JP6701587B2 - 画像表示装置、処理方法、及び、プログラム - Google Patents

画像表示装置、処理方法、及び、プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP6701587B2
JP6701587B2 JP2015070696A JP2015070696A JP6701587B2 JP 6701587 B2 JP6701587 B2 JP 6701587B2 JP 2015070696 A JP2015070696 A JP 2015070696A JP 2015070696 A JP2015070696 A JP 2015070696A JP 6701587 B2 JP6701587 B2 JP 6701587B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
intensity
display device
image
image display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015070696A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016189858A (ja
Inventor
羽根 一博
一博 羽根
中澤 徹
徹 中澤
敬 佐々木
敬 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku University NUC
Original Assignee
Tohoku University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tohoku University NUC filed Critical Tohoku University NUC
Priority to JP2015070696A priority Critical patent/JP6701587B2/ja
Priority to PCT/JP2016/057497 priority patent/WO2016158281A1/ja
Publication of JP2016189858A publication Critical patent/JP2016189858A/ja
Priority to US15/717,451 priority patent/US10321817B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6701587B2 publication Critical patent/JP6701587B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/0016Operational features thereof
    • A61B3/0041Operational features thereof characterised by display arrangements
    • A61B3/005Constructional features of the display
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/0008Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes provided with illuminating means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/12Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted
    • G02B27/0172Head mounted characterised by optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10Beam splitting or combining systems
    • G02B27/106Beam splitting or combining systems for splitting or combining a plurality of identical beams or images, e.g. image replication
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012Biomedical image inspection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/102Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/017Head mounted
    • G02B2027/0178Eyeglass type
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20024Filtering details
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30041Eye; Retina; Ophthalmic

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Description

本発明は、画像表示装置、処理方法、及び、プログラムに関する。
人体の頭部に装着されるとともに、光を眼の網膜に直接に投影することにより、画像を網膜にて形成する画像表示装置が知られている(例えば、特許文献1及び2、並びに、非特許文献1)。例えば、画像表示装置は、ヘッドマウントディスプレイ(HMD;Head Mounted Display)と表される。
HMDが用いる投影方式として、走査方式と非走査方式とが知られている。走査方式は、1つの画素に対応するレーザ光が、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の位置を走査することにより画像を網膜にて形成する。走査には、例えば、マイクロミラー等のMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)が用いられる。非走査方式は、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応し、且つ、ある平面にて格子状に配列された複数の光を生成することにより画像を網膜にて形成する。
また、被検者の眼の網膜に光を照射し、網膜からの反射光の強度を検出する検出装置が知られている(例えば、特許文献3及び4、並びに、非特許文献1)。
例えば、非特許文献1に記載のHMDは、走査方式を用いて網膜にて画像を形成する。更に、このHMDは、網膜からの反射光の強度を検出する。
特開2015−15563号公報 特開2014−222289号公報 特開2014−209980号公報 特開2015−33423号公報
栗山、外2名、「個人認証機能をもつウェアラブル・ディスプレイ」、第31回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集 電気学会センサ・マイクロマシン部門[編]、一般社団法人電気学会、2014年10月20日、21pm3−PS68
検出装置を用いた場合、眼の検査を他の行為と独立して行なうことを被検者が煩雑に感じることがある。そこで、被検者が映像を見ている間に眼の検査を行なうことが考えられる。
ところで、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の光は、異なる強度を有し得る。また、網膜からの反射光の強度は、網膜に照射された光の強度と強い相関を有する。従って、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を網膜に照射することにより、網膜から反射された光の強度は、網膜の状態を適切に反映しない虞があった。
本発明の目的の一つは、眼の検査を被検者に意識させることなく、眼の状態を高い精度にて検出できる画像表示装置を提供することにある。
一つの側面では、画像表示装置は、
像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を生成する光源部と、
上記光源部から眼までの光路を形成し、且つ、上記光路を介して、上記生成された複数の光を上記眼の網膜に直接に投影することにより、上記画像を上記網膜にて形成する投影部と、
上記眼の所定の部位における、上記複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を、上記光路にて分岐する分岐部と、
上記分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を前記複数の画素に対応する複数の検出器で検出する検出部と、
上記複数の画素のそれぞれに対する、上記生成された光の強度と上記検出された反射光の強度とに基づいて、上記複数の画素のそれぞれに対応する位置における上記部位の状態を表すパラメータを取得する処理部と、
を備える。
他の一つの側面では、処理方法は、
光源部が、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を生成し、
上記光源部から眼までの光路を介して、上記生成された複数の光を上記眼の網膜に直接に投影することにより、上記画像を上記網膜にて形成し、
上記眼の所定の部位における、上記複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を、上記光路にて分岐し、
上記分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を前記複数の画素に対応する複数の検出器で検出し、
上記複数の画素のそれぞれに対する、上記生成された光の強度と上記検出された反射光の強度とに基づいて、上記複数の画素のそれぞれに対応する位置における上記部位の状態を表すパラメータを取得する。
他の一つの側面では、プログラムは、
像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を生成する光源部と、
上記光源部から眼までの光路を形成し、且つ、上記光路を介して、上記生成された複数の光を上記眼の網膜に直接に投影することにより、上記画像を上記網膜にて形成する投影部と、
上記眼の所定の部位における、上記複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を、上記光路にて分岐する分岐部と、
上記分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を上記複数の画素に対応する複数の検出器で検出する検出部と、
処理部と、
を備える画像表示装置の前記処理部において実行されるプログラムであって、
上記複数の画素のそれぞれに対して、上記生成した光の強度と上記検出した反射光の強度とに基づいて、上記複数の画素のそれぞれに対応する位置における上記部位の状態を表すパラメータを取得する。
眼の検査を被検者に意識させることなく、眼の状態を高い精度にて検出できる。
第1実施形態の画像表示装置の構成を表す図である。 図1の光源ユニット及び投影ユニットの構成を表す図である。 図1の光源ユニット及び投影ユニットが用いる光学系を概念的に表す説明図である。 図1の制御装置の構成を表すブロック図である。 図1の制御装置の機能を表すブロック図である。 第1実施形態の第1変形例の光源ユニット及び投影ユニットの構成を表す図である。 図6の光源ユニット及び投影ユニットが用いる光学系を概念的に表す説明図である。 第1実施形態の第2変形例の光源ユニット及び投影ユニットが用いる光学系を概念的に表す説明図である。 第1実施形態の第3変形例の光源ユニット及び投影ユニットが用いる光学系を概念的に表す説明図である。 第2実施形態の光源ユニット及び投影ユニットの構成を表す図である。 図10の光源ユニット及び投影ユニットが用いる光学系を概念的に表す説明図である。
以下、本発明の、画像表示装置、処理方法、検出方法、及び、処理装置、に関する各実施形態について図1乃至図11を参照しながら説明する。
<第1実施形態>
(構成)
図1に表されるように、第1実施形態の画像表示装置1は、眼鏡型のヘッドマウントディスプレイ(HMD;Head Mounted Display)である。なお、画像表示装置1は、帽子型等の眼鏡型と異なる型のHMDであってもよい。画像表示装置1が用いる投影方式は、非走査方式である。
画像表示装置1は、本体10と制御装置20とを備える。本体10と制御装置20とはケーブルCBにより接続されている。制御装置20は、図示しない充電池を備え、充電池からの電力によって動作するとともに、充電池からの電力を本体10へ供給する。本体10は、制御装置20から供給された電力によって動作する。
更に、制御装置20は、本体10とケーブルCBを介して通信する。制御装置20は、画像を表す画像情報を本体10へ送信する。本例では、画像情報は、画像に含まれる複数の画素のそれぞれの光の強度を含む。本体10は、制御装置20から受信した画像情報が表す画像を表示する。本例では、画像情報が表す画像は、時間の経過に伴って変化する。換言すると、本例では、本体10は、映像又は動画を表示する。
なお、本体10は、充電池を備え、充電池からの電力によって動作してよい。また、本体10は、非接触電力伝送又は無線電力伝送により供給された電力によって動作してよい。また、本体10は、無線により制御装置20と通信してよい。この場合、画像表示装置1は、ケーブルCBを備えなくてもよい。
本体10は、フレーム11と光源ユニット12と投影ユニット13とを備える。光源ユニット12は、フレーム11により支持されている。投影ユニット13は、光源ユニット12に接続されている。投影ユニット13は、本体10が使用者に装着された場合に、使用者の眼の前方に位置するように構成される。光源ユニット12及び投影ユニット13は、光集積回路によって実現されてよい。使用者は、被検者と表されてもよい。
図2に表されるように、光源ユニット12は、光源部121と分岐部122と検出部123とを備える。

