JP2021071700A - 画像投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の解像度を向上させること。【解決手段】光出射面において複数の発光点が配列された光源と、前記複数の発光点それぞれからそれぞれ出射された複数の光線を二次元に走査する走査部を含み、前記走査部で走査された前記複数の光線を水晶体又は前記水晶体近傍で収束させた後に網膜に照射する光学系と、前記複数の発光点からの前記複数の光線の出射及び前記走査部の駆動を制御して、前記網膜に画像を投影する駆動制御部と、を備え、前記複数の発光点は、前記画像の垂直方向に対応する第１方向に少なくとも並んで配置され、前記光学系は、前記複数の発光点のうち前記第１方向に並んだ２以上の発光点から同じタイミングで出射された２以上の光線を前記画像の垂直方向において異なる位置で前記網膜に照射する、画像投影装置。【選択図】図１

Description

本発明は、画像投影装置に関する。

光線を二次元に走査して画像を表示する画像表示装置が知られている。例えば、アレイ状に複数の発光素子が配列された光源を用い、複数の発光素子から出射された光線を二次元に走査して被走査面に結像させる画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１）。また、光源が有する複数の発光点から出射された光線を飛び越し走査することが知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００６−３１７６０４号公報 特開２０１１−２３０４２０号公報

走査した光線をユーザの網膜に照射することで網膜に画像を投影する網膜投影型の画像投影装置が知られている。網膜投影型の画像投影装置において、網膜に投影される画像の解像度を向上させることが望まれている。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、画像の解像度を向上させることを目的とする。

本発明は、光出射面において複数の発光点が配列された光源と、前記複数の発光点それぞれからそれぞれ出射された複数の光線を二次元に走査する走査部を含み、前記走査部で走査された前記複数の光線を水晶体又は前記水晶体近傍で収束させた後に網膜に照射する光学系と、前記複数の発光点からの前記複数の光線の出射及び前記走査部の駆動を制御して、前記網膜に画像を投影する駆動制御部と、を備え、前記複数の発光点は、前記画像の垂直方向に対応する第１方向に少なくとも並んで配置され、前記光学系は、前記複数の発光点のうち前記第１方向に並んだ２以上の発光点から同じタイミングで出射された２以上の光線を前記画像の垂直方向において異なる位置で前記網膜に照射する、画像投影装置である。

上記構成において、前記複数の発光点は、前記画像の水平方向に対応する第２方向に並んで配置された、第１光線を出射する第１発光点と前記第１光線とは異なる色の第２光線を出射する第２発光点とを含み、前記光学系は、前記第２方向に並んだ前記第１発光点及び前記第２発光点から同じタイミングで出射された前記第１光線及び前記第２光線を前記画像の水平方向において所定距離だけ離れた位置で前記網膜に照射し、前記駆動制御部は、前記画像の１つの画素を形成するための前記第１光線及び前記第２光線を、前記走査部によって走査される前記第１光線及び前記第２光線が前記網膜上を前記所定距離移動する移動時間分だけ互いにずらして前記第１発光点及び前記第２発光点から出射させる構成とすることができる。

上記構成において、前記複数の発光点は、前記第２方向に前記第１発光点と前記第２発光点に並んで配置され、前記第１光線及び前記第２光線とは異なる色の第３光線を出射する第３発光点を含み、前記光学系は、前記第２方向に並んだ前記第１発光点、前記第２発光点、及び前記第３発光点から同じタイミングで出射された前記第１光線、前記第２光線、及び前記第３光線を前記画像の水平方向において前記所定距離だけ離れた位置で並んで前記網膜に照射し、前記第１光線、前記第２光線、及び前記第３光線は、１つが赤色光であり、他の１つが緑色光であり、残りの１つが青色光であり、前記駆動制御部は、前記１つの画素を形成するための前記第１光線、前記第２光線、及び前記第３光線を、前記移動時間分だけそれぞれずらして前記第１発光点、前記第２発光点、及び前記第３発光点から出射させる構成とすることができる。

上記構成において、前記複数の発光点はＬＥＤである構成とすることができる。

上記構成において、前記２以上の光線は、各々の光軸が互いに異なる角度で前記走査部に入射する構成とすることができる。

上記構成において、前記光学系は、前記複数の光線が入射されて、入射された前記複数の光線を略平行光とするコリメータレンズを備え、前記コリメータレンズは、前記複数の光線の光路において前記走査部よりも前記光源側に位置し、前記複数の光線は、各々の光軸が前記コリメータレンズの軸に対して略平行となって前記コリメータレンズの異なる位置に入射する構成とすることができる。

上記構成において、前記複数の光線は、各々の光軸が前記走査部で略一致する構成とすることができる。

上記構成において、前記光学系は、前記複数の光線の光路において前記走査部よりも前記光源側に位置し、前記複数の光線が入射するアパーチャを備える構成とすることができる。

上記構成において、前記複数の発光点から出射された前記複数の光線を検出する第１検出器を備え、前記複数の光線は、各々の光軸が前記第１検出器で略一致し、前記駆動制御部は、前記第１検出器の出力信号に基づき前記複数の発光点から出射される前記複数の光線の光量を調整する構成とすることができる。

上記構成において、前記２以上の光線は、前記走査部の１回の主走査で複数の走査線のうち離れた２以上の走査線を描画し、前記２以上の走査線の間に位置する走査線は他の主走査で描画する飛び越し走査によって前記網膜に照射される構成とすることができる。

上記構成において、前記網膜で反射した反射光を検出する第２検出器と、前記第２検出器の出力信号に基づき検査画像を生成する画像生成部と、を備え、前記駆動制御部は、前記複数の発光点のうち前記第１方向に並んだ発光点から順番に光線を出射させ、前記第２検出器は、順番に出射された前記光線の前記網膜での反射光を検出し、前記画像生成部は、前記第２検出器の出力信号に基づいて複数の部分検査画像を取得した後、前記複数の部分検査画像を合成して前記検査画像を生成する構成とすることができる。

本発明によれば、画像の解像度を向上させることができる。

図１は、実施例１に係る画像投影装置のブロック図である。 図２は、実施例１における光源の平面図である。 図３は、実施例１に係る画像投影装置の光学系を示す図である。 図４（ａ）から図４（ｃ）は、図３の部分拡大図である。 図５は、実施例１において走査部で走査された光線が網膜に照射されるまでの光路を示す図である。 図６は、実施例１における光線の走査を説明する図である。 図７は、実施例１における画像投影処理の一例を示すフローチャートである。 図８（ａ）から図８（ｃ）は、カラー画像の投影を説明する図である。 図９は、実施例１における光量調整処理の一例を示すフローチャートである。 図１０は、実施例１の変形例１に係る画像投影装置の光学系を示す図である。 図１１は、実施例１における隣接走査を説明する図である。 図１２は、実施例２における飛び越し走査の第１の例を説明する図である。 図１３は、実施例２における飛び越し走査の第２の例を説明する図である。 図１４は、実施例３に係る画像投影装置のブロック図である。 図１５は、実施例３における光源の平面図である。 図１６は、実施例３に係る画像投影装置の光学系を示す図である。 図１７は、実施例３における検査画像生成処理の一例を示すフローチャートである。 図１８（ａ）から図１８（ｄ）は、図１７のフローチャートにおいて光線の走査を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。

