JP2024008216A - 画像投影装置及び画像投影方法 - Google Patents

Abstract

【課題】眼球が正面以外の方向を向いていても、網膜投影方式でユーザに画像を視認させることが可能な画像投影装置及び画像投影方法を提供する。【解決手段】画像投影装置１において、レーザモジュール２０は、レーザ光を出射する。ＭＥＭＳミラー３０は、レーザモジュール２０から出射されたレーザ光を走査する。導光リフレクタ６０は、ＭＥＭＳミラー３０により走査されたレーザ光を、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲に対応する入射方向から眼球ＥＹに入射させて、網膜ＲＥに画像を投影する。視線センサ３５は、頭部に対する眼球ＥＹの向きを計測する。投影制御部は、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きに応じて走査範囲を設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、画像投影装置及び画像投影方法に関する。

網膜投影方式により網膜に画像を投影してユーザに画像を視認させる技術が知られている。例えば、特許文献１は、画像光を網膜上に走査することで画像を表示する画像表示装置を開示している。

網膜投影方式は、瞳孔に光を通して網膜に画像を直接的に投影するマクスウェル視を利用する。そのため、網膜投影方式は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）を使用した仮想スクリーン投影方式に比べて、フリーフォーカスのメリットを有する。これにより、前眼部異常等のロービジョンのユーザにとっても画像を見ることができる。

特開２０１２－１５９５５９号公報

特許文献１に開示された画像表示装置では、画像が表示される位置は、網膜で認識できる範囲である中心窩付近の１か所に限定されている。そのため、眼球が頭部に対して正面を向いているときにしか、ユーザに画像を視認させることができない。このような状況のもと、眼球が頭部に対して正面以外の方向を向いているときにも、ユーザに画像を視認させることができるようにすることが求められている。

本発明は、以上のような課題を解決するためのものであり、眼球が正面以外の方向を向いていても、網膜投影方式でユーザに画像を視認させることが可能な画像投影装置及び画像投影方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る画像投影装置は、
レーザ光を出射する光源と、
前記光源から出射された前記レーザ光を走査する走査部と、
前記走査部により走査された前記レーザ光を、前記走査部による前記レーザ光の走査範囲に対応する入射方向から眼球に入射させて、網膜に画像を投影する導光部と、
頭部に対する前記眼球の向きを計測する計測部と、
前記計測部により計測された前記眼球の向きに応じて前記走査範囲を設定する制御部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、眼球が正面以外の方向を向いていても、網膜投影方式でユーザに画像を視認させることができる。

実施形態１に係る画像投影装置の概略を示す模式図である。 実施形態１に係る画像投影装置の制御ユニットの構成を示すブロック図である。 実施形態１に係る画像投影装置により投影される画像の例を示す図である。 実施形態１において、レーザ光として出射される画素の順序の例を示す図である。 実施形態１に係る画像投影装置の投影ユニットの構成を示すブロック図である。 実施形態１に係る画像投影装置におけるレーザ光の光路を示す図である。 実施形態１に係る画像投影装置において、眼球が正面を向いているときに画像が投影される網膜上の領域を示す図である。 実施形態１に係る画像投影装置において、眼球が左側を向いているときに画像が投影される網膜上の領域を示す図である。 実施形態１に係る画像投影装置により実行される画像投影処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）及び（ｂ）は、実施形態２に係る画像投影装置におけるレーザ光の光路を、それぞれ横及び上から見た図である。 実施形態２に係る画像投影装置において、眼球が正面を向いているときに画像が投影される網膜上の領域を示す図である。 実施形態２に係る画像投影装置において、眼球が下側を向いているときに画像が投影される網膜上の領域を示す図である。 実施形態３に係る画像投影装置により実行される画像投影処理の流れを示すフローチャートである。 変形例において、レーザ光の光路の第１の例を示す図である。 変形例において、レーザ光の光路の第２の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同一符号を付す。

（実施形態１）
図１に、実施形態１に係る画像投影装置１の概略を示す。画像投影装置１は、マクスウェル視を利用してユーザＵの網膜ＲＥに画像を投影する網膜投影方式の装置である。画像投影装置１は、ユーザＵの頭部、メガネフレーム等に取り付けられて使用される。画像投影装置１は、スマートグラス、網膜走査ディスプレイ等とも呼ばれる。

なお、理解を容易にするため、図１では、ユーザＵから見て前方向が＋Ｘ方向であり、ユーザＵから見て左方向が＋Ｙ方向であり、ユーザＵから見て上方向が＋Ｚ方向であるとして説明する。以降の図でも同様である。

また、図１では、画像投影装置１はユーザＵの右目に取り付けられており、右目の眼球ＥＹにレーザ光を入射する構成を例として説明する。しかしながら、これに限定されるものではなく、画像投影装置１は、ユーザＵの左目又は両目に取り付けられ、左目又は両目の眼球ＥＹにレーザ光を入射する構成であっても良い。

図１に示すように、画像投影装置１は、制御ユニット２と、投影ユニット３と、複合ケーブル４と、を備える。

制御ユニット２は、画像投影装置１を制御するユニットである。制御ユニット２は、レーザモジュール２０を備えており、画像データに基づいて強度変調されたレーザ光をレーザモジュール２０から出射して、複合ケーブル４を通して投影ユニット３に出力する。制御ユニット２は、一例として、画像投影装置１がユーザＵに装着されたときにユーザＵの耳付近に位置するように、メガネフレーム等に設置される。

より詳細には、制御ユニット２は、図２に示すように、入出力インタフェース１０と、画像処理部１１と、メモリ１２と、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）１３と、充電回路１８と、バッテリ１９と、レーザモジュール２０と、投影制御部２１と、レーザドライバ２３と、を備える。

入出力インタフェース１０は、外部装置との間でデータの入力及び出力するためのインタフェースである。外部装置は、例えば、カメラ、スマートフォン、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、ＳＤ（Secure Digital）カード等である。入出力インタフェース１０は、例えば、ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の規格の端子を備えており、外部装置と電気的に接続される。

入出力インタフェース１０は、外部装置から画像信号を形成するための画像データを受信し、画像処理部１１に送信する。画像データは、網膜ＲＥに投影する画像を示すデータである。画像データは、例えば、カメラ又はスマートフォンで撮影された撮影データ、ＰＣで生成された文字、図形、写真等を示すデータ等である。なお、画像は、静止画像であっても良いし、動画像であっても良い。

画像処理部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御回路を備える。ＣＰＵは、ＥＰＲＯＭ１３に記憶されている制御プログラムを読み出して、メモリ１２をワークメモリとして用いながら、画像処理部１１及び制御ユニット２を制御する。なお、画像処理部１１は、ＣＰＵの代わりに、ＳｏＣ（System-on-a-Chip）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の集積回路を備えても良い。

メモリ１２は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性のメモリであって、制御ユニット２のワークメモリとして用いられる。

ＥＰＲＯＭ１３は、書き込み可能な不揮発性の半導体メモリである。ＥＰＲＯＭ１３は、制御ユニット２によって実行されるプログラム及びデータを記憶している。なお、制御ユニット２は、ＥＰＲＯＭ１３に限らず、不揮発性のメモリとしてフラッシュメモリ、ハードディスク等を備えていても良い。

充電回路１８は、ＡＣ／ＤＣ（Alternate Current/Direct Current）アダプタに接続される。ＡＣ／ＤＣアダプタから供給された電力を、バッテリ１９及び制御ユニット２の各部に供給する。

画像処理部１１は、入出力インタフェース１０を介して外部装置から受信した画像データ、又は、ＥＰＲＯＭ１３に予め記憶された画像データに対して画像処理を行う。これにより、画像処理部１１は、網膜ＲＥ上に投影する対象となる画像を示す画像データを生成する。

図３に、網膜ＲＥ上に投影する対象となる画像Ａ１の例を示す。画像Ａ１は、一例として、カメラ又はスマートフォンにより撮影された、ユーザＵの周囲の風景を示す画像である。画像Ａ１は、横方向（ｕ方向）にＮｕ個のドット（例えば６４０ドット）及び縦方向（ｖ方向）にＮｖ個のドット（例えば７２０ドット）の画素を有する。

