JP2011069978A

JP2011069978A - 網膜走査型画像表示装置

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Publication number: JP2011069978A
Application number: JP2009220779A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Nishikawa; 恭生西川
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2011-04-07

Abstract

【課題】小型化かつ低コスト化を図ることができる虹彩認証機能を有する網膜走査型画像表示装置を提供すること。
【解決手段】網膜走査型画像表示装置は、画像信号に応じた強度のレーザ光を出射する光源部と、出射されたレーザ光を２次元方向に走査する走査部と、走査部が走査したレーザ光を利用者の網膜に画像を投影する投射部と、利用者の眼を撮像する撮像部と、撮像した画像を予め規定された画像と照合して利用者の認証処理を行う認証部と、レーザ光の光路中に形成される中間像位置又はその近傍であって画像形成用のレーザ光が入射しない領域に配置される配光部とを備えている。配光部は、前記認証部が認証処理を行うときに、光源部から出射されて前記走査部により走査された所定の強度のレーザ光を入射し、当該レーザ光の光路を変えて投射部による射出瞳の周囲を照射することにより、走査部が走査したレーザ光を利用者の虹彩を照射する照明光として用いる。
【選択図】図２

Description

本発明は、網膜走査型画像表示装置に関し、更に詳細には、虹彩認証機能を有する網膜走査型画像表示装置に関する。

従来より、複数の画素を行列状に配列した２次元画像を形成する画像光を生成し、この画像光を利用者の眼に投射して、利用者の眼の網膜に画像を投影する画像表示装置が知られている。

この種の画像表示装置として、例えば、走査型の画像表示装置やＬＣＤ型の画像表示装置がある。走査型の画像表示装置は、２次元画像の各画素に応じた３原色のレーザ光をレーザ光源から順次出射し、走査部によって２次元走査して画像光を生成する。この走査型の画像表示装置は、網膜走査型画像表示装置と呼ばれる。また、ＬＣＤ型の画像表示装置は、２次元画像を表示したＬＣＤなどに光源からの光を入射し、その透過光又は反射光を画像光として生成する。

この種の画像表示装置においては機密情報を記憶して表示する場合がある。しかし、例えば、画像表示装置の紛失や盗難が発生した場合、機密性情報が漏洩する恐れがある。

そこで、機密情報の漏洩を防止するため、虹彩認証による個人認証機能を有する画像表示装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００８−２４１８２２号公報

しかしながら、特許文献１の画像表示装置においては、利用者の虹彩を照明するために赤外光を用いており、この赤外光を出力するための赤外光源を設けている。従って、画像光を出力するための部材とは別に赤外光源が必要となり、表示装置が大型化し、また、低コストを図ることができなかった。

そこで、上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、網膜走査型画像表示装置において、画像信号に応じた強度のレーザ光を出射する光源部と、前記光源部から出射されたレーザ光を２次元方向に走査する走査部と、前記走査部が走査したレーザ光を利用者の眼の網膜へ投射して、前記網膜に画像を投影する投射部と、前記利用者の眼を撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像した画像を予め規定された画像と照合して、前記利用者の認証処理を行う認証部と、前記走査部が走査したレーザ光の光路中に形成される中間像位置又はその近傍であって、画像形成用のレーザ光が入射しない領域に配置される配光部と、を備え、前記配光部は、前記認証部が認証処理を行うときに前記光源部から出射されて前記走査部により走査された所定の強度のレーザ光を入射し、当該レーザ光の光路を変えて前記投射部による射出瞳の周囲を照射する照明光としたものである。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の網膜走査型画像表示装置において、前記中間像位置又はその近傍に配置され、前記走査部を介して入射される画像形成用のレーザ光を分岐させて前記投射部の射出瞳を拡大する瞳拡大部を備え、前記瞳拡大部を前記配光部と一体的に形成したものである。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の網膜走査型画像表示装置において、前記投射部の射出瞳位置と前記利用者の瞳孔位置とを略一致させ、前記配光部によって形成される前記照明光を前記利用者の虹彩に照射するようにしたものである。

また、請求項４に係る発明は、請求項３に記載の網膜走査型画像表示装置において、前記照明光は前記虹彩上で略円環形状をなすようにしたものである。

また、請求項５に係る発明は、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において、前記配光部は、ホログラムにより形成したものである。

また、請求項６に係る発明は、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において、前記配光部は、凹レンズと、前記凹レンズ近傍に配置され、前記照明光が前記射出瞳位置において，前記利用者の瞳孔内に照射されることを阻止する黒点板とにより形成したものである。

また、請求項７に係る発明は、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において、前記配光部は、円錐体状の透過部材にて形成したものである。

また、請求項８に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の網膜走査型画像表示装置において、前記レーザ光の光路中心を挟んで互いに対向する位置に、一対の前記配光部を設けており、各前記配光素子はそれぞれ前記利用者の虹彩の異なる領域を照明するものである。

また、請求項９に係る発明は、請求項８に記載の網膜走査型画像表示装置において、前記配光部は、プリズムにより形成するものである。

また、請求項１０に係る発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の網膜走査型画像表示装置において、前記照明光が出射されているときに、前記撮像部により前記利用者の眼を撮像させる制御部を備えているものである。

また、請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の網膜走査型画像表示装置において、前記利用者により操作可能な起動ボタンを備え、前記制御部は、起動操作を検出した後、前記利用者の眼の網膜に画像を投影する動作モードに移行するまでに、前記配光部から前記照明光を出射させて、前記利用者の認証処理を前記認証部により行うものである。

また、請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の網膜走査型画像表示装置において、少なくとも前記光源部からの画像形成用のレーザ光の出射を停止するスタンバイモードを有しており、前記制御部は、前記スタンバイモードから前記動作モードへ復帰するとき、前記動作モードに移行するまでに、前記配光部から前記照明光を出射させて、前記利用者の認証処理を前記認証部により行うものである。

本発明によれば、配光部は、認証処理時に光源部から出射されて走査部により走査された所定の強度のレーザ光を入射し、当該レーザ光の光路を変えて射出瞳の周囲を照射する照明光として、利用者の虹彩に投射することができる。これにより、赤外光等の画像光以外を用いることなく虹彩に対して照明光を照射することができるので、網膜走査型画像表示装置の小型化、低コスト化を図ることができる。

本発明の一実施形態における網膜走査型画像表示装置の構成を示す説明図である。網膜走査型画像表示装置の電気的構成及び光学的構成を示す説明図である。高速走査部及び低速走査部の各偏向素子による走査範囲の説明図である。配光部に入射した光の光路を示す説明図である。図４に示す配光部により虹彩に照明光が照射されている様子を示す説明図である。配光部及び瞳拡大部の正面図である。ホログラムで形成された配光部の断面図である。アキシコンプリズム状の光学素子で形成された配光部の断面図である。凹レンズと黒点板とで形成された配光部の断面図である。２か所に設けた配光部に入射した光の光路を示す説明図である。図１０に示す配光部により虹彩に照明光が照射されている様子を示す説明図である。図１１に示す配光部及び瞳拡大部の正面図である。起動時の制御処理のフローチャートである。虹彩認証処理のフローチャートである。復帰時の制御処理のフローチャートである。

