JP6930593B2 - 画像表示装置及び画像表示システム - Google Patents

Description

開示の技術は、画像表示装置及び画像表示システムに関する。

眼科における眼の診断及び眼への外科的処置を目的として対象者の眼（以下、被検眼という。）の観察を可能とする眼科撮影装置が各種実現されている。また、近年、被検眼を立体視による観察を可能とする眼科撮影装置も実現されている。なお、本明細書では、「眼科」とは、眼に対処する医学の分科をいう。被検眼等の対象物を立体視により観察可能とする画像表示装置に関する技術が知られている（特許文献１参照）。

特許文献１に記載の技術では、入射光に対し２回の空間折り返し機能を有する反射素子によりプロジェクタにより投影される実像に対する虚像を形成させ、スクリーンを不要とする光学系としている。

特開２００９−２８８６９６号公報

開示の技術の第１の態様は、対象物の画像が設定される位置に光の入射側の焦点を有し、射出瞳を形成する光学ユニットと、前記光学ユニットから射出される光を反射又は透過し、前記射出瞳と共役関係にある位置に前記射出瞳をリレーする光学素子と、を備えた画像表示装置である。

開示の技術の第２の態様は、対象物を撮影する撮影部と、前記撮影部で撮影した対象物の画像を表示する表示部を備えた前記画像表示装置と、を含む画像表示システムである。

実施形態に係る眼科撮影システムの全体構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に係る眼科撮影システムにおける表示装置の構成の一例を示すイメージ図である。 実施形態に係る眼科撮影システムにおける光学ユニットの構成の一例を示すイメージ図である。 実施形態に係る眼科撮影システムにおける光学ユニットの光路の一例を示すイメージ図である。 実施形態に係る眼科撮影システムに含まれる表示装置の光路の一例を示すイメージ図である。 実施形態に係る眼底撮影システムに含まれる表示装置における射出瞳の一例を示すイメージ図である。 実施形態に係る眼科撮影システムに含まれる光学ユニットの構成の一例を示すイメージ図である。 実施形態に係り、撮影画像の光軸を調整可能に構成した表示装置の構成の一例を示すブロック図である。 実施形態に係り、観察者の眼の状況に合せて視度を調整する視度調整機構の一例を示す模式図である。 実施形態に係る眼科撮影システムで、光学結像素子に目視の焦点が合致されることを抑制する抑制機構の一例を示す模式図である。 実施形態に係る眼科撮影システムにおける表示装置に関する第１の変形例を示すブロック図である。 実施形態に係る眼科撮影システムにおける表示装置に関する第２の変形例を示すブロック図である。 実施形態に係る眼科撮影システムにおける表示装置に関する第３の変形例を示すブロック図である。 実施形態に係る眼科撮影システムにおける表示装置に関する第４の変形例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。
開示の技術は、画像を表示する装置であれば開示の技術に係る画像表示装置は適用可能であり、また、画像を表示する装置を備えたシステムであれば開示の技術に係る画像表示システムは適用可能である。本実施形態では、以下の説明を簡単にするため、開示の技術に係る画像表示システムの一例として、眼科における眼の診断及び眼への外科的処置を目的として患者等の眼（被検眼）及び被検眼周辺を医師等の観察者が観察する眼科撮影装置に適用した眼科撮影システムを説明する。

なお、眼科撮影装置に適用した眼科撮影システムを開示の技術に係る画像表示システムの一例として説明するが、開示の技術に係る画像表示システムは、眼科撮影装置に適用した眼科撮影システムに限定されるものではない。すなわち、眼科用に被検眼及び被検眼周辺を撮影する撮影装置による撮影画像を表示する画像表示装置に限定されず、眼科用に限定されない対象物を撮影して、撮影した画像を表示する画像表示装置、及び画像表示システムに適用可能である。例えば、医学の分野で言えば、医学の何れかの分科に用いられる画像表示装置及び画像表示システムにも適用可能である。そして、開示の技術に係る画像表示システムは、医学の何れかの分科に用いられる画像表示装置及び画像表示システムにも限定されるものでもなく、画像を表示することが可能な画像表示装置及び画像表示システムへの適用が可能であることは言うまでもない。

さらに、本実施形態では、被検眼及び被検眼周辺を撮影装置により撮影した画像を撮影画像として用い、その撮影画像を表示する場合に、開示の技術を適用した場合の一例を説明するが、撮影画像は静止画像であってもよく、また動画像であってもよい。また、本実施形態で用いる画像は、撮影画像に限定されるものでない。すなわち、撮影装置により撮影した画像を撮影画像として用いることは開示の技術の一例である。例えば、予め準備した画像を表示する画像表示装置及び画像表示システムに対しても開示の技術は適用可能である。

本実施形態で開示の技術に係る画像表示システムの一例として説明する眼科撮影システムの適用例としては、患者等の被検眼及び被検眼周辺を医師等の観察者が観察しながら施術する際に用いる眼科手術用顕微鏡が挙げられる。この眼科手術用顕微鏡の適用も、開示の技術に係る画像表示システムの一例であり、医学の分野で言えば、医学の何れかの分科に用いられる手術用顕微鏡にも適用可能である。そして、開示の技術に係る画像表示システムは、医学の分野に用いられる手術用顕微鏡にも限定されるものでもなく、対象物を観察するための顕微鏡を含む他の光学装置への適用が可能であることは言うまでもない。

図１に、本実施形態に係る眼科撮影システム１０の構成の一例を示す。
図１に示すように、眼科撮影システム１０は、対象物ＯＢとしての被検眼及び被検眼周辺を撮影する撮影部２０と、撮影部２０で撮影した撮影画像を表示するディスプレイ等の表示部３０と、表示部３０の撮影画像を観察者ＯＰ用に表示する表示装置４０を含む。眼科撮影システム１０は、観察対象者の被検眼及び被検眼周辺を撮影部２０で撮影し、撮影した撮影画像を表示部３０に形成し、当該撮影画像を観察者ＯＰ用に表示装置４０で表示する。

表示装置４０にはディスプレイ等の表示部３０が着脱可能に取り付けられており、表示部３０を備えた表示装置４０が形成されている。すなわち、本実施形態に係る眼科撮影システム１０は、撮影部２０と、表示部３０を備えた表示装置４０とが独立して形成されており、撮影部２０と、表示部３０を備えた表示装置４０とは別々に移動することが可能になっている。また、詳細は後述するが、表示部３０を備えた表示装置４０、表示装置を収容する収容部としての筐体及びこれらを固定する台座を含めた装置全体は、観察者ＯＰから離間した位置に設置され、観察者ＯＰの頭部と非接触に配置される。

本実施形態に係る眼科撮影システム１０は、観察者ＯＰが対象物ＯＢである眼（被検眼）及び被検眼周辺を観察者ＯＰの両眼にて目視（立体視）する場合を一例として説明する。すなわち、眼科撮影システム１０は、観察者ＯＰの右眼用に表示する画像の光路と、左眼用に表示する画像の光路とを独立して形成する。具体的には、撮影部２０は右眼用の撮影部２０Ｒ及び左眼用の撮影部２０Ｌを含み、表示部３０は右眼用の表示部３０Ｒ及び左眼用の表示部３０Ｌを含み、表示装置４０は右眼用の表示装置４０Ｒ及び左眼用の表示装置４０Ｌを含む。なお、以下の説明では、右眼用と左眼用とに区別して説明する必要がない場合には、Ｒ，Ｌの符号を省略して説明する。

