JP2010079104A - 網膜走査型画像表示装置及びその光源ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】出射するレーザー光を画像形成に使用可能であり、かつ、他の用途にも光源として使用可能な網膜走査型画像表示装置、及び、同網膜走査型画像表示装置の光源ユニットを提供する。
【解決手段】本発明に係る網膜走査型画像表示装置では、画像情報に基づいた画像光を出射部から出射する光源ユニットと、前記光源ユニットに取り外し自在に接続され、前記光源ユニットから入射した前記画像光を２次元走査して使用者の網膜に投射する頭部装着ユニットと、を備える網膜走査型画像表示装置において、前記光源ユニットは、前記出射部から画像光を出射する第１のモードと、前記出射部から非画像光を出射する第２のモードと、を切り替えるモード切替手段を有することとした。
【選択図】図７

Description

本発明は、使用者の網膜に画像光を走査して、使用者に画像を認識させるための網膜走査型画像表示装置及びその光源ユニットに関する。

近年、使用者の頭部に装着されるタイプの画像表示装置、いわゆるヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display：HMD）が広く知られている。ヘッドマウントディスプレイは、例えばバーチャルリアリティや個人用シアターとして、既に製品化がなされている。将来的には、その携帯性故に、例えばウェアラブルコンピュータなどの分野においての利用が期待されている。

中でも、網膜走査型の画像表示装置(RSD: Retinal Scanning Display)は、一般に、画像光を生成する光源ユニットと、使用者の頭部に装着し、眼前に接眼光学系を配置する頭部装着ユニットと、前記両者を接続して画像光を伝送する光ファイバケーブルとで構成され、光源ユニットに供給された映像信号に基づいて、複数波長（例えば、赤、緑、青の３波長）のレーザー光を合波することにより画像光を生成し、光ファイバケーブルを介して頭部装着ユニットへ画像光を送給し、この画像光を走査しながら使用者の眼球に入射させることで画像を認識させるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００８−１９７２０６号公報

しかしながら、上記従来の網膜走査型の画像表示装置では、光源ユニットから出射するレーザー光は、使用者に画像を認識させるための画像光としてのみ使用されるものであり、レーザー光の用途が限定されている。

それゆえ、出射されるレーザー光を結像以外の他の用途にも使用できる網膜走査型画像表示装置や、同網膜走査型画像表示装置の光源ユニットが求められていた。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、出射するレーザー光を画像形成に使用可能であり、かつ、他の用途にも光源として使用可能な網膜走査型画像表示装置、及び、同網膜走査型画像表示装置の光源ユニットを提供する。

上記従来の課題を解決するために、請求項１に記載の網膜走査型画像表示装置では、画像情報に基づいた画像光を出射部から出射する光源ユニットと、前記光源ユニットに取り外し自在に接続され、前記光源ユニットから入射した前記画像光を２次元走査して使用者の網膜に投射する頭部装着ユニットと、を備える網膜走査型画像表示装置において、前記光源ユニットは、前記出射部から画像光を出射する第１のモードと、前記出射部から非画像光を出射する第２のモードと、を切り替えるモード切替手段を有することとした。

また、請求項２に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光源ユニットは、前記非画像光として連続光を出射することとした。

また、請求項３に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光源ユニットは、前記非画像光として出射する光の色調、強度及び出射パターンのうち、少なくとも１つを制御する光出力制御手段を備えることとした。

また、請求項４に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光源ユニットは、操作部を備え、前記第２モードのときに前記操作部が操作されたときに前記出射部から非画像光を出射することとした。

また、請求項５に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光源ユニットの前記モード切替手段は、前記頭部装着ユニットとの接続状態を検知し、前記頭部装着ユニットが接続された状態から取り外された状態となったときに前記第１モードから前記第２モードに切替え、前記頭部装着ユニットが取り外された状態から接続された状態となったときに前記第２モードから前記第１モードに切替えることとした。

また、請求項６に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光源ユニットは、前記出射部から光の出射中に、前記頭部装着ユニットが接続された状態から取り外された状態となったとき、前記出射部からの光の出射を停止することとした。

また、請求項７に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光源ユニットの出射部に着脱自在に取り付けられ、前記出射部から出射される光の光路上に光学素子を配設したキャップ部材を有することとした。

また、請求項８に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光学素子は、コリメート光を生成する光学素子であることとした。

また、請求項９に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光学素子は、回折パターンを生成する光学素子であることとした。

また、請求項１０に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記頭部装着ユニットと前記光源ユニットとを接続し、前記光源ユニットから出射される画像光を前記頭部装着ユニットへ伝送する光ファイバケーブル部を備えており、前記光ファイバケーブル部は、前記光源ユニットと接続するための接続部を着脱自在とした。

また、請求項１１に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記頭部装着ユニットと前記光源ユニットとを接続し、前記光源ユニットから出射される画像光を前記頭部装着ユニットへ伝送する光ファイバケーブル部を備えており、前記光ファイバケーブル部は、前記頭部装着ユニットと接続するための接続部を着脱自在とした。

また、請求項１２に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光ファイバケーブル部は、前記接続部に前記画像光をコリメートするコリメートレンズを備えることとした。

また、請求項１３に記載の光源ユニットでは、画像光を２次元走査して使用者の網膜に投射する頭部装着ユニットへ取り外し自在に接続される光源ユニットにおいて、前記出射部から画像光を出射する第１のモードと、前記出射部から非画像光を出射する第２のモードと、を切り替えるモード切替手段を有することとした。

請求項１に記載の網膜走査型画像表示装置では、画像情報に基づいた画像光を出射部から出射する光源ユニットと、前記光源ユニットに取り外し自在に接続され、前記光源ユニットから入射した前記画像光を２次元走査して使用者の網膜に投射する頭部装着ユニットと、を備える網膜走査型画像表示装置において、前記光源ユニットは、前記出射部から画像光を出射する第１のモードと、前記出射部から非画像光を出射する第２のモードと、を切り替えるモード切替手段を有することとしたため、出射するレーザー光を画像形成に使用可能であり、かつ、他の用途にも光源として使用可能な網膜走査型画像表示装置を提供することができる。

また、請求項２に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光源ユニットは、前記非画像光として連続光を出射することとしたため、非画像光を対象物に対して連続的に照射することができる。

また、請求項３に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光源ユニットは、前記非画像光として出射する光の色調、強度及び出射パターンのうち、少なくとも１つを制御する光出力制御手段を備えることとしたため、様々な色や出射パターンの非画像光を対象物に対して照射することができる。

また、請求項４に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光源ユニットは、操作部を備え、前記第２モードのときに前記操作部が操作されたときに前記出射部から非画像光を出射することとしたため、使用者にとって予期せず非画像光が出射されるのを防止することができる。

