制御する部分であり、リング状の内周
部は回転部９０１と所定の間隔を空けて配置されてい
る。回転支持部９０２は、以下のストッパーおよび可動
式ストッパーを備えている。

【００５９】ストッパー９０３および９０４は、回転支
持部９０２に固定され、回転部９０１がストッパー９０
３および９０４を超えて回転しないようになっており、
これによって回転部９０１の回転位置が制御される。

【００６０】可動式ストッパー９０５は、図９（Ａ）に
示すように、２次元表示素子５０４が横画面表示状態の
ときに位置決め、がたつきの調整を行うためのストッパ
ーである。また、可動式ストッパー９０６は、図９
（Ｂ）に示すように、２次元表示素子５０４が横画面表
示状態のときに位置決め、がたつきの調整を行うための
ストッパーである。また、回転部のストッパー９０８
は、２次元表示素子の回転時の位置決めを行うためのも
のであり、回転部９０１に固定されている。

【００６１】これらのストッパー、可動式ストッパーお
よび回転部は、回転制御モーター／ストッパー制御回路
部９１７によって電気的に回転制御およびストッパー制
御が行われる。

【００６２】この表示素子の回転制御機構およびストッ
パー５０５は、以下のように動作する。まず、図９
（Ａ）に示す横画面表示状態から、図９（Ｂ）に示す縦
画面状態に切り替える場合には、図９（Ｂ）に示すよう
に可動式ストッパー９０５を解除状態にして、回転部９
０１を回転させる。そして、回転部９０１のストッパー
９０８がストッパー９０４に当たると、図９（Ｂ）に示
すように可動式ストッパー９０６がロック状態になり、
２次元表示素子５０４が縦画面状態に固定される。

【００６３】可動式ストッパー９０６がロック状態に変
化すると、回転制御モーター／ストッパー制御回路部９
０７は、縦横状態信号によって、縦画面表示に切り替わ
ったことをコントロールユニット８１０に通知する。

【００６４】図１０（Ａ−１）および図１０（Ａ−２）
に示すように、２次元表示素子を横画面から縦画面に回
転させただけでは、所望の縦長画像が得られないため、
コントロールユニット８１０では、縦画面表示状態に切
り替わったことが通知されると、図１０（Ｂ−１）に示
すように、縦画面表示に合わせて駆動制御／メモリ変換
部８１１により駆動信号および表示データを変換して表
示装置８００に出力する。これにより、図１０（Ｂ−
２）に示すように、２次元表示素子では縦画面に応じた
縦長画像が表示される。

【００６５】このとき、接続機器８２０に対して、縦横
状態の変化を通知することも可能であり、この場合に
は、接続機器８２０の表示制御部８２１が、表示画面の
状態に合わせて駆動信号および表示データを変換して出
力することも可能である。

【００６６】また、図９（Ｂ）に示す縦画面表示状態か
ら、図９（Ａ）に示す横画面状態に切り替える場合に
は、図９（Ａ）に示すように可動式ストッパー９０６を
解除状態にして、回転部９０１を回転させる。そして、
回転部９０１のストッパー９０８がストッパー９０３に
当たると、図９（Ａ）に示すように可動式ストッパー９
０５がロック状態になり、２次元表示素子５０４が横画
面状態に固定される。

【００６７】可動式ストッパー９０５がロック状態に変
化すると、回転制御モーター／ストッパー制御回路部９
０７は、縦横状態信号によって、横画面表示に切り替わ
ったことをコントロールユニット８１０に通知する。

【００６８】コントロールユニット８１０では、横画面
表示状態に切り替わったことが通知されると、横画面表
示に合わせて駆動制御／メモリ変換部８１１により駆動
信号および表示データを変換して表示装置８００に出力
する。これにより、２次元表示素子では横画面に応じた
横長画像が表示される。

【００６９】このとき、接続機器８２０に対して、縦横
状態の変化を通知することも可能であり、この場合に
は、接続機器８２０の表示制御部８２１が、表示画面の
状態に合わせて駆動信号および表示データを変換して出
力することも可能である。

【００７０】上記回転部９０１の回転、可動式ストッパ
ー９０５および９０６の動作は、手動で行うことも可能
であり、また、回転制御モーター／ストッパー制御回路
部９０７に縦横切り替え信号を入力して電気的に制御す
ることも可能である。この縦横切り替え信号は、コント
ロールユニット８１０から供給してもよく、または、接
続機器からコマンドを出力してコントロールユニット８
１０を介して縦横切り替え信号を供給するようにしても
よい。また、図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すよう
に、ストッパー、可動式ストッパーの先端部を細くして
互い違いに組み合わせて配置することにより、回転時の
位置合わせと、がたつきの防止とを容易に行うことがで
きる。

【００７１】このような２次元表示素子の回転制御機構
およびストッパーとしては、図１１に示すような筒カム
を用いることもできる。この図１１に示す例では、２次
元表示素子が配置された筒カム１１０１がＢ方向に動作
して、固定部１１０２が筒カム１１０１のきりかき１１
０３に入るようにしてロックされる場合には横画面表示
が得られ、その状態から筒カム１１０１がＡ方向に動作
して回転し、固定部１１０２が筒カム１１０１のきりか
き１１０４に入るようにしてロックされる場合には縦画
面表示が得られるようになっている。この場合にも、接
合部である固定部およびきりかきの先端部を細くして、
回転時の位置合わせと、がたつきの防止とを容易に行う
ことができる。