なお、以下の説明では、眼科撮影システム１０が水平面に設置された場合に観察者ＯＰの眼幅方向を「Ｙ方向」、水平面に対する垂直方向を「Ｘ方向」とし、対象物ＯＢの画像を観察者ＯＰが目視する際の光が観察者ＯＰに向かう方向を「Ｚ方向」とする。

撮影部２０は、顕微鏡２２、カメラ２４、及びカメラコントローラ２６を備える。顕微鏡２２は、対象物ＯＢである被検眼及び被検眼周辺を観察させるための光学系である。なお、撮影部２０は、右眼用及び左眼用の各々に同じ構成であるため、個別の説明は省略する。カメラ２４は、対象物ＯＢである被検眼及び被検眼周辺の顕微鏡２２による像を映像信号に変換する電子機器である。カメラコントローラ２６は、映像信号をディスプレイ信号に変換する電子機器である。カメラコントローラ２６は、液晶モニタ等で代表される表示部３０に接続されており、ディスプレイ信号を表示部３０へ出力する。これにより、表示部３０にはカメラ２２で撮影された画像が撮影画像Ｉｍとして形成される。なお、表示部３０は、右眼用及び左眼用の各々に同じ構成であるため、個別の説明は省略する。観察者ＯＰは、顕微鏡２２を操作して対象物ＯＢである被検眼及び被検眼周辺の観察位置を設定する。

表示装置４０は、光学ユニット４２及び反射部４４を備える。光学ユニット４２は、開示の技術の光学ユニットの一例であり、入射された撮影画像Ｉｍからの光を少なくとも屈折させて射出する対物レンズとして機能する（詳細は後述）。反射部４４は、筐体４６及び反射部材４８を含む。表示装置４０は、図示を省略した台座に取り付けられており、撮影部２０から独立して形成され、かつ観察者ＯＰに対して非接触に形成される。表示装置４０が観察者ＯＰに対して非接触に形成されることによって、表示装置４０への観察者ＯＰの接触により生じる観察者ＯＰの違和感が抑制される。

また、本実施形態に係る眼科撮影システム１０は、撮影部２０と、表示部３０を備えた表示装置４０とが独立して形成され、各々別々に移動可能になっている。従って、観察者ＯＰが対象物ＯＢ（例えば被検眼及び被検眼周辺）を表示装置４０で目視しながら観察位置変更のために撮影部２０を移動した場合であっても、表示装置は移動しないので、観察者ＯＰは頭部を移動することなく撮影画像Ｉｍを目視可能である。このことは、撮影部２０に眼科手術用顕微鏡を適用した場合等に有効に作用する。例えば、術野を移動しながら施術する場合に、医者等の観察者ＯＰは、目視する位置を変更することなく、術野を視認しつつ施術に集中できる。また、撮影部２０と、表示部３０を備えた表示装置４０とを独立形成可能とすることで、撮影部２０は対象物ＯＢを撮影できればよく、撮影部自体の形状の自由度が増加される。

図２に、表示装置４０の構成の一例を示す。図２（Ａ）は表示装置４０の側面図を示し、図２（Ｂ）は正面図を示し、図２（Ｃ）は上面図を示している。なお、図２に示す例では、反射部４４は、右眼用及び左眼用に共通に用いた場合の例を示している。
図２に示すように、表示装置４０は、右眼用の表示装置４０Ｒとして、（撮影部２０Ｒによる画像を）表示部３０Ｒに形成された撮影画像ＩｍＲを、右眼用の光学ユニット４２Ｌ及び反射部材４８を介して観察者ＯＰの右眼用に表示する。また、左眼用の表示装置４０Ｌとして、（撮影部２０Ｌによる画像を）表示部３０Ｌに形成された撮影画像ＩｍＬを、左眼用の光学ユニット４２Ｌ及び反射部材４８を介して観察者ＯＰの左眼用に表示する。

また、図２（Ｂ）に示すように、表示装置４０は、右眼用の射出瞳ＥｘｐＲと、左眼用の射出瞳ＥｘｐＬを、表示装置４０の光の射出側、すなわち、観察者ＯＰの前方に形成する（詳細は後述）。なお、以下の説明では、右眼用の射出瞳ＥｘｐＲと、左眼用の射出瞳ＥｘｐＬとについて、左右を区別して説明する必要がない場合には、総称して「射出瞳Ｅｘｐ」という。

このように、本実施形態に係る眼科撮影システム１０は、右眼用の撮影部２０Ｒにより撮影した画像を表示部３０Ｒに撮影画像ＩｍＲとして形成し、光学ユニット４２Ｒ及び反射部材４８を介して表示する。また、左眼用の撮影部２０Ｌにより撮影した画像を表示部３０Ｌに撮影画像ＩｍＬとして形成し、光学ユニット４２Ｌ及び反射部材４８を介して表示する。従って、視差に対応して相違する右眼用の撮影画像ＩｍＲ及び左眼用の撮影画像ＩｍＬの各々を観察者ＯＰが右眼及び左眼で目視することにより、対象物ＯＢを立体像として視認することができる。

図３に、光学ユニット４２Ｒ及び光学ユニット４２Ｌを含む光学ユニット４２の構成の一例を示す。
図３に示すように、光学ユニット４２Ｒは、撮影画像ＩｍＲから順に、面番号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９、Ｐ１０、Ｐ１１の光学面を備えたレンズ系を形成している。光学面は、光学面を境界とした一方側の媒質の屈折率と他方側の媒質の屈折率とが相違する場合には屈折面となる。

次の表１に、光学ユニット４２Ｒの諸元の値を示す。
表１において、面番号ｍは図３に示す光学面の面番号に対応する。また、曲率半径ｒは各光学面の曲率半径を示し、面間隔ｄは各光学面から次の光学面までの光軸上の距離を示し、屈折率ｎｄはｄ線に対する屈折率を示し、分散νｄはアッベ数を示している。表１に示す諸元では、曲率半径ｒ、及び面間隔ｄの単位として「ｍｍ」を採用したが、光学ユニット４２Ｒは比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることはなく、他の単位を用いることもできる。

なお、表１は、光軸ＣＬＲを軸とした球面形状の光学面の一例であり、光学面が球面形状に限定されるものではなく、非球面形状であってもよい。

一方、光学ユニット４２Ｌは、光学ユニット４２Ｒと同様の構成のため、詳細な説明を省略する。

本実施形態では、隣り合う光学ユニットの間、すなわち、光学ユニット４２Ｒと光学ユニット４２Ｌとの間に光抑制部４２Ｋが設けられている。光抑制部４２Ｋは、光学ユニット４２Ｒ及び光学ユニット４２Ｌの一方から他方へ至る迷光を抑制する仕切り部として機能する。光抑制部４２Ｋは、光学ユニット４２Ｒ及び光学ユニット４２Ｌの一方から他方へ至る光を抑制できればよいが、遮光可能であることが更に好ましい。また、光抑制部４２Ｋは、光吸収部材を含むことが好ましく、光抑制部４２Ｋが光吸収部材を含むことで、光学ユニット４２Ｒ及び光学ユニット４２Ｌの一方から他方への光の抑制のみならず、光の反射が抑制される。