図１は、実施例１に係る画像投影装置のブロック図である。図１を参照して、画像投影装置１００は、投影部１０、制御部５０、及び検出器６０を備える。投影部１０は、光源１１、調整光学系１２、走査部１３、投影光学系１４、駆動回路１５、及び入力回路１６を備える。制御部５０は、駆動制御部５１及び第１信号処理部５２を備える。投影部１０及び検出器６０は、例えば眼鏡型フレームに装着されている。制御部５０は、例えばスマートフォン等の携帯情報端末に設けられている。

駆動制御部５１は、駆動回路１５に指令を出して光源１１及び走査部１３を制御する。入力回路１６には、画像投影装置１００内又は外のカメラ及び／又は録画機器等の画像データに関する画像信号が駆動制御部５１から入力される。駆動回路１５は、入力回路１６が取得した画像信号及び駆動制御部５１の制御信号に基づき光源１１と走査部１３を駆動する。駆動回路１５は、光源１１と走査部１３を同期して駆動する。

光源１１は、光出射面に複数の発光点が配列されたフラットパネル型のマルチスポット光源である。図２は、実施例１における光源の平面図である。図２を参照して、光源１１は、平面形状の光出射面２０に複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌが格子状となって二次元に配列されている。発光点２１Ａ〜２１Ｌは例えばＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）であり同一の基板上に設けられている。発光点２１Ａ〜２１Ｌは入力駆動電流に応じた光量で発光する。発光点２１Ａ〜２１Ｌにおいて、入力駆動電流に対する出力光量はほぼリニアな関係になっている。なお、発光点２１Ａ〜２１ＬはＯＬＥＤ以外のＬＥＤであってもよいし、ＬＤ（Laser Diode）であってもよい。

ユーザの眼に投影される画像の垂直方向に対応する方向を第１方向とし、画像の水平方向に対応する方向を第２方向とする。発光点２１Ａ〜２１Ｄは赤色光（波長：６１０ｎｍ〜６６０ｎｍ程度）を出射する発光点である。発光点２１Ｅ〜２１Ｈは緑色光（波長：５１５ｎｍ〜５４０ｎｍ程度）を出射する発光点である。発光点２１Ｉ〜２１Ｌは青色光（波長：４４０ｎｍ〜４８０ｎｍ程度）を出射する発光点である。このように、赤色光を出射する発光点、緑色光を出射する発光点、及び青色光を出射する発光点はそれぞれ第１方向に並んで配置されている。また、第２方向には、赤色光を出射する発光点、緑色光を出射する発光点、及び青色光を出射する発光点が並んで配置されている。

第１方向で隣接する発光点のピッチ間隔Ｈ１は例えば４０μｍ程度であり、第２方向で隣接する発光点のピッチ間隔Ｈ２は例えば３０μｍ程度である。したがって、光源１１の発光領域の第１方向の長さは例えば１２０μｍ程度であり、第２方向の長さは例えば６０μｍ程度である。

図１を参照して、光源１１は、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌそれぞれから複数の光線１Ａ〜１Ｌそれぞれを出射する。調整光学系１２は、コリメータレンズ、トーリックレンズ、及び／又はアパーチャ等を備えており、光源１１が出射した複数の光線１Ａ〜１Ｌそれぞれを成型する。また、調整光学系１２は、ハーフミラー又はビームスプリッタ等の光を分岐する分岐部品を備えており、光源１１が出射した複数の光線１Ａ〜１Ｌそれぞれを分岐する。走査部１３は、複数の光線１Ａ〜１Ｌを二次元に走査するスキャナである。走査部１３は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラー等の走査ミラーである。投影光学系１４は、走査部１３で走査された複数の光線１Ａ〜１Ｌをユーザの眼７０に照射する。

検出器６０は、例えばアバランシェフォトダイオード等のフォトディテクタであり、調整光学系１２で分岐された複数の光線１Ａ〜１Ｌを検出する。第１信号処理部５２は、駆動制御部５１からの制御信号に基づき検出器６０の出力信号を処理する。駆動制御部５１は、第１信号処理部５２が処理した信号に基づき、発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射される光線１Ａ〜１Ｌの光量が適切になるように調整する。検出器６０及び第１信号処理部５２は、駆動回路１５からの同期信号に基づき、光源１１が光線１Ａ〜１Ｌ各々を出射したタイミングで検出を開始する。

制御部５０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムと協働して処理を行ってもよい。制御部５０は、専用に設計された回路でもよい。駆動制御部５１及び第１信号処理部５２は、１つの回路でもよいし、異なる回路でもよい。

図３は、実施例１に係る画像投影装置の光学系を示す図である。図４（ａ）から図４（ｃ）は、図３の部分拡大図である。画像投影装置１００は、マクスウェル視を利用して、光源１１の複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射された複数の光線１Ａ〜１Ｌをユーザの網膜に照射する。これにより、ユーザは自身の視力によらずにフォーカスフリーで画像を視認できる。図３及び図４（ａ）から図４（ｃ）では、図の明瞭化のために、光源１１の複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌのうち発光点２１Ａ、２１Ｅ、及び２１Ｉから出射される光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉを図示して説明するが、その他の発光点から出射される光線も同様にしてユーザの網膜７１及び検出器６０に照射される。また、図３及び図４（ａ）では、図の明瞭化のために、発光点２１Ａ、２１Ｅ、及び２１Ｉの間隔を誇張して図示している。

図３を参照して、光源１１の発光点２１Ａ、２１Ｅ、及び２１Ｉから出射された光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉは、コリメータレンズ３１に入射する。コリメータレンズ３１は、凸レンズであり、光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉを拡散光から僅かに収束する略平行光に変換する。

コリメータレンズ３１で僅かに収束する略平行光に変換された光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉは、ハーフミラー３２に入射する。ハーフミラー３２で反射された光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉはアパーチャ３３の開口３４を通過した後に、走査部１３に入射する。光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉがアパーチャ３３の開口３４を通過することで、光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉの直径は適切な大きさとなる。

発光点２１Ａ、２１Ｅ、及び２１Ｉは異なる位置にあるため、図４（ａ）のように、発光点２１Ａ、２１Ｅ、及び２１Ｉから出射された光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉ各々の光軸２Ａ、２Ｅ、及び２Ｉはコリメータレンズ３１の異なる位置に入射する。また、光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉは、各々の光軸２Ａ、２Ｅ、及び２Ｉがコリメータレンズ３１の軸に対して略平行となって、コリメータレンズ３１に入射する。コリメータレンズ３１は凸レンズであることから、コリメータレンズ３１を透過した光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉ各々の光軸２Ａ、２Ｅ、及び２Ｉは互いに収束し、図４（ｂ）のように、光軸２Ａ、２Ｅ、及び２Ｉは走査部１３に互いに異なる角度で入射する。走査部１３はコリメータレンズ３１の焦点に配置され、光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉ各々の光軸２Ａ、２Ｅ、及び２Ｉは走査部１３で略一致する。