また、請求項５に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光源ユニットの前記モード切替手段は、前記頭部装着ユニットとの接続状態を検知し、前記頭部装着ユニットが接続された状態から取り外された状態となったときに前記第１モードから前記第２モードに切替え、前記頭部装着ユニットが取り外された状態から接続された状態となったときに前記第２モードから前記第１モードに切替えることとしたため、画像光を出力して使用者に画像を認識させたい場合と、非画像光を出力して他の用途に使用したい場合とで、モードの切替を容易に行うことができる。

また、請求項６に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光源ユニットは、前記出射部から光の出射中に、前記頭部装着ユニットが接続された状態から取り外された状態となったとき、前記出射部からの光の出射を停止することとしたため、使用者が画像光や非画像光を直視してしまうことを防止することができる。

また、請求項７に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光源ユニットの出射部に着脱自在に取り付けられ、前記出射部から出射される光の光路上に光学素子を配設したキャップ部材を有することとしたため、出射部の損傷や、出射部への埃の付着を防止することができ、しかも、光学素子の性質に応じた非画像光を出射させることができる。

また、請求項８に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光学素子は、コリメート光を生成する光学素子であることとしたため、使用者は、コリメートされた非画像光を所望の用途に使用することができる。

また、請求項９に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光学素子は、回折パターンを生成する光学素子であることとしたため、使用者は、回折した非画像光を所望の用途に使用することができる。

また、請求項１０に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記頭部装着ユニットと前記光源ユニットとを接続し、前記光源ユニットから出射される画像光を前記頭部装着ユニットへ伝送する光ファイバケーブル部を備えており、前記光ファイバケーブル部は、前記光源ユニットと接続するための接続部を着脱自在に構成したため、光ファイバケーブル部を伴うことなく、光源ユニットから非画像光を出射することができる。

また、請求項１１に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記頭部装着ユニットと前記光源ユニットとを接続し、前記光源ユニットから出射される画像光を前記頭部装着ユニットへ伝送する光ファイバケーブル部を備えており、前記光ファイバケーブル部は、前記頭部装着ユニットと接続するための接続部を着脱自在にしたため、光源ユニットから出射した非画像光を、光ファイバケーブル部の先端から出射させることができる。

また、請求項１２に記載の網膜走査型画像表示装置では、前記光ファイバケーブル部は、前記接続部に前記画像光をコリメートするコリメートレンズを備えたため、光ファイバケーブル部の先端からコリメートされた非画像光を出射させることができる。

さらに、請求項１３に記載の光源ユニットでは、画像光を２次元走査して使用者の網膜に投射する頭部装着ユニットへ取り外し自在に接続される光源ユニットにおいて、前記出射部から画像光を出射する第１のモードと、前記出射部から非画像光を出射する第２のモードと、を切り替えるモード切替手段を有することとしたため、出射するレーザー光を画像形成に使用可能であり、かつ、他の用途にも光源として使用可能な光源ユニットを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を用いて説明する。

［１．網膜走査型画像表示装置の全体構成］
図１は、本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置Ａの全体的な構成を示した説明図である。

図１に示すように、網膜走査型画像表示装置Ａは、画像情報に基づいた画像光を出射する光源ユニット１と、使用者の頭部に装着する頭部装着ユニット２と、光源ユニット１から出射された画像光を頭部装着ユニット２へ伝送する光ファイバケーブル部３とを備えている。

光源ユニット１と光ファイバケーブル部３とは、光源ユニット１の上部に配設した光出射ジャック４を、光ファイバケーブル部３の一端側に設けた光源側プラグ16に取り付けることで電気的及び光学的に接続される。

また、頭部装着ユニット２と光ファイバケーブル部３とは、頭部装着ユニット２に設けた画像形成部18に配設した受光ジャック19を、光ファイバケーブル部３の他端側に設けた画像形成部側プラグ17に取り付けることで電気的及び光学的に接続される。

そして、網膜走査型画像表示装置Ａは、図２に示すように使用者が頭部装着ユニット２を眼鏡をかけるように装着し、光源ユニット１を動作させることにより、ヘッドマウントディスプレイとして機能することとなり、使用者に画像を認識させることができるよう構成している。

ところで、本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置Ａは、このようなヘッドマウントディスプレイとしての用途以外の用途にも使用可能とすべく、光源ユニット１には、光出射ジャック４から画像光を出射する第１のモードと、光出射ジャック４から非画像光を出射する第２のモードと、を切り替えるモード切替手段が備えられている。

モード切替手段は、図１に示すように、光源ユニット１の内部に備えられた制御部40による処理で実現されるものであり、光源ユニット１のモードを切り替える機能を有するものである。

ここで、ヘッドマウントディスプレイ以外の用途とは、例えば、懐中電灯としての使用や、レーザーポインタとしての使用や、インテリア照明としての使用を挙げることができる。

また、画像光とは、使用者に像を認識させるために光源ユニット１から出射される画像情報に基づいた光である。すなわち、図２を用いて説明したように、ヘッドマウントディスプレイとして使用する際に出射される光である。

また、第１のモードとは、頭部装着ユニット２により使用者に画像を認識させるために光源ユニット１から画像光を出射するモードであり、換言すれば、光源ユニット１をヘッドマウントディスプレイの光源として使用するためのモードである。

一方、第２のモードとは、頭部装着ユニット２を接続しない状態で、光源ユニット１から非画像光を出射させ、ヘッドマウントディスプレイの光源以外の用途に使用するためのモードである。ここで、非画像光とは、使用者の網膜以外の任意の対象物に照射する目的で光源ユニットから出射される光である。

本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置Ａの光源ユニット１は、上述したモード変更手段を備えて第２モードに設定可能としているため、ヘッドマウントディスプレイとしての用途だけでなく、例えば、懐中電灯やレーザーポインタやインテリア照明などとして使用することができる。

この光源ユニット１の表面には、操作部としての操作入力部５が形成されており、この操作入力部５には、前述のモード切替手段によるモード切替の契機となるモード切替スイッチ６が配設されている。

モード切替スイッチ６は、左右に切替可能なスライドスイッチとしており、図面上でつまみ部10を左右に移動させることで、モード切替手段により光源ユニット１を第１モードまたは第２モードに設定することができる。

また、操作入力部５には、第２モードのときに光出射ジャック４から非画像光を出射させるための非画像光出射ボタン７が備えられている。

非画像光出射ボタン７は、押下時にＯＮ動作し、自由状態ではＯＦＦ動作するプッシュスイッチとしており、光源ユニット１が第２モードに設定された状態で押下することにより、光出射ジャック４から非画像光を出射させることができるものである。

具体的には、前述のモード切替スイッチ６により光源ユニット１が第２モードとなった時や、後に詳述するが、光源ユニット１の光出射ジャック４から画像光が出射されている第１モード状態の最中に、光源ユニット１から頭部装着ユニット２が接続された状態から取り外された状態となって第２モードとなった時に、この非画像光出射ボタン７を押下することで、光出射ジャック４から非画像光が出射させることができる。