【００７２】このＨＭＤシステムにおいて、単純に２次
元表示素子を回転させて横画面から縦画面への切り替え
を行い、駆動制御／メモリ変換部８１１から図１０（Ａ
−１）の表示イメージに示すような出力データを２次元
表示素子８０１に供給した場合には、図１０（Ａ−２）
に示すように、２次元表示素子が縦画面にはなるもの
の、意図したような縦長画像は得られない。このため、
図１０（Ｂ−２）に示すように、縦画面で正常な表示状
態が得られるように、駆動制御／メモリ変換部８１１に
よって図１０（Ｂ−１）の表示イメージに示すような出
力データに加工して、２次元表示素子に供給する必要が
ある。

【００７３】図１０（Ｃ）は、接続機器８２０から駆動
制御／メモリ変換部８１１に入力されるデータから、２
次元表示素子に対する出力データを加工する場合に、２
次元表示素子が横画面である場合と縦画面である場合と
で、処理が異なることを示す図である。横画面表示で
は、図１０（Ｃ）の左下に示す入力座標値に対応するデ
ータを右下に示す出力座標値に対応するデータとして出
力すればよいが、縦画面表示では、図１０（Ｃ）の左上
に示す入力座標値を右上に示す出力座標値に座標変換す
る必要がある。

【００７４】このように、縦画面表示および横画面表示
では表示データおよび駆動信号を変換する際の処理が異
なるため、駆動制御／メモリ変換部８１１において、Ｒ
ｏｗアドレス／Ｃｏｌｕｍアドレスによってアクセスを
行うメモリ８１２を用いて処理を行う場合には、図１０
（Ｃ）に示すように縦画面表示および横画面表示の両方
に適したアドレス変換を行うことにより、高速アクセス
を行うことができる。このことについて、図１２および
図１３を用いて説明する。

【００７５】本実施形態では、図１２および図１３に示
すように、縦画面表示および横画面表示の両方の場合
に、同一Ｒｏｗアドレスを用いてアクセスを行うことが
できるように、アドレス変換を行う。なお、以下の説明
では、解像度１０２４×７６８の表示データに対して３
２×３２画素のブロック単位でアドレス変換を行うが、
これらの値に限られず、様々な値を最適化して利用する
ことが可能である。

【００７６】図１２は、縦画面表示および横画面表示を
考慮した駆動制御に適した駆動制御／メモリ変換部８１
１の構成を説明するための図である。駆動制御／メモリ
変換部８１１に表示データが入力されると、ｗｒｉｔｅ
アドレス変換部１２０１において、入力データがメモリ
１２０４に書き込まれる際に、１ラインが１つのＲｏｗ
アドレスに書き込まれるのではなく、３２×３２画素の
ブロック単位で１つのＲｏｗアドレスに書き込まれるよ
うに、ライトアドレスが計算されてアドレス変換が行わ
れる。

【００７７】そして、リードライトタイミング制御部１
２０２によって、ＲｏｗアドレスとＣｏｌｕｍアドレス
を有するメモリ１２０４へのライトタイミングが制御さ
れ、メモリ１２０４にデータが書き込まれる。

【００７８】また、ｒｅａｄアドレス変換部１２０３で
は、縦横切り替え信号が入力されると、メモリアドレス
マップに示されているように、２次元表示素子の横画
面、縦画面に応じた画素の並び方に合わせて、メモリ１
２０４から読み出されるデータのアドレスが計算され
る。ここで、変換計算内容は、アドレス変換部に予め記
憶されていてもよく、解像度から計算してもよい。ま
た、リードライトタイミング制御部１２０２に予め記憶
されていてもよく、解像度から計算してアドレス変換部
に供給するようにしてもよい。

【００７９】そして、リードライトタイミング制御部１
２０２によって、ＲｏｗアドレスとＣｏｌｕｍアドレス
を有するメモリ１２０４へのリードタイミングが制御さ
れ、メモリ１２０４からデータが読み出される。

【００８０】図１３（Ａ）は、解像度１０２４×７６８
の表示データに対してアドレス変換を行っていないメモ
リアドレスマップの例を示し、図１３（Ｂ）は３２×３
２画素のブロック単位でアドレス変換を行ったメモリア
ドレスマップの例を示す。各メモリアドレスマップにお
いて、Ｒｏｗアドレスは０〜２ＦＦ（１６進数表記）、
Ｃｏｌｕｍアドレスは０〜３ＦＦ（１６進数表記）とな
っている。

【００８１】図１３（Ａ）に示すように、アドレス変換
が行われていない場合に、横画面表示では、２次元表示
素子８０１の画素の並び方とメモリマップの並び方が同
じになるので、ライン表示を行う際に同一Ｒｏｗアドレ
スを用いて高速にアクセスを行うことができる。しかし
ながら、縦画面表示では、メモリへの書き込み時または
メモリからの読み出し時のいずれか一方の場合にのみ、
同一Ｒｏｗアドレスを用いてメモリへのアクセスを行う
ことができ、他方の場合には同一Ｒｏｗアドレスを用い
てメモリへのアクセスを行うことはできない。例えば、
書き込み時には図１３に示す変換前の状態であり、この
場合、縦表示に対して出力時（読み込み時）に同一ＲＯ
Ｗアドレスを用いてメモリへのアクセスを行うことはで
きない。また、読み込み時に同一ＲＯＷアドレスを用い
てメモリへのアクセスを行うためには、書き込み時に変
換する必要がある。

【００８２】そこで、本実施形態では、図１３（Ｂ）に
示すように、縦画面表示でも、横画面表示でも、同一Ｒ
ｏｗアドレスを用いてメモリへのアクセスを行うことが
できるように、読み出し時および書き込み時のアドレス
制御を３２×３２画素のブロック単位で行い、３２×３
２画素のブロックが同じＲｏｗアドレスを用いてアクセ
スできるようにする。

