WO2024084819A1

WO2024084819A1 - 画像生成装置

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Publication number: WO2024084819A1
Application number: PCT/JP2023/031039
Authority: WO
Inventors: 博之古屋; 三佳森
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2022-10-21
Filing date: 2023-08-28
Publication date: 2024-04-25

Abstract

画像生成装置は、第１の走査線数でフレーム画像を構成するために各々の走査線に対応する映像信号を記憶する第１フレームバッファ（２３１）と、第１の走査線数より少ない第２の走査線数でフレーム画像を構成するために各々の走査線に対応する映像信号を記憶する第２フレームバッファ（２３２）と、制御部（２０１）と、を備える。制御部（２０１）は、視線に対応するフレーム画像上の視点位置を含む所定走査線数の第１画像領域には、第１フレームバッファ（２３１）からの映像信号を適用して画像が生成されるよう、走査部を制御し、フレーム画像の第１画像領域以外の第２画像領域には、第２フレームバッファ（２３２）からの映像信号を適用して画像が生成されるよう、走査部を制御する。

Description

画像生成装置

　本発明は、光を走査して画像を生成する画像生成装置に関する。

　従来、光を走査して画像を生成する画像生成装置として、たとえば、ＡＲ（AugmentedReality）やＶＲ（Virtual Reality）を実現するゴーグルやグラスなどのヘッドマウントディスプレイが知られている。これらの装置では、たとえば、映像信号に基づく光が半透明のディスプレイに向けて照射され、その反射光がユーザの目に照射される。あるいは、映像信号に基づく光がユーザの目に直接照射される。

　以下の特許文献１には、ＭＥＭＳミラーのファスト軸およびスロー軸の回転を制御することにより、画像の第１の部分において第１の線密度を実現し、画像の第２の部分において第１の線密度よりも低い第２の線密度を実現し、目の視線に基づいて画像の第１の部分の位置を決定する装置が記載されている。これにより、視線に対応しない第２の部分の画像の解像度が、視線に対応する第１の部分の画像の解像度より低くなるため、使用者の目が疲れにくくなる。

米国特許第９９８６２１５号明細書

　上記特許文献１の装置では、１フレーム分の画像生成において、第１の部分と第２の部分とにおいて画像の解像度が切り替えられる。しかしながら、使用者の視線は動的に変化し得るため、視線に応じて各解像度の映像信号を生成すると、映像信号の生成が間に合わず、表示に遅れが生じてしまう。このような表示遅れが生じると、画像が乱れ、使用者への違和感が生じてしまう。

　かかる課題に鑑み、本発明は、使用者の視線付近の第１画像領域とその他の第２画像領域とにおいて画像の解像度を円滑に切り替えることが可能な画像生成装置を提供することを目的とする。

　本発明の第１の態様に係る画像生成装置は、映像信号により変調された光を出射する光源と、複数の走査線に沿って前記光源から出射された光を走査させる走査部と、第１の走査線数でフレーム画像を構成するために各々の前記走査線に対応する前記映像信号を記憶する第１フレームバッファと、前記第１の走査線数より少ない第２の走査線数で前記フレーム画像を構成するために各々の前記走査線に対応する前記映像信号を記憶する第２フレームバッファと、使用者の視線を検出するための検出部と、制御部と、を備える。前記制御部は、前記視線に対応する前記フレーム画像上の視点位置を含む所定走査線数の第１画像領域には、前記第１フレームバッファからの前記映像信号を適用して画像が生成されるよう、前記走査部を制御し、前記フレーム画像の前記第１画像領域以外の第２画像領域には、前記第２フレームバッファからの前記映像信号を適用して画像が生成されるよう、前記走査部を制御する。

　本態様に係る画像生成装置によれば、第１および第２フレームバッファに記憶された映像信号が、使用者の視線に応じて選択的に用いられて、１フレームの画像が生成される。このため、使用者の視線付近の第１画像領域とその他の第２画像領域とにおいて、画像の解像度を円滑に切り替えることができる。