光源部121は、第1の平面P1にて格子状に配列された複数の光源を備える。複数の光源は、制御装置20から受信された画像情報が表す画像に含まれる複数の画素に対応する複数の光をそれぞれ生成する。
本例では、各光源は、N個の色の光を生成する。Nは、各光源により生成される光の色の数を表す。本例では、Nは、3を表す。本例では、各光源は、赤色、青色、及び、緑色の光を生成する。Nは、1、2、又は、4以上の整数を表してもよい。換言すると、各光源により生成される光は、N個の色の光を含む。
本例では、各画素に対応する光は、画像情報に含まれる、当該画素の光の強度を有する。
本例では、光源部121は、液晶ディスプレイ(LCD;Liquid Crystal Display)である。なお、光源部121は、LED(Light Emitting Diode)ディスプレイ、又は、LED液晶ディスプレイ等のLCDと異なるディスプレイであってもよい。
分岐部122には、光源部121により生成された複数の光が入射する。分岐部122は、光源部121から入射された複数の光を投影ユニット13へ出射する。
投影ユニット13は、光源部121から眼EYまでの光路を形成する。投影ユニット13には、光源部121により生成された複数の光が、分岐部122を介して入射される。本例では、光源部121から眼EYへ向かって進行する光は、投影光と表される。投影ユニット13は、入射された複数の投影光を、形成した光路を介して、眼EYの網膜REに直接に投影することにより、画像を網膜REにて形成する。
更に、投影ユニット13には、眼EYの所定の部位における、網膜REに形成される画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する位置にて反射された複数の光が入射される。本例では、眼EYから検出部123へ向かって進行する光は、反射光と表される。本例では、眼EYの所定の部位は、眼EYの網膜REである。
投影ユニット13は、投影部の一例である。
各光源により生成された投影光は、網膜REにおける、当該光源に対応する位置にて反射される。反射された光(換言すると、反射光)は、各光源から網膜REへ到達するまでに通った光路と同じ光路を、網膜REから当該光源へ向かって進行する。換言すると、反射光は、当該反射光の基となった投影光と同一の光路を、当該投影光と逆方向に進行する。
分岐部122には、投影ユニット13からの複数の反射光が入射する。分岐部122は、投影ユニット13から入射された複数の反射光を分岐し、分岐した複数の反射光を検出部123へ出射する。本例では、分岐部122は、ビームスプリッタである。
検出部123は、第2の平面P2にて格子状に配列された複数の検出器を備える。複数の検出器は、分岐部122により分岐された複数の反射光をそれぞれ検出する。本例では、複数の検出器は、分岐部122により分岐された複数の反射光の強度をそれぞれ検出する。
本例では、検出部123は、固体撮像素子である。固体撮像素子は、例えば、CCD(Charge−Coupled Device)イメージセンサ、又は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサである。
光源ユニット12及び投影ユニット13が用いる光学系について説明を加える。図3は、光源ユニット12及び投影ユニット13が用いる光学系を概念的に表す。本例では、投影ユニット13は、第1のレンズR1及び第2のレンズR2と同様に機能する。
第1のレンズR1は、光源部121の第1の平面P1と、第1のレンズR1の主面と、の間の距離dが、第1のレンズR1の焦点距離fよりも長くなる位置に配置される。第1のレンズR1は、光源部121により第1の平面P1にて形成された画像を、第1のレンズR1の主面からの距離が距離d’となる平面にて結像する。第1のレンズR1の主面からの距離が距離d’となる平面は、一次像面(又は、第1像面)PIと表されてよい。
第1のレンズR1の焦点距離fと、第1の平面P1と第1のレンズR1の主面との間の距離dと、第1のレンズR1の主面と一次像面PIとの間の距離d’と、の関係は、数式1を満たす。
Figure 0006701587
第2のレンズR2は、一次像面PIと、第2のレンズR2の主面と、の間の距離が、第2のレンズR2の焦点距離fと一致する位置に配置される。第2のレンズR2は、一次像面PI内の1点における光を、互いに平行に進行する光(換言すると、平行光)として出射する。本例では、第2のレンズR2の主面と、眼EYのレンズ部LEの主面と、の間の距離dは、第2のレンズR2の焦点距離fよりも長い。
眼EYのレンズ部LEは、レンズ部LEの焦点距離fが、レンズ部LEの主面と網膜REとの間の距離と一致するように調整される。レンズ部LEは、眼EYにおいて、光を屈折させる機能を有する部分(例えば、角膜、瞳孔及び水晶体等)である。
これにより、眼EYのレンズ部LEは、第2のレンズR2から入射された平行光を、網膜REにて1点に収束させる。従って、眼EYのレンズ部LEは、一次像面PIにて形成された画像を網膜REにて結像する。
上述したように、各光源にて生成された光は、網膜REにおける、当該光源に対応する位置にて反射される。反射光は、各光源から網膜REへ到達するまでに通った光路と同じ光路を、網膜REから当該光源へ向かって進行する。
分岐部122は、第1のレンズR1と光源部121との間の光路にて反射光を分岐する。画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、分岐された反射光は、検出部123の検出器へ入射する。
換言すると、画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、第1の平面P1における光源の位置と、網膜REにおいて光が収束する位置と、第2の平面P2における検出器の位置と、のうちの任意の2つの位置は、光学的に共役な関係を有する。
ところで、網膜REの反射率はかなり低い。しかしながら、画像表示装置1によれば、高い効率にて反射光を検出器に集めることができる。
なお、光源部121の位置と検出部123の位置とは、互いに交換されてもよい。
図4に表されるように、制御装置20は、処理装置21と記憶装置22とを備える。
処理装置21は、記憶装置22に記憶されたプログラムを実行することにより、後述する機能を実現する。本例では、処理装置21は、CPU(Central Processing Unit)である。なお、処理装置21は、DSP(Digital Signal Processor)、又は、プログラム可能な論理回路装置(PLD;Programmable Logic Device)により構成されていてもよい。
記憶装置22は、情報を読み書き可能に記憶する。例えば、記憶装置22は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Disk)、半導体メモリ、及び、有機メモリの少なくとも1つを備える。なお、記憶装置22は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の記録媒体と、記録媒体から情報を読み取り可能な読取装置と、を備えていてもよい。
なお、制御装置20は、集積回路(例えば、LSI(Large Scale Integration)等)により実現されてよい。
図5に表されるように、制御装置20の機能は、画像情報生成部201と反射光強度取得部202と反射率取得部203とを備える。反射率取得部203は、処理部の一例である。
画像情報生成部201は、画像に含まれる複数の画素のそれぞれの光の強度を含む画像情報を生成する。本例では、各画素の光の強度は、数式2により表される。
Figure 0006701587