画像処理部１１は、このような画像Ａ１を示す画像データを外部装置又はＥＰＲＯＭ１３から取得し、必要に応じて画像処理を行った後、レーザモジュール２０から出射されるレーザ光のもとになる画像データとして、投影制御部２１に転送する。

レーザモジュール２０は、ユーザＵの眼球ＥＹに入射されるレーザ光を出射する。レーザモジュール２０は、光源の一例である。

より詳細には、レーザモジュール２０は、図示しないＲ（赤色）レーザ光源、Ｇ（緑色）レーザ光源、及びＢ（青色）レーザ光源、を備えており、レーザ光を出射する。Ｒレーザ光源、Ｇレーザ光源及びＢレーザ光源は、レーザドライバ２３から送信された画像信号に応じてそれぞれ強度変調されたレーザ光を出射する。各レーザ光源は、例えば、半導体レーザ（レーザダイオード）、固体レーザ等である。

各レーザ光源から出射されたレーザ光は、いずれも図示を省略するが、ダイクロイックミラー等の光学系により合波され、コリメートレンズ等の光学系により平行光化され、集光レンズ等の光学系により集光されて、複合ケーブル４へ出射される。

投影制御部２１は、レーザモジュール２０によるレーザ光の出射とＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査とを制御することにより、画像投影装置１による画像の投影を制御する。投影制御部２１は、図示を省略するが、ＣＰＵ、ＳｏＣ、ＡＳＩＣ等の制御回路を備えており、画像投影装置１における画像投影処理を統括的に制御する。なお、ＣＰＵ、ＳｏＣ、ＡＳＩＣ等を総称して、「プロセッサ」と呼んでも良い。投影制御部２１は、制御部の一例である。

投影制御部２１は、画像処理部１１から供給される画像データを画像信号に変換し、レーザドライバ２３を通して画像信号をレーザモジュール２０に供給する。例えば図３（ａ）に示した画像Ａ１を示す画像データが画像処理部１１から転送された場合、投影制御部２１は、図４に示す順番で１画素ずつ、各画素の画素値（ＲＧＢ値）に対応する画像信号を生成し、レーザドライバ２３に送信する。

具体的に説明すると、投影制御部２１は、画像Ａ１の最も上の行（ｐ＿１行目）において右から左の順番に各画素の画素値を読み出し、画素値に対応する画像信号を生成してレーザドライバ２３に送信する。次に、画像Ａ１の上から２行目（ｐ＿２行目）において左から右の順番に各画素の画素値を読み出し、画素値に対応する画像信号を生成してレーザドライバ２３に送信する。投影制御部２１は、このような処理を最も下の行（ｐ＿Ｎｖ行目）まで実行する。このように、投影制御部２１は、画像Ａ１の各画素の画素値に対応する画像信号を、１画素ずつ順にレーザドライバ２３に送信する。

レーザドライバ２３は、レーザモジュール２０と電気的に接続される。レーザドライバ２３は、投影制御部２１から受信した画像信号に基づいて、レーザモジュール２０を駆動する。具体的に説明すると、レーザドライバ２３は、投影制御部２１から受信した画像信号に対応する輝度で、Ｒレーザ光源、Ｇレーザ光源及びＢレーザ光源のそれぞれを発光させる。これにより、レーザドライバ２３は、受信した画像信号に対応する色のレーザ光をレーザモジュール２０から出射させる。

また、投影制御部２１は、ＭＥＭＳドライバ３３を通してＭＥＭＳミラー３０を制御する。具体的に説明すると、投影制御部２１は、複合ケーブル４を通してＭＥＭＳドライバ３３に制御信号を送信し、ＭＥＭＳミラー３０による走査範囲を制御する。これにより、投影制御部２１は、レーザモジュール２０から出射されたレーザ光を走査する方向を制御する。

より詳細には、投影制御部２１は、ＭＥＭＳミラー３０による走査をレーザモジュール２０によるレーザ光の出射と同期させる。具体的に説明すると、投影制御部２１は、画像Ａ１における各座標（ｕ，ｖ）の画素の画素値に対応するレーザ光が、網膜ＲＥ上のその座標（ｕ，ｖ）に対応する位置に投射されるように、レーザモジュール２０が各画素の画素値に対応するレーザ光を出射するタイミングと、そのタイミングにおいてＭＥＭＳミラー３０がレーザ光を走査する方向と、を制御する。

図１に戻って、複合ケーブル４は、制御ユニット２から出射されたレーザ光を伝送し、投影ユニット３に出射するケーブルである。複合ケーブル４は、制御ユニット２及び投影ユニット３と光学的に接続される。複合ケーブル４により伝送されたレーザ光は、図示しないコリメートレンズによって平行光化され、ＭＥＭＳミラー３０に出射される。また、複合ケーブル４は、投影制御部２１からＭＥＭＳドライバ３３に送信される制御信号を伝送する。

投影ユニット３は、ユーザＵの網膜ＲＥ上に画像を投影するユニットである。投影ユニット３は、画像投影装置１がユーザＵに装着されたときに、ユーザＵの眼球ＥＹの正面に位置するように、メガネフレーム等に設置される。このような状態において、投影ユニット３は、複合ケーブル４によって伝送されたレーザ光をユーザＵの瞳孔ＰＵから眼球ＥＹ内に入射させる。

より詳細には、図５に示すように、投影ユニット３は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー３０と、ＭＥＭＳドライバ３３と、視線センサ３５と、反射ミラー５０と、導光リフレクタ６０と、を備える。

視線センサ３５は、ユーザＵの視線を検出することにより、ユーザＵの頭部に対する眼球ＥＹの向きを計測する。ここで、ユーザＵの頭部に対する眼球ＥＹの向きは、頭部を基準とした相対的な眼球ＥＹの向き、言い換えると、ユーザＵが頭部を動かさずに眼球ＥＹを動かした場合における眼球ＥＹの向きを意味する。

例えば、視線センサ３５は、図１に示すように、投影ユニット３においてユーザＵの瞳孔ＰＵを前方から撮影可能な位置に設けられている。視線センサ３５は、可視光、赤外線等によりユーザＵの瞳孔ＰＵを撮影し、瞳孔ＰＵの位置を計測することにより、ユーザＵの視線の向きを検出する。視線センサ３５は、このようにユーザＵの視線の向きを検出することにより、ユーザＵの頭部に対する眼球ＥＹの向きを計測する。

なお、視線センサ３５は、ユーザＵの視線を検出する方法として、瞳孔ＰＵを撮影する方法に限らず、例えばサーチコイル法、眼球電位法等のような周知のアイトラッキングの技術を用いても良い。視線センサ３５は、計測部の一例である。

図５に戻って、ＭＥＭＳミラー３０は、レーザモジュール２０から出射されたレーザ光を走査する。具体的に説明すると、ＭＥＭＳミラー３０は、レーザモジュール２０から出射されたレーザ光を受光し、レーザ光を反射ミラー５０に向けて反射する。ＭＥＭＳミラー３０は、反射面の角度を変化させることで、反射するレーザ光を２次元に走査させる。ＭＥＭＳミラー３０は、走査部の一例である。

より詳細には、ＭＥＭＳミラー３０は、ＭＥＭＳ加工により形成されたミラーである。ＭＥＭＳミラー３０では、ミラー周辺に配置されたコイルに電流を流すことにより発生するローレンツ力により、ミラーの傾きを変更することができる。これにより、ミラー面に入射したレーザ光の光路を変更し、２次元に走査することができる。

ＭＥＭＳドライバ３３は、ＭＥＭＳミラー３０と電気的に接続される。ＭＥＭＳドライバ３３は、投影制御部２１から受信した制御信号に基づいて、ＭＥＭＳミラー３０に駆動信号を送信し、ＭＥＭＳミラー３０の傾きを変更する。これにより、ＭＥＭＳドライバ３３は、ＭＥＭＳミラー３０がレーザ光を走査する方向、言い換えると、ＭＥＭＳミラー３０がレーザ光を反射する方向を制御する。