【００８３】メモリへのデータ書き込み時には、図１３
（Ｂ）に示すように、２次元表示素子の画素に対応した
アドレスに変換して、メモリにデータを書き込む。

【００８４】このときのアドレス変換は、入力画素（接
続機器から入力されるデータ）および出力画素（２次元
表示素子に出力されるデータ）に対応して、以下のよう
に行われる。入力画素の座標値を（Ｘｉ、Ｙｉ）とする
と、横画面表示では、Ｘｉは１以上１０２４以下、Ｙｉ
は１以上７６８以下であり、２次元表示素子への出力画
素の座標値（Ｘｏ、Ｙｏ）は、 （Ｘｏ、Ｙｏ）＝（Ｘｉ、Ｙｉ） となる。また、縦画面表示では、Ｘｉは１以上７６８以
下、Ｙｉは１以上１０２４以下であり、入力画素の座標
値が２次元表示素子への出力画素の座標値（Ｘｏ、Ｙ
ｏ）は、（Ｘｏ、Ｙｏ）＝（Ｙｉ、７６９−Ｘｉ）とな
る。

【００８５】このように座標値の変換を行った後、メモ
リへのライトアドレスを計算する。ここでは、（Ｘｏ−
１）を２進数にして１０ビット化したものをＸＷ（９：
０）とし、（Ｙｏ−１）を２進数にして１０ビット化し
たものをＹＷ（９：０）として、Ｃｏｌｕｍアドレスを
ＹＷ（４：０）&ＸＷ（４：０）（１０ビットを最上位
ビットＭＬＢから最下位ビットＭＳＢまで並べると、
（ＹＷ４ ＹＷ３ ＹＷ２ ＹＷ１ ＹＷ０ ＸＷ４
ＸＷ３ ＸＷ２ ＸＷ１ ＸＷ０）となる）によって計
算し、ＲｏｗアドレスをＹＷ（９：５）&ＸＷ（９：
５）（１０ビットをＭＬＢからＭＳＢまで並べると、
（ＹＷ９ ＹＷ８ ＹＷ７ ＹＷ６ ＹＷ５ＸＷ９ Ｘ
Ｗ８ ＸＷ７ ＸＷ６ ＸＷ５）となる）によって計算
する。

【００８６】このようなアドレス変換を行って、横画面
表示および縦画面表示の各々の場合について、入力され
た（Ｘｉ、Ｙｉ）の座標値データをメモリに書き込む。
これにより、横画面表示でも、縦画面表示でも、入力デ
ータを３２画素単位で同一Ｒｏｗアドレスに書き込むこ
とができ、メモリに対して高速アクセスが可能となる。

【００８７】メモリからのデータ読み出し時には、出力
データの座標値（Ｘｏ、Ｙｏ）として、以下のようにア
ドレスの計算を行い、メモリからデータを読み出して２
次元表示素子に対して出力する。

【００８８】ここでは、（Ｘｏ−１）を２進数にして１
０ビット化したものをＸＲ（９：０）とし、（Ｙｏ−
１）を２進数にして１０ビット化したものをＹＲ（９：
０）として、ＣｏｌｕｍアドレスをＹＲ（４：０）&Ｘ
Ｒ（４：０）（１０ビットを最上位ビットＭＬＢから最
下位ビットＭＳＢまで並べると、（ＹＲ４ ＹＲ３ Ｙ
Ｒ２ ＹＲ１ ＹＲ０ ＸＲ４ ＸＲ３ ＸＲ２ ＸＲ
１ ＸＲ０）となる）によって、ＲｏｗアドレスをＹＲ
（９：５）&ＸＲ（９：５）（１０ビットを最上位ビッ
トＭＬＢから最下位ビットＭＳＢまで並べると、（ＹＲ
９ ＹＲ８ ＹＲ７ ＹＲ６ ＹＲ５ ＸＲ９ ＸＲ８
ＸＲ７ ＸＲ６ ＸＲ５）となる）によって計算す
る。

【００８９】このようなアドレス変換を行って、横画面
表示および縦画面表示の各々の場合について、（Ｘｏ、
Ｙｏ）の座標値データをメモリから読み出す。これによ
り、横画面表示でも、縦画面表示でも、データを３２画
素単位で同一Ｒｏｗアドレスから読み出すことができ、
メモリに対する高速アクセスが可能となる。

【００９０】本実施形態では、このようなメモリアドレ
ス変換部を、コントロールユニット８１０の駆動制御／
メモリ変換部８１１に設けているが、接続機器８２０の
表示制御部８２１に縦表示および横表示を考慮したアド
レス変換部を設けることによって、接続機器側で縦画
面、横画面に対応した出力を行うことも可能である。こ
の場合には、コントロールユニット８１０ではアドレス
変換は行われず、２次元表示素子の駆動に合わせた変換
のみが行われる。

【００９１】次に、接続機器で利用されるアプリケーシ
ョンによって、横画面表示、縦画面表示を切り替える方
法について、接続機器として情報処理装置を用いた場合
を例として説明する。

【００９２】図１４は、本実施形態における接続機器８
２０の内部構造を説明するためのブロック図である。こ
の接続機器８２１は、ＶＣＲ、ＰＣ等であり、コントロ
ールユニットに対して映像信号、ＲＧＢ信号等を出力す
る表示制御部８２１と、コントロールユニット８１０と
の間で２次元表示素子が横画面表示であるか、縦画面表
示であるかの情報、コマンドの通信を行う際に制御する
通信制御部８２２とを有している。