［１．網膜走査型画像表示装置の構成］
まず、本発明の一実施形態に係る網膜走査型画像表示装置（以下、「ＲＳＤ」という）の構成について、図１，図２を参照して具体的に説明する。

［１．１．ＲＳＤの外観］
図１に示すように、本実施形態に係るＲＳＤ１は、コントロールユニット２、頭部装着具５を有しており、コントロールユニット２と頭部装着具５とは伝送ケーブル部４を介して接続されている。伝送ケーブル部４は、コントロールユニット２から出射されたレーザ光を伝送する光ファイバケーブル５０（図２参照）を有する。また、この伝送ケーブル部４には、後述の投影部６に備えられる高速走査部８０及び低速走査部９０と同じく後述の光源部２０との間で同期をとるための高速駆動信号６１及び低速駆動信号６２を伝送する駆動信号伝送用ケーブルも有する。

コントロールユニット２は、後述する内蔵のコンテンツ記憶部１２に記憶されたコンテンツ情報Ｆに基づいて画像信号Ｓを生成し、この画像信号Ｓに応じた強度のレーザ光（以下、「画像光」ともいう）を伝送ケーブル部４へ出射する。なお、コントロールユニット２は、図示しない外部入出力端子から画像信号やコンテンツ情報などを入力することができる。また、ここでコンテンツ情報とは、文字画像、絵柄画像などを含む静止画像データや動画像データなどにより構成される。

頭部装着具５は、投影部６と、この投影部６を支持する眼鏡型フレーム１４とから構成される。投影部６は、伝送ケーブル部４の光ファイバケーブル５０を介して伝送されてきた画像光を２次元方向に走査し、利用者の眼へ投射する。これにより、利用者の眼の網膜には、２次元方向に走査された画像が投影され、利用者は画像信号Ｓに応じた画像を視認する。

また、投影部６には、利用者の眼１０１と対向する位置にハーフミラー１５が設けられている。外光Ｌｙはハーフミラー１５を透過して利用者の眼１０１に入射され、投影部６から出射される画像光Ｌｘはハーフミラー１５で反射して利用者の眼１０１に入射される。これにより、利用者は外光Ｌｙによる外景に画像光Ｌｘによる画像を重ねて視認することができる。

このようにＲＳＤ１は、外光を透過しつつ、画像光を利用者の眼１０１に投射するシースルー型のヘッドマウントディスプレイとしている。

さらに、本実施形態のＲＳＤ１に投影部６には、利用者の眼１０１を撮像する撮像部９８を備えている。撮像部９８による撮像画像は、利用者の個人認証のために、コントロールユニット２の後述する制御部１１によって、予め規定されている虹彩画像と照合される。すなわち、制御部１１は、利用者の眼１０１の虹彩１０１ｃ（図２参照）と、予め設定された虹彩画像とを照合する。さらに、投影部６には、後述するように配光部９７が設けられている。この配光部９７により利用者の眼１０１の瞳孔１０１ａ（図２参照）を避けつつ、眼１０１の虹彩１０１ｃ（図２参照）に照明光を照射して、撮像部９８による虹彩１０１ｃ（図２参照）の撮像を精度よく行うことができる。

［１．２．ＲＳＤ１の電気的構成及び光学的構成］
次に、ＲＳＤ１の電気的構成及び光学的構成について、図２を参照して説明する。

コントロールユニット２は、駆動制御部１０と、光源部２０と、操作部４０とを有している。

駆動制御部１０は、ＲＳＤ１全体を制御する制御部１１と、コンテンツ情報Ｆを記憶するコンテンツ記憶部１２と、画像を合成するための要素となる信号等を発生する駆動信号供給回路１３とを有している。

制御部１１は、その内部に記憶されている制御プログラムに従って後述する所定の処理を実行することによって、ＲＳＤ１全体を制御する。この制御部１１は、ＣＰＵ、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＶＲＡＭ、複数の入出力Ｉ／Ｆなどを有し、これらはデータ通信用のバスにそれぞれ接続されており、このバスを介して各種情報の送受信を行う。なお、以下においては、フラッシュメモリを内部フラッシュメモリとし、ＲＡＭを内部ＲＡＭとする。

制御部１１は、ＣＰＵがフラッシュメモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより動作し、ＲＳＤ１を構成する各部を動作させ、ＲＳＤ１が備える各種機能を実行する。また、制御部１１は、操作部４０から入力される情報を取得し、当該情報に応じた処理を行う。例えば、制御部１１は、操作部４０から入力される情報に基づき、コンテンツ情報Ｆを所定形式の画像信号Ｓ（例えば、ＮＴＳＣコンポジット信号、コンポーネント信号）に変換して駆動信号供給回路１３へ出力する。なお、画像信号Ｓは必ずしも規格化された画像信号である必要はなく、画像を表示することができる信号であればどのような信号であってもよい。

また、操作部４０には利用者により操作可能な起動ボタン８（図１参照）が備えられており、制御部１１は、起動ボタン８の押下を検出すると、画像を投影する画像表示モードに移行する。さらに、操作部４０には利用者により操作可能な終了ボタン９（図１参照）が備えられており、制御部１１は、終了ボタン９の押下を検出すると、ＲＳＤ１の動作を停止させる。

駆動信号供給回路１３は、画像信号Ｓに基づいて、画像を形成するための要素となる各信号を画素単位で生成する。すなわち、駆動信号供給回路１３からは、Ｒ（赤色）駆動信号６０ｒ，Ｇ（緑色）駆動信号６０ｇ，Ｂ（青色）駆動信号６０ｂが生成されて出力される。また、駆動信号供給回路１３は、高速走査部８０で使用される高速駆動信号６１と、低速走査部９０で使用される低速駆動信号６２とをそれぞれ出力する。

光源部２０には、Ｒレーザドライバ６６，Ｇレーザドライバ６７，Ｂレーザドライバ６８が設けられる。Ｒレーザドライバ６６，Ｇレーザドライバ６７，Ｂレーザドライバ６８は、それぞれ駆動信号供給回路１３から出力されるＲ駆動信号６０ｒ，Ｇ駆動信号６０ｇ，Ｂ駆動信号６０ｂをもとに、Ｒレーザ６３，Ｇレーザ６４，Ｂレーザ６５へそれぞれ駆動電流を供給する。各レーザ６３，６４，６５は、各レーザドライバ６６，６７，６８から供給される駆動電流に応じて強度変調されたレーザ光（「光束」とも呼ぶ。）を出射する。各レーザ６３，６４，６５は、例えば、半導体レーザや高調波発生機構付き固体レーザとして構成することが可能である。なお、半導体レーザを用いる場合は駆動電流を直接変調して、レーザ光の強度変調を行うことができるが、固体レーザを用いる場合は、各レーザそれぞれに外部変調器を備えてレーザ光の強度変調を行う必要がある。