光抑制部４２Ｋには、光学ユニット４２Ｒ及び光学ユニット４２Ｌの各々の端部、例えばコバ面が接触されている。光抑制部４２Ｋに光学ユニット４２Ｒ及び光学ユニット４２Ｌを接触させることで、光学ユニット４２と光抑制部４２Ｋとの間隙が最小限に抑えられ、光学ユニット４２Ｒ及び光学ユニット４２Ｌの距離が光学ユニット４２の略直径の距離に設定される。

このように、光学ユニット４２は、撮影画像Ｉｍを観察者ＯＰの両眼で目視させるために、光学ユニット４２Ｒ及び光学ユニット４２Ｌを含んでいる。光学ユニット４２Ｒ及び光学ユニット４２Ｌは、同様の構成であるため、ここでは、個別の説明を省略し、光学ユニット４２と総称して説明する。光学ユニット４２は撮影画像Ｉｍからの光をアフォーカル系の光として射出する対物レンズとして機能する。すなわち、光学ユニット４２は、焦点距離ｆを有しており、光の入射側の焦点に表示部３０による対象物の撮影画像Ｉｍが位置するように設定されて、光学ユニット４２に対して表示部３０が取り付けられる。

図４に、光学ユニット４２の光路の一例を示す。図４（Ａ）は光軸ＣＬに沿う方向に伝播する光の光路を示し、図４（Ｂ）は周辺の光路を含む光路を示している。
図４に示すように、光学ユニット４２は、表示部３０側の焦点距離ｆの焦点位置に表示部３０による対象物の撮影画像Ｉｍが位置するように設定される。これにより、光学ユニット４２から射出される光は、アフォーカル系の光、すなわち、平行光となる。この光学ユニット４２から射出された平行光は、詳細を後述する表示装置４０を介して観察者ＯＰの眼に到達し、観察者ＯＰの網膜上に結像し、撮影画像Ｉｍが観察者ＯＰに知覚される。

光学ユニット４２から射出された光は、表示装置を介して観察者ＯＰへ向かうが、平行光であるので、見かけの大きさ、すなわち、観察者ＯＰが目視する撮影画像Ｉｍの大きさは変化しない。換言すれば、光学ユニット４２は、撮影画像Ｉｍの大きさが変化しないように平行光を射出している。このように、平行光を射出するように光学ユニット４２を形成することで、見かけの大きさが変化しない。これは、例えば、反射部４４と観察者ＯＰの眼の距離が変化しても、像の大きさが変化しないことに対応する。

光学ユニット４２により見かけの大きさが変化しないようにすることで、観察者ＯＰが表示装置４０への接近方向又は離間方向に位置が変化しても、例えば、観察者ＯＰが頭部を光軸方向に前後に移動しても、観察する撮影画像Ｉｍの大きさが変化しない。これによって、観察者ＯＰは、撮影画像Ｉｍの大きさに合せて撮影画像Ｉｍを目視する姿勢を定めることに比べて、大きな姿勢の許容度が生じる。

ところで、光学ユニット４２は、光が入射される最初の面（図３に示す面番号Ｐ１の光学面）を光の入射側に凸面を向けた屈折面で形成されていることが好ましい。光学ユニット４２は、主光線を光軸と平行に近づけることで、周辺減光が抑制される。また、デフォーカス時の倍率変動が抑制される。

また、光学ユニット４２には、色収差補正の為に、少なくとも１つ以上の張り合わせレンズが含まれることが好ましい。さらに、その張り合わせレンズが凸凹レンズで構成されており、凸レンズのアッベ数が凹レンズに比べて大きいことが好ましい。本実施形態における光学ユニット４２では、張り合わせレンズは、図３に示す面番号Ｐ７、Ｐ８、Ｐ９の光学面により形成されるレンズ群に位置しているが、位置は重要でなく、何れかのレンズが張り合わせであれば色収差が補正される。

また、光学ユニット４２は、光の射出側の最外面以降の位置に射出瞳Ｅｘｐが位置するように形成される。光学ユニット４２において光の射出側の最外面以降の位置に射出瞳Ｅｘｐが位置する場合、光学ユニット４２の大型化が抑制される。光学ユニット４２の形成例は、光学ユニット４２から光が射出される最終レンズ、例えば、図３に示す面番号Ｐ１０及びＰ１１の光学面で形成されるレンズ以降の位置に射出瞳Ｅｘｐが位置するように形成することである。また、光学ユニット４２からの光の射出側に位置する反射部４４に最も近いレンズ以降の位置に射出瞳Ｅｘｐが位置するように形成するようにしてもよい。

本実施形態に係る光学ユニット４２は光学ユニット４２の光の射出側の最外面（面番号Ｐ１１の光学面と光軸ＣＬとの交点を含む光軸ＣＬと直交する平面）に射出瞳Ｅｘｐが位置した場合の一例である。しかし、射出瞳の位置は光学ユニット４２の光の射出側の最外面に限定されるものではなく、最外面近傍に射出瞳が位置する場合であっても、光学ユニット４２の大型化が抑制される。

光学ユニット４２を光の射出側の最外面以降の位置に射出瞳Ｅｘｐが位置するように形成する一例は、光学ユニット４２の最外面が凸面となるように形成することである。すなわち、最も表示部３０側の屈折面（開示の技術の第１屈折面）を、表示部３０側に凸面となるように形成し、かつ、最も光の射出側に位置した屈折面（開示の技術の第２屈折面）を、表示部３０側に凹面となるように形成する。例えば、図３に示す例では、面番号Ｐ１の光学面が最も表示部３０側の屈折面（開示の技術の第１屈折面）であり、面番号Ｐ１１の光学面が最も光の射出側に位置した屈折面（開示の技術の第２屈折面）になる。なお、光学ユニット４２の最外面は凸面に形成することに限定されず、光学ユニット４２の光学設計に従って適宜変更可能である。

このように、光学ユニット４２を光の射出側の最外面以降の位置に射出瞳Ｅｘｐが位置するように形成することで、光学ユニット４２の射出瞳を光学ユニット４２のレンズ径に対応する大きさに形成することが可能となる。また、光学ユニット４２の射出瞳を光学ユニット４２のレンズ径に対応する大きさに形成することで、光学ユニット４２のレンズ径に対応する大きさによる絞りを設けたことに等価となる。換言すれば、射出瞳Ｅｘｐの位置を光学ユニット４２の光の射出側の最外面以降の位置に形成することで、最外面を含むレンズ、例えば、図３に示す面番号Ｐ１０及びＰ１１の光学面で形成されるレンズのレンズ径と同じ大きさの射出瞳Ｅｘｐが形成される。

ところで、立体視等のように観察者ＯＰが両眼にて目視する場合、観察者ＯＰの両眼の眼幅（Pupil Distance）ＰＤに対応して、左右の画像を分離して表示することが好ましい。このため、光学ユニット４２Ｒ、４２Ｌ各々のレンズ径は、眼幅ＰＤ以下にすることが好ましい。例えば、眼幅ＰＤが６５ｍｍである観察者を標準とした場合、光学ユニット４２Ｒ、４２Ｌ各々のレンズ径を６５ｍｍ以下にすることが好ましい。

また、光学ユニット４２は、次の設計条件を用いて形成することが好ましい。
第１の設計条件は、
光学ユニット４２の焦点距離をｆ、表示部３０による撮影画像Ｉｍの距離をＤ、光学ユニット４２による光軸からの光の照射見込角度をθとするとき、
ｆ≦（Ｄ／２）／ｓｉｎθ
で示される条件式を満たすように焦点距離を１００ｍｍ以下に光学ユニット４２を形成することである。

