JP2024052098A - 網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視域を大きくすることができる網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置を提供すること。
【解決手段】本開示の一態様に係る網膜投影表示装置は、ツルを含む眼鏡型支持体を有し、前記眼鏡型支持体を装着した人の網膜に画像を投影する網膜投影表示装置であって、光源と、前記ツルに配置され、前記光源からの光を走査させる光走査手段と、前記光走査手段により形成される画像を前記網膜に投影する投影手段と、前記ツルに配置され、前記光走査手段による前記画像の投影方向を可変する光偏向手段と、前記光走査手段および前記光偏向手段を、前記ツルが延びる方向に並進させる並進手段と、を有する。
【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置に関する。

近年、ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ：仮想現実）、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ：拡張現実）が注目されている。特にＡＲは、現実世界の視覚を拡張し、デジタル情報を現実空間に融合する手段として期待されている。またＡＲに利用される網膜投影表示装置が開発されている。

網膜投影表示装置として、視域（アイボックス）を大きくするために、レーザ走査式プロジェクタと、ホログラフィックコンバイナと、射出瞳選択器と、を含む装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、射出瞳選択器は、Ｎ種類の配置のそれぞれ１つに、及びそれらの間に制御可能に切り換え可能である。

本開示は、視域を大きくすることができる網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置を提供することを目的とする。

本開示の一態様に係る網膜投影表示装置は、ツルを含む眼鏡型支持体を有し、前記眼鏡型支持体を装着した人の網膜に画像を投影する網膜投影表示装置であって、光源と、前記ツルに配置され、前記光源からの光を走査させる光走査手段と、前記光走査手段により形成される画像を前記網膜に投影する投影手段と、前記ツルに配置され、前記光走査手段による前記画像の投影方向を可変する光偏向手段と、前記光走査手段および前記光偏向手段を、前記ツルが延びる方向に並進させる並進手段と、を有する。

本開示によれば、視域を大きくすることができる網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置を提供することができる。

第１実施形態に係る網膜投影表示装置の構成例を示す図である。 第１実施形態に係る網膜投影表示装置における視線検出部の他の例の構成および動作を説明する図の一例であり、図１Ｂ（ａ）は網膜投影表示装置の正面図、図１Ｂ（ｂ）は網膜投影表示装置を装着したユーザの視線方向の検知例の第１図、図１Ｂ（ｃ）は網膜投影表示装置を装着したユーザの視線方向の検知例の第２図である。 図１Ａの網膜投影表示装置が有する揺動ミラーを例示する上面図である。 図１Ａの網膜投影表示装置が有する光偏向手段を例示する上面図である。 図１Ａの網膜投影表示装置が有する制御手段のハードウェア構成例を示すブロック図である。 図１Ａの網膜投影表示装置が有する制御手段の機能構成例を示すブロック図である。 図１Ａの網膜投影表示装置が有する並進手段の構成例を示す斜視図である。 図１Ａの網膜投影表示装置が有する投影手段の構成例を示す上面図である。 図１Ａの網膜投影表示装置が有する投影手段の動作例の第１図である。 図１Ａの網膜投影表示装置が有する投影手段の動作例の第２図である。 図１Ａの網膜投影表示装置が有する投影手段の動作例の第３図である。 図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第１図である。 図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第２図である。 図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第３図である。 図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第４図である。 図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第５図である。 図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第６図である。 図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第７図である。 図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第８図である。 図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第９図である。 図１Ａの網膜投影表示装置の作用を説明する図である。

本開示の実施形態に係る網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置について図面を参照しながら詳細に説明する。但し、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施形態に記載されている構成部の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本開示の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。また、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており詳細説明を適宜省略する。

以下に示す図面において、方向を表すために、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を有する直交座標を用いる場合がある。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、Ｚ軸に直交する面内において直交する二方向を表す。本明細書において、上面図とは対象を上方から視た図をいう。但し、これらの方向表現は、実施形態の方向を限定するものではない。

実施形態に係る網膜投影表示装置は、ウェアラブルデバイスであって、マクスウェル視を利用して、レーザ走査により、ウェアラブルデバイス装着者の網膜上に直接画像を形成する網膜描画方式のヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＨＭＤ）である。本明細書では、人の右目の眼球に対して適用される網膜投影表示装置を一例として説明する。但し、実施形態に係る網膜投影表示装置は、左目の眼球に対しても適用でき、また両目の眼球のそれぞれに対しても適用できる。

本明細書において、画像には静止画および動画が含まれる。動画は映像と称してもよい。また本明細書において、レーザ光線とレーザビームは同義である。レーザ光線は、光源からの光の一例に対応する。また本明細書において、「略一致」という用語は、完全な一致までを要求するものではなく、組立や加工の誤差と認められる程度の誤差は許容することを意味する。「略平行」という用語は、完全な平行までを要求するものではなく、組立や加工の誤差と認められる程度の誤差は許容することを意味する。

［第１実施形態］
＜網膜投影表示装置１００の全体構成例＞
図１Ａは、第１実施形態に係る網膜投影表示装置１００の構成の一例を示す図である。網膜投影表示装置１００は、眼鏡型支持体１と、光源２と、レンズ３と、光走査手段４と、光偏向手段５と、投影手段６と、視線検出部７と、制御手段８と、並進手段９と、操作手段２０と、を有する。なお、レンズ３、視線検出部７および操作手段２０は、網膜投影表示装置１００における必須の構成部ではない。

眼鏡型支持体１は、メガネフレームの形状および外観を有する。眼鏡型支持体１は、ツル１０と、リム１１と、メガネレンズ１２と、を含む。ツル１０は、眼鏡型支持体１が人に装着された場合に、眼鏡型支持体１を装着した人の「こめかみ」付近に位置する眼鏡型支持体１の部位である。ツル１０は、延在方向１５に延びる部位である。延在方向１５は、Ｚ軸に略平行な方向であり、後述する眼球６０が、回旋していないときの視線方向（正視方向）と略平行な方向である。リム１１はメガネレンズ１２を保持する。眼鏡型支持体１は、網膜投影表示装置１００を操作する人により装着される。網膜投影表示装置１００を操作する人は、網膜投影表示装置１００の使用者、管理者等である。説明の便宜のため、眼鏡型支持体１を装着した人を、以降では装着者と呼ぶ。

眼球６０は、正視状態における装着者の眼球を表す。静止状態における眼球６０の視線方向は、＋Ｚ方向と平行である。瞳孔６１は、装着者の瞳孔を表す。網膜６２は、装着者の網膜６２を表す。領域Ｐは、眼球６０の角膜表面の領域を表す。網膜投影表示装置１００は、瞳孔６１を通して網膜６２に画像Ｉｍを投影する。なお、画像Ｉｍは網膜６２に投影されるため、図１Ａでは、画像Ｉｍと網膜６２の符号を併記している。

光源２と、レンズ３と、光走査手段４と、光偏向手段５と、視線検出部７と、制御手段８は、ツル１０の内部に配置される。投影手段６は、メガネレンズ１２の表面に設けられる。操作手段２０は、ツル１０の外部に設けられる。

光源２は、単一または複数のピーク波長のレーザ光線Ｌｒ１を射出する半導体レーザである。具体的には、光源２は、赤色半導体レーザ、緑色半導体レーザおよび青色半導体レーザ等を含んで構成される。光源２は、制御手段８からの第１駆動信号Ｄｒ１に応答して時間変調されたレーザ光線Ｌｒ１を射出する。画像Ｉｍがモノクロ画像である場合には、光源２には、単一のピーク波長を有するレーザ光線Ｌｒ１を射出するものが用いられる。一方、画像Ｉｍがカラー画像である場合には、光源２には、複数のピーク波長を有するレーザ光線Ｌｒ１を射出するものが用いられる。

光源２から射出されるレーザ光線Ｌｒ１の光強度は、人の眼の安全性を考慮した適切な光強度に制限される。網膜投影表示装置１００は、レーザ光線Ｌｒ１の光強度を低下させる光学素子を有してもよい。網膜投影表示装置１００は、少なくとも１つのフォトダイオードを有し、このフォトダイオードの出力を用いて、人の眼の安全性を考慮した適切な光強度を超過しないように、レーザ光線Ｌｒ１の光強度を制御することもできる。ここで、人の眼の安全性を考慮した適切な光強度とは、レーザ光の安全性に関する国際規格であるＩＥＣ（国際電気標準会議：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏ－ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）６０８２５－１で定めるクラス１を下回る光強度をいう。なお、光源２は、半導体レーザに限定されず、固体レーザ、気体レーザ等であってもよい。

光源２は、ツル１０の外部に設けられてもよい。光源２からのレーザ光線Ｌｒ１は、ツル１０の外部からツル１０の内部に導光されてもよい。

レンズ３は、光源２からのレーザ光線Ｌｒ１を光走査手段４に導光する。

光走査手段４は、ツル１０に配置され、画像Ｉｍを形成するために、光源２からのレーザ光線Ｌｒ１を走査させる。光走査手段４は、揺動ミラー４１と、第１ミラー４２と、第２ミラー４３と、整形光学素子４４と、を含む。光走査手段４は、入射してくるレーザ光線Ｌｒ１の進行方向に沿って光路を折り畳みながら光を伝搬させる導光構造を有する。光源２から光走査手段４に入射してくるレーザ光線Ｌｒ１の進行方向とツル１０の延在方向１５は、略平行である。なお、光走査手段４は、画像Ｉｍを形成するために、光源２からのレーザ光線Ｌｒ１を走査させることができれば、ここで示した構成には限定されない。例えば、レーザ光線Ｌｒ１を伝搬させる折り畳み回数や出射光線の所望特性に応じて様々に変形可能である。

揺動ミラー４１は、略直交する２つの軸周りに揺動（回動）するＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）ミラーである。揺動ミラー４１は、制御手段８からの第２駆動信号Ｄｒ２に応答して揺動する。揺動ミラー４１は、支持基板に連結された可動部に反射ミラーを有する。光走査手段４は、揺動ミラー４１の反射ミラーを揺動させて角度を変化させることにより、光走査手段４に入射されるレーザ光線Ｌｒ１を走査させ、網膜６２に画像Ｉｍを形成することができる。

画像Ｉｍにおける画素は、時間的に連続して描画される。画像Ｉｍにおける一連の画素群が形成される主走査方向は、揺動ミラー４１の位置ではＺ方向に該当し、眼球６０へのレーザ光線Ｌｒ１の入射位置ではＸ方向に該当する。主走査方向と直交し、画像Ｉｍにおける一連の画素群を並べる副走査方向は、揺動ミラー４１の位置および眼球６０へのレーザ光線Ｌｒ１の入射位置ともに、Ｙ方向に該当する。主走査方向への走査速度は、副走査方向への走査速度よりも高速である。

揺動ミラー４１は、光源２と光偏向手段５の間の光路に配置される。揺動ミラー４１の支持基板面は、延在方向１５と略平行になるように設けられる。揺動ミラー４１の位置での主走査方向は、延在方向１５と略平行である。揺動ミラー４１の構成については、別途、図２を用いて詳述する。

揺動ミラー４１は、２軸のＭＥＭＳミラーに限定されず、１軸のＭＥＭＳミラーを２つ用いる構成であってもよい。光走査手段４は、揺動ミラー４１に代えて、ポリゴンミラー、ガルバノミラー等を用いてもよいし、揺動ミラー４１、ポリゴンミラーまたはガルバノミラー等を組み合わせて用いてもよい。網膜投影表示装置１００を小型軽量化する観点では、揺動ミラー４１としてのＭＥＭＳミラーを用いることが好ましい。特に、２軸ＭＥＭＳミラーのみを用いると、網膜投影表示装置１００を小型軽量化できる。ＭＥＭＳミラーの駆動方式は、静電式、圧電式、電磁式等のいずれであってもよい。