光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉは第２方向に並んだ発光点２１Ａ、２１Ｅ、及び２１Ｉから出射された光線であるが、第１方向に並んだ発光点（例えば発光点２１Ａ〜２１Ｄ）から出射された光線１Ａ〜１Ｄも同様に、各々の光軸は走査部１３に互いに異なる角度で入射する。また、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射された複数の光線１Ａ〜１Ｌは、各々の光軸がコリメータレンズ３１の異なる位置にコリメータレンズ３１の軸に対して平行となって、コリメータレンズ３１に入射する。よって、複数の光線１Ａ〜１Ｌ各々の光軸は走査部１３で略一致する。

走査部１３で二次元に走査された光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉは曲面ミラー４１に入射する。曲面ミラー４１の反射面は凹面であって自由曲面等の曲面である。曲面ミラー４１は、光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉを拡散光から略平行光に変換する。光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉは、ユーザの眼７０内（例えば水晶体７２又は水晶体７２近傍）で収束し、硝子体７３を通過して網膜７１に照射される。これにより、網膜７１に画像が投影される。アパーチャ３３によって光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉの直径が適切な大きさに調整されていることで、光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉが網膜７１で合焦するスポット径を小さくすることができる。コリメータレンズ３１、ハーフミラー３２、アパーチャ３３、走査部１３、及び曲面ミラー４１は、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌそれぞれからそれぞれ出射された複数の光線１Ａ〜１Ｌを二次元に走査し、走査された複数の光線１Ａ〜１Ｌを水晶体７２又は水晶体７２近傍で収束させた後に網膜７１に照射する光学系３０を構成する。

図５は、実施例１において走査部で走査された光線が網膜に照射されるまでの光路を示す図である。図５では、図の明瞭化のために、発光点２１Ａから出射された光線１Ａのみを図示しているが、その他の発光点から出射された光線も同様にして網膜７１に照射される。図５を参照して、光線１Ａはコリメータレンズ３１によって僅かに収束する略平行光に変換されるため、走査部１３で走査された光線１Ａ−１、１Ａ−２、及び１Ａ−３は、曲面ミラー４１の手前の焦点３で合焦し、拡散光となって曲面ミラー４１に入射する。曲面ミラー４１で反射された光線１Ａ−１、１Ａ−２、及び１Ａ−３各々の光軸は互いに収束し且つ各々は略平行光である。曲面ミラー４１で反射された光線１Ａ−１、１Ａ−２、１Ａ−３各々の光軸は眼７０内（例えば水晶体７２又は水晶体７２近傍）において収束し且つ各々はほぼ網膜７１において合焦する。

図３及び図４（ｃ）を参照して、ハーフミラー３２を透過した光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉは検出器６０に入射する。光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉ各々の光軸２Ａ、２Ｅ、及び２Ｉは検出器６０で略一致する。すなわち、ハーフミラー３２から検出器６０までの光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉの光路長と、ハーフミラー３２から走査部１３までの光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉの光路長と、は略同じ大きさとなっている。検出器６０は、入射した光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉを検出する。上述したように、光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉ以外の光線も同様に検出器６０に照射される。よって、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射された複数の光線１Ａ〜１Ｌは、各々の光軸が検出器６０で略一致して、検出器６０に入射する。検出器６０は、入射した光線１Ａ〜１Ｌを検出する。

図６は、実施例１における光線の走査を説明する図である。図６を参照して、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射された複数の光線１Ａ〜１Ｌが網膜７１に照射されることによって網膜７１に画像８０が投影される。走査部１３は複数の光線１Ａ〜１Ｌを矢印８１のように左上から右下までラスタスキャンする。画像８０の水平方向の走査が主走査であり、垂直方向の走査が副走査である。ここで、格子状に並んだ発光点２１Ａ〜２１Ｌから同じタイミングで出射された光線１Ａ〜１Ｌを各々の光軸が互いに異なる角度となって走査部１３に入射させることで、光線１Ａ〜１Ｌを画像８０の水平方向及び垂直方向に格子状に並んで網膜７１に照射させることができる。図６では、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌから同じタイミングで出射された光線１Ａ〜１Ｌを図示している。光線１Ａ〜１Ｌの一部が画像８０の垂直方向に並んでいるため、主走査を往復して行うと、光線１Ａ〜１Ｌが行きの走査と帰りの走査において網膜７１に重なって照射される箇所が生じ得る。したがって、主走査は往復で行わずに一方向のみで行うことが好ましい。また、主走査を往復して行う場合、行きの走査と帰りの走査とで位相ずれが生じることがあるが、主走査を一方向のみで行うことで、このような位相ずれの発生を抑制できる。

走査部１３が駆動しても発光点２１Ａ〜２１Ｌが光線１Ａ〜１Ｌを出射しないと、光線１Ａ〜１Ｌは網膜７１に照射されない。破線の矢印８１では光線１Ａ〜１Ｌは出射されない。駆動回路１５は、発光点２１Ａ〜２１Ｌからの光線１Ａ〜１Ｌの出射と走査部１３の駆動とを同期させる。これにより、光源１１は、実線の矢印８１において発光点２１Ａ〜２１Ｌから光線１Ａ〜１Ｌを出射する。これにより、網膜７１に画像８０が投影される。

コリメータレンズ３１の光学特性を適切に設定して走査部１３に入射するときの光線１Ａ〜１Ｌ各々の光軸の角度を適切にすることで、発光点２１Ａ〜２１Ｌから同じタイミングで出射された光線１Ａ〜１Ｌを画像８０の水平方向及び垂直方向で隣接する画素分ずれた位置で網膜７１に照射させることができる。これにより、走査部１３の一度の主走査において、画像８０の垂直方向の複数の画素を同時に形成することができる。すなわち、走査部１３の一度の主走査で形成できる走査線の数を増やすことができる。

走査部１３の一度の主走査で形成できる走査線の数が増えることの効果について説明する。例えば、走査線の数がＭの画像において、画像の最初から最後までの走査にかかる走査時間をＴとする。走査部１３が走査線を１本ずつ走査する場合、走査部１３の主走査の１回当たりの時間はＴ／Ｍとなる。一方、走査部１３が走査線をｎ本ずつ同時に走査する場合、走査部１３の主走査の１回当たりの時間はｎＴ／Ｍとなり、主走査の走査速度が遅くなる。このように、走査部１３の一度の主走査で形成できる走査線の数が増えることで、画像の解像度の低下を抑えつつ、走査部１３の駆動周波数を低く抑えることができる。反対に、走査部１３の駆動周波数を変えない場合では、副走査方向の走査回数は変わらずに一度の主走査で形成できる走査線の数が増えることから、画像の解像度を高くすることができる。

図７は、実施例１における画像投影処理の一例を示すフローチャートである。図７を参照して、駆動制御部５１は、走査部１３を駆動させ且つ光源１１の発光点２１Ａ〜２１Ｌから光線１Ａ〜１Ｌを出射させて、入力された画像データに基づく画像を網膜７１に投影する（ステップＳ１０）。