撮像画像Ｉｍの距離Ｄは、撮像画像Ｉｍ上で撮像画像Ｉｍの中心を通る直線のうち最も短い直線の長さ以上の距離を設定することが好ましい。例えば、撮像画像Ｉｍが円形状である場合には直径を距離Ｄとする。また、撮像画像Ｉｍが楕円形状である場合には短径を距離Ｄとする。なお、撮像画像Ｉｍの中心は、光軸でもよく、観察者が目視する視軸でもよいし、撮像画像Ｉｍ内の何れの位置でもよい。

第１の設計条件を用いることで、表示部３０による撮影画像Ｉｍの大きさの制約と、光学ユニット４２による光軸からの光の照射見込角度の制約とを考慮して、光学ユニット４２を形成することができる。例えば、撮影画像Ｉｍの距離を両眼視による眼幅ＰＤで規定する予め定めた６５ｍｍ以下を用いるものとし、照射見込角度θを倍率１０ｘで視野数１８の標準的な接眼レンズと同等以上とする場合、焦点距離ｆは１００ｍｍ以下となる。

第２の設計条件は、
光学ユニット４２の焦点距離をｆ、表示部３０による撮影画像Ｉｍを構成する画素の大きさ（ピクセルサイズ）をＳ、眼の分解能をＲとするとき、
ｆ≧Ｓ／ｔａｎＲ
で示される条件式を満たすように焦点距離を２５ｍｍ以上に光学ユニット４２を形成することである。

第２の設計条件を用いることで、表示部３０による撮影画像Ｉｍを構成する画素の大きさの制約と、眼の分解能の制約とを考慮して、光学ユニット４２を形成することができる。すなわち、眼の分解能により撮影画像Ｉｍを構成する画素の大きさが知覚される、撮影画像Ｉｍの画質低下を抑制することができる。例えば、表示部３０による撮影画像Ｉｍを構成する画素の大きさ（ピクセルサイズ）Ｓが１５μｍ以上で、眼の分解能Ｒが２分以下の場合、焦点距離ｆは２５ｍｍ以上となる。

これらの第１の設計条件及び第２の設計条件から、眼幅ＰＤが６５ｍｍである観察者ＯＰに対して、ピクセルサイズＳが１５μｍ以上の表示部３０により撮影画像Ｉｍを形成する場合、光学ユニット４２の焦点距離ｆは、２５ｍｍ以上で１００ｍｍ以下とすることが好ましい。

一方、図１及び図２に示すように、反射部４４は、筐体４６及び反射部材４８を含む。筐体４６には、光学ユニット４２が取り付けられており、筐体４６の内部に光学ユニット４２を射出された光が入射される。また、筐体４６の内部で光学ユニット４２の光の射出側には、反射部材４８が光学ユニット４２の射出光軸と交差する方向（観察者ＯＰに向う方向）に光を反射するように取り付けられている。反射部４４は、光学ユニット４２を射出した光を光学ユニット４２の射出光軸と交差する方向に反射し、かつ光学ユニット４２の射出瞳と共役関係にある位置を反射側に形成する。すなわち、反射部４４は、光学ユニット４２の射出瞳を観察者ＯＰに向う方向である反射側に再形成することで、射出瞳をリレーする。

本実施形態では、反射部材４８の一例として、複数の反射面による複数回の反射によって、等倍の像を結像する光学結像素子４８Ａを用いる。

例えば、光学結像素子４８Ａは、反射面が複数積層され、一方の積層端面から入射された光が反射面で反射されて他方の積層端面から出射される反射部材を複数備える。そして、複数の反射部材が、１つの反射部材の反射面と他の反射部材の反射面とが交差した向きとなり、かつ１つの反射部材の積層端面から出射された光が他の反射部材の積層端面に入射するように配置される。

すなわち、光学結像素子４８Ａに入射された入射光は、第１反射面で反射され、その反射光が第２反射面で反射されて、光学結像素子４８Ａから出射される。一方、光学結像素子４８Ａでは、第１反射面及び第２反射面が、互いの反射面が交差（直交）した向きに配置される。このように、第１反射面、及び第２反射面が平面視して直交させて配置されている場合、光学結像素子４８Ａへの入射光と光学結像素子４８Ａから出射光は、光学結像素子４８Ａを平面視した状態において平行になる。このため、光学結像素子４８Ａの入射側の物点である複数の光点の各々は、光学結像素子４８Ａの出射側に集束されて像点として結像される。従って、本実施形態では、反射部４４は、光学ユニット４２の射出瞳と共役関係にある位置に、射出瞳を再形成する。

なお、光学結像素子４８Ａは、再帰素子、さらに詳細には再帰透過素子と扱うことができる。再帰反射は、直交する複数の反射面で、素子へ入射された光の方向と逆方向に光を反射する。一方、光学結像素子４８Ａは、入射光を、入射面とは反対側の面へ透過させ、その際、方向を変えて射出させる性質を有し、光束が光学結像素子の法線に直交する平面を基準として面対称に折り返される。このことは、光学結像素子が空間を折り返す際に、光学結像素子４８Ａの垂直方向に関しては光束の進行方向を変えない、再帰的に作用させることに対応するので、再帰透過素子と考えることができる。

光学結像素子４８Ａの他例には、交差する複数の反射面を単位光学系とし、その単位光学系を前記複数の反射面と交差する平面方向に複数配列した光制御パネルが挙げられる。具体的には所定の平面に略垂直な２つの鏡面を相互に略直交させた構成の単位光学系、例えば、２面コーナーリフレクタを複数並べて光制御パネルを形成する。

図５に、表示装置４０の光路の一例を示す。
図５に示すように、表示部３０による対象物ＯＢの撮影画像Ｉｍの各画素は、光学ユニット４２の射出瞳Ｅｘｐから平行光束で射出され、光学結像素子４８Ａにより折り返されて射出瞳が形成されることで、瞳が再形成される。表示装置４０では、光学ユニット４２の射出瞳Ｅｘｐが光学ユニット４２の光の射出側の最外面の位置に射出瞳Ｅｘｐが形成され、アイポイントＥｐｔを形成している。アイポイントＥｐｔとは、光学ユニット４２から射出される光の全ての画角を網羅して目視可能な範囲である。図５に示す例では、光軸方向に射出瞳Ｅｘｐから距離Ｌｚの範囲がアイポイントＥｐｔになっている。

一方、光学結像素子４８Ａにより折り返されて共役な射出瞳Ｅｘｐが形成されることで、瞳が再形成される。従って、光学ユニット４２の光の射出側のアイポイントＥｐｔと共役なアイポイントＥｐｔ１が形成され、さらに、光の進行方向にアイポイントＥｐｔ２が形成される。これにより、観察者ＯＰが観察可能なアイポイントがアイポイントＥｐｔ１とアイポイントＥｐｔ２となり、２倍の範囲にアイポイントを形成でき、観察者ＯＰの眼の位置、すなわち観察者ＯＰの頭部の位置を移動できる範囲を、２倍の範囲に拡張することができる。これにより、観察者ＯＰの頭部の位置を定める許容範囲を拡大でき、観察者ＯＰの頭部位置設定の自由度を向上させることができる。

なお、図５に示す例では、光軸ＣＬを含む平面における表示装置４０の光路を示し、光学ユニット４２から射出される光の全ての画角を網羅して目視可能な範囲をアイポイントＥｐｔとして示した。一方、光学ユニット４２から射出される光は、光軸ＣＬを軸とする回転対称の光束である。従って、アイポイントＥｐｔは、光軸ＣＬを軸とする略円錐形状の領域であるアイボックスとみなすことができる。