(i,j)は、光源部121により生成される光の色のうちのn番目の色の光の、i行j列目の画素の強度を表す。nは、1からNの各整数を表す。iは、0からiまでの各整数を表す。jは、0からjまでの各整数を表す。iは、X軸方向における画素の数から1を減じた値を表す。jは、X軸方向に直交するY軸方向における画素の数から1を減じた値を表す。
光源部121は、画像情報生成部201により生成された画像情報が表す画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画像情報に含まれる当該画素の光の強度を有する光を生成する。
反射光強度取得部202は、光源部121により生成される光の色毎の、検出部123により検出された各画素に対応する光の強度を反射光の強度として取得する。反射光強度取得部202は、検出部123により検出された光の強度を、本体10から受信することにより取得する。
ところで、n番目の色の、i行j列目の画素に対する反射光の強度Irn(i,j)は、数式3により表される。
Figure 0006701587
(i,j)は、n番目の色の、i行j列目の画素に対応する位置における、網膜REの反射率を表す。αは、反射光の検出効率を表す。検出効率は、網膜REから検出器までの光路において、光の強度が減衰する程度が大きくなるほど小さくなる。
n番目の色の、i行j列目の画素に対する反射率R(i,j)に、検出効率αを乗じた値は、数式3から導出された数式4により表される。
Figure 0006701587
そこで、反射率取得部203は、画像情報生成部201により生成された画像情報が表す光の強度I(i,j)と、反射光強度取得部202により取得された反射光の強度Irn(i,j)と、数式4と、に基づいて、網膜REの状態を表すパラメータを取得する。本例では、網膜REの状態を表すパラメータは、反射率R(i,j)に、検出効率αを乗じた値である。
なお、網膜REの状態を表すパラメータは、反射率R(i,j)であってもよい。この場合、反射率取得部203は、検出効率αとして、経験則に従って予め定められた値を用いてよい。また、反射率取得部203は、所定のアルゴリズムに従って検出効率αを推定してもよい。
また、反射率取得部203は、網膜REの状態を表すパラメータを、画像のX軸方向における位置を表す変数iに関して微分した値を取得してもよい。なお、反射率取得部203は、網膜REの状態を表すパラメータを、画像のY軸方向における位置を表す変数jに関して微分した値を取得してもよい。
網膜REの状態を表すパラメータを位置に関して微分した値は、当該パラメータの、位置に応じて変化しない成分を含まない。従って、当該パラメータを位置に関して微分した値は、反射光の強度の位置に対する変化を高い精度にて表す。このため、反射率取得部203によれば、眼EYの状態を高い精度にて検出できる。
反射率取得部203は、周囲光の強度に基づいて、網膜REの状態を表すパラメータを取得してもよい。周囲光は、環境光と表されてよい。周囲光を考慮に入れた場合、n番目の色の、i行j列目の画素に対する反射光の強度Irn(i,j)は、数式5により表される。
Figure 0006701587
は、周囲光の強度を表す。従って、n番目の色の、i行j列目の画素に対する反射率R(i,j)に、検出効率αを乗じた値は、数式5から導出された数式6により表される。
Figure 0006701587
この場合、検出部123は、光源部121が光を生成しない期間において周囲光の強度Iを検出する。
これによれば、周囲光の強度を検出する検出器を別途に設けることなく、周囲光の強度を検出できる。また、周囲光の強度を高い精度にて検出できる。
例えば、制御装置20は、画像情報生成部201により生成された画像情報の本体10への送信を開始する前の所定の期間において、検出部123により検出された光の強度を周囲光の強度として取得する。制御装置20は、複数の検出器により検出された光の強度の平均値を周囲光の強度として取得してよい。
なお、制御装置20は、所定の周期が経過する毎に、画像情報の本体10への送信を所定の時間だけ停止し、画像情報の送信を停止している期間において、検出部123により検出された光の強度を周囲光の強度として取得してもよい。
反射率取得部203は、画像情報生成部201により生成された画像情報が表す光の強度I(i,j)と、反射光強度取得部202により取得された反射光の強度Irn(i,j)と、取得された周囲光の強度Iと、数式6と、に基づいて、網膜REの状態を表すパラメータを取得してもよい。反射光の強度Irn(i,j)から周囲光の強度Iを減じた値は、反射光の強度に基づく強度の一例である。
網膜REの光の反射率は、例えば、約4%である。従って、網膜REからの反射光の強度を検出する検出器において、周囲光の強度は、網膜REからの反射光の強度よりも大きくなりやすい。このため、網膜REに照射される光の強度を周囲光の強度に対して十分に大きくしないと、網膜REからの反射光の強度を高い精度にて検出できない虞がある。
しかしながら、網膜REに照射される光の強度が大きくなるほど、画像表示装置1の使用者が眩しさを不快に感じやすくなる。これに対し、上記構成によれば、網膜REの状態を表すパラメータに対して周囲光の強度が及ぼす影響を抑制できる。この結果、眼EYの状態を高い精度にて検出できる。
数式3の両辺を、0からTまでの期間に亘って時間に関して積分することにより、数式7が導出される。数式8及び数式9により表されるように、画像情報が表す光の強度I(i,j)の上記期間に亘る積分値C(i,j)と、反射光の強度Irn(i,j)の上記期間に亘る積分値D(i,j)と、を定義すると、数式7から数式10が導出される。n番目の色の、i行j列目の画素に対する反射率R(i,j)に、検出効率αを乗じた値は、数式10から導出された数式11により表される。
Figure 0006701587
Figure 0006701587
Figure 0006701587
Figure 0006701587
Figure 0006701587
ところで、検出された反射光の強度は、時間の経過に伴って変動する誤差成分を含むことがある。誤差成分は、例えば、眼EYの状態の変化(例えば、視線の移動、瞳孔の縮小及び拡大、又は、瞬き等)によって生じる。
そこで、反射率取得部203は、数式11により表されるように、反射光の強度Irn(i,j)の上記期間に亘る積分値D(i,j)を、画像情報が表す光の強度I(i,j)の上記期間に亘る積分値C(i,j)によって除した値を、網膜REの状態を表すパラメータとして取得してもよい。
これによれば、網膜REの状態を表すパラメータに対する上記誤差成分の影響を抑制できる。この結果、眼EYの検査を使用者に意識させることなく、眼EYの状態を高い精度にて検出できる。
また、数式5の両辺を、0からTまでの期間に亘って時間に関して積分することにより、数式12が導出される。更に、数式8及び数式9に基づいて、数式12から数式13が導出される。n番目の色の、i行j列目の画素に対する反射率R(i,j)に、検出効率αを乗じた値は、数式13から導出された数式14により表される。
Figure 0006701587
Figure 0006701587
Figure 0006701587
反射率取得部203は、数式14により表されるように、周囲光の強度Iに上記期間の長さTを乗じた値を、反射光の強度Irn(i,j)の上記期間に亘る積分値D(i,j)から減じた値を、画像情報が表す光の強度I(i,j)の上記期間に亘る積分値C(i,j)によって除した値を、網膜REの状態を表すパラメータとして取得してもよい。
これによれば、網膜REの状態を表すパラメータに対する上記誤差成分の影響を抑制できる。この結果、眼EYの検査を使用者に意識させることなく、眼EYの状態を高い精度にて検出できる。
また、数式13の両辺を、画像のX軸方向における位置を表す変数iに関して微分することにより、数式15が導出される。
Figure 0006701587