光偏向手段５は、光走査手段４からのレーザ光線Ｌｒ１を投影手段６に向けて反射する。光偏向手段５は、ツル１０に配置され、光走査手段４により形成される画像Ｉｍの投影手段６による投影方向５１を可変する。

光偏向手段５は、ベクトルスキャンＭＥＭＳミラーを含む。ベクトルスキャンＭＥＭＳミラーは、支持基板に連結された可動部に反射面を有する。光偏向手段５の反射面は、制御手段８からの第３駆動信号Ｄｒ３に応答して揺動する。光偏向手段５は、反射面の傾きを変化させることにより光の反射方向を選択的に切り替え可能である。光偏向手段５は、Ｙ軸に沿った軸回りに軸回転可能である。光偏向手段５は、第３駆動信号Ｄｒ３により可動範囲内にわたり任意位置での傾き制御が可能である。

光偏向手段５は、Ｚ軸に沿った軸回りにも軸回転可能である。光偏向手段５は、第３駆動信号Ｄｒ３により可動範囲内にわたり、任意位置で反射面の傾き制御が可能である。光偏向手段５は、可動範囲内であれば、光走査手段４により形成される画像Ｉｍの投影方向５１をＸ方向およびＹ方向に沿って任意に切り替え可能である。網膜投影表示装置１００は、光偏向手段５により、光走査手段４によって形成される画像Ｉｍの投影方向５１を変更することができる。これにより、装着者の眼球６０の位置または傾きに応じて画像Ｉｍの投影方向５１を変更できるため、網膜投影表示装置１００の視域を大きくすることができる。

本実施形態では、光偏向手段５は、光走査手段４と投影手段６の間の光路に配置される。但し、光偏向手段５が配置される位置は、光走査手段４と投影手段６の間の光路に限定されず、投影手段６による画像Ｉｍの投影方向５１を可変であれば、光走査手段４または投影手段６の配置に応じて適宜変更可能である。

光偏向手段５は、支持基板面が延在方向１５と略平行になるように設けられる。光走査手段４における揺動ミラー４１の支持基板面と、光偏向手段５の支持基板面は、略同一平面上にある。すなわち、駆動電圧が印加されていないときの揺動ミラー４１の反射面と、駆動電圧が印加されていないときの光偏向手段５の反射面は、略平行になるように設けられる。なお、駆動電圧が印加されていないときとは、駆動電圧が印加されておらず、揺動ミラー４１及び光偏向手段５の反射面が静止している状態を指す。光走査手段４と光偏向手段５を上述の通りの配置にすることで折り畳み導光構造を小さくすることができ、光走査手段４および光偏向手段５を薄型化できる。光走査手段４および光偏向手段５が薄型化することにより、ツル１０を薄型化でき、網膜投影表示装置１００を小型化できる。なお、光偏向手段５の構成については、別途、図３を用いて詳述する。

光偏向手段５は、１軸のＭＥＭＳミラーを２つ含んでもよい。網膜投影表示装置１００を小型軽量化する観点では、光偏向手段５は、ベクトルスキャンＭＥＭＳミラーを用いて投影方向５１を可変することが好ましい。

光偏向手段５は、１軸のＭＥＭＳミラーを１つ用いる構成であってもよい。この場合、光偏向手段５は、光走査手段４により形成される画像Ｉｍの投影方向５１を、Ｘ方向およびＹ方向のどちらか一方に沿って任意に変更可能である。次述する投影手段６に含まれるホログラム領域も一次元の配列に限定され、視域の拡大方向は一次元に限定される。

投影手段６は、光走査手段４により形成される画像Ｉｍを網膜６２に投影する。投影手段６は、光偏向手段５から受け取るレーザ光線Ｌｒ１を眼球６０に向けて反射、且つ集光させる機能を有するホログラフィック光学素子を含む。投影手段６に含まれるホログラフィック光学素子は、反射集光素子の一例である。該ホログラフィック光学素子は、少なくとも一つのホログラフィックフィルムにより構成される。

ホログラフィック光学素子はｌ×ｎ=ｘ個の異なる集光特性を有するホログラム領域が光学的に記録されている。なお、ｌ及びｎは１以上の整数、ｘは２以上の整数である。ｎ＝１の場合、ｌ＝２とし、ｌ=１の場合、ｎ＝２とする。本実施形態ではｌ＝５、ｎ＝２としてｘ＝１０である例を示す。但し、これに限定されるものではない。

上記の各ホログラム領域は、光走査手段４からのレーザ光線Ｌｒ１を眼球６０に向けて反射し、射出瞳を形成する。ホログラフィックフィルムの材料は、Ｂａｙｅｒ ＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅ ＡＧから入手可能なＢａｙｆｏｌ（登録商標）ＨＸまたは当該技術において利用可能なフォトポリマーフィルム等を使用できる。なお、投影手段６の構成および作用については、別途、図７を参照して詳述する。投影手段６は、メガネレンズ１２と一体化した構成であってもよい。メガネレンズ１２は、処方眼鏡レンズを含む。

視線検出部７は、装着者の視線を検出する。視線検出部７は、検出用レーザ光源７１と、光検出素子７２と、を有する。

検出用レーザ光源７１は、制御手段８からの第４駆動信号Ｄｒ４に応じて、検出用レーザ光線Ｌｒ２を射出し、眼球６０の角膜に向けて照射する。検出用レーザ光源７１は、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ＬＡＳＥＲ：垂直共振器面発光レーザ）やＬＤＡ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ Ａｒｒａｙ）等の発光部を複数有するアレイ光源を含む。検出用レーザ光源７１から射出される検出用レーザ光線Ｌｒ２のピーク波長は、装着者の視覚が阻害されないように、非可視光である近赤外光の波長であることが好ましい。但し、これに限定されず、可視光であってもよい。

光検出素子７２は、検出用レーザ光源７１から射出され、反射素子７３により反射され、眼球６０に入射され、眼球６０で反射された検出用レーザ光線Ｌｒ２を受光する。光検出素子７２は、受光した検出用レーザ光線Ｌｒ２の光強度に応じた検出信号Ｓを出力する。光検出素子７２は、少なくとも一つのフォトダイオードを含む。眼球６０の表面にあたる角膜表面は、水分を含む透明体であり、約２～４％の反射率を有するのが一般的である。眼球６０に入射した検出用レーザ光線Ｌｒ２は、眼球６０の角膜表面の領域Ｐで反射され、光検出素子７２に入射する。

光検出素子７２は、フォトダイオードを含むものに限定されない。例えば、光検出素子７２は、位置検出素子であるＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を含んでもよい。また光検出素子７２は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子を用い、撮像面に入射した光の空間強度分布に基づく画像処理により、検出用レーザ光線Ｌｒ２を受光し、検出信号Ｓを出力してもよい。

検出用レーザ光源７１および光検出素子７２は、光走査手段４に対してメガネレンズ１２側のツル１０内に設けられる。但し、視線検出部７は、ツル１０の外部に設けられてもよい。視線検出部７は、検出用レーザ光源７１と光検出素子７２とを有するものに限定されず、態様に応じて種々の視線方向検出技術を用いてもよい。本実施形態では、投影手段６は、メガネレンズ１２表面の略中央領域に設けられる。視線検出部７の各部材、例えば検出用レーザ光源７１、光検出素子７２が配置される箇所は特に問わないが、ツル１０の外部に設けられる場合の一例としては、リムまたはメガネレンズ１２に設ける構成が挙げられる。メガネレンズ１２に設ける場合、投影画像の視認性及び外界の視認性の観点で、メガネレンズ１２における投影手段が設けられる領域外部に設けることが好ましい。

ここで図１Ｂは、網膜投影表示装置１００における視線検出部７の他の例である視線検出部７Ａの構成および動作を説明する図の一例である。図１Ｂ（ａ）は網膜投影表示装置１００の正面図を示している。

網膜投影表示装置１００にはメガネのリム２１の顔側に少なくとも１つ以上のＬＥＤ光源１１Ａ（赤外線を照射する）が配置されている。また、レンズ２２の顔側には複数の透明な赤外線センサ１２Ａがリム２１に沿ってリム２１の内側に形成されている。ＬＥＤ光源１１Ａと赤外線センサ１２Ａはいずれも顔側にある。図１Ｂでは右側のレンズ２２の構成のみを示すが左側のレンズ２２にもＬＥＤ光源１１Ａが配置され赤外線センサ１２Ａが形成されている。

ＬＥＤ光源１１Ａと赤外線センサ１２Ａはテンプル２３等に配置された後述する制御ユニットに接続されており、制御ユニットによりＬＥＤ光源１１Ａの点灯が制御され、また、赤外線センサ１２Ａが赤外線を検出して出力する出力電圧が取得される。

レンズ２２と目の距離は、一般的なメガネにおけるレンズ２２と目の距離と同等でよい。したがって、図１Ｂに示すようにレンズ２２に赤外線センサ１２Ａを形成することで、デザインの制約が少ない網膜投影表示装置１００を提供することができる。また、赤外線センサ１２Ａは透明か又は少なくとも半透明なので、ユーザの視線が外界と遮断されず、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）グラスのような用途に使うことができる。また、当然ながら、ユーザの視線が外界と遮断されたＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）グラスのような用途に使うことも可能である。

図１Ｂ（ｂ）は、網膜投影表示装置１００を装着したユーザの視線方向の検知例を説明する図の一例である。図１Ｂ（ｂ）では視線方向が正面の場合のＬＥＤ光源１１Ａの点灯と赤外線センサ１２Ａの出力電圧について説明する。

眼球が正面を向いているものとする。この場合、ＬＥＤ光源１１Ａが照射して眼球で反射した赤外線はどの赤外線センサ１２Ａにも概ね均等に入射することになるので、眼球の周囲の各赤外線センサ１２Ａはそれぞれ同程度の出力電圧を出力する。すなわち、特に大きな出力電圧を出力する赤外線センサ１２Ａはない。この関係は、点灯するＬＥＤ光源１１Ａの位置に関わらず同じため、例えば、閾値以上の出力電圧を出力する赤外線センサ１２Ａがない場合に、視線方向が正面であることを推定できる。

一方、図１Ｂ（ｃ）に示すように、視線方向がユーザから見て上向き（１２時の方向）の場合、赤外線センサ１２Ａには均等に赤外線が入射せず、眼球で反射した赤外線が６時の方向の赤外線センサ１２Ａに多く入射する傾向が生じる。この関係は、点灯するＬＥＤ光源１１Ａの位置に関わらず同じため、大きな出力電圧を出力する赤外線センサ１２Ａとはおおよそ１８０度逆方向が視線方向であると推定できる。

より詳細には、視線方向によって、点灯したＬＥＤ光源１１Ａに対しどの方向の赤外線センサ１２Ａで強い出力電圧が検出され、どの方向の赤外線センサ１２Ａで弱い出力電圧が検出されるかをパターン化しておけば、視線方向を推定できる。

このように、本実施形態の網膜投影表示装置１００は透明又は半透明な赤外線センサ１２Ａをレンズ２２に形成することで、デザインの制約が少ない網膜投影表示装置１００を提供することができる。

図１Ａにおいて、制御手段８は、光走査手段４および光偏向手段５のそれぞれの動作を制御する。具体的には、制御手段８は、光走査手段４に第２駆動信号Ｄｒ２を出力することにより、光走査手段４によるレーザ光線Ｌｒ１の走査を制御する。また、制御手段８は、光偏向手段５に第３駆動信号Ｄｒ３を出力することにより、光偏向手段５の反射面の傾きを制御する。