ここで、カラー画像を網膜７１に投影する場合について説明する。図８（ａ）から図８（ｃ）は、カラー画像の投影を説明する図である。図８（ａ）から図８（ｃ）では、第２方向に並んで配置された発光点２１Ａ、２１Ｅ、及び２１Ｉから出射される光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉを例に説明するが、発光点２１Ａ、２１Ｅ、及び２１Ｉ以外で第２方向に並んだ発光点から出射される光線においても同様である。また、発光点２１Ａ、２１Ｅ、及び２１Ｉから出射された光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉは画像８０の水平方向において所定距離Ｘだけ離れた位置で網膜７１に照射されるとする。

図８（ａ）を参照して、駆動制御部５１は、発光点２１Ｉから画素８２Ａを形成するための光線１Ｉ−１を出射させる。

図８（ｂ）を参照して、駆動制御部５１は、走査部１３によって走査される光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉが網膜７１上を所定距離Ｘだけ移動する時間が経過した後、発光点２１Ｅから画素８２Ａを形成するための光線１Ｅ−１を出射させる。また、所定距離Ｘが画素間距離Ｙと等しい場合には、駆動制御部５１は、発光点２１Ｉから画素８２Ａに隣接する画素８２Ｂを形成するための光線１Ｉ−２を出射させる。

図８（ｃ）を参照して、駆動制御部５１は、走査部１３によって走査される光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉが所定距離Ｘだけ移動する時間が更に経過した後、発光点２１Ａから画素８２Ａを形成するための光線１Ａ−１を出射させる。これにより、画素８２Ａは赤色光の光線１Ａ−１と緑色光の光線１Ｅ−１と青色光の光線１Ｉ−１とが合成されたカラー画素であるとユーザは認識する。また、所定距離Ｘが画素間距離Ｙと等しい場合には、駆動制御部５１は、発光点２１Ｅから画素８２Ｂを形成するための光線１Ｅ−２を出射させ、発光点２１Ｉから画素８２Ｂに隣接する画素８２Ｃを形成するための光線１Ｉ−３を出射させる。

このようなことを画像８０全体に対して行うことで、各画素がカラー画素となり、カラー画像が投影される。なお、図８（ａ）から図８（ｃ）では、各画素を形成する光線を出射させる以外では光線を出射させない場合を例に示したが、連続的に光線を出射させ続けるとともに各画素に対応するように光量を変化させる制御としてもよい。

図７を参照して、駆動制御部５１は、画像データが入力されなくなったか否かを判断する（ステップＳ１２）。画像データが入力され続けている場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１０に戻る。一方、画像データが入力されなくなった場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、画像投影の処理を終了する。

図９は、実施例１における光量調整処理の一例を示すフローチャートである。図９を参照して、駆動制御部５１は、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌのうち１つの発光点（例えば発光点２１Ａ）に一定の駆動電流を入力して、発光点２１Ａから光線１Ａを出射させる（ステップＳ２０）。次いで、第１信号処理部５２は検出器６０の出力信号を取得する（ステップＳ２２）。検出器６０は、駆動回路１５からの同期信号に同期して光線１Ａを検出する。第１信号処理部５２は、駆動回路１５からの同期信号に同期して検出器６０の出力信号の取得を開始する。

次いで、駆動制御部５１は、第１信号処理部５２が取得した検出器６０の出力信号に基づき、発光点２１Ａから出射された光線１Ａの光量が所定範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ２４）。画像投影装置１００に備わる記憶部（不図示）には、各発光点に対して、入力駆動電流と出力光量との関係を示すデータが記憶されている。駆動制御部５１は、このデータを参照し、検出器６０の出力信号に基づく光量が、発光点２１Ａに上記の一定の駆動電流を入力したときに発光点２１Ａから出射されるべき光量に対して所定範囲内にあるか否かを判断する。

光量が所定範囲内にない場合（ステップＳ２４：Ｎｏ）、駆動制御部５１は発光点２１Ａへの入力駆動電流を変化させ、入力駆動電流と発光点２１Ａの出力光量との関係を取得し、記憶部に記憶する（ステップＳ２６）。その後、ステップＳ２８に進む。一方、光量が所定範囲内にあった場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２８に進む。

駆動制御部５１は、全ての発光点２１Ａ〜２１Ｌからの光線１Ａ〜１Ｌの出射が終了したか否かを判断する（ステップＳ２８）。発光点２１Ａ〜２１Ｌのうち光線１Ａ〜１Ｌを出射させていない発光点がある場合（ステップＳ２８：Ｎｏ）、ステップＳ２０に戻る。一方、全ての発光点２１Ａ〜２１Ｌからの光線１Ａ〜１Ｌの出射が終了した場合（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、光量調整の処理を終了する。

図９における光量調整処理は、図７における画像投影処理の前に行ってもよいし、画像投影処理が終了した後に行ってもよい。また、図９における光量調整処理は、画像投影装置１００の電源が投入されたときに行ってもよい。

実施例１によれば、図２のように、光出射面２０において複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌが配列された光源１１を用いる。発光点２１Ａ〜２１Ｌは画像８０の垂直方向に対応する第１方向に少なくとも並んで配置されている。図３のように、発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射された光線１Ａ〜１Ｌを二次元に走査する走査部１３を含み、走査部１３で走査された光線１Ａ〜１Ｌを水晶体７２又は水晶体７２近傍に収束させた後に網膜７１に照射して網膜７１に画像を投影する光学系３０を備える。図６で説明したように、光学系３０は、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌのうち第１方向に並んだ２以上の発光点（例えば発光点２１Ａ〜２１Ｄ）から同じタイミングで出射された２以上の光線１Ａ〜１Ｄを画像８０の垂直方向において異なる位置で網膜７１に照射する。これにより、走査部１３の一度の主走査で形成できる走査線の数を増やすことができるため、上述したように、網膜７１に投影される画像８０の解像度を向上させることができる。

複数の発光点２１Ａ〜２１ＬはＬＥＤである場合が好ましい。例えば、発光点２１Ａ〜２１ＬがＬＤである場合、駆動電流が低いときの出力光量の制御が難しいため、必要な光量よりも大きな駆動電流を入力し、減光フィルタ等で必要な光量まで減光させることが行われる。この場合、発光点２１Ａ〜２１Ｌに入力する駆動電流が大きくなるため、消費電力及び発熱量が大きくなる。一方、発光点２１Ａ〜２１ＬがＬＥＤである場合、ＬＥＤは駆動電流に対して出力光量がほぼリニアに変化するため、階調再現性が良好な上、必要な光量に対応する大きさの駆動電流を入力することで済む。よって、発光点２１Ａ〜２１Ｌに入力する駆動電流を低く抑えることができ、消費電力及び発熱量を低く抑えることができる。また、減光フィルタ等を配置しなくて済むため、画像投影装置１００の小型軽量化による携帯性も向上する。さらに、発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射される光線１Ａ〜１Ｌは網膜７１に照射されることから、発光点２１Ａ〜２１ＬをＬＥＤとすることで安全性の懸念が持たれ難くなる。

複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌは同一の基板上に形成されることが好ましい。これにより、各発光点の間隔等の位置精度を良好にして形成できるため、発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射される光線１Ａ〜１Ｌが網膜７１に照射される位置精度を向上させることができる。