さらに、光源部２０には、コリメート光学系７１，７２，７３と、このコリメートされたレーザ光を合波するためのダイクロイックミラー７４，７５，７６と、結合光学系７７とが設けられている。各レーザ６３，６４，６５から出射したＲ（赤色）レーザ光Ｌｒ，Ｇ（緑色）レーザ光Ｌｇ、Ｂ（青色）レーザ光Ｌｂは、コリメート光学系７１，７２，７３によってそれぞれ平行光化された後に、ダイクロイックミラー７４，７５，７６に入射される。その後、これらのダイクロイックミラー７４，７５，７６により、３原色の各レーザ光が波長選択的に反射・透過して結合光学系７７に達し、合波されて光ファイバケーブル５０へ出射される。このように光ファイバケーブル５０へ出射されるレーザ光は、画像光Ｌｘであり、強度変調された各色のレーザ光が合波されたものである。

投影部６は、光源部２０と利用者の眼１０１との間に配置されており、走査部３０、第２リレー光学系９５、瞳拡大部９６、配光部９７、撮像部９８を有している。走査部３０は、コリメート光学系７９、高速走査部８０、低速走査部９０、第１リレー光学系８５により構成される。

コリメート光学系７９は、光源部２０で生成され、光ファイバケーブル５０を介して出射されるレーザ光を平行光化する。

高速走査部８０及び低速走査部９０は、光ファイバケーブル５０から入射されたレーザ光を画像として利用者の網膜１０１ｂに投影可能な状態にするために、第１方向Ｘと第２方向Ｙに走査して走査光束とする光学系である。高速走査部８０は、コリメート光学系７９で平行光化されて入射するレーザ光を画像表示のために第１方向Ｘに往復走査する。また、低速走査部９０は、高速走査部８０で第１方向Ｘに走査され、第１リレー光学系８５を介して入射するレーザ光を第２方向Ｙに走査する。この第２方向Ｙは第１方向Ｘに略直交する方向である。例えば、第１方向を水平方向、第２方向を垂直方向とすることができる。

高速走査部８０は、レーザ光を第１方向Ｘに走査するため偏向面（反射面）８２を有する共振型の偏向素子８１と、この偏向素子８１を共振させて偏向素子８１の偏向面８２を揺動させる駆動信号を高速駆動信号６１に基づいて発生する高速走査駆動回路８３を備えている。

一方、低速走査部９０は、レーザ光を第２方向Ｙに走査するため偏向面（反射面）９２を有する非共振型の偏向素子９１と、この偏向素子９１の偏向面９２を非共振状態で強制的に揺動させる駆動信号を低速駆動信号６２に基づいて発生する低速走査駆動回路９３とを備える。この低速走査部９０は、表示すべき画像の１フレームごとに、画像を形成するためのレーザ光を最初の走査線から最後の走査線に向かって第２方向Ｙに走査する。ここで「走査線」とは、高速走査部８０による第１方向Ｘへの１走査を意味する。

なお、偏向素子８１，９１は、ここではガルバノミラーを用いることとするが、レーザ光を走査するようにその偏向面８２，９２を揺動又は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。また、本実施形態においては、高速走査部８０に共振タイプの偏向素子を用い、低速走査部９０を非共振タイプの偏向素子を用いることとしているが、これに限られない。例えば、どちらも非共振タイプの偏向素子としてもよい。

また、高速走査部８０と低速走査部９０との間でレーザ光を中継する第１リレー光学系８５は、偏向素子８１の偏向面８２によって第１方向Ｘに走査されたレーザ光を偏向素子９１の偏向面に収束させる。そして、このレーザ光が偏向素子９１の偏向面９２によって第２方向Ｙに走査される。偏向素子９１によって走査されたレーザ光は、正の屈折力を持つ２つのレンズ９５ａ，９５ｂが直列配置された第２リレー光学系９５及び瞳拡大部９６を介して、眼１０１の前方に位置させたハーフミラー１５で反射されて利用者の瞳孔１０１ａに入射する。これにより、網膜１０１ｂ上に画像信号Ｓに応じた画像が投影され、利用者は瞳孔１０１ａに入射するレーザ光（画像光Ｌｘ）を画像として認識する。また、ハーフミラー１５は外光Ｌｙを透過して利用者の瞳孔１０１ａに入射させるようにしており、これにより利用者は外光Ｌｙに基づく外景に画像光Ｌｘに基づく画像を重ねた画像を視認することができる。

図３には、高速走査部８０及び低速走査部９０の偏向素子８１，９１による最大走査範囲Ｇ（図３に示す高速走査最大範囲Ｘａ及び低速走査最大範囲Ｙａにより形成される範囲）と有効走査範囲Ｚ（図３に示す高速有効走査範囲Ｘ１及び低速有効走査範囲Ｙ１により形成される範囲）との関係が示されている。ここで、「最大走査範囲Ｇ」とは、高速走査部８０の偏向素子８１及び低速走査部９０の偏向素子９１がレーザ光を走査できる最大の範囲を意味する。なお、偏向素子８１は高速駆動信号６１を入力しない状態のときに、その走査位置は揺動中心Ｘ０となり、偏向素子９１は低速駆動信号６２を入力しない状態のときに、その走査位置は揺動中心Ｙ０となる。

最大走査範囲Ｇのうちのうち、偏向素子８１及び偏向素子９１による走査位置が有効走査範囲Ｚにあるタイミングで光源部２０から画像信号Ｓに応じて強度変調されたレーザ光（以下、「画像形成用レーザ光」という）が出射される。これにより、偏向素子８１及び偏向素子９１によって画像形成用レーザ光が有効走査範囲Ｚで走査され、１フレーム分の画像形成用レーザ光が有効走査範囲Ｚ内で走査される。この走査が１フレームの画像ごとに繰り返される。

このように走査部３０により２次元方向に走査された画像形成用レーザ光は、第２リレー光学系９５及びハーフミラー１５を介して利用者の網膜１０１ｂに投影される。これにより、利用者は画像信号Ｓに応じた画像を視認することができる。なお、図３には、光源部２０からレーザ光が常時出射されたと仮定したときに偏向素子８１及び偏向素子９１によって走査されるレーザ光の軌跡γが仮想的に示されている。ただし、偏向素子８１による第１方向Ｘの走査線数は、１フレームあたり数百又は千程度あり、図３ではレーザ光の軌跡γを簡略して記載している。

なお、第２リレー光学系９５においては、レンズ９５ａによって、それぞれのレーザ光がそのレーザ光の中心線を相互に略平行にされ、かつそれぞれ収束レーザ光に変換される。そして、レンズ９５ｂによってそれぞれほぼ平行なレーザ光となると共に、これらのレーザ光の中心線が利用者の瞳孔１０１ａに収束するように変換される。なお、本実施形態においては、レンズ９５ｂとハーフミラー１５により投射部が構成される。