制御手段８は、画像データに基づいて光源２の動作を制御可能である。具体的には、制御手段８は、網膜６２に投影される画像Ｉｍの元となる画像データを入力し、該画像データに基づき、光源２によるレーザ光線Ｌｒ１の動作を制御する。

制御手段８は、検出用レーザ光源７１が有する発光部を順次に点灯させ、検出用レーザ光線Ｌｒ２の射出を制御する。また、制御手段８は、検出用レーザ光源７１の各発光部の発光タイミングと、光検出素子７２による検出信号Ｓと、に基づき、眼球６０の位置および視線方向を推定する。

制御手段８は、ツル１０の内部に設けられてもよい。制御手段８はツル１０の外部に設けられ、制御手段８からの各駆動信号はツル１０の外部からツル１０の内部に供給されてもよい。

並進手段９は、ツル１０に配置され、光走査手段４および光偏向手段５を一体にして、ツル１０が延びる延在方向１５に並進させる。並進手段９は、光走査手段４の下部（Ｙ軸負方向）に配置される。

並進手段９は、ラック・ピニオン機構を含む。光走査手段４および光偏向手段５は、延在方向１５に沿って並んだ状態で、ラック・ピニオン機構に搭載される。ラック・ピニオン機構は、ピニオンに回転力を加えるとラックにより直線の動きに変換される機構である。並進手段９は、装着者による操作手段２０を用いた操作に従って、ラック・ピニオン機構により、光走査手段４および光偏向手段５を一体にして並進させる。なお、並進手段９は、光走査手段４および光偏向手段５以外の構成部を搭載し、並進させてもよい。

並進手段９は、光走査手段４および光偏向手段５の配置を段階的に変更できる構成を有する。並進手段は、延在方向１５に沿って離散的に並ぶ複数の位置のそれぞれに対して配置可能に、光走査手段４および光偏向手段５を一体にして並進させる。光走査手段４は、並進手段９により、延在方向１５に沿って並進し、Ｎ種類の配置に制御可能に切り替え可能である。Ｎは１以上の整数である。本実施形態では、Ｎ＝５の配置に切り替え可能である例を示す。但し、これに限定されない。並進手段９の構成および動作については、別途、図６を用いて詳述する。

網膜投影表示装置１００は、ツル１０に配置された並進手段９により、光走査手段４および光偏向手段５を一体にして並進させることで、光走査手段４および光偏向手段５の配置を変更し、光走査手段４により形成される画像Ｉｍの投影方向５１を変更することができる。これにより、装着者の眼球６０の位置または傾きに応じて画像Ｉｍの投影方向５１を変更できるため、網膜投影表示装置１００の視域を大きくすることができる。また、本実施形態では、並進手段９は、光走査手段４および光偏向手段５を延在方向１５に並進させるため、延在方向１５に直交する方向におけるツル１０の幅を、並進量に応じて広げなくてもよい。これにより、光走査手段４および光偏向手段５を延在方向１５以外の方向に並進させる場合と比較して、延在方向１５に直交する方向におけるツル１０の幅を狭くすることができ、網膜投影表示装置１００を小型化できる。以上により、本実施形態では、視域を大きくしつつ、小型化可能な網膜投影表示装置１００を提供できる。

操作手段２０は、装着者の眼球６０の位置および傾きに応じて、光走査手段４および光偏向手段５の位置を変化させるように、並進手段９を操作可能とする。操作手段２０は、並進手段９と連結されている。例えば、操作手段２０は、ピニオンとシャフトを介して連結されたダイヤルやピニオン等の機構部で構成される。装着者は、操作手段２０を用いて手動で並進手段９を操作することにより、並進手段９を並進させ、並進手段９に搭載される光走査手段４および光偏向手段５を一体にして並進させる。

＜レーザ光線Ｌｒ１の振る舞い＞
図１Ａにおいて、光源２から射出された発散光であるレーザ光線Ｌｒ１は、レンズ３により略平行光に変換される。なお、光源２が略平行光を射出する場合には、レンズ３は必ずしもなくてよい。また、必要に応じて、レンズの枚数を増やす等の措置をとることができる。レンズ３により略平行光に成形されたレーザ光線Ｌｒ１は、光走査手段４に入射する。光走査手段４における第１ミラー４２に入射するレーザ光線Ｌｒ１の進行方向と延在方向１５は略平行である。これにより、並進手段９により光走査手段４の配置の変化が生じたとしても、第１ミラー４２に入射後の光学特性には影響を与えない。

第１ミラー４２で反射されたレーザ光線Ｌｒ１は、揺動ミラー４１に入射する。揺動ミラー４１は、レーザ光線Ｌｒ１を２軸方向に走査する。揺動ミラー４１により走査されるレーザ光線Ｌｒ１は、第２ミラー４３および光偏向手段５のそれぞれに反射され、投影手段６に入射する。投影手段６は、入射したレーザ光線Ｌｒ１を眼球６０に向けて反射し、射出瞳を形成する。瞳孔６１と射出瞳位置が整列する場合、レーザ光線Ｌｒ１は瞳孔６１を通して眼球６０の内部に入射する。眼球６０の内部に入射したレーザ光線Ｌｒ１は、投影手段６のホログラム領域の集光機能により瞳孔６１の中心付近で一旦集束した後、網膜６２上で略結像する。網膜投影表示装置１００は、網膜６２に画像Ｉｍを投影表示することができる。なお、画像Ｉｍは、網膜６２上以外の光路では、焦点が合った画像（結像した画像）になっていなくてもよい。

上記の視認状態は一般的にマクスウェル視と呼ばれており、瞳孔６１の中心付近を通るレーザ光線Ｌｒ１は水晶体の焦点調節に関係なく網膜６２に達するため、装着者は、現実空間のどの位置に眼の焦点を合わせても、投影された画像Ｉｍを焦点の合った状態で鮮明に視認できると一般的には理解される。一方、現実的には、眼球６０に入射するレーザ光線Ｌｒ１は小さいながらも有限の直径を有するため、水晶体によるレンズ作用の影響は少なからず存在する。そのため、実施形態では、光走査手段４および投影手段６の集光作用により、眼球６０に入射する際のレーザ光線Ｌｒ１の直径が３００ μｍ以上且つ６００ μｍ以下、且つビーム拡がり角が正の有限値、すなわち発散光となるように設計されている。これにより、光走査手段４で走査されたレーザ光線Ｌｒ１によって形成される画像Ｉｍは、投影手段６を介し、水晶体の焦点調節に影響されることなく網膜６２に達する。このため、装着者は、現実空間のどの位置に眼の焦点を合わせても、投影された画像Ｉｍを常に鮮明に視認できる。換言すると、光走査手段４により走査されたレーザ光線Ｌｒ１で形成される画像は、装着者にフォーカスフリーの状態で視認される。

実施態様に応じてリム１１に対してツル１０のなす角度はいかようにも変化可能である。なお、網膜投影表示装置１００は、光源２に印加する電流又は電圧を変化させ、射出するレーザ光線Ｌｒ１の光強度を変化させることができる。これにより、網膜投影表示装置１００を使用する周辺環境の明るさに応じて、画像の明るさを調整できる。

＜揺動ミラー４１の構成例＞
図２は、揺動ミラー４１の構成の一例を示す上面図である。図２では、矢印で示す方向を、α方向、β方向およびγ方向とする。揺動ミラー４１は、支持基板９１と、可動部９２と、蛇行状梁部９３と、蛇行状梁部９４と、電極接続部９５とを備える。

蛇行状梁部９３は、複数の折り返し部を有して蛇行して形成され、一端が支持基板９１に連結し、他端が可動部９２に連結する。蛇行状梁部９３は、３つの梁を含む梁部９３ａと、３つの梁を含む梁部９３ｂとを備える。梁部９３ａの梁と梁部９３ｂの梁は１つおきに交互に形成される。梁部９３ａと梁部９３ｂに含まれる各梁は、それぞれが独立に圧電部材を備えている。

同様に、蛇行状梁部９４は、複数の折り返し部を有して蛇行して形成され、一端が支持基板９１に連結し、他端が可動部９２に連結する。蛇行状梁部９４は、３つの梁を含む梁部９４ａと、３つの梁を含む梁部９４ｂとを備える。梁部９４ａの梁と梁部９４ｂの梁は１つおきに交互に形成される。梁部９４ａと梁部９４ｂに含まれる各梁は、それぞれが独立に圧電部材を備えている。尚、梁部９３ａ、及び９３ｂにおける梁の数は３つに限定されることなく任意でよい。

梁部９３ａ、９３ｂ、９４ａ、及び９４ｂが備える圧電部材は、例えば多層構造で形成された各梁の層の一部に、圧電層として備えられる。以下では、梁部９３ａ、及び９４ａが備える圧電部材を圧電部材９５ａと総称し、梁部９３ｂ、及び９４ｂが備える圧電部材を圧電部材９５ｂと総称する場合がある。

圧電部材９５ａと圧電部材９５ｂに、逆位相となる電圧信号を印加し、蛇行状梁部９４に反りを生じさせると、隣接する梁部が異なる方向に撓む。この撓みが累積され、図２のＡ軸回りに、反射ミラー９２ａを往復揺動させるための回動力が発生する。

可動部９２は、β方向において、蛇行状梁部９３と蛇行状梁部９４との間に挟まれるようにして形成される。可動部９２は、反射ミラー９２ａと、トーションバー９２ｂと、圧電部材９２ｃと、支持部９２ｄとを備える。

反射ミラー９２ａは、例えば、基材上にアルミニウム、金、銀等を含む金属薄膜が蒸着されて形成される。トーションバー９２ｂは、反射ミラー９２ａに一端が連結し、正、及び負のα方向に伸びて反射ミラー９２ａを回動可能に支持する。

圧電部材９２ｃは、一端がトーションバー９２ｂに連結し、他端が支持部９２ｄに連結する。圧電部材９２ｃに電圧を印加すると、圧電部材９２ｃは屈曲変形してトーションバー９２ｂにねじれを生じさせる。トーションバー９２ｂのねじれが回動力となり、反射ミラー９２ａはＢ軸回りに回動する。

反射ミラー９２ａのＡ軸回りの回動により、反射ミラー９２ａに入射するレーザ光線はα方向に走査される。反射ミラー９２ａのＢ軸回りの回動により、反射ミラー９２ａに入射するレーザ光線はβ方向に走査される。

支持部９２ｄは、反射ミラー９２ａと、トーションバー９２ｂと、圧電部材９２ｃとを囲むように形成される。支持部９２ｄは圧電部材９２ｃと連結し、圧電部材９２ｃを支持する。また支持部９２ｄは、圧電部材９２ｃに連結されたトーションバー９２ｂ、及び反射ミラー９２ａを間接的に支持する。

支持基板９１は、可動部９２と、蛇行状梁部９３と、蛇行状梁部９４とを囲むように形成される。支持基板９１は、蛇行状梁部９３、及び蛇行状梁部９４に連結し、これらを支持する。また支持基板９１は、蛇行状梁部９３、及び蛇行状梁部９４に連結された可動部９２を間接的に支持する。

揺動ミラー４１は、例えばマイクロマシニング技術を用いて、シリコンやガラスを微細加工して形成される。マイクロマシニング技術により、高精度で微小な可動ミラーを、蛇行状梁部等の駆動部と一体にして基板上に形成することができる。

具体的には、例えば、１枚のＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板をエッチング処理等により成形する。成形した基板上に、反射ミラー、蛇行状梁部、圧電部材、電極接続部等が一体的に形成され、ＭＥＭＳミラーが形成される。尚、反射ミラー等の形成は、ＳＯＩ基板の成形後に行ってもよいし、ＳＯＩ基板の成形中に行ってもよい。