特に、光源ユニット１から頭部装着ユニット２を取り外した状態で、光出射ジャック４から非画像光を出射させた場合、光源ユニット１は、懐中電灯として使用するのに好適である。

また、本実施形態では、非画像光出射ボタン７を押下した際に、非画像光として少なくとも連続光を出射することとしている。

このような構成とすることにより、対象物に連続的に非画像光を照射することができる。

また、光源ユニット１は、非画像光として出射する光の色調、強度及び出射パターンのうち、少なくとも１つを制御する光出力制御手段を備えている。

この光出力制御手段は、前述のモード切替手段と同様に、光源ユニット１の内部に備えられた制御部40による処理で実現されるものである。

この光出力制御手段は、操作入力部５に設けられた、色調変更ボタン８や出射パターン変更ボタン９や出射強度変更ボタン21の操作によって光の色調や出射パターンや出射強度を制御する。

色調変更ボタン８は、非画像光出射ボタン７と同様に、押下時にＯＮ動作し、自由状態ではＯＦＦ動作するプッシュスイッチであり、押下することで、光出力制御手段により光の色調を変更する契機となるボタンである。

なお、本実施形態での光出力制御手段は、第２モードの際に色調変更ボタン８を１回押下する毎に、白色→赤色→橙色→黄色→緑色→青色→藍色→紫色の順で色調を変更することとしており、紫色の時点で再度色調変更ボタン８を押下することにより、再び白色に戻るように制御する。

出射パターン変更ボタン９もまた、非画像光出射ボタン７と同様に、押下時にＯＮ動作し、自由状態ではＯＦＦ動作するプッシュスイッチであり、押下することで、光出力制御手段により光の出射パターンを変更する契機となるボタンである。

出射強度変更ボタン21もまた、非画像光出射ボタン７と同様に、押下時にＯＮ動作し、自由状態ではＯＦＦ動作するプッシュスイッチであり、押下することで、光出力制御手段により光の強度を変更する契機となるボタンである。

なお、本実施形態では、非画像光の出射強度は、弱光が初期値として設定されており、第２モードにおいて出射強度変更ボタン21を１回押下する毎に、弱光→中光→強光の順で強度を変更することとしており、強光の時点で再度出射強度変更ボタン21を押下することにより、再び弱光に戻るように制御する。すなわち、出射する光の強度を、出射強度変更ボタン21を押下するたびに漸次増強させ、予め設定している所定の最大強度の状態で再度出射強度変更ボタン21が押下すると、再び所定の最小強度の状態で非画像光を出射することとしている。

ここで、所定の最大強度は、出射された非画像光が瞳孔内に入射された場合であっても、視覚機能に障害を与えない程度の強度とすると良い。また、所定の最小強度は、非画像光を対象物に照射した際に、使用者が視覚的に認識可能な程度の強度であれば良い。

このように、光出力制御手段を備えることで、様々な色や出射パターンや強度の非画像光を対象物に対して照射することができる。特に、出射強度の変更においては、出射する非画像光の最大強度を予め視覚機能に障害を与えない程度の強度に設定しているため、使用者によって視覚に障害を与える程の非画像光が出射されてしまうおそれがなく、安全である。

また、光源ユニット１のモード切替手段は、頭部装着ユニット２と光ファイバケーブル部３との接続状態を検知するよう構成している。

そして、頭部装着ユニット２が光ファイバケーブル部３と接続された状態から取り外された状態となったときに第１モードから第２モードに強制的に切替える。また、その後、頭部装着ユニット２が取り外された状態から接続された状態となったときに第２モードから第１モードに切替える。すなわち、モード切替スイッチ６により第１モードに設定されているときでも、頭部装着ユニット２が光ファイバケーブル部３から取り外されると第２モードへ移行し、その後、頭部装着ユニット２が光ファイバケーブル部３に接続されると第１モードへ移行する。

このような構成とすることにより、網膜走査型画像表示装置Ａをヘッドマウントディスプレイとして使用している状態であっても、頭部装着ユニット２を取り外すというシンプルな操作で、光源ユニット１を第１モードから第２モードへ容易に変更させることができる。

例えば、光源ユニット１を、懐中電灯やレーザーポインタやインテリア照明等として使用している状態で、頭部装着ユニット２が光源ユニット１に接続された状態とするだけで、光源ユニット１を第２モードから第１モードへ容易に変更させることができる。

なお、モード切替スイッチ６を設けずに、モード切替手段によって、頭部装着ユニット２と光ファイバケーブル部３との接続状態に応じたモード切替えを行うようにしてもよい。すなわち、頭部装着ユニット２が光ファイバケーブル部３に接続されるときには第１モードにし、頭部装着ユニット２が光ファイバケーブル部３から取り外された状態では第２モードにするようにしてもよい。

また、光源ユニット１は、光出射ジャック４から光の出射中に、頭部装着ユニット２が接続された状態から取り外された状態となったとき、光出射ジャック４からの光の出射を停止するようにしている。

これは、光源ユニット１から頭部装着ユニット２を取り外した際に、使用者が光源ユニット１から出射され続ける画像光を直視してしまうのを防ぐためである。

かかる構成とすることにより、使用者が画像光や非画像光を直視してしまうことを防止することができる。

また、光源ユニット１には、図１に示すように、光源ユニット１の光出射ジャック４に着脱自在に取り付けられ、光出射ジャック４から出射される光の光路上に光学素子15を配設したキャップ部材11を備えている。

具体的には、キャップ部材11は、光出射ジャック４に装着した状態における光路上に光学素子15を配設したキャップ本体12と、 光源ユニット１の側面部に形成された係止部14にキャップ本体12を連結するための紐部13とを備えている。

このキャップ部材11は、光源側プラグ16を光出射ジャック４から取り外した際に、光出射ジャック４に埃や塵が付着するのを防止したり、傷が付くのを防止する保護機能を有している。

しかも、このキャップ部材11は、光ファイバケーブル部３を取り外した状態の光出射ジャック４に装着し、非画像光出射ボタン７を押下することにより、光出射ジャック４から出射される非画像光を光学素子15により光学的に変換する機能を有している。

ここで、キャップ本体12に配設する光学素子15は、特に限定されるものではないが、例えば、コリメート光を生成する光学素子や、回折パターンを生成する光学素子とすることができる。

例えば、光学素子15をコリメート光を生成するコリメートレンズとした場合、第２モードの際に、このキャップ本体12を光出射ジャック４に装着した状態で、非画像光出射ボタン７を押下することにより、図４に示すように、コリメートされた非画像光を出射することができる。

特にこのような非画像光は、光源ユニット１をレーザーポインタとして使用する場合に好適である。

また、例えば、光学素子15を回折パターンを生成する回折格子とした場合、第２モードの際に、このキャップ本体12を光出射ジャック４に装着した状態で、非画像光出射ボタン７を押下することにより、対象物に回折パターンを投射することができる。