反射率取得部203は、積分値C(i,j)と、積分値C(i,j)の変数iに関する微分値と、積分値D(i,j)の変数iに関する微分値と、数式15と、に基づいて、網膜REの状態を表すパラメータを取得してもよい。
また、数式13の両辺を、画像のY軸方向における位置を表す変数jに関して微分することにより、数式16が導出される。
Figure 0006701587
反射率取得部203は、積分値C(i,j)と、積分値C(i,j)の変数jに関する微分値と、積分値D(i,j)の変数jに関する微分値と、数式16と、に基づいて、網膜REの状態を表すパラメータを取得してもよい。
なお、反射率取得部203は、光源部121により生成されるN個の色の光の全体に対する反射率R(i,j)、又は、当該反射率R(i,j)に検出効率αを乗じた値を、網膜REの状態を表すパラメータとして用いてもよい。この場合、反射率取得部203は、数式17に基づいて反射率R(i,j)を算出してよい。
Figure 0006701587
(動作)
次に、画像表示装置1の動作について説明する。
制御装置20は、画像情報を生成し、生成した画像情報を本体10へ送信する。
これにより、本体10は、制御装置20から画像情報を受信する。
本体10の光源部121は、受信した画像情報が表す画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画像情報に含まれる当該画素の光の強度を有する投影光を生成する。
本体10の投影ユニット13は、光源部121により生成された複数の投影光を、眼EYの網膜REに直接に投影する。これにより、画像情報が表す画像が網膜REにて形成される。
各光源により生成された投影光は、網膜REにおける、当該光源に対応する位置にて反射される。反射光は、各光源から網膜REへ到達するまでに通った光路と同じ光路を、網膜REから当該光源へ向かって進行する。
本体10の分岐部122は、投影ユニット13から入射された複数の反射光を分岐し、分岐した複数の反射光を検出部123へ出射する。本体10の検出部123は、分岐部122により分岐された複数の反射光の強度のそれぞれを検出する。
制御装置20は、光源部121により生成される光の色毎の、検出部123により検出された各画素に対応する光の強度を本体10から受信し、受信した光の強度を反射光の強度として取得する。制御装置20は、生成した画像情報が表す光の強度I(i,j)と、取得した反射光の強度Irn(i,j)と、数式4と、に基づいて、網膜REの状態を表すパラメータを取得する。
以上、説明したように、第1実施形態の画像表示装置1は、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を光源部121により生成する。更に、画像表示装置1は、光源部121から眼EYまでの光路を介して、生成された複数の光を眼EYの網膜REに直接に投影することにより、画像を網膜REにて形成する。
加えて、画像表示装置1は、眼EYの所定の部位における、複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を光路にて分岐する。更に、画像表示装置1は、分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を検出する。加えて、画像表示装置1は、複数の画素のそれぞれに対する、生成された光の強度と検出された反射光の強度とに基づいて、複数の画素のそれぞれに対応する位置における眼EYの部位の状態を表すパラメータを取得する。
これによれば、画像表示装置1の使用者が画像を見ている間に、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の投影光の強度が反映されたパラメータを取得できる。この結果、眼EYの検査を使用者に意識させることなく、網膜REの状態を高い精度にて検出できる。本例では、パラメータは、光の反射率を表す。
更に、画像表示装置1の光源部121は、画像に含まれる複数の画素に対応する複数の光をそれぞれ生成し且つ第1の平面P1にて格子状に配列された複数の光源を備える。加えて、画像表示装置1の検出部123は、分岐された複数の反射光をそれぞれ検出し且つ第2の平面P2にて格子状に配列された複数の検出器を備える。
これによれば、走査方式を用いるとともに共焦点光学系を用いて反射光の強度を検出する場合よりも、画像表示装置1を製造するために要するコストを低減できる。
また、走査方式を用いるとともに共焦点光学系を用いて反射光の強度を検出する場合よりも、分岐部122を設ける位置の自由度を高めることができる。この結果、反射光の強度が検出される対象として設定される眼EYの部位の自由度を高めることができる。
緑内障は、加齢に伴って発症しやすくなる。緑内障は、初期において、患者によって自覚されにくい。このため、緑内障は、治療の開始が遅れやすい。網膜REを含む眼底の状態は、緑内障と強い相関を有する。従って、画像表示装置1によって取得された、網膜REの状態を表すパラメータに基づいて、緑内障の発症を早期に検出できる。
また、網膜REを含む眼底においては、動脈を直接に観察できる。眼底における動脈の、血流速及び脈拍の波形から、動脈硬化の状況等の健康の状態を表す情報を取得できる。従って、画像表示装置1によって取得された、網膜REの状態を表すパラメータに基づいて、動脈硬化の状況等の健康の状態を表す情報を取得できる。
ところで、夜間に写真を撮影した場合、赤目現象が生じることが知られている。赤目現象は、眼EYからの反射光が血液により反射された光を含むことを表す。血液により反射された光を分光測定することにより、血液中のグルコースの濃度を測定できる。従って、画像表示装置1によって取得された、網膜REの状態を表すパラメータに基づいて、血液中のグルコースの濃度を測定できる。
ところで、本例では、光源部121により生成される光は、偏光されている。そこで、画像表示装置1は、光の利用効率を高めるため、光アイソレータを備えてもよい。例えば、光アイソレータは、偏光ビームスプリッタ、波長板、及び、ファラデー素子を含む。また、画像表示装置1は、一次像面PIに位置し且つ配光分布を制御する透過型スクリーン(例えば、マイクロレンズアレイ)を備えてもよい。
なお、光源ユニット12及び投影ユニット13は、一体に形成されていてもよい。また、光源ユニット12及び投影ユニット13は、3つ以上のユニットを構成していてもよい。
<第1実施形態の第1変形例>
第1実施形態の第1変形例の画像表示装置について説明する。第1実施形態の第1変形例の画像表示装置は、第1実施形態の画像表示装置に対して、反射光の強度が検出される対象として、瞳孔及び虹彩の表面を用いる点において相違している。以下、第1実施形態の第1変形例の画像表示装置の、第1実施形態に対する相違点を中心として説明する。なお、第1実施形態の第1変形例の説明において、第1実施形態と共通する又は対応する符号が用いられる。
図6に表されるように、第1実施形態の第1変形例の画像表示装置1において、光源ユニット12は、リレーレンズ124を備える。リレーレンズ124には、分岐部122により分岐された複数の反射光が入射される。リレーレンズ124は、分岐部122から入射された複数の反射光を検出部123へ出射する。リレーレンズ124は、眼EYの瞳孔及び虹彩の表面PUIからの反射光を、第2の平面P2にて結像する。瞳孔及び虹彩の表面PUIは、瞳面と表されてよい。瞳面PUIは、眼EYの所定の部位の一例である。
本例では、画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、第1の平面P1における光源の位置と、網膜REにおいて光が収束する位置と、は、光学的に共役な関係を有する。更に、本例では、画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、第2の平面P2における検出器の位置と、瞳面PUIにおける位置と、は、光学的に共役な関係を有する。