ＳＯＩ基板は、単結晶シリコン（Ｓｉ）からなるシリコン支持層の上に酸化シリコン層が設けられ、酸化シリコン層の上にさらに単結晶シリコンからなるシリコン活性層が設けられた基板である。シリコン活性層は、α方向またはβ方向に対してγ方向の厚みが薄いため、シリコン活性層のみで構成された部材は、弾性を有する弾性部としての機能を備える。

ＳＯＩ基板は、必ずしも平面状である必要はなく、曲率等を有していてもよい。また、エッチング処理等により一体的に成形でき、部分的に弾性を持たせることができる基板であれば、ＭＥＭＳミラーの形成に用いられる部材はＳＯＩ基板に限られない。

＜光偏向手段５の構成例＞
図３は、光偏向手段５の構成の一例を示す上面図である。図３では、矢印で示される方向をそれぞれα方向、β方向およびγ方向とする。光偏向手段５は、入射した光を反射する可動部１０１と、可動部１０１に接続され、可動部１０１を駆動する圧電駆動部（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ）、圧電駆動部（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ）を有する第１の部材１１０、第２の部材１２０、第３の部材１３０、第４の部材１４０を支持する支持基板１０２と、第１の部材１１０と可動部１０１を接続する接続部１０２ａと、第２の部材１２０と可動部１０１を接続する接続部１０２ｂと、第３の部材１３０と可動部１０１を接続する接続部１０２ｃと、第４の部材１４０と可動部１０１を接続する接続部１０２ｄと、圧電駆動部（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ）を制御手段８に電気的に接続される電極接続部１５０ａ～１５０ｈと、を有する。

例えば、１枚のＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板をエッチング処理等により成形し、成形した基板上に反射面１４や圧電駆動部１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、電極接続部１５０ａ～１５０ｈ等を形成することで、各構成部が一体的に形成されている。なお、上記の各構成部の形成は、ＳＯＩ基板の成形後に行ってもよいし、ＳＯＩ基板の成形中に行ってもよい。

ＳＯＩ基板は、単結晶シリコン（Ｓｉ）からなるシリコン支持層の上に酸化シリコン層が設けられ、酸化シリコン層の上にさらに単結晶シリコンからなるシリコン活性層が設けられた基板である。シリコン活性層は、α方向、又はβ方向に対してγ方向の厚みが薄いため、シリコン活性層のみで構成された部材は、弾性を有する弾性部としての機能を備える。

ＳＯＩ基板は、必ずしも平面状である必要はなく、曲率等を有していてもよい。また、エッチング処理等により一体的に成形でき、部分的に弾性を持たせることができる基板であれば、光偏向手段５の形成に用いられる部材はＳＯＩ基板に限られない。反射面１４は、例えば、アルミニウム、金、銀等を含む金属薄膜で構成される。また、可動部１０１は、可動部基体１０３の－Ｚ側の面に可動部補強用のリブが形成されていてもよい。リブは、例えば、シリコン支持層１２４および酸化シリコン層１２５から構成され、可動によって生じる反射面１４の歪みを抑制することができる。

第１の部材１１０、第２の部材１２０、第３の部材１３０および第４の部材１４０の形状や構成は特に限定されず、例えば、ミアンダ構造等であってもよい。カンチレバー構造であってもよい。また、第１の部材１１０、第２の部材１２０、第３の部材１３０および第４の部材１４０において、圧電駆動部（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ）とは別に、何らかのセンサが形成されていてもよい。センサは特に限定されないが、例えば、部材の変形に応じて信号を出力する変位検出用センサ（圧電式、ひずみ抵抗式等）や温度センサ等が挙げられる。

接続部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄの形状の詳細は、本実施形態に限定されない。また、接続部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃおよび１０２ｄと可動部１０１の中心が作る直線どうしで形成される成す角度が、平面視において略９０度の位置関係にあることが望ましいが、本実施形態に限定されない。また、駆動部は駆動以外の機能を有していてもよい。例えば変位の検出や、ヒーター、電気配線等である。また、可動部の形状は実施形態に限定されない。図３では圧電駆動部（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ）の駆動方式は、圧電駆動であるが、例えば、電磁界を利用して支持部を変形させる電磁駆動や、支持部に櫛歯電極が形成される静電駆動、異なる部材の熱膨張の差を利用した熱電駆動であってもよい。また、支持基板１０２の上にコイルやマグネットアレイが形成されているものであってもよい。

上記の中でも、駆動部を効果的に配置でき、光偏向器全体のサイズの大型化を抑制できる点では、圧電駆動が好ましい。例えば、静電駆動では駆動部の外周に櫛歯電極を配置するため、光偏向器全体のサイズが大きくなりやすい。また、電磁駆動では複数の駆動部それぞれへの配線レイアウトとそれぞれに磁界がかかるような磁石の配置が難しく、光偏向器全体のサイズが大きくなりやすい。

本実施形態では、圧電薄膜を用いた圧電駆動部（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ)が、弾性部であるシリコン活性層１２６の一面（＋Ｚ側の面）のみに形成された場合を一例として説明したが、弾性部の他の面（例えば－Ｚ側の面）に設けてもよいし、弾性部の一面および他面の双方に設けてもよい。さらに、圧電駆動部の上部電極１２３の＋Ｚ側の面上、支持基板１０２の＋Ｚ側の面上の少なくともいずれかに酸化シリコン膜からなる絶縁層が形成されていてもよい。このとき、絶縁層の上に電極配線を設け、また、上部電極１２３または下部電極１２１と電極配線が接続される接続スポットのみ、開口部として部分的に絶縁層を除去または絶縁層を形成しないことにより、圧電駆動部１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄおよび電極配線の設計自由度をあげ、さらに電極同士の接触による短絡を抑制することができる。

酸化シリコン膜は、反射防止材としての機能も備える。圧電駆動部１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄが有する圧電部１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄは、分極方向に正または負の電圧が印加されると印加電圧の電位に比例した変形（例えば、伸縮）が生じ、いわゆる逆圧電効果を発揮する。この圧電部１２２の変形による作用により、圧電駆動部１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄが屈曲変形し、接続部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄを介して可動部１０１に回転軸（揺動軸）周りの駆動力が作用し、可動部１０１がＣ軸あるいはＤ軸周りに可動する。Ｃ軸およびＤ軸は、それぞれ回転軸に対応する。

次に、本実施形態の回転軸について説明する。第１の部材１１０は、Ｃ軸の回転軸とＤ軸の回転軸に対して略４５度に位置する。つまり、第１の部材１１０と第２の部材１２０と第３の部材１３０と第４の部材１４０の揺動による可動部１０１の回転は、いずれもＣ軸の回転軸とＤ軸の回転軸、双方のベクトルを有している。例えば、圧電駆動部（１１３ａ、１１３ｂ）に電圧を印可し、圧電駆動部（１１３ｃ、１１３ｄ）には電圧を加えない際は、可動部１０１はＤ軸の回転軸を中心に傾斜する。同様に、圧電駆動部（１１３ａ、１１３ｄ）に電圧を印可し、圧電駆動部（１１３ｃ、１１３ｄ）には電圧を加えない際は、可動部１０１はＣ軸の回転軸を中心に傾斜する。

特に、構造固有の共振周波数と一致しない駆動周波数を用いる場合には、可動部１０１の回転方向は駆動信号によって任意で制御することが可能となる。つまり、圧電駆動部（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ）それぞれの独立した駆動あるいは組み合わせた駆動を制御することにより、可動部１０１を所望の方向に揺動させることができ、描画領域におけるベクトルスキャンが可能となる。

各部材、複数の梁部が折り返すように接続されたミアンダ構造で、各々の梁部の＋Ｚ側の面の上に、梁部ごとに、交互に圧電駆動部群Ａと圧電駆動部群Ｂが設けられた場合、圧電駆動部群Ａのみを駆動、または圧電駆動部群Ｂのみを駆動とすることで、負電圧を使わずともミラーの振れ角を＋側、あるいは－側と制御することが可能である。ただし、圧電駆動部群Ａおよび圧電駆動部群Ｂという記載は、上記説明では区別するが、本明細書では総称して圧電駆動部または駆動部と呼ぶ。

圧電駆動部の基準電圧は０Ｖであってもよいし、印加可能な電圧の最大振幅内のいずれかの電圧であってもよい。各圧電駆動部間で異なっていても良いし、各駆動部内において、圧電駆動部群Ａと圧電駆動部群Ｂが設けられている場合は、それぞれで異なっていても良い。印加電圧の信号波形は実施形態例に限られず、Ｓｉｎ波や矩形波、鋸波のような周期的な波形であってもよいし、より複雑な周期波形であってもよい。ＤＣ駆動であってもよい。

＜制御手段８のハードウェア構成例＞
図４は、制御手段８のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。制御手段８は、外部Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８１と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８４と、光源駆動回路８５と、光走査手段駆動回路８６と、光偏向手段駆動回路８７とを備える。これらはシステムバス８８を介して相互に電気的に接続している。

ＣＰＵ８２は、ＲＯＭ８３等の記憶装置からプログラムやデータをＲＡＭ８４上に読み出し、処理を実行して、制御手段８の全体の制御や機能を実現する演算装置である。ＲＡＭ８４は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の記憶装置である。ＲＯＭ８３は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の記憶装置である。ＲＯＭ８３は、ＣＰＵ８２が網膜投影表示装置１００の各機能を制御するために実行する処理用プログラムやデータを記憶している。

外部Ｉ／Ｆ８１は、制御手段８と、外部装置またはネットワーク等とを接続するインターフェースである。外部装置には、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の上位装置、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード、ＣＤ、ＤＶＤ、ＨＤＤ、ＳＳＤ等の記憶装置が含まれる。ネットワークは、例えば自動車のＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット等である。 外部Ｉ／Ｆ８１は、外部装置との接続または通信を可能にする構成であればよく、外部装置ごとに外部Ｉ／Ｆ８１が用意されてもよい。

光源駆動回路８５は、光源２および検出用レーザ光源７１と電気的に接続し、光源２に電流または電圧を印加して、光源２を駆動させる電気回路である。光源２は、光源駆動回路８５が出力する第１駆動信号Ｄｒ１により、レーザ光線Ｌｒ１の射出をＯＮまたはＯＦＦし、また射出するレーザ光線Ｌｒ１の光強度を変化させる。検出用レーザ光源７１は、光源駆動回路８５が出力する第４駆動信号Ｄｒ４により、検出用レーザ光線Ｌｒ２の射出をＯＮまたはＯＦＦし、また射出する検出用レーザ光線Ｌｒ２の光強度を変化させる。

光走査手段駆動回路８６は、揺動ミラー４１に電気的に接続され、揺動ミラー４１に電圧を印加して駆動させる電気回路である。揺動ミラー４１は、光走査手段駆動回路８６が出力する第２駆動信号Ｄｒ２に応じて、可動部９２が備える反射ミラー９２ａの揺動角度を変化させる。

光偏向手段駆動回路８７は、光偏向手段５に電気的に接続され、光偏向手段５に電圧を印加して駆動させる電気回路である。光偏向手段５は、光偏向手段駆動回路８７が出力する第３駆動信号Ｄｒ３に応じて、可動部が備える反射面の傾斜角度を変化させる。

制御手段８において、ＣＰＵ８２は、外部Ｉ／Ｆ８１を介して外部装置やネットワークから画像データを取得する。 なお、ＣＰＵ８２が画像データを取得することができる構成であればよく、制御手段８内のＲＯＭ８３に画像データを格納する構成としてもよい。制御手段８内に新たにＳＤカード等の記憶装置を設けて、その記憶装置に画像データを格納する構成としてもよい。

