JP2006039271A - Image display apparatus, reflection mirror thereof and image display method - Google Patents

Image display apparatus, reflection mirror thereof and image display method Download PDF

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Yasuo Nishikawa
恭生 西川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display apparatus, a reflection mirror thereof and an image display method which enable image light to be made appropriately incident on the pupil of an observer even when the position of the observer's eye is changed. <P>SOLUTION: The image light emitted from a light source unit Ba corresponding to a two-dimensional image is made incident on the reflection mirror 20 as scanning light while being two-dimensionally scanned by an optical scanning unit C. The reflection mirror 20 reflects the incident scanning light from its reflection surface toward the pupil Ia of the observer's eye I. In this case, a control unit Bb controls the reflection mirror 20 so as to partially and successively deform the reflection surface into such a shape that the reflected scanning light is made incident on the pupil according to the position of the incident on the reflection surface of the scanning light and the position of the pupil. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像表示装置、その反射鏡及び画像表示方法に関するものである。   The present invention relates to an image display device, a reflecting mirror thereof, and an image display method.

従来、この種の画像表示装置においては、下記特許文献1に開示された眼鏡型表示装置がある。この表示装置は、眼鏡のフレームのつるに設けた投影ユニット及び反射ミラーと、眼鏡のレンズに設けた集積型ミラーとを備えている。   Conventionally, in this type of image display apparatus, there is a glasses-type display apparatus disclosed in Patent Document 1 below. This display device includes a projection unit and a reflection mirror provided on a vine of a spectacle frame, and an integrated mirror provided on a lens of the spectacle.

ここで、反射ミラーにより反射される投影ユニットからの画像光が集積型ミラーにより反射されて眼に入射する。また、投影ユニットは、画像光を水平方向に走査しながら反射ミラーに入射するとともに、反射ミラーはその入射画像光を垂直方向に走査しながら反射して集積型ミラーに入射させる。このため、画像光がその走査に伴い眼の網膜に結像されて2次元画像として表示される。
特開2000−111829号公報
Here, the image light from the projection unit reflected by the reflecting mirror is reflected by the integrated mirror and enters the eye. Further, the projection unit enters the reflection mirror while scanning the image light in the horizontal direction, and the reflection mirror reflects the incident image light while scanning in the vertical direction and enters the integrated mirror. Therefore, the image light is imaged on the retina of the eye along with the scanning and displayed as a two-dimensional image.
JP 2000-1111829 A

ところで、上述のような表示装置では、集積型ミラーの反射面形状は一定の形状を常に維持しているため、画像光が集積型ミラーの反射面に入射しても、その反射方向は、当該集積型ミラーの画像光の入射部毎に一義的に固定されている。   By the way, in the display device as described above, since the shape of the reflection surface of the integrated mirror is always maintained constant, even if image light is incident on the reflection surface of the integrated mirror, the reflection direction is It is uniquely fixed for each image light incident portion of the integrated mirror.

しかし、当該眼鏡を装着した観察者の眼の位置が観察者毎に異なっていると、集積型ミラーの反射画像光が、観察者によっては、その眼の瞳孔に適正には入射せず、画像光による画像を正しく網膜上に結像することができないという不具合を招く。   However, if the position of the eyes of the observer wearing the glasses is different for each observer, the reflected image light of the integrated mirror does not properly enter the pupil of the eye depending on the observer, and the image This causes a problem that an image by light cannot be correctly formed on the retina.

そこで、本発明は、このようなことに対処するため、観察者の眼の位置が変わっても画像光を当該観察者の眼の瞳孔に適正に入射させるようにした画像表示装置、その反射鏡及び画像表示方法を提供することを目的とする。   Therefore, in order to cope with such a situation, the present invention provides an image display apparatus and its reflecting mirror that appropriately causes image light to enter the pupil of the observer's eye even if the position of the observer's eye changes. An object of the present invention is to provide an image display method.

上記課題の解決にあたり、本発明に係る画像表示装置は、請求項1の記載によれば、
2次元画像に対応する画像光を出射する画像光出射手段(Ba)と、
この画像光出射手段から出射される上記画像光を観察者の眼(I)の瞳孔(Ia)に向けて反射する反射面(25a)を有してなる反射手段(20、20A、20B、Bb)とを備えて、
上記反射面にて反射した画像光が瞳孔に入射して眼の網膜に結像することで上記2次元画像を表示する。
In solving the above-described problems, an image display device according to the present invention, according to claim 1,
Image light emitting means (Ba) for emitting image light corresponding to a two-dimensional image;
Reflecting means (20, 20A, 20B, Bb) having a reflecting surface (25a) for reflecting the image light emitted from the image light emitting means toward the pupil (Ia) of the eye (I) of the observer )
The two-dimensional image is displayed by the image light reflected by the reflecting surface entering the pupil and forming an image on the retina of the eye.

当該画像表示装置において、反射手段は、瞳孔の位置及び上記画像光の上記反射面への入射位置に応じて上記画像光を瞳孔に入射させるように上記反射面を変形させる変形部材(22、22a、23、24、24a)を具備するようにしたことを特徴とする。   In the image display device, the reflecting means is a deformable member (22, 22a) that deforms the reflecting surface so that the image light is incident on the pupil according to the position of the pupil and the incident position of the image light on the reflecting surface. , 23, 24, 24a).

このように、瞳孔の位置及び上記画像光の上記反射面への入射位置に応じて上記反射画像光を瞳孔に入射させるように当該反射面を変形部材でもって変形させるようにした。   As described above, the reflecting surface is deformed by the deforming member so that the reflected image light is incident on the pupil according to the position of the pupil and the incident position of the image light on the reflecting surface.

従って、観察者の眼の位置が観察者により変わっても、上記画像光は、上述のように変形する反射面により反射されて眼の瞳孔に適正に入射する。その結果、上記2次元画像が観察者の眼の網膜に適正に結像表示され得る。   Therefore, even if the position of the observer's eye changes depending on the observer, the image light is reflected by the reflecting surface that deforms as described above and is appropriately incident on the pupil of the eye. As a result, the two-dimensional image can be appropriately imaged and displayed on the retina of the observer's eye.

また、本発明にかかる画像表示装置は、請求項2の記載によれば、請求項1に記載の画像表示装置において、
瞳孔の位置を検出する瞳孔位置検出手段(150)と、
上記画像光の反射面への入射位置及び瞳孔位置検出手段で検出した瞳孔位置に応じて変形部材の変形を制御する制御手段(160b、170、176、178)とを備えて、
反射手段は、
上記反射面を有する反射層(25)を備えて、
変形部材でもって、反射層に対し上記反射面とは反対側に設けられていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the image display device according to the first aspect,
Pupil position detection means (150) for detecting the position of the pupil;
Control means (160b, 170, 176, 178) for controlling the deformation of the deformation member according to the incident position of the image light on the reflecting surface and the pupil position detected by the pupil position detection means,
The reflection means is
A reflective layer (25) having the reflective surface;
The deformable member is provided on the opposite side of the reflective surface with respect to the reflective layer.

このように、変形部材が反射層に対し上記反射面とは反対側に設けられている。従って、当該変形部材が上記画像光の反射面への入射位置及び上記検出瞳孔位置に応じて制御手段により変形制御されて反射層をその反射面側へ変形させる。これにより、請求項1に記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。   Thus, the deformable member is provided on the side opposite to the reflective surface with respect to the reflective layer. Therefore, the deformation member is deformed and controlled by the control means according to the incident position of the image light on the reflection surface and the detection pupil position, and deforms the reflection layer to the reflection surface side. Thereby, the effect of the invention of claim 1 can be further improved.

また、本発明は、請求項3の記載によれば、請求項2に記載の画像表示装置において、
反射手段は、変形部材に対し反射層とは反対側に設けた基板(21)を備えており、
変形部材は、基板を基準として圧電変形する板状圧電体(23)と、この圧電体を挟んで互いに対向するように基板と反射層との間に介装される両電極(22、22a、24、24a)とを有し、当該両電極の一方を、圧電体の圧電変形に伴い反射層を変形させる形状に構成して、
制御手段は、
電圧発生手段(160b)と、瞳孔位置検出手段で検出した瞳孔位置及び上記画像光を構成する各光線の反射層への入射位置に応じて、上記反射面を、この反射面で反射した画像光を瞳孔に入射させる形状に変形させるように電圧発生手段から生ずる電圧を調整する電圧調整手段(170、176、178)とを備えて、
この電圧調整手段で調整した電圧を、両電極を介し圧電体に印加して当該圧電体を圧電変形させることで、上記制御を行うことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the image display device according to the second aspect,
The reflecting means includes a substrate (21) provided on the side opposite to the reflecting layer with respect to the deformable member,
The deformable member includes a plate-like piezoelectric body (23) that is piezoelectrically deformed with respect to the substrate, and both electrodes (22, 22a,...) Interposed between the substrate and the reflective layer so as to face each other with the piezoelectric body interposed therebetween. 24, 24a), and one of the electrodes is formed into a shape that deforms the reflective layer in accordance with the piezoelectric deformation of the piezoelectric body,
The control means
The image light reflected on the reflecting surface is reflected by the reflecting surface according to the pupil position detected by the voltage generating means (160b) and the pupil position detecting means and the incident position of each light beam constituting the image light on the reflecting layer. Voltage adjusting means (170, 176, 178) for adjusting the voltage generated from the voltage generating means so as to be deformed into a shape to be incident on the pupil,
The control is performed by applying the voltage adjusted by the voltage adjusting means to the piezoelectric body via both electrodes and piezoelectrically deforming the piezoelectric body.

このように、反射層が上記反射画像光を瞳孔に入射させる形状に変形するように、電圧発生手段からの電圧が上記検出瞳孔位置及び上記画像光の上記反射面への入射位置に応じて調整される。そして、このように調整した電圧でもって圧電体が上記基板を基準として圧電変形されることによって、上述した制御手段の制御がなされる。その結果、このような制御でもって、請求項2に記載の発明の作用効果がより一層確実に達成され得る。   Thus, the voltage from the voltage generating means is adjusted according to the detection pupil position and the incident position of the image light on the reflecting surface so that the reflective layer is deformed into a shape that causes the reflected image light to enter the pupil. Is done. Then, the piezoelectric body is piezoelectrically deformed with the voltage adjusted as described above with reference to the substrate, whereby the control means described above is controlled. As a result, the operation and effect of the invention according to claim 2 can be achieved more reliably with such control.

また、本発明は、請求項4の記載によれば、請求項3に記載の画像表示装置において、
電圧調整手段は、
上記反射面を標準形状とする標準電圧を電圧発生手段に設定する標準電圧設定手段(170)と、
瞳孔位置検出手段で検出した瞳孔位置と、上記反射面によりその標準形状にて反射された画像光が入射される瞳孔の標準位置とのずれに基づき、上記反射面を、上記標準形状から上記画像光を瞳孔に入射させる目標形状に変形するように、上記標準電圧を補正する標準電圧補正手段(174、175、176)とを備えることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the image display device according to the third aspect,
Voltage adjustment means
Standard voltage setting means (170) for setting a standard voltage having the reflective surface as a standard shape in the voltage generation means;
Based on the deviation between the pupil position detected by the pupil position detection means and the standard position of the pupil where the image light reflected by the reflection surface in the standard shape is incident, the reflection surface is changed from the standard shape to the image. Standard voltage correction means (174, 175, 176) for correcting the standard voltage so as to be deformed into a target shape for allowing light to enter the pupil is provided.

このように、上記検出瞳孔位置が瞳孔の標準位置からずれている場合には、上記画像光の反射層への入射位置に応じて、反射層が上記検出瞳孔位置と瞳孔の標準位置との間のずれに基づき上記標準形状から上記目標形状に変形するように上記標準電圧が補正される。ついで、このように補正された標準電圧が、両電極を介し圧電体に印加されて当該圧電体が圧電変形されることで、反射層が上記標準形状から上記目標形状に制御される。その結果、請求項3に記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。   As described above, when the detection pupil position is deviated from the standard position of the pupil, the reflection layer is located between the detection pupil position and the standard position of the pupil according to the incident position of the image light on the reflection layer. Based on the deviation, the standard voltage is corrected so as to be deformed from the standard shape to the target shape. Subsequently, the standard voltage corrected in this way is applied to the piezoelectric body via both electrodes, and the piezoelectric body is piezoelectrically deformed, whereby the reflective layer is controlled from the standard shape to the target shape. As a result, the function and effect of the invention of claim 3 can be further improved.

また、本発明は、請求項5の記載によれば、請求項3或いは4に記載の画像表示装置において、
画像光出射手段は、上記画像光に基づき波長を互いに異にする光束を出射する複数の光源(70a、70b、70c)と、この複数の光源から出射された複数の光束を合成する合成手段(90a、90b、90c)と、この合成手段により合成された光束を2次元に走査する走査手段(C)とを備えて、
反射層は、複数の光源から出射される波長の光束を反射し、他の波長の光束を透過するダイクロイックミラーでもって構成され、
両電極は、可視光に対し透光性の高い導電性物質でもって形成され、
圧電体は、可視光に対し透光性の高い圧電体でもって構成され、
基板は可視光に対し透光性の高い基板でもって構成されることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image display device according to the third or fourth aspect,
The image light emitting means combines a plurality of light sources (70a, 70b, 70c) that emit light beams having different wavelengths based on the image light, and a combining means that combines the plurality of light beams emitted from the plurality of light sources. 90a, 90b, 90c) and scanning means (C) for two-dimensionally scanning the light beam synthesized by the synthesis means,
The reflection layer is configured with a dichroic mirror that reflects a light beam having a wavelength emitted from a plurality of light sources and transmits a light beam having another wavelength.
Both electrodes are made of a conductive material that is highly transparent to visible light,
The piezoelectric body is composed of a piezoelectric body that is highly transparent to visible light,
The substrate is formed of a substrate having high light-transmitting property with respect to visible light.

これにより、反射層を通してその前方の景色を見ながら、請求項3或いは4に記載の発明の作用効果と同様の作用効果を達成し得る。さらに、反射層が、上述のように、複数の光源から出射される波長の光束を反射し、他の波長の光束を透過するダイクロイックミラーで構成されているため、この反射層で特定波長の光束を反射することで、当該作用効果の達成に併せ、眼の網膜に結像する2次元画像を良好に表示し得る。   Thus, the same effect as that of the invention according to claim 3 or 4 can be achieved while viewing the scenery in front of the reflection layer. Further, as described above, the reflection layer is composed of a dichroic mirror that reflects the light beams having wavelengths emitted from a plurality of light sources and transmits the light beams having other wavelengths. The two-dimensional image formed on the retina of the eye can be satisfactorily displayed along with the achievement of the effect.

また、本発明は、請求項6の記載によれば、請求項3〜5のいずれか1つに記載の画像表示装置において、
両電極の一方は、複数のスポット電極(22、22a)でもって構成されており、
他方の電極は、圧電体を介し複数のスポット電極に対向し、複数のスポット電極に共通する共通電極でもって構成されており、
制御手段は、複数のスポット電極へ上記電圧を印加することで、圧電体の各スポット電極に対する各電極対応部の圧電変形を制御するようにした特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the image display device according to any one of the third to fifth aspects,
One of both electrodes is composed of a plurality of spot electrodes (22, 22a),
The other electrode is opposed to the plurality of spot electrodes via the piezoelectric body, and is configured with a common electrode common to the plurality of spot electrodes.
The control means is characterized in that the piezoelectric deformation of each electrode corresponding portion with respect to each spot electrode of the piezoelectric body is controlled by applying the voltage to a plurality of spot electrodes.

これによれば、複数のスポット電極に上記電圧を印加することで、圧電体の各スポット電極に対する各電極対応部の圧電変形が制御される。従って、圧電体の各スポット電極に対する各電極対応部の圧電変形がより一層適正になされる。その結果、上述した反射層の形状制御がより一層良好になされて、請求項3〜5のいずれか1つに記載の発明の作用効果をより一層向上し得る。   According to this, the piezoelectric deformation of each electrode corresponding part with respect to each spot electrode of a piezoelectric material is controlled by applying the voltage to a plurality of spot electrodes. Therefore, the piezoelectric deformation of each electrode corresponding portion with respect to each spot electrode of the piezoelectric body is further appropriately performed. As a result, the shape control of the reflective layer described above is further improved, and the operational effects of the invention according to any one of claims 3 to 5 can be further improved.

また、本発明は、請求項7の記載によれば、請求項3〜5のいずれか1つに記載の画像表示装置において、
画像光出射手段は、上記画像光を2次元状に走査する走査手段(C)を備えて、
両電極の一方は、圧電体に沿い互いに平行に配設される複数の直線状電極(22a)でもって構成され、
他方の電極は、圧電体を介し上記複数の直線状電極に対向し、かつ、当該複数の直線状電極に対し交差して位置するように配設される複数の直線状電極(24a)でもって構成されており、
制御手段は、両複数の直線状電極を介し圧電体へ上記電圧を印加することで、圧電体の両複数の直線状電極の各交差部に対する各電極対応部の圧電変形を制御することを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the image display device according to any one of the third to fifth aspects,
The image light emitting means includes scanning means (C) for scanning the image light in a two-dimensional manner,
One of the electrodes is composed of a plurality of linear electrodes (22a) arranged in parallel with each other along the piezoelectric body,
The other electrode has a plurality of linear electrodes (24a) arranged so as to face the plurality of linear electrodes via the piezoelectric body and to be positioned so as to cross the plurality of linear electrodes. Configured,
The control means controls the piezoelectric deformation of each electrode corresponding portion with respect to each intersection of the plurality of linear electrodes of the piezoelectric body by applying the voltage to the piezoelectric body via the plurality of linear electrodes. And

これにより、請求項3〜5のいずれか1つに記載の発明と実質的に同様の作用効果が達成され得るのは勿論のこと、直線状電極を増やすことで、より一層精密に反射面の形状を変えることができる。ここで、上述のごとく前記画像光は走査手段により走査される走査光であることから、上記各電極対応部の圧電変形は、走査される走査光近傍に位置する電極対応部の圧電変形で済む。   As a result, the effect substantially similar to that of the invention according to any one of claims 3 to 5 can be achieved, and by increasing the number of linear electrodes, the reflection surface can be more precisely defined. The shape can be changed. Here, as described above, since the image light is scanning light scanned by the scanning means, the piezoelectric deformation of each electrode corresponding portion may be piezoelectric deformation of the electrode corresponding portion located in the vicinity of the scanned light to be scanned. .

また、本発明は、請求項8の記載によれば、請求項2〜7のいずれか1つに記載の画像表示装置において、
計時手段(140)を備えて、
瞳孔位置検出手段は、計時手段による所定時間の計時毎に瞳孔の位置検出を行うことを特徴とする。
Moreover, according to the description of Claim 8, this invention is the image display apparatus as described in any one of Claims 2-7.
With timekeeping means (140),
The pupil position detecting means is characterized in that the position of the pupil is detected every time a predetermined time is measured by the time measuring means.