図６に、本実施形態に係る表示装置４０における射出瞳Ｅｘｐの一例を示す。
図６に示すように、表示装置４０における射出瞳Ｅｘｐは、右眼用の射出瞳ＥｘｐＲと、左眼用の射出瞳ＥｘｐＬとが形成される。

また、本実施形態では、光学ユニット４２における光の射出側の最外面の位置に射出瞳Ｅｘｐが位置するように形成される。これにより、光学ユニット４２の射出瞳を光学ユニット４２のレンズ径に対応する大きさに形成することが可能となり、右眼用の射出瞳ＥｘｐＲ、及び左眼用の射出瞳ＥｘｐＬの直径は、光学ユニット４２のレンズ径に対応する大きさまで拡張することができる。これら右眼用の射出瞳ＥｘｐＲ、及び左眼用の射出瞳ＥｘｐＬの各々の射出瞳内に観察者ＯＰの各々の眼を位置するようにすれば、観察者ＯＰの右眼用の撮影画像ＩｍＲ、及び左眼用の撮影画像ＩｍＬの各々を観察者ＯＰは視認することができる。従って、本実施形態の眼科撮影システム１０では、従来の両眼視の顕微鏡に装備されている眼幅ＰＤを調整する機構は不要である。

ところで、右眼用の射出瞳ＥｘｐＲ、及び左眼用の射出瞳ＥｘｐＬの大きさ、すなわち直径は、光学ユニット４２のレンズ径によって制限される。一方では、射出瞳Ｅｘｐの大きさを、より大きくして観察者ＯＰが視認可能な範囲を拡張することが要求される場合がある。この場合、光学ユニット４２のレンズ径を眼幅ＰＤより大きくして、光学ユニット４２の一部が重複するようにすればよい。

図７に、レンズ径を眼幅ＰＤより大きくした光学ユニット４２の構成の一例を示す。
光学ユニット４２のレンズ径を眼幅ＰＤより大きくした場合、右眼用の光学ユニット４２Ｒと左眼用の光学ユニット４２Ｌとが干渉するため、右眼用の光学ユニット４２Ｒと左眼用の光学ユニット４２Ｌとの少なくとも一方の光学ユニット４２を、干渉する部分を削って形成すればよい。図７に示す例では、右眼用の光学ユニット４２Ｒと左眼用の光学ユニット４２Ｌとから均等に光学ユニット４２の一部を削り出して形成した場合を示している。このようにすることで、右眼用の光学ユニット４２Ｒの光軸と左眼用の光学ユニット４２Ｌの光軸との間隔を、予め設定された眼幅ＰＤを維持した状態で、眼幅ＰＤに対応する直径で光学ユニット４２を形成した場合に比べて、大きい射出瞳Ｅｘｐを形成することができる。

ここで、観察者ＯＰは、対象物ＯＢの撮影画像Ｉｍを目視する視線の変更を望む場合がある。そこで、本実施形態に係る眼科撮影システム１０は、観察者ＯＰへ向けて表示する対象物ＯＢの撮影画像Ｉｍの光軸を調整可能に構成することができる。

図８に、撮影画像Ｉｍの光軸を調整可能に構成した表示装置４０の構成の一例を示す。
図８に示すように、光学ユニット４２の射出光軸と交差する方向の軸Ａを中心として、反射部材４８を回転可能に形成する。また、反射部４４は、反射部材４８を回転駆動する回転駆動部４７を備えている。例えば、水平方向に光軸が設定されている場合に、回転駆動部４７の駆動により反射部材４８を反時計方向（図８に矢印Ｂで示す方向）に角度φ回転させると、光軸は２φ反時計方向に回転する。従って、観察者ＯＰが撮影画像Ｉｍを目視する視線方向を、水平方向から下方へ変更することができる。一方、回転駆動部４７の駆動により反射部材４８を時計方向（図８に矢印Ｂと逆方向）に角度φ回転させると、光軸は２φ時計方向に回転する。従って、観察者ＯＰが撮影画像Ｉｍを目視する視線方向を、水平方向から上方へ変更することができる。

なお、図８に示す例では、軸Ａを中心として、反射部材４８を回転可能に形成したが、軸Ａの位置は、これに限定されるものではなく、反射部材４８を回転できればよく、反射部材４８上の何れの位置でもよく、反射部材４８の外部に形成させてもよい。

また、観察者ＯＰが遠視眼又は近視眼である場合、眼科撮影システム１０で目視した対象物ＯＢの撮影画像Ｉｍに焦点を合わせることが困難な場合、すなわち、撮影画像Ｉｍがぼやけて目視される場合がある。そこで、本実施形態に係る眼科撮影システム１０は、観察者ＯＰの眼の状況に合せて視度を調整する視度調整機構を備えることができる。

図９に、観察者ＯＰの眼の状況に合せて視度を調整する視度調整機構の一例を模式的に示す。視度調整機構は、観察者ＯＰに対して平行光を射出させることから発散光又は収束光を射出するように形成すればよい。
図９に示すように、観察者ＯＰに対して平行光を射出させることから発散光又は収束光を射出するようにするため、撮影画像Ｉｍを形成する表示部３０及び光学ユニット４２の少なくとも一方の位置を光軸方向に沿って変更する。すなわち、撮影画像Ｉｍを形成する表示部３０の位置を変更する表示位置調整部３２、及び光学ユニット４２の位置を変更するレンズ位置調整部４３を備える。なお、光学ユニット４２の位置を変更すると、射出瞳の位置も変更されるので、表示部３０の位置を変更する構成とすることが好ましい。

図９に示す例では、表示位置調整部３２により表示部３０の位置を距離Ｌ１に表示部３０を光学ユニット４２から離間させた場合を示している。このようにすることで、観察者ＯＰに対して平行光から発散光が射出され、距離Ｌ２に焦点位置が延長する。これにより近視眼に対して視度を調整することができる。一方、表示部３０を光学ユニット４２に接近させることで、遠視眼に対して視度を調整することができる。

ところで、反射部材４８は光を経由させる素子であるが、光学結像素子４８Ａを用いた場合、光学結像素子４８Ａの構造に起因して、すなわち、複数の反射面を有することで、例えばその反射面で散乱する光を観察者ＯＰが目視してしまい、光学結像素子４８Ａに観察者ＯＰが目視する焦点を合わせてしまう場合がある。そこで、本実施形態に係る眼科撮影システム１０は、観察者ＯＰが目視する焦点を光学結像素子４８Ａに合わせることを抑制する抑制機構を備えることができる。本実施形態では、抑制機構の一例として光学結像素子４８Ａを振動させる振動により観察者ＯＰが目視する焦点を光学結像素子４８Ａに合わせることを抑制する。ここで、光を経由させる反射部材４８における光の経由とは反射面で光を反射すること、光が通過すること、媒質を光が透過すること、屈折により光路が偏向されて光が進行することの少なくとも１つの作用により光が進む状態をいう。

図１０に、抑制機構４９の一例を模式的に示す。図１０（Ａ）は抑制機構４９の構成の一例を示し、図１０（Ｂ）は抑制機構４９による光学結像素子４８Ａの振動方向の一例を示している。抑制機構は、光学結像素子４８Ａが同じ位置に停止しないように周期的に光学結像素子４８Ａを振動させる。