制御手段８は、ＣＰＵ８２の命令および図４に示したハードウェア構成によって、次に説明する機能構成を実現することができる。

＜制御手段８の機能構成例＞
図５は、制御手段８の機能構成の一例を示すブロック図である。制御手段８は、機能として、視線方向推定部８０１と、画像形成制御部８０２と、光源駆動部８０３と、光走査手段駆動部８０４と、光偏向手段駆動部８０５と、を有する。これらのうち、視線方向推定部８０１および画像形成制御部８０２の各機能は、ＣＰＵ８２が所定のプログラムを実行すること等により実現される。

視線方向推定部８０１は、検出用レーザ光源７１の各発光部の発光タイミングと、光検出素子７２による検出信号Ｓに基づき、眼球６０の位置および視線方向を推定する。

画像形成制御部８０２は、外部装置から画像データＩｄを取得し、視線方向推定部８０１により推定された、装着者が視認している視野に基づき、所定の画像データＩｄを制御信号に変換して、光源駆動部８０３と、光走査手段駆動部８０４と、光偏向手段駆動部８０５と、に出力する。なお、装着者に視認される画像Ｉｍが歪み等を有する場合には、歪み等を補正するように制御を行ってもよい。

光源駆動部８０３は、光源駆動回路８５等により実現され、画像形成制御部８０２からの制御信号に基づき、光源２または検出用レーザ光源７１を駆動させる。光走査手段駆動部８０４は、光走査手段駆動回路８６等により実現され、画像形成制御部８０２からの制御信号に基づき、揺動ミラー４１を駆動させる。光偏向手段駆動部８０５は、光偏向手段駆動回路８７等により実現され、画像形成制御部８０２からの制御信号に基づき、光偏向手段５を駆動させる。

＜並進手段９の構成例＞
図６は、並進手段９の構成の一例を示す斜視図である。並進手段９は、筐体９００と、ラック９０１と、第１ピニオンギア９０２と、第２ピニオンギア９０３と、シャフト９０４と、を有する。筐体９００は、内部に光走査手段４と、光偏向手段５を収容する。並進手段９では、第１ピニオンギア９０２および第２ピニオンギア９０３に回転力が加えられると、第１ピニオンギア９０２および第２ピニオンギア９０３の回転運動は、ラック９０１により並進運動に変換される。

並進手段９は、段階的に配置を切り替えることができる。並進手段９による並進方向は、延在方向１５と略平行である。ラック・ピニオン機構により並進手段９を構成することにより、網膜投影表示装置１００に並進手段９をコンパクトに実装することができる。

本実施形態では、並進手段９により、光走査手段４は延在方向１５に沿って並進し、装着者が手動で操作することで５種類の配置に切り替えることができる。例えば、ラック９０１と噛み合う第１ピニオンギア９０２とシャフト９０４を介して連結された第２ピニオンギア９０３で操作手段２０を構成する。この操作手段２０をツル１０の外部に設けることにより、装着者は、手動で操作手段２０を操作可能になる。

並進手段９は、ラック・ピニオン機構とモータを組み合わせた電動アクチュエータであってもよい。また並進手段９は、操作手段２０からの駆動信号に従って電気的に駆動する構成であってもよい。また並進手段９は、視線方向推定部８０１で推定された視線方向に基づいて自動で駆動する構成であってもよい。

＜投影手段６の構成例＞
図７は、投影光学素子の構成の一例について説明する図である。投影手段６は、ホログラフィック光学素子である。投影手段６は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のＸ＝１０（個）の分離されたホログラム領域を有する。ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０は、分離された複数の投影可能領域の一例に対応する。投影手段６は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のそれぞれに対応して、反射集光素子としてのホログラフィック光学素子を含む。

ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のそれぞれは、体積ホログラムとしての機能を有する。ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のそれぞれは、所定の入射条件で入射される光を所定の位置に反射し、且つ集光させる。所定の入射条件は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０ごとで規定された入射光の位置及び方向の条件である。

投影手段６は、複数の波長の光を反射する。投影手段６は、集光させる場合には、波長多重化された１層のホログラフィックフィルムで構成されてもよい。或いは、投影手段６は、反射し、集光させる複数の波長のそれぞれを帯域に含む複数のホログラフィックフィルム層を積層して構成されてもよい。或いは、角度多重化されたホログラムを利用してもよい。

本実施形態では、投影手段６は、ホログラフィック光学素子と同じ機能を有する液晶や、サーフェイスレリーフを用いた回折光学素子等を含んでもよい。なお、図７に示したホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のパターンはイメージ図であり、実際のパターンとは異なる。

＜投影手段６の動作例＞
図８Ａ～図８Ｃは、投影手段６の動作の一例を示す図である。図８Ａは、投影手段６の作用を説明する図、図８Ｂは、投影手段６により生成される射出瞳が移動する様子を示す図、図８Ｃは、投影手段６により生成される射出瞳の移動を説明する図である。

図８Ａに示すように、投影手段６が有するホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のそれぞれは、所定の入射条件で入射される光を所定の位置に向けて反射し、且つ集光させる機能を有する。例えば、出射領域Ｍ１から出射される画像光Ｌ１が入射条件を満たす場合、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のいずれかにより反射された画像光は集光され、射出瞳Ｅ１を生成する。ここで、画像光とは、網膜６２に到達することにより、網膜６２上に画像Ｉｍを形成する光をいう。

一般に、体積ホログラムは一定の入射角および波長、または位相整合光を有する光に対して最大回折効率を提供する。さらに、入射条件には入射角または波長に対してある程度の許容範囲を有している。体積ホログラムは、入射角または波長に対してある程度の許容範囲内で、過度の効率低下なしに、依然として反射、且つ集光する挙動を示す。そのため、この許容範囲内であれば、図８Ｂに示すように、出射位置を出射領域Ｍ１から出射領域Ｍ２へと移動させ、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のいずれかに入射する画像光の入射角を変化させることにより、射出瞳Ｅ１から射出瞳Ｅ２へ移動させることができる。これらを拡張することにより、図８Ｃに示すように、体積ホログラムとして機能する入射条件の許容範囲内であれば、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０に入射する画像光の入射角を制御することができる。例えば、出射点を出射領域Ｍ１～Ｍｉの任意の位置に移動させることにより、射出瞳をＭ１～Ｍｉの任意の位置に移動させることができる。なお、ｉは１以上の整数である。ｉは任意に設定可能である。

出射領域Ｍ１～Ｍｉは、例えば、並進手段９により変化する光偏向手段５のＮ種類の位置、あるいは光偏向手段５の反射面の傾きにより変化する仮想出射領域である。射出瞳Ｅ１～Ｅｉは、例えば眼球６０が配置される所定のアイボックス内視域Ｅｃ上における位置が異なるｉ個の領域である。なお、出射領域Ｍ１～Ｍｉを区別しない場合には出射領域Ｍと総称する。射出瞳Ｅ１～Ｅｉを区別しない場合には射出瞳Ｅと総称する。

投影手段６は、可視光波長帯に比べて非常に狭い帯域の波長の光のみを反射し、それ以外の波長の光を透過させる。従って、現実空間から装着者の眼球６０に向かう光の多くは、投影手段６を透過し、眼球６０に入射する。

＜射出瞳の移動例＞
図９Ａ～図９Ｉは、射出瞳の移動を例示する図である。ここでの射出瞳の移動は、Ｘ方向に略平行な方向への移動である水平移動である。図９Ａ～図９Ｉは、正面視認時における装着者の瞳孔６１の中心位置に応じて射出瞳の形成位置を移動させる様子の一例について説明している。なお、正面視認時とは、眼球が回旋していない場合（正視時）であり、図９Ａ～図９Ｉにおける＋Ｚ方向を向いているときを指す。図９Ａは、瞳孔６１中心が領域ａ１内に位置する場合、図９Ｂは、瞳孔６１中心が領域ａ２内に位置する場合、図９Ｂは、瞳孔６１中心が領域ａ３内に位置する場合、図９Ｃは、瞳孔６１中心が領域ａ３内に位置する場合、図９Ｄは、瞳孔６１中心が領域ａ４内に位置する場合である。図９Ｅは、瞳孔６１中心が領域ａ５内に位置する場合、図９Ｆは、瞳孔６１中心が領域ａ６内に位置する場合、図９Ｇは、瞳孔６１中心が領域ａ７内に位置する場合、図９Ｈは、瞳孔６１中心が領域ａ８内に位置する場合、図９Ｈは、瞳孔６１中心が領域ａ９内に位置する場合である。

図９Ａ～図９Ｉにおいて、網膜投影表示装置１００は、光走査手段４によってレーザ光線Ｌｒ１を走査させることにより、画像光Ｌｍを生成し、光偏向手段５に入射させる。画像光Ｌｍは、光偏向手段５の反射面の傾きに応じて、Ｘ方向に沿った異なる位置に向けて異なる方向に偏向され、投影手段６に入射する。投影手段６は、入射してくる画像光Ｌｍの方向に応じて、画像Ｉｍの投影方向５１（図１Ａ参照）が変化する。つまり、光偏向手段５は、投影手段６による画像Ｉｍの投影方向を可変することができる。また、光偏向手段５は、並進手段９により延在方向１５に沿って並進し、延在方向１５における異なる位置Ｓｉに配置を切り替えることができる。

網膜投影表示装置１００は、光偏向手段５の位置と光偏向手段５の反射面の傾きの組み合わせにより、画像光Ｌｍが入射するホログラム領域を切り替えることができる。また、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうちの１つのホログラム領域に対して異なる入射角で画像光Ｌｍを入射させることができる。換言すると、図１Ａに示した制御手段８は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうちの少なくとも一つ以上のホログラム領域に、光走査手段４からの光を照射するように、光偏向手段５の動作を制御することができる。

本実施形態では、網膜投影表示装置１００が提供する射出瞳の集合体であるアイボックス領域Ｅｂを予め設定する。また本実施形態では、領域ａ１～ａ９に領域区分されたアイボックス内領域Ｅｃを設定する。初めに、視線検出部７により装着者が正面を視認している状態で、装着者の瞳孔６１の中心がアイボックス内領域Ｅｃ内のどの領域ａ１～ａ９に位置しているかを推定する。本実施形態では、正面視認時における装着者の瞳孔６１の中心が、領域ａ１～ａ９のうちのどの領域に位置しているかに応じて、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうち、射出瞳形成に使用するホログラム領域と、光偏向手段５の位置Ｓｉおよび光偏向手段５の反射面の傾きと、を決定する。

図９Ａに示すように、正面視認時における装着者の瞳孔６１中心が領域ａ１内に位置する場合、光偏向手段５は位置Ｓ１に位置する。網膜投影表示装置１００は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうちのホログラム領域Ｈ１～Ｈ３を使用する。光走査手段４により形成された画像光Ｌｍは、光偏向手段５の反射面の傾きに応じたホログラム領域に入射する。例えば、図９Ａに破線で示した画像光Ｌ２は、ホログラム領域Ｈ１に入射する。図９Ａに実線で示した画像光Ｌ１はホログラム領域Ｈ２に入射する。図９Ａに一点鎖線で示した画像光Ｌ３はホログラム領域Ｈ３に入射する。

画像光Ｌ２は、ホログラム領域Ｈ１に対して、ホログラムが機能する入射光束条件を満足している。画像光Ｌ１は、ホログラム領域Ｈ２に対して、ホログラムが機能する入射光束条件を満足している。画像光Ｌ３は、ホログラム領域Ｈ３に対して、ホログラムが機能する入射光束条件を満足している。これらにより、画像光Ｌ２は、投影手段６のホログラム領域Ｈ１で反射、且つ集光され、射出瞳Ｅ１を生成する。画像光Ｌ１は、投影手段６のホログラム領域Ｈ２で反射、且つ集光され、射出瞳Ｅ３を生成する。画像光Ｌ３は、投影手段６のホログラム領域Ｈ３で反射、且つ集光され、射出瞳Ｅ５を生成する。