ＭＥＭＳミラー３０は、ＭＥＭＳドライバ３３から受信した駆動信号に基づいて、複合ケーブル４により伝送される平行光化されたレーザ光を２次元方向に走査する。これにより、ＭＥＭＳミラー３０は、レーザモジュール２０から出射されたレーザ光を、拡散光として導光部４０に入射させる。

導光部４０は、ＭＥＭＳミラー３０により走査されたレーザ光を導いて眼球ＥＹ内に入射させ、眼球ＥＹの網膜ＲＥ上に画像を投影して結像させる。より詳細には、導光部４０は、反射ミラー５０と導光リフレクタ６０とを備える。

反射ミラー５０は、レーザ光の光路におけるＭＥＭＳミラー３０の後段に配置されており、ＭＥＭＳミラー３０により走査されたレーザ光を反射及び集光する。

導光リフレクタ６０は、レーザ光の光路における反射ミラー５０の後段に配置されており、反射ミラー５０により反射されたレーザ光を導き、眼球ＥＹに入射させる。

以下、図６を参照して、導光部４０におけるレーザ光の光路についてより詳細に説明する。なお、図６では、理解を容易にするため、レーザ光の光路に直接関係しない構成要素は省いている。

図６に示すように、ＭＥＭＳミラー３０は、レーザモジュール２０から出射されたレーザ光を、第１範囲Ｓ１又は第２範囲Ｓ２の方向に走査する。第１範囲Ｓ１に走査されたレーザ光は、図６において薄い色が付された範囲を通って網膜ＲＥ上に投射される。これに対して、第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光は、図６において濃い色が付された範囲を通って網膜ＲＥ上に投射される。

より詳細には、第１範囲Ｓ１に走査されたレーザ光は、反射ミラー５０の鏡面を中央で２分割した場合の一方の領域に入射する。これに対して、第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光は、反射ミラー５０の鏡面を中央で２分割した場合の他方の領域に入射する。

反射ミラー５０は、凹状に湾曲した鏡面を備える。反射ミラー５０は、ＭＥＭＳミラー３０により第１範囲Ｓ１及び第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光を受光し、受光したレーザ光を凹状の鏡面により反射することで集光する。反射ミラー５０により反射されたレーザ光は、導光リフレクタ６０に入射され、ユーザＵの眼球ＥＹ内の瞳孔ＰＵ付近で集束して、網膜ＲＥ上に投射される。

導光リフレクタ６０は、レーザ光を通す適宜の材質で形成されており、入射部６３と、複数の反射部６１と、出射部６４と、を備える。入射部６３は、レーザ光を透過する部材で形成された入射面を有し、入射面を通して、反射ミラー５０で反射したレーザ光を導光リフレクタ６０内に入射させる。

複数の反射部６１のそれぞれは、レーザ光を反射する部材で形成された反射面を有し、入射部６３から入射したレーザ光を反射して、出射部６４に導く。反射ミラー５０で反射したレーザ光は、複数の反射部６１で順に反射して導光リフレクタ６０内を＋Ｙ方向に進行し、ユーザＵの瞳孔ＰＵから眼球ＥＹ内に入射可能な位置まで導かれる。複数の反射部６１のうちの最終反射部６１ｚ以外の反射部６１は、互いに斜めに向かい合うように配置されており、ＭＥＭＳミラー３０により第１範囲Ｓ１に走査されたレーザ光と第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光とを同じ反射角で反射する。

複数の反射部６１のうちの最も後段に位置する反射部である最終反射部６１ｚは、眼球ＥＹに対向する位置に配置されている。最終反射部６１ｚは、２つの反射面６２ａ，６２ｂを備える。２つの反射面６２ａ，６２ｂは、Ａ部を境界として不連続となっており、異なる反射角でレーザ光を反射する。具体的には、第１反射面６２ａは、ＭＥＭＳミラー３０により第１範囲Ｓ１に走査されたレーザ光を第１反射角で第１入射方向に反射する。第２反射面６２ｂは、ＭＥＭＳミラー３０により第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光を、第１反射角とは異なる第２反射角で第２入射方向に反射する。ここで、第１入射方向は、レーザ光が眼球ＥＹに対して正面から入射する方向、すなわち眼球ＥＹの正面方向である。一方で、第２入射方向は、第１入射方向から傾斜した方向である。

出射部６４は、レーザ光を透過する部材で形成された出射面を有し、出射面を通して、最終反射部６１ｚで反射したレーザ光を眼球ＥＹに向けて出射させる。出射部６４の出射面は、ユーザＵが画像投影装置１を装着したときに、眼球ＥＹのすぐ正面に位置する。

最終反射部６１ｚの第１反射面６２ａで反射したレーザ光は、出射部６４から出射され、第１入射方向から瞳孔ＰＵを通って眼球ＥＹ内に入射し、網膜ＲＥ上の第１領域Ｒ１に投射される。これに対して、最終反射部６１ｚの第２反射面６２ｂで反射したレーザ光は、出射部６４から出射され、第２入射方向から瞳孔ＰＵを通って眼球ＥＹ内に入射し、網膜ＲＥ上の第２領域Ｒ２に投射される。

より詳細には、第１反射面６２ａは、眼球ＥＹに対して正面方向に位置する。第１反射面６２ａは、Ｚ方向に対して平行であるが、ＭＥＭＳミラー３０で第１範囲Ｓ１に走査されたレーザ光を第１入射方向に反射できるように、眼球ＥＹの正面方向に対してＭＥＭＳミラー３０の側（－Ｙ方向）に傾いている。言い換えると、導光リフレクタ６０における第１反射面６２ａに対応する部分のＸ方向の厚みｄ１、すなわち第１反射面６２ａと出射部６４の出射面との距離は、－Ｙ方向から＋Ｙ方向に向けて、徐々に小さくなる。

一方で、第２反射面６２ｂは、第１反射面６２ａに対してＭＥＭＳミラー３０とは反対側（＋Ｙ方向）に位置する。第２反射面６２ｂは、Ｚ方向に対して平行であるが、眼球ＥＹの正面方向に対して第１反射面６２ａとは異なる角度で傾いている。

具体的には、第２反射面６２ｂは、ＭＥＭＳミラー３０で第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光を第２入射方向に反射できるように、眼球ＥＹの正面方向に対してＭＥＭＳミラー３０の側（－Ｙ方向）に、第１反射面６２ａよりも大きい角度で傾いている。言い換えると、導光リフレクタ６０における第２反射面６２ｂに対応する部分のＸ方向の厚みｄ２、すなわち第２反射面６２ｂと出射部６４の出射面との距離は、－Ｙ方向から＋Ｙ方向に向けて、厚みｄ１よりも急激に小さくなる。

このように、導光リフレクタ６０のＸ方向の厚みは、最終反射部６１ｚが設けられた部分以外では一定であるが、最終反射部６１ｚが設けられた部分では、Ａ部を境界として２段階の変化率で、＋Ｙ方向に向けて徐々に細くなっている。言い換えると、導光リフレクタ６０における第１反射面６２ａ及び第２反射面６２ｂのそれぞれに対応する部分のＸ方向の厚みｄ１，ｄ２は、ＭＥＭＳミラー３０の側（－Ｙ方向）ほど大きくなっており、ＭＥＭＳミラー３０と反対側（＋Ｙ方向）ほど小さくなっている。また、第２反射面６２ｂに対応する全ての部分の厚みｄ２は、第１反射面６２ａに対応する全ての部分の厚みｄ１よりも小さい。