このように、計時手段が上記所定計時時間の計時を終了する毎に、瞳孔の位置検出が、計時手段による所定時間の計時毎になされる。従って、上記所定計時時間の経過毎に、反射面の形状が適正にかつ自動的に制御され、その結果、請求項2〜7のいずれか1つに記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。   Thus, every time the time measuring means finishes measuring the predetermined time, the pupil position is detected every time the predetermined time is measured by the time measuring means. Therefore, the shape of the reflecting surface is appropriately and automatically controlled every time the predetermined time has elapsed, and as a result, the operational effects of the invention according to any one of claims 2 to 7 are further improved. obtain.

また、本発明は、請求項9の記載によれば、請求項2〜7のいずれか1つに記載の画像表示装置において、
操作手段(130)を備えて、
瞳孔位置検出手段は、操作手段の操作に基づき瞳孔の位置検出を行うことを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the image display device according to any one of the second to seventh aspects,
Comprising operating means (130);
The pupil position detecting means detects the position of the pupil based on the operation of the operating means.

このように、操作手段の操作毎に瞳孔の位置検出がなされることで、反射面の形状が適正にかつ自動的に制御され、その結果、請求項2〜7のいずれか1つに記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。   As described above, the position of the pupil is detected for each operation of the operation means, so that the shape of the reflecting surface is appropriately and automatically controlled. As a result, as described in any one of claims 2 to 7 The effects of the invention can be further improved.

また、本発明は、請求項10の記載によれば、請求項2〜9のいずれか1つに記載の画像表示装置において、
画像光出射手段は、上記2次元画像に対応する一連のフレームからなる映像信号に基づいて、上記画像光を上記映像信号のフレーム毎に形成して出射するようになっており、
瞳孔位置検出手段は、上記映像信号の各フレームに同期して瞳孔の位置検出を行うことを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, in the image display device according to any one of the second to ninth aspects,
The image light emitting means is configured to form and emit the image light for each frame of the video signal based on a video signal composed of a series of frames corresponding to the two-dimensional image.
The pupil position detection means detects the position of the pupil in synchronization with each frame of the video signal.

このように、瞳孔の位置検出が上記映像信号の各フレームにそれぞれ同期してなされることで、反射面の形状が、上記映像信号の各フレーム毎に、適正にかつ自動的に制御され、その結果、請求項2〜9のいずれか1つに記載の発明の作用効果をより一層向上できる。   In this way, the position of the pupil is detected in synchronization with each frame of the video signal, so that the shape of the reflecting surface is appropriately and automatically controlled for each frame of the video signal. As a result, the function and effect of the invention according to any one of claims 2 to 9 can be further improved.

また、本発明に係る画像表示装置は、請求項11の記載によれば、請求項1に記載の画像表示装置において、
反射手段は、
眼の瞳孔を配置する第1焦点(F2)及び画像光出射手段を配置する第2焦点(F1)を有する回転楕円面の一部でもって、上記反射面を形成してなり、
変形部材でもって、瞳孔の位置の上記第1焦点からのずれに応じて上記画像光を瞳孔に入射させるように上記反射面を変形させることを特徴とする。
Moreover, according to the description of Claim 11, the image display apparatus according to the present invention is the image display apparatus according to Claim 1,
The reflection means is
The reflection surface is formed by a part of a spheroid having a first focal point (F2) for disposing the pupil of the eye and a second focal point (F1) for disposing the image light emitting means,
The reflecting surface is deformed by a deformable member so that the image light is incident on the pupil in accordance with a shift of the position of the pupil from the first focus.

このように回転楕円面の一部で反射面を構成することで、観察者の眼の瞳孔の位置が瞳孔側の焦点からずれても、変形部材でもって、瞳孔の位置の上記第1焦点からのずれに応じて画像光を瞳孔に入射させるように上記反射面を変形させる。   In this way, by configuring the reflecting surface with a part of the spheroid, even if the pupil position of the observer's eye is deviated from the focus on the pupil side, the deforming member is used to change the pupil position from the first focus. The reflection surface is deformed so that the image light is incident on the pupil in accordance with the shift of the distance.

これにより、観察者の眼の位置が観察者により変わっても、上記画像光は、上述のように変形する反射面により反射されて眼の瞳孔に適正に入射する。その結果、上記2次元画像が観察者の眼の網膜に適正に結像表示され得る。   Thereby, even if the position of the observer's eye changes depending on the observer, the image light is reflected by the reflecting surface deforming as described above and is appropriately incident on the pupil of the eye. As a result, the two-dimensional image can be appropriately imaged and displayed on the retina of the observer's eye.

なお、上記回転楕円面の一部は、上記第1及び第2の焦点を有する楕円をその回転軸周りに回転させて得られる。   A part of the spheroid is obtained by rotating the ellipse having the first and second focal points around its rotation axis.

また、本発明は、請求項12の記載によれば、請求項7に記載の画像表示装置において、反射手段は、上記反射面にて、フレネル面形状に形成されていることを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the image display device according to the seventh aspect, the reflecting means is formed in a Fresnel surface shape on the reflecting surface.

これによっても、請求項11に記載の発明と同様の作用効果が達成され得る。   Also by this, the same effect as that of the invention of the eleventh aspect can be achieved.

また、本発明に係る画像表示装置は、請求項13の記載によれば、請求項11或いは12に記載の画像表示装置において、
変形部材は、圧電変形する板状圧電体(23)と、この圧電体を挟んで互いに対向するように介装される両電極(22、24)とを有し、
当該両電極のうち圧電体に対し上記反射面とは反対側に位置する電極は、複数のスポット電極(22)でもって構成されていることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image display device according to the eleventh or twelfth aspect,
The deformable member includes a plate-shaped piezoelectric body (23) that is piezoelectrically deformed, and both electrodes (22, 24) that are interposed so as to face each other with the piezoelectric body interposed therebetween.
Of the two electrodes, the electrode located on the opposite side of the reflecting surface with respect to the piezoelectric body is composed of a plurality of spot electrodes (22).

これにより、変形部材が、複数のスポット電極に対する電圧の印加でもって圧電体を圧電変形させて上記反射面を変形させれば、請求項11或いは12に記載の発明と同様の作用効果が達成され得る。ここで、スポット電極の数が多い程、上記反射面の回転楕円面の一部としての形状がより一層正確に形成され得る。   As a result, if the deforming member deforms the reflecting surface by applying a voltage to the plurality of spot electrodes to deform the piezoelectric body, the same effect as that of the invention according to claim 11 or 12 is achieved. obtain. Here, the larger the number of spot electrodes, the more accurately the shape as a part of the spheroid of the reflecting surface can be formed.

また、本発明は、請求項14の記載によれば、
2次元に走査される状画像光を観察者の眼の瞳孔に向けて反射する画像表示装置用反射鏡において、
上記画像光を瞳孔に向けて反射する反射面(25a)を設けてなる反射層(25)と、
この反射層に対して上記画像光の入射側とは反対側に設けられて当該反射層を変形させる変形部材(22、22a、23、24、24a)とを備えることを特徴とする。
Moreover, according to the description of claim 14, the present invention provides
In a reflecting mirror for an image display device that reflects two-dimensionally scanned image light toward a pupil of an observer's eye,
A reflective layer (25) provided with a reflective surface (25a) for reflecting the image light toward the pupil;
It is provided with a deformation member (22, 22a, 23, 24, 24a) provided on the opposite side to the image light incident side with respect to the reflection layer and deforming the reflection layer.

これにより、請求項1に記載の発明の作用効果を達成し得る画像表示装置に採用するに適した反射鏡の提供が可能となる。   Accordingly, it is possible to provide a reflecting mirror suitable for use in an image display device that can achieve the function and effect of the first aspect of the invention.

また、本発明に係る画像表示方法では、請求項15の記載によれば、
2次元画像に対応する画像光を出射し、
上記画像光を反射面(25a)にて観察者の眼(I)の瞳孔(Ia)に向けて反射して、
上記反射した画像光が眼の網膜に結像することで上記2次元画像として表示する。
In the image display method according to the present invention, according to the description of claim 15,
Emit image light corresponding to a two-dimensional image,
The image light is reflected by the reflecting surface (25a) toward the pupil (Ia) of the observer's eye (I),
The reflected image light forms an image on the retina of the eye and is displayed as the two-dimensional image.

当該画像表示方法において、
瞳孔の位置及び上記画像光の上記反射面への入射位置に応じて反射された画像光を瞳孔に入射させるように上記画像光の反射方向を制御するようにしたことを特徴とする。
In the image display method,
The reflection direction of the image light is controlled so that the image light reflected according to the position of the pupil and the incident position of the image light on the reflection surface is incident on the pupil.

これにより、観察者の眼の位置が観察者により変わっても、上記反射画像光は眼の瞳孔に適正に入射する。その結果、上記2次元画像が眼の網膜に適正に結像表示され得る。   Thereby, even if the position of an observer's eye changes with observers, the said reflected image light injects into the pupil of an eye appropriately. As a result, the two-dimensional image can be appropriately imaged and displayed on the retina of the eye.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

以下、本発明の各実施形態を図面により説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明に係る眼鏡型画像表示装置の第1実施形態を示している。当該画像表示装置は、画像結像用眼鏡Aと、左右両側装置本体Bと、左右両側光走査ユニットCでもって構成されている。
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of a glasses-type image display device according to the present invention. The image display apparatus is configured by image forming glasses A, left and right side apparatus main bodies B, and left and right side optical scanning units C.

眼鏡Aは、図1にて示すごとく、枠体10と、左右両側反射鏡20とを備えている。枠体10は、観察者の顔に装着される通常の眼鏡の枠体と同様の形状を有するもので、この枠体10は、枠10aと、左右両側のツル10bとでもって構成されている。ここで、枠10aは、左右両側反射鏡20をはめ込むための左右両側環状部11を備えている。また、左右両側ツル10bは、枠10aの左右両側端部から長手状に延出しており、当該各ツル10bは、互いに枠10aの裏面に向けて折りたたみ可能となっている。   As shown in FIG. 1, the glasses A include a frame 10 and left and right reflecting mirrors 20. The frame 10 has a shape similar to that of a normal eyeglass frame worn on the face of the observer, and this frame 10 is configured by a frame 10a and left and right temples 10b. . Here, the frame 10 a includes left and right both-side annular portions 11 for fitting the left and right both-side reflecting mirrors 20. Further, the left and right side cranes 10b extend longitudinally from the left and right sides of the frame 10a, and the cranes 10b can be folded toward the back of the frame 10a.

左右両側反射鏡20は、それぞれ、左右両側光走査ユニットCでもって後述のように2次元状に走査される画像光を、観察者の左右両眼に入射させる反射光学素子である。当該左右両側反射鏡20は、人の顔に装着される眼鏡のレンズと同様の外形形状でもって形成されており、これら各反射鏡20は、図1及び図2にて示すごとく、枠10aの各環状部11内にそれぞれはめ込まれている。これにより、枠体10を通常の眼鏡の枠体と同様に観察者の顔に装着したとき、左右両側反射鏡20は、観察者の顔の左右両側の眼に対向して位置するように、枠体10により支持される。   Each of the left and right reflecting mirrors 20 is a reflecting optical element that causes image light scanned two-dimensionally by the left and right both-side light scanning units C to enter the left and right eyes of the observer, as will be described later. The right and left side reflecting mirrors 20 are formed with the same outer shape as a lens of a spectacle worn on a human face, and each of these reflecting mirrors 20 has a frame 10a as shown in FIGS. Each annular part 11 is fitted in each. Thereby, when the frame 10 is mounted on the face of the observer in the same manner as a normal eyeglass frame, the left and right reflecting mirrors 20 are positioned so as to face the left and right eyes of the observer's face. Supported by the frame 10.

本第1実施形態において、左右両側反射鏡20は、共に、同一の構成を有するから、左側反射鏡20を例にとりその構成について詳細に説明する。当該左側反射鏡20は、図3〜図5から分かるように、ガラス等の可視光に対し透光性の高い透明の電気絶縁材料からなる基板21、複数の円板状一側電極22、板状圧電体23、板状他側電極24及び反射層25でもって構成されている。   In the first embodiment, both the left and right reflecting mirrors 20 have the same configuration, and therefore the configuration of the left reflecting mirror 20 will be described in detail by taking the left reflecting mirror 20 as an example. As can be seen from FIGS. 3 to 5, the left-side reflecting mirror 20 includes a substrate 21 made of a transparent electrical insulating material having high translucency with respect to visible light such as glass, a plurality of disk-like one-side electrodes 22, a plate A piezoelectric body 23, a plate-like other electrode 24, and a reflective layer 25 are included.

複数の一側電極22は、可視光に対し透光性の高い透明の導電材料(例えば、ITO)でもって形成されており、これら各一側電極22は、基板21の表面にマトリックス状に配列して設けられている。本第1実施形態において、一側電極22は、1(mm)程度の小さな外径を有するように形成されていることから、当該一側電極22は、以下、スポット電極22ともいう。   The plurality of one-side electrodes 22 are made of a transparent conductive material (for example, ITO) having high translucency with respect to visible light. Each one-side electrode 22 is arranged in a matrix on the surface of the substrate 21. Is provided. In the first embodiment, since the one-side electrode 22 is formed to have a small outer diameter of about 1 (mm), the one-side electrode 22 is also referred to as a spot electrode 22 hereinafter.

圧電体23は、可視光に対し透光性の高い透明の圧電材料(例えば、PLZT)を用いて形成されており、この圧電体23は、複数のスポット電極22を介し基板21の表面上に積層されている。このことは、複数のスポット電極22は、その板厚方向において、基板21と圧電体23との間に挟持されることを意味する。なお、当該圧電体23は、電圧の印加を受けて圧電作用を発揮する。   The piezoelectric body 23 is formed using a transparent piezoelectric material (for example, PLZT) having a high translucency with respect to visible light. The piezoelectric body 23 is formed on the surface of the substrate 21 via a plurality of spot electrodes 22. Are stacked. This means that the plurality of spot electrodes 22 are sandwiched between the substrate 21 and the piezoelectric body 23 in the plate thickness direction. The piezoelectric body 23 exerts a piezoelectric action upon application of a voltage.

他側電極24は、可視光に対し透光性の高い透明の導電材料(例えば、ITO)でもって形成されており、この他側電極24は、圧電体23を介し複数の一側電極22に対向するように、当該圧電体23の表面に積層されている。これにより、圧電体23への電圧の印加にあたり、他側電極24は、複数の一側電極22に対し共通な電極としての役割を果たす。従って、以下、本第1実施形態において、他側電極24は共通電極24ともいう。   The other side electrode 24 is formed of a transparent conductive material (for example, ITO) having high translucency with respect to visible light. The other side electrode 24 is formed on the plurality of one side electrodes 22 via the piezoelectric body 23. It is laminated on the surface of the piezoelectric body 23 so as to face each other. Thereby, in applying a voltage to the piezoelectric body 23, the other-side electrode 24 serves as a common electrode for the plurality of one-side electrodes 22. Therefore, hereinafter, in the first embodiment, the other side electrode 24 is also referred to as a common electrode 24.

また、反射層25は、ダイクロイックミラーでもって形成されており、この反射層25は、共通電極24の表面に設けられている。このように、反射層が、ダイクロイックミラーで形成されることで、走査光のうち特定波長の光を反射して左眼の瞳孔に導き、他の光、即ち、外界からの光を透過させる役割を果たす。このことは、反射層が、いわゆるシースルーを実現することを意味する。また、反射層25の表面25aは、反射面、即ち、左側反射鏡20の反射面としての役割を果たす。以下、反射層25の表面25aを反射面25aともいう。   The reflective layer 25 is formed by a dichroic mirror, and the reflective layer 25 is provided on the surface of the common electrode 24. In this way, the reflection layer is formed of a dichroic mirror, thereby reflecting light of a specific wavelength out of the scanning light and guiding it to the pupil of the left eye, and transmitting other light, that is, light from the outside world. Fulfill. This means that the reflective layer realizes so-called see-through. The surface 25a of the reflective layer 25 serves as a reflective surface, that is, a reflective surface of the left reflecting mirror 20. Hereinafter, the surface 25a of the reflective layer 25 is also referred to as a reflective surface 25a.

このように構成した左側反射鏡20において、圧電体23のうち複数のスポット電極22の各板厚方向端面付近に対応する部位を、図3及び図4にて示すごとく、それぞれ、圧電部位23aとすれば、これら各圧電部位23aの板厚は、それぞれ、当該各圧電部位23aに対応する各スポット電極22及び共通電極24を介する当該各圧電部位23aへの各印加電圧に基づき変化する。   In the left reflecting mirror 20 configured as described above, the portions of the piezoelectric body 23 corresponding to the vicinity of the end faces in the plate thickness direction of the plurality of spot electrodes 22 are respectively shown in FIG. 3 and FIG. In this case, the plate thickness of each piezoelectric portion 23a changes based on each applied voltage to each piezoelectric portion 23a via each spot electrode 22 and common electrode 24 corresponding to each piezoelectric portion 23a.

ここで、圧電体23が複数のスポット電極22を介し積層されている基板21は剛体であるガラスで形成されている。このため、各圧電部位23aの板厚は、当該各圧電部位23aの裏面(スポット電極22側の面)を基準に、上記各印加電圧の値に比例して共通電極24側へ変化する。換言すれば、各圧電部位23aは、その表面(共通電極24側の面)を、上記各印加電圧の値に比例して共通電極24側へ変位させる。   Here, the substrate 21 on which the piezoelectric body 23 is laminated via the plurality of spot electrodes 22 is made of a rigid glass. For this reason, the plate thickness of each piezoelectric portion 23a changes to the common electrode 24 side in proportion to the value of each applied voltage with reference to the back surface (surface on the spot electrode 22 side) of each piezoelectric portion 23a. In other words, each piezoelectric portion 23a displaces the surface (the surface on the common electrode 24 side) toward the common electrode 24 in proportion to the value of each applied voltage.

また、反射層25の反射面25aを、図4にて示すごとく、複数の二点鎖線Lにより格子状に区画して、これら各区画領域を、複数のスポット電極22の各板厚方向端面に対応する各正方形領域25bとして規定する。そして、各両二点鎖線Lが十字状に交差する点をそれぞれP(以下、交差点Pともいう)とすれば、交差点P毎に、交差点Pを中心として4つの正方形領域25bが、図4にて例示するごとく、反射面25aにおいて隣り合って位置する。   Further, as shown in FIG. 4, the reflection surface 25 a of the reflection layer 25 is partitioned in a lattice pattern by a plurality of two-dot chain lines L, and these partition regions are formed on end faces in the plate thickness direction of the plurality of spot electrodes 22. Each corresponding square area 25b is defined. Then, assuming that the point where each two-dot chain line L intersects in a cross shape is P (hereinafter also referred to as an intersection P), for each intersection P, four square regions 25b centering on the intersection P are shown in FIG. As illustrated in the figure, they are adjacent to each other on the reflecting surface 25a.

また、上述のように隣り合う4つの正方形領域25b毎に、4つの正方形領域25bの間にて交差点Pを中心として形成される領域(以下、領域Qという)は、当該4つの正方形領域25bに対応する4つの圧電部位23aの各板厚の変化の相違によって、共通電極24の各対応部位と共に傾斜する。なお、図4では、領域Qは、上述のように便宜的に円で示されているのであって、実際には円形ではなく、4つの正方形領域25bの間にて交差点Pを中心として形成される領域を意味するにすぎない。   Further, as described above, for each of the four adjacent square areas 25b, an area formed between the four square areas 25b with the intersection P as the center (hereinafter referred to as area Q) is divided into the four square areas 25b. The corresponding piezoelectric parts 23a are inclined together with the corresponding parts of the common electrode 24 due to the difference in thickness of each of the four piezoelectric parts 23a. In FIG. 4, the region Q is indicated by a circle for convenience as described above, and is not actually a circle but is formed around the intersection P between the four square regions 25b. It just means an area.