射出瞳Ｅ３は、装着者が正面を視認している状態において、装着者の瞳孔６１と整列または重複する。射出瞳Ｅ１は、装着者から見て左方に位置する。射出瞳Ｅ５は、装着者から見て右方に位置する。

射出瞳Ｅ３を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を左方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ１が瞳孔６１に整列または重複する。一方、射出瞳Ｅ３を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を右方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ５が瞳孔６１に整列または重複する。すなわち、射出瞳Ｅ３を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を左方または右方に移動させた場合にも、装着者は画像Ｉｍをある有限画角内にわたって視認することができる。これらの結果、３つの視野にわたって視認可能領域が提供され、視域を拡大することができる。なお、射出瞳Ｅ１と射出瞳Ｅ３の間の距離Ｅａは、例えば２ｍｍである。射出瞳Ｅｉと射出瞳Ｅｉ＋２の間の距離も２ｍｍである。

図９Ｂに示すように、正面視認時における装着者の瞳孔６１の中心が領域ａ２内に位置する場合、光偏向手段５は位置Ｓ２に位置する。網膜投影表示装置１００は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうちのホログラム領域Ｈ１～Ｈ３を使用する。光走査手段４により形成された画像光Ｌｍは、光偏向手段５の反射面の傾きに応じたホログラム領域に入射する。図９Ｂに破線で示した画像光Ｌ５は、ホログラム領域Ｈ１に入射する。図９Ｂに実線で示した画像光Ｌ４は、ホログラム領域Ｈ２に入射する。図９Ｂに一点鎖線で示した画像光Ｌ６は、ホログラム領域Ｈ３に入射する。

画像光Ｌ５は、ホログラム領域Ｈ１に対して、ホログラムが機能する入射光束条件を満足している。画像光Ｌ４は、ホログラム領域Ｈ２に対してホログラムが機能する入射光束条件を満足している。画像光Ｌ６は、ホログラム領域Ｈ３に対して、ホログラムが機能する入射光束条件を満足している。

図９Ｂの状態は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ３に入射する際の画像光の入射角が図９Ａの状態と比べて小さくなっている。一般に、反射型回折光学素子においては、入射角が小さくなれば反射角は小さくなる。つまり、図９Ａに比べて、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ３により形成される射出瞳の位置は、反射角が小さくなる方向であるＸ軸正方向に移動する。これらにより、画像光Ｌ５は、投影手段６のホログラム領域Ｈ１で反射、且つ集光され、射出瞳Ｅ２を生成する。画像光Ｌ４は、投影手段６のホログラム領域Ｈ２で反射、且つ集光され、射出瞳Ｅ４を生成する。画像光Ｌ６は、投影手段６のホログラム領域Ｈ３で反射、且つ集光され、射出瞳Ｅ６を生成する。

射出瞳Ｅ４は、装着者が正面を視認している状態において、装着者の瞳孔６１と整列または重複する。射出瞳Ｅ２は、装着者から見て左方に位置する。射出瞳Ｅ６は、装着者から見て右方に位置する。

射出瞳Ｅ４を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を左方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ２が瞳孔６１に整列または重複する。一方、射出瞳Ｅ４を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を右方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ６が瞳孔６１に整列または重複する。すなわち、図９Ａと同様に、射出瞳Ｅ４を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を左方または右方に移動させた場合にも、装着者は画像Ｉｍをある有限画角内にわたり視認することができる。この結果、３つの視野にわたって視認可能領域が提供され、視域を拡大することができる。なお、射出瞳Ｅ１と射出瞳Ｅ２の間の距離Ｅｄは、例えば１ｍｍである。射出瞳Ｅｉと射出瞳Ｅｉ＋１の間の距離も１ｍｍである。

図９Ｃ～図９Ｉにおいても以下同様である。図９Ｃに示すように、正面視認時における装着者の瞳孔６１の中心が領域ａ３内に位置する場合、光偏向手段５は位置Ｓ３に位置する。網膜投影表示装置１００は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうちのホログラム領域Ｈ１～Ｈ３を使用する。

射出瞳Ｅ５は、装着者が正面を視認している状態において、装着者の瞳孔６１と整列または重複する。射出瞳Ｅ３は、装着者から見て左方に位置する。射出瞳Ｅ７は、装着者から見て右方に位置する。

射出瞳Ｅ５を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を左方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ３が瞳孔６１に整列又は重複する。一方、射出瞳Ｅ５を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を右方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ７が瞳孔６１に整列または重複する。

図９Ｄに示すように、正面視認時における装着者の瞳孔６１の中心が領域ａ４内に位置する場合、光偏向手段５は位置Ｓ２に位置する。網膜投影表示装置１００は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうちのホログラム領域Ｈ２～Ｈ４を使用する。

射出瞳Ｅ６は、装着者が正面を視認している状態において、装着者の瞳孔６１と整列または重複する。射出瞳Ｅ４は、装着者から見て左方に位置する。射出瞳Ｅ８は、装着者から見て右方に位置する。

射出瞳Ｅ６を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を左方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ４が瞳孔６１に整列または重複する。一方、射出瞳Ｅ６を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を右方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ８が瞳孔６１に整列または重複する。

図９Ｅに示すように、正面視認時における装着者の瞳孔６１の中心が領域ａ５内に位置する場合、光偏向手段５は、位置Ｓ３に位置する。網膜投影表示装置１００は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうちのホログラム領域Ｈ２～Ｈ４を使用する。

射出瞳Ｅ７は、装着者が正面を視認している状態において、装着者の瞳孔６１と整列または重複する。射出瞳Ｅ５は、装着者から見て左方に位置する。射出瞳Ｅ９は、装着者から見て右方に位置する。

射出瞳Ｅ７を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を左方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ５が瞳孔６１に整列または重複する。一方、射出瞳Ｅ７を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を右方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ９が瞳孔６１に整列または重複する。

図９Ｆに示すように、正面視認時における装着者の瞳孔６１の中心が領域ａ６内に位置する場合、光偏向手段５は位置Ｓ４に位置する。網膜投影表示装置１００は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうちのホログラム領域Ｈ２～Ｈ４を使用する。

射出瞳Ｅ８は、装着者が正面を視認している状態において、装着者の瞳孔６１と整列または重複する。射出瞳Ｅ６は、装着者から見て左方に位置する。射出瞳Ｅ１０は、装着者から見て右方に位置する。

射出瞳Ｅ８を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を左方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ６が瞳孔６１に整列または重複する。一方、射出瞳Ｅ８を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を右方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ１０が瞳孔６１に整列または重複する。

図９Ｇに示すように、正面視認時における装着者の瞳孔６１の中心が領域ａ７内に位置する場合、光偏向手段５は位置Ｓ３に位置する。網膜投影表示装置１００は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうち、ホログラム領域Ｈ３～Ｈ５を使用する。

射出瞳Ｅ９は、装着者が正面を視認している状態において、装着者の瞳孔６１と整列または重複する。射出瞳Ｅ７は、装着者から見て左方に位置する。射出瞳Ｅ１１は、装着者から見て右方に位置する。射出瞳Ｅ９を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を左方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ７が瞳孔６１に整列または重複する。一方、射出瞳Ｅ９を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を右方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ１１が瞳孔６１に整列または重複する。

図９Ｈに示すように、正面視認時における装着者の瞳孔６１の中心が領域ａ８内に位置する場合、光偏向手段５は位置Ｓ４に位置する。網膜投影表示装置１００は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうちのホログラム領域Ｈ３～Ｈ５を使用する。

射出瞳Ｅ１０は、装着者が正面を視認している状態において、装着者の瞳孔６１と整列または重複する。射出瞳Ｅ８は、装着者から見て左方に位置する。射出瞳Ｅ１２は、装着者から見て右方に位置する。

射出瞳Ｅ１０を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を左方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ８が瞳孔６１に整列または重複する。一方、射出瞳Ｅ１０を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を右方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ１２が瞳孔６１に整列または重複する。

図９Ｉに示すように、正面視認時における装着者の瞳孔６１の中心が領域ａ９内に位置する場合、光偏向手段５は位置Ｓ５に位置する。網膜投影表示装置１００は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうちのホログラム領域Ｈ３～Ｈ５を使用する。

射出瞳Ｅ１１は、装着者が正面を視認している状態において、装着者の瞳孔６１と整列または重複する。射出瞳Ｅ９は、装着者から見て左方に位置する。射出瞳Ｅ１３は、装着者から見て右方に位置する。

射出瞳Ｅ１１を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を左方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ９が瞳孔６１に整列または重複する。一方、射出瞳Ｅ１１を通して視認可能なある有限画角を超えて視線を右方向に移動させた時には、射出瞳Ｅ１３が瞳孔６１に整列または重複する。

このように、網膜投影表示装置１００では、光偏向手段５の位置と、光偏向手段５の反射面の傾きと、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうち、使用するホログラム領域の組み合わせと、により、アイボックス領域Ｅｂ内にわたって射出瞳Ｅ１～Ｅ１３を形成することができる。アイボックス領域Ｅｂは、例えば、Ｅｄ＝１ｍｍの場合、Ｅｂ＝１２ｍｍである。

光偏向手段５の位置と、光偏向手段５の反射面の傾きと、により、同じホログラム領域に対して異なる入射角で画像光を入射させることができる。このとき各ホログラム領域の入射角許容範囲を満足するようにすることにより、射出瞳Ｅ１～Ｅ１３に画像光Ｌｍを集光させることができる。

本実施形態では、視線検出部７により、装着者が正面を視認している状態において、瞳孔６１の中心がアイボックス内領域Ｅｃ内のどの領域ａ１～ａ９に位置しているかを推定する。これにより、光偏向手段５の位置と、光偏向手段５の反射面の傾きと、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０のうち、使用するホログラム領域の組み合わせと、を決定する。アイボックス内領域Ｅｃは、例えば、Ｅｄ＝１ｍｍの場合、Ｅｃ＝８ｍｍである。一般に、人ごとに瞳孔間距離は異なるが、正面視認時における瞳孔６１の中心がアイボックス内領域Ｅｃの範囲内であれば、どこに位置していたとしても装着者を選ぶことなく、装着者は画像Ｉｍをある有限画角内にわたって視認することが可能となる。左方、中央、右方の３つの視野にわたって視認可能領域が提供される。装着者は、視線方向を変えることにより選択的に画像Ｉｍを視認することができる。

投影手段６において、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ５は、分離されて設けられているため、各ホログラム領域の集光特性を最適化することができる。これにより射出瞳Ｅ１～Ｅ１３の何れにより提供される視野においても、均一な画質を提供することが可能になる。

網膜投影表示装置１００における射出瞳Ｅ１～Ｅ１３のそれぞれにより提供される視野の有限視野角は、全てで同じにしてもよいし、異ならせてもよい。この有限視野角は、（水平視野角）×（垂直視野角）として、例えば、１０（度）×６（度）、１５（度）×９（度）、２０（度）×１２（度）等である。

図９Ａ～図９Ｉでは、投影手段６としてホログラム領域Ｈ１～Ｈ５を使用して水平に射出瞳を移動させる例を示したが、投影手段６としてホログラム領域Ｈ６～Ｈ１０を使用して水平に射出瞳を移動させてもよい。このとき、ホログラム領域Ｈ６～Ｈ１０により、形成される射出瞳の集合体であるアイボックス領域Ｅｖｂは、Ｙ軸正方向に位置する。

本実施形態における光偏向手段５は、ベクトルスキャンＭＥＭＳミラーを含むため、Ｙ方向に沿った異なる位置に、異なる方向に画像光を偏向させることができる。

ホログラム領域Ｈ６～Ｈ１０は、ホログラム領域Ｈ１～Ｈ５と比べてＹ軸正方向に位置し、装着者から見ると上方に位置する。すなわち、正面視認時における瞳孔６１の中心がアイボックス内領域Ｅｃの範囲内であれば、どこに位置していたとしても装着者を選ぶことなく、装着者は画像Ｉｍをある有限画角内にわたって視認することが可能となる。左上方、中央上、右上方の３つの視野にわたる視認可能領域が提供される。