検出部123は、リレーレンズ124から入射された複数の反射光の強度のそれぞれを検出する。
図7は、光源ユニット12及び投影ユニット13が用いる光学系を概念的に表す。
本例では、第2のレンズR2の主面と、瞳面PUIと、の間の距離dは、第2のレンズR2の焦点距離fに十分に近い。従って、第2のレンズR2は、瞳面PUI内の1点における反射光を、互いに略平行に進行する光として第1のレンズR1へ出射する。第1のレンズR1及びリレーレンズ124は、第2のレンズR2から入射された、互いに略平行に進行する光を、第2の平面P2にて1点に収束させる。
第1実施形態の第1変形例の画像表示装置1によれば、眼EYの検査を使用者に意識させることなく、瞳面PUIの状態を高い精度にて検出できる。
ところで、眼EYに照射される光の強度の変化に対する瞳孔の変化を測定することにより、自律神経疾患、及び、視神経疾患等の疾患を検査できる。
従って、第1実施形態の第1変形例の画像表示装置1によれば、眼EYに照射される光の強度が変化してから、当該変化に伴って瞳孔の径が変化するまでの時間を測定することにより、上記疾患の検査を行なうことができる。
<第1実施形態の第2変形例>
第1実施形態の第2変形例の画像表示装置について説明する。第1実施形態の第2変形例の画像表示装置は、第1実施形態の画像表示装置と光学系が相違している。以下、第1実施形態の第2変形例の画像表示装置の、第1実施形態に対する相違点を中心として説明する。なお、第1実施形態の第2変形例の説明において、第1実施形態と共通する又は対応する符号が用いられる。
図8は、第1実施形態の第2変形例の、光源ユニット12及び投影ユニット13が用いる光学系を概念的に表す。本例では、投影ユニット13は、第2のレンズR2と同様に機能する。
本例では、光源部121の第1の平面P1は、一次像面PIと表されてよい。
第2のレンズR2は、一次像面PIと、第2のレンズR2の主面と、の間の距離が、第2のレンズR2の焦点距離fと一致する位置に配置される。
分岐部122は、第2のレンズR2と光源部121との間の光路にて反射光を分岐する。画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、分岐された反射光は、検出部123の検出器へ入射する。
第1実施形態の第2変形例の画像表示装置1によれば、第1実施形態の画像表示装置1と同様の作用及び効果を奏することができる。
<第1実施形態の第3変形例>
第1実施形態の第3変形例の画像表示装置について説明する。第1実施形態の第3変形例の画像表示装置は、第1実施形態の画像表示装置と光学系が相違している。以下、第1実施形態の第3変形例の画像表示装置の、第1実施形態に対する相違点を中心として説明する。なお、第1実施形態の第3変形例の説明において、第1実施形態と共通する又は対応する符号が用いられる。
図9は、第1実施形態の第3変形例の、光源ユニット12及び投影ユニット13が用いる光学系を概念的に表す。本例では、光源ユニット12及び投影ユニット13は、一体に形成される。光源ユニット12は、リレーレンズ125を備える。
本例では、光源ユニット12及び投影ユニット13の機能は、第1のレンズR1、第2のレンズR2、分岐部122及びリレーレンズ125と同様の機能を含む。
本例では、分岐部122は、第2のレンズR2と一次像面PIとの間の光路にて反射光を分岐する。
リレーレンズ125には、分岐部122により分岐された複数の反射光が入射される。リレーレンズ125は、分岐部122から入射された複数の反射光を検出部123へ出射する。リレーレンズ125は、網膜REからの反射光を、第2の平面P2にて結像する。
検出部123は、リレーレンズ125から入射された複数の反射光の強度のそれぞれを検出する。
第1実施形態の第3変形例の画像表示装置1によれば、第1実施形態の画像表示装置1と同様の作用及び効果を奏することができる。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態の画像表示装置について説明する。第2実施形態の画像表示装置は、第1実施形態の画像表示装置に対して、投影方式として走査方式を用いる点において相違している。以下、第2実施形態の画像表示装置の、第1実施形態に対する相違点を中心として説明する。なお、第2実施形態の説明において、第1実施形態と共通する又は対応する符号が用いられる。
図10に表されるように、第2実施形態の画像表示装置1において、本体10は、第1実施形態の光源ユニット12及び投影ユニット13に代えて、光源ユニット12A及び投影ユニット13Aを備える。
光源ユニット12Aは、光源部126と、レンズ127と、分岐部128と、ミラー129と、レンズ130と、ピンホールフィルタ131と、検出部132と、を備える。
光源部126は、レーザ光を生成する光源を備える。光源は、制御装置20から受信された画像情報が表す画像に含まれる複数の画素に対応する複数の光を、所定の時間が経過する毎に1つずつ順に生成する。
本例では、光源は、N個の色のレーザ光を生成する。Nは、光源により生成される光の色の数を表す。本例では、Nは、3を表す。本例では、光源は、赤色、青色、及び、緑色のレーザ光を生成する。Nは、1、2、又は、4以上の整数を表してもよい。換言すると、光源により生成されるレーザ光は、N個の色の光を含む。
本例では、光源は、半導体レーザである。光源は、半導体レーザと異なるレーザであってもよい。
レンズ127には、光源部126により生成された複数の光が入射する。レンズ127は、光源部126から入射された光を、互いに平行に進行する光(換言すると、平行光)として出射する。
分岐部128には、レンズ127から光が入射する。分岐部128は、レンズ127から入射された光をミラー129へ出射する。
ミラー129には、光源部126により生成された光が、レンズ127及び分岐部128を介して入射される。ミラー129は、反射面を有し、入射された光を反射面にて反射し、反射した光を投影ユニット13Aへ出射する。本例では、光源部126から眼EYへ向かって進行する光は、投影光と表される。
ミラー129は、反射した光が、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の位置を走査するように反射面の法線方向を制御する。走査は、光源部126により生成される光に対応する画素の位置に対応するように行なわれる。
本例では、ミラー129は、マイクロミラーである。マイクロミラーは、MEMSの一例である。なお、ミラー129は、マイクロミラーと異なるミラーであってもよい。
投影ユニット13Aは、光源部126から眼EYまでの光路を形成する。投影ユニット13Aには、光源部126により生成された光(換言すると、投影光)が、レンズ127、分岐部128、及び、ミラー129を介して入射される。投影ユニット13Aは、入射された投影光を、形成した光路を介して、眼EYの網膜REに直接に投影することにより、画像を網膜REにて形成する。
更に、投影ユニット13Aには、眼EYの所定の部位における、網膜REに形成される画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する位置にて反射された複数の光が入射される。本例では、眼EYから検出部132へ向かって進行する光は、反射光と表される。本例では、眼EYの所定の部位は、眼EYの網膜REである。
ミラー129により反射された投影光は、網膜REにおける、当該ミラー129の反射面の法線方向に対応する位置にて反射される。反射された光(換言すると、反射光)は、光源部126から網膜REへ到達するまでに通った光路と同じ光路を、網膜REから光源部126へ向かって進行する。換言すると、反射光は、当該反射光の基となった投影光と同一の光路を、当該投影光と逆方向に進行する。