瞳拡大部９６は、透明樹脂板８６の略中央に第１方向Ｘに沿った複数の溝を形成することで透過型回折格子を形成した第１分岐部と、透明樹脂板８６の略中央に第２方向Ｙに沿った複数の溝を形成することで透過型回折格子を形成した第２分岐部とから構成される。そして、瞳拡大部９６は、入射した光を例えば９つの光に分岐するものであり、これにより、画像光の実効的径を拡大して、射出瞳を第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに拡大する。この瞳拡大部９６は、網膜１０１ｂと像共役の関係にある中間像位置Ｔに配置されている。この中間像位置Ｔは、網膜１０１ｂと像共役の関係にある。なお、瞳拡大部９６の位置は、中間像位置Ｔと完全に一致する必要はなく、その近傍に配置するようにしてもよい。

配光部９７は、後述のように、光彩認証処理時に光源部２０から出射されて走査部３０により走査された所定の強度のレーザ光を入射し、当該レーザ光の光路を変えて利用者の虹彩を照射する照明光Ｌｄにする。この配光部９７は、網膜１０１ｂと像共役の関係にある中間像位置Ｔ又はその近傍に配置され、透明樹脂板８６の縁部側の領域に形成されている。このように、配光部９７と瞳拡大部９６とは透明樹脂板８６により一体的に形成される。なお、配光部９７と瞳拡大部９６とを別体で形成してもよい。この配光部９７は、走査部３０の走査位置が無効走査領域の一部の領域にあるときに、照明光Ｌｄを形成するために光源部２０から出射されたレーザ光（以下、「照明光形成用レーザ光」という）が入射する位置に配置される。すなわち、配光部９７は、走査部３０が走査した画像形成用のレーザ光の光路中に形成される中間像位置Ｔ上であって、画像形成用のレーザ光が入射しない領域に配置される。なお、配光部９７は、中間像位置Ｔに完全に一致する必要はなく、中間像位置Ｔの近傍に配置するようにしてもよい。

撮像部９８は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサなどによって構成される。配光部９７によって虹彩１０１ｃに照明光が照射されると、この照明光の虹彩１０１ｃによる反射光がハーフミラー１５，９９を介して撮像部９８に入射する。これにより撮像部９８は、虹彩１０１ｃを撮影する。なお、撮像部９８によって撮像された虹彩１０１ｃの画像は、後述するように、利用者の個人認証に用いられる。

ＲＳＤ１の頭部装着具５には、ＲＳＤ１が利用者に装着されているか否かを検出する検出部（図示せず）を有しており、制御部１１は、この検出部による検出結果に基づき、「スタンバイモード」と「動作モード」とを切り替える。例えば、制御部１１は、頭部装着具５が利用者に装着されていないと判定すると、光源部からの画像形成用のレーザ光の出射を停止する「スタンバイモード」となる。一方、制御部１１は、「スタンバイモード」のときに、頭部装着具５が利用者に装着されたと判定すると、光源部２０からの画像形成用のレーザ光の出射を行い、利用者の眼の網膜に画像を投影する「動作モード」へ移行する。制御部１１は、「スタンバイモード」から「動作モード」へ移行するときに利用者の個人認証を行う。

〔３．配光部９７の構成〕
次に、本実施形態の特徴部分である配光部について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図４に示すように、走査部３０から配光部９７に向けて走査された照明光形成用レーザ光は、レンズ９５ａに入射し、このレンズ９５ａによって収束レーザ光に変換されて、中間像位置Ｔに配置された配光部９７に集光する。配光部９７は、入射した照明光形成用レーザ光の光路を変更することにより、レンズ９５ｂを介して利用者の眼１０１を照射する照明光Ｌｄを形成する。

図５に、利用者の眼１０１に照明光Ｌｄの照射位置及び画像光Ｌｘの射出瞳Ｐの位置の関係を示す。なお、同図では利用者の眼１０１の上側に利用者の眉毛があるものとする。同図に示すように、レンズ９５ｂ及びハーフミラー１５によって形成される画像形成用レーザ光の射出瞳Ｐは、瞳拡大部９６により９つに分岐されて利用者の眼１０１に入射する。なお、９つに分岐された射出瞳Ｐのうちいずれかが利用者の瞳孔１０１ａに合致すると、画像光Ｌｘに応じた画像が網膜１０１ｂに投影されることになる。

一方、照明光Ｌｄは、レンズ９５ｂ及びハーフミラー１５を介して、利用者の眼１０１の位置で形成される射出瞳Ｐの周囲に略円環状に利用者の眼１０１を照射する。すなわち、利用者の眼１０１の瞳孔１０１ａを避けて、虹彩１０１ｃが照明光Ｌｄにより照射される。

このようにＲＳＤ１では、レンズ９５ｂ及びハーフミラー１５によって形成される画像形成用レーザ光の射出瞳Ｐの位置と利用者の瞳孔１０１ａ位置と略一致させ、さらに、この射出瞳Ｐの周囲の位置する利用者の虹彩１０１ｃを照明光Ｌｄにより照射する。しかも、利用者の眼１０１の瞳孔１０１ａを避けて、虹彩１０１ｃが照明光Ｌｄにより照射される。従って、照明光Ｌｄを利用者の眼１０１に向けて照射した場合であっても、利用者の瞳孔１０１ａに入射しないことから、利用者は眩しさを感じることがない。しかも、照明の必要がない瞳孔１０１ａに照明光Ｌｄを入射させず照射面積を小さくできるため、その分だけ照明光形成用レーザ光の強度を低減することができ、省電力化を図ることができる。なお、後述するように、照明光Ｌｄは利用者の眼１０１の位置で必ずしも円環状である必要はなく、虹彩認証ができるために必要十分な虹彩１０１ｃの領域を照射できればよい。

この配光部９７は、上述したように、透明樹脂板８６の縁部領域に設置されており（図２及び図６参照）、走査部３０の走査位置が有効走査範囲Ｚ外の所定範囲にあるときに光源部２０から出射されたレーザ光を入射する。すなわち、偏向素子８１の揺動が停止して、偏向素子８１の偏向面が揺動中心Ｘ０に位置し、さらに、偏向素子９１の偏向面９２が所定位置＋Ｙ２に位置しているときに、光源部２０から出射されたレーザ光が配光部９７に入射する。従って、照明光Ｌｄは同じ位置に継続して照射することができ、所望のタイミングで虹彩１０１ｃを撮像することができる。なお、配光部９７の大きさは、少なくとも中間像位置Ｔで１ドット分相当のレーザ光が入射できる大きさであればよい。また、虹彩１０１ｃの撮像及び撮像した虹彩１０１ｃの画像を用いた個人認証処理は、後述するように、ＲＳＤ１の起動時や、スタンバイモードのＲＳＤ１が利用者に装着された時点で実行される。

また、図６に示すように、瞳拡大部９６の有効走査範囲Ｚ外の透明樹脂板８６には瞳拡大部９６の形成領域及び配光部９７の形成領域を除いて遮光膜１２０が設けられている。これにより、有効走査範囲Ｚ外で走査されたレーザ光は遮光膜１２０で遮光され、利用者の眼に照射されることを防いでいる。なお、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙに数ドット分のレーザ光が入射できる大きさで配光部９７を構成した場合は、偏向素子８１及び偏向素子９１の静止位置が多少ずれたとしても、利用者の虹彩に照明光を確実に照射することができる。