なお、最終反射部６１ｚの２つの反射面６２ａ，６２ｂの反射角がＡ部で不連続に変化しているため、第１入射方向と第２入射方向との間で角度差がつき、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２との間にはギャップが生じる。２つの反射面６２ａ，６２ｂの反射角は、第２入射方向が第１入射方向に対して眼球ＥＹが動作可能な角度である±２５°程度の角度差を有するように、調整されている。このように、第１反射面６２ａで反射したレーザ光と第２反射面６２ｂで反射したレーザ光とが互いに異なる入射方向から眼球ＥＹに入射して、離れた２つの領域Ｒ１，Ｒ２に投射される。

ここで、第１領域Ｒ１は、眼球ＥＹが正面を向いているときに網膜ＲＥの中心窩が位置する領域である。中心窩は、網膜ＲＥの黄斑部の中心に位置し、周辺領域よりも視覚の感度が高い部位である。これに対して、第２領域Ｒ２は、眼球ＥＹが正面以外の方向を向いているときに網膜ＲＥの中心窩が位置する領域である。正面以外の方向は、ユーザＵが頭部を固定したまま眼球ＥＹを動かすことが可能な範囲内（具体的には正面を基準として±２５°程度）の方向であって、一例として実施形態１ではユーザＵとって左側（＋Ｙ方向）の方向である。

投影制御部２１は、このような光路を通るレーザ光の走査範囲を制御することにより、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とのどちらの領域に画像Ａ１を投影するかを切り替える。ここで、レーザ光の走査範囲は、レーザモジュール２０から出射されたレーザ光をＭＥＭＳミラー３０が反射ミラー５０に向けて反射する方向の範囲である。

より詳細には、投影制御部２１は、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きが正面であるか、それとも正面以外の所定の向きであるかを判定する。具体的には、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きが、予め定められた正面方向を基準として閾値となる角度差以内に収まっている場合、投影制御部２１は、眼球ＥＹの向きが正面であると判定する。これに対して、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きが、予め定められた正面方向を基準として特定の側（実施形態１では正面に対して左側）に閾値となる角度差よりも大きくずれている場合、投影制御部２１は、眼球ＥＹの向きが正面以外の所定の向きであると判定する。

次に、投影制御部２１は、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きに応じて、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を設定する。具体的に説明すると、投影制御部２１は、ＭＥＭＳミラー３０により走査されたレーザ光が、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きに対応する入射方向から眼球ＥＹに入射するように、走査範囲を設定する。ここで、眼球ＥＹの向きに対応する入射方向は、ユーザＵが頭部に対して眼球ＥＹを動かした場合であっても、網膜ＲＥ上の視認可能な領域に画像Ａ１を投影可能なレーザ光の入射方向であって、具体的には、眼球ＥＹが向いている方向に相当する。

導光部４０は、ＭＥＭＳミラー３０により走査されたレーザ光を、投影制御部２１により設定された走査範囲に対応する入射方向から眼球ＥＹに入射させて、網膜ＲＥに画像Ａ１を投影する。ここで、走査範囲に対応する入射方向は、具体的には、走査範囲が第１範囲Ｓ１に設定された場合は第１入射方向であり、走査範囲が第２範囲Ｓ２に設定された場合は第２入射方向である。

第１に、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きが正面である場合、投影制御部２１は、眼球ＥＹの向きに対応する入射方向として、レーザ光が眼球ＥＹに対して正面の入射方向から入射するように、走査範囲を設定する。

具体的には、投影制御部２１は、眼球ＥＹの向きが正面である場合、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を第１範囲Ｓ１に設定する。この場合、投影制御部２１は、ＭＥＭＳミラー３０を制御して、レーザモジュール２０から出射されたレーザ光を第１範囲Ｓ１の方向に向けて反射するように、ＭＥＭＳミラー３０を制御する。

図７に、眼球ＥＹの向きが正面である場合におけるレーザ光の光路を示す。導光部４０は、ＭＥＭＳミラー３０により第１範囲Ｓ１に走査されたレーザ光を、図７に示す光路を介して、眼球ＥＹに対して第１入射方向（－Ｘ方向）に入射させる。これにより、導光部４０は、レーザ光を網膜ＲＥ上の第１領域Ｒ１に導いて、第１領域Ｒ１に画像Ａ１を投影する。

眼球ＥＹが正面を向いている場合、第１領域Ｒ１は、眼球ＥＹに対して正面から真っ直ぐ（－Ｘ方向に）レーザ光が入射した場合に投射される網膜ＲＥ上の領域に相当する。これに対して、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１の右側（－Ｙ方向）に位置する領域に相当する。

このように眼球ＥＹが正面を向いている場合、第１領域Ｒ１は、中心窩が位置する領域であって、視野の中心となるが、第２領域Ｒ２は、中心窩から外れた領域であって、視野の中心とはならない。そのため、ユーザＵは、第１領域Ｒ１に投影された画像Ａ１を視認することができる。

第２に、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きが正面以外の所定の向きである場合、投影制御部２１は、眼球ＥＹの向きに対応する入射方向として、正面以外を向いた眼球ＥＹに対してもレーザ光が網膜ＲＥ上の視認可能な領域に入射するように、走査範囲を設定する。言い換えると、投影制御部２１は、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きが正面である場合と正面以外の向きである場合とで、ＭＥＭＳミラー３０により走査されたレーザ光が眼球ＥＹに対して異なる入射方向から入射するように、走査範囲を設定する。

具体的には、投影制御部２１は、眼球ＥＹの向きが正面以外の所定の向きである場合、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を第２範囲Ｓ２に設定する。この場合、投影制御部２１は、ＭＥＭＳミラー３０を制御して、レーザモジュール２０から出射されたレーザ光を第２範囲Ｓ２の方向に向けて反射するように、ＭＥＭＳミラー３０を制御する。

図８に、眼球ＥＹの向きが正面以外の所定の向き（図８の例ではユーザＵから見て左側である＋Ｙ方向）である場合におけるレーザ光の光路を示す。導光部４０は、ＭＥＭＳミラー３０により第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光を、図８に示す光路を介して、眼球ＥＹに対して第２入射方向（－Ｘ方向から－Ｙ方向に傾いた方向）に入射させる。これにより、導光部４０は、レーザ光を網膜ＲＥ上の第２領域Ｒ２に導いて、第２領域Ｒ２に画像Ａ１を投影する。

眼球ＥＹが左側（＋Ｙ方向）を向いている場合、第２領域Ｒ２は、眼球ＥＹに対しては正面から真っ直ぐであるが、頭部に対して正面よりも左側（＋Ｙ方向）からレーザ光が入射した場合に投射される網膜ＲＥ上の領域に相当する。これに対して、第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２の左側（＋Ｙ方向）に位置する領域に相当する。

このように眼球ＥＹが正面以外の方向を向いている場合、第２領域Ｒ２は、中心窩が位置する領域であって、視野の中心となるが、第１領域Ｒ１は、中心窩から外れた領域であって、視野の中心とはならない。そのため、この場合、ユーザＵは、第２領域Ｒ２に投影された画像Ａ１を視認することができる。

次に、図９を参照して、画像投影装置１により実行される画像投影処理の流れを説明する。図９に示す画像投影処理は、画像投影装置１がユーザＵの頭部、メガネフレーム等に取り付けられた状態で、図示しない操作スイッチを介してユーザＵから処理開始の指示を受け付けた場合に、開始する。図９に示す画像投影処理は、画像投影方法の一例である。

画像投影処理を開始すると、投影制御部２１は、レーザドライバ２３に駆動信号を送信して、レーザモジュール２０から、網膜ＲＥ上に投影する対象となる画像Ａ１に対応するレーザ光を出射させる（ステップＳ１１）。

次に、投影制御部２１は、視線センサ３５により、ユーザＵの頭部に対する眼球ＥＹの向きを計測する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２は、計測ステップの一例である。

眼球ＥＹの向きを計測すると、投影制御部２１は、計測した眼球ＥＹの向きに応じてＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を設定するために、ユーザＵの頭部に対する眼球ＥＹの向きが正面であるか、正面以外の所定の向きであるかを判定する（ステップＳ１３）。

判定の結果、計測された眼球ＥＹの向きが正面である場合（ステップＳ１３；正面）、投影制御部２１は、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を第１範囲Ｓ１に設定する（ステップＳ１４）。