図２のように、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌは、画像８０の水平方向に対応する第２方向に赤色光を出射する発光点（例えば発光点２１Ａ）、緑色光を出射する発光点（例えば発光点２１Ｅ）、及び青色光を出射する発光点（例えば発光点２１Ｉ）が並んで配置されている。図６で説明したように、光学系３０は、第２方向に並んだ発光点２１Ａ、２１Ｅ、及び２１Ｉから同じタイミングで出射された光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉを画像８０の水平方向に並んで網膜７１に照射する。光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉの網膜７１での間隔を所定距離Ｘとする。この場合、図８（ａ）から図８（ｃ）で説明したように、駆動制御部５１は、画像８０の１つの画素（例えば画素８２Ａ）を形成するための青色光の光線１Ｉ−１、緑色光の光線１Ｅ−１、及び赤色光の光線１Ａ−１を、走査部１３によって走査される光線１Ａ、１Ｅ、及び１Ｉが所定距離Ｘ移動する時間分だけそれぞれずらして発光点２１Ｉ、２１Ｅ、及び２１Ａから出射させる。これにより、カラーの画像８０を網膜７１に投影することができる。所定距離Ｘ移動する時間とは、所定距離Ｘと略同じ距離だけ移動する時間を含み、略同じ距離とは、網膜７１に投影された画像８０を色のちらつきが抑えられた状態でユーザが視認できる程度である。

なお、実施例１では、第２方向に赤色光を出射する発光点、緑色光を出射する発光点、及び青色光を出射する発光点の順に並んでいる場合を例に示したが、その他の順で並んでいる場合でもよい。また、実施例１では、第２方向に異なる色の光を出射する３つの発光点が並んでいる場合を例に示したが、この場合に限られない。例えば、第２方向に異なる色の光を出射する２つの発光点が並んでいる場合でもよい。この場合でも、図８（ａ）から図８（ｃ）で説明した方法により、カラーの画像を投影することができる。

第１方向に並んだ発光点（例えば発光点２１Ａ〜２１Ｄ）から出射された光線１Ａ〜１Ｄは、各々の光軸が互いに異なる角度で走査部１３に入射する。これにより、光線１Ａ〜１Ｄを網膜７１の画像８０の垂直方向において異なる位置に照射させることができる。

図３のように、複数の光線１Ａ〜１Ｌの光路において走査部１３よりも光源１１側に位置して配置され、入射された複数の光線１Ａ〜１Ｌを略平行光とするコリメータレンズ３１を備える。図４（ａ）のように、複数の光線１Ａ〜１Ｌは、各々の光軸がコリメータレンズ３１の軸に対して略平行となってコリメータレンズ３１の異なる位置に入射する。これにより、第１方向に並んだ発光点から出射された複数の光線は各々の光軸が互いに異なる角度となって走査部１３に入射し、第２方向に並んだ発光点から出射された複数の光線は各々の光軸が互いに異なる角度となって走査部１３に入射する。よって、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射された光線１Ａ〜１Ｌを網膜７１の異なる位置に照射させることができる。また、複数の光線１Ａ〜１Ｌに対して１つのコリメータレンズ３１を用いているため、画像投影装置１００の小型軽量化を実現できる。なお、光線１Ａ〜１Ｌ各々の光軸がコリメータレンズ３１の軸に対して略平行とは、光線１Ａ〜１Ｌを網膜７１の所望の位置に照射できる程度に略平行であればよい。

複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射された複数の光線１Ａ〜１Ｌは各々の光軸が走査部１３で略一致してもよい。これにより、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌを有する光源１１から出射される複数の光線１Ａ〜１Ｌを１つの走査部１３で走査することができ、さらに走査部１３が大きくなることを抑制できるため画像投影装置１００の小型軽量化を実現できる。略一致とは、光軸の少なくとも一部が重なる程度に略一致していればよい。

図３のように、複数の光線１Ａ〜１Ｌの光路において走査部１３よりも光源１１側に位置して配置され、複数の光線１Ａ〜１Ｌが入射するアパーチャ３３を備える。アパーチャ３３を走査部１３よりも光源１１側に配置することで、走査部１３で走査された光線を妨げることなく、複数の光線１Ａ〜１Ｌをアパーチャ３３に入射させることができる。アパーチャ３３の開口３４の直径を最適化することで、複数の光線１Ａ〜１Ｌを適切な大きさの直径で眼７０に入射させることができ、光線１Ａ〜１Ｌの網膜７１でのスポット径を最適化することができる。また、複数の光線１Ａ〜１Ｌに対して１つのアパーチャ３３を用いているため、画像投影装置１００の小型軽量化を実現できる。

図３のように、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射された複数の光線１Ａ〜１Ｌを検出する検出器６０を備える。図４（ｃ）のように、複数の光線１Ａ〜１Ｌは、各々の光軸が検出器６０で略一致する。これにより、検出器６０の検出面が大きくなることを抑制しつつ、検出器６０で複数の光線１Ａ〜１Ｌを検出できる。駆動制御部５１は、検出器６０の出力信号に基づき発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射される光線１Ａ〜１Ｌの光量を調整する。これにより、検出器６０は特定の位置での光線１Ａ〜１Ｌの光量を検出することができるので、検出器６０の検出面において感度のばらつきがある場合でも検出精度を高めることができ、かつ発光点２１Ａ〜２１Ｌの出力光量が経年劣化等によって弱まった場合でも、発光点２１Ａ〜２１Ｌから適切な光量の光線１Ａ〜１Ｌを出射させることができる。略一致とは、光軸の少なくとも一部が重なる程度に略一致していればよい。

なお、実施例１では、発光点２１Ａ〜２１Ｌが光出射面２０から出射した光線１Ａ〜１Ｄそれぞれの一部をハーフミラー３２等の分岐部品で分岐させて検出器６０で検出する場合を例に示したが、この場合に限られない。例えば、光出射面２０とは反対側の裏面から出射される複数の光線を検出器で検出してもよい。

図１０は、実施例１の変形例１に係る画像投影装置の光学系を示す図である。図１０では、図の明瞭化のために、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射される複数の光線１Ａ〜１Ｌのうちの光線１Ａのみを図示している。図１０を参照して、画像投影装置１１０では、アパーチャ３３がコリメータレンズ３１とハーフミラー３２の間で光線１Ａ〜１Ｌの光路上に配置されている。その他の構成は、実施例１と同じであるため説明を省略する。

アパーチャ３３は、実施例１のようにハーフミラー３２と走査部１３の間で光線１Ａ〜１Ｌの光路上に配置されていてもよいし、実施例１の変形例１のようにコリメータレンズ３１とハーフミラー３２の間の光線１Ａ〜１Ｌの光路上に配置されていてもよい。