【００９３】表示制御部８２１は、ビデオメモリ８２３
に接続されており、ビデオメモリ８２３には表示データ
が記憶されている。このビデオメモリ８２３は、表示制
御部８２１に内蔵されていてもよく、メインメモリ８３
３と共用されていてもよい。

【００９４】また、表示制御部８２３および通信制御部
８２２は、ＣＨＩＰ ＳＥＴ８３２を介してＣＰＵ８３
１と接続されている。ＣＰＵ８３１は全体の制御を行う
ための中央処理装置であり、ＣＨＩＰ ＳＥＴ８３２を
介してその他の回路、ロジックとも接続されている。

【００９５】ＣＰＵ８３１は、ＣＨＩＰ ＳＥＴ８３２
を介してメインメモリ８３３に接続されており、メイン
メモリ８３３にはＣＰＵが利用するプログラム、データ
等が記憶されている。また、接続機器の最も基本的な動
作に関する設定およびプログラムは、ＢＩＯＳ（Ｂａｓ
ｉｃ Ｉｎｐｕｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）８３４
に格納されており、接続機器の電源ＯＮ時にこれらの設
定およびプログラムが読み出されて動作が実行される。

【００９６】この接続機器の電源操作を行うための電源
ＳＷ８４０には、電源制御ＩＣ８３５が接続されてい
る。電源制御ＩＣ８３５は、接続機器の電源供給を行う
部分を制御する１チップマイクロコンピュータ等によっ
て構成されたロジック回路であり、電源ＯＮ時に最初に
動作する。

【００９７】その他の回路８３６は、パラレルインター
フェイス、シリアルインターフェイス、ＵＳＢ（Ｕｎｉ
ｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インターフェイス
等、入出力装置とのインターフェイス部分であり、キー
ボード、マウス、リモコン等、利用者が用いる入力装置
８４０の制御を行う。また、サウンドＬＳＩ８３７は、
接続機器の音声入出力を制御するロジック回路であり、
スピーカーに接続されている。また、記憶装置８３８
は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）、大容量
Ｆｌａｓｈメモリ等により構成されており、大容量のプ
ログラム、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）
等が格納されている。

【００９８】この接続機器において、電源ＳＷ８３９が
操作されると、電源制御ＩＣ８３５が接続機器の各部分
に対して電源を供給し、ＣＰＵ８３１はＢＩＯＳ８３４
を読み込んで、ＣＨＩＰ ＳＥＴ８３２および電源制御
ＩＣ８３５を介して、各部分の初期設定、制御を行う。
このとき、ＢＩＯＳ８３４をメインメモリ８３３に全て
読み込んで動作を行うこともある。その後、記憶装置８
３８によりＢｏｏｔ−ＯＳを起動してメインメモリ８３
３に読み出す。これにより、記憶装置８３８に格納され
ているアプリケーションを起動することが可能になる。

【００９９】このとき、利用者が予め縦画面表示を行う
ように設定しているアプリケーション、または製品の出
荷時に縦画面表示を行うように登録されており、利用者
が変更していないアプリケーションが起動された場合に
は、接続機器８２０は、表示装置８００からコントロー
ルユニット８１０を介して、現在の表示画面の状態が横
画面であるか縦画面であるかの情報を読み取って判定す
る。そして、現在の表示画面の状態が横画面である場合
には、縦画面に切り替えるように、コマンドをＣＰＵ２
０１からＣＨＩＰ ＳＥＴ８３２および通信制御部８２
２を介してコントロールユニット８１０に対して送信す
る。コントロールユニット８１０では、上述したような
方法により２次元表示素子８０１を縦画面に切り替える
と共に、表示画像を縦長画像に切り替える。接続機器８
２０では、コントロールユニット８１０から縦画面表示
に切り替わったという情報を受け取り、アプリケーショ
ンを起動して利用者が操作を行う。

【０１００】一方、縦画面表示を行うように登録または
設定されていないアプリケーションが起動された場合に
は、接続機器８２０は、表示装置８００からコントロー
ルユニット８１０を介して、現在の表示画面の状態が横
画面であるか縦画面であるかの情報を読み取って判定す
る。そして、現在の表示画面の状態が縦画面である場合
には、横画面に切り替えるように、コマンドをＣＰＵ２
０１からＣＨＩＰ ＳＥＴ８３２および通信制御部８２
２を介してコントロールユニット８１０に対して送信す
る。コントロールユニット８１０では、上述したような
方法により２次元表示素子８０１を横画面に切り替える
と共に、表示画像を横長画像に切り替える。接続機器８
２０では、コントロールユニット８１０から横画面表示
に切り替わったという情報を受け取り、アプリケーショ
ンを起動して利用者が操作を行う。

【０１０１】なお、画面状態が縦画面であるか横画面で
あるかの判定については、変更履歴を接続機器側で管理
することにより、コントロールユニット８１０を介して
画面状態の情報を読み取る処理を省略することもでき
る。

【０１０２】利用者によって、縦画面表示を行うアプリ
ケーションを設定する方法は、例えば、図１５に示すよ
うに、現在利用者が利用可能なアプリケーションの一覧
を画面上に表示して、その中から利用者が選択して登録
する方法等を用いることができる。