本第1実施形態では、このような反射面25aにおける複数の領域Qのうち走査光(後述する)が入射する各領域Qは各画素Qともいう。そして、当該各画素Qの傾斜の相違を利用して、当該各画素Qへの入射走査光に対する当該各画素Qによる反射方向が後述のように制御される。   In the first embodiment, each region Q in which scanning light (described later) is incident is also referred to as each pixel Q among the plurality of regions Q on the reflecting surface 25a. Then, using the difference in inclination of each pixel Q, the reflection direction by each pixel Q with respect to the incident scanning light to each pixel Q is controlled as described later.

左右両側装置本体Bは、図1にて示すごとく、それぞれ、眼鏡Aとは分離しているもので、左側装置本体Bは、左側光走査ユニットCに対し光ファイバーと配線により接続されている。一方、右側装置本体Bは、右側走査ユニットCに対し光ファイバーと配線により接続されている。なお、左右両側装置本体Bは、当該眼鏡Aをかける観察者の身体の適所に保持される。   As shown in FIG. 1, the left and right side device main bodies B are separated from the glasses A, and the left device main body B is connected to the left optical scanning unit C by optical fibers and wiring. On the other hand, the right apparatus body B is connected to the right scanning unit C by an optical fiber and wiring. The left and right apparatus main bodies B are held at appropriate positions on the body of the observer wearing the glasses A.

以下、当該左右両側装置本体Bは共に同一の構成を有するから、左側装置本体Bを例にとりその構成につき説明する。   Hereinafter, since the left and right both-side device bodies B have the same configuration, the configuration will be described by taking the left-side device body B as an example.

当該左側装置本体Bは、図2にて示すごとく、左側光源ユニットBa及び左側制御ユニットBbを備えている。左側光源ユニットBaは、光センサ30a及びビーム検出信号処理回路30bを備えており、光センサ30aは、後述する水平走査機構220の反射板201から反射されるビーム状の光を検出してビーム検出信号を発生する。ビーム検出信号処理回路30bは、光センサ30aからのビーム検出信号を信号処理して信号処理信号を発生し映像信号処理回路40に出力する。なお、光センサ30aは、水平走査機構200の近傍に設けられている。   As shown in FIG. 2, the left device body B includes a left light source unit Ba and a left control unit Bb. The left light source unit Ba includes an optical sensor 30a and a beam detection signal processing circuit 30b. The optical sensor 30a detects a beam of light reflected from a reflection plate 201 of a horizontal scanning mechanism 220 described later to detect a beam. Generate a signal. The beam detection signal processing circuit 30 b performs signal processing on the beam detection signal from the optical sensor 30 a to generate a signal processing signal, and outputs the signal processing signal to the video signal processing circuit 40. Note that the optical sensor 30 a is provided in the vicinity of the horizontal scanning mechanism 200.

また、当該左側光源ユニットBaは映像信号処理回路40を有しており、この映像信号処理回路40は、ビーム検出信号処理回路30bからの信号処理信号、クロック計数器40aからのクロック計数出力及び外部からの2次元画像に対応する映像信号に基づき、当該2次元画像の各フレームを構成する複数の水平ラインに対応して、1フレームの水平ライン毎に、当該1フレームの形成のための青色、緑色及び赤色の各駆動信号の出力タイミングを決定する。そして、当該映像信号処理回路40は、上記出力タイミング毎に、上記青色、緑色及び赤色の各駆動信号を青色レーザ駆動回路50a(以下、Bレーザ駆動回路50aともいう)、緑色レーザ駆動回路50b(以下、Gレーザ駆動回路50bともいう)及び赤色レーザ駆動回路50c(以下、Rレーザ駆動回路50cともいう)に出力する。   The left light source unit Ba has a video signal processing circuit 40. The video signal processing circuit 40 has a signal processing signal from the beam detection signal processing circuit 30b, a clock count output from the clock counter 40a, and an external signal. On the basis of the video signal corresponding to the two-dimensional image from the image, the blue color for forming the one frame for each horizontal line of one frame corresponding to the plurality of horizontal lines constituting each frame of the two-dimensional image, The output timing of each of the green and red drive signals is determined. The video signal processing circuit 40 outputs the blue, green and red drive signals to the blue laser drive circuit 50a (hereinafter also referred to as B laser drive circuit 50a) and the green laser drive circuit 50b (for each output timing). Hereinafter, the light is output to the G laser driving circuit 50b) and the red laser driving circuit 50c (hereinafter also referred to as the R laser driving circuit 50c).

なお、クロック計数器40aは、映像信号処理回路40に設けられているもので、このクロック計数器40aは、その作動に伴い、映像信号処理回路40に設けたクロック発振器(図示しない)から順次発生するクロックを計数する。また、上記2次元画像は、一連のフレームでもって構成されており、各フレーム毎に上記複数の水平ラインが対応する。   The clock counter 40a is provided in the video signal processing circuit 40. The clock counter 40a is sequentially generated from a clock oscillator (not shown) provided in the video signal processing circuit 40 in accordance with its operation. Count the clocks to be used. The two-dimensional image is composed of a series of frames, and the plurality of horizontal lines correspond to each frame.

また、映像信号処理回路40は、上記出力タイミング毎に水平同期信号を発生し水平走査駆動回路60aに出力するとともに、上記各フレームの複数の水平ラインのうちの最初の水平ライン毎に垂直同期信号を発生し垂直走査駆動回路60bに出力する。また、映像信号処理回路40は、上記映像信号の2次元画像に対応するフレーム毎に映像同期信号を発生し左側制御ユニットBbに出力する。   The video signal processing circuit 40 generates a horizontal synchronization signal at each output timing and outputs the horizontal synchronization signal to the horizontal scanning drive circuit 60a. The video signal processing circuit 40 also generates a vertical synchronization signal for each first horizontal line among the plurality of horizontal lines in each frame. Is output to the vertical scanning drive circuit 60b. The video signal processing circuit 40 generates a video synchronization signal for each frame corresponding to the two-dimensional image of the video signal and outputs the video synchronization signal to the left control unit Bb.

Bレーザ駆動回路50aは、映像信号処理回路40からの青色駆動信号に基づき、青色レーザ70a(以下、Bレーザ70aともいう)から出射される青色レーザ光の強度を変調するための変調駆動信号を生成してBレーザ70aに出力する。Gレーザ駆動回路50bは、映像信号処理回路40からの緑色駆動信号に基づき、緑色レーザ70b(以下、Gレーザ70bともいう)から出射される緑色レーザ光の強度を変調するための変調駆動信号を生成してGレーザ70bに出力する。また、Rレーザ駆動回路50cは、映像信号処理回路40からの赤色駆動信号に基づき、赤色レーザ70c(以下、Rレーザ70cともいう)から出射される赤色レーザ光の強度を変調するための変調駆動信号を生成してRレーザ70cに出力する。   The B laser drive circuit 50a generates a modulation drive signal for modulating the intensity of blue laser light emitted from the blue laser 70a (hereinafter also referred to as B laser 70a) based on the blue drive signal from the video signal processing circuit 40. Generated and output to the B laser 70a. The G laser drive circuit 50b generates a modulation drive signal for modulating the intensity of green laser light emitted from the green laser 70b (hereinafter also referred to as G laser 70b) based on the green drive signal from the video signal processing circuit 40. Generated and output to the G laser 70b. The R laser drive circuit 50c is a modulation drive for modulating the intensity of red laser light emitted from the red laser 70c (hereinafter also referred to as R laser 70c) based on the red drive signal from the video signal processing circuit 40. A signal is generated and output to the R laser 70c.

水平走査駆動回路60aは、映像信号処理回路40からの各水平同期信号に基づき水平走査機構200を水平走査駆動する。垂直走査駆動回路60bは、映像信号処理回路40からの各垂直同期信号に基づき、垂直走査機構220を垂直走査駆動する。   The horizontal scanning drive circuit 60 a drives the horizontal scanning mechanism 200 in the horizontal scanning based on each horizontal synchronization signal from the video signal processing circuit 40. The vertical scanning drive circuit 60b drives the vertical scanning mechanism 220 to perform vertical scanning based on each vertical synchronization signal from the video signal processing circuit 40.

Bレーザ70aは、Bレーザ駆動回路50aからの変調駆動信号に基づき青色レーザ光を強度変調し青色レーザ強度変調光としてコリメートレンズ80aに出射する。Gレーザ70bは、Gレーザ駆動回路50bからの変調駆動信号に基づき緑色レーザ光を強度変調し緑色レーザ変調光としてコリメートレンズ80bに出射する。また、Rレーザ70cは、Rレーザ駆動回路50cからの変調駆動信号に基づき赤色レーザ光を強度変調し赤色レーザ強度変調光としてコリメートレンズ80cに出射する。   The B laser 70a intensity-modulates the blue laser light based on the modulation drive signal from the B laser drive circuit 50a, and emits the blue laser light to the collimator lens 80a as blue laser intensity modulated light. The G laser 70b modulates the intensity of the green laser light based on the modulation drive signal from the G laser drive circuit 50b, and emits the green laser light to the collimator lens 80b as green laser modulated light. The R laser 70c modulates the intensity of the red laser light based on the modulation drive signal from the R laser drive circuit 50c, and emits the red laser light as the red laser intensity modulated light to the collimating lens 80c.

コリメートレンズ80aは、Bレーザ70aからの青色レーザ強度変調光を青色平行光に変換しダイクロイックミラー90aに出射する。コリメートレンズ80bは、Gレーザ70bからの緑色レーザ強度変調光を緑色平行光に変換しダイクロイックミラー90bに出射する。コリメートレンズ80cは、Rレーザ70cからの赤色レーザ変調光を赤色平行光に変換しダイクロイックミラー90cに出射する。   The collimating lens 80a converts the blue laser intensity modulated light from the B laser 70a into blue parallel light and emits it to the dichroic mirror 90a. The collimating lens 80b converts the green laser intensity-modulated light from the G laser 70b into green parallel light and emits it to the dichroic mirror 90b. The collimating lens 80c converts the red laser-modulated light from the R laser 70c into red parallel light and emits it to the dichroic mirror 90c.

ダイクロイックミラー90cは、コリメートレンズ80cからの赤色平行光をダイクロイックミラー90bに向けて反射する。ダイクロイックミラー80bは、コリメートレンズ70bからの緑色平行光及びダイクロイックミラー90cからの赤色平行光を合波して合波平行光をダイクロイックミラー90aに向けて出射する。ダイクロイックミラー90aは、コリメートレンズ80aからの青色平行光及びダイクロイックミラー90bからの合波平行光を合波して合波平行光を結合光学系100に向けて出射する。   The dichroic mirror 90c reflects the red parallel light from the collimating lens 80c toward the dichroic mirror 90b. The dichroic mirror 80b combines the green parallel light from the collimating lens 70b and the red parallel light from the dichroic mirror 90c, and outputs the combined parallel light toward the dichroic mirror 90a. The dichroic mirror 90 a combines the blue parallel light from the collimating lens 80 a and the combined parallel light from the dichroic mirror 90 b and emits the combined parallel light toward the coupling optical system 100.

結合光学系100は、ダイクロイックミラー90aからの合波平行光を集光して光ファイバー110にその入射端部から入射させる。光ファイバー110は、ダイクロイックミラー90aからの入射光を導光するもので、この光ファイバー110は、導光した光を、その出射端部からコリメートレンズ120に向けて出射する。なお、本第1実施形態では、結合光学系100は、凸レンズでもって構成されている。   The coupling optical system 100 condenses the combined parallel light from the dichroic mirror 90a and makes it incident on the optical fiber 110 from its incident end. The optical fiber 110 guides incident light from the dichroic mirror 90a, and this optical fiber 110 emits the guided light toward the collimating lens 120 from its exit end. In the first embodiment, the coupling optical system 100 is configured with a convex lens.

当該コリメートレンズ120は、光ファイバー110からの出射光を平行光に変換して水平走査機構200に向けて出射する。なお、コリメートレンズ120は、水平走査機構200の近傍に配設されている。   The collimating lens 120 converts the emitted light from the optical fiber 110 into parallel light and emits it toward the horizontal scanning mechanism 200. The collimating lens 120 is disposed in the vicinity of the horizontal scanning mechanism 200.

制御ユニットBbは、図2にて示すごとく、操作スイッチ130、タイマー140、視線センサ150及び制御回路160を備えている。操作スイッチ130は、そのオン操作により、操作信号を発生する。タイマー140は、その作動に伴い、所定計時時間(例えば、30(分)或いは60(分))を繰り返し計時し、当該所定計時時間の計時終了毎に、トリガー信号を発生する。   As shown in FIG. 2, the control unit Bb includes an operation switch 130, a timer 140, a line-of-sight sensor 150, and a control circuit 160. The operation switch 130 generates an operation signal when it is turned on. As the timer 140 operates, the timer 140 repeatedly measures a predetermined time (for example, 30 (minutes) or 60 (minutes)), and generates a trigger signal every time the predetermined time is counted.

視線センサ150は、図2及び図6にて示すごとく、発光素子150a及び受光素子150bを備えている。発光素子150aは、その発光面にて、左眼Iの瞳孔Iaに対向するように、枠体10の枠10aの左側環状部11の上側外縁中央部に支持されている。このため、発光素子150aは、その発光により、赤外光を左眼Iの瞳孔Iaに向けて出射する。なお、本第1実施形態では、発光素子150aとしては、近赤外発光ダイオードが採用されている。   As shown in FIGS. 2 and 6, the line-of-sight sensor 150 includes a light emitting element 150a and a light receiving element 150b. The light emitting element 150a is supported by the center portion on the upper outer edge of the left annular portion 11 of the frame 10a of the frame 10 so as to face the pupil Ia of the left eye I on its light emitting surface. For this reason, the light emitting element 150a emits infrared light toward the pupil Ia of the left eye I by the light emission. In the first embodiment, a near-infrared light emitting diode is employed as the light emitting element 150a.

受光素子150bは、2次元素子からなるもので、当該受光素子150bは、その受光面にて左眼Iの瞳孔Iaに対向するように、枠体10の枠10aの左側環状部11の下側外縁中央部に支持されている。このため、受光素子150bは、その受光面にて、左眼Iの瞳孔Iaから反射される赤外光を受光して、瞳孔Iaの2次元像を表す受光信号を発生する。   The light receiving element 150b is composed of a two-dimensional element, and the light receiving element 150b is below the left annular portion 11 of the frame 10a of the frame 10 so that the light receiving surface faces the pupil Ia of the left eye I. It is supported at the center of the outer edge. For this reason, the light receiving element 150b receives infrared light reflected from the pupil Ia of the left eye I on its light receiving surface, and generates a light reception signal representing a two-dimensional image of the pupil Ia.

制御回路160は、マイクロコンピュータ160a及び定電圧電源160bを備えている。マイクロコンピュータ160aは、図7にて示すフローチャートに従いコンピュータプログラムを実行し、この実行中において、操作スイッチ130の操作出力、タイマー140からの計時出力、映像信号処理回路40からの映像同期信号や定電圧電源160bからの定電圧に基づき、発光素子150aの発光駆動処理、左眼Iの瞳孔Iaの中心位置決定処理や左側反射鏡20のスポット電極22と共通電極24との間への電圧印加処理等を行う。定電圧電源160bは、直流の定電圧をマイクロコンピュータ160aに出力する。なお、上記コンピュータプログラムは、マイクロコンピュータ160aのROMに当該マイクロコンピュータにより読み出し可能に予め記憶されている。   The control circuit 160 includes a microcomputer 160a and a constant voltage power source 160b. The microcomputer 160a executes the computer program according to the flowchart shown in FIG. 7, and during this execution, the operation output of the operation switch 130, the time measurement output from the timer 140, the video synchronization signal and the constant voltage from the video signal processing circuit 40 are executed. Based on a constant voltage from the power supply 160b, light emission drive processing of the light emitting element 150a, center position determination processing of the pupil Ia of the left eye I, voltage application processing between the spot electrode 22 and the common electrode 24 of the left reflecting mirror 20, etc. I do. The constant voltage power supply 160b outputs a DC constant voltage to the microcomputer 160a. The computer program is stored in advance in the ROM of the microcomputer 160a so as to be readable by the microcomputer.

また、右側装置本体Bは、上述のように左側装置本体Bと同様の構成を有するが、この右側装置本体Bの視線センサ150の支持位置が左側装置本体Bの視線センサ150とは異なる。即ち、右側装置本体Bの視線センサ150において、発光素子150aは、その発光面にて、右眼Iの瞳孔Iaに対向するように、枠体10の枠10aの右側環状部11の上側外縁中央部に支持されている。このため、発光素子150aは、その発光により、赤外光を右眼Iの瞳孔Iaに向けて出射する。また、受光素子150bは、その受光面にて右眼Iの瞳孔Iaに対向するように、枠体10の枠10aの右側環状部11の下側外縁中央部に支持されている。このため、受光素子150bは、その受光面にて、右眼Iの瞳孔Iaから反射される赤外光を受光して、瞳孔Iaの2次元像を表す受光信号を発生する。   The right device body B has the same configuration as the left device body B as described above, but the support position of the line-of-sight sensor 150 of the right device body B is different from the line-of-sight sensor 150 of the left device body B. That is, in the line-of-sight sensor 150 of the right side device main body B, the light emitting element 150a is located at the center of the upper outer edge of the right annular portion 11 of the frame 10a of the frame 10 so that the light emitting surface faces the pupil Ia of the right eye I. Supported by the department. For this reason, the light emitting element 150a emits infrared light toward the pupil Ia of the right eye I by the light emission. In addition, the light receiving element 150b is supported at the center portion of the lower outer edge of the right annular portion 11 of the frame 10a of the frame 10 so that the light receiving surface thereof faces the pupil Ia of the right eye I. For this reason, the light receiving element 150b receives infrared light reflected from the pupil Ia of the right eye I on its light receiving surface, and generates a light receiving signal representing a two-dimensional image of the pupil Ia.

左右両側光走査ユニットCは、図1にて示すごとく、それぞれ、光センサ30a及びコリメートレンズ120と共に、適宜な各ケーシングに収容されて、枠体10の左右両側のツル10bの枠10aからの各延出基端部に支持されている。以下、当該左右両側光走査ユニットCは共に同一の構成を有するから、左側光走査ユニットCを例にとりその構成につき説明する。   As shown in FIG. 1, the left and right both-side optical scanning units C are housed in appropriate casings together with the optical sensor 30 a and the collimating lens 120, respectively, and from the frames 10 a of the left and right temples 10 b. It is supported by the extended proximal end. Hereinafter, since both the left and right optical scanning units C have the same configuration, the configuration of the left optical scanning unit C will be described as an example.