図１０（Ａ）に示すように、抑制機構４９は光学結像素子４８Ａの面の法線方向（矢印ＶＢ方向）、及び当該法線方向と交差する異なる方向（矢印ＶＡ及びＶＣ方向）、それらの軸回りの方向のうちの少なくとも１つの方向に光学結像素子４８Ａが動くように駆動させる駆動部である。なお、抑制機構４９は、光学結像素子４８Ａの射出角が維持されるように光学結像素子４８Ａを駆動させることが好ましい。すなわち、抑制機構４９は、光学結像素子４８Ａが、反射光の射出角を維持しつつ、光学結像素子４８Ａに対して図１０（Ｂ）に示す少なくとも１つの方向に振動及び回転の少なくとも一方の駆動を行う。また、観察者ＯＰが対象物を特定する際の視認周期を考慮して、周期的に光学結像素子４８Ａを動作させることが好ましい。例えば、動作周期は３０Ｈｚ以上の周期に設定することが好ましい。抑制機構４９により光学結像素子４８Ａを動作させることで、光学結像素子４８Ａに観察者ＯＰが目視する焦点を合わせることが抑制される。なお、抑制機構４９は、振動及び回転の少なくとも一方の駆動を行う装置としたが、直線駆動、曲線駆動及び回転駆動の少なくとも１つの駆動を振動とする振動装置を用いてもよい。

なお、本実施形態では、反射部材４８の一例として、再帰透過素子と扱うことができる光学結像素子４８Ａを用いた眼科撮影システム１０の一例を説明したが、反射部材４８は光学結像素子４８Ａに限定されるものではない。例えば、空間を折り返す際に光束の進行方向を変えない機能を有する再帰素子を用いてもよい。

・第１の変形例
図１１に、眼科撮影システム１０の表示装置４０に関する第１の変形例を示す。
図１１に示すように、第１の変形例では、表示装置４０に含む反射部４４は、筐体４６、直交する反射面を複数備えたコーナキューブを複数２次元平面状に配列した反射アレイ等の再帰反射部材４７Ａ、及びハーフミラー４８Ｂを含む。第１の変形例の表示装置４０は、光学ユニット４２から射出された光をハーフミラー４８Ｂで反射する。ハーフミラー４８Ｂで反射された光は、再帰反射部材４７Ａへ射出されて、再帰反射し、ハーフミラー４８Ｂを透過して、観察者ＯＰへ向けて射出される。

・第２の変形例
図１２に、眼科撮影システム１０の表示装置４０に関する第２の変形例を示す。
図１２に示すように、第２の変形例では、表示装置４０に含む反射部４４は、筐体４６、直交する反射面を複数備えたコーナキューブを複数２次元平面状に配列した反射アレイ等の再帰反射部材４７Ａ，４７Ｂ、及びハーフミラー４８Ｂを含む。第２の変形例の表示装置４０は、光学ユニット４２から射出された光をハーフミラー４８Ｂで反射する。ハーフミラー４８Ｂで反射された光は、再帰反射部材４７Ａへ射出されて、再帰反射し、ハーフミラー４８Ｂを透過して、観察者ＯＰへ向けて射出される。また、光学ユニット４２から射出された光のうちハーフミラー４８Ｂを透過した光は、再帰反射部材４７Ｂへ射出されて、再帰反射し、ハーフミラー４８Ｂで反射されて、観察者ＯＰへ向けて射出される。
第２の変形例は、第１の変形例に比べて、ハーフミラー４８Ｂを透過した光を利用できるため、観察者ＯＰが目視する撮影画像Ｉｍの光量を増加することができる。

・第３の変形例
図１３に、眼科撮影システム１０の表示装置４０に関する第３の変形例を示す。
図１３に示すように、第３の変形例では、表示装置４０に含む反射部４４は、筐体４６、直交する反射面を複数備えたコーナキューブを複数２次元平面状に配列した反射アレイ等の再帰反射部材４７Ｃ、及びハーフミラー４８Ｂを含む。第３の変形例の表示装置４０は、光学ユニット４２から射出された光をハーフミラー４８Ｂで反射する。ハーフミラー４８Ｂで反射された光は、再帰反射部材４７Ｃへ射出されて、再帰反射し、ハーフミラー４８Ｂを透過して、観察者ＯＰへ向けて射出される。また、光学ユニット４２から射出された光のうちハーフミラー４８Ｂを透過した光も、再帰反射部材４７Ｃへ射出されて、再帰反射し、ハーフミラー４８Ｂで反射されて、観察者ＯＰへ向けて射出される。
第３の変形例は、第２の変形例に比べて、ハーフミラー４８Ｂの反射光及び透過光を共通して再帰反射部材４７Ｃで再帰反射できるため、再帰反射部材の素子数を減少して表示装置を形成することができる。

・第４の変形例
図１４に、眼科撮影システム１０の表示装置４０に関する第４の変形例を示す。
図１４に示すように、第４の変形例では、表示装置４０に含む反射部４４は、筐体４６、及び２面コーナーリフレクタを一方向に配列したプリズムシートミラー４８Ｃ，４８Ｄを含む。第４の変形例の表示装置４０は、光学ユニット４２から射出された光をプリズムシートミラー４８Ｃ，４８Ｄで順に反射する。光学ユニット４２から射出された光は、プリズムシートミラー４８Ｃ，４８Ｄで順に反射されて、観察者ＯＰへ向けて射出される。光学ユニット４２から射出された光をプリズムシートミラー４８Ｃ，４８Ｄで順に反射する構成は、１枚のプリズムシートミラーの反射により変形される図形を２枚目のプリズムシートミラーで補正するためである。
なお、第４の変形例は、１枚のプリズムシートミラーの反射により変形される図形を２枚目のプリズムシートミラーで補正する構成としたが、１枚のプリズムシートミラーによる変形を許容する場合には、第４の変形例における表示装置４０に含む反射部４４は、１枚のプリズムシートミラーで形成してもよい。

以上、眼科撮影システム１０の表示装置４０に関する第１の変形例から第４の変形例を説明したが、第１の変形例から第４の変形例の各々において、反射部材４８は光学結像素子４８Ａを用いた場合と同様の効果を奏することは言うまでもない。

本実施形態に係る眼科撮影システム１０では、ディスプレイ等の表示部３０を表示装置４０の上部に取り付けて表示部３０に形成された撮影画像Ｉｍを、光学ユニット４２及び反射部材４８を介して観察者ＯＰに向けて表示する構成とした（図１及び図２参照）。しかし、開示の技術に係る画像表示システムは、表示部３０を表示装置４０の上部に取り付けることに限定されるものではない。例えば、表示部３０を表示装置４０の下部に取り付け、表示部３０に形成された撮影画像Ｉｍを、表示装置４０の下方から上方に向う光軸で光学ユニット４２及び反射部材４８を介して観察者ＯＰに向けて表示する構成としてもよい。すなわち、表示装置４０に取り付ける表示部３０の位置は、表示装置４０における何れの位置であってもよく、また表示装置４０への光軸方向は表示装置４０に対して何れの方向に向かうように構成してもよい。

なお、本実施形態では、眼科撮影装置に適用した眼科撮影システムを開示の技術に係る画像表示システムの一例として説明したが、開示の技術に係る画像表示システムは、眼科撮影装置に適用した眼科撮影システムに限定されるものではない。すなわち、開示の技術は、画像を表示する装置であれば開示の技術に係る画像表示装置は適用可能であり、また、画像を表示する装置を備えたシステムであれば開示の技術に係る画像表示システムは適用可能である。次に、開示の技術が適用可能な画像表示装置、及び画像表示装置を備えた画像表示システムの応用例を例示する。