特にこのような非画像光は、光源ユニット１をインテリア照明として使用する場合に好適である。

ところで、光ファイバケーブル部３は、前述したように光源ユニット１と接続するための接続部を着脱自在にしている。

具体的には、図３（ａ）に示すように、光出射ジャック４と光源側プラグ16との間で着脱自在としている。

したがって、光出射ジャック４から光源側プラグ16を抜くことにより、光源ユニット１から頭部装着ユニット２を取り外して光源ユニット１を第２モードの状態とすることができ、光出射ジャック４から直接非画像光を出射させることができる。

また、光ファイバケーブル部３は、前述したように頭部装着ユニット２と接続するための接続部についても着脱自在としている。

具体的には、図３（ｂ）に示すように、受光ジャック19と画像形成部側プラグ17との間で着脱自在としている。

したがって、受光ジャック19から画像形成部側プラグ17を抜くことにより、光源ユニット１から頭部装着ユニット２を取り外して光源ユニット１を第２モードの状態とすることができ、光源ユニット１で生成された非画像光を、光ファイバケーブル部３を介して出射させることができる。

なお、この際、光ファイバケーブル部３は、接続部を構成する画像形成部側プラグ17に光をコリメートするコリメートレンズを備えるようにしても良い。

これにより、光ファイバケーブル部３の受光ジャック19から出射される非画像光をコリメート光とすることができる。

このような光ファイバケーブル部３を接続した光源ユニット１は、可撓ケーブルの先端から光を出射するレーザーポインタとして用いることができる。

頭部装着ユニット２は、略眼鏡形状とした支持部材20と、使用者に認識させるための画像を形成する画像形成部18とを備えている。なお、画像形成部18は、回動機構により、支持部材20に回動自在に保持されており、画像形成部18を支持部材20に対して使用者が所望する角度に設定可能としている。

また、画像形成部18の基部28近傍には、受光ジャック19が配設されており、同受光ジャック19には光源ユニット１にて生成された画像光を伝送するための光ファイバケーブル部３の画像形成部側プラグ17が接続され、画像形成部18内部にて走査するための画像光を受光可能としている。

また、画像形成部18には、画像形成部18内で走査された画像光を反射させて、使用者の左眼球へ入射させるハーフミラー30が配設されている。

［２．網膜走査型画像表示装置の電気的及び光学的な構成］
次に、網膜走査型画像表示装置Ａの電気的及び光学的な構成について図５を用いながら説明する。

網膜走査型画像表示装置Ａには、前述のように、非画像光を生成したり、外部から供給される映像信号を処理して画像光を生成するための光源ユニット１が設けられている。以下では、まず、図５を用いて第１モードにおける画像光を生成する仕組みについて説明し、次いで、図５〜図１１を用いながらモードの切り替えや、第２モードにおける非画像光を生成する仕組みについて説明する。

光を出射する光源ユニット１には、光源ユニット１全体を制御する制御部40と、外部からの画像情報が入力され、それに基づいて映像を合成するための要素となる各信号を発生する映像信号供給回路44とが設けられている。

制御部40は、ＣＰＵ41と、ＲＯＭ42と、ＲＡＭ43とを備えており、ＲＯＭ42、ＲＡＭ43は、それぞれＣＰＵ41に接続されている。

ＲＯＭ42には、後述するフローをＣＰＵ41により実行し、光源ユニット１の動作を制御するためのプログラムや、前述の色調変更ボタン８により選択される色調を、映像信号供給回路44に指示するための色調信号や、出射パターン変更ボタン９により選択される出射パターンにて映像信号供給回路44に非画像光を出射させるための出射パターン信号や、出射強度変更ボタン21により選択される強度を、映像信号供給回路44に指示するための出射強度信号などが記憶されている。

色調信号は、後述する色調フラグの値に対応づけされた信号であり、ＣＰＵ41がこの色調信号を映像信号供給回路44へ送信することにより、映像信号供給回路44は、後述のＲレーザー50やＧレーザー51やＢレーザー52から出力されるレーザーの光量の調整を行って白色、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、藍色、紫色等の各色を再現する。

出射パターン信号は、後述する出射パターンフラグの値に対応づけされた信号であり、ＣＰＵ41がこの出射パターン信号を映像信号供給回路44へ送信することにより、映像信号供給回路44は、後述のＲレーザー50やＧレーザー51やＢレーザー52から出力されるレーザーの出射タイミングや光量の調整を行って選択された出射パターンを再現する。

ここで、本実施形態では、図６に示すように、４種類の出射パターンから選択することができるようにしている。なお、図６は、非画像光の出射強度の経時変化を示した図であり、縦軸は、非画像光の出射強度、横軸は時間である。また、時間軸の下部に記載しているＯＮ、ＯＦＦは、非画像光出射ボタン７のＯＮ動作、ＯＦＦ動作を示している。

図６（ａ）に記載の出射パターンでは、非画像光出射ボタン７が押下（ＯＮ動作）されることで、一定の強度で非画像光を出射し、非画像光出射ボタン７がＯＦＦ動作されるまで、その強度を維持し続ける。

この図６（ａ）のような出射パターンは、第２モードにおいて、光源ユニット１をレーザーポインタや懐中電灯として使用する場合に好適である。

図６（ｂ）に記載の出射パターンでは、非画像光出射ボタン７が押下（ＯＮ動作）されることで、所定の強度で時間Ｔ１だけ出射し、次いで時間Ｔ２だけ出射を停止する動作を非画像光出射ボタン７がＯＦＦ動作されるまで繰り返す。この図６（ｂ）の出射パターンでは、非画像光は使用者から見て所定間隔で点滅して見えることとなる。

この図６（ｂ）のような出射パターンは、第２モードにおいて、光源ユニット１をレーザーポインタやインテリア照明として使用する場合に好適である。

図６（ｃ）に記載の出射パターンでは、非画像光出射ボタン７が押下（ＯＮ動作）されることで、所定強度から時間Ｔ３をかけて徐々に減衰する三角波状の動作を非画像光出射ボタン７がＯＦＦ動作されるまで繰り返す。この図６（ｃ）の出射パターンでは、非画像光は使用者から見て、明るい光が徐々に減衰して消滅した時点で再び急激に明るい光に変化するパターンを観察することとなる。

図６（ｄ）に記載の出射パターンでは、非画像光出射ボタン７が押下（ＯＮ動作）されることで、時間Ｔ４をかけて非発光状態から徐々に明るくなり、その後暗くなるという動作を非画像光出射ボタン７がＯＦＦ動作されるまで繰り返す。この図６（ｄ）の出射パターンでは、非画像光は使用者から見て、暗い光が徐々に明るくなり、最も明るくなった時点から徐々に光りが減衰して消滅するパターンを観察することとなる。