また、図４に示すように、利用者の眼１０１の上側から照明光が照射されるので、眼１０１の下側の睫毛によってできる影の影響を低減することができる。なお、利用者の眼１０１の下側の睫毛によってできる影の影響は、眼１０１の上側の睫毛や眉毛によってできる影の影響よりも小さい。従って、利用者の眼の下側から照明光を照射するように配光部９７を下側に設けることが望ましい。

ＲＳＤ１が以上のように構成されることにより、別途赤外光源などを設けることなく虹彩１０１ｃに対して照明光Ｌｄを照射する。従って、ＲＳＤ１の小型化、低コスト化を図ることができ、さらに、虹彩１０１ｃに対して均一な照明光Ｌｄを照射することができる。

また、照明光Ｌｄの形成においては、有効走査範囲Ｚのレーザ光と同じようにレンズ９５ａ及びレンズ９５ｂが用いられるため、照明光Ｌｄの形成のための専用のレンズを必要としない。これにより、ＲＳＤ１の部材の数を削減することにより、製造コストを低減させることができる。

次に、配光部９７の具体的構成について説明する。

この配光部９７は、ホログラム１１１によって形成することができる（図７参照）。このホログラム１１１により、入射された照明光形成用レーザ光の波面を変え、利用者の虹彩を照射する照明光Ｌｄとするものである。さらに、ホログラム１１１の作用により、照明光Ｌｄを円環状の光として利用者の虹彩を照射することができる。このように、ホログラム１１１を用いることにより、利用者の虹彩を照射する照明光Ｌｄを容易に形成することができる。

また、図８に示すように、配光部９７をいわゆるアキシコンプリズム状の光学素子１１２によって形成してもよい。この光学素子１１２は、円錐体状の透過部材であり、より具体的には、底面を楕円形状とした斜円錐体状の透過部材である。光学素子１１２の円錐面に入射した画像光は、底面から円環状の光となって出射する。これにより、円環状の光が、レンズ９５ｂを介して照明光として利用者の虹彩１０１ｃに照射される。なお、光学素子１１２における円錐の中心軸は、接眼レンズであるレンズ９５ｂの特性に応じて入射する照明光形成用レーザ光の光路中心に対して傾斜するように配置されており、これにより照明光Ｌｄの方向を制御している。また、斜円錐体状の透過部材とすることにより、利用者の眼１０１の照射領域を中心対称の円環形状に近づけることができる。なお、利用者の眼１０１の照射領域が中心対称の円環形状からくずれていくが正円錐体状の透過部材を用いるようにしてもよい。この場合でも、入射する照明光形成用レーザ光の光路中心に対して傾斜するように配置することになる。

また、図９に示すように、配光部９７を凹レンズ１１３と黒点板１１４とによって形成してもよい。凹レンズ１１３に入射したレーザ光は凹レンズ１１３により拡散光となり、レンズ９５ｂに入射する。この凹レンズ１１３には、照明光形成用レーザ光の略中心が入射する位置に円状の黒点板１１４が配置されており、この黒点板１１４は照明光が射出瞳Ｐ位置において利用者の瞳孔内に照射されることを阻止するので、配光部９７に入射したレーザ光は、円環状の光として出射される。そして、この出射光が、レンズ９５ｂを介して円環状の照明光として利用者の虹彩１０１ｃに照射される。

以上説明したＲＳＤ１では、配光部を１か所に設けていたが、配光部を２か所に設けるように構成してもよい。

図１０は、走査部３０により走査されたレーザ光の光路中心にある瞳拡大部９６を挟んで対向する上側と下側の領域２か所に、配光部９７をそれぞれ設けた場合における光の光路を示す断面図である。図１０に示すように、走査部３０から配光部９７に向けて走査されたレーザ光は、レンズ９５ａを介して配光部９７に入射しそれぞれ矩形状の照明光に変換され、レンズ９５ｂを介して利用者の眼１０１に照射される。なお、上側の配光部９７に入射した照明光形成用レーザ光は、レンズ９５ｂを介して照明光Ｌｄ１として利用者の眼１０１の下側に照射される。一方、下側の配光部９７に入射した照明光形成用レーザ光は、レンズ９５ｂを介して照明光Ｌｄ２として利用者の眼１０１の上側に照射される。図１１に、利用者の眼１０１に照明光Ｌｄ１，Ｌｄ２の照射位置及び画像光Ｌｘの射出瞳Ｐの位置の関係を示す。同図に示すように、照明光Ｌｄ１，Ｌｄ２は、それぞれ利用者の眼１０１の下側と上側に照射されることになる。

この上下各配光部９７は、例えば、回折格子（ブレーズド、バイナリ等）、ホログラム、プリズム、凹レンズ、フレネルレンズ等によって形成される。

図１１に示すように、上側に設けられた配光部９７は、虹彩１０１ｃの下側に照明光Ｌｄ１を照射するので、眼１０１の上側の睫毛や眉毛によって遮られることなく、利用者の虹彩１０１ｃを照射することができる。また、下側に設けられた配光部９７は、虹彩１０１ｃの上側に照明光Ｌｄ２を照射するので、眼１０１の下側の睫毛によって遮られることなく、利用者の虹彩１０１ｃを照射することができる。

この上下各配光部９７を配置する場合には、図１２に示すように、各配光部９７にレーザ光を入射するために、偏向素子８１及び偏向素子９１を駆動させる必要がある。

そして、走査部３０の走査位置が各配光部９７にレーザを入射できる位置となったタイミングで光源部２０から照明光形成用レーザ光を出射させ、さらに撮像部９８を動作させることにより、利用者の虹彩１０１ｃを撮像することができる。ここで、一つのドットに対応するレーザ光が照射される期間は短時間であるため、図１２に示すように、各配光部９７の大きさをできだけ大きくし、有効走査範囲Ｚ以外の無効走査範囲に占める領域（割合）を大きくする。これにより、照明光Ｌｄ１，Ｌｄ２が照射される時間を増加させることができ、撮像部９８により虹彩１０１ｃを確実に撮像できるように構成している。なお、図１１に示した構成においては、瞳拡大部９６の上下側に配光部９７を配置したが、瞳拡大部９６の左右側に配光部９７を配置するように構成してもよい。

〔４．配光部９７の制御処理〕
上記のように構成されたＲＳＤ１の制御部１１による制御処理について説明する。なお、以下では、まず、配光部９７が瞳拡大部９６の上部一箇所に配置されているものとして説明する。また、制御部１１が以下の処理を行うことにより、制御部１１は、認証部として機能する。

〔４．１．起動時の制御処理〕
まず、起動時の制御処理について説明する。図１３は、制御部１１による起動時の制御処理のフローチャートである。制御部１１による以下の処理は、ＲＳＤ１の起動ボタン８の押下による電源投入操作によりその処理を開始する。なお、起動時の制御処理の開始時には、偏向素子８１，９１は制御されていない。従って、偏向素子８１，９１の走査位置がそれぞれ、揺動中心Ｘ０，Ｙ０（図３参照）となっている。