当該左側光走査ユニットCは、図2にて示すごとく、水平走査機構200、リレー光学系210、垂直走査機構220及びリレー光学系230を備えている。水平走査機構200は、水平走査用反射板201を備えており、この反射板201は、適宜な静止部材により同軸的に支持された両対向支持軸202の間にて当該両支持軸202により図2にて図示矢印X方向に揺動可能に支持されている。   The left side light scanning unit C includes a horizontal scanning mechanism 200, a relay optical system 210, a vertical scanning mechanism 220, and a relay optical system 230 as shown in FIG. The horizontal scanning mechanism 200 includes a horizontal scanning reflecting plate 201. The reflecting plate 201 is illustrated by the two support shafts 202 between the two opposing support shafts 202 coaxially supported by an appropriate stationary member. 2 is supported so as to be swingable in the direction of the arrow X shown in the figure.

しかして、当該水平走査機構200は、映像信号処理回路40からの各水平同期信号に基づき水平走査駆動回路60aにより駆動されて、反射板201を矢印X方向に揺動させる。このような揺動のもと、反射板201は、その揺動角度に応じて、コリメートレンズ120から入射される平行光を水平方向に走査しながら反射する。このことは、コリメートレンズ120からの平行光は、水平走査機構200によりその反射板201でもってX方向に水平走査されつつリレー光学系210に向けて水平走査光として出射されることを意味する。   Accordingly, the horizontal scanning mechanism 200 is driven by the horizontal scanning driving circuit 60a based on each horizontal synchronizing signal from the video signal processing circuit 40, and swings the reflecting plate 201 in the arrow X direction. Under such a swing, the reflecting plate 201 reflects the parallel light incident from the collimating lens 120 while scanning in the horizontal direction according to the swing angle. This means that the parallel light from the collimating lens 120 is emitted as horizontal scanning light toward the relay optical system 210 while being horizontally scanned in the X direction by the reflecting plate 201 by the horizontal scanning mechanism 200.

リレー光学系210は、反射板201からの水平走査光を、当該リレー光学系210の光軸に対し平行となるように変換した後集光して垂直走査機構220の反射板221に向け出射する。   The relay optical system 210 converts the horizontal scanning light from the reflection plate 201 so as to be parallel to the optical axis of the relay optical system 210, collects the light, and emits the light toward the reflection plate 221 of the vertical scanning mechanism 220. .

垂直走査機構220は、垂直走査用反射板221を備えており、この反射板221は、適宜な静止部材により支持された支持軸222でもって、図2にて図示矢印Y方向に揺動可能に支持されている。しかして、当該垂直走査機構220は、映像信号処理回路40からの各垂直同期信号に基づき垂直走査駆動回路60bにより駆動されて、反射板221を矢印Y方向に揺動させる。このような揺動のもと、反射板221は、その揺動角度に応じて、リレー光学系210からの平行走査光を垂直方向に走査しながら反射する。このことは、リレー光学系210からの平行走査光は、垂直走査機構220によりその反射板221でもってY方向に垂直走査されつつリレー光学系230に向けて垂直走査光として反射されることを意味する。   The vertical scanning mechanism 220 includes a vertical scanning reflecting plate 221. The reflecting plate 221 can be swung in a direction indicated by an arrow Y in FIG. 2 by a support shaft 222 supported by an appropriate stationary member. It is supported. Accordingly, the vertical scanning mechanism 220 is driven by the vertical scanning driving circuit 60b based on each vertical synchronizing signal from the video signal processing circuit 40, and swings the reflecting plate 221 in the arrow Y direction. Under such a swing, the reflection plate 221 reflects the parallel scanning light from the relay optical system 210 while scanning in the vertical direction according to the swing angle. This means that the parallel scanning light from the relay optical system 210 is reflected as the vertical scanning light toward the relay optical system 230 while being vertically scanned in the Y direction by the reflecting plate 221 by the vertical scanning mechanism 220. To do.

リレー光学系230は、垂直走査機構220の反射板221からの垂直走査光を、当該リレー光学系230の光軸に対し平行となるように変換した後集光して左側反射鏡20の反射面25aに向け出射する。   The relay optical system 230 converts the vertical scanning light from the reflection plate 221 of the vertical scanning mechanism 220 so as to be parallel to the optical axis of the relay optical system 230, and then collects and reflects the reflection surface of the left reflecting mirror 20. The light is emitted toward 25a.

以上のように構成した左側光走査ユニットCによれば、装置本体Bによりそのコリメートレンズ120から出射される光は、水平走査機構200によりX方向に水平走査されるとともに垂直走査機構220により垂直走査されることで、左側反射鏡20の反射面25aに2次元状の走査光として入射する。このことは、左側反射鏡20により反射される走査光は、上記映像信号の1フレーム毎に、左眼Iの瞳孔Iaを通りその網膜Ibに2次元画像として結像されることを意味する。   According to the left-side optical scanning unit C configured as described above, the light emitted from the collimating lens 120 by the apparatus main body B is horizontally scanned in the X direction by the horizontal scanning mechanism 200 and vertically scanned by the vertical scanning mechanism 220. As a result, the light enters the reflecting surface 25a of the left reflecting mirror 20 as two-dimensional scanning light. This means that the scanning light reflected by the left reflecting mirror 20 passes through the pupil Ia of the left eye I and forms a two-dimensional image on the retina Ib for each frame of the video signal.

また、右側光走査ユニットCは、左側光走査ユニットCと同様の構成を有することから、当該右側光走査ユニットCによれば、その装置本体Bのコリメートレンズ120から出射される光は、上述と同様の水平走査及び垂直走査により、右側反射鏡20の反射面25aに2次元状の走査光として入射する。このことは、右側反射鏡20により反射される走査光は、上記映像信号の1フレーム毎に、右眼Iの瞳孔Iaを通りその網膜Ibに2次元画像として結像されることを意味する。   Further, since the right side light scanning unit C has the same configuration as the left side light scanning unit C, according to the right side light scanning unit C, the light emitted from the collimating lens 120 of the apparatus main body B is as described above. By the same horizontal scanning and vertical scanning, the light enters the reflecting surface 25a of the right reflecting mirror 20 as two-dimensional scanning light. This means that the scanning light reflected by the right reflecting mirror 20 passes through the pupil Ia of the right eye I and forms a two-dimensional image on the retina Ib for each frame of the video signal.

以上のように構成した本第1実施形態において、眼鏡Aが上述した観察者の顔に装着されるとともに当該画像表示装置が作動状態におかれるものとする。なお、以下、左右両側反射鏡20、左右両側装置本体B及び左右両側光走査ユニットCのうち、左側反射鏡20、左側装置本体B及び左側光走査ユニットCの各作動を例にとり説明する。   In the first embodiment configured as described above, it is assumed that the glasses A are attached to the above-described observer's face and the image display device is in an operating state. Hereinafter, the operations of the left reflecting mirror 20, the left device main body B, and the left light scanning unit C among the left and right both reflecting mirrors 20, the left and right both device main bodies B, and the left and right both light scanning units C will be described as examples.

左側装置本体Bの制御ユニットBbにおいて、マイクロコンピュータ160aが、図7のフローチャートに従いコンピュータプログラムの実行を開始する。また、タイマー140が上記所定計時時間の計時を繰り返し開始し、当該所定計時時間の計時の終了毎にトリガー信号を発生する。   In the control unit Bb of the left apparatus body B, the microcomputer 160a starts executing the computer program according to the flowchart of FIG. In addition, the timer 140 repeatedly starts counting the predetermined time, and generates a trigger signal every time the predetermined time is finished.

しかして、ステップ170において、左側反射鏡20の標準形状設定処理が所定の標準テーブルを用いてなされる。この標準形状設定処理にあたり、上記標準テーブルを導入する根拠について説明する。   Accordingly, in step 170, the standard shape setting process for the left reflecting mirror 20 is performed using a predetermined standard table. The basis for introducing the standard table in the standard shape setting process will be described.

左眼の瞳孔の中心位置が当該瞳孔の標準中心位置にある場合において上記映像信号の2次元画像を左眼の網膜に適正に結像表示させるためには、左側反射鏡20の反射層25に入射するリレー光学系230からの走査光が当該反射面25aにより反射されて左眼の瞳孔に適正に入射される必要がある。換言すれば、このような入射を可能とするように、反射面25aにおいてリレー光学系230からの走査光が順次入射する各画素Qの傾斜が制御される必要がある。   In order to properly form and display the two-dimensional image of the video signal on the retina of the left eye when the center position of the pupil of the left eye is at the standard center position of the pupil, the reflection layer 25 of the left reflecting mirror 20 is used. The incident scanning light from the relay optical system 230 needs to be reflected by the reflecting surface 25a and appropriately incident on the pupil of the left eye. In other words, it is necessary to control the inclination of each pixel Q on which the scanning light from the relay optical system 230 sequentially enters on the reflection surface 25a so as to enable such incidence.

従って、具体的には、次のような条件を満たすような所定の標準的光学条件の成立が必要とされる。
(1)左眼の瞳孔の中心位置が反射面25aの位置との間の関係において上記標準中心位置にあること。
(2)各画素Q、左眼の瞳孔の上記標準中心位置及び光学リレー230からの各画素Qへの走査光の入射方向(平面状態にある反射面25aに対する走査光の入射角度)の間の幾何学的関係が、リレー光学系230から各画素Qへの入射走査光を当該各画素Qにより順次反射して左眼Iの網膜に2次元画像として適正に結像表示させるような関係にあること。
Therefore, specifically, establishment of predetermined standard optical conditions that satisfy the following conditions is required.
(1) The center position of the pupil of the left eye is at the standard center position in relation to the position of the reflecting surface 25a.
(2) Between each pixel Q, the standard center position of the pupil of the left eye, and the incident direction of the scanning light from the optical relay 230 to each pixel Q (incident angle of the scanning light with respect to the reflecting surface 25a in the planar state) The geometric relationship is such that incident scanning light from the relay optical system 230 to each pixel Q is sequentially reflected by each pixel Q and appropriately imaged and displayed as a two-dimensional image on the retina of the left eye I. thing.

換言すれば、反射面25aにおいて、画素Q毎に、一画素Qと中心とする4つの正方形領域25bに対応する4つの圧電部位23a(以下、4つの画素対応圧電部位23aともいう)の各々に印加する標準電圧と当該各画素対応圧電部位23aの標準板厚との関係(以下、標準電圧−標準板厚関係ともいう)が、上記幾何学的関係を満たすような関係であること。   In other words, on the reflection surface 25a, for each pixel Q, each of the four piezoelectric parts 23a (hereinafter also referred to as four pixel-corresponding piezoelectric parts 23a) corresponding to the four square regions 25b centered on one pixel Q. The relationship between the standard voltage to be applied and the standard plate thickness of each pixel-corresponding piezoelectric portion 23a (hereinafter also referred to as a standard voltage-standard plate thickness relationship) satisfies the above geometric relationship.

以上のような上記標準テーブルの導入根拠のもと、本第1実施形態では、当該標準テーブルは、上記標準的光学条件を満たすように、上記標準電圧−標準板厚関係を表すデータでもって設定されて、マイクロコンピュータ60aのROMに読み出し可能に予め記憶されている。   On the basis of the introduction of the standard table as described above, in the first embodiment, the standard table is set with data representing the standard voltage-standard plate thickness relationship so as to satisfy the standard optical condition. Then, it is stored in advance in the ROM of the microcomputer 60a so as to be readable.

しかして、上記標準形状設定処理においては、左側反射鏡20の複数のスポット電極22のうち上記各画素対応圧電部位23aに対応する各スポット電極22(以下、各画素対応スポット電極22ともいう)と共通電極24との間に印加すべき各標準電圧は、定電圧電源160bからの定電圧に基づき、上記標準テーブルを用いて決定される。   Thus, in the standard shape setting process, among the plurality of spot electrodes 22 of the left reflecting mirror 20, each spot electrode 22 corresponding to each pixel corresponding piezoelectric portion 23a (hereinafter also referred to as each pixel corresponding spot electrode 22) is used. Each standard voltage to be applied to the common electrode 24 is determined using the standard table based on the constant voltage from the constant voltage power supply 160b.

このように決定される各標準電圧は、マイクロコンピュータ160aにより、左側反射鏡20に出力されて、各画素対応スポット電極22と共通電極24との間を介し各画素対応圧電部位23aに印加される。これにより、各画素対応圧電部位23aの板厚が各標準板厚に制御される。その結果、共通電極24の形状が各画素対応圧電部位23aの標準板厚への制御にあわせて制御され、反射層25の各画素Qが上記標準的光学条件を満たすようにそれぞれ傾斜制御される。このことは、左側反射鏡20の形状が標準形状に設定されることを意味する。   Each standard voltage determined in this way is output to the left reflecting mirror 20 by the microcomputer 160a, and is applied to each pixel-corresponding piezoelectric portion 23a through between each pixel-corresponding spot electrode 22 and the common electrode 24. . Thereby, the plate thickness of each pixel corresponding piezoelectric portion 23a is controlled to each standard plate thickness. As a result, the shape of the common electrode 24 is controlled in accordance with the control to the standard plate thickness of each pixel-corresponding piezoelectric portion 23a, and the tilt of each pixel Q of the reflective layer 25 is controlled so as to satisfy the standard optical condition. . This means that the shape of the left reflecting mirror 20 is set to a standard shape.

従って、上述のように眼鏡Aを装着した観察者の顔において、左眼Iの瞳孔Iaの中心位置が上記標準中心位置にある場合には、リレー光学系230から順次出射される走査光は、左側反射鏡20の各画素Qにより順次反射されて当該瞳孔Iaに適正に入射する。例えば、図8にて実線で示すリレー光学系230からの各走査光L1、L2及びL3は、左側反射鏡20の各対応画素Qで順次反射されて反射走査光R1、R2及びR3として瞳孔Iaに適正に入射する。   Accordingly, when the center position of the pupil Ia of the left eye I is at the standard center position on the face of the observer wearing the glasses A as described above, the scanning light sequentially emitted from the relay optical system 230 is The light is sequentially reflected by each pixel Q of the left reflecting mirror 20 and appropriately enters the pupil Ia. For example, the scanning lights L1, L2, and L3 from the relay optical system 230 indicated by the solid line in FIG. 8 are sequentially reflected by the corresponding pixels Q of the left reflecting mirror 20 and reflected as the reflected scanning lights R1, R2, and R3. Is properly incident.

このような走査光の入射によって当該左眼Iの網膜には、2次元画像が適正に表示され得る。その結果、上述のように眼鏡Aを装着した観察者は、左眼Iにて、上記映像信号の2次元画像を適正に視認することができる。   A two-dimensional image can be appropriately displayed on the retina of the left eye I by such incidence of scanning light. As a result, the observer wearing the glasses A as described above can properly view the two-dimensional image of the video signal with the left eye I.

ステップ170の処理後、タイマー140がトリガー信号を発生しておらず、かつ、操作スイッチ130が操作信号を発生していなければ、両ステップ171、172において順次NOと判定される。   After step 170, if the timer 140 has not generated a trigger signal and the operation switch 130 has not generated an operation signal, NO is sequentially determined in both steps 171 and 172.

その後、タイマー140がトリガー信号を発生するか、或いは操作スイッチ130が操作信号を発生すれば、ステップ171にてYESと判定されるか、或いはステップ171でのNOとの判定後ステップ172においてYESと判定される。すると、ステップ173において、発光素子駆動処理がなされる。これに伴い、左側視線センサ150の発光素子150aが発光駆動されて赤外線を左眼Iに向けて出射する。このため、左眼Iは、その入射赤外光を反射して受光素子150bに入射する。これに伴い、当該受光素子150bは、その入射光を検出し、瞳孔Iaの2次元像を表す受光信号をマイクロコンピュータ160aに出力する。   Thereafter, if the timer 140 generates a trigger signal or the operation switch 130 generates an operation signal, YES is determined in step 171, or YES is determined in step 172 after determination of NO in step 171. Determined. Then, in step 173, a light emitting element driving process is performed. Accordingly, the light emitting element 150a of the left visual line sensor 150 is driven to emit light and emit infrared rays toward the left eye I. For this reason, the left eye I reflects the incident infrared light and enters the light receiving element 150b. Accordingly, the light receiving element 150b detects the incident light and outputs a light receiving signal representing a two-dimensional image of the pupil Ia to the microcomputer 160a.

ステップ173における処理後、ステップ174において、瞳孔中心位置決定処理がなされる。この瞳孔位置決定処理では、左眼Iの瞳孔Iaの輪郭が受光素子150bからの受光信号に基づき抽出されるとともに、この抽出輪郭に基づき左眼Iの瞳孔Iaの中心位置が決定される。   After the processing in step 173, in step 174, pupil center position determination processing is performed. In this pupil position determination process, the contour of the pupil Ia of the left eye I is extracted based on the light reception signal from the light receiving element 150b, and the center position of the pupil Ia of the left eye I is determined based on this extracted contour.

このようにしてステップ174における処理が終了すると、次のステップ175において、ステップ174における瞳孔の決定中心位置が上記標準中心位置からずれているか否かが判定される。なお、上記標準中心位置は、マイクロコンピュータ160aのROMに当該マイクロコンピュータにより読み出し可能にデータとして予め記憶されている。   When the processing in step 174 is completed in this way, in the next step 175, it is determined whether or not the determined center position of the pupil in step 174 is deviated from the standard center position. The standard center position is stored in advance in the ROM of the microcomputer 160a as data so as to be readable by the microcomputer.

しかして、現段階では、上述のように左眼Iの瞳孔Iaの決定中心位置が上記標準中心位置にあることから、上記決定中心位置のずれがない。従って、ステップ175においてNOと判定される。ついで、左眼Iの網膜に表示される2次元画像が上述のように適正であることから、ステップ177においてYESと判定される。   Therefore, at the present stage, since the determined center position of the pupil Ia of the left eye I is at the standard center position as described above, there is no deviation of the determined center position. Accordingly, NO is determined in step 175. Next, since the two-dimensional image displayed on the retina of the left eye I is appropriate as described above, YES is determined in step 177.

ところで、上述のように眼鏡Aを装着した観察者の左眼Iの瞳孔Iaが、図9にて示すように、図8にて示す左眼Iの瞳孔Iaの直後方向(図8にて図示矢印Ara方向)に位置する場合には、ステップ174における瞳孔Iaの決定中心位置が上記標準中心位置よりも矢印Ara方向にずれる。このため、瞳孔位置のずれありとして、ステップ175においてYESと判定される。   By the way, as shown in FIG. 9, the pupil Ia of the left eye I of the observer wearing the glasses A as described above is immediately behind the pupil Ia of the left eye I shown in FIG. 8 (illustrated in FIG. 8). If it is located in the direction of arrow Ara), the determined center position of pupil Ia in step 174 is shifted in the direction of arrow Ara from the standard center position. For this reason, it is determined YES in step 175 that there is a pupil position shift.

これに伴い、次のステップ176において、映像信号処理回路40からの映像同期信号に同期して、左側反射鏡20の形状補正処理が次のようになされる。上述のように瞳孔Iaの決定中心位置が上記標準中心位置よりも矢印Ara方向にずれている場合において、リレー光学系230から順次出射される走査光が左側反射鏡20の各画素Qにより順次反射されて瞳孔Iaに適正に入射するための条件を図9を例にとって説明する。   Accordingly, in the next step 176, the shape correction processing of the left reflecting mirror 20 is performed as follows in synchronization with the video synchronization signal from the video signal processing circuit 40. As described above, when the determined center position of the pupil Ia is deviated in the arrow Ara direction from the standard center position, the scanning light sequentially emitted from the relay optical system 230 is sequentially reflected by the pixels Q of the left reflecting mirror 20. The conditions for properly entering the pupil Ia will be described with reference to FIG.