この図６（ｃ）及び図６（ｄ）のような出射パターンは、第２モードにおいて、光源ユニット１をインテリア照明として使用する場合に好適である。

なお、本実施形態では、第２モードの際に出射パターン変更ボタン９を１回押下する毎に、パターン（ａ）→パターン（ｂ）→パターン（ｃ）→パターン（ｄ）の順で画像光の出射パターンを変更することができ、パターン（ｄ）の時点で再度出射パターン変更ボタン９を押下することにより、再びパターン（ａ）に戻るようにしている。

出射強度信号は、後述する出射強度フラグの値に対応づけされた信号であり、ＣＰＵ41がこの出射強度信号を映像信号供給回路44へ送信することにより、映像信号供給回路44は、後述のＲレーザー50やＧレーザー51やＢレーザー52から出力されるレーザーの強度の調整を行って弱光→中光→強光の順でそれぞれの光強度を再現する。すなわち、弱光は前述の最小強度に該当し、強光は前述の最大強度に該当することとなる。

再び図５の説明に戻ると、制御部40は、ＲＯＭ42に格納されたプログラムを実行することにより、光出射ジャック４から画像光を出射する第１のモードと、光出射ジャック４から非画像光を出射する第２のモードと、を切り替えるモード切替手段として機能する。

また、制御部40は、ＲＯＭ42に格納されたプログラムを実行し、ＲＡＭ43に格納された色調フラグや出射パターンフラグの値に基づいて、色調信号や出射パターン信号や出射強度信号を映像信号供給回路44へ送信することで、光出射ジャック４から出射する非画像光の色調や出射パターンや出射強度を制御する光出力制御手段として機能する。

ＲＡＭ43は、ＣＰＵ41の一時記憶領域として種々のフラグや変数の値を記憶する機能を有する。記憶されるフラグの例としては、色調変更ボタン８を押下して選択された色調を示す色調フラグや、出射パターン変更ボタン９を押下して選択された出射パターンを示す出射パターンフラグや、出射強度変更ボタン21を押下して選択された出射強度を示す出射強度フラグがある。

なお、色調フラグは、選択された色調である白色、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、藍色、紫色に対応してそれぞれ１、２、３、４、５、６、７、８の値をとり、出射パターンフラグは、図６に示す（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のパターンに対応して、１、２、３、４の値をとり、出射強度フラグは、弱光、中光、強光に対応してそれぞれ１、２、３の値をとる。

また、制御部40には、前述のモード切替スイッチ６、非画像光出射ボタン７、色調変更ボタン８、出射パターン変更ボタン９を備える操作入力部５が接続されており、それぞれのボタンやスイッチの情報が入力されるよう構成している。この操作入力部５には、図示しない再生ボタンが配設されており、このボタンを操作することにより、ＣＰＵ41へ再生命令が送信されて、使用者は、外部から光源ユニット１へ供給される画像情報に基づいて生成された画像を再生することができる。

また、制御部40には、光出射ジャック４の光源側プラグ16との当接面に配設した光出射ジャックスイッチ45と、画像形成部側プラグ17の受光ジャック19との当接面に配設した画像形成部側プラグスイッチ46とが接続されており、光源側プラグ16の光出射ジャック４への着脱や、画像形成部側プラグ17の受光ジャック19への着脱を検知可能としている。

すなわち、頭部装着ユニット２が接続された状態から取り外された状態となる動作や、頭部装着ユニット２が取り外された状態から接続された状態となる動作を制御部に伝達し、光源ユニット１や光ファイバケーブル部３に対する頭部装着ユニット２の接続状態を制御部40に検知させることができるように構成している。

なお、光出射ジャックスイッチ45は、光出射ジャック４にキャップ本体12が装着されても、押下されないよう構成している。

制御部40には、前述の映像信号供給回路44が接続されており、この映像信号供給回路44から映像信号47Ｒ,47Ｇ,47Ｂ、水平同期信号48、及び、垂直同期信号49が出力される。

また、光源ユニット１には、映像信号供給回路44から映像信号47Ｒ,47Ｇ,47Ｂとして伝達される赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各映像信号をもとにそれぞれ強度変調されたレーザー光を出射するように、Ｒレーザー50，Ｇレーザー51，Ｂレーザー52を、それぞれ駆動するためのＲレーザードライバ53，Ｇレーザードライバ54，Ｂレーザードライバ55が設けられている。

さらに、各レーザーより出射されたレーザー光を平行光にコリメートするように設けられたコリメート光学系56と、それぞれコリメートされたレーザー光を合波するダイクロイックミラー57と、合波されたレーザー光からなる画像光を光ファイバケーブル部３に導く結合光学系58とが設けられている。

尚、Ｒレーザー50，Ｇレーザー51，Ｂレーザー52として、レーザーダイオード等の半導体レーザーや固体レーザーを利用してもよい。

また、網膜走査型画像表示装置Ａには、光源ユニット１から伝搬された画像光を水平走査系60に導くコリメート光学系61と、コリメートされた画像光を、光走査素子62を利用して水平方向に走査する水平走査系60と、水平走査系60によって走査された画像光を垂直走査系63に導く第１リレー光学系64と、水平走査系60に走査され、第１リレー光学系64を介して入射された画像光を、ガルバノミラー65を利用して垂直方向に走査する垂直走査系63と、垂直走査系63に走査された画像光を使用者の瞳孔66に入射するように第２リレー光学系31と、が設けられている。

尚、具体的な一例としては、水平走査系60は、表示すべき画像の１走査線ごとに、画像光を水平方向に水平走査させる光学系である。また、水平走査系60は、画像光を水平方向に走査する光走査素子62と、その光走査素子62の駆動制御を行う水平走査制御回路67とを備えている。

これに対し、垂直走査系63は、表示すべき画像の１フレームごとに、画像光を最初の走査線から最後の走査線に向かって垂直に垂直走査する光学系である。また、垂直走査系63は、垂直走査するガルバノミラー65と、そのガルバノミラー65の駆動制御を行う垂直走査制御回路68とを備えている。

水平走査系60は、垂直走査系63より高速にすなわち高周波数で画像光を走査するように設計されている。また、水平走査系60，垂直走査系63は、図３に示すように、各々映像信号供給回路44に接続され、映像信号供給回路44より出力される水平同期信号48，垂直同期信号49にそれぞれ同期して画像光を走査するように構成されている。

なお、本実施形態においては、水平走査系60に光走査素子62を用い、垂直走査系63にガルバノミラー65を用いることで水平方向及び垂直方向に画像光を走査するように説明したが、画像光を走査するようにその反射面が揺動（回転）させられるものであれば、圧電駆動、電磁駆動、静電駆動等いずれの駆動方式によるものであってもよいことは言うまでもない。