まず、制御部１１は、駆動信号供給回路１３を制御して、低速駆動信号６２を低速走査部９０に出力することにより、偏向素子９１の偏向面９２が＋Ｙ２の位置に位置するように偏向素子９１を制御する（ステップＳ１０）。

次いで、制御部１１は、駆動信号供給回路１３を制御して、駆動信号６０ｒ，６０ｇ，６０ｂをそれぞれレーザドライバ６６，６７，６８に出力することにより、照明光形成用レーザ光を光源部２０から出射させる（ステップＳ１１）。このとき、偏向素子９１の偏向面９２が＋Ｙ２の位置にあるため、光源部２０から出射される照明光形成用レーザ光は、配光部９７に入射する。従って、配光部９７により照明光Ｌｄが形成され、利用者の眼１０１に照射される。

次いで、制御部１１は、虹彩認証処理を行う（ステップＳ１２）。虹彩認証処理において利用者の個人認証を行う。虹彩認証処理の詳細については後述する。

その後、制御部１１は、駆動信号供給回路１３を制御して、高速駆動信号６１を高速走査部８０に出力することにより、偏向素子８１を駆動させる（ステップＳ１３）。これにより、偏向素子８１は、第１方向Ｘでの揺動（図３のγ１参照）を開始する。また、制御部１１は、駆動信号供給回路１３を制御して、低速駆動信号６２を低速走査部９０に出力することにより、偏向素子９１を駆動させる（ステップＳ１４）。これにより、偏向素子９１は、第２方向Ｙでの揺動（図３のγ２参照）を開始する。

次いで、制御部１１は、駆動信号供給回路１３を制御して、画像信号Ｓに基づいた駆動信号６０ｒ，６０ｇ，６０ｂをそれぞれレーザドライバ６６，６７，６８に出力して、画像信号Ｓに応じて強度変調されたＲレーザ光、Ｇレーザ光、Ｂレーザ光をそれぞれ出射し、画像光として光源部２０から出射させる（ステップＳ１５）。これにより、ＲＳＤ１は通常モードで動作し、利用者は画像信号Ｓに応じた画像を視認することができる。以下、ＲＳＤ１が画像光を出力している状態を「ＲＳＤ駆動定常状態」ということがある。制御部１１は、このＲＳＤ駆動定常状態を維持する（ステップＳ１６）。ＲＳＤ駆動定常状態が維持されている間、利用者は画像信号Ｓに応じた画像を継続して視認することができる。

次に、制御部１１は、終了ボタン９が押下されたか否かを判断する（ステップＳ１７）。この処理において、終了ボタン９が押下されたと判断すると（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、制御部１１は、処理をステップＳ１８に移行させる。一方、この処理において、終了ボタン９が押下されていないと判断すると（ステップＳ１７：ＮＯ）、制御部１１は、処理をステップＳ１９に移行させる。

ステップＳ１８の処理において、制御部１１は、ＲＳＤ駆動停止処理を実行する。ＲＳＤ駆動停止処理は、ＲＳＤ１を停止させるための処理である。ＲＳＤ駆動停止処理では、制御部１１は、駆動信号供給回路１３を制御して、駆動信号６０ｒ，６０ｇ，６０ｂ、高速駆動信号６１、及び低速駆動信号６２の出力を停止し、各レーザドライバ６６，６７，６８、高速走査部８０、及び低速走査部９０の駆動を停止させる。

ステップＳ１９の処理において、制御部１１は、非装着信号を受信したか否かを判断する。非装着信号は、ＲＳＤ１が利用者の頭部から外された場合に、不図示の検出部から制御部１１に対して出力される。この処理において、非装着信号を受信していないと判断した場合は（ステップＳ１９：ＮＯ）、制御部１１は、処理をステップＳ１６に移行させる。これにより、ＲＳＤ駆動定常状態が維持される。一方、この処理において、非装着信号を受信したと判断すると（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、制御部１１は、処理をステップＳ２０に移行させる。

ステップＳ２０の処理において、制御部１１は、ＲＳＤ駆動一時停止処理を実行する。ＲＳＤ駆動一時停止処理は、ＲＳＤ１を一時的に停止させるための処理である。ＲＳＤ駆動一時停止処理では、駆動信号供給回路１３を制御して、駆動信号６０ｒ，６０ｇ，６０ｂの出力を停止し、各レーザドライバ６６，６７，６８の駆動を停止させる。これにより、光源部２０からの画像形成用のレーザ光の出射が停止される。ただし、偏向素子８１，９１の駆動は継続させる。これにより、ＲＳＤ１はスタンバイモードに移行する。

〔４．２．虹彩認証処理〕
次に、制御処理のステップＳ１２で実行される虹彩認証処理について説明する。図１４は、虹彩認証処理のフローチャートである。また、制御部１１が以下の処理を行うことにより、制御部１１は、認証部として機能する。なお、この認証部を制御部１１とは別途に設けるように構成してもよい。

虹彩認証処理を開始すると、制御部１１は、まず撮像部９８を制御して、利用者の眼１０１を撮像する（ステップＳ３０）。このとき、偏向素子８１，９１の走査位置はそれぞれ、Ｘ０，Ｙ２（図３参照）に固定されているので、照射光Ｌｄにより継続的に利用者の眼１０１が照射される。従って、制御部１１は、所望のタイミングで撮像部９８により利用者の眼１０１を撮像することができる。

次いで、制御部１１は、ステップＳ３０で取得した撮像画像から、虹彩１０１ｃの領域を抽出し（ステップＳ３１）、さらに、この抽出した領域の画像を白黒２値化するための白黒２値化処理を行う（ステップＳ３２）。

次いで、制御部１１は、ステップＳ３２で２値化した画像に対して、照合処理に適切な符号に変換するための符号化処理を行う（ステップＳ３３）。そして、制御部１１は、ステップＳ３３で符号化した白黒２値化画像情報と、記憶部に予め記憶していた利用者の虹彩１０１ｃの白黒２値化画像情報との照合を行うようにしている（ステップＳ３４）。このように、制御部１１は、撮像部９８によって撮像した画像を予め規定された画像と照合して、利用者の認証処理を行う認証部として機能する。なお、ステップＳ３１〜Ｓ３４の各処理自体は公知であるためより詳細な説明は省略する。

次いで、制御部１１は、本人照合ができたかどうかを判断する（ステップＳ３５）。この処理において、本人照合ができなかった場合には（ステップＳ３５：ＮＯ）、制御部１１は、処理をステップＳ３６に移行させて、照合が失敗したことを報知する。この処理では、例えば、画像としてその旨を示す情報を表示したり、所定の報知音を出力したりしてもよい。制御部１１は、その後、処理をステップＳ３０に移行させ、再度虹彩認証処理を行う。