【０１０３】図１５に示す例では、Ｍａｉｌｅｒアプリ
ケーションとワープロアプリケーションとが縦画面表示
を行うアプリケーションとして既に登録されている。さ
らに、利用者がＷｅｂブラウザアプリケーションを追加
登録したい場合には、利用できるアプリケーション一覧
の中からＷｅｂブラウザアプリケーションをマウス、キ
ーボード、リモコン等の入力装置８３９を用いて選択
し、登録ボタンを選択することによりＷｅｂブラウザア
プリケーションを縦画面表示を行うアプリケーションと
して追加登録することができる。また、縦画面表示を解
除して横画面表示を行うアプリケーションとする場合に
は、縦画面登録済みアプリケーション一覧の中から解除
したいアプリケーションを、マウス、キーボード、リモ
コン等の入力装置８３９を用いて選択し、解除ボタンを
選択することにより横画面表示を行うアプリケーション
とすることができる。

【０１０４】アプリケーションを実行中に、横画面表示
と縦画面表示とを切り替えるためには、接続機器のアプ
リケーションプログラムインターフェイス（以下、ＡＰ
Ｉと称する）として、縦画面、横画面切り替えＡＰＩを
用意して、アプリケーションの中でそのＡＰＩを利用す
ることができる。このＡＰＩをコールすることによっ
て、画面の切り替えコマンドが接続機器から通信制御部
８２２を介してコントロールユニットに伝えられる。

【０１０５】例えば、Ｓｅｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｄｉｓｐ
ｌａｙ（Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）というＡＰＩを用意して、 Ｆｕｎｃｔｉｏｎ＝１：現在の画面表示状態の取得 Ｒｅｔｕｒｎ Ｖａｌｕｅ＝０：横画面表示 Ｒｅｔｕｒｎ Ｖａｌｕｅ＝１：縦画面表示 Ｆｕｎｃｔｉｏｎ＝２：横画面表示への変更 Ｒｅｔｕｒｎ Ｖａｌｕｅ＝０：横画面への変更正常終
了 Ｒｅｔｕｒｎ Ｖａｌｕｅ＝１：横画面への変更異常終
了 Ｆｕｎｃｔｉｏｎ＝３：縦画面表示への変更 Ｒｅｔｕｒｎ Ｖａｌｕｅ＝０：縦画面表示への変更正
常終了 Ｒｅｔｕｒｎ Ｖａｌｕｅ＝１：縦画面表示への変更異
常終了 という関数として、アプリケーションの中で縦画面表
示、横画面表示を切り替える場合について、図１６に示
すフローチャートを用いて説明する。

【０１０６】なお、アプリケーションが、画面切り替え
以外の動作としてどのような動作をしていても、本発明
には特に関係しないので、その部分については説明を省
略し、ここでは画面の切り替えが必要になった部分につ
いて、説明を行う。

【０１０７】アプリケーションが起動して画面切り替え
が必要となった場合には、ステップＳ１において、横画
面表示を行うのか、縦画面表示を行うのかを判断する。

【０１０８】横画面表示を行いたい場合には、ステップ
Ｓ２において、上記ＡＰＩのＳｅｔＣｕｒｒｅｎｔ Ｄ
ｉｓｐｌａｙ（１）を実行して、現在の画面表示状態を
取得する。ステップＳ３では、Ｒｅｔｕｒｎ Ｖａｌｕ
ｅが１であるか否かを判定する。Ｒｅｔｕｒｎ Ｖａｌ
ｕｅが１でない場合には、横画面表示であるので画面を
切り替える必要がないため、そのまま通常のアプリケー
ション動作に戻る。また、Ｒｅｔｕｒｎ Ｖａｌｕｅが
１の場合には、縦画面表示であるので横画面表示に切り
替えるためにステップＳ４に進む。

【０１０９】ステップＳ４では、横画面表示に切り替え
るために、上記ＡＰＩのＳｅｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｄｉｓ
ｐｌａｙ（２）を実行して、ステップＳ５において、接
続機器からコントロールユニットおよび表示装置に対し
て横画面表示への切り替えコマンドを発行する。

【０１１０】ステップＳ６において、表示装置が横画面
表示への切り替えコマンドを受け取ると、上述したよう
に、２次元表示素子が横画面になるように回転部を回転
させ、終了すると横画面状態であるという信号をコント
ロールユニットに出力する。コントロールユニットは、
横画面表示状態であるという信号を受け取って接続機器
に通知すると共に、コントロールユニット内部の駆動制
御／メモリ変換部も横画面表示に対応する。

【０１１１】ステップＳ７において、接続機器は、横画
面状態であるという信号を確認すると、Ｒｅｔｕｒｎ
Ｖａｌｕｅとして０を生成し、アプリケーションによっ
てその値が読み取られる。

【０１１２】このとき、表示装置が横画面表示状態に切
り替わらない場合には、縦画面表示状態であるという信
号になっており、コントロールユニットは接続機器に対
して画面表示状態が切り替わったという情報を通知しな
い。このときには、接続機器側で所定の時間を超えると
タイムアウトとして、Ｒｅｔｕｒｎ Ｖａｌｕｅとして
１を生成し、アプリケーションによってその値が読み取
られると、エラー処理が行われる。図１６に示す例で
は、ステップＳ４に戻り、再度横画面表示への切り替え
コマンドを発行するようになっている。