左側反射鏡20による各入射走査光L1、L2及びL3に対する反射方向は、各反射走査光R1、R2及びR3の進行方向から、図9にて破線で示す各反射走査光R11、R22及びR33の進行方向に補正される必要がある。   The reflection direction of each of the incident scanning lights L1, L2, and L3 by the left reflecting mirror 20 is that of each of the reflected scanning lights R11, R22, and R33 indicated by a broken line in FIG. 9 from the traveling direction of each of the reflected scanning lights R1, R2, and R3. It needs to be corrected in the direction of travel.

つまり、反射走査光R11の進行方向は、反射走査光R1の進行方向よりも時計方向へ角度αだけ補正される必要がある。また、反射走査光R22の進行方向は、反射走査光R2の進行方向よりも時計方向へ角度βだけ補正され、反射走査光R33の進行方向は、反射走査光R3の進行方向よりも反時計方向へ角度γだけ補正される必要がある。ここで、上述した各角度α、β及びγは、図9における瞳孔Iaと左側反射鏡20の各対応画素Qとの間の幾何学的位置関係を前提とした上記標準中心位置からの瞳孔Iaの決定中心位置の矢印Ara方向への各ずれ長さに対応する。   That is, the traveling direction of the reflected scanning light R11 needs to be corrected by the angle α in the clockwise direction with respect to the traveling direction of the reflected scanning light R1. Further, the traveling direction of the reflected scanning light R22 is corrected by an angle β in the clockwise direction from the traveling direction of the reflected scanning light R2, and the traveling direction of the reflected scanning light R33 is counterclockwise than the traveling direction of the reflected scanning light R3. Only the angle γ needs to be corrected. Here, the angles α, β, and γ described above are the pupils Ia from the standard center position on the premise of the geometric positional relationship between the pupil Ia in FIG. 9 and the corresponding pixels Q of the left reflecting mirror 20. This corresponds to each shift length of the determined center position in the arrow Ara direction.

従って、左側反射鏡20の各対応画素Qの傾斜角度が、上記各角度α、β及びγに対応して補正される必要がある。例えば、走査光L1が入射する画素Qの傾斜角度は、図8にて示す傾斜角度よりも図9にて図示時計方向へ角度δだけ小さくなるように補正される必要がある。また、走査光L2が入射する画素Qの傾斜角度は、図8にて示す傾斜角度よりも図9にて図示時計方向へ角度εだけ大きくなるように補正され、走査光L3が入射する画素Qの傾斜角度は、図8にて示す傾斜角度よりも図9にて図示反時計方向へ角度ζだけ小さくなるように補正される必要がある。   Therefore, the inclination angle of each corresponding pixel Q of the left reflecting mirror 20 needs to be corrected corresponding to each of the angles α, β and γ. For example, the tilt angle of the pixel Q to which the scanning light L1 is incident needs to be corrected to be smaller than the tilt angle shown in FIG. 8 by the angle δ in the clockwise direction in FIG. Further, the inclination angle of the pixel Q to which the scanning light L2 is incident is corrected to be larger by the angle ε in the clockwise direction in FIG. 9 than the inclination angle shown in FIG. Is required to be corrected by an angle ζ smaller than the inclination angle shown in FIG. 8 in the counterclockwise direction shown in FIG.

このため、走査光L1が入射する画素Qを中心とする4つの正方形領域25aに対応する各圧電部位23aへの印加電圧が、走査光L1が入射する画素Qの傾斜角度を角度δだけ小さくするように補正される必要がある。また、走査光L2が入射する画素Qを中心とする4つの正方形領域25aに対応する各圧電部位23aへの印加電圧が、走査光L2が入射する画素Qの傾斜角度を角度εだけ大きくするように補正され、走査光L3が入射する画素Qを中心とする4つの正方形領域25aに対応する各圧電部位23aへの印加電圧が、走査光L3が入射する画素Qの傾斜角度を角度ζだけ小さくするように補正される必要がある。   For this reason, the applied voltage to each piezoelectric part 23a corresponding to the four square regions 25a centering on the pixel Q to which the scanning light L1 is incident reduces the inclination angle of the pixel Q to which the scanning light L1 is incident by an angle δ. Need to be corrected. Further, the applied voltage to each piezoelectric region 23a corresponding to the four square regions 25a centering on the pixel Q to which the scanning light L2 is incident causes the inclination angle of the pixel Q on which the scanning light L2 is incident to increase by an angle ε. The applied voltage to each piezoelectric portion 23a corresponding to the four square regions 25a centered on the pixel Q where the scanning light L3 is incident is reduced by the angle ζ. Need to be corrected.

上述のような各補正電圧が各対応スポット電極22と共通電極24を介し各対応圧電部位23aに印加されると、当該各対応圧電部位23aの板厚が制御される。このため、共通電極24の形状が各画素対応圧電部位23aの板厚制御にあわせて制御され、反射層25の各画素Qの傾斜が各反射走査光R1、R2及びR3の反射方向を各反射走査光R11、R22及びR33の反射方向に一致させるように制御される。このことは、左側反射鏡20の形状が標準形状から目標形状に補正されることを意味する。   When each correction voltage as described above is applied to each corresponding piezoelectric portion 23a via each corresponding spot electrode 22 and common electrode 24, the plate thickness of each corresponding piezoelectric portion 23a is controlled. For this reason, the shape of the common electrode 24 is controlled in accordance with the plate thickness control of each pixel-corresponding piezoelectric portion 23a, and the inclination of each pixel Q of the reflective layer 25 reflects the reflection direction of each reflected scanning light R1, R2, and R3. It is controlled so as to coincide with the reflection direction of the scanning lights R11, R22 and R33. This means that the shape of the left reflecting mirror 20 is corrected from the standard shape to the target shape.

従って、左眼Iの瞳孔Iaの決定中心位置が上述のように上記標準中心位置から矢印Ara方向にずれていても、リレー光学系230から順次出射される走査光は、左側反射鏡20の各画素Qにより順次反射されて当該瞳孔Iaに適正に入射する。このような走査光の入射によって当該左眼Iの網膜には、2次元画像が適正に表示され得る。その結果、上述のように眼鏡Aを装着した観察者は、その瞳孔の中心位置の上記標準通信位置の直後方向方へのずれにもかかわらず、左眼Iにて、上記映像信号の2次元画像を適正に視認することができる。   Therefore, even if the determined center position of the pupil Ia of the left eye I is deviated from the standard center position in the direction of the arrow Ara as described above, the scanning light sequentially emitted from the relay optical system 230 The light is sequentially reflected by the pixels Q and appropriately enters the pupil Ia. A two-dimensional image can be appropriately displayed on the retina of the left eye I by such incidence of scanning light. As a result, the observer wearing the glasses A as described above can obtain the two-dimensional image signal from the left eye I regardless of the deviation of the center position of the pupil in the direction immediately after the standard communication position. The image can be viewed properly.

また、上述のように眼鏡Aを装着した観察者の左眼Iの瞳孔Iaが、図10にて示すように、図8にて示す左眼Iの瞳孔Iaの右方向(図10にて図示矢印Arb方向)にずれて位置する場合には、ステップ174における瞳孔Iaの決定中心位置が上記標準中心位置よりも矢印Arb方向にずれる。このため、瞳孔の位置のずれありとして、ステップ175においてYESと判定される。   Further, as shown in FIG. 10, the pupil Ia of the left eye I of the observer wearing the glasses A as described above is in the right direction (illustrated in FIG. 10) of the pupil Ia of the left eye I shown in FIG. If the position is shifted in the direction of arrow Arb), the determined center position of pupil Ia in step 174 is shifted in the direction of arrow Arb from the standard center position. For this reason, it is determined as YES in Step 175 that there is a shift in the position of the pupil.

これに伴い、ステップ176において、左側反射鏡20の形状補正処理が次のようになされる。上述のように瞳孔Iaの決定中心位置が上記標準中心位置よりも矢印Arb方向にずれている場合において、リレー光学系230から順次出射される走査光が左側反射鏡20の各画素Qにより順次反射されて瞳孔Iaに適正に入射するための条件を図10を例にとって説明する。   Accordingly, in step 176, the shape correction process of the left reflecting mirror 20 is performed as follows. As described above, when the determined center position of the pupil Ia is shifted from the standard center position in the direction of the arrow Arb, the scanning light sequentially emitted from the relay optical system 230 is sequentially reflected by the pixels Q of the left reflecting mirror 20. The conditions for properly entering the pupil Ia will be described with reference to FIG.

左側反射鏡20による各入射走査光L1、L2及びL3に対する反射方向は、各反射走査光R1、R2及びR3の進行方向から、図10にて破線で示す各反射走査光R111、R222及びR333の進行方向に補正される必要がある。   The reflection direction of each of the incident scanning lights L1, L2, and L3 by the left reflecting mirror 20 is that of each of the reflected scanning lights R111, R222, and R333 indicated by a broken line in FIG. 10 from the traveling direction of each of the reflected scanning lights R1, R2, and R3. It needs to be corrected in the direction of travel.

つまり、反射走査光R111の進行方向は、反射走査光R1の進行方向よりも時計方向へ角度αaだけ補正される必要がある。また、反射走査光R222の進行方向は、反射走査光R2の進行方向よりも時計方向へ角度βaだけ補正され、反射走査光R333の進行方向は、反射走査光R3の進行方向よりも時計方向へ角度γaだけ補正される必要がある。ここで、各角度αa、βa及びγaは、瞳孔Iaと左側反射鏡20の各対応画素Qとの間の幾何学的位置関係を前提とした瞳孔Iaの決定中心位置の上記標準中心位置からの各右方へのずれ長さに対応する。   That is, the traveling direction of the reflected scanning light R111 needs to be corrected by the angle αa in the clockwise direction with respect to the traveling direction of the reflected scanning light R1. Further, the traveling direction of the reflected scanning light R222 is corrected by an angle βa in the clockwise direction from the traveling direction of the reflected scanning light R2, and the traveling direction of the reflected scanning light R333 is more clockwise than the traveling direction of the reflected scanning light R3. Only the angle γa needs to be corrected. Here, the angles αa, βa, and γa are determined from the standard center position of the determined center position of the pupil Ia on the premise of the geometric positional relationship between the pupil Ia and the corresponding pixels Q of the left reflector 20. Corresponds to each right shift length.

従って、左側反射鏡20の各対応画素Qの傾斜角度が、上記各角度αa、βa及びγaに対応して補正される必要がある。例えば、走査光L1が入射する画素Qの傾斜角度は、図8にて示す傾斜角度よりも図10にて図示時計方向へ角度δaだけ小さくなるように補正される必要がある。また、走査光L2が入射する画素Qの傾斜角度は、図8にて示す傾斜角度よりも図10にて図示時計方向へ角度εaだけ大きくなるように補正され、走査光L3が入射する画素の傾斜角度は、図8にて示す傾斜角度よりも図10にて図示反時計方向へ角度ζaだけ大きくなるように補正される必要がある。   Therefore, the inclination angle of each corresponding pixel Q of the left reflecting mirror 20 needs to be corrected corresponding to each of the angles αa, βa, and γa. For example, the tilt angle of the pixel Q to which the scanning light L1 is incident needs to be corrected to be smaller than the tilt angle shown in FIG. 8 by an angle δa in the clockwise direction in FIG. Further, the inclination angle of the pixel Q to which the scanning light L2 is incident is corrected to be larger by the angle εa in the clockwise direction in FIG. 10 than the inclination angle shown in FIG. The tilt angle needs to be corrected so as to be larger by the angle ζa in the counterclockwise direction shown in FIG. 10 than the tilt angle shown in FIG.

このため、走査光L1が入射する画素Qを中心とする4つの正方形領域25aに対応する各圧電部位23aへの印加電圧が、走査光L1が入射する画素Qの傾斜角度を角度δaだけ小さくするように補正される必要がある。また、走査光L2が入射する画素Qを中心とする4つの正方形領域25aに対応する各圧電部位23aへの印加電圧が、走査光L2が入射する画素Qの傾斜角度を角度εaだけ大きくするように補正され、また、走査光L3が入射する画素Qを中心とする4つの正方形領域25aに対応する各圧電部位23aへの印加電圧が、走査光L3が入射する画素Qの傾斜角度を角度ζaだけ大きくするように補正される必要がある。   For this reason, the applied voltage to each piezoelectric region 23a corresponding to the four square regions 25a centering on the pixel Q on which the scanning light L1 is incident reduces the inclination angle of the pixel Q on which the scanning light L1 is incident by an angle δa. Need to be corrected. Further, the applied voltage to each piezoelectric portion 23a corresponding to the four square regions 25a centered on the pixel Q to which the scanning light L2 is incident causes the inclination angle of the pixel Q to which the scanning light L2 is incident to increase by an angle εa. In addition, the applied voltage to each piezoelectric portion 23a corresponding to the four square regions 25a centering on the pixel Q on which the scanning light L3 is incident is the angle ζa of the inclination angle of the pixel Q on which the scanning light L3 is incident. It needs to be corrected so as to increase only.

上述のような各補正電圧が各対応スポット電極22と共通電極24を介し各対応圧電部位23aに印加されると、当該各対応圧電部位23aの板厚が制御される。このため、共通電極24の形状が各画素対応圧電部位23aの板厚制御にあわせて制御され、反射層25の各画素Qの傾斜が各反射走査光R1、R2及びR3の反射方向を各反射走査光R111、R222及びR333の反射方向に一致させるように制御される。このことは、左側反射鏡20の形状が上記標準形状から目標形状に補正されることを意味する。   When each correction voltage as described above is applied to each corresponding piezoelectric portion 23a via each corresponding spot electrode 22 and common electrode 24, the plate thickness of each corresponding piezoelectric portion 23a is controlled. For this reason, the shape of the common electrode 24 is controlled in accordance with the plate thickness control of each pixel-corresponding piezoelectric portion 23a, and the inclination of each pixel Q of the reflective layer 25 reflects the reflection direction of each reflected scanning light R1, R2, and R3. Control is performed so as to match the reflection direction of the scanning lights R111, R222, and R333. This means that the shape of the left reflecting mirror 20 is corrected from the standard shape to the target shape.

従って、左眼Iの瞳孔Iaの決定中心位置が上述のように上記標準中心位置から右方へずれていても、リレー光学系230から順次出射される走査光は、左側反射鏡20の各画素Qにより順次反射されて当該瞳孔Iaに適正に入射する。このような走査光の入射によって当該左眼Iの網膜には、2次元画像が適正に表示され得る。その結果、上述のように眼鏡Aを装着した観察者は、その瞳孔の中心位置の上記標準通信位置の右方へのずれにもかかわらず、左眼Iにて、上記映像信号の2次元画像を適正に視認することができる。   Therefore, even if the determined center position of the pupil Ia of the left eye I is shifted to the right from the standard center position as described above, the scanning light sequentially emitted from the relay optical system 230 is not transmitted to each pixel of the left reflecting mirror 20. The light is sequentially reflected by Q and appropriately enters the pupil Ia. A two-dimensional image can be appropriately displayed on the retina of the left eye I by such incidence of scanning light. As a result, the observer wearing the glasses A as described above can obtain the two-dimensional image of the video signal with the left eye I regardless of the shift of the center position of the pupil to the right of the standard communication position. Can be visually recognized appropriately.

また、左眼Iの瞳孔Iaの決定中心位置が、上述した当該標準中心位置の右方へのずれとは図10にて図示左方にずれている場合においても、各画素Qの傾斜を、上述した瞳孔Iaの上記標準中心位置の右方へのずれの場合の各画素Qの傾斜補正方向とは逆方向に補正することで、瞳孔Iaへの走査光の入射方向を適正に制御し得る。   Further, even when the determined center position of the pupil Ia of the left eye I is shifted to the left as shown in FIG. 10 from the right shift of the standard center position described above, the inclination of each pixel Q is The incident direction of the scanning light to the pupil Ia can be appropriately controlled by correcting in the opposite direction to the inclination correction direction of each pixel Q in the case where the pupil Ia is shifted to the right of the standard center position. .

また、上述したように、反射鏡20において基板21、複数のスポット電極22、圧電体23、共通電極24及び反射層25は共に透明であることから、当該反射鏡20を通してその前方の景色を視認しつつ、上記映像信号の2次元画像を適正に視認することができる。   Further, as described above, since the substrate 21, the plurality of spot electrodes 22, the piezoelectric body 23, the common electrode 24, and the reflective layer 25 are all transparent in the reflecting mirror 20, the scenery in front of the substrate can be visually recognized through the reflecting mirror 20. However, the two-dimensional image of the video signal can be properly viewed.

また、上述したように、映像信号処理回路40からの映像同期信号に同期して、反射鏡20の形状補正処理がなされるので、反射層25の標準形状から目標形状への形状補正が上記映像信号の各フレームにそれぞれ同期してなされる。従って、瞳孔Iaへの走査光の入射方向をより一層精度よく制御し得る。   Further, as described above, since the shape correction process of the reflecting mirror 20 is performed in synchronization with the video synchronization signal from the video signal processing circuit 40, the shape correction from the standard shape of the reflective layer 25 to the target shape is performed by the above video. This is done in synchronization with each frame of the signal. Therefore, the incident direction of the scanning light to the pupil Ia can be controlled with higher accuracy.

また、上述したように、タイマー140が上記所定計時時間の計時を終了する毎に、瞳孔中心位置の標準中心位置からのずれに基づき反射鏡20がその標準形状から目標形状に形状補正される。従って、瞳孔中心位置の標準中心位置からのずれがあっても、上記所定計時時間の経過毎に、反射鏡20の形状が適正にかつ自動的に補正され、上述した映像信号の2次元画像の結像表示が常に確保され得る。   Further, as described above, every time the timer 140 finishes counting the predetermined time, the shape of the reflecting mirror 20 is corrected from the standard shape to the target shape based on the deviation of the pupil center position from the standard center position. Therefore, even if the pupil center position deviates from the standard center position, the shape of the reflecting mirror 20 is corrected appropriately and automatically every time the predetermined time is elapsed, and the above-described two-dimensional image of the video signal is corrected. An imaging display can always be ensured.