一方、本人照合ができた場合には（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、制御部１１は、処理をステップＳ３７に移行させる。ステップＳ３７において、制御部１１は、照合が成功したことを報知する（ステップＳ３７）。この処理では、例えば、画像としてその旨を示す情報を表示したり、所定の報知音を出力したりしてもよい。制御部１１は、その後、虹彩認証処理を終了させる。

なお、瞳拡大部９６を挟んで対向する上側と下側の領域２か所に配光部９７をそれぞれ設けた場合（図１０〜図１２参照）の起動時の制御処理では、上述したステップＳ１０（図１３参照）の代わりに、偏向素子８１，９１の駆動を開始させるための処理を行う。そして、制御部１１は、走査部３０の走査位置が有効走査範囲Ｚ外の各配光部９７に位置するタイミングで、駆動信号供給回路１３を制御して、光源部２０から照明光形成用レーザ光を出射させる。

〔４．３．スタンバイモードからの復帰時の制御処理〕
次に、スタンバイモードから動作モードへ復帰する際の制御処理について説明する。図１５は、制御部１１による復帰時の制御処理のフローチャートである。制御部１１による以下の処理は、利用者がスタンバイモードのＲＳＤ１を装着したときにその処理を開始する。

復帰時の制御処理を開始すると、制御部１１は、駆動信号供給回路１３を制御して、走査部３０の走査位置が配光部９７にレーザを入射できる位置となったタイミングで、駆動信号６０ｒ，６０ｇ，６０ｂをそれぞれレーザドライバ６６，６７，６８に出力する。これにより、走査部３０の走査位置が配光部９７にレーザを入射できる位置となったタイミングで、照明光形成用レーザ光を光源部２０から出射させる。

次いで、制御部１１は、虹彩認証処理を行う（ステップＳ５１）。復帰時に実行される虹彩認証処理は、起動時に実行される虹彩認証処理と基本的に同じである。

次いで、制御部１１は、駆動信号供給回路１３を制御して、画像信号Ｓに基づいた駆動信号６０ｒ，６０ｇ，６０ｂをそれぞれレーザドライバ６６，６７，６８に出力することにより、画像光を光源部２０から出射させ（ステップＳ５２）、その後、ＲＳＤ駆動定常状態を維持する（ステップＳ５３）。これにより、ＲＳＤ１は通常モードで動作する。

次いで、制御部１１は、終了ボタン９が押下されたか否かを判断する（ステップＳ５４）。この処理において、終了ボタン９が押下されたと判断すると（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、制御部１１は、ＲＳＤ駆動停止処理を実行する（ステップＳ５５）。一方、この処理において、終了ボタン９は押下されていないと判断すると（ステップＳ５４：ＮＯ）、制御部１１は、非装着信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ５６）。この処理において、非装着信号を受信していないと判断した場合は（ステップＳ５６：ＮＯ）、制御部１１は、処理をステップＳ５３に移行させる。これにより、ＲＳＤ駆動定常状態が維持される。一方、この処理において、非装着信号を受信したと判断すると（ステップＳ５６：ＹＥＳ）、制御部１１は、ＲＳＤ駆動一時停止処理を実行する（ステップＳ５７）。これにより、ＲＳＤ１は、スタンバイモードに移行する。

なお、ステップＳ５１での虹彩１０１ｃの撮像処理（ステップＳ３０）において、走査部３０の走査位置が各配光部９７にレーザを入射できる位置となったタイミングで撮像部９８を動作させるようにしてもよい。このようにすることで、利用者の虹彩１０１ｃを精度よく撮像することができる。

復帰時の制御処理では、配光部９７の領域を広くすることにより、照明光Ｌｄの照射時間長くすることができる。例えば、瞳拡大部９６を挟んで対向する上側と下側の領域２か所に配光部９７をそれぞれ設ける（図１０〜図１２参照）ことにより、照明光Ｌｄの照射時間をより長くすることができ、利用者の虹彩１０１ｃを精度よく撮像することができる。

なお、配光部９７を１か所に設ける場合には、例えば、偏向素子８１の偏向面８２の揺動はそのままで、偏向素子９１の偏向面９２を配光部９７の位置に移動させて、照明光Ｌｄの照射時間をより長くするようにしてもよい。偏向素子９１は相対的に低速であるため、偏向素子９１に比べて偏向面の揺動を介して安定させるまでの時間が短いため、スタンバイモードからの起動が遅くなることを抑制しつつ、照明光Ｌｄの照射時間を長くすることができる。

また、利用者が眼を上下左右に大きく動かすと、瞳孔１０１ａに照明光Ｌｄが入射する可能性があるが、虹彩認証処理時において所定の画像を表示し、利用者が画像の表示方向を注視させて、利用者の眼１０１が大きく動かないようにしてもよい。また、虹彩に正確に撮像するために、利用者に対して視線方向等を指示するようにアナウンスするように構成してもよい。

以上説明したとおり、本実施形態におけるＲＳＤ１では、配光部９７は、画像形成用レーザを出射するのに用いている光源部２０から走査部３０を介して入射したレーザ光を、その光路を変えて射出瞳Ｐ近傍を照射する照明光として、利用者の虹彩に照射することができる。これにより、別途赤外光源などの光源を用いることなく虹彩に対して照明光を照射することができるので、ＲＳＤ１の小型化、低コスト化を図ることができる。

以上、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

本発明を、上述してきた実施形態を通して説明したが、本実施形態によれば、以下の効果が期待できる。

（１）本実施形態に係るＲＳＤ１では、画像信号に応じた強度のレーザ光を出射する光源部２０と、光源部２０から出射されたレーザ光を２次元方向に走査する走査部３０と、走査部３０が走査したレーザ光を利用者の眼１０１の網膜１０１ｂへ投射して、網膜１０１ｂに画像を投影する投射部（レンズ９５ｂ及びハーフミラー１５）と、利用者の眼１０１を撮像する撮像部９８と、撮像部９８によって撮像した画像を予め規定された画像と照合して、利用者の認証処理を行う認証部（制御部１１）と、走査部３０が走査したレーザ光の光路中に形成される中間像位置Ｔ又はその近傍であって、画像形成用のレーザ光が入射しない領域に配置される配光部９７と、を備え、配光部９７は、認証部（制御部１１）が虹彩認証処理を行うときに光源部２０から出射されて走査部３０により走査された所定の強度のレーザ光を入射し、当該レーザ光の光路を変えて投射部（レンズ９５ｂ及びハーフミラー１５）による射出瞳Ｐの周囲を照射する照明光Ｌｄ，Ｌｄ１，Ｌｄ２としている。従って、別途赤外光源などを設けることなく虹彩１０１ｃに対して照明光Ｌｄ，Ｌｄ１，Ｌｄ２を照射することができ、その結果、ＲＳＤ１の小型化、低コスト化を図り、さらに、虹彩１０１ｃに対して均一な照明光Ｌｄ，Ｌｄ１，Ｌｄ２を照射することができる。