これに対して、計測された眼球ＥＹの向きが正面以外の所定の向き（図８の例ではユーザＵにとって左側の向き）である場合（ステップＳ１３；所定の向き）、投影制御部２１は、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を第２範囲Ｓ２に設定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１４及びＳ１５は、設定ステップの一例である。

このように走査範囲を設定すると、投影制御部２１は、ＭＥＭＳミラー３０を制御して、設定した走査範囲にレーザ光を走査させる（ステップＳ１６）。ステップＳ１６は、走査ステップの一例である。

導光部４０は、ステップＳ１６で走査されたレーザ光を、ステップＳ１４又はＳ１５で設定された走査範囲に対応する入射方向から眼球ＥＹに入射させて、網膜ＲＥに画像Ａ１を投影する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７は、投影ステップの一例である。

一方で、ステップＳ１３において、計測された眼球ＥＹの向きが正面又は所定の向き以外のその他の向きである場合（ステップＳ１３；その他の向き）、ユーザＵが視認可能な網膜ＲＥ上の領域に画像を投影することができない。そのため、投影制御部２１は、レーザモジュール２０とＭＥＭＳミラー３０とのうちの少なくとも一方を制御して、投影をオフに設定する（ステップＳ１８）。具体的に説明すると、投影制御部２１は、レーザモジュール２０からのレーザ光を停止する、又は、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査をオフにすることにより、レーザ光を眼球ＥＹに入射させることを停止する。

ステップＳ１６又はＳ１７の後、投影制御部２１は、処理をステップＳ１２に戻す。すなわち、投影制御部２１は、画像投影装置１がオン状態の間、眼球ＥＹの向きを計測し、眼球ＥＹの向きに応じてＭＥＭＳミラー３０による走査範囲を設定して、設定した走査範囲に対応する入射方向からレーザ光を眼球ＥＹに入射して画像Ａ１を投影する処理を繰り返す。

以上説明したように、実施形態１に係る画像投影装置１は、ユーザＵの頭部に対する眼球ＥＹの向きを計測し、計測された眼球ＥＹの向きに応じてＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を設定する。そして、実施形態１に係る画像投影装置１は、ＭＥＭＳミラー３０により走査されたレーザ光を、設定した走査範囲に対応する入射方向から眼球ＥＹに入射させて、網膜ＲＥに画像を投影する。このように、頭部に対する眼球ＥＹの向きに応じてレーザ光の走査範囲を設定するため、眼球ＥＹが正面以外の方向を向いているときにもユーザＵに画像Ａ１を視認させることができる。これにより、網膜投影方式でユーザＵに画像Ａ１を視認させる装置において、より多くの状況で、ユーザＵに情報を提供することができる。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について説明する。実施形態１と同様の構成及び機能については、適宜説明を省略する。

上記実施形態１では、第２領域Ｒ２は、網膜ＲＥ上において第１領域Ｒ１の右側に位置していた。これに対して、実施形態２では、第２領域Ｒ２は、網膜ＲＥ上において第１領域Ｒ１の上側に位置する。以下、説明する。

実施形態２において、投影制御部２１は、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きが正面である場合、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を第１範囲Ｓ１に設定する。これに対して、投影制御部２１は、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きが正面以外の所定の向きである場合、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を第２範囲Ｓ２に設定する。ここで、正面以外の特定の向きは、実施形態１ではユーザＵにとって左側の向きであったが、実施形態２では下側の向きである。

実施形態２において、第１範囲Ｓ１に走査されたレーザ光は、図示を省略するが、反射ミラー５０の鏡面を上下に２分割した一方の領域に入射する。これに対して、第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光は、反射ミラー５０の鏡面を上下に２分割した他方の領域に入射する。

第１範囲Ｓ１に走査されたレーザ光は、反射ミラー５０により反射及び集光され、導光リフレクタ６０内の複数の反射部６１により反射して、最終反射部６１ｚの第１反射面６２ａに導かれる。これに対して、第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光は、反射ミラー５０により反射及び集光され、導光リフレクタ６０内の複数の反射部６１により反射して、最終反射部６１ｚの第２反射面６２ｂに導かれる。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に、実施形態２において最終反射部６１ｚから眼球ＥＹに入射するレーザ光の光路を示す。図１０（ａ）は、２つの反射面６２ａ，６２ｂの位置においてＹ方向に垂直な面（ＸＺ平面）で切った場合におけるレーザ光の光路を表しており、図１０（ｂ）は、第１反射面６２ａの高さにおいて水平面（ＸＹ平面）で切った場合におけるレーザ光の光路を表している。

実施形態２において、第１反射面６２ａは、実施形態１と同様に、眼球ＥＹに対して正面方向に位置する。そして、図１０（ｂ）に示すように、第１反射面６２ａは、Ｚ方向に対して平行であるが、ＭＥＭＳミラー３０で第１範囲Ｓ１に走査されたレーザ光を第１入射方向に反射できるように、眼球ＥＹの正面方向に対してＭＥＭＳミラー３０の側（－Ｙ方向）に傾いている。言い換えると、導光リフレクタ６０における第１反射面６２ａに対応する部分のＸ方向の厚みｄ１、すなわち第１反射面６２ａと出射部６４の出射面との距離は、－Ｙ方向から＋Ｙ方向に向けて、徐々に小さくなる。

一方で、図１０（ａ）に示すように、第２反射面６２ｂは、眼球ＥＹに対して正面方向以外の方向であって、第１反射面６２ａの下側（－Ｚ方向）に位置する。第２反射面６２ｂは、ＭＥＭＳミラー３０で第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光を第２入射方向に反射できるように、眼球ＥＹの正面方向に対して－Ｙ方向及び＋Ｚ方向の両方に傾いている。

具体的には、第２反射面６２ｂは、図１０（ｂ）に示すように、眼球ＥＹの正面方向に対してＭＥＭＳミラー３０の側（－Ｙ方向）に傾いていると共に、図１０（ａ）に示すように、レーザ光を下側から眼球ＥＹに入射できるように、眼球ＥＹの正面方向に対して上側（＋Ｚ方向）に傾いている。言い換えると、導光リフレクタ６０における第２反射面６２ｂに対応する部分のＸ方向の厚みｄ２、すなわち第２反射面６２ｂと出射部６４の出射面との距離は、－Ｙ方向から＋Ｙ方向に向けて小さくなると共に、＋Ｚ方向から－Ｚ方向に向けて小さくなる。このように、同じ水平面（ＸＹ平面）内で比較した場合、第２反射面６２ｂに対応する部分の厚みｄ２は、ＭＥＭＳミラー３０の側（－Ｙ方向）ほど大きくなっており、ＭＥＭＳミラー３０と反対側（＋Ｙ方向）ほど小さくなっている。且つ、同じＸＺ平面内で比較した場合、第２反射面６２ｂに対応する部分の厚みｄ２は、上側（＋Ｚ方向）ほど大きくなっており、下側（－Ｚ方向）ほど小さくなっている。

最終反射部６１ｚの第１反射面６２ａで反射したレーザ光は、第１入射方向から瞳孔ＰＵを通って眼球ＥＹ内に入射し、網膜ＲＥ上の第１領域Ｒ１に投射される。これに対して、最終反射部６１ｚの第２反射面６２ｂで反射したレーザ光は、第２入射方向から瞳孔ＰＵを通って眼球ＥＹ内に入射し、網膜ＲＥ上の第２領域Ｒ２に投射される。

より詳細には、実施形態１では、最終反射部６１ｚの２つの反射面６２ａ，６２ｂは、レーザ光を左右（Ｙ方向）に分離して、異なる２つの入射方向から眼球ＥＹに入射させた。これに対して、実施形態２では、最終反射部６１ｚの２つの反射面６２ａ，６２ｂは、レーザ光を上下（Ｚ方向）に分離して、異なる２つの入射方向から眼球ＥＹに入射させる。