装着者は、視線方向を変えることにより選択的に視認することができる。つまり、網膜投影表示装置１００では、正面視認時における瞳孔６１の中心がアイボックス内領域Ｅｃの範囲内であれば、どこに位置していたとしても装着者を選ぶことなく、装着者は画像Ｉｍをある有限画角内にわたって視認することが可能となる。装着者は、左方、中央、右方、左上方、中央上、右上方の６つの視野にわたって視認可能領域が提供される。装着者は、視線方向を変えることにより選択的に画像Ｉｍを視認することができる。

図１０は、網膜投影表示装置１００の動作および作用について説明する図である。図１０において、レーザ光線Ｌｒ１は揺動ミラー４１で走査されて画像光Ｌｍとなり、光偏向手段５の反射面で反射された後、投影手段６に入射する。その後、投影手段６により反射され、装着者の眼球６０の瞳孔６１の中心付近で一旦集束された後、装着者の網膜６２に投影される。装着者は、網膜６２に投影された画像Ｉｍを視認することができる。

現実空間にある対象物７０からＺ軸負方向に伝搬する光は、可視光域を含む波長帯域が広い光である。投影手段６は、可視光域に比べて非常に狭い帯域の波長にのみホログラムが機能するため、優れた透過性を有している。このため、現実空間から装着者の眼球６０に向かって伝搬する光の多くは投影手段６を透過して装着者の網膜６２に達する。これにより、現実空間にある対象物７０の像は、十分な明るさで視認される。このように、装着者は、画像Ｉｍと現実空間にある対象物７０の像を並行して視認できる。装着者は、画像Ｉｍと現実空間の像をともに明るい状態で視認できる。

本実施形態では、マクスウェル視を利用して装着者の網膜６２に直接、画像Ｉｍを形成するため、現実空間のどの位置に焦点を合わせても画像Ｉｍを並行して、且つ鮮明に、装着者に視認させることができる。一方、マクスウェル視を利用する網膜描画方式は、一度、瞳孔６１に画像光Ｌｍを集光させるという特性上、視域が比較的狭いという欠点がある。視域が狭い状況下では視線のわずかな変化により画像Ｉｍが消失するという現象が生じ得る。

本実施形態では、光偏向手段５により投影手段６への画像Ｉｍの投影方向をＸ方向およびＹ方向に変化させることができる。また、光偏向手段５は並進手段９により延在方向１５に並進することにより、延在方向１５における異なる位置Ｓｉに位置を切り替えることができる。すなわち、網膜投影表示装置１００は、光偏向手段５の位置と、光偏向手段５における反射面の傾きと、の組み合わせにより、画像光Ｌｍを入射させるホログラム領域を切り替えることができる。網膜投影表示装置１００は、一つのホログラム領域に対して異なる入射角で画像光Ｌｍを入射させることができる。

本実施形態では、網膜投影表示装置１００が提供する射出瞳の集合体であるアイボックス領域Ｅｂがあらかじめ設定され、更に内部には領域ａ１～ａ９に領域区分されたアイボックス内領域Ｅｃが設定されている。初めに、視線検出部７により装着者が正面を視認している状態において、瞳孔６１の中心がアイボックス内領域Ｅｃ内のどの領域ａ１～ａ９に位置しているかを推定する。本実施形態では、正面視認時における装着者の瞳孔６１の中心がどの領域ａ１～ａ９に位置しているかで、射出瞳形成に使用するホログラム領域および光偏向手段５の位置Ｓｉおよび光偏向手段５の反射面の傾きが決定され、所望の光偏向手段５の位置となるように装着者が手動で操作して並進手段９を並進させる。これにより、一般に、人ごとに瞳孔間距離は異なるが、正面視認時における瞳孔６１の中心がアイボックス内領域Ｅｃの範囲内であれば、どこに位置していたとしても装着者を選ぶことなく、装着者は画像Ｉｍをある有限画角内にわたり視認することが可能となる。装着者は、左方、中央、右方、左上方、中央上、右上方の６つの視野にわたる視認可能領域が提供される。装着者は、視線方向を変えることにより、選択的に画像Ｉｍを視認することができる。

本実施形態では、正面視認時における装着者の瞳孔６１の中心がアイボックス内領域Ｅｃ内のどの領域ａ１～ａ９に位置しているかで、射出瞳形成に使用するホログラム領域、光偏向手段５の位置Ｓｉおよび光偏向手段５の反射面の傾きが一意に定まるため、装着者は網膜投影表示装置１００を頭部に装着した後に指示に従って並進手段９を並進させる操作のみを行う。つまり、本実施形態では、セミオートメーション化された簡素なプロセスにより、射出瞳の位置と装着者の瞳孔６１の位置を整列または重複させることができる。これにより、網膜描画方式でありながら画像を視認可能な視域を拡大することが可能となる。

本実施形態では、視線方向推定部８０１（図５参照）を備えており、６個の視野の内、どの視野に装着者の視線が向いているかを推定できる。推定された視野に画像が表示されるように光偏向手段５の反射面の傾きを制御することで、装着者は６個の視野のうちのどの領域を見ても画像を視認できる。つまり、装着者は、６個の視野の内、視線が向いている一つの視野内の画像を見ることができる。これにより、６個の視野の範囲内であれば、視線の向いている先に常に画像を表示することが可能であり、視線に追随した画像投影が可能となる。なお、６個の各視野に投影する画像は同じでもよいし、異なっていてもよい。例えば、視線方向の切り替えに左右されず映像を常に同一のものとすると、６個の視野の範囲内であれば、どこを見ても常に同じ映像を表示することが可能となる。視線の先に常に情報を表示させておきたい製造業などの作業現場支援や一般消費者向けとして日常生活において自分が見ている対象の情報を確認する用途などに有用となる。

各視野に表示する映像を異なるものとした場合は、例えば、視線の先に表示される必要な情報やデータをあらかじめ定めて設定しておくことで、必要な時に設定した視野に視線を向けることで必要な情報が確認できるようになる。つまり、見たい時に見るという装着者の意志に委ねた映像体験が可能になる。これは、従来の開示技術でよく見受けられる視域複製手法では実現することができない。これにより、例えば、装着者が製造作業従事者やインフラ点検作業従事者である場合、クリアな視界により現実空間における作業が阻害されることなく、必要なタイミングで視線を移動させた時のみ作業指示等、デジタルコンテンツを良好に視認でき、且つフォーカスフリーにより視覚ストレスなく作業従事が可能となるため、従来技術よりも一層作業の効率化が期待される。

以上のように、網膜投影表示装置１００では、デジタル映像を付与するという新たな付加価値を十分な視覚的品質で提供できるため、上記以外にも教育支援や手術支援、生活支援など、幅広く応用展開可能な技術である。

また、本実施形態では、光走査手段４により形成される画像Ｉｍの視野角は一つの視野範囲内にとどまり、光偏向手段５の第３駆動信号Ｄｒ３の制御により、６個の視野の内、装着者の視線が向いている視野内に画像Ｉｍの投影方向５１を切り替える。すなわち、視野により解像度が変化することなく、一つの視野範囲内を走査する解像度がどの視野においても維持される。一般に、レーザ走査に基づく画像表示においては、装着者に見せたい画像の視野角が大きくなればなるほど解像度が低下するが、網膜投影表示装置１００では表示を見ることが可能な領域、視域が拡大され、且つ解像度を劣化させることなく画像Ｉｍを表示可能な視野が拡大される。

また、本実施形態では、光走査手段４および光偏向手段５は、ツル１０が延びる延在方向１５に沿って並んでいてもよい。延在方向１５と直交する方向におけるツル１０の長さを短くすることができるため、網膜投影表示装置１００を小型化できるからである。特に、光走査手段４における揺動ミラー４１の支持基板面と光偏向手段５の支持基板面が同一平面上にあり、且つ延在方向１５と略平行になるように設けられることが好ましい。これにより、折り返し導光構造をさらに薄型にすることができる。また、光走査手段４は並進手段９により延在方向１５に沿って並進するため、ツル１０の内部で動作を完結させることが可能である。これにより、並進動作後も見た目が変化せず、且つ支持体を小型にスタイリッシュに造形することが可能となる。

装着後の手動操作後は、ＭＥＭＳミラーからなる光偏向手段５の第３駆動信号Ｄｒ３を制御することのみで射出瞳の切り替えが可能になるため、物理的な動作を必要とする機構やデバイスを用いることなく視域を拡大することができる。以上のことから、網膜投影表示装置１００を小型に構築することができ、支持体を従来のメガネフレーム相当に小型に構築することができる。

並進手段９は、延在方向１５に沿って離散的に並ぶ複数の位置（位置Ｓ１～Ｓ５）のそれぞれに対して配置可能に、光走査手段４および光偏向手段５を一体にして並進させてもよい。これにより、射出瞳を形成する位置を簡単に可変することができる。

また、上述した各実施形態において、光走査手段４および光偏向手段５を一体にしたものとして説明したが、これに限られない。たとえば、並進手段９は、別々の構成とした光走査手段４および光偏向手段５をツル１０が延びる延在方向１５に並進させるようにしてもよい。その場合、光走査手段４と光偏向手段５との位置関係が変わらないように並進させることが好ましい。

投影手段６は、分離された複数の投影可能領域（ホログラム領域Ｈ１～Ｈ１０）を有してもよい。光偏向手段５は、光走査手段４と投影手段６の間の光路に配置されてもよい。制御手段８は、分離された複数の投影可能領域のうちの少なくとも一つ以上の投影可能領域に、光走査手段４からの光を照射するように、光偏向手段５の動作を制御してもよい。これにより、網膜投影表示装置１００を薄型化しつつ、投影手段６による結像性能を向上させることができ、画像Ｉｍの品質を向上させることができる。

反射集光素子（投影手段６）は、ホログラフィック光学素子であってもよい。これにより、投影手段６による結像性能を向上させることができ、画像Ｉｍの品質を向上させることができる。

制御手段８は、装着者の眼球６０の位置および傾きに応じて、光偏向手段５の動作を制御してもよい。これにより、眼球６０が動いた場合にも画像を視認可能な視域を維持できる。

網膜投影表示装置１００は、装着者の眼球６０の位置および傾きに応じて、光走査手段４および光偏向手段５の位置を変化させるように、並進手段９を操作可能とする操作手段２０を有してもよい。これにより、装着者ごとで眼球６０の大きさに違いがあった場合にも、画像を視認可能な視域を容易に維持できる。

制御手段８は、画像データに基づいて光源２の動作を制御してもよい。これにより、画像データに基づく画像Ｉｍを網膜６２に投影表示できる。

［その他の好適な実施形態］
上述した第１実施形態では、網膜投影表示装置１００をウェアラブル端末であるヘッドマウントディスプレイとする場合を示したが、これに限定されるものではない。ヘッドマウントディスプレイとしての網膜投影表示装置１００は、「人」の頭部に直接装着させるだけでなく、固定部等の部材を介して間接的に「人」の頭部に装着させるもの、すなわち頭部装着型表示装置であってもよい。