・第１の応用例
第１の応用例には、双眼鏡及び潜望鏡等の光学機器によって遠方の対象物を観察する観察システムの表示装置への適用が挙げられる。この遠方の対象物を観察する観察システムに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用することで、観察者ＯＰは、表示装置４０に非接触の状態で遠方の対象物を観察でき、接触により生じる観察者ＯＰの違和感が抑制される。また、光学ユニット４２により目視する画像の見かけの大きさは変化しないので、観察者ＯＰの頭部がアイポイント（アイボックス）内で移動可能になる。従って、双眼鏡及び潜望鏡等の光学機器に観察者ＯＰの頭部を接触する姿勢に比べて、観察者ＯＰの姿勢に大きな許容度が生じる。

・第２の応用例
第２の応用例は、遊技に関連した画像を遊技者に目視させながら遊技を行わせる遊技機を用いた遊技システムの表示装置への適用が挙げられる。この遊技システムに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用することで、遊技者は、表示装置４０に非接触の状態で遊技に関連した画像を目視でき、遊技時に接触により生じる違和感が抑制される。また、光学ユニット４２により目視する画像の見かけの大きさは変化しないので、遊技者の頭部がアイポイント（アイボックス）内で移動可能となり、表示装置に遊技者の頭部を接触する姿勢に比べて、遊技者の姿勢に大きな許容度が生じる。さらに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用した遊技システムで表示される画像は、アイポイント内でのみ目視可能である。このため、アイポイント外での目視が抑制され、例えば、遊技システムが接近して複数設けられた場合、遊技者に隣り合う他の遊技者による表示画像の目視が抑制される。これにより、隣り合う遊技システムへ無関係な画像を目視可能にすることによる他の遊技者への遊技の妨げが抑制される。

・第３の応用例
第３の応用例は、予め準備した画像を含む視聴覚情報を視聴者に個別に提示する視聴覚室等に設置された視聴覚装置を用いた視聴覚システムの表示装置への適用が挙げられる。この視聴覚システムに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用することで、視聴者は、表示装置４０に非接触の状態で画像を視認でき、視聴覚装置に接触により生じる違和感が抑制される。また、光学ユニット４２により目視する画像の見かけの大きさは変化しないので、視聴者の頭部がアイポイント内で移動可能となり、視聴覚装置に視聴者の頭部を接触する姿勢に比べて、視聴者の姿勢に大きな許容度が生じる。さらに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用した視聴覚システムで表示される画像は、アイポイント内でのみ目視可能である。このため、アイポイント外での目視が抑制され、例えば、複数の表示装置を設けた視聴覚システムに適用した場合、各々の視聴者に他の視聴者に対して目視が抑制された個別の画像を表示させることができ、複数の視聴覚情報の同時提供性の向上が期待される。

・第４の応用例
第４の応用例は、ネットカフェ及び休養室などの対象者の個別スペースに設置された画像を提供する画像提供装置を用いた画像提供システムの表示装置への適用が挙げられる。この画像提供システムに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用することで、対象者は、表示装置４０に非接触の状態で画像を目視でき、画像提供装置への接触により生じる違和感が抑制される。また、光学ユニット４２により目視する画像の見かけの大きさは変化しないので、対象者の頭部がアイポイント内で移動可能となり、画像提供装置に対象者の頭部を接触する姿勢に比べて、対象者の姿勢に大きな許容度が生じる。

・第５の応用例
第５の応用例は、操作者がＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）等のコンピュータを用いて物品をデザインするデザインシステムの表示装置への適用が挙げられる。このデザインシステムに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用することで、操作者は、表示装置４０に非接触の状態でデザイン中の画像を目視でき、表示装置への接触により生じる違和感が抑制される。また、光学ユニット４２により目視する画像の見かけの大きさは変化しないので、操作者の頭部がアイポイント内で移動可能となり、表示装置に遊技者の頭部を接触する姿勢に比べて、操作者の姿勢に大きな許容度が生じる。さらに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用したデザインシステムで表示される画像は、アイポイント内でのみ目視可能である。このため、アイポイント外での目視が抑制され、操作者にのみ個別の画像を表示させることができ、デザイン中の画像を他人に目視されることが抑制される。

・第６の応用例
第６の応用例は、利用者が現金の出納及び残高確認等の金銭情報授受を行うＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）を用いた金銭出納システムの表示装置への適用が挙げられる。この金銭出納システムに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用することで、利用者は、表示装置４０に非接触の状態で金銭情報授受に関する画像を確認でき、ＡＴＭへの接触により生じる違和感が抑制される。また、光学ユニット４２により目視する画像の見かけの大きさは変化しないので、利用者の頭部がアイポイント内で移動可能となり、ＡＴＭに出納者の頭部を接触する姿勢に比べて、利用者の姿勢に大きな許容度が生じる。さらに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用した金銭出納システムで表示される画像は、アイポイント内で視認する場合のみ目視可能である。このため、アイポイント外での目視が抑制され、すなわち、利用者以外の他人による表示画像の目視が抑制され、通常の画像表示に比べて、セキュリティ効果の向上が期待される。

・第７の応用例
第７の応用例は、申請者が役所などの公共機関で個人情報に基づいて各種の申請を行う申請装置を用いて各種の申請及び確認を行う申請システムの表示装置への適用が挙げられる。この申請システムに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用することで、申請者は、表示装置４０に非接触の状態で、個人情報に基づいて行う各種の申請に関する画像を目視でき、申請装置への接触により生じる違和感が抑制される。また、光学ユニット４２により目視する画像の見かけの大きさは変化しないので、申請者の頭部がアイポイント内で移動可能となり、申請装置に申請者の頭部を接触する姿勢に比べて、申請者の姿勢に大きな許容度が生じる。さらに、個人情報に基づいて行う各種の申請に関する画像は、アイポイント内で視認する場合のみ目視可能である。このため、アイポイント外での目視が抑制され、すなわち、申請者以外の他人による表示画像の目視が抑制され、通常の画像表示に比べて、セキュリティ効果の向上が期待される。

・第８の応用例
第８の応用例は、予約者が船舶、旅客機及び列車等の移動体における座席、映画館及び劇場等における座席、及びレストラン等の飲食店における座席、を予約又は確認するための予約確認装置を用いた予約確認システムの表示装置への適用が挙げられる。この予約確認システムに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用することで、予約者は、表示装置４０に非接触の状態で座席の予約又は確認するための画像を目視でき、予約確認装置への接触により生じる違和感が抑制される。また、光学ユニット４２により目視する画像の見かけの大きさは変化しないので、予約者の頭部がアイポイント内で移動可能となり、予約確認装置に予約者の頭部を接触する姿勢に比べて、予約者の姿勢に大きな許容度が生じる。さらに、座席の予約又は確認するための画像は、アイポイント内で視認する場合のみ目視可能である。このため、アイポイント外での目視が抑制され、すなわち、予約者以外の他人による表示画像の目視が抑制され、通常の画像表示に比べて、セキュリティ効果の向上が期待される。