【０１１３】このようなエラー処理では、無限ループ処
理に陥る危険性があるが、エラー処理時にＬＯＯＰカウ
ント等を用いることによって、このような危険性を回避
することができる。例えば、連続して１０回エラー処理
を行った場合に、横画面表示状態に切り替えることがで
きない旨を利用者に通知し、横画面表示に切り替えるこ
となく動作を行うようにすることができる。さらに、上
記エラー処理におけるループ部分を、アプリケーション
ではなく、ＡＰＩの関数内で行い、アプリケーションで
はループ処理を行わないようにすることもできる。例え
ば、アプリケーションでは、ステップＳ７においてエラ
ーとなると、ループ処理を行わずに異常終了する。この
場合、ＡＰＩ関数内で、Ｓｅｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｄｉｓ
ｐｌａｙ（２）が実行されると、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎ
ｉｔから縦画面表示対応という信号が供給された場合
に、再度横画面への切り替えコマンドを発行するという
ステップＳ５に戻り、ループ処理が行われる。

【０１１４】アプリケーションによって、Ｒｅｔｕｒｎ
Ｖａｌｕｅとして０が読み取られると、ステップＳ８
において接続機器が横画面表示に対応して映像信号、Ｒ
ＧＢ信号を生成し、通常のアプリケーション動作に戻
る。

【０１１５】次に、縦画面表示を行いたい場合には、ス
テップＳ９において、上記ＡＰＩのＳｅｔ Ｃｕｒｒｅ
ｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ（１）を実行して、現在の画面表
示状態を取得する。ステップＳ１０では、Ｒｅｔｕｒｎ
Ｖａｌｕｅが０であるか否かを判定する。Ｒｅｔｕｒ
ｎ Ｖａｌｕｅが０でない場合には、縦画面表示である
ので画面を切り替える必要がないため、そのまま通常の
アプリケーション動作に戻る。また、Ｒｅｔｕｒｎ Ｖ
ａｌｕｅが０の場合には、横画面表示であるので縦画面
表示に切り替えるためにステップＳ１１に進む。

【０１１６】ステップＳ１１では、縦画面表示に切り替
えるために、上記ＡＰＩのＳｅｔＣｕｒｒｅｎｔ Ｄｉ
ｓｐｌａｙ（３）を実行して、ステップＳ１２におい
て、接続機器からコントロールユニットおよび表示装置
に対して縦画面表示への切り替えコマンドを発行する。

【０１１７】ステップＳ１３において、表示装置が縦画
面表示への切り替えコマンドを受け取ると、上述したよ
うに、２次元表示素子が縦画面になるように回転部を回
転させ、終了すると縦画面状態であるという信号をコン
トロールユニットに出力する。コントロールユニット
は、縦画面表示状態であるという信号を受け取って接続
機器に通知すると共に、コントロールユニット内部の駆
動制御／メモリ変換部も縦画面表示に対応する。

【０１１８】ステップＳ１４において、接続機器は、縦
画面状態であるという信号を確認すると、Ｒｅｔｕｒｎ
Ｖａｌｕｅとして０を生成し、アプリケーションによ
ってその値が読み取られる。

【０１１９】このとき、表示装置が縦画面表示状態に切
り替わらない場合には、横画面表示状態であるという信
号になっており、コントロールユニットは接続機器に対
して画面表示状態が切り替わったという情報を通知しな
い。このときには、接続機器側で所定の時間を超えると
タイムアウトとして、Ｒｅｔｕｒｎ Ｖａｌｕｅとして
１を生成し、アプリケーションによってその値が読み取
られると、エラー処理が行われる。図１６に示す例で
は、ステップＳ１１に戻り、再度縦画面表示への切り替
えコマンドを発行するようになっている。

【０１２０】このようなエラー処理では、無限ループ処
理に陥る危険性があるが、エラー処理時にＬＯＯＰカウ
ント等を用いることによって、このような危険性を回避
することができる。さらに、上記エラー処理におけるル
ープ部分を、アプリケーションではなく、ＡＰＩの関数
内で行い、アプリケーションではループ処理を行わない
ようにすることもできる。

【０１２１】アプリケーションによって、Ｒｅｔｕｒｎ
Ｖａｌｕｅとして０が読み取られると、ステップＳ１
５において接続機器が縦画面表示に対応して映像信号、
ＲＧＢ信号を生成し、通常のアプリケーション動作に戻
る。

【０１２２】以上のようにして、アプリケーションの中
で縦画面表示、横画面表示への切り替えを行うことがで
きる。

【０１２３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
本発明によれば、２次元表示素子を横画面または縦画面
に切り替える際に、回転支持手段とストッパー手段によ
って、２次元表示素子を安定して保持することができ
る。また、駆動制御手段によって、２次元表示素子の画
面状態に応じて表示画像を切り替えて、縦画面または横
画面に適した画像表示を得ることができる。

【０１２４】請求項２に記載の本発明によれば、２次元
表示素子の横画面、縦画面の切り替えを電気的に制御す
ることができる。

【０１２５】請求項３に記載の本発明によれば、２次元
表示素子の回転時の位置決めおよびがたつきの調整を行
って、２次元表示素子を安定して保持することができ
る。

【０１２６】請求項４および請求項６に記載の本発明に
よれば、２次元表示素子が横画面表示、縦画面表示のい
ずれの場合でも、メモリに対して同一Ｒｏｗアドレスを
用いて高速アクセスを行うことができる。

【０１２７】請求項５に記載の本発明によれば、２次元
表示素子が横画面表示であるか縦画面表示であるかとい
う情報をＨＭＤ装置と接続機器との間で通信して、双方
で画面状態の切り替えに対応することができる。

【０１２８】請求項７に記載の本発明によれば、利用者
によって設定されたアプリケーションまたは出荷時に登
録されたアプリケーションを起動する際に、自動的に横
画面表示または縦画面表示に切り替えることができる。

【０１２９】請求項８に記載の本発明によれば、アプリ
ケーションの中で、必要に応じて横画面表示または縦画
面表示に切り替えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）および（Ｂ）は、従来のＨＭＤ装置を装
着した状態を上から見た図である。