ミラー129には、投影ユニット13Aから反射光が入射される。ミラー129は、入射された反射光を反射面にて反射し、反射した反射光を分岐部128へ出射する。
分岐部128には、ミラー129からの反射光が入射する。分岐部128は、ミラー129から入射された反射光を分岐し、分岐した反射光をレンズ130へ出射する。本例では、分岐部128は、ビームスプリッタである。
レンズ130には、分岐部128により分岐された反射光が入射される。レンズ130は、分岐部128から入射された、互いに平行に進行する光を、検出部132にて1点に収束させる。
ピンホールフィルタ131は、ピンホールPHを有する。ピンホールフィルタ131は、レンズ130から検出部132までの反射光の光路がピンホールPHを通過するように、検出部132の近傍に位置する。
検出部132は、検出器を備える。検出器には、レンズ130から出射された反射光が入射される。検出器は、レンズ130から入射された反射光を検出する。本例では、検出器は、レンズ130から入射された反射光の強度を検出する。本例では、検出部132は、フィルタ又は分光素子を備えるフォトダイオードである。
光源ユニット12A及び投影ユニット13Aが用いる光学系について説明を加える。図11は、光源ユニット12A及び投影ユニット13Aが用いる光学系を概念的に表す。本例では、投影ユニット13Aは、第1のレンズR1及び第2のレンズR2と同様に機能する。
第2の実施形態の光源ユニット12A及び投影ユニット13Aが用いる光学系のうちの、眼EYから一次像面PIまでの部分は、第1の実施形態の光源ユニット12及び投影ユニット13が用いる光学系のうちの、眼EYから一次像面PIまでの部分と同じである。
第1のレンズR1は、一次像面PIと、第1のレンズR1の主面と、の間の距離が、第1のレンズR1の焦点距離fと一致する位置に配置される。これにより、第1のレンズR1は、ミラー129から入射された平行光を、一次像面PIにて1点に収束させる。従って、第1のレンズR1は、一次像面PIにて画像を結像する。
上述したように、光源部126により生成された投影光は、網膜REにおける、ミラー129の反射面の法線方向に対応する位置にて反射される。反射光は、光源部126から網膜REへ到達するまでに通った光路と同じ光路を、網膜REから当該光源部126へ向かって進行する。
分岐部128は、ミラー129と光源部126との間の光路にて反射光を分岐する。分岐された反射光は、レンズ130及びピンホールPHを介して、検出部132の検出器へ入射する。
換言すると、光源部126の光源の位置と、検出部132の検出器の位置と、は、光学的に共役な関係を有する。ところで、網膜REの反射率はかなり低い。しかしながら、画像表示装置1によれば、高い効率にて反射光を検出器に集めることができる。
なお、光源部126の位置と検出部132の位置とは、互いに交換されてもよい。
本例では、光源部126により生成される光の色のうちのn番目の色の光の、i行j列目の画素の光を生成するタイミングS(n,i,j)は、数式18により表される。例えば、各画素の光を生成するタイミングは、各画素の光の生成を開始するタイミングである。
Figure 0006701587
Δtは、各画素の光の生成が継続する時間を表す。Δtは、画像のX軸方向において隣接する2つの画素間の移動、及び、画像のY軸方向における両端の画素間の移動に対応する、ミラー129の反射面の法線方向の変化に要する時間を表す。Δtは、画像のY軸方向において隣接する2つの画素間の移動に対応する、ミラー129の反射面の法線方向の変化に要する時間を表す。
本例では、画像表示装置1は、数式18により表されるタイミングS(n,i,j)に基づいて、画素毎の光を生成するとともに、画素毎の反射光の強度を取得する。
本例では、画像表示装置1は、ラスター走査方式を用いている。なお、画像表示装置1は、ラスター走査方式と異なる走査方式を用いてもよい。
なお、光源がN個の色の光を1つずつ順に生成する場合、画像表示装置1は、数式18に代えて、数式19を用いてもよい。
Figure 0006701587
第2実施形態の画像表示装置1によれば、第1実施形態の画像表示装置1と同様の作用及び効果を奏することができる。
ところで、光源の位置と光学的に共役な関係を有する位置にて、ピンホールを用いて反射光を受光する光学系は、共焦点顕微鏡が用いる光学系と同様の光学系(換言すると、共焦点光学系)である。
従って、第2実施形態の画像表示装置1によれば、検出部132の検出器に入射される光に含まれる、網膜REにおいて投影光が照射される点(換言すると、集光点)の周辺からの反射光及び散乱光の成分を、ピンホールフィルタ131によって抑制することができる。この結果、集光点からの反射光の強度を高い精度にて検出できる。従って、検出された反射光の強度に基づいて、網膜REの状態を高い精度にて検出できる。
また、第2実施形態の画像表示装置1によれば、検出部132の検出器に入射される光に含まれる、検出部132の検出器の位置と光学的に共役な関係を有する位置と異なる位置(例えば、網膜REにおける集光点と異なる位置、又は、光路における光学素子間の境界面等)からの反射光の成分を、ピンホールフィルタ131によって抑制することができる。この結果、信号対雑音比を高めることができるので、集光点からの反射光の強度を高い精度にて検出できる。従って、検出された反射光の強度に基づいて、網膜REの状態を高い精度にて検出できる。
なお、画像表示装置1は、ピンホールフィルタ131に代えて、光ファイバを用いてもよい。この場合、画像表示装置1は、ピンホールフィルタ131におけるピンホールPHに代えて、光ファイバにおける光路を用いてよい。
ところで、光源部126により生成される光が偏光されている場合、画像表示装置1は、光の利用効率を高めるため、光アイソレータを備えてもよい。例えば、光アイソレータは、偏光ビームスプリッタ、波長板、及び、ファラデー素子を含む。また、画像表示装置1は、一次像面PIに位置し且つ配光分布を制御する透過型スクリーン(例えば、マイクロレンズアレイ)を備えてもよい。
なお、画像表示装置1は、光路の複数の位置にそれぞれ配置される複数の分岐部と、複数の分岐部にそれぞれ対応する複数の検出部と、を備え、眼EYの複数の部位における反射光の強度を複数の検出部によりそれぞれ検出してもよい。
例えば、画像表示装置1は、光コヒーレンストモグラフィ(OCT;Optical Coherence Tomography)に適用されてもよい。OCTによれば、網膜REの断層像を取得できる。従って、網膜神経線維層、及び、血管壁等の状態を検出できる。このように、緑内障、及び、加齢黄斑変性の診断に用いられる情報を取得できる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において当業者が理解し得る様々な変更が加えられてよい。例えば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、上述した実施形態の他の変形例として、上述した実施形態及び変形例の任意の組み合わせが採用されてもよい。
1 画像表示装置
10 本体
11 フレーム
12,12A 光源ユニット
121 光源部
122 分岐部
123 検出部
124 リレーレンズ
125 リレーレンズ
126 光源部
127 レンズ
128 分岐部
129 ミラー
13,13A 投影ユニット
130 レンズ
131 ピンホールフィルタ
132 検出部
20 制御装置
21 処理装置
22 記憶装置
201 画像情報生成部
202 反射光強度取得部
203 反射率取得部
CB ケーブル
EY 眼
LE レンズ部
P1 第1の平面
P2 第2の平面
PH ピンホール
PI 一次像面
PUI 瞳面
R1 第1のレンズ
R2 第2のレンズ
RE 網膜