　本発明の第２の態様に係る画像生成装置は、映像信号により変調された光を出射する光源と、複数の走査線に沿って前記光源から出射された光を走査させる走査部と、第１の階調数で表現された前記映像信号を前記走査線ごとに記憶する第１フレームバッファと、前記第１の階調数より少ない第２の階調数で表現された前記映像信号を前記走査線ごとに記憶する第２フレームバッファと、使用者の視線を検出するための検出部と、制御部と、を備える。前記制御部は、前記視線に対応する前記フレーム画像上の視点位置を含む第１画像領域には、前記第１フレームバッファからの前記映像信号を適用して前記光源から前記光を出射させ、前記フレーム画像の前記第１画像領域以外の第２画像領域には、前記第２フレームバッファからの前記映像信号を適用して、前記光源から前記光を出射させる。

　以上のとおり、本発明によれば、使用者の視線付近の第１画像領域とその他の第２画像領域とにおいて画像の解像度を円滑に切り替えることが可能な画像生成装置を提供できる。

　本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

図１は、実施形態１に係る、画像生成装置の構成を模式的に示す斜視図である。図２は、実施形態１に係る、投射部の構成を模式的に示す図である。図３は、実施形態１に係る、投射部および検出部の構成を示すブロック図である。図４は、実施形態１に係る、間引き処理を説明するための模式図である。図５は、実施形態１に係る、間引き処理を説明するための模式図である。図６（ａ）は、比較例に係る、フレーム画像の生成を模式的に示す図である。図６（ｂ）は、実施形態１に係る、フレーム画像の生成を模式的に示す図である。図７は、実施形態１に係る、画像生成装置が行うフレーム画像の生成処理を示すフローチャートである。図８は、実施形態１の変更例１に係る、視点位置に基づいて第１画像領域が５つの領域のいずれかに設定されることを模式的に示す図である。図９は、実施形態１の変更例１に係る、５つの領域がそれぞれ第１画像領域に設定された場合の第２ミラーの走査速度を示す図である。図１０は、実施形態１の変更例２に係る、補間処理を説明するための模式図である。図１１は、実施形態１の変更例２に係る、補間処理を説明するための模式図である。図１２は、実施形態２に係る、投射部および検出部の構成を示すブロック図である。図１３（ａ）は、実施形態２に係る、フレーム画像の生成を模式的に示す図である。図１３（ｂ）は、実施形態２に係る、フレーム画像の例示図である。図１４は、実施形態２に係る、画像生成装置が行うフレーム画像の生成処理を示すフローチャートである。図１５は、実施形態３に係る、投射部および検出部の構成を示すブロック図である。図１６は、実施形態３に係る、フレーム画像の生成を模式的に示す図である。

　ただし、図面はもっぱら説明のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態には、ＡＲグラスの画像生成装置に本発明を適用した例が示されている。ただし、以下の実施形態は、本発明の一実施形態あって、本発明は、以下の実施形態に何ら制限されるものではない。たとえば、本発明は、ＡＲグラスの画像生成装置に限らず、ＡＲゴーグル、ＶＲグラス、ＶＲゴーグル、車載のヘッドアップディスプレイなどの画像生成装置にも適用可能である。

　＜実施形態１＞
　図１は、ＡＲグラス１の構成を模式的に示す斜視図である。

　図１には、ＡＲグラス１の前後左右上下方向とともに、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。Ｘ軸正方向、Ｙ軸正方向およびＺ軸正方向は、それぞれ、ＡＲグラス１の右方向、後ろ方向および上方向に対応する。

　ＡＲグラス１は、フレーム２と、一対の画像生成装置３と、を備える。一対の画像生成装置３は、ＡＲグラス１の中心を通るＹ－Ｚ平面に対して、互いに線対称である。画像生成装置３は、投射部１１と、ハーフミラー１２と、検出部１３と、を備える。ＡＲグラス１は、一般的な眼鏡と同様、使用者の頭部に装着される。