【図２】（Ａ）および（Ｂ）は、従来のＨＭＤ装置を装
着した状態を横から見た図である。

【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、従来のＨＭＤ装置にお
いて、２次元表示素子の表示画面の状態を示す図であ
る。

【図４】従来のＨＭＤシステムの構成を説明するための
ブロック図である。

【図５】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の一実施形態で
あるＨＭＤ装置を装着した状態を上から見た図である。

【図６】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の一実施形態で
あるＨＭＤ装置を装着した状態を横から見た図である。

【図７】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の一実施形態で
あるＨＭＤ装置において、２次元表示素子の表示画面の
状態を示す図である。

【図８】本発明の一実施形態であるＨＭＤシステムの構
成を説明するためのブロック図である。

【図９】（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の一実施形態で
あるＨＭＤ装置における、表示素子の回転制御機構およ
びストッパーについて説明するための図である。

【図１０】（Ａ−１）および（Ａ−２）は、単純に横画
面から縦画面に切り替えた場合のライン表示での出力デ
ータの表示イメージおよび２次元表示素子の表示イメー
ジ例であり、（Ｂ−１）および（Ｂ−２）は、縦画面で
正常な表示画像が得られるように駆動制御した場合のラ
イン表示での出力データの表示イメージおよび２次元表
示素子の表示例であり、（Ｃ）は縦画面表示および横画
面表示で正常な表示が得られるように駆動制御した場合
の接続機器の表示イメージおよびライン表示での出力デ
ータの表示イメージである。

【図１１】本発明の一実施形態であるＨＭＤ装置におい
て、表示素子の回転制御機構およびストッパーとして筒
カムを用いた例を示す斜視図である。

【図１２】縦画面表示および横画面表示を考慮した駆動
制御に適したメモリ変換部について説明するための図で
ある。

【図１３】（Ａ）および（Ｂ）は、縦画面表示および横
画面表示を考慮した駆動制御に適したメモリマップアド
レスの例について説明するための図である。

【図１４】本発明のＨＭＤシステムにおける、接続機器
の内部構成を説明するためのブロック図である。

【図１５】本発明のＨＭＤシステムにおいて、縦画面表
示を用いるアプリケーションを登録する登録画面の例を
示す図である。

【図１６】本発明のＨＭＤシステムにおいて、アプリケ
ーションの中で縦画面表示および横画面表示に切り替え
る処理を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１０１、５０１ 眼球 １０２、５０２ ハーフミラー １０３、５０３ 凹面鏡 １０４、５０４ ２次元表示素子 ４００、８００ 表示装置 ４０１、８０１ ２次元表示素子 ４０２、８０２ 光学部 ４０３、８０３ 光源部 ４１０、８１０ コントロールユニット ４１１ 駆動制御部 ４１２、８１２ メモリ ４２０、８２０ 接続機器 ４２１、８２１ 表示制御部 ５０５ 表示素子の回転制御機構およびストッパー ８１１ 駆動制御／メモリ変換部 ８２２ 通信制御部 ８２３ ビデオメモリ ８３１ ＣＰＵ ８３２ ＣＨＩＰ ＳＥＴ ８３３ メインメモリ ８３４ ＢＩＯＳ ８３５ 電源制御ＩＣ ８３６ その他回路 ８３７ サウンドＬＳＩ ８３８ 記憶装置 ８３９ 入力装置 ８４０ 電源ＳＷ ９０１ 回転部 ９０２ 回転支持部 ９０３、９０４ ストッパー ９０５、９０６ 可動式ストッパー ９０７ 回転制御モーター／ストッパー制御回路部 ９０８ 回転部のストッパー １１０１ 筒カム １１０２ 固定部 １１０３、１１０４ きりかき １２０１ ｗｒｉｔｅアドレス変換部 １２０２ メモリリードライトタイミング制御部 １２０３ ｒｅａｄアドレス変換部 １２０４ メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 作田 瑞 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 塩谷 望 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 5C006 AA01 AA02 AB01 AF02 AF03 AF04 AF42 BB11 BF02 EC13 FA01 5C080 AA10 BB05 DD21 EE11 EE23 JJ01 JJ02 JJ06 JJ07