このようにして、導光部４０は、ＭＥＭＳミラー３０により第１範囲Ｓ１に走査されたレーザ光を第１入射方向から眼球ＥＹに入射させて、網膜ＲＥ上の第１領域Ｒ１に画像Ａ１を投影する。また、導光部４０は、ＭＥＭＳミラー３０により第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光を第２入射方向から眼球ＥＹに入射させて、網膜ＲＥ上の第２領域Ｒ２に画像Ａ１を投影する。

ここで、第１領域Ｒ１は、眼球ＥＹが正面を向いているときに網膜ＲＥの中心窩が位置する領域である。これに対して、第２領域Ｒ２は、眼球ＥＹが正面以外の方向である下側の方向を向いているときに網膜ＲＥの中心窩が位置する領域である。

具体的には、図１１に示すように、眼球ＥＹが正面を向いている場合、第１領域Ｒ１は、眼球ＥＹに対して正面から真っ直ぐ（－Ｘ方向に）レーザ光が入射した場合に投射される網膜ＲＥ上の領域に相当する。これに対して、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１の上側に位置する領域に相当する。

このように眼球ＥＹが正面を向いている場合、第１領域Ｒ１は、中心窩が位置する領域であって、視野の中心となるが、第２領域Ｒ２は、中心窩から外れた領域であって、視野の中心とはならない。そのため、ユーザＵは、第１領域Ｒ１に投影された画像Ａ１を視認することができる。

一方で、図１２に示すように、眼球ＥＹが下側を向いている場合、第２領域Ｒ２は、眼球ＥＹに対して正面から真っ直ぐであるが、頭部に対しては正面よりも下側からレーザ光が入射した場合に投射される網膜ＲＥ上の領域に相当する。これに対して、第１領域Ｒ１は、第２領域Ｒ２の下側に位置する領域に相当する。

このように眼球ＥＹが下側を向いている場合、第２領域Ｒ２は、中心窩が位置する領域であって、視野の中心となるが、第１領域Ｒ１は、中心窩から外れた領域であって、視野の中心とはならない。そのため、この場合、ユーザＵは、第２領域Ｒ２に投影された画像Ａ１を視認することができる。

以上説明したように、実施形態２に係る画像投影装置１は、ユーザＵの頭部に対する眼球ＥＹの向きを計測し、計測された眼球ＥＹの向きに応じてＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を設定する。そして、実施形態２に係る画像投影装置１は、眼球ＥＹの向きが正面であるときには、レーザ光を第１範囲Ｓ１に走査して網膜ＲＥ上の第１領域Ｒ１に投影し、眼球ＥＹの向きが下側であるときには、レーザ光を第２範囲Ｓ２に走査して網膜ＲＥ上の第２領域Ｒ２に投影する。これにより、眼球ＥＹが正面を向いているときだけでなく、下側を向いているときにもユーザＵに画像Ａ１を視認させることができる。

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３について説明する。実施形態１，２と同様の構成及び機能については、適宜説明を省略する。

上記実施形態１，２では、画像投影装置１は、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲が第１範囲Ｓ１である場合と第２範囲Ｓ２である場合とで、同じ画像Ａ１を投影した。これに対して、実施形態３では、画像投影装置１は、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲が第１範囲Ｓ１である場合と第２範囲Ｓ２である場合とで、異なる画像を投影する。

具体的に説明すると、実施形態３において、投影制御部２１は、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きに応じて異なる画像が網膜ＲＥに投影されるように、レーザモジュール２０を制御する。

第１に、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きが正面である場合、投影制御部２１は、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を第１範囲Ｓ１に設定すると共に、網膜ＲＥに投影する対象となる画像を第１画像に設定する。そして、投影制御部２１は、第１画像の各画素の画素値に対応するレーザ光をレーザモジュール２０から出射させると共に、ＭＥＭＳミラー３０にレーザ光を第１範囲Ｓ１に走査させる。これにより、投影制御部２１は、網膜ＲＥ上の第１領域Ｒ１に第１画像を投影する。

第２に、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きが正面以外の所定の向きである場合、投影制御部２１は、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を第２範囲Ｓ２に設定すると共に、網膜ＲＥに投影する対象となる画像を、第１画像とは異なる第２画像に設定する。そして、投影制御部２１は、第２画像の各画素の画素値に対応するレーザ光をレーザモジュール２０から出射させると共に、ＭＥＭＳミラー３０にレーザ光を第２範囲Ｓ２に走査させる。これにより、投影制御部２１は、網膜ＲＥ上の第２領域Ｒ２に第２画像を投影する。

より詳細に、図１３を参照して、実施形態３に係る画像投影装置１により実行される画像投影処理の流れについて説明する。図１３に示す画像投影処理は、実施形態１と同様に、画像投影装置１がユーザＵの頭部、メガネフレーム等に取り付けられた状態で、図示しない操作スイッチを介してユーザＵから処理開始の指示を受け付けた場合に、開始する。

画像投影処理を開始すると、投影制御部２１は、視線センサ３５により、ユーザＵの頭部に対する眼球ＥＹの向きを計測する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１は、計測ステップの一例である。

眼球ＥＹの向きを計測すると、投影制御部２１は、計測した眼球ＥＹの向きに応じてＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を設定するために、ユーザＵの頭部に対する眼球ＥＹの向きが正面であるか、正面以外の所定の向きであるかを判定する（ステップＳ２２）。

判定の結果、計測された眼球ＥＹの向きが正面である場合（ステップＳ２２；正面）、投影制御部２１は、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を第１範囲Ｓ１に設定する（ステップＳ２３）。そして、投影制御部２１は、網膜ＲＥに投影する対象となる投影画像を第１画像に設定する（ステップＳ２４）。

これに対して、計測された眼球ＥＹの向きが正面以外の所定の向きである場合（ステップＳ２２；所定の向き）、投影制御部２１は、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を第２範囲Ｓ２に設定する（ステップＳ２５）。そして、投影制御部２１は、網膜ＲＥに投影する対象となる投影画像を第２画像に設定する（ステップＳ２６）。ステップＳ２３からＳ２６は、設定ステップの一例である。

このように走査範囲及び投影画像を設定すると、投影制御部２１は、設定した走査範囲及び投影画像に従って、レーザモジュール２０及びＭＥＭＳミラー３０を制御する（ステップＳ２７）。具体的に説明すると、投影制御部２１は、設定した投影画像に対応するレーザ光をレーザモジュール２０から出射させ、且つ、ＭＥＭＳミラー３０に対して、設定した走査範囲にレーザ光を走査させる。ステップＳ２７は、走査ステップの一例である。

導光部４０は、ステップＳ２７で走査されたレーザ光を、ステップＳ２３又はＳ２５で設定された走査範囲に対応する入射方向から眼球ＥＹに入射させて、ステップＳ２４又はＳ２６で設定された画像を網膜ＲＥに投影する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８は、投影ステップの一例である。

一方で、ステップＳ２２において、計測された眼球ＥＹの向きが正面又は所定の向き以外のその他の向きである場合（ステップＳ２２；その他の向き）、ユーザＵが視認可能な網膜ＲＥ上の領域に画像を投影することができない。そのため、投影制御部２１は、レーザモジュール２０とＭＥＭＳミラー３０とのうちの少なくとも一方を制御して、投影をオフに設定する（ステップＳ２９）。具体的に説明すると、投影制御部２１は、レーザモジュール２０からのレーザ光を停止する、又は、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査をオフにすることにより、レーザ光を眼球ＥＹに入射させることを停止する。

ステップＳ２７又はＳ２８の後、投影制御部２１は、処理をステップＳ２１に戻す。すなわち、投影制御部２１は、画像投影装置１がオン状態の間、眼球ＥＹの向きを計測し、眼球ＥＹの向きに応じて走査範囲及び投影画像を設定して、設定した走査範囲に対応する入射方向からレーザ光を眼球ＥＹに入射して、設定した投影画像を投影する処理を繰り返す。