図２のように、光源１１は第１方向に４つの発光点が並んでいる場合を例に示したがこの場合に限られない。第１方向に並ぶ発光点の数が増えるほど一度の主走査で形成できる走査線の数が増えるが、第１方向に並ぶ発光点の数が増えるほど光源１１が大型化することから、第１方向に並ぶ発光点の数は２以上６以下が好ましく、３以上５以下がより好ましい。また、光源１１は第２方向に赤色光を出射する発光点、緑色光を出射する発光点、及び青色光を出射する発光点が１つずつ並んでいる場合を例に示したが、これに限られない。例えば、赤色光の発光点、緑色光の発光点、及び青色光の発光点を１組とした複数の組が第２方向に並んで設けられていてもよい。言い換えると、第２方向に赤色光の発光点、緑色光の発光点、及び青色光の発光点が繰り返し設けられていてもよい。発光点がＬＥＤである場合は各画素において光量不足が懸念されるが、赤色光の発光点、緑色光の発光点、及び青色光の発光点の組が複数並んでいることで、各画素に対して赤色光、緑色光、及び青色光それぞれを複数回出射させることが可能となり、各画素における光量不足を抑制できる。

実施例２に係る画像投影装置のブロック図及び光学系は、実施例１に係る画像投影装置のブロック図及び光学系と同じであるため図示及び説明を省略する。

実施例１では、第１方向に並んだ２以上の発光点から出射された光線が隣接する走査線を描画する隣接走査の場合を例に示した。これに対し、実施例２では、第１方向に並んだ２以上の発光点から出射された光線が１又は２以上離れた走査線を描画する飛び越し走査の場合について説明する。

まず、実施例１における隣接走査について、光源１１から出射した光線が網膜７１に投影されるまでの光学系の倍率が１倍であることを前提に説明する。図１１は、実施例１における隣接走査を説明する図である。図１１では、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｌのうち第１方向に並んだ発光点として発光点２１Ａ〜２１Ｄを例に説明するが、発光点２１Ｅ〜２１Ｈ、及び、発光点２１Ｉ〜２１Ｌについても同様である（以下の図１２及び図１３においても同様）。

図１１を参照して、第１方向に並んだ発光点２１Ａ〜２１Ｄから出射された光線１Ａ〜１Ｄによって、走査部１３の１回目の主走査で走査線１〜４を描画し、２回目の主走査で走査線５〜８を描画し、以下同様の走査を繰り返す。この場合、光学系の倍率が１であるので、発光点２１Ａ〜２１Ｄの間隔Ｈ１と走査線１〜８の間隔Ｐとが略同じ大きさになる。したがって、間隔Ｈ１が例えば４０μｍである場合、間隔Ｐも４０μｍ程度となる。高解像度の画像を投影するには間隔Ｐは狭い方が好ましく、光源１１から網膜７１までの光学系の倍率を可変させることで、間隔Ｈ１に対する間隔Ｐの比率を変えることもできる。

図１２は、実施例２における飛び越し走査の第１の例を説明する図である。図１３は、実施例２における飛び越し走査の第２の例を説明する図である。第１方向で隣接する発光点の間隔Ｈ１を走査線の間隔Ｐで割った値（Ｈ１／Ｐ）を飛び越し周期Ｉ（Ｉ＝Ｈ１／Ｐ）とする。

図１２を参照して、飛び越し周期Ｉが３である場合、１回の主走査で光線１Ａが描画する走査線が走査線ｍであるとすると、光線１Ｂは走査線（ｍ＋３）を描画し、光線１Ｃは走査線（ｍ＋６）を描画し、光線１Ｄは走査線（ｍ＋９）を描画する。このように、３ライン間隔で走査線を描画する。１回の主走査で飛び越された走査線は他の主走査で補う。この場合、走査線１〜１４の間隔Ｐは、発光点２１Ａ〜２１Ｄの間隔Ｈ１の１／３となる。すなわち、間隔Ｈ１が例えば４０μｍである場合、間隔Ｐは１３．３μｍ程度となる。

図１３を参照して、飛び越し周期Ｉが５である場合、１回の主走査で光線１Ａが描画する走査線が走査線ｍであるとすると、光線１Ｂは走査線（ｍ＋５）を描画し、光線１Ｃは走査線（ｍ＋１０）を描画し、光線１Ｄは走査線（ｍ＋１５）を描画する。このように、５ライン間隔で走査線を描画する。１回の主走査で飛び越された走査線は他の主走査で補う。この場合、走査線１〜１６の間隔Ｐは、発光点２１Ａ〜２１Ｄの間隔Ｈ１の１／５となる。すなわち、間隔Ｈ１が例えば４０μｍである場合、間隔Ｐは８μｍとなる。

飛び越し走査は、ｉ）全ての走査線が走査されること、ｉｉ）同一の走査線が重複して走査されないこと、の２つの条件を満たす必要がある。この２つの条件を満たすには、第１方向に並んだ発光点の個数Ｎ、走査線の間隔Ｐ、飛び越し周期Ｉとした場合に、１）１回の主走査について副走査方向への移動量はＮ×Ｐであること、２）ＩとＮは互いに素の自然数であること、が必要である。

実施例２によれば、第１方向に並んだ２以上の発光点（例えば発光点２１Ａ〜２１Ｄ）から出射された２以上の光線１Ａ〜１Ｄは、飛び越し走査によって網膜７１に照射される。飛び越し走査は、走査部１３の１回の主走査で複数の走査線のうち離れた２以上の走査線を描画し、この２以上の走査線の間に位置する走査線は他の主走査で描画する。これにより、図１２及び図１３のように、走査線の間隔を狭くすることができ、網膜７１に投影される画像８０の解像度を向上させることができる。

実施例２では、飛び越し周期Ｉが３又は５である場合を例に示したが、この場合に限られず、第１方向に並んだ発光点の間隔Ｈ１を踏まえて、所望の走査線の間隔Ｐとなるような任意の値に設定することができる。

図１４は、実施例３に係る画像投影装置のブロック図である。図１４を参照して、実施例３の画像投影装置３００では、制御部５０ａは駆動制御部５１及び第１信号処理部５２に加えて第２信号処理部５３及び画像生成部５４を備える。投影部１０は光源１１に代えて光源１１ａを備える。図１５は、実施例３における光源の平面図である。図１５を参照して、光源１１ａは、光出射面２０に複数の発光点２１Ａ〜２１Ｐが格子状に二次元に配列されている。発光点２１Ｍ〜２１Ｐは例えばＯＬＥＤであるが、その他のＬＥＤであってもよいし、ＬＤであってもよい。発光点２１Ｍ〜２１Ｐは、第１方向に並んで配置され、赤外光（波長：８５０ｎｍ程度）を出射する発光点である。光源１１ａでは、第２方向に、赤色光を出射する発光点、緑色光を出射する発光点、青色光を出射する発光点、及び赤外光を出射する発光点が並んで配置されている。

図１４を参照して、画像投影装置３００は検出器６１を備える。検出器６１は、例えばアバランシェフォトダイオード等のフォトディテクタであり、光源１１ａの複数の発光点２１Ａ〜２１Ｐから出射された複数の光線１Ａ〜１Ｐがユーザの眼７０の網膜７１で反射した反射光９Ａ〜９Ｐを検出する。第２信号処理部５３は、駆動制御部５１からの制御信号に基づき検出器６１の出力信号を処理する。画像生成部５４は、第２信号処理部５３が処理した信号に基づき画像を生成する。表示部６２は、例えばスマートフォン等の携帯情報端末に備わる液晶ディスプレイであり、画像生成部５４が生成した画像を表示する。検出器６１及び第２信号処理部５３は、駆動回路１５からの同期信号に基づき、光源１１ａが光線１Ａ〜１Ｐを出射したタイミングで検出を開始する。