また、上述したように、操作スイッチ130がオン操作される毎に、瞳孔中心位置の標準中心位置からのずれに基づき反射鏡20がその標準形状から目標形状に補正される。従って、瞳孔中心位置の標準中心位置からのずれがあっても、操作スイッチ130をオン操作することで、反射鏡20の形状が適正にかつ自動的に補正され、上述した映像信号の2次元画像の結像表示が常に確保され得る。
(第2実施形態)
図11は、本発明に係る眼鏡型画像表示装置の第2実施形態の要部を示している。この第2実施形態では、上記第1実施形態にて述べた制御回路160のマイクロコンピュータ160aは、図7のフローチャートに代えて、図11にて示すフローチャートに従い上記コンピュータプログラムを実行するように変更されている。その他の構成は上記第1実施形態と同様である。
As described above, each time the operation switch 130 is turned on, the reflecting mirror 20 is corrected from the standard shape to the target shape based on the deviation of the pupil center position from the standard center position. Therefore, even if there is a deviation from the standard center position of the pupil center position, by turning on the operation switch 130, the shape of the reflecting mirror 20 is appropriately and automatically corrected, and the above-described two-dimensional image of the video signal is obtained. The image formation display can always be ensured.
(Second Embodiment)
FIG. 11 shows a main part of a second embodiment of the eyeglass-type image display device according to the present invention. In the second embodiment, the microcomputer 160a of the control circuit 160 described in the first embodiment is modified to execute the computer program according to the flowchart shown in FIG. 11 instead of the flowchart in FIG. ing. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

このように構成した本第2実施形態において、上記第1実施形態と同様に、眼鏡Aが上述した観察者の顔に装着されるとともに当該画像表示装置が作動状態におかれるものとする。なお、以下、上記第1実施形態に述べたと同様に、左側反射鏡20、左側装置本体B及び左側光走査ユニットCの各作動を例にとり説明する。   In the second embodiment configured as described above, similarly to the first embodiment, the eyeglasses A are mounted on the face of the observer described above, and the image display device is in an activated state. Hereinafter, as described in the first embodiment, each operation of the left reflecting mirror 20, the left device main body B, and the left optical scanning unit C will be described as an example.

左側装置本体Bの制御ユニットBbにおいて、マイクロコンピュータ160aが、図111のフローチャートに従いコンピュータプログラムの実行を開始する。また、タイマー140が上記所定計時時間の計時を繰り返し開始し、当該所定計時時間の計時の終了毎にトリガー信号を発生する。   In the control unit Bb of the left apparatus body B, the microcomputer 160a starts executing the computer program according to the flowchart of FIG. In addition, the timer 140 repeatedly starts counting the predetermined time, and generates a trigger signal every time the predetermined time is finished.

現段階にて、タイマー140がトリガー信号を発生しておらず、かつ、操作スイッチ130が操作信号を発生していなければ、両ステップ171、172において順次NOと判定される。   At this stage, if the timer 140 does not generate a trigger signal and the operation switch 130 does not generate an operation signal, it is sequentially determined as NO in both steps 171 and 172.

然る後、タイマー140がトリガー信号を発生するか、或いは操作スイッチ130が操作信号を発生すると、ステップ171にてYESと判定されるか、或いはステップ171におけるNOとの判定後ステップ172においてYESと判定される。これに伴い、上記第1実施形態と同様にステップ173での発光素子駆動処理において、左側視線センサ150の発光素子150aが発光駆動されて赤外線を左眼Iに向けて出射する。このため、左眼Iは、その入射赤外光を反射して受光素子150bに入射する。これに伴い、当該受光素子150bは、その入射光を検出し、瞳孔Iaの2次元画像を表す受光信号としてマイクロコンピュータ160aに出力する。   Thereafter, when the timer 140 generates a trigger signal or the operation switch 130 generates an operation signal, YES is determined in step 171, or YES in step 172 after determination of NO in step 171. Determined. Accordingly, as in the first embodiment, in the light emitting element driving process in step 173, the light emitting element 150a of the left visual line sensor 150 is driven to emit light and emit infrared rays toward the left eye I. For this reason, the left eye I reflects the incident infrared light and enters the light receiving element 150b. Accordingly, the light receiving element 150b detects the incident light and outputs it to the microcomputer 160a as a light receiving signal representing a two-dimensional image of the pupil Ia.

ステップ173における処理後、ステップ174において、上記第1実施形態と同様に瞳孔Iaの中心位置が受光素子150bからの受光信号に基づき決定される。このような決定に伴い、次のステップ178において、左側反射鏡20の形状制御処理が所定の制御テーブルに基づきなされる。この形状制御処理にあたり、上記制御テーブルを導入する根拠について説明する。   After the processing in step 173, in step 174, the center position of the pupil Ia is determined based on the light reception signal from the light receiving element 150b as in the first embodiment. In accordance with such determination, in the next step 178, the shape control process of the left reflecting mirror 20 is performed based on a predetermined control table. The grounds for introducing the control table in this shape control process will be described.

当該制御テーブルは、上記第1実施形態にて述べた標準テーブルのように瞳孔の標準中心位置を対象とするのではなく、左眼の瞳孔の任意の中心位置(以下、任意中心位置ともいう)を対象とする。   The control table does not target the standard center position of the pupil as in the standard table described in the first embodiment, but is an arbitrary center position of the pupil of the left eye (hereinafter also referred to as an arbitrary center position). Is targeted.

左眼の瞳孔が上記任意中心位置にある場合において上記映像信号の2次元画像を左眼の網膜に適正に結像表示させるためには、左側反射鏡20の反射層25に入射するリレー光学系230からの走査光が当該反射層25により反射されて左眼の瞳孔に適正に入射されるように、反射層25においてリレー光学系230からの走査光が順次入射する各画素Qの傾斜が制御される必要がある。   In order to properly form and display the two-dimensional image of the video signal on the retina of the left eye when the pupil of the left eye is at the arbitrary center position, a relay optical system that enters the reflection layer 25 of the left reflector 20 The inclination of each pixel Q to which the scanning light from the relay optical system 230 sequentially enters in the reflection layer 25 is controlled so that the scanning light from 230 is reflected by the reflection layer 25 and is appropriately incident on the pupil of the left eye. Need to be done.

従って、具体的には、次のような条件を満たす所定の一般的光学条件の成立が必要とされる。
(1)左眼の瞳孔の中心位置が反射面25aの位置との間の関係において上記任意中心位置にあること。
(2)各画素Q、左眼の瞳孔の上記任意中心位置及び光学リレー230からの各画素Qへの走査光の入射方向(平面状態にある反射面25aに対する走査光の入射角度)の間の幾何学的関係が、リレー光学系230から各画素Qへの入射走査光を当該各画素Qにより順次反射して左眼Iの網膜に2次元画像として適正に結像表示させるような関係にあること。
Therefore, specifically, it is necessary to satisfy predetermined general optical conditions that satisfy the following conditions.
(1) The center position of the pupil of the left eye is at the arbitrary center position in relation to the position of the reflecting surface 25a.
(2) Between each pixel Q, the arbitrary center position of the pupil of the left eye, and the incident direction of the scanning light from the optical relay 230 to each pixel Q (incident angle of the scanning light with respect to the reflection surface 25a in the planar state) The geometric relationship is such that incident scanning light from the relay optical system 230 to each pixel Q is sequentially reflected by each pixel Q and appropriately imaged and displayed as a two-dimensional image on the retina of the left eye I. thing.

換言すれば、上記第1実施形態にて述べた標準電圧−標準板厚関係(以下、第1標準電圧−標準板厚関係ともいう)が、左眼の瞳孔の上記任意中心位置を前提とする上記幾何学的関係を満たすように変更された関係(以下、第2標準電圧−標準板厚関係ともいう)であること。   In other words, the standard voltage-standard plate thickness relationship described in the first embodiment (hereinafter also referred to as the first standard voltage-standard plate thickness relationship) is based on the arbitrary center position of the pupil of the left eye. The relationship changed so as to satisfy the geometric relationship (hereinafter also referred to as a second standard voltage-standard plate thickness relationship).

以上のような上記制御テーブルの導入根拠のもと、本第2実施形態では、当該制御テーブルは、上記一般的光学条件を満たすように、上記第2標準電圧−標準板厚関係を表すデータでもって設定されて、上記標準テーブルに代えて、マイクロコンピュータ60aのROMに読み出し可能に予め記憶されている。   On the basis of the introduction of the control table as described above, in the second embodiment, the control table is data representing the second standard voltage-standard plate thickness relationship so as to satisfy the general optical condition. Thus, it is set and stored in advance in the ROM of the microcomputer 60a so as to be readable instead of the standard table.

しかして、上記形状制御処理においては、左側反射鏡20の複数のスポット電極22のうちの各画素対応スポット電極22と共通電極24との間に印加すべき各標準電圧は、定電圧電源160bからの定電圧に基づき、上記制御テーブルを用いて決定される。   Thus, in the shape control process, each standard voltage to be applied between the pixel-corresponding spot electrode 22 and the common electrode 24 among the plurality of spot electrodes 22 of the left reflecting mirror 20 is supplied from the constant voltage power supply 160b. It is determined using the control table based on the constant voltage.

このように決定される各標準電圧は、マイクロコンピュータ160aにより、上記第1実施形態と同様に、左側反射層25の各画素対応スポット電極22と共通電極24との間を介し各画素対応圧電部位23aに印加される。これにより、各画素対応圧電部位23aの板厚が各標準板厚に制御される。その結果、共通電極24の形状が各画素対応圧電部位23aの標準板厚への制御にあわせて制御され、反射層25の各画素Qが上記一般的光学条件を満たすようにそれぞれ傾斜制御される。このことは、左側反射鏡20の形状が、上記第1実施形態とは異なり、直接、目標形状に制御されることを意味する。   Each standard voltage determined in this way is applied to each pixel corresponding piezoelectric region via the pixel corresponding spot electrode 22 and the common electrode 24 of the left reflective layer 25 by the microcomputer 160a as in the first embodiment. 23a. Thereby, the plate thickness of each pixel corresponding piezoelectric portion 23a is controlled to each standard plate thickness. As a result, the shape of the common electrode 24 is controlled in accordance with the control of the pixel-corresponding piezoelectric portion 23a to the standard plate thickness, and each pixel Q of the reflective layer 25 is tilt-controlled so as to satisfy the general optical condition. . This means that the shape of the left reflecting mirror 20 is directly controlled to the target shape, unlike the first embodiment.

従って、上述のように眼鏡Aを装着した観察者の顔において、左眼Iの瞳孔Iaの中心位置が上記任意中心位置にある場合にも、リレー光学系230から順次出射される走査光は、左側反射鏡20の各画素Qにより順次反射されて当該瞳孔Iaに適正に入射する。このような走査光の入射によって当該左眼Iの網膜には、2次元画像が適正に表示され得る。その結果、左眼Iの瞳孔の中心位置が上記任意中心位置にあっても、上述のように眼鏡Aを装着した観察者は、左眼Iにて、上記映像信号の2次元画像を適正に視認することができる。   Accordingly, even when the center position of the pupil Ia of the left eye I is at the arbitrary center position on the face of the observer wearing the glasses A as described above, the scanning light sequentially emitted from the relay optical system 230 is The light is sequentially reflected by each pixel Q of the left reflecting mirror 20 and appropriately enters the pupil Ia. A two-dimensional image can be appropriately displayed on the retina of the left eye I by such incidence of scanning light. As a result, even when the center position of the pupil of the left eye I is at the arbitrary center position, the observer wearing the glasses A as described above can appropriately display the two-dimensional image of the video signal with the left eye I. It can be visually recognized.

また、本第2実施形態では、上記第1実施形態のように左側反射鏡20の標準形状設定処理を行った後に当該反射鏡の形状補正処理を行うのではなく、上述のように左眼の瞳孔の任意中心位置を前提とする当該反射鏡の形状制御処理を直接行う。従って、当該反射鏡の形状制御処理が、上記第1実施形態に比べて、より一層簡単になされ得る。その他の作用効果は、上記第1実施形態と実質的に同様である。
(第3実施形態)
図12は、本発明の第3実施形態の要部を示している。この第3実施形態では、上記第1実施形態にて述べた左右両側反射鏡20に代えて、左右両側反射鏡20Aが、図12にて例示するごとく、採用されている。
In the second embodiment, instead of performing the shape correction process of the reflecting mirror after performing the standard shape setting process of the left reflecting mirror 20 as in the first embodiment, the left eye as described above is performed. The shape control process of the reflector is directly performed on the assumption of the arbitrary center position of the pupil. Therefore, the shape control process of the reflecting mirror can be further simplified as compared with the first embodiment. Other functions and effects are substantially the same as those of the first embodiment.
(Third embodiment)
FIG. 12 shows the main part of the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, instead of the left and right side reflecting mirrors 20 described in the first embodiment, left and right side reflecting mirrors 20A are employed as illustrated in FIG.

ここで、左右両側反射鏡20Aは、共に、同一の構成を有するから、左側反射鏡20Aを例にとりその構成を図12を参照して説明する。左側反射鏡20Aは、上記第1実施形態にて述べた左側反射鏡20において、複数のスポット電極22に代えて、複数のスポット電極26を採用した構成となっている。   Here, since both the left and right reflecting mirrors 20A have the same configuration, the configuration of the left reflecting mirror 20A will be described with reference to FIG. The left reflecting mirror 20A has a configuration in which a plurality of spot electrodes 26 are employed in place of the plurality of spot electrodes 22 in the left reflecting mirror 20 described in the first embodiment.

当該複数のスポット電極26は、それぞれ、上記第1実施形態にて述べた左側反射鏡20のスポット電極22よりも小さな外径を有する円板状電極でもって構成されている。   Each of the plurality of spot electrodes 26 is configured by a disk-shaped electrode having an outer diameter smaller than that of the spot electrode 22 of the left reflecting mirror 20 described in the first embodiment.

しかして、本第3実施形態では、複数のスポット電極26は、その各板厚方向端面にて、図12にて例示するごとく、反射層25の反射面25aの各正方形領域25b(上記第1実施形態において複数の二点鎖線Lにより格子状に区画された各領域)内並びに複数の二点鎖線L及びその各交差点P(各格子点P)に対応するように圧電体23と基板21との間に挟持されている。   Therefore, in the third embodiment, the plurality of spot electrodes 26 are formed at the respective end faces in the plate thickness direction, as illustrated in FIG. In the embodiment, the piezoelectric body 23 and the substrate 21 are arranged so as to correspond to the plurality of two-dot chain lines L and their intersections P (each grid point P) in each region divided by a plurality of two-dot chain lines L in the embodiment. Is sandwiched between.

ここで、複数のスポット電極26のうち所定数(本第2実施形態では4つ)毎のスポット電極26が、その各板厚方向端面にて、反射層25の反射面25aの各正方形領域25b内に対応している。また、複数のスポット電極26のうちすべての所定数のスポット電極26を除く残りのスポット電極26が、上記所定数のスポット電極26毎に、当該所定数のスポット電極26を囲うように、8個ずつ、上記各正方形領域25bの4辺(上記複数の二点鎖線Lで区画される各領域の4辺)に対応して配設され、4個ずつ、上記各正方形領域25bの4隅(上記各交差点P)に対応して配設されている。   Here, among the plurality of spot electrodes 26, every predetermined number (four in the second embodiment) of the spot electrodes 26 has respective square regions 25b of the reflecting surface 25a of the reflecting layer 25 at their respective end faces in the plate thickness direction. It corresponds within. Further, the remaining spot electrodes 26 except for all the predetermined number of spot electrodes 26 among the plurality of spot electrodes 26 are eight so as to surround the predetermined number of spot electrodes 26 for each of the predetermined number of spot electrodes 26. 4 each corresponding to four sides of each square region 25b (four sides of each region defined by the plurality of two-dot chain lines L), and four corners of each square region 25b (above It is arranged corresponding to each intersection P).

このような複数のスポット電極26の配設によれば、上記第1実施形態にて述べた画素Q毎に、一画素Qは、交差点Pに対応するスポット電極26及びこのスポット電極26を中心とする複数(例えば4つ)のスポット電極26に対応する位置にある。また、上記各所定数のスポット電極26は、上記第1実施形態にて述べた各スポット電極22に対応する位置にある。本第3実施形態のその他の構成は、上記第1或いは第2の実施形態と同様である。   According to such an arrangement of the plurality of spot electrodes 26, for each pixel Q described in the first embodiment, one pixel Q is centered on the spot electrode 26 corresponding to the intersection P and the spot electrode 26. It is in a position corresponding to a plurality of (for example, four) spot electrodes 26. The predetermined number of spot electrodes 26 are located at positions corresponding to the spot electrodes 22 described in the first embodiment. Other configurations of the third embodiment are the same as those of the first or second embodiment.

このように構成した本第3実施形態においては、各画素電圧が、画素Q毎に一画素Qに対応する各スポット電極26と共通電極24との間に印加されるとともに、各標準電圧が、上記所定数のスポット電極26毎に一所定数のスポット電極26に対応する各スポット電極26と共通電極24との間にそれぞれ印加される。ここで、本第3実施形態では、上記各画素電圧及び各標準電圧は、上記標準的光学条件或いは上記一般的光学条件を満たし、かつ、各画素Qへの入射走査光に対する当該各画素Qの反射走査光の波面をきれいにするように決定されている。ここで、上述の「反射走査光の波面をきれいにする」とは、例えば、反射走査光の波面を球面或いは平面にすることをいう。   In the third embodiment configured as described above, each pixel voltage is applied between each spot electrode 26 corresponding to one pixel Q and the common electrode 24 for each pixel Q, and each standard voltage is Each predetermined number of spot electrodes 26 is applied between each spot electrode 26 corresponding to the predetermined number of spot electrodes 26 and the common electrode 24. Here, in the third embodiment, each pixel voltage and each standard voltage satisfy the standard optical condition or the general optical condition, and each pixel Q corresponds to the scanning light incident on each pixel Q. It is determined to clean the wavefront of the reflected scanning light. Here, the above-mentioned “cleaning the wavefront of the reflected scanning light” means, for example, making the wavefront of the reflected scanning light spherical or flat.

従って、本第3実施形態では、上記第1実施形態にて述べた反射鏡の標準形状設定処理で設定される反射鏡20に上記第1実施形態にて述べた反射鏡の標準形状への設定に伴う作用効果を達成しつつ、各画素Qの反射走査光の波面を上述と同様にきれいにして、光収差を効果的に低減し得る。また、上記第1実施形態にて述べた反射鏡の標準形状設定処理後の形状補正処理において、上記各画素電圧及び各標準電圧が、各画素Qの反射走査光の波面を上述と同様にきれいにするように、瞳孔Iaの中心位置の上記標準中心位置からのずれにあわせて上記第1実施形態と同様に補正される。このように補正された反射鏡20によれば、当該補正後においても、上記第1実施形態にて述べた補正後の作用効果を達成しつつ、各画素Qの反射走査光の波面を上述と同様にきれいにして、光収差を効果的に低減し得る。   Therefore, in the third embodiment, the reflector 20 set in the reflector standard shape setting process described in the first embodiment is set to the reflector mirror standard shape described in the first embodiment. The wavefront of the reflected scanning light of each pixel Q can be cleaned in the same manner as described above, while effectively achieving the operational effects associated with the above, and the optical aberration can be effectively reduced. Further, in the shape correction processing after the standard shape setting processing of the reflector described in the first embodiment, each pixel voltage and each standard voltage cleans the wavefront of the reflected scanning light of each pixel Q as described above. Thus, the correction is performed in the same manner as in the first embodiment in accordance with the deviation of the center position of the pupil Ia from the standard center position. According to the reflecting mirror 20 corrected in this way, the wavefront of the reflected scanning light of each pixel Q is as described above while achieving the effect after correction described in the first embodiment even after the correction. Similarly, it can be cleaned to effectively reduce optical aberrations.