以上説明したように、実施形態３に係る画像投影装置１は、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きに応じて、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲と網膜ＲＥに投影する画像とをどちらも変更する。これにより、ユーザＵは、眼球ＥＹを動かすことで異なる画像を視認することができるため、多くの情報を得ることができる。

（変形例）
以上に本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、本発明の実施形態は種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。

（１）例えば、上記実施形態１では、第２領域Ｒ２は、レーザ光の入射側から見て、網膜ＲＥ上において第１領域Ｒ１の左側（－Ｙ方向）に位置していた。しかしながら、第２領域Ｒ２は、レーザ光の入射側から見て、網膜ＲＥ上において第１領域Ｒ１の右側（＋Ｙ方向）に位置していても良い。この場合、眼球ＥＹが右側を向いているときにユーザＵが画像Ａ１を視認できるように、実施形態１で説明した導光部４０の構成の左右を入れ替えることで同様に説明することができる。具体的には、実施形態１における第２入射方向は、眼球ＥＹが正面を向いているときに眼球ＥＹに対して右側（＋Ｙ方向）から斜めに入射する方向であったが、第２入射方向が眼球ＥＹに対して左側（－Ｙ方向）から斜めに入射する方向となるように、反射面６２ａ，６２ｂの反射角を調整すれば良い。

図１４に、第２反射面６２ｂが第１反射面６２ａに対してＭＥＭＳミラー３０と同じ側（－Ｙ方向）に位置する場合における導光リフレクタ６０の構成を示す。第２反射面６２ｂは、ＭＥＭＳミラー３０で第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光を－Ｙ方向から＋Ｙ方向に斜めに反射できるように、眼球ＥＹの正面方向に対してＭＥＭＳミラー３０の側（－Ｙ方向）に、第１反射面６２ａよりも小さい角度で傾いている。言い換えると、第２反射面６２ｂに対応する部分の厚みｄ２は、－Ｙ方向から＋Ｙ方向に向けて、第１反射面６２ａに対応する部分の厚みｄ１よりも緩やかに小さくなる。

（２）また、上記実施形態２では、第２領域Ｒ２は、網膜ＲＥ上において第１領域Ｒ１の上側に位置していた。しかしながら、第２領域Ｒ２は、網膜ＲＥ上において第１領域Ｒ１の下側に位置していても良い。この場合、眼球ＥＹが上側を向いているときにユーザＵが画像Ａ１を視認できるように、実施形態２で説明した導光部４０の構成の上下を入れ替えることで同様に説明することができる。具体的には、実施形態２における第２入射方向は、眼球ＥＹが正面を向いているときに眼球ＥＹに対して下側から斜めに入射する方向であったが、第２入射方向が眼球ＥＹに対して上側から斜めに入射する方向となるように、反射面６２ａ，６２ｂの反射角を調整すれば良い。

図１５に、第２反射面６２ｂが第１反射面６２ａの上側（＋Ｚ方向）に位置する場合における導光リフレクタ６０の構成を示す。第２反射面６２ｂは、ＭＥＭＳミラー３０で第２範囲Ｓ２に走査されたレーザ光を上側から下側に斜めに反射できるように、眼球ＥＹの正面方向からＭＥＭＳミラー３０の側（－Ｙ方向）に傾いていると共に、眼球ＥＹの正面方向に対して下側（－Ｚ方向）に傾いている。言い換えると、第２反射面６２ｂに対応する部分の厚みｄ２は、－Ｙ方向から＋Ｙ方向に向けて小さくなると共に、－Ｚ方向から＋Ｚ方向に向けて小さくなる。

また、上記実施形態では、画像投影装置１は、ユーザＵの右目の眼球ＥＹにレーザ光を入射させた。しかしながら、画像投影装置１は、ユーザＵの左目の眼球ＥＹにレーザ光を入射させても良い。この場合、図６、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１４及び図１５に示した構成の左右を入れ替えることで、同様に説明することができる。

（３）更には、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１に対して右上、右下、左上、左下等の斜めの方向に位置しても良い。この場合、眼球ＥＹが斜めの方向を向いているときにユーザＵが画像Ａ１を視認できるように、実施形態１，２で説明した導光部４０の構成を組み合わせることで実現することができる。具体的には、第２入射方向は、眼球ＥＹが正面を向いているときに眼球ＥＹに対して右上、右下、左上、左下等の斜めに入射する方向となるように、反射面６２ａ，６２ｂの反射角を調整すれば良い。

（４）上記実施形態では、第１領域Ｒ１は、眼球ＥＹが正面を向いているときに中心窩が位置する領域であった。しかしながら、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２は、いずれも、眼球ＥＹが正面を向いているときに中心窩から外れた領域であっても良い。言い換えると、ユーザＵは、頭部に対して眼球ＥＹが正面を向いているときには画像Ａ１を視認することができず、眼球ＥＹが正面以外の方向（例えば、左側、右側、上側、下側等）を向いているときのみに、画像Ａ１を視認することができても良い。

この場合、導光部４０における反射面６２ａ，６２ｂの反射角は、いずれも眼球ＥＹが正面以外の方向を向いているときに視認可能な２つの領域にレーザ光が入射されるように、調整される。これにより、ユーザＵは、眼球ＥＹが正面を向いているときには画像Ａ１により視界を妨げられずに前方を見ることができ、必要に応じて眼球ＥＹを動かすことで、画像Ａ１を見ることができる。

（５）上記実施形態では、導光部４０は、ＭＥＭＳミラー３０により走査されたレーザ光を異なる２つの入射方向から眼球ＥＹに入射させて、網膜ＲＥ上の２つの領域Ｒ１，Ｒ２のそれぞれに画像Ａ１を投影した。しかしながら、画像が投影される網膜ＲＥ上の領域は２つであることに限らず、３以上であっても良い。

網膜ＲＥ上における３以上の領域に画像を投影する場合、ＭＥＭＳミラー３０は、レーザモジュール２０から出射したレーザ光を、３以上の範囲に走査する。そして、導光部４０は、ＭＥＭＳミラー３０により走査されたレーザ光を、互いに異なる反射角を有する３以上の反射面により反射させることで異なる３以上の入射方向から眼球ＥＹに入射させて、網膜ＲＥ上の３以上の領域のそれぞれに画像を投影する。投影制御部２１は、視線センサ３５により計測された眼球ＥＹの向きに応じて、ＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲を３以上の範囲のうちから設定する。そして、投影制御部２１は、３以上の入射方向のうちの、設定された走査範囲に対応する入射方向からレーザ光が眼球ＥＹに入射するように、ＭＥＭＳミラー３０を制御する。

上記実施形態では、レーザモジュール２０は、画像Ａ１の各画素の画素値に対応するレーザ光を、画像Ａ１の右上から順番に出射した。そして、ＭＥＭＳミラー３０は、レーザモジュール２０と同期して、同じ順番でレーザ光を走査した。しかしながら、レーザ光の出射及び走査の順番は、図４に示した例に限らず、レーザモジュール２０とＭＥＭＳミラー３０とが正しく同期することができれば、どのような順番であっても良い。

上記実施形態では、導光部４０は、凹状の鏡面を備える反射ミラー５０を備えていた。しかしながら、導光部４０は、凹状の鏡面を備える反射ミラー５０に限らず、レーザ光を眼球ＥＹ内で集光できるものであれば、例えば、凸レンズ、メニスカスレンズ等を用いても良い。また、導光リフレクタ６０は、上述した構成に限らず、走査部により走査されたレーザ光を異なる複数の入射方向から眼球ＥＹに入射させることが可能な構成であれば、どのような光学系を用いても良い。また、レーザ光を走査する走査部としてＭＥＭＳミラー３０を例にとって説明したが、ＭＥＭＳミラー３０以外の光学系を用いても良い。