Claims (10)

  1. 時間の経過に伴って変化する映像又は動画である画像に含まれる異なる強度を有する複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を生成する光源部と、
    前記光源部から眼までの光路を形成し、且つ、前記光路を介して、前記生成された複数の光を前記眼の網膜に直接に投影することにより、前記画像を前記網膜にて形成する投影部と、
    前記眼の所定の部位における、前記複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を、前記光路にて分岐する分岐部と、
    前記分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を前記複数の画素に対応する複数の検出器で検出する検出部と、
    前記複数の画素のそれぞれに対する、前記生成された光の強度と前記検出された反射光の強度とに基づいて、前記複数の画素のそれぞれに対応する位置における前記部位の状態を表すパラメータを取得する処理部と、
    を備える、画像表示装置。
  2. 請求項1に記載の画像表示装置であって、
    前記パラメータの取得は、前記検出された反射光の強度に基づく強度を、前記生成された光の強度によって除することを含む、画像表示装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置であって、
    前記画像は、時間の経過に伴って変化し、
    前記パラメータの取得は、前記検出された反射光の強度に基づく強度の所定の期間に亘る積分値を、前記生成された光の強度の前記期間に亘る積分値によって除することを含む、画像表示装置。
  4. 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の画像表示装置であって、
    前記反射光の強度に基づく強度は、前記検出された反射光の強度から周囲光の強度を減じた値である、画像表示装置。
  5. 請求項4に記載の画像表示装置であって、
    前記検出部は、前記光源部が光を生成しない期間において前記周囲光の強度を検出する、画像表示装置。
  6. 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の画像表示装置であって、
    前記処理部は、前記パラメータを位置に関して微分した値を取得する、画像表示装置。
  7. 請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の画像表示装置であって、
    前記光源部は、前記複数の光をそれぞれ生成し且つ第1の平面にて格子状に配列された複数の光源を含み、
    前記検出部は、前記分岐された複数の反射光をそれぞれ検出し且つ第2の平面にて格子状に配列された複数の検出器を含む、画像表示装置。
  8. 光源部が、時間の経過に伴って変化する映像又は動画である画像に含まれる異なる強度を有する複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を生成し、
    前記光源部から眼までの光路を介して、前記生成された複数の光を前記眼の網膜に直接に投影することにより、前記画像を前記網膜にて形成し、
    前記眼の所定の部位における、前記複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を、前記光路にて分岐し、
    前記分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を前記複数の画素に対応する複数の検出器で検出し、
    前記複数の画素のそれぞれに対する、前記生成された光の強度と前記検出された反射光の強度とに基づいて、前記複数の画素のそれぞれに対応する位置における前記部位の状態を表すパラメータを取得する、処理方法。
  9. 請求項8に記載の処理方法であって、
    前記複数の光は、第1の平面にて格子状に配列された複数の光源によりそれぞれ生成され、
    前記分岐された複数の反射光は、第2の平面にて格子状に配列された複数の検出器によりそれぞれ検出される、処理方法。
  10. 時間の経過に伴って変化する映像又は動画である画像に含まれる異なる強度を有する複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を生成する光源部と、
    前記光源部から眼までの光路を形成し、且つ、前記光路を介して、前記生成された複数の光を前記眼の網膜に直接に投影することにより、前記画像を前記網膜にて形成する投影部と、
    前記眼の所定の部位における、前記複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を、前記光路にて分岐する分岐部と、
    前記分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を前記複数の画素に対応する複数の検出器で検出する検出部と、
    処理部と、
    を備える画像表示装置の前記処理部において実行されるプログラムであって、
    前記複数の画素のそれぞれに対して、前記生成した光の強度と前記検出した反射光の強度とに基づいて、前記複数の画素のそれぞれに対応する位置における前記部位の状態を表すパラメータを取得する、プログラム。
JP2015070696A 2015-03-31 2015-03-31 画像表示装置、処理方法、及び、プログラム Active JP6701587B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015070696A JP6701587B2 (ja) 2015-03-31 2015-03-31 画像表示装置、処理方法、及び、プログラム
PCT/JP2016/057497 WO2016158281A1 (ja) 2015-03-31 2016-03-10 画像表示装置、処理方法、検出方法、及び、処理装置
US15/717,451 US10321817B2 (en) 2015-03-31 2017-09-27 Image display apparatus, method of processing, and processing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015070696A JP6701587B2 (ja) 2015-03-31 2015-03-31 画像表示装置、処理方法、及び、プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016189858A JP2016189858A (ja) 2016-11-10
JP6701587B2 true JP6701587B2 (ja) 2020-05-27