また、本第3実施形態では、上記第2実施形態にて述べた反射鏡の形状制御処理のもとに形状制御される反射鏡20によれば、上記第2実施形態にて述べた作用効果を達成しつつ、各画素Qの反射走査光の波面を上述と同様にきれいにして、光収差を効果的に低減し得る。
(第4実施形態)
図13は、本発明の第4実施形態の要部を示している。この第4実施形態においては、上記第1実施形態にて述べた左右両側反射鏡20に代えて、左右両側反射鏡20Bが、図13にて例示するごとく、採用されている。
Further, in the third embodiment, according to the reflecting mirror 20 whose shape is controlled under the shape control processing of the reflecting mirror described in the second embodiment, the function and effect described in the second embodiment are provided. While achieving the above, the wavefront of the reflected scanning light of each pixel Q can be cleaned in the same manner as described above to effectively reduce the optical aberration.
(Fourth embodiment)
FIG. 13 shows the main part of the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, instead of the left and right side reflecting mirrors 20 described in the first embodiment, left and right side reflecting mirrors 20B are employed as illustrated in FIG.

ここで、左右両側反射鏡20Bは、共に、同一の構成を有するから、左側反射鏡20Bを例にとりその構成を図13を参照して説明する。左側反射鏡20Bは、上記第1実施形態にて述べた左側反射鏡20において、複数のスポット電極22及び共通電極24に代えて、複数の直線状電極22a及び複数の直線状電極24aを採用した構成となっている。   Here, since both the left and right reflecting mirrors 20B have the same configuration, the configuration of the left reflecting mirror 20B will be described with reference to FIG. The left reflecting mirror 20B employs a plurality of linear electrodes 22a and a plurality of linear electrodes 24a in place of the plurality of spot electrodes 22 and the common electrode 24 in the left reflecting mirror 20 described in the first embodiment. It has a configuration.

複数の直線状電極22aは、上記第1実施形態にて述べたX方向に沿い、基板21の表面に沿い互いに間隔をおいて平行に配設されて、当該基板21と圧電体23との間に挟持されている。   The plurality of linear electrodes 22a are arranged in parallel with each other along the surface of the substrate 21 along the X direction described in the first embodiment, and between the substrate 21 and the piezoelectric body 23. Is sandwiched between.

また、複数の直線状電極24aは、上記第1実施形態にて述べたY方向に沿い、圧電体23の表面に互いに間隔をおいて平行に配設されて、当該圧電体23と反射層25の間に挟持されている。換言すれば、当該複数の直線状電極24aは、圧電体23を介し、複数の直線状電極22aとの間においてX方向及びY方向に直交して対向するように配設されている。   The plurality of linear electrodes 24a are arranged in parallel to each other on the surface of the piezoelectric body 23 along the Y direction described in the first embodiment so as to be spaced apart from each other. Is sandwiched between. In other words, the plurality of linear electrodes 24a are disposed so as to be opposed to the plurality of linear electrodes 22a through the piezoelectric body 23 so as to be orthogonal to the X direction and the Y direction.

ここで、複数の直線状電極22aの複数の直線状電極24aとの間にて形成される複数の直交部の各々が、上記第1実施形態にて述べた反射層25の各正方形領域25bに対応する。本第4実施形態のその他の構成は、上記第1或いは第2の実施形態と同様である。   Here, each of the plurality of orthogonal portions formed between the plurality of linear electrodes 22a and the plurality of linear electrodes 24a is formed in each square region 25b of the reflective layer 25 described in the first embodiment. Correspond. Other configurations of the fourth embodiment are the same as those of the first or second embodiment.

このように構成した本第4実施形態においては、上記第1或いは第2の実施形態にて述べた標準電圧毎に、リレー光学系230から反射面25aへの走査光の入射部位(即ち、走査光の入射画素Q)に対応する両電極22a、24a間に印加される。これに伴い、上記標準電圧毎に、上記両電極22a、24aの直交部を介しこれに対応する圧電体23の圧電部位23aに印加されることとなる。   In the fourth embodiment configured as described above, the incident part of the scanning light from the relay optical system 230 to the reflecting surface 25a (that is, the scanning) for each standard voltage described in the first or second embodiment. Applied between the electrodes 22a and 24a corresponding to the light incident pixel Q). Along with this, each standard voltage is applied to the piezoelectric portion 23a of the piezoelectric body 23 corresponding thereto through the orthogonal portions of the electrodes 22a and 24a.

これにより、上記入射画素Qが上記第1或いは第2の実施形態と同様に傾斜制御され、その結果、当該第1或いは第2の実施形態と実質的に同様の作用効果が達成され得る。ここで、複数の電極24aのうち各両電極24aの間は空間部であって上述のような標準電圧の印加でもって形状変化することはない。従って、上記作用効果は、電極24aの上記直交部に対する対応部の変位のみでもって達成され得る。   Thereby, the inclination of the incident pixel Q is controlled in the same manner as in the first or second embodiment, and as a result, substantially the same effect as that in the first or second embodiment can be achieved. Here, between the electrodes 24a among the plurality of electrodes 24a, there is a space, and the shape does not change by the application of the standard voltage as described above. Therefore, the above-described effect can be achieved only by displacement of the corresponding portion of the electrode 24a relative to the orthogonal portion.

なお、本第4実施形態において、直線状電極22a、24aの各数が多い程、反射面25aの形状をより一層精密に変えることができる。
(第5実施形態)
図14は、本発明の第5実施形態の要部を示している。この第5実施形態では、左右両側反射鏡20C(図14では左側反射鏡20Cのみを示す)が、上記第1実施形態にて述べた左右両側反射鏡20に代えて、採用されるとともに、上記第1実施形態にて述べた左右両側走査ユニットCの各リレー光学系230は、廃止されている。
In the fourth embodiment, as the number of linear electrodes 22a and 24a increases, the shape of the reflecting surface 25a can be changed more precisely.
(Fifth embodiment)
FIG. 14 shows an essential part of a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, left and right reflecting mirrors 20C (only the left reflecting mirror 20C is shown in FIG. 14) are employed instead of the left and right reflecting mirrors 20 described in the first embodiment. The relay optical systems 230 of the left and right side scanning units C described in the first embodiment are omitted.

上述した左右両側反射鏡20Cは、それぞれ、上記第1実施形態にて述べた眼鏡Aの枠体10aの左右両側環状部11に、上記第1実施形態にて述べた左右両側反射鏡20と同様に、はめ込まれている。ここで、左右両側反射鏡20Cは、共に同一の構成を有するから、左側反射鏡20Cを例にとりその構成につき説明する。   The left and right side reflecting mirrors 20C described above are respectively similar to the left and right side reflecting mirrors 20 described in the first embodiment on the left and right side annular portions 11 of the frame 10a of the glasses A described in the first embodiment. It is inset. Here, since both the left and right reflecting mirrors 20C have the same configuration, the configuration of the left reflecting mirror 20C will be described as an example.

左側反射鏡20Cは、上記第1実施形態にて述べた左側反射鏡20(図3参照)において、反射層25に代えて、反射層27を採用した構成となっている。当該反射層27は、上記第1実施形態にて述べた左側反射鏡20の反射面25aに対応する反射面27aを有するように、上記第1実施形態にて述べた反射層25と同様の形成材料でもって、形成されている。なお、図14において、符号28は、左側反射鏡20Cにおける複数の一側電極22、圧電体23及び他側電極24(上記第1実施形態参照)を示す。   The left reflecting mirror 20C has a configuration in which a reflecting layer 27 is employed in place of the reflecting layer 25 in the left reflecting mirror 20 (see FIG. 3) described in the first embodiment. The reflective layer 27 is formed in the same manner as the reflective layer 25 described in the first embodiment so as to have a reflective surface 27a corresponding to the reflective surface 25a of the left reflecting mirror 20 described in the first embodiment. Made of material. In FIG. 14, reference numeral 28 denotes a plurality of one-side electrodes 22, a piezoelectric body 23, and other-side electrodes 24 (see the first embodiment) in the left reflecting mirror 20C.

ここで、反射面27aは、回転楕円面の一部で構成されている。一般に、上記回転楕円面は、両焦点F1、F2を有する楕円を回転軸Ld(図14参照)のまわりに回転させて得られる。ここで、両焦点F1、F2は、図14にて示すごとく、回転軸Ld上に間隔をおいて位置する。これにより、当該回転楕円面は焦点F1から出射する光を反射して焦点F2に入射させるという性質を有する。   Here, the reflecting surface 27a is constituted by a part of a spheroid. In general, the spheroid is obtained by rotating an ellipse having both focal points F1 and F2 around a rotation axis Ld (see FIG. 14). Here, as shown in FIG. 14, both the focal points F1 and F2 are located on the rotation axis Ld with an interval. Thus, the spheroid has a property of reflecting light emitted from the focal point F1 and entering the focal point F2.

そこで、本第5実施形態では、上記第1実施形態にて述べた左側光走査ユニットCにおける垂直走査機構220が、その反射板221の中央部にて、上記回転楕円面の回転軸Ld上において、焦点F1に位置するように配置されている。また、観察者が眼鏡Aをかけたとき、左眼Iがその瞳孔Iaの中央部にて焦点F2に位置するように、左側反射鏡20Cは、枠体10aの左側環状部11にはめ込まれている。ここで、左側反射鏡20Cの各圧電体23に対し電圧印加されていないときの左側反射鏡20Cの形状が、上記第1実施形態にて述べた標準形状(圧電体23に電圧を印加しない場合の形状であってもよい)に相当する。従って、このときの反射面27aの面形状が標準楕円面形状に相当する。   Therefore, in the fifth embodiment, the vertical scanning mechanism 220 in the left-side optical scanning unit C described in the first embodiment is located on the rotation axis Ld of the spheroid at the center of the reflection plate 221. , So as to be located at the focal point F1. Further, when the observer wears the glasses A, the left reflecting mirror 20C is fitted into the left annular portion 11 of the frame 10a so that the left eye I is positioned at the focal point F2 at the center of the pupil Ia. Yes. Here, the shape of the left reflecting mirror 20C when no voltage is applied to each piezoelectric body 23 of the left reflecting mirror 20C is the standard shape described in the first embodiment (when no voltage is applied to the piezoelectric body 23). It may be a shape of Therefore, the surface shape of the reflecting surface 27a at this time corresponds to a standard ellipsoidal shape.

また、観察者の左眼Iの瞳孔の位置が焦点F2からずれたとき、反射層27は、その反射面27aにて、上記第1実施形態にて述べたと同様に、圧電体23の各圧電部位23aの板厚の変化に伴い、部分的に傾斜するように制御されて、反射面27aへの入射走査光を、焦点F2からずれて位置する左眼Iの瞳孔に入射させるように形状変形する。その他の構成は、上記第1実施形態と同様である。   Further, when the position of the pupil of the left eye I of the observer is deviated from the focal point F2, the reflective layer 27 is formed on the reflective surface 27a of each piezoelectric element 23 in the same manner as described in the first embodiment. As the thickness of the portion 23a changes, the shape is controlled so as to be partially inclined so that the scanning light incident on the reflecting surface 27a is incident on the pupil of the left eye I that is located off the focal point F2. To do. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

このように構成した本第5実施形態では、上述のように、上記回転楕円面の性質を有効に利用した左右両側反射鏡20Cを採用した。このため、観察者の左右両眼がその瞳孔の中央部にて各焦点F2にあるとき、左右両側反射鏡20Cへの電圧印加なしで、当該左右両側反射鏡20Cにおいて両反射層27は共に標準形状に維持される。   In the fifth embodiment configured in this way, as described above, the left and right reflecting mirrors 20C that effectively utilize the properties of the spheroid are adopted. For this reason, when the left and right eyes of the observer are at each focal point F2 at the center of the pupil, both the reflective layers 27 are standard in the right and left side reflecting mirrors 20C without applying a voltage to the left and right side reflecting mirrors 20C. Maintained in shape.

従って、例えば、左側反射鏡20Cを例にとれば、左側垂直走査ユニットCの垂直走査機構220がその反射板221にて反射する垂直走査光は、左側反射鏡20Cの反射面27aに入射した後この反射面27aにより反射されて焦点F2に位置する左眼Iの瞳孔に入射する。   Therefore, for example, taking the left reflecting mirror 20C as an example, the vertical scanning light reflected by the reflecting plate 221 of the vertical scanning mechanism 220 of the left vertical scanning unit C is incident on the reflecting surface 27a of the left reflecting mirror 20C. The light is reflected by the reflecting surface 27a and enters the pupil of the left eye I located at the focal point F2.

また、当該左眼Iの瞳孔が、その中央部にて、焦点F2よりもずれて位置する場合には、反射層27は、その反射面27aにて、上記第1実施形態にて述べたと同様に、圧電体23の各圧電部位23aの板厚の変化に伴い、部分的に傾斜するように制御されて形状変形する。このことは、上述した回転楕円面が、左眼Iの瞳孔の新たな位置(焦点F2からずれた位置)と反射板221の中央部の位置(焦点F1の位置)をそれぞれ新たな焦点とする楕円を回転軸Ldのまわりに回転させて得られる回転楕円面に再構成されることを意味する。   In addition, when the pupil of the left eye I is located at the center of the pupil deviating from the focal point F2, the reflective layer 27 has the reflective surface 27a as described in the first embodiment. In addition, as the plate thickness of each piezoelectric portion 23a of the piezoelectric body 23 changes, the shape is deformed by being controlled to be partially inclined. This is because the above-mentioned spheroid has the new position of the pupil of the left eye I (position shifted from the focal point F2) and the central position of the reflector 221 (the position of the focal point F1) as new focal points. This means that the ellipse is reconstructed into a spheroidal surface obtained by rotating the ellipse around the rotation axis Ld.

従って、反射面27aにより反射される垂直走査光は、上述のように形状変形した反射層27の反射面27aにより反射されて、焦点F2からずれて位置する左眼Iの瞳孔に入射する。   Accordingly, the vertical scanning light reflected by the reflecting surface 27a is reflected by the reflecting surface 27a of the reflecting layer 27 whose shape has been deformed as described above, and is incident on the pupil of the left eye I located away from the focal point F2.

これにより、本第5実施形態のように、左右両側反射鏡20Cが、それぞれ、上記回転楕円面を反射面27aとして利用する反射層27を有することで、上述のように、反射面27aへの垂直走査光の入射位置とはかかわりなく、反射層27の形状、即ち、反射面27aの形状が瞳孔の位置のずれに応じて、決まる。   Thus, as in the fifth embodiment, each of the left and right reflecting mirrors 20C includes the reflecting layer 27 that uses the spheroid surface as the reflecting surface 27a. Regardless of the incident position of the vertical scanning light, the shape of the reflective layer 27, that is, the shape of the reflective surface 27a is determined according to the displacement of the pupil position.

その結果、上記第1実施形態にて述べた複数のスポット電極22のうち反射面27aのうち垂直走査光が入射しない部位に対応するスポット電極を廃止しつつ、リレー光学系230に依存することなく、上記第1実施形態にて述べたと実質的に同様の作用効果が達成され得る。   As a result, out of the plurality of spot electrodes 22 described in the first embodiment, the spot electrode corresponding to the portion where the vertical scanning light is not incident on the reflecting surface 27a is eliminated, and the dependence on the relay optical system 230 is eliminated. Substantially the same effects as described in the first embodiment can be achieved.

また、本第5実施形態において、スポット電極22の数が多い程、反射面27aの回転楕円面の一部としての形状がより一層正確に形成され得る。   In the fifth embodiment, as the number of spot electrodes 22 increases, the shape of the reflecting surface 27a as a part of the spheroid can be more accurately formed.

なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次の種々の変形例が挙げられる。
(1)上記各実施形態にて述べた眼鏡型画像表示装置に限らず、双眼鏡型或いは顕微鏡型画像表示装置に本発明を適用してもよい。例えば、双眼鏡型或いは顕微鏡型の画像表示装置において、双眼鏡或いは顕微鏡の接眼レンズの外側直後に上記反射鏡を配設して、当該接眼レンズからの2次元画像を眼の瞳孔に適正に入射させるようにしてもよい。
In carrying out the present invention, the following various modifications are possible without being limited to the above embodiments.
(1) The present invention may be applied not only to the eyeglass-type image display devices described in the above embodiments, but also to binocular-type or microscope-type image display devices. For example, in a binocular-type or microscope-type image display device, the reflecting mirror is disposed immediately outside the binoculars or microscope eyepiece so that a two-dimensional image from the eyepiece is appropriately incident on the pupil of the eye. It may be.

また、上記各実施形態にて述べた眼鏡型画像表示装置に限らず、プロジェクター型画像表示装置に本発明を適用してもよい。例えば、プロジェクターの最終段の反射ミラーとして上記各実施形態にて述べた反射ミラーを適用し、当該プロジェクターからの投影像を歪みのない像にするようにしてもよい。
(2)また、上記各実施形態にて述べた反射鏡の反射層として、特定波長(例えば、赤色、青色及び緑色の光の波長)のみを反射するダイクロイックミラーを採用してもよい。これによれば、上記各実施形態において映像信号の2次元画像を形成する光の波長のみが観察者の眼の瞳孔に向けて反射されるので、上記2次元画像のカラー表示がより一層良好になされる。
(3)上記第1実施形態にて述べた左右両側反射鏡20の構成を次のように変更してもよい。左側反射鏡20を例にとれば、複数のスポット電極22が、それぞれ、上記第1実施形態とは異なり、その中心にて、反射層25の反射面25a上の各両二点鎖線Lの交差点に位置するように圧電体23と基板21との間に挟持されるように変更してもよい。
(4)上記各実施形態に述べた左右両側反射鏡の各構成部材は、不透明材料で形成されていてもよい。
(5)反射層25をアルミニウム等の導電性反射材料でもって形成し、圧電体23を介し複数のスポット電極22に対向するように圧電体23に沿い設けてもよい。これによれば、アルミニウム層からなる反射層が共通電極24としての役割を果たすこととなり、共通電極24が廃止され得る。
(6)反射層25を透明のダイクロイックミラーで構成すれば、この反射層で走査光のうち特定波長の光部分を反射することで、当該反射層を通してその前方の景色を視認しつつ、眼の網膜に結像する2次元画像を良好に表示し得る。
(7)上記第5実施形態にて述べた左右両側反射鏡20Cにおいて、各反射鏡部20Dの反射層27が、上記反射面27aに代えて、上記回転楕円面を形成するフレネル反射面を有するように構成されてもよい。
Further, the present invention may be applied not only to the eyeglass-type image display devices described in the above embodiments but also to a projector-type image display device. For example, the reflection mirror described in the above embodiments may be applied as the last-stage reflection mirror of the projector so that the projection image from the projector is an image without distortion.
(2) Moreover, you may employ | adopt the dichroic mirror which reflects only a specific wavelength (for example, the wavelength of red, blue, and green light) as a reflective layer of the reflective mirror described in said each embodiment. According to this, since only the wavelength of the light forming the two-dimensional image of the video signal is reflected toward the pupil of the observer's eye in each of the above embodiments, the color display of the two-dimensional image is further improved. Made.
(3) You may change the structure of the right-and-left both-sides reflecting mirror 20 described in the said 1st Embodiment as follows. Taking the left reflecting mirror 20 as an example, unlike the first embodiment, each of the plurality of spot electrodes 22 has an intersection of the two-dot chain lines L on the reflecting surface 25a of the reflecting layer 25 at the center. It may be changed so as to be sandwiched between the piezoelectric body 23 and the substrate 21 so as to be positioned at the position.
(4) Each constituent member of the left and right reflecting mirrors described in the above embodiments may be made of an opaque material.
(5) The reflective layer 25 may be formed of a conductive reflective material such as aluminum and provided along the piezoelectric body 23 so as to face the plurality of spot electrodes 22 via the piezoelectric body 23. According to this, the reflective layer made of an aluminum layer serves as the common electrode 24, and the common electrode 24 can be eliminated.
(6) If the reflective layer 25 is composed of a transparent dichroic mirror, the reflective layer reflects a light portion having a specific wavelength in the scanning light, so that the front of the eye can be visually recognized through the reflective layer. A two-dimensional image formed on the retina can be displayed well.
(7) In the left and right reflecting mirrors 20C described in the fifth embodiment, the reflecting layer 27 of each reflecting mirror portion 20D has a Fresnel reflecting surface forming the spheroidal surface instead of the reflecting surface 27a. It may be configured as follows.