上記実施形態では、導光リフレクタ６０の最終反射部６１ｚは、Ａ部を境界として不連続な反射面６２ａ，６２ｂを備えていた。そのため、網膜ＲＥ上に画像Ａ１が投影される第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とは、離れた領域であった。しかしながら、導光リフレクタ６０の反射面６２ａ，６２ｂは、このような不連続であることに限らない。例えば、導光リフレクタ６０は、反射角が連続的に変化する反射面を備えていても良い。そして、投影制御部２１がＭＥＭＳミラー３０によるレーザ光の走査範囲をより細かく制御して、眼球ＥＹに対するレーザ光の入射方向を、眼球ＥＹの向きに応じてより細かく変化させることができるようにしても良い。

本発明に係る機能を実現するための構成を予め備えた画像投影装置１として提供できることはもとより、プログラムの適用により、既存の情報処理装置等を、本発明に係る画像投影装置１として機能させることもできる。すなわち、上記実施形態で例示した画像投影装置１における画像処理部１１及び投影制御部２１の各機能構成を実現させるためのプログラムを、既存の情報処理装置等を制御するＣＰＵ等が実行できるように適用することで、本発明に係る画像投影装置１として機能させることができる。

また、このようなプログラムの適用方法は任意である。プログラムを、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）－ＲＯＭ、メモリカード等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納して適用できる。さらに、プログラムを搬送波に重畳し、インターネットなどの通信媒体を介して適用することもできる。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ：Bulletin Board System）にプログラムを掲示して配信してもよい。そして、このプログラムを起動し、ＯＳ（Operating System）の制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、上記の処理を実行できるように構成してもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲とが含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
（付記１）
レーザ光を出射する光源と、
前記光源から出射された前記レーザ光を走査する走査部と、
前記走査部により走査された前記レーザ光を、前記走査部による前記レーザ光の走査範囲に対応する入射方向から眼球に入射させて、網膜に画像を投影する導光部と、
頭部に対する前記眼球の向きを計測する計測部と、
前記計測部により計測された前記眼球の向きに応じて前記走査範囲を設定する制御部と、
を備えることを特徴とする画像投影装置。
（付記２）
前記制御部は、前記計測部により計測された前記眼球の向きに応じて、前記走査範囲を第１範囲又は第２範囲に設定し、
前記導光部は、前記走査部により前記第１範囲に走査された前記レーザ光を第１入射方向から前記眼球に入射させ、前記走査部により前記第２範囲に走査された前記レーザ光を第２入射方向から前記眼球に入射させる、
ことを特徴とする付記１に記載の画像投影装置。
（付記３）
前記導光部は、前記走査部により前記第１範囲に走査された前記レーザ光を前記第１入射方向に反射する第１反射面と、前記走査部により前記第２範囲に走査された前記レーザ光を前記第２入射方向に反射する第２反射面と、を備え、
前記第１反射面は、前記眼球に対して正面方向に位置しており、前記正面方向に対して前記走査部の側に傾いており、
前記第２反射面は、前記正面方向に対して前記第１反射面とは異なる角度で傾いている、
ことを特徴とする付記２に記載の画像投影装置。
（付記４）
前記導光部は、前記走査部により走査された前記レーザ光を反射する複数の反射部を備え、
前記複数の反射部のうちの最も後段に位置する反射部は、前記走査部により前記第１範囲に走査された前記レーザ光を第１反射角で反射する前記第１反射面と、前記走査部により前記第２範囲に走査された前記レーザ光を第２反射角で反射する前記第２反射面と、を備える、
ことを特徴とする付記３に記載の画像投影装置。
（付記５）
前記制御部は、前記計測部により計測された前記眼球の向きが正面である場合と前記正面以外の向きである場合とで、前記走査部により走査された前記レーザ光が前記眼球に対して異なる入射方向から入射するように、前記走査範囲を設定する、
ことを特徴とする付記１から４のいずれか１つに記載の画像投影装置。
（付記６）
前記制御部は、前記計測部により計測された前記眼球の向きに応じて異なる前記画像が前記網膜に投影されるように、前記光源を制御する、
ことを特徴とする付記１から４のいずれか１つに記載の画像投影装置。
（付記７）
頭部に対する眼球の向きを計測する計測ステップと、
前記計測ステップで計測された前記眼球の向きに応じて、走査部によるレーザ光の走査範囲を設定する設定ステップと、
光源から出射された前記レーザ光を、前記走査部により、前記設定ステップで設定された前記走査範囲に走査する走査ステップと、
前記走査ステップで走査された前記レーザ光を、前記設定ステップで設定された前記走査範囲に対応する入射方向から前記眼球に入射させて、網膜に画像を投影する投影ステップと、
を含むことを特徴とする画像投影方法。

１…画像投影装置、２…制御ユニット、３…投影ユニット、４…複合ケーブル、１０…入出力インタフェース、１１…画像処理部、１２…メモリ、１３…ＥＰＲＯＭ、１８…充電回路、１９…バッテリ、２０…レーザモジュール、２１…投影制御部、２３…レーザドライバ、３０…ＭＥＭＳミラー、３３…ＭＥＭＳドライバ、３５…視線センサ、４０…導光部、５０…反射ミラー、６０…導光リフレクタ、６１，６１ｚ…反射部、６２ａ，６２ｂ…反射面、６３…入射部、６４…出射部、Ａ１…画像、ＥＹ…眼球、ＰＵ…瞳孔、ＲＥ…網膜、Ｒ１，Ｒ２…領域、Ｓ１，Ｓ２…範囲、Ｕ…ユーザ

Claims (7)

1. レーザ光を出射する光源と、
   前記光源から出射された前記レーザ光を走査する走査部と、
   前記走査部により走査された前記レーザ光を、前記走査部による前記レーザ光の走査範囲に対応する入射方向から眼球に入射させて、網膜に画像を投影する導光部と、
   頭部に対する前記眼球の向きを計測する計測部と、
   前記計測部により計測された前記眼球の向きに応じて前記走査範囲を設定する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像投影装置。
2. 前記制御部は、前記計測部により計測された前記眼球の向きに応じて、前記走査範囲を第１範囲又は第２範囲に設定し、
   前記導光部は、前記走査部により前記第１範囲に走査された前記レーザ光を第１入射方向から前記眼球に入射させ、前記走査部により前記第２範囲に走査された前記レーザ光を第２入射方向から前記眼球に入射させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
3. 前記導光部は、前記走査部により前記第１範囲に走査された前記レーザ光を前記第１入射方向に反射する第１反射面と、前記走査部により前記第２範囲に走査された前記レーザ光を前記第２入射方向に反射する第２反射面と、を備え、
   前記第１反射面は、前記眼球に対して正面方向に位置しており、前記正面方向に対して前記走査部の側に傾いており、
   前記第２反射面は、前記正面方向に対して前記第１反射面とは異なる角度で傾いている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像投影装置。
4. 前記導光部は、前記走査部により走査された前記レーザ光を反射する複数の反射部を備え、
   前記複数の反射部のうちの最も後段に位置する反射部は、前記走査部により前記第１範囲に走査された前記レーザ光を第１反射角で反射する前記第１反射面と、前記走査部により前記第２範囲に走査された前記レーザ光を第２反射角で反射する前記第２反射面と、を備える、
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像投影装置。
5. 前記制御部は、前記計測部により計測された前記眼球の向きが正面である場合と前記正面以外の向きである場合とで、前記走査部により走査された前記レーザ光が前記眼球に対して異なる入射方向から入射するように、前記走査範囲を設定する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像投影装置。
6. 前記制御部は、前記計測部により計測された前記眼球の向きに応じて異なる前記画像が前記網膜に投影されるように、前記光源を制御する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像投影装置。
7. 頭部に対する眼球の向きを計測する計測ステップと、
   前記計測ステップで計測された前記眼球の向きに応じて、走査部によるレーザ光の走査範囲を設定する設定ステップと、
   光源から出射された前記レーザ光を、前記走査部により、前記設定ステップで設定された前記走査範囲に走査する走査ステップと、
   前記走査ステップで走査された前記レーザ光を、前記設定ステップで設定された前記走査範囲に対応する入射方向から前記眼球に入射させて、網膜に画像を投影する投影ステップと、
   を含むことを特徴とする画像投影方法。

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