　フレーム２は、前面部２ａおよび一対の支持部２ｂにより構成される。一対の支持部２ｂは、前面部２ａの右端および左端から後方に延びている。フレーム２が使用者に装着されると、前面部２ａが使用者の一対の目Ｅの前方に位置付けられる。前面部２ａは、透明な材料（たとえば、樹脂等）により構成される。

　投射部１１は、支持部２ｂの内側面に設置される。投射部１１は、対応するハーフミラー１２に対して、映像信号により変調された光を投射する。

　ハーフミラー１２は、前面部２ａの内側面に設置される。ハーフミラー１２は、対応する投射部１１から投射された光を使用者の目Ｅに反射するとともに、前後方向に進む光を透過する。ハーフミラー１２により反射された投射部１１からの光は、目Ｅ内の網膜の中心に位置する中心窩に照射される。これにより、使用者は、画像生成装置３により生成されたフレーム画像２０（図２参照）を視覚的に把握できる。また、使用者は、ハーフミラー１２を介してＡＲグラス１の前方を見ることができるため、ＡＲグラス１の前方の状態と、画像生成装置３により生成されたフレーム画像２０とを重ねて視覚的に把握できる。

　一対の検出部１３は、前面部２ａの内側面に設置され、一対のハーフミラー１２の間に位置付けられている。検出部１３は、使用者の視線を検出するために用いられる。使用者の視線検出については、追って図３を参照して説明する。

　図２は、投射部１１の構成を模式的に示す図である。

　投射部１１は、光源１０１、１０２、１０３と、コリメータレンズ１１１、１１２、１１３と、アパーチャ１２１、１２２、１２３と、ミラー１３１と、ダイクロイックミラー１３２、１３３と、第１走査部１４０と、リレー光学系１５０と、第２走査部１６０と、を備える。

　光源１０１、１０２、１０３は、たとえば、半導体レーザ光源である。光源１０１は、６３５ｎｍ以上６４５ｎｍ以下の範囲に含まれる赤色波長のレーザ光を出射し、光源１０２は、５１０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の範囲に含まれる緑色波長のレーザ光を出射し、光源１０３は、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲に含まれる青色波長のレーザ光を出射する。

　実施形態１では、後述するフレーム画像２０としてカラー画像が生成されるため、投射部１１は、赤色、緑色および青色のレーザ光を出射可能な光源１０１、１０２、１０３を備える。フレーム画像２０として単色の画像を表示する場合、投射部１１は、画像の色に対応する１つの光源のみを備えていてもよい。また、投射部１１は、出射波長の異なる２つの光源を備える構成でもよい。

　光源１０１、１０２、１０３から出射された光は、それぞれ、コリメータレンズ１１１、１１２、１１３によって平行光に変換される。コリメータレンズ１１１、１１２、１１３を透過した光は、それぞれ、アパーチャ１２１、１２２、１２３によって、ほぼ円形のビームに整形される。

　ミラー１３１は、アパーチャ１２１を通過した赤色光を略全反射する。ダイクロイックミラー１３２は、アパーチャ１２２を通過した緑色光を反射し、ミラー１３１で反射された赤色光を透過する。ダイクロイックミラー１３３は、アパーチャ１２３を通過した青色光を反射し、ダイクロイックミラー１３２を経由した赤色光および緑色光を透過する。ミラー１３１と２つのダイクロイックミラー１３２、１３３は、光源１０１、１０２、１０３から出射された各色の光の光軸を整合させるように配置されている。

　第１走査部１４０は、ダイクロイックミラー１３３を経由した光を反射する。第１走査部１４０は、たとえば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーである。第１走査部１４０は、ダイクロイックミラー１３３を経由した光が入射する第１ミラー１４１を、駆動信号に応じて、Ｚ軸方向に平行な軸１４１ａの周りに回転させる構成を備える。第１ミラー１４１が回転することにより、光の反射方向が変化する。これにより、第１ミラー１４１によって反射された光は、後述のように、目Ｅの網膜においてＸ軸方向に延びる走査線に沿って走査される。

　リレー光学系１５０は、第１走査部１４０によって反射された光を、第２走査部１６０の第２ミラー１６１の中心へと向かわせる。すなわち、第１走査部１