［３．網膜走査型画像表示装置の処理フロー］
次に、網膜走査型画像表示装置Ａの処理について、第１モードと第２モードの切り換えを中心に、図７〜図１１を用いて説明する。図７は、本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置Ａのメイン処理を示したフローであり、図８は第１モード処理を示したフローであり、図９は第２モード処理を示したフローであり、図１０は第２モード処理にて実行される色調変更処理を示したフローであり、図１１は第２モード処理にて実行される出射パターン変更処理を示したフローである。

まずは、図７を用いてメインフローについて説明する。網膜走査型画像表示装置Ａの制御部40のＣＰＵ41は、まず、ＲＡＭアクセス許可、作業領域を初期化等の初期設定処理を実行する（ステップＳ１０）。また、この際、ＲＡＭ43にモードフラグ、色調フラグ、出射パターンフラグを設定し、モードフラグの値を現在のモード切替スイッチ６の選択位置に応じて第１モードであれば「１：第１モード」、第２モードであれば「２：第２モード」とする。また色調フラグの値を「１：白」とし、出射パターンフラグの値を「１：パターン（ａ）」とし、出射強度フラグの値を「１：弱光」とする。

次いで、ＣＰＵ41は、モード切替スイッチ６が第２モードであるか否かについて判断を行う（ステップＳ１１）。

ここでＣＰＵ41が、モード切替スイッチ６が第２モードに設定されていると判断した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ１５へ移す。

一方、ＣＰＵ41が、モード切替スイッチ６が第２モードに設定されていないと判断した場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）には、処理をステップＳ１２へ移す。

ステップＳ１２にてＣＰＵ41は、光出射ジャックスイッチ45がＯＦＦであるか否か、すなわち、光出射ジャック４と光源側プラグ16との間で頭部装着ユニット２が光源ユニット１に対して取り外された状態にあるか否かについて判断を行う。

ここでＣＰＵ41が、光出射ジャックスイッチ45がＯＦＦであると判断、すなわち、光出射ジャック４と光源側プラグ16との間で頭部装着ユニット２が光源ユニット１に対して取り外された状態にあると判断した場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ１５へ移す。

一方、ＣＰＵ41が、光出射ジャックスイッチ45がＯＦＦではないと判断、すなわち、光出射ジャック４と光源側プラグ16との間で頭部装着ユニット２が光源ユニット１に対して接続された状態にあると判断した場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）には、処理をステップＳ１３へ移す。

ステップＳ１３にてＣＰＵ41は、画像形成部側プラグスイッチ46がＯＦＦであるか否か、すなわち、受光ジャック19と画像形成部側プラグ17との間で、頭部装着ユニットが光源ユニット１に対して取り外された状態にあるか否かについて判断を行う。

ここでＣＰＵ41が、画像形成部側プラグスイッチ46がＯＦＦであると判断、すなわち、受光ジャック19と画像形成部側プラグ17との間で、頭部装着ユニットが光源ユニット１に対して取り外された状態であると判断した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ１５へ移す。

一方、ＣＰＵ41が、画像形成部側プラグスイッチ46がＯＦＦではないと判断、すなわち、受光ジャック19と画像形成部側プラグ17との間で、頭部装着ユニットが光源ユニット１に対して接続された状態であると判断した場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）には、処理をステップＳ１４へ移す。

このように、上述したステップＳ１１〜ステップＳ１３は、ＣＰＵ41により実行されることで、光出射ジャック４から画像光を出射する第１モードと、光出射ジャック４から非画像光を出射する第２モードと、を切り替えるモード切替手段として機能する。

図７のフローの説明に戻ると、ステップＳ１４にてＣＰＵ41は、光出射ジャック４から画像光を出射する第１モード処理を実行する。なお、この第１モード処理については、図８を用いて後に説明する。

そして、ステップＳ１４の処理を終えた後、ＣＰＵ41は、処理を再びステップＳ１１へ移す。

一方、上述したステップＳ１１〜ステップＳ１３にて処理をステップＳ１５へ移したＣＰＵ41は、ＲＡＭ43の所定のアドレスを参照して、モードフラグが「２：第２モード」であるか否かについて判断を行う。

ここで、ＣＰＵ41が、モードフラグが「２：第２モード」であると判断した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ１７へ移す。

一方、ＣＰＵ41が、モードフラグが「２：第２モード」ではないと判断した場合、すなわち、モードフラグが「１：第１モード」の場合は、処理をステップＳ１６へ移す。

ステップＳ１６では、光出射ジャック４から出射されている画像光を停止する画像光出力停止処理を行う。すなわち、第１モードにて光出射ジャック４から画像光を出射している間に、頭部装着ユニット２が接続された状態から取り外された状態となったとき、光出射ジャック４からの画像光の出射を停止する。また、この際ＣＰＵ41は、ＲＡＭ43の所定アドレスに記憶されている出射強度フラグの値を「１：弱光」に設定する。

そして、ステップＳ１７にてＣＰＵ41は、第２モード処理を実行する。この第２モード処理は、後に図９を用いて説明する。

第２モード処理を終えたＣＰＵ41は、処理を再びステップＳ１１へ移す。

次に、ステップＳ１４にて実行する第１モード処理について、図８を用いて説明する。

第１モード処理にてＣＰＵ41は、まず、ＲＡＭ43のモードフラグを記憶しているアドレスに、モードフラグとして「１：第１モード」を書き込む（ステップＳ２１）。

次いでＣＰＵ41は、映像信号供給回路44が外部からの画像情報を受信しているか否かについて判断を行う（ステップＳ２２）。

ここでＣＰＵ41が、画像情報を受信していないと判断した場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）には、分岐前のアドレスに処理を復帰させる。

一方、ＣＰＵ41が画像情報を受信していると判断した場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ２３へ移す。

ステップＳ２３にてＣＰＵ41は、操作入力部５からの再生命令を受信したか否かについて判断を行う。

ここでＣＰＵ41が、再生命令を受信していないと判断した場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）には、分岐前のアドレスに処理を復帰させる。

一方、ＣＰＵ41が再生命令を受信したと判断した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ２４へ移す。

ステップＳ２４にてＣＰＵ41は、映像信号供給回路44に対し、外部からの映像信号に基づいて画像光の生成を行うように指示を出す。この指示を受けた映像信号供給回路44は、図３を用いて説明したように、画像情報に基づいた画像光を光出射ジャック４から出射する。光源ユニット１に対して頭部装着ユニット２が光ファイバケーブル部３を介して接続された状態にあれば、頭部装着ユニット２の画像形成部18にて走査された画像光がハーフミラー30に反射されて使用者の眼球に入射し、使用者に画像を認識させることとなる。