Family

ID=57006742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015070696A Active JP6701587B2 (ja) 2015-03-31 2015-03-31 画像表示装置、処理方法、及び、プログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10321817B2 (ja)
JP (1) JP6701587B2 (ja)
WO (1) WO2016158281A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3555581B1 (en) 2016-12-13 2022-11-23 Magic Leap, Inc. Augmented and virtual reality eyewear for delivering polarized light and determing glucose levels
AU2019208212A1 (en) 2018-07-27 2020-02-13 Welch Allyn, Inc. Vision screening device and methods
CN112857563B (zh) * 2020-01-21 2022-11-08 上海掌门科技有限公司 一种用于检测场景光线的方法与设备

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2910258B2 (ja) 1991-01-08 1999-06-23 キヤノン株式会社 視線検出装置
FR2762688B1 (fr) * 1997-04-29 1999-07-16 Sextant Avionique Systeme optique combinant une presentation d'image et une analyse de l'oeil
JPH11259225A (ja) * 1998-03-09 1999-09-24 Shimadzu Corp 視線入力装置
DE10047237A1 (de) * 2000-09-23 2002-04-11 Physoptics Opto Electronic Gmb System zur Aufnahme des Netzhautreflexbildes
JP2006015061A (ja) * 2004-07-05 2006-01-19 Brother Ind Ltd 眼の画像読取装置
US7766479B2 (en) 2006-03-31 2010-08-03 National University Corporation Shizuoka University View point detecting device
JP5057810B2 (ja) * 2007-03-16 2012-10-24 株式会社ニデック 走査型レーザ検眼装置
CA2690834C (en) * 2007-06-15 2015-08-18 University Of Southern California Pattern analysis of retinal maps for the diagnosis of optic nerve diseases by optical coherence tomography
JP6224908B2 (ja) 2013-04-17 2017-11-01 キヤノン株式会社 撮像装置
JP6111842B2 (ja) 2013-05-13 2017-04-12 富士通株式会社 画像表示装置及び画像表示方法
JP2015015563A (ja) 2013-07-04 2015-01-22 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置
JPWO2015012280A1 (ja) * 2013-07-24 2017-03-02 コニカミノルタ株式会社 視線検出装置
JP2015033423A (ja) 2013-08-08 2015-02-19 キヤノン株式会社 眼科装置
CN103605208B (zh) * 2013-08-30 2016-09-28 北京智谷睿拓技术服务有限公司 内容投射系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016158281A1 (ja) 2016-10-06
JP2016189858A (ja) 2016-11-10
US20180014723A1 (en) 2018-01-18
US10321817B2 (en) 2019-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8919959B2 (en) Photographing apparatus and image processing method
US8651662B2 (en) Optical tomographic imaging apparatus and imaging method for optical tomographic image
US9408532B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP6469413B2 (ja) データ処理方法及びoct装置
US9750404B2 (en) Ophthalmic imaging apparatus, control method therefor, and non-transitory computer-readable storage medium
JP6607346B2 (ja) 前眼部光干渉断層撮影装置および前眼部光干渉断層撮影方法
JP2013518695A (ja) 超高感度光学微小血管造影用の方法および装置
JP6652281B2 (ja) 光断層撮像装置、その制御方法、及びプログラム
US9867538B2 (en) Method for robust eye tracking and ophthalmologic apparatus therefor
US9517007B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and storage medium
JP6776076B2 (ja) Oct装置
JP2017143994A (ja) 眼科撮影装置
JP6108811B2 (ja) 撮像装置
JP2014073207A (ja) 眼科撮影装置
JP2023518549A (ja) マルチモーダル網膜撮像プラットフォーム
JP6701587B2 (ja) 画像表示装置、処理方法、及び、プログラム
JP2017124055A (ja) 眼科計測装置
US10485419B2 (en) Optical imaging apparatus and method for controlling the same
JP6431400B2 (ja) 眼科撮影装置および眼科装置
JP6901264B2 (ja) 眼科装置
JP6934747B2 (ja) 眼科装置、及びその制御方法
JP2016150090A (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP2008237432A (ja) 眼底血流画像化装置
CN113271840A (zh) 用于使用具有多个点源的经巩膜照明的临床设备的眼科系统和方法
JP2012225826A (ja) 干渉光計測装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170913

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180305

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190212

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190401

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190820

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191017

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200114

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200313

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200414

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200417

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6701587

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250