（２）また、中間像位置又はその近傍に配置され、走査部３０を介して入射される画像形成用のレーザ光を分岐させて投射部（レンズ９５ｂ及びハーフミラー１５）の射出瞳Ｐを拡大する瞳拡大部９６を備え、瞳拡大部９６を配光部９７と一体的に形成している。従って、配光部９７の省スペース化を図ることができ、さらに、瞳拡大部９６及び配光部９７の製造コストを削減することができる。

（３）また、投射部（レンズ９５ｂ及びハーフミラー１５）の射出瞳Ｐ位置と利用者の瞳孔位置とを略一致させ、配光部９７によって形成される照明光Ｌｄ，Ｌｄ１，Ｌｄ２を利用者の虹彩１０１ｃに照射する。従って、瞳孔１０１ａを避けて、容易に利用者の虹彩１０１ｃを照射することができる。

（４）また、照明光Ｌｄ，Ｌｄ１，Ｌｄ２は虹彩１０１ｃ上で略円環形状をなしている。従って、虹彩上の照射範囲を広くすることができ虹彩認証に用いる画像が大きくなるので、個人認証の精度を高めることができる。

（５）また、配光部９７は、ホログラム１１１により形成されている。従って、ホログラム１１１を用いることにより、利用者の虹彩１０１ｃを照射する円環状の照明光Ｌｄを容易に形成することができる。

（６）また、配光部９７は、凹レンズ１１３と、凹レンズ１１３近傍に配置され、照明光Ｌｄが射出瞳Ｐ位置において、利用者の瞳孔１０１ａ内に照射されることを阻止する黒点板１１４とにより形成されている。従って、凹レンズ１１３は拡散光を出射し、黒点板１１４は照明光が射出瞳Ｐ位置において利用者の瞳孔１０１ａ内に照射されることを阻止するので、利用者の虹彩１０１ｃを照射する円環状の照明光Ｌｄを容易に形成することができる。

（７）また、配光部９７は、円錐体状の透過部材（光学素子１１２）にて形成されている。従って、光学素子１１２の円錐面に入射した画像光は、底面から円環状の光となって出射するので、利用者の虹彩１０１ｃを照射する円環状の照明光Ｌｄを容易に形成することができる。

（８）また、配光部９７は、レーザ光の光路中心を挟んで互いに対向する位置に一対の配光部９７を設けており、各配光部９７はそれぞれ利用者の虹彩１０１ｃの異なる領域を照明する。従って、２か所から照明光を照射することができるので、例えば、眉毛や睫毛などを避けて、利用者の眼１０１に照明光Ｌｄ１，Ｌｄ２を照射することができる。

（９）また、配光部９７はプリズムにより形成される。従って、矩形状の照明光Ｌｄ１，Ｌｄ２を容易に形成することができる。

（１０）また、照明光Ｌｄ，Ｌｄ１，Ｌｄ２が出射されているときに、撮像部９８により利用者の眼１０１を撮像させる制御部１１を備えている。従って、利用者の虹彩１０１ｃに照明光Ｌｄ，Ｌｄ１，Ｌｄ２が照射されるタイミングと撮像部９８の撮像タイミングとの同期を確実に取ることができる。

（１１）また、利用者により操作可能な起動ボタン８を備え、制御部１１は、起動操作を検出した後、利用者の眼１０１の網膜１０１ｂに画像を投影する動作モードに移行するまでに、配光部９７から照明光Ｌｄ，Ｌｄ１，Ｌｄ２を出射させて、利用者の認証処理を認証部（制御部１１）により行う。従って、ＲＳＤ１の起動時において、利用者に画像を視認させる前に認証処理を行うので、コンテンツ情報Ｆの機密性を高めることができる。

（１２）また、少なくとも光源部２０からの画像形成用のレーザ光の出射を停止するスタンバイモードを有しており、制御部１１は、スタンバイモードから動作モードへ復帰するとき、動作モードに移行するまでに、配光部９７から照明光Ｌｄ，Ｌｄ１，Ｌｄ２を出射させて、利用者の認証処理を認証部（制御部１１）により行う。従って、スタンバイモードのＲＳＤ１を利用者が装着したときに、利用者に画像を視認させる前に認証処理を行うので、コンテンツ情報Ｆの機密性を高めることができる。

１ＲＳＤ
２０光源部
３０走査部
１１制御部
９６瞳拡大部
９７配光部
９８撮像部

Claims

画像信号に応じた強度のレーザ光を出射する光源部と、
前記光源部から出射されたレーザ光を２次元方向に走査する走査部と、
前記走査部が走査したレーザ光を利用者の眼の網膜へ投射して、前記網膜に画像を投影する投射部と、
前記利用者の眼を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像した画像を予め規定された画像と照合して、前記利用者の認証処理を行う認証部と、
前記走査部が走査したレーザ光の光路中に形成される中間像位置又はその近傍であって、画像形成用のレーザ光が入射しない領域に配置される配光部と、を備え、
前記配光部は、前記認証部が認証処理を行うときに前記光源部から出射されて前記走査部により走査された所定の強度のレーザ光を入射し、当該レーザ光の光路を変えて前記投射部による射出瞳の周囲を照射する照明光とすることを特徴とする網膜走査型画像表示装置。
前記中間像位置又はその近傍に配置され、前記走査部を介して入射される画像形成用のレーザ光を分岐させて前記投射部の射出瞳を拡大する瞳拡大部を備え、
前記瞳拡大部を前記配光部と一体的に形成した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。
前記投射部の射出瞳位置と前記利用者の瞳孔位置とを略一致させ、
前記配光部によって形成される前記照明光を前記利用者の虹彩に照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の網膜走査型画像表示装置。
前記照明光は前記虹彩上で略円環形状をなすことを特徴とする請求項３に記載の網膜走査型画像表示装置。
前記配光部は、ホログラムにより形成されてい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。
前記配光部は、凹レンズと、前記凹レンズ近傍に配置され、前記照明光が前記射出瞳位置において，前記利用者の瞳孔内に照射されることを阻止する黒点板とにより形成されてい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。
前記配光部は、円錐体状の透過部材にて形成されてい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。
前記レーザ光の光路中心挟んで互いに対向する位置に、一対の前記配光部を設けており、各前記配光素子はそれぞれ前記利用者の虹彩の異なる領域を照明することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の網膜走査型画像表示装置。
前記配光部は、プリズムにより形成されることを特徴とする請求項８に記載の網膜走査型画像表示装置。
前記照明光が出射されているときに、前記撮像部により前記利用者の眼を撮像させる制御部を備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の網膜走査型画像表示装置。
前記利用者により操作可能な起動ボタンを備え、
前記制御部は、起動操作を検出した後、前記利用者の眼の網膜に画像を投影する動作モードに移行するまでに、前記配光部から前記照明光を出射させて、前記利用者の認証処理を前記認証部により行うことを特徴とする請求項１０に記載の網膜走査型画像表示装置。
少なくとも前記光源部からの画像形成用のレーザ光の出射を停止するスタンバイモードを有しており、
前記制御部は、前記スタンバイモードから前記動作モードへ復帰するとき、前記動作モードに移行するまでに、前記配光部から前記照明光を出射させて、前記利用者の認証処理を前記認証部により行う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。