ステップＳ２４の処理を終えたＣＰＵ41は、分岐前のアドレスに処理を復帰させる。

次に、図７のステップＳ１７にて実行する第２モード処理について、図９を参照しながら説明する。

第２モード処理にてＣＰＵ41は、まず、ＲＡＭ43のモードフラグを記憶しているアドレスに、モードフラグとして「２：第２モード」を書き込む（ステップＳ３０）。

次いでＣＰＵ41は、色調変更ボタン８が押下されているか否かについて判断を行う（ステップＳ３１）。

ここでＣＰＵ41が、色調変更ボタン８が押下されていると判断した場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ３２へ移す。

ステップＳ３２では、光出射ジャック４から出射させる非画像光の色調を変更する色調変更処理を行う。なお、この色調変更処理は、後に図１０を用いて説明する。この色調変更処理を終えると、ＣＰＵ41は、処理をステップＳ３３へ移す。

一方、ステップＳ３１にてＣＰＵ41が、色調変更ボタン８が押下されていないと判断した場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）は、処理をステップＳ３３へ移す。

ステップＳ３３にてＣＰＵ41は、出射パターン変更ボタン９が押下されているか否かについて判断を行う。

ここでＣＰＵ41が、出射パターン変更ボタン９が押下されていると判断した場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ３４へ移す。

ステップＳ３４では、光出射ジャック４から出射させる非画像光の出射パターンを変更する出射パターン変更処理を行う。この出射パターン変更処理は、後に図１１を用いて説明する。この出射パターン変更処理を終えると、ＣＰＵ41は、処理をステップＳ３５へ移す。

一方、ステップＳ３３にてＣＰＵ41が、出射パターン変更ボタン９が押下されていないと判断した場合（ステップＳ３３：Ｎｏ）には、処理をステップＳ３５へ移す。

ステップＳ３５にてＣＰＵ41は、出射強度変更ボタン21が押下されているか否かについて判断を行う。

ここでＣＰＵ41が、出射強度変更ボタン21が押下されていると判断した場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ３６へ移す。

ステップＳ３６では、光出射ジャック４から出射させる非画像光の出射強度を変更する出射強度変更処理を行う。この出射強度変更処理は、後に図１２を用いて説明する。この出射強度変更処理を終えると、ＣＰＵ41は、処理をステップＳ３７へ移す。

一方、ステップＳ３５にてＣＰＵ41が、出射強度変更ボタン21が押下されていないと判断した場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）には、処理をステップＳ３７へ移す。

ステップＳ３７にてＣＰＵ41は、非画像光出射ボタン７が押下されているか否かについて判断を行う。

ここでＣＰＵ41が、非画像光出射ボタン７が押下されていると判断した場合（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ３８へ移す。

一方、ＣＰＵ41が、非画像光出射ボタン７が押下されていないと判断した場合（ステップＳ３７：Ｎｏ）には、処理を分岐前のアドレスへ処理を復帰する。

ステップＳ３８にてＣＰＵ41は、ＲＡＭ43上の所定アドレスから、色調フラグの値と、出射パターンフラグの値と、出射強度フラグの値との読み込みを行う。

そして、ステップＳ３９にて、ＣＰＵ41は、読み込んだ色調フラグの値と、出射パターンフラグの値と、出射強度フラグの値とに基づいて、映像信号供給回路44へ非画像光の生成を指示する。

具体的には、ＣＰＵ41は、読み込んだ色調フラグの値に対応する色調信号をＲＯＭ42の所定アドレスから読み出して、映像信号供給回路44へ供給し、非画像光の色調を指示する。

また、ＣＰＵ41は、読み込んだ出射パターンフラグの値に対応する出射パターン信号をＲＯＭ42の所定アドレスから読み出して、映像信号供給回路44へ供給し、非画像光の出射パターンを指示する。

また、ＣＰＵ41は、読み込んだ出射強度フラグの値に対応する出射強度信号をＲＯＭ42の所定アドレスから読み出して、映像信号供給回路44へ供給し、非画像光の出射強度を指示する。

なお、前述のステップＳ３２の色調変更処理や、ステップＳ３４の出射パターン変更処理や、ステップＳ３６の出射強度変更処理や、本ステップＳ３８をＣＰＵ41が実行することにより、制御部40は、非画像光として出射する光の色調や出射パターンや出射強度を制御する光出力制御手段として機能することとなる。

このステップＳ３８が終了すると、ＣＰＵ41は処理を分岐前のアドレスへ移す。

次に、図９のステップＳ３２にて実行する色調変更処理について、図１０を参照しながら説明する。

色調変更処理にてＣＰＵ41は、まず、ＲＡＭ43に記憶されている色調フラグの値を参照して、制御部40の一時記憶領域（図示せず）に記憶し、この記憶した値に１を加算する（ステップＳ４１）。

次いでＣＰＵ41は、一時記憶領域に記憶した値が「８：紫色」を超える値であるか否かについて判断を行う（ステップＳ４２）。

ここでＣＰＵ41が、一時記憶領域に記憶した値が「８：紫色」を超える値ではないと判断した場合（ステップＳ４２：Ｎｏ）には、処理をステップＳ４４へ移す。

一方、ＣＰＵ41が、一時記憶領域に記憶した値が「８：紫色」を超える値であると判断した場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ４３へ移す。

ステップＳ４３にてＣＰＵ41は、一時記憶領域に記憶した値を「１：白色」に設定する。

ステップＳ４４にてＣＰＵ41は、一時記憶領域に記憶した値を、ＲＡＭ43の所定領域に記憶されている色調フラグの値として記憶させる。そしてＣＰＵ41は、分岐前のアドレスに処理を復帰させる。

次に、図９のステップＳ３４にて実行する出射パターン変更処理について、図１１を参照しながら説明する。

出射パターン変更処理にてＣＰＵ41は、まず、ＲＡＭ43に記憶されている出射パターンフラグの値を参照して、制御部40の一時記憶領域（図示せず）に記憶し、この記憶した値に１を加算する（ステップＳ５１）。

次いでＣＰＵ41は、一時記憶領域に記憶した値が「４：パターン（ｄ）」を超える値であるか否かについて判断を行う（ステップＳ５２）。

ここでＣＰＵ41が、一時記憶領域に記憶した値が「４：パターン（ｄ）」を超える値ではないと判断した場合（ステップＳ５２：Ｎｏ）には、処理をステップＳ５４へ移す。

一方、ＣＰＵ41が、一時記憶領域に記憶した値が「４：パターン（ｄ）」を超える値であると判断した場合（ステップＳ５２：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ５３へ移す。

ステップＳ５３にてＣＰＵ41は、一時記憶領域に記憶した値を「１：パターン（ａ）」に設定する。

ステップＳ５４にてＣＰＵ41は、一時記憶領域に記憶した値を、ＲＡＭ43の所定領域に記憶されている出射パターンフラグの値として記憶させる。そしてＣＰＵ41は、分岐前のアドレスに処理を復帰させる。