制御部５０ａは、例えばＣＰＵ等のプロセッサがプログラムと協働して処理を行ってもよい。制御部５０ａは専用に設計された回路でもよい。駆動制御部５１、第１信号処理部５２、第２信号処理部５３、及び画像生成部５４は、１つの回路でもよいし、異なる回路でもよい。実施例３の画像投影装置３００のその他の構成は、実施例１の図１と同じであるため説明を省略する。

図１６は、実施例３に係る画像投影装置の光学系を示す図である。図１６では、図の明瞭化のために、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｐから出射される複数の光線１Ａ〜１Ｐのうち発光点２１Ｍから出射される光線１Ｍのみを図示しているが、その他の発光点から出射される光線についても同様である。図１６を参照して、発光点２１Ｍから出射された光線１Ｍは、光学系３０を介して網膜７１に照射される。光線１Ｍの一部は網膜７１で反射する。網膜７１で反射した反射光９Ｍは、光線１Ｍが網膜７１に向かって進んできた光路を戻る。すなわち、反射光９Ｍは、曲面ミラー４１、走査部１３、及びハーフミラー３２の順に戻り、ハーフミラー３２を透過した後にレンズ３５及びピンホール板３６を通過して検出器６１に入射する。これにより、検出器６１は、光線１Ｍが網膜７１で反射した反射光９Ｍを検出する。

図１７は、実施例３における検査画像生成処理の一例を示すフローチャートである。図１８（ａ）から図１８（ｄ）は、図１７のフローチャートにおいて光線の走査を示す図である。ここでは、複数の発光点２１Ａ〜２１Ｐのうちの第１方向に並んだ発光点２１Ｍ〜２１Ｐから赤外光の光線１Ｍ〜１Ｐを出射させて検査画像を生成する場合について説明する。図１７を参照して、駆動制御部５１は、走査部１３を駆動させるとともに、光源１１ａの発光点２１Ｍから赤外光の光線１Ｍを出射させる（ステップＳ３０）。これにより、網膜７１に光線１Ｍが照射される。図１８（ａ）のように、発光点２１Ｍから出射された光線１Ｍは網膜７１上を走査線１、５、９、１３の順に走査される。

次いで、第２信号処理部５３は検出器６１の出力信号を取得する（ステップＳ３２）。検出器６１は、駆動回路１５からの同期信号に同期して光線１Ｍの反射光９Ｍを検出する。すなわち、検出器６１は、発光点２１Ｍからの光線１Ｍの出射に同期して光線１Ｍの反射光９Ｍを検出する。第２信号処理部５３は、光線１Ｍの出射に同期して、検出器６１の出力信号の取得を開始する。

次いで、画像生成部５４は、第２信号処理部５３が取得した検出器６１の出力信号に基づき、眼７０の部分的な検査画像（例えば眼底画像）を取得する（ステップＳ３４）。すなわち、画像生成部５４は、走査線１、５、９、１３に相当する部分の検査画像を取得する。

次いで、駆動制御部５１は、発光点２１Ｍと第１方向で並んだ発光点のうち光線を出射させていない発光点があるか否かを判断する（ステップＳ３６）。発光点がある場合（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０に戻り、第１方向に並んだ発光点２１Ｍ〜２１Ｐの全てから赤外光の光線１Ｍ〜１Ｐを出射させるまでステップＳ３０〜Ｓ３６を繰り返す。

図１８（ｂ）のように、発光点２１Ｎから出射される赤外光の光線１Ｎは網膜７１上を走査線２、６、１０、１４の順に走査される。このため、図１７のステップＳ３４において、画像生成部５４は、走査線２、６、１０、１４に相当する部分の検査画像を取得する。図１８（ｃ）のように、発光点２１Ｏから出射される赤外光の光線１Ｏは網膜７１上を走査線３、７、１１、１５の順に走査される。このため、図１７のステップＳ３４において、画像生成部５４は、走査線３、７、１１、１５に相当する部分の検査画像を取得する。図１８（ｄ）のように、発光点２１Ｐから出射される赤外光の光線１Ｐは網膜７１上を走査線４、８、１２、１６の順に走査される。このため、図１７のステップＳ３４において、画像生成部５４は、走査線４、８、１２、１６に相当する部分の検査画像を取得する。

図１７のステップＳ３６において発光点がない場合（ステップＳ３６：Ｎｏ）、画像生成部５４は、ステップＳ３４で取得した部分的な検査画像を合成することで全体的な検査画像（例えば眼底画像）を生成する（ステップＳ３８）。すなわち、画像生成部５４は、走査線１、５、９、１３の検査画像と、走査線２、６、１０、１４の検査画像と、走査線３、７、１１、１５の検査画像と、走査線４、８、１２、１６の検査画像と、を合成して、走査線１〜１６の全てでの検査画像を生成する。表示部６２は、検査画像を表示する（ステップＳ４０）。

実施例３によれば、第１方向に並んだ発光点２１Ｍ〜２１Ｐからの光線１Ｍ〜１Ｐを時分割スキャンして複数の部分的な検査画像を取得した後、これら複数の部分的な検査画像を合成することで全体の検査画像を生成する。すなわち、駆動制御部５１は、第１方向に並んだ発光点２１Ｍ〜２１Ｐから順番に光線１Ｍ〜１Ｐを出射させる。検出器６１は、順番に出射された光線１Ｍ〜１Ｐの網膜７１での反射光９Ｍ〜９Ｐを検出する。画像生成部５４は、検出器６１の出力信号に基づいて複数の部分検査画像を取得した後、これら複数の部分検査画像を合成して検査画像を生成する。これにより、眼７０の眼底の状態を検出でき、例えば医師が検査画像を精査することで眼７０の検査を行うことができる。

発光点２１Ｍ〜２１Ｐから出射される光線１Ｍ〜１Ｐを用いた検査画像の生成は、発光点２１Ａ〜２１Ｌから出射される可視光である光線１Ａ〜１Ｌを網膜７１に照射させながら行ってもよいし、光線１Ａ〜１Ｌを網膜７１に照射させずに行ってもよい。光線１Ａ〜１Ｌを網膜７１に照射させながら行う場合、光線１Ａ〜１Ｌによって網膜７１にユーザが固視するための固視指標を投影してもよい。これにより、ユーザに固視指標を固視させながら検査を行うことができる。