・第９の応用例
第９の応用例は、鑑賞者が船舶、旅客機及び列車等の移動体の各々の座席で画像を鑑賞する鑑賞装置を用いた画像鑑賞システムの表示装置への適用が挙げられる。この画像鑑賞システムに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用することで、鑑賞者は、表示装置４０に非接触の状態で座席において画像を鑑賞でき、画像鑑賞装置への接触により生じる違和感が抑制される。また、光学ユニット４２により鑑賞する画像の見かけの大きさは変化しないので、鑑賞者の頭部がアイポイント内で移動可能となり、画像鑑賞装置に鑑賞者の頭部を接触する姿勢に比べて、鑑賞者の姿勢に大きな許容度が生じる。さらに、鑑賞者に鑑賞させるための画像は、アイポイント内でのみ目視可能である。このため、アイポイント外での目視が抑制され、すなわち、鑑賞者以外の他人による表示画像の目視が抑制され、通常の画像表示に比べて、セキュリティ効果の向上が期待される。さらに、開示の技術に係る画像表示装置、又は画像表示システムを適用した画像鑑賞システムで表示される画像は、アイポイント内でのみ目視可能であり、他人に目視されることが抑制される。このため、鑑賞者にのみ個別の画像を表示させることができ、通常の画像表示に比べて、他人の鑑賞が抑制された画像鑑賞の独占効果の向上が期待される。

また、本実施形態における画像表示装置は、焦点距離を有し、光の入射側の焦点に撮影部２０で撮影した対象物の撮影画像が位置するように設定し、かつ光の射出側の最外面以降の位置に射出瞳が位置するように形成した光学ユニット４２と、光学ユニット４２を射出した光を反射し、かつ射出瞳と共役関係にある位置を反射側に形成する反射部４４と、を備える。

なお、開示の技術に関する実施形態を説明したが、開示の技術の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。開示の技術の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も開示の技術の技術的範囲に含まれる。また、本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

１０ 眼科撮影システム
２０ 撮影部
２２ 顕微鏡
２４ カメラ
２６ カメラコントローラ
３０ 表示部
４０ 表示装置
４２ 光学ユニット
４４ 反射部
４６ 筐体
４８ 反射部材
Ｅｐｔ アイポイント
Ｅｘｐ 射出瞳
Ｉｍ 撮影画像
ＯＢ 対象物
ＯＰ 観察者

Claims (26)

1. 対象物の画像が設定される位置に光の入射側の焦点を有し、射出瞳を形成する光学ユニットと、
   前記光学ユニットから射出される光を反射又は透過し、前記射出瞳と共役関係にある位置に前記射出瞳をリレーする光学素子と、
   を備えた画像表示装置において、
   前記光学ユニットは、前記光学素子に最も近いレンズ以降の位置に前記射出瞳を形成する画像表示装置。
2. 前記光学ユニットは、アフォーカルである
   請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記光学ユニットから射出される光は平行光である
   請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記光学ユニットは、観察者の左眼用の前記射出瞳と前記観察者の右眼用の前記射出瞳とを形成する
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の画像表示装置。
5. 前記光学素子は、前記左眼用と前記右眼用に共通の部材である
   請求項４に記載の画像表示装置。
6. 前記光学素子は、前記光学ユニットの光の射出側のアイポイントと共役な第１のアイポイントと、前記第１のアイポイントの位置より前記光の進行方向側に第２のアイポイントとを形成する
   請求項１から請求項５の何れか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記光学素子は、観察者から離間した位置に配置され、
   前記射出瞳は、前記光学素子と前記観察者との間の観察位置にリレーされる
   請求項１から請求項６の何れか１項に記載の画像表示装置。
8. 前記光学ユニットは、前記光の射出側の最外面以降の位置に前記射出瞳を形成する
   請求項１から請求項７の何れか１項に記載の画像表示装置。
9. 前記画像は、左眼用画像と右眼用画像とを含む
   請求項１から請求項８の何れか１項に記載の画像表示装置。
10. 前記光学ユニットは、光が入射される最初の面を該光の入射側に凸面を向けた第１屈折面で形成し、かつ該光が射出される最後の面を該光の射出側に凸面を向けた第２屈折面で形成する
    請求項１から請求項９の何れか１項に記載の画像表示装置。
11. 前記光学素子は、複数の反射面が積層された積層部を前記複数の反射面が互いに交差させて複数積層した光制御パネルを含む
    請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の画像表示装置。
12. 前記光学素子は、交差する複数の反射面を単位光学系とし、前記単位光学系を前記複数の反射面と交差する平面方向に複数配列した光制御パネルを含む
    請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の画像表示装置。
13. 前記光学素子は、前記光制御パネルが、反射光の射出角を維持しつつ、前記光制御パネルに対して予め定めた方向に振動及び回転の少なくとも一方の駆動を行う駆動部を含む
    請求項１１又は請求項１２記載の画像表示装置。
14. 前記光学ユニットは、
    焦点距離をｆ、前記画像の距離をＤ、光軸からの光の照射見込角度をθとするとき、
    ｆ≦（Ｄ／２）／ｓｉｎθ
    で示される条件式を満たすように焦点距離を１００ｍｍ以下に形成する
    請求項１から請求項１３の何れか１項に記載の画像表示装置。
15. 前記光学ユニットは、
    焦点距離をｆ、前記画像を構成する画素の大きさをＳ、眼の分解能をＲとするとき、
    ｆ≧Ｓ／ｔａｎＲ
    で示される条件式を満たすように焦点距離を２５ｍｍ以上に形成する
    請求項１から請求項１４の何れか１項に記載の画像表示装置。
16. 前記光学ユニットは、複数の前記光学ユニットを含み、複数の前記光学ユニットの光軸が平行になるように形成する
    請求項１から請求項１５の何れか１項に記載の画像表示装置。
17. 前記複数の前記光学ユニットは、前記光学素子で反射された光による画像を観察する観察者の両眼の間隔に対応する距離を隔てて形成する
    請求項１６に記載の画像表示装置。
18. 前記複数の前記光学ユニットは、各々前記観察者の両眼の間隔に対応する距離以下の直径に形成する
    請求項１７に記載の画像表示装置。
19. 前記複数の前記光学ユニットは、各々前記観察者の両眼の間隔に対応する距離を超える直径に形成し、かつ各々前記観察者の両眼の間隔に対応する距離に形成した場合の重複部分について前記複数の前記光学ユニットの少なくとも１つの光学部材から削除する
    請求項１７に記載の画像表示装置。
20. 前記複数の前記光学ユニットの間に、一方の光学ユニットから他方の光学ユニットへ至る光を抑制する光抑制部を備える
    請求項１６から請求項１９の何れか１項に記載の画像表示装置。
21. 前記光抑制部は、光吸収部材を含む
    請求項２０に記載の画像表示装置。
22. 前記対象物の画像を表示する表示部をさらに備える
    請求項１から請求項２１の何れか１項に記載の画像表示装置。
23. 前記光学ユニット、前記光学素子及び前記表示部を収容する収容部を備え、前記光学ユニット、前記光学素子及び前記収容部は、前記光学ユニット及び前記光学素子を介した光による画像を観察する観察者と非接触に配置する
    請求項２２に記載の画像表示装置。
24. 対象物を撮影する撮影部と、
    請求項１から請求項２３の何れか１項に記載の画像表示装置と、
    を含む画像表示システム。
25. 前記撮影部と前記画像表示装置とは独立して形成される
    請求項２４に記載の画像表示システム。
26. 前記撮影部を含む顕微鏡を備える
    請求項２４又は請求項２５に記載の画像表示システム。

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