この場合、上記第5実施形態に述べたと同様に瞳孔が焦点F2から位置ずれしていても、フレネル反射面が、その複数のフレネル反射面部にて、上記第1実施形態にて述べたと同様に、圧電体23の各圧電部位23aの板厚の変化に伴い、傾斜するように制御されて形状変形する。従って、垂直走査光は、上述のように形状変形したフレネル反射面により反射されて、焦点F2からずれて位置する瞳孔に入射する。   In this case, as described in the fifth embodiment, even if the pupil is displaced from the focal point F2, the Fresnel reflection surface is the plurality of Fresnel reflection surface portions, as described in the first embodiment. As the plate thickness of each piezoelectric portion 23a of the piezoelectric body 23 changes, the shape is deformed by being controlled to be inclined. Accordingly, the vertical scanning light is reflected by the Fresnel reflecting surface whose shape has been deformed as described above, and is incident on the pupil located at a position shifted from the focal point F2.

このように、フレネル反射面が、上記第5実施形態にて述べた反射面27aと同様の役割を果たすため、上記第5実施形態にて述べたと同様の作用効果が達成され得る。
(8)上述した標準電圧及び標準板厚は、圧電体23に電圧を印加しない状態における電圧(=0(V))及び圧電体23の圧電部位の板厚をも含むようにしてもよい。
(9)上記第1〜第4の各実施形態にて述べた画像光は、走査することなく、非走査光として左右両側の反射鏡に入射させるようにしてもよい。これに伴い、左右両側光走査ユニットCは不要となる。
Thus, since the Fresnel reflecting surface plays the same role as the reflecting surface 27a described in the fifth embodiment, the same effect as described in the fifth embodiment can be achieved.
(8) The standard voltage and the standard plate thickness described above may include the voltage (= 0 (V)) when no voltage is applied to the piezoelectric body 23 and the plate thickness of the piezoelectric portion of the piezoelectric body 23.
(9) The image light described in the first to fourth embodiments may be incident on the left and right reflecting mirrors as non-scanning light without scanning. Accordingly, the left and right optical scanning units C are not necessary.

本発明に係る眼鏡型画像表示装置の第1実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a first embodiment of an eyeglass-type image display device according to the present invention. 図1の左側装置ユニット及び左側光走査ユニットを眼鏡の左側反射鏡及び左眼との関係において示す詳細ブロック図である。FIG. 2 is a detailed block diagram illustrating the left device unit and the left light scanning unit of FIG. 1 in relation to the left reflector and the left eye of the glasses. 図1の左側反射鏡の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the left side reflecting mirror of FIG. 図1の左側反射鏡をその反射層側からみた部分破断図である。FIG. 2 is a partially cutaway view of the left reflecting mirror of FIG. 1 as viewed from the reflecting layer side. 図1の左側反射鏡の拡大分解斜視図である。It is an expansion disassembled perspective view of the left side reflecting mirror of FIG. 図2の左側視線センサの眼鏡の枠体との間の配設関係を示す拡大部分断面図である。FIG. 3 is an enlarged partial cross-sectional view illustrating a disposition relationship between the left eye gaze sensor of FIG. 2 and a frame of eyeglasses. 図2のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the effect | action of the microcomputer of FIG. 左眼の瞳孔の中心位置が左側反射鏡との間の関係において標準中心位置にある場合の左側反射鏡及び左眼の瞳孔との間の走査光の光学的経路を例示する左側反射鏡の部分拡大断面図である。The left reflector portion illustrating the optical path of the scanning light between the left reflector and the left eye pupil when the center position of the pupil of the left eye is at the standard center position in relation to the left reflector It is an expanded sectional view. 左眼の瞳孔の中心位置が図8の標準中心位置の直ぐ後方にずれている場合の左側反射鏡及び左眼の瞳孔との間の走査光の光学的経路を例示する左側反射鏡の部分拡大断面図である。Partial enlargement of the left reflector illustrating the optical path of the scanning light between the left reflector and the left eye pupil when the center position of the pupil of the left eye is shifted immediately behind the standard center position of FIG. It is sectional drawing. 左眼の瞳孔の中心位置が図8の標準中心位置の右方にずれている場合の左側反射鏡及び左眼の瞳孔との間の走査光の光学的経路を例示する左側反射鏡の部分拡大断面図である。Partial enlargement of the left reflector illustrating the optical path of the scanning light between the left reflector and the left eye pupil when the center position of the pupil of the left eye is shifted to the right of the standard center position of FIG. It is sectional drawing. 本発明の第2実施形態の要部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the principal part of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態において左側反射鏡をその反射層側からみた部分破断図である。It is the fragmentary broken view which looked at the left side reflective mirror from the reflective layer side in 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態における左側反射鏡の分解拡大斜視図である。It is a disassembled expansion perspective view of the left side reflecting mirror in 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態における左側反射鏡の側面図である。It is a side view of the left side reflecting mirror in a 5th embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

B…装置本体、Ba…光源ユニット、Bb…制御ユニット、C…光走査ユニット、
F1、F2…焦点、I…眼、Ia…瞳孔、Ld…回転軸、Q…画素、
20、20A、20B、20C…反射鏡、21…基板、22、26…スポット電極、
22a、24a…直線状電極、23…圧電体、24…共通電極、25、27…反射層、
25a…反射面、28…複数の一側電極、圧電体、他側電極、130…操作スイッチ、
140…タイマー、150…視線センサ、160a…マイクロコンピュータ、
160b…定電圧電源。
B ... device main body, Ba ... light source unit, Bb ... control unit, C ... optical scanning unit,
F1, F2 ... focus, I ... eye, Ia ... pupil, Ld ... rotation axis, Q ... pixel,
20, 20A, 20B, 20C ... reflecting mirror, 21 ... substrate, 22,26 ... spot electrode,
22a, 24a ... linear electrode, 23 ... piezoelectric body, 24 ... common electrode, 25, 27 ... reflective layer,
25a ... reflective surface, 28 ... multiple one side electrodes, piezoelectric body, other side electrodes, 130 ... operation switches,
140 ... timer, 150 ... gaze sensor, 160a ... microcomputer,
160b ... Constant voltage power supply.

Claims (15)

2次元画像に対応する画像光を出射する画像光出射手段と、
この画像光出射手段から出射される前記画像光を観察者の眼の瞳孔に向けて反射する反射面を有してなる反射手段とを備えて、
前記反射面にて反射した画像光が前記瞳孔に入射して前記眼の網膜に結像することで前記2次元画像を表示するようにした画像表示装置において、
前記反射手段は、前記瞳孔の位置及び前記画像光の前記反射面への入射位置に応じて前記画像光を前記瞳孔に入射させるように前記反射面を変形させる変形部材を具備するようにしたことを特徴とする画像表示装置。
Image light emitting means for emitting image light corresponding to a two-dimensional image;
A reflecting means having a reflecting surface for reflecting the image light emitted from the image light emitting means toward the pupil of the observer's eye,
In the image display device configured to display the two-dimensional image by causing the image light reflected by the reflecting surface to enter the pupil and form an image on the retina of the eye,
The reflecting means includes a deforming member that deforms the reflecting surface so that the image light is incident on the pupil according to a position of the pupil and an incident position of the image light on the reflecting surface. An image display device characterized by the above.
前記瞳孔の位置を検出する瞳孔位置検出手段と、
前記画像光の前記反射面への入射位置及び前記瞳孔位置検出手段で検出した瞳孔位置に応じて前記変形部材の変形を制御する制御手段とを備え、
前記反射手段は、
前記反射面を有する反射層を備えて、
前記変形部材でもって、前記反射層に対し前記反射面とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
Pupil position detection means for detecting the position of the pupil;
Control means for controlling the deformation of the deformation member according to the incident position of the image light on the reflecting surface and the pupil position detected by the pupil position detection means,
The reflecting means is
A reflective layer having the reflective surface;
The image display device according to claim 1, wherein the deformable member is provided on a side opposite to the reflective surface with respect to the reflective layer.
前記反射手段は、前記変形部材に対し前記反射層とは反対側に設けた基板を備えており、
前記変形部材は、前記基板を基準として圧電変形する板状圧電体と、この圧電体を挟んで互いに対向するように前記基板と前記反射層との間に介装される両電極とを有し、当該両電極の一方を、前記圧電体の圧電変形に伴い前記反射層を変形させる形状に構成して、
前記制御手段は、
電圧発生手段と、前記瞳孔位置検出手段で検出した瞳孔位置及び前記画像光を構成する各光線の前記反射層への入射位置に応じて、前記反射面を、この反射面で反射した画像光を前記瞳孔に入射させる形状に変形させるように前記電圧発生手段から生ずる電圧を調整する電圧調整手段とを備えて、
この電圧調整手段で調整した電圧を、前記両電極を介し前記圧電体に印加して当該圧電体を圧電変形させることで、前記制御を行うことを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。
The reflecting means includes a substrate provided on the opposite side of the reflecting layer with respect to the deformable member,
The deformable member includes a plate-like piezoelectric body that is piezoelectrically deformed with respect to the substrate, and both electrodes interposed between the substrate and the reflective layer so as to face each other with the piezoelectric material interposed therebetween. , One of the electrodes is configured in a shape that deforms the reflective layer in accordance with the piezoelectric deformation of the piezoelectric body,
The control means includes
According to the voltage generation means, the pupil position detected by the pupil position detection means, and the incident position of each light beam constituting the image light on the reflection layer, the reflection surface reflects the image light reflected by the reflection surface. Voltage adjusting means for adjusting a voltage generated from the voltage generating means so as to be deformed into a shape to be incident on the pupil,
3. The image display device according to claim 2, wherein the control is performed by applying a voltage adjusted by the voltage adjusting means to the piezoelectric body through the both electrodes to cause piezoelectric deformation of the piezoelectric body. .
前記電圧調整手段は、
前記反射面を標準形状とする標準電圧を前記電圧発生手段に設定する標準電圧設定手段と、
前記瞳孔位置検出手段で検出した瞳孔位置と、前記反射面によりその標準形状にて反射された画像光が入射される前記瞳孔の標準位置とのずれに基づき、前記反射面を、前記標準形状から前記画像光を前記瞳孔に入射させる目標形状に変形するように、前記標準電圧を補正する標準電圧補正手段とを備えることを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。
The voltage adjusting means is
Standard voltage setting means for setting a standard voltage with the reflective surface as a standard shape in the voltage generating means;
Based on the deviation between the pupil position detected by the pupil position detection means and the standard position of the pupil on which the image light reflected in the standard shape by the reflective surface is incident, the reflective surface is changed from the standard shape. The image display apparatus according to claim 3, further comprising a standard voltage correction unit that corrects the standard voltage so as to be deformed into a target shape that causes the image light to enter the pupil.
前記画像光出射手段は、前記画像光に基づき波長を互いに異にする光束を出射する複数の光源と、この複数の光源から出射された複数の光束を合成する合成手段と、この合成手段により合成された光束を2次元に走査する走査手段とを備えて、
前記反射層は、前記複数の光源から出射される波長の光束を反射し、他の波長の光束を透過するダイクロイックミラーでもって構成され、
前記両電極は、可視光に対し透光性の高い導電性物質でもって形成され、
前記圧電体は、可視光に対し透光性の高い圧電体でもって構成され、
前記基板は可視光に対し透光性の高い基板でもって構成されることを特徴とする請求項3或いは4に記載の画像表示装置。
The image light emitting means includes a plurality of light sources that emit light beams having different wavelengths based on the image light, a combining means that combines a plurality of light beams emitted from the plurality of light sources, and a combining means that combines the light beams. Scanning means for two-dimensionally scanning the emitted light beam,
The reflection layer is configured by a dichroic mirror that reflects a light beam having a wavelength emitted from the plurality of light sources and transmits a light beam having another wavelength.
Both electrodes are formed of a conductive material having a high translucency for visible light,
The piezoelectric body is composed of a piezoelectric body that is highly transparent to visible light,
The image display device according to claim 3, wherein the substrate is configured by a substrate having high translucency with respect to visible light.
前記両電極の一方は、複数のスポット電極でもって構成されており、
他方の電極は、前記圧電体を介し前記複数のスポット電極に対向し、前記複数のスポット電極に共通する共通電極でもって構成されており、
前記制御手段は、前記複数のスポット電極へ前記電圧を印加することで、前記圧電体の前記各スポット電極に対する各電極対応部の圧電変形を制御するようにしたことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1つに記載の画像表示装置。
One of the electrodes is composed of a plurality of spot electrodes,
The other electrode is opposed to the plurality of spot electrodes via the piezoelectric body, and is configured with a common electrode common to the plurality of spot electrodes,
The said control means controls the piezoelectric deformation of each electrode corresponding | compatible part with respect to each said spot electrode of the said piezoelectric body by applying the said voltage to these several spot electrodes. The image display device according to any one of 5.
前記画像光出射手段は、前記画像光を2次元状に走査する走査手段を備えて、
前記両電極の一方は、前記圧電体に沿い互いに平行に配設される複数の直線状電極でもって構成され、
他方の電極は、前記圧電体を介し前記複数の直線状電極に対向し、かつ、当該複数の直線状電極に対し交差して位置するように配設される複数の直線状電極でもって構成されており、
前記制御手段は、前記両複数の直線状電極を介し前記圧電体へ前記電圧を印加することで、前記圧電体の前記両複数の直線状電極の各交差部に対する各電極対応部の圧電変形を制御することを特徴とする請求項3〜5のいずれか1つに記載の画像表示装置。
The image light emitting means includes scanning means for scanning the image light in a two-dimensional manner,
One of the electrodes is composed of a plurality of linear electrodes arranged parallel to each other along the piezoelectric body,
The other electrode is composed of a plurality of linear electrodes arranged so as to face the plurality of linear electrodes via the piezoelectric body and to be positioned so as to intersect the plurality of linear electrodes. And
The control means applies the voltage to the piezoelectric body through the plurality of linear electrodes, thereby performing piezoelectric deformation of each electrode corresponding portion with respect to each intersection of the plurality of linear electrodes of the piezoelectric body. The image display device according to claim 3, wherein the image display device is controlled.
計時手段を備えて、
前記瞳孔位置検出手段は、前記計時手段による所定時間の計時毎に前記瞳孔の位置検出を行うことを特徴とする請求項2〜7のいずれか1つに記載の画像表示装置。
With timekeeping means,
The image display apparatus according to claim 2, wherein the pupil position detection unit detects the position of the pupil every time a predetermined time is measured by the timing unit.
操作手段を備えて、
前記瞳孔位置検出手段は、前記操作手段の操作に基づき前記瞳孔の位置検出を行うことを特徴とする請求項2〜7のいずれか1つに記載の画像表示装置。
With operating means,
The image display apparatus according to claim 2, wherein the pupil position detection unit detects the position of the pupil based on an operation of the operation unit.
前記画像光出射手段は、前記2次元画像に対応する一連のフレームからなる映像信号に基づいて、前記画像光を前記映像信号のフレーム毎に形成して出射するようになっており、
前記瞳孔位置検出手段は、前記映像信号の各フレームに同期して前記瞳孔の位置検出を行うことを特徴とする請求項2〜9のいずれか1つに記載の画像表示装置。
The image light emitting means is configured to form and emit the image light for each frame of the video signal based on a video signal composed of a series of frames corresponding to the two-dimensional image,
The image display device according to claim 2, wherein the pupil position detection unit detects the position of the pupil in synchronization with each frame of the video signal.
前記反射手段は、
前記眼の瞳孔を配置する第1焦点及び前記画像光出射手段を配置する第2焦点を有する回転楕円面の一部でもって、前記反射面を形成してなり、
前記変形部材でもって、前記瞳孔の位置の前記第1焦点からのずれに応じて前記画像光を前記瞳孔に入射させるように前記反射面を変形させることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
The reflecting means is
Forming the reflecting surface with a part of a spheroid having a first focal point for disposing the pupil of the eye and a second focal point for disposing the image light emitting means;
2. The image according to claim 1, wherein the deforming member deforms the reflecting surface so that the image light is incident on the pupil in accordance with a shift of the position of the pupil from the first focus. Display device.
前記反射手段は、前記反射面にて、フレネル面形状に形成されていることを特徴とする請求項7に記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 7, wherein the reflection unit is formed in a Fresnel surface shape on the reflection surface. 前記変形部材は、圧電変形する板状圧電体と、この圧電体を挟んで互いに対向するように介装される両電極とを有し、
当該両電極のうち前記圧電体に対し前記反射面とは反対側に位置する電極は、複数のスポット電極でもって構成されていることを特徴とする請求項11或いは12に記載の画像表示装置。
The deformable member includes a plate-like piezoelectric body that undergoes piezoelectric deformation, and both electrodes that are interposed so as to face each other across the piezoelectric body,
13. The image display device according to claim 11, wherein an electrode located on the opposite side of the reflecting surface with respect to the piezoelectric body among the electrodes is composed of a plurality of spot electrodes.
2次元に走査される画像光を観察者の眼の瞳孔に向けて反射する画像表示装置用反射鏡において、
前記画像光を前記瞳孔に向けて反射する反射面を設けてなる反射層と、
この反射層に対して前記画像光の入射側とは反対側に設けられて前記反射層を変形させる変形部材とを備えることを特徴とする画像表示装置用反射鏡。
In a reflecting mirror for an image display device that reflects image light scanned two-dimensionally toward the pupil of an observer's eye,
A reflective layer provided with a reflective surface that reflects the image light toward the pupil;
A reflecting mirror for an image display device, comprising: a deforming member provided on a side opposite to the image light incident side with respect to the reflecting layer to deform the reflecting layer.
2次元画像に対応する画像光を出射し、
前記画像光を反射面にて観察者の眼の瞳孔に向けて反射して、
前記反射した画像光が前記眼の網膜に結像することで前記2次元画像として表示するようにした画像表示方法において、
前記瞳孔の位置及び前記画像光の前記反射面への入射位置に応じて反射された画像光を前記瞳孔に入射させるように前記画像光の反射方向を制御するようにしたことを特徴とする画像表示方法。
Emit image light corresponding to a two-dimensional image,
The image light is reflected on the reflecting surface toward the pupil of the observer's eye,
In the image display method in which the reflected image light is displayed on the retina of the eye and displayed as the two-dimensional image.
The reflection direction of the image light is controlled so that the image light reflected according to the position of the pupil and the incident position of the image light on the reflection surface is incident on the pupil. Display method.
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