次に、図９のステップＳ３６にて実行する出射強度変更処理について、図１２を参照しながら説明する。

出射強度変更処理にてＣＰＵ41は、まず、ＲＡＭ43に記憶されている出射強度フラグの値を参照して、制御部40の一時記憶領域（図示せず）に記憶し、この記憶した値に１を加算する（ステップＳ６１）。

次いでＣＰＵ41は、一時記憶領域に記憶した値が「３：強光」を超える値であるか否かについて判断を行う（ステップＳ６２）。

ここでＣＰＵ41が、一時記憶領域に記憶した値が「３：強光」を超える値ではないと判断した場合（ステップＳ６２：Ｎｏ）には、処理をステップＳ６４へ移す。

一方、ＣＰＵ41が、一時記憶領域に記憶した値が「３：強光」を超える値であると判断した場合（ステップＳ６２：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ６３へ移す。

ステップＳ６３にてＣＰＵ41は、一時記憶領域に記憶した値を「１：弱光」に設定する。

ステップＳ６４にてＣＰＵ41は、一時記憶領域に記憶した値を、ＲＡＭ43の所定領域に記憶されている出射強度フラグの値として記憶させる。そしてＣＰＵ41は、分岐前のアドレスに処理を復帰させる。

このように、本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置Ａは、上述してきたフローに従って、動作することとなる。

上述してきたように、本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置Ａによれば、画像情報に基づいた画像光を出射部から出射する光源ユニットと、前記光源ユニットに取り外し自在に接続され、前記光源ユニットから入射した前記画像光を２次元走査して使用者の網膜に投射する頭部装着ユニットと、を備える網膜走査型画像表示装置において、前記光源ユニットは、前記出射部から画像光を出射する第１のモードと、前記出射部から非画像光を出射する第２のモードと、を切り替えるモード切替手段を有することとしたため、出射するレーザー光を画像形成に使用可能であり、かつ、レーザーポインタや照明器具やインテリアなど他の用途の光源としても使用可能な網膜走査型画像表示装置、及び、同網膜走査型画像表示装置の光源ユニットを提供することができる。

最後に、上述した各実施の形態の説明は本発明の一例であり、本発明は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置の全体的な構成を示した説明図である。 本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置の第１モードにおける使用状態を示した説明図である。 本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置の使用状態を示した説明図である。 本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置の使用状態を示した説明図である。 本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置の電気的及び光学的な構成を示した説明図である。 非画像光の出射強度の経時変化を示した説明図である。 本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置のメイン処理を示したフローである。 本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置の第１モード処理を示したフローである。 本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置の第２モード処理を示したフローである。 本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置の第２モード処理にて実行される色調変更処理を示したフローである。 本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置の第２モード処理にて実行される出射パターン変更処理を示したフローである。 本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置の第２モード処理にて実行される出射強度変更処理を示したフローである。

符号の説明

１ 光源ユニット
２ 光ファイバケーブル部
３ 頭部装着ユニット
４ 光出射ジャック
５ 操作入力部
６ モード切替スイッチ
７ 非画像光出射ボタン
８ 色調変更ボタン
９ 出射パターン変更ボタン
11 キャップ部材
15 光学素子
16 光源側プラグ
17 画像形成部側プラグ
18 画像形成部
19 受光ジャック
20 支持部材
21 出射強度変更ボタン
40 制御部
41 ＣＰＵ
42 ＲＯＭ
43 ＲＡＭ
44 映像信号供給回路
45 光出射ジャックスイッチ
46 画像形成部側プラグスイッチ
61 コリメート光学系
Ａ 網膜走査型画像表示装置

Claims (13)

1. 画像情報に基づいた画像光を出射部から出射する光源ユニットと、
   前記光源ユニットに取り外し自在に接続され、前記光源ユニットから入射した前記画像光を２次元走査して使用者の網膜に投射する頭部装着ユニットと、を備える網膜走査型画像表示装置において、
   前記光源ユニットは、前記出射部から画像光を出射する第１のモードと、前記出射部から非画像光を出射する第２のモードと、を切り替えるモード切替手段を有することを特徴とする網膜走査型画像表示装置。
2. 前記光源ユニットは、前記非画像光として連続光を出射することを特徴とする請求項１に記載の網膜走査型画像表示装置。
3. 前記光源ユニットは、前記非画像光として出射する光の色調、強度及び出射パターンのうち、少なくとも１つを制御する光出力制御手段を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の網膜走査型画像表示装置。
4. 前記光源ユニットは、操作部を備え、前記第２モードのときに前記操作部が操作されたときに前記出射部から非画像光を出射する請求項１〜３に記載の網膜走査型画像表示装置。
5. 前記光源ユニットの前記モード切替手段は、前記頭部装着ユニットとの接続状態を検知し、前記頭部装着ユニットが接続された状態から取り外された状態となったときに前記第１モードから前記第２モードに切替え、前記頭部装着ユニットが取り外された状態から接続された状態となったときに前記第２モードから前記第１モードに切替えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の網膜走査型画像表示装置。
6. 前記光源ユニットは、前記出射部から光の出射中に、前記頭部装着ユニットが接続された状態から取り外された状態となったとき、前記出射部からの光の出射を停止することを特徴とする請求項５に記載の網膜走査型画像表示装置。
7. 前記光源ユニットの出射部に着脱自在に取り付けられ、前記出射部から出射される光の光路上に光学素子を配設したキャップ部材を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の網膜走査型画像表示装置。
8. 前記光学素子は、コリメート光を生成する光学素子であることを特徴とする請求項７に記載の網膜走査型画像表示装置。
9. 前記光学素子は、回折パターンを生成する光学素子であることを特徴とする請求項７に記載の網膜走査型画像表示装置。
10. 前記頭部装着ユニットと前記光源ユニットとを接続し、前記光源ユニットから出射される画像光を前記頭部装着ユニットへ伝送する光ファイバケーブル部を備えており、
    前記光ファイバケーブル部は、前記光源ユニットと接続するための接続部を着脱自在にしたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の網膜走査型画像表示装置。
11. 前記頭部装着ユニットと前記光源ユニットとを接続し、前記光源ユニットから出射される画像光を前記頭部装着ユニットへ伝送する光ファイバケーブル部を備えており、
    前記光ファイバケーブル部は、前記頭部装着ユニットと接続するための接続部を着脱自在にしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の網膜走査型画像表示装置。
12. 前記光ファイバケーブル部は、前記接続部に前記画像光をコリメートするコリメートレンズを備えたことを特徴とする請求項１１に記載の網膜走査型画像表示装置。
13. 画像光を２次元走査して使用者の網膜に投射する頭部装着ユニットへ取り外し自在に接続される光源ユニットにおいて、
    前記出射部から画像光を出射する第１のモードと、前記出射部から非画像光を出射する第２のモードと、を切り替えるモード切替手段を有することを特徴とする光源ユニット。

Images