上記では、赤外光を用いて検査画像（例えば眼底画像）を生成する場合を例に示したが、可視光を用いて検査画像（例えば眼底画像）を生成してもよい。すなわち、駆動制御部５１は第１方向に並んだ発光点２１Ａ〜２１Ｄから順番に赤色の光線１Ａ〜１Ｄを出射させ、順番に出射された光線１Ａ〜１Ｄの網膜７１での反射光９Ａ〜９Ｄを検出器６１で検出させる。画像生成部５４は検出器６１の出力信号に基づいて光線１Ａ〜１Ｄによる複数の部分検査画像を取得し、これら複数の部分検査画像を合成して赤色光による検査画像を生成する。同様に、駆動制御部５１は第１方向に並んだ発光点２１Ｅ〜２１Ｈから順番に緑色の光線１Ｅ〜１Ｈを出射させ、順番に出射された光線１Ｅ〜１Ｈの網膜７１での反射光９Ｅ〜９Ｈを検出器６１で検出させる。画像生成部５４は検出器６１の出力信号に基づいて光線１Ｅ〜１Ｈによる複数の部分検査画像を取得し、これら複数の部分検査画像を合成して緑色光による検査画像を生成する。駆動制御部５１は第１方向に並んだ発光点２１Ｉ〜２１Ｌから順番に青色の光線１Ｉ〜１Ｌを出射させ、順番に出射された光線１Ｉ〜１Ｌの網膜７１での反射光９Ｉ〜９Ｌを検出器６１で検出させる。画像生成部５４は検出器６１の出力信号に基づいて光線１Ｉ〜１Ｌによる複数の部分検査画像を取得し、これら複数の部分検査画像を合成して青色光による検査画像を生成する。また、画像生成部５４は、赤色光による検査画像と緑色光による検査画像と青色光による検査画像とを、走査部１３によって走査される光線１Ａ〜１Ｌが網膜７１上での光線１Ａ〜１Ｌの画像８０の水平方向における間隔だけ移動する時間分ずらして合成した検査画像を生成してもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１Ａ〜１Ｐ、１Ａ−１〜１Ａ−３ 光線
２Ａ、２Ｅ、２Ｉ 光軸
３ 焦点
９Ａ〜９Ｐ 反射光
１０ 投影部
１１、１１ａ 光源
１２ 調整光学系
１３ 走査部
１４ 投影光学系
１５ 駆動回路
１６ 入力回路
２０ 光出射面
２１Ａ〜２１Ｐ 発光点
３０ 光学系
３１ コリメータレンズ
３２ ハーフミラー
３３ アパーチャ
３４ 開口
３５ レンズ
３６ ピンホール板
４１ 曲面ミラー
５０、５０ａ 制御部
５１ 駆動制御部
５２ 第１信号処理部
５３ 第２信号処理部
５４ 画像生成部
６０ 検出器
６１ 検出器
６２ 表示部
７０ 眼
７１ 網膜
７２ 水晶体
７３ 硝子体
８０ 画像
８２Ａ〜８２Ｃ 画素
１００、１１０、３００ 画像投影装置

Claims (11)

1. 光出射面において複数の発光点が配列された光源と、
   前記複数の発光点それぞれからそれぞれ出射された複数の光線を二次元に走査する走査部を含み、前記走査部で走査された前記複数の光線を水晶体又は前記水晶体近傍で収束させた後に網膜に照射する光学系と、
   前記複数の発光点からの前記複数の光線の出射及び前記走査部の駆動を制御して、前記網膜に画像を投影する駆動制御部と、を備え、
   前記複数の発光点は、前記画像の垂直方向に対応する第１方向に少なくとも並んで配置され、
   前記光学系は、前記複数の発光点のうち前記第１方向に並んだ２以上の発光点から同じタイミングで出射された２以上の光線を前記画像の垂直方向において異なる位置で前記網膜に照射する、画像投影装置。
2. 前記複数の発光点は、前記画像の水平方向に対応する第２方向に並んで配置された、第１光線を出射する第１発光点と前記第１光線とは異なる色の第２光線を出射する第２発光点とを含み、
   前記光学系は、前記第２方向に並んだ前記第１発光点及び前記第２発光点から同じタイミングで出射された前記第１光線及び前記第２光線を前記画像の水平方向において所定距離だけ離れた位置で前記網膜に照射し、
   前記駆動制御部は、前記画像の１つの画素を形成するための前記第１光線及び前記第２光線を、前記走査部によって走査される前記第１光線及び前記第２光線が前記網膜上を前記所定距離移動する移動時間分だけ互いにずらして前記第１発光点及び前記第２発光点から出射させる、請求項１に記載の画像投影装置。
3. 前記複数の発光点は、前記第２方向に前記第１発光点と前記第２発光点に並んで配置され、前記第１光線及び前記第２光線とは異なる色の第３光線を出射する第３発光点を含み、
   前記光学系は、前記第２方向に並んだ前記第１発光点、前記第２発光点、及び前記第３発光点から同じタイミングで出射された前記第１光線、前記第２光線、及び前記第３光線を前記画像の水平方向において前記所定距離だけ離れた位置で並んで前記網膜に照射し、
   前記第１光線、前記第２光線、及び前記第３光線は、１つが赤色光であり、他の１つが緑色光であり、残りの１つが青色光であり、
   前記駆動制御部は、前記１つの画素を形成するための前記第１光線、前記第２光線、及び前記第３光線を、前記移動時間分だけそれぞれずらして前記第１発光点、前記第２発光点、及び前記第３発光点から出射させる、請求項２に記載の画像投影装置。
4. 前記複数の発光点はＬＥＤである、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像投影装置。
5. 前記２以上の光線は、各々の光軸が互いに異なる角度で前記走査部に入射する、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像投影装置。
6. 前記光学系は、前記複数の光線が入射されて、入射された前記複数の光線を略平行光とするコリメータレンズを備え、
   前記コリメータレンズは、前記複数の光線の光路において前記走査部よりも前記光源側に位置し、
   前記複数の光線は、各々の光軸が前記コリメータレンズの軸に対して略平行となって前記コリメータレンズの異なる位置に入射する、請求項１から５のいずれか一項に記載の画像投影装置。
7. 前記複数の光線は、各々の光軸が前記走査部で略一致する、請求項１から６のいずれか一項に記載の画像投影装置。
8. 前記光学系は、前記複数の光線の光路において前記走査部よりも前記光源側に位置し、前記複数の光線が入射するアパーチャを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の画像投影装置。
9. 前記複数の発光点から出射された前記複数の光線を検出する第１検出器を備え、
   前記複数の光線は、各々の光軸が前記第１検出器で略一致し、
   前記駆動制御部は、前記第１検出器の出力信号に基づき前記複数の発光点から出射される前記複数の光線の光量を調整する、請求項１から８のいずれか一項に記載の画像投影装置。
10. 前記２以上の光線は、前記走査部の１回の主走査で複数の走査線のうち離れた２以上の走査線を描画し、前記２以上の走査線の間に位置する走査線は他の主走査で描画する飛び越し走査によって前記網膜に照射される、請求項１から９のいずれか一項に記載の画像投影装置。
11. 前記網膜で反射した反射光を検出する第２検出器と、
    前記第２検出器の出力信号に基づき検査画像を生成する画像生成部と、を備え、
    前記駆動制御部は、前記複数の発光点のうち前記第１方向に並んだ発光点から順番に光線を出射させ、
    前記第２検出器は、順番に出射された前記光線の前記網膜での反射光を検出し、
    前記画像生成部は、前記第２検出器の出力信号に基づいて複数の部分検査画像を取得した後、前記複数の部分検査画像を合成して前記検査画像を生成する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像投影装置。

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