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 利用者の頭部または顔面に装着されて利
   用され、 映像または画像を、縦方向の画素数と横方向の画素数と
   が異なる画面上で表示する２つの２次元表示素子と、 一方の２次元表示素子に表示された画像を利用者の一方
   の眼に投影し、他方の２次元表示素子に表示された画像
   を利用者の他方の眼に投影する光学系手段と、 該２次元表示素子を支持して回転させる回転支持手段
   と、 該２次元表示素子の回転位置を制御するストッパー手段
   と、 該２次元表示素子の回転状態に合わせて、該２次元表示
   素子に供給される駆動信号および表示データを制御する
   駆動制御手段とを備え、 該２次元表示素子が横画面表示であるか、または縦画面
   表示であるかに応じて、該２次元表示素子に表示される
   画像を、横長画像または縦長画像に切り替え可能とされ
   ているヘッドマウントディスプレイ装置。
2. 【請求項２】 前記回転支持手段は、電気的に２次元表
   示素子の回転制御を行う請求項１に記載のヘッドマウン
   トディスプレイ装置。
3. 【請求項３】 前記ストッパー手段は、２次元表示素子
   の位置決めおよびがたつきの調整を行う手段を備えてい
   る請求項１または請求項２に記載のヘッドマウントディ
   スプレイ装置。
4. 【請求項４】 前記駆動制御手段は、Ｒｏｗアドレスお
   よびＣｏｌｕｍアドレスを用いてアクセスが行われるメ
   モリ素子と接続されており、該駆動制御手段に表示デー
   タが入力されたときに、該メモリ素子を用いて前記２次
   元表示素子に供給される駆動信号および表示データを生
   成し、 該２次元表示素子が横画面表示である場合と縦画面表示
   である場合との両方の場合において、該駆動制御手段に
   表示データが入力されたときに、該メモリ素子に対して
   同一Ｒｏｗアドレスを用いてアクセスが行われるよう
   に、該駆動制御手段によってアドレス変換を行う請求項
   １乃至請求項３のいずれかに記載のヘッドマウントディ
   スプレイ装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
   のヘッドマウントディスプレイ装置と、該ヘッドマウン
   トディスプレイ装置に接続されている接続機器とを有す
   るヘッドマウントディスプレイシステムであって、 該ヘッドマウントディスプレイ装置および該接続機器
   は、該２次元表示素子に表示される画像が横長画像であ
   るか、または縦長画像であるかを通信する通信手段を備
   え、 該接続機器は、該２次元表示素子が横画面表示である
   か、または縦画面表示であるかに応じて、該２次元表示
   素子に供給される駆動信号および表示データを制御する
   表示制御手段を備えているヘッドマウントディスプレイ
   システム。
6. 【請求項６】 前記表示制御手段は、Ｒｏｗアドレスお
   よびＣｏｌｕｍアドレスを用いてアクセスが行われるメ
   モリ素子と接続されており、該メモリ素子を用いて前記
   ２次元表示素子に供給される駆動信号および表示データ
   を生成し、 該２次元表示素子が横画面表示である場合と縦画面表示
   である場合との両方の場合において、該メモリ素子に対
   して同一Ｒｏｗアドレスを用いてアクセスが行われるよ
   うに、該表示制御手段によってアドレス変換を行う請求
   項５に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
7. 【請求項７】 前記接続機器において利用されるアプリ
   ケーションに対して、前記２次元表示素子の横画面表示
   および縦画面表示のいずれを用いるかを、予め登録して
   おく登録手段および利用者が設定するための設定手段の
   少なくともいずれか一方を有し、 該接続機器は、利用者がアプリケーションを利用したと
   きに、前記ヘッドマウントディスプレイ装置に対して、
   登録内容または設定内容に応じて、該２次元表示素子を
   横画面表示または縦画面表示に切り替えるコマンドを発
   行するコマンド発行手段を備えており、 該ヘッドマウントディスプレイ装置は、該接続機器から
   コマンドを受け取るコマンド受け取り手段と、該コマン
   ドに応じて該２次元表示素子を横画面表示または縦画面
   表示に切り替える切り替え手段と、画面切り替え後の状
   態を通知する通知手段とを備えている請求項５または請
   求項６に記載のヘッドマウントディスプレイシステム。
8. 【請求項８】 前記接続機器は、前記２次元表示素子の
   現在の表示画面を取得して、前記ヘッドマウントディス
   プレイ装置に対して、該２次元表示素子を横画面表示ま
   たは縦画面表示に切り替えるコマンドを発行するアプリ
   ケーションプログラムインターフェイスを備え、 アプリケーションの中で画面の切り替えが必要になった
   ときに、前記ヘッドマウントディスプレイ装置に対して
   該アプリケーションプログラムインターフェイスからコ
   マンドを発行し、該コマンドに応じて該２次元表示素子
   を横画面表示または縦画面表示に切り替える請求項５乃
   至請求項７のいずれかに記載のヘッドマウントディスプ
   レイシステム。
9. 【請求項９】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
   のヘッドマウントディスプレイ装置と、該ヘッドマウン
   トディスプレイ装置に接続されている接続機器とを有す
   るヘッドマウントディスプレイシステムであって、 該接続機器において利用されるアプリケーションに対し
   て、前記２次元表示素子の横画面表示および縦画面表示
   のいずれを用いるかを、予め登録しておく登録手段およ
   び利用者が設定するための設定手段の少なくともいずれ
   か一方を有し、該接続機器は、利用者がアプリケーショ
   ンを利用したときに、前記ヘッドマウントディスプレイ
   装置に対して、登録内容または設定内容に応じて、該２
   次元表示素子を横画面表示または縦画面表示に切り替え
   るコマンドを発行するコマンド発行手段を備えており、 該ヘッドマウントディスプレイ装置は、該接続機器から
   コマンドを受け取るコマンド受け取り手段と、該コマン
   ドに応じて該２次元表示素子を横画面表示または縦画面
   表示に切り替える切り替え手段と、画面切り替え後の状
   態を通知する通知手段とを備えているヘッドマウントデ
   ィスプレイシステム。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記
    載のヘッドマウントディスプレイ装置と、該ヘッドマウ
    ントディスプレイ装置に接続されている接続機器とを有
    するヘッドマウントディスプレイシステムであって、 該接続機器は、前記２次元表示素子の現在の表示画面を
    取得して、前記ヘッドマウントディスプレイ装置に対し
    て、該２次元表示素子を横画面表示または縦画面表示に
    切り替えるコマンドを発行するアプリケーションプログ
    ラムインターフェイスを備え、 アプリケーションの中で画面の切り替えが必要になった
    ときに、前記ヘッドマウントディスプレイ装置に対して
    該アプリケーションプログラムインターフェイスからコ
    マンドを発行し、該コマンドに応じて該２次元表示素子
    を横画面表示または縦画面表示に切り替えるヘッドマウ
    ントディスプレイシステム。