上記実施形態の他、例えば、実施形態に係る網膜投影表示装置は、検眼装置にも採用する事ができる。検眼装置とは、視力検査、眼屈折力検査、眼圧検査、眼軸長検査など種々の検査を行う事が出来る装置を指す。検眼装置は、眼球に非接触で検査可能な装置であって、被験者の顔を支持する支持部と、検眼窓と、検眼に際し被検者の眼球に検査用情報を投影する表示部と、制御部と、測定部とを有している。被検者は支持部に顔を固定し、検眼窓から表示部により投影される検査用情報を凝視する。このとき、被験者毎に眼球位置や視認しやすい投影方向は異なるため、表示部として本実施形態の光学装置が利用可能である。また、本実施形態の映像表示装置を利用すれば、グラス形態の検眼装置の実現が可能となる。それにより、検査に必要な空間や大型の検眼装置が不要となり、簡便な構成で場所に左右されることなく検査が可能となる。

また、測定部の測定精度を上げるために眼球（視線）を動かさず一点を見つめる事が求められる場合には、図１Ａに示した視線検出部７を有する網膜投影表示装置が利用可能である。視線検出部７により得られた視線情報を制御部にフィードバックする事により、眼球の瞳孔位置に応じた測定をする事が可能となる。

以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形および置換を加えることができる。

上記の制御手段８の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記した網膜投影表示装置１００の各機能を実行するよう設計されたＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ ツルを含む眼鏡型支持体を有し、前記眼鏡型支持体を装着した人の網膜に画像を投影する網膜投影表示装置であって、光源と、前記ツルに配置され、前記光源からの光を走査させる光走査手段と、前記光走査手段により形成される画像を前記網膜に投影する投影手段と、前記ツルに配置され、前記光走査手段による前記画像の投影方向を可変する光偏向手段と、前記光走査手段および前記光偏向手段を、前記ツルが延びる方向に並進させる並進手段と、を有する、網膜投影表示装置である。
＜２＞ 前記光源は、前記ツルが延びる方向と略平行方向に光を射出する、前記＜１＞に記載の網膜投影表示装置である。
＜３＞ 前記光走査手段は、前記光源からの光を反射する反射面を含み、前記反射面は、駆動電圧が印加されていないときに、前記ツルが延びる方向に略平行になるように設けられる、前記＜１＞に記載の網膜投影表示装置である。
＜４＞ 前記光偏向手段は、前記光源からの光を反射する反射面を含み、前記反射面は、駆動電圧が印加されていないときに、前記ツルが延びる方向に略平行になるように設けられる、前記＜１＞に記載の網膜投影表示装置である。
＜５＞ 前記光走査手段は、前記光源からの光を反射する反射面を含み、前記光偏向手段は、前記光源からの光を反射する反射面を含み、駆動電圧が印加されていないときの前記光走査手段の反射面と、駆動電圧が印加されていないときの前記光偏向手段の反射面は、略平行になるように設けられる、前記＜１＞に記載の網膜投影表示装置である。
＜６＞ 前記光走査手段および前記光偏向手段は、前記ツルが延びる方向に沿って並んでいる、前記＜１＞に記載の網膜投影表示装置である。
＜７＞ 前記並進手段は、前記ツルが延びる方向に沿って離散的に並ぶ複数の位置のそれぞれに対して配置可能に、前記光走査手段および前記光偏向手段を一体にして並進させる、前記＜１＞から前記＜６＞のいずれか１つに記載の網膜投影表示装置である。
＜８＞ 前記光走査手段および前記光偏向手段のそれぞれの動作を制御する制御手段を有し、前記投影手段は、分離された複数の投影可能領域を有し、前記光偏向手段は、前記光走査手段と前記投影手段の間の光路に配置され、前記制御手段は、前記分離された複数の投影可能領域のうちの少なくとも一つ以上の前記投影可能領域に前記光走査手段からの光を照射するように、前記光偏向手段の動作を制御する、前記＜１＞から前記＜７＞のいずれか１つに記載の網膜投影表示装置である。
＜９＞ 前記投影手段は、前記分離された複数の投影可能領域のそれぞれに対応して反射集光素子を含む、前記＜８＞に記載の網膜投影表示装置である。
＜１０＞ 前記反射集光素子は、ホログラフィック光学素子である、前記＜９＞に記載の網膜投影表示装置である。
＜１１＞ 前記光走査手段および前記光偏向手段のそれぞれの動作を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記眼鏡型支持体を装着した人の眼球の位置および傾きに応じて、前記光偏向手段の動作を制御する、前記＜１＞から前記＜１０＞のいずれか１項に記載の網膜投影表示装置である。
＜１２＞ 前記眼鏡型支持体を装着した人の眼球の位置および傾きに応じて、前記光走査手段および前記光偏向手段の位置を変化させるように、前記並進手段を操作可能とする操作手段を有する、前記＜１＞から前記＜１１＞のいずれか１つに記載の網膜投影表示装置である。
＜１３＞ 前記光走査手段および前記光偏向手段のそれぞれの動作を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、画像データに基づいて前記光源の動作をさらに制御する、前記＜１＞から前記＜１２＞のいずれか１つに記載の網膜投影表示装置である。
＜１４＞ 装着した人の網膜に画像を投影する網膜投影表示装置であって、光源と、
前記光源からの光を走査させる光走査手段と、前記光走査手段により走査された光を偏向する光偏向手段と、前記光偏向手段により偏向された光を前記網膜に投影する投影手段と、前記光走査手段および前記光偏向手段を、前記装着した人の正視方向に対し略平行に並進させる並進手段と、を有する、網膜投影表示装置である。
＜１５＞ 前記＜１＞から前記＜１４＞のいずれか１つに記載の網膜投影表示装置を有する、頭部装着型表示装置である。
＜１６＞ 前記＜１＞から前記＜１４＞のいずれか１つに記載の網膜投影表示装置を有する、検眼装置である。

１ 眼鏡型支持体
１０ ツル
１１ リム
１２ メガネレンズ
１４ 反射面
１５ 延在方向
２ 光源
３ レンズ
４ 光走査手段
４１ 揺動ミラー
４２ 第１ミラー
４３ 第２ミラー
４４ 整形光学素子
５ 光偏向手段
５１ 投影方向
６ 投影手段
７ 視線検出部
７０ 対象物
７１ 検出用レーザ光源
７２ 光検出素子
７３ 反射素子
８ 制御手段
８１ 外部Ｉ／Ｆ
８２ ＣＰＵ
８３ ＲＯＭ
８４ ＲＡＭ
８５ 光源駆動回路
８６ 光走査手段駆動回路
８７ 光偏向手段駆動回路
８８ システムバス
８０１ 視線方向推定部
８０２ 画像形成制御部
８０３ 光源駆動部
８０４ 光走査手段駆動部
８０５ 光偏向手段駆動部
９ 並進手段
９００ 筐体
９０１ ラック
９０２ 第１ピニオンギア
９０３ 第２ピニオンギア
９０４ シャフト
２０ 操作手段
６０ 眼球
６１ 瞳孔
６２ 網膜
９２ａ 反射ミラー
１００ 網膜投影表示装置
ａ１～ａ９ 領域
Ｄｒ１ 第１駆動信号
Ｄｒ２ 第２駆動信号
Ｄｒ３ 第３駆動信号
Ｄｒ４ 第４駆動信号
Ｅ、Ｅ１～Ｅｉ 射出瞳
Ｅｂ、Ｅｖｂ アイボックス領域
Ｅｃ アイボックス内領域
Ｅａ、Ｅｄ 距離
Ｈ１～Ｈ１０ ホログラム領域
Ｉｄ 画像データ
Ｉｍ 画像
Ｌｍ、Ｌ１～Ｌ６ 画像光
Ｌｒ１ レーザ光線
Ｌｒ２ 検出用レーザ光線
Ｍ、Ｍ１～Ｍｉ 出射領域
Ｐ 領域
Ｓ 検出信号
Ｓ１～Ｓ５、Ｓｉ 位置

特許６７６９９７４号公報

Claims (16)

1. ツルを含む眼鏡型支持体を有し、前記眼鏡型支持体を装着した人の網膜に画像を投影する網膜投影表示装置であって、
   光源と、
   前記ツルに配置され、前記光源からの光を走査させる光走査手段と、
   前記光走査手段により形成される画像を前記網膜に投影する投影手段と、
   前記ツルに配置され、前記光走査手段による前記画像の投影方向を可変する光偏向手段と、
   前記光走査手段および前記光偏向手段を、前記ツルが延びる方向に並進させる並進手段と、を有する、網膜投影表示装置。
2. 前記光源は、前記ツルが延びる方向と略平行方向に光を射出する、請求項１に記載の網膜投影表示装置。
3. 前記光走査手段は、前記光源からの光を反射する反射面を含み、
   前記反射面は、駆動電圧が印加されていないときに、前記ツルが延びる方向に略平行になるように設けられる、請求項１に記載の網膜投影表示装置。
4. 前記光偏向手段は、前記光源からの光を反射する反射面を含み、
   前記反射面は、駆動電圧が印加されていないときに、前記ツルが延びる方向に略平行になるように設けられる、請求項１に記載の網膜投影表示装置。
5. 前記光走査手段は、前記光源からの光を反射する反射面を含み、
   前記光偏向手段は、前記光源からの光を反射する反射面を含み、
   駆動電圧が印加されていないときの前記光走査手段の反射面と、駆動電圧が印加されていないときの前記光偏向手段の反射面は、略平行になるように設けられる、請求項１に記載の網膜投影表示装置。
6. 前記光走査手段および前記光偏向手段は、前記ツルが延びる方向に沿って並んでいる、請求項１に記載の網膜投影表示装置。
7. 前記並進手段は、前記ツルが延びる方向に沿って離散的に並ぶ複数の位置のそれぞれに対して配置可能に、前記光走査手段および前記光偏向手段を一体にして並進させる、請求項１または請求項２に記載の網膜投影表示装置。
8. 前記光走査手段および前記光偏向手段のそれぞれの動作を制御する制御手段を有し、
   前記投影手段は、分離された複数の投影可能領域を有し、
   前記光偏向手段は、前記光走査手段と前記投影手段の間の光路に配置され、
   前記制御手段は、前記分離された複数の投影可能領域のうちの少なくとも一つ以上の前記投影可能領域に前記光走査手段からの光を照射するように、前記光偏向手段の動作を制御する、請求項１または請求項２に記載の網膜投影表示装置。
9. 前記投影手段は、前記分離された複数の投影可能領域のそれぞれに対応して反射集光素子を含む、請求項８に記載の網膜投影表示装置。
10. 前記反射集光素子は、ホログラフィック光学素子である、請求項９に記載の網膜投影表示装置。
11. 前記光走査手段および前記光偏向手段のそれぞれの動作を制御する制御手段を有し、
    前記制御手段は、前記眼鏡型支持体を装着した人の眼球の位置および傾きに応じて、前記光偏向手段の動作を制御する、請求項１または請求項２に記載の網膜投影表示装置。
12. 前記眼鏡型支持体を装着した人の眼球の位置および傾きに応じて、前記光走査手段および前記光偏向手段の位置を変化させるように、前記並進手段を操作可能とする操作手段を有する、請求項１または請求項２に記載の網膜投影表示装置。
13. 前記光走査手段および前記光偏向手段のそれぞれの動作を制御する制御手段を有し、
    前記制御手段は、画像データに基づいて前記光源の動作をさらに制御する、請求項１または請求項２に記載の網膜投影表示装置。
14. 装着した人の網膜に画像を投影する網膜投影表示装置であって、
    光源と、
    前記光源からの光を走査させる光走査手段と、
    前記光走査手段により走査された光を偏向する光偏向手段と、
    前記光偏向手段により偏向された光を前記網膜に投影する投影手段と、
    前記光走査手段および前記光偏向手段を、前記装着した人の正視方向に対し略平行に並進させる並進手段と、を有する、網膜投影表示装置。
15. 請求項１または請求項２に記載の網膜投影表示装置を有する、頭部装着型表示装置。
16. 請求項１または請求項２に記載の網膜投影表示装置を有する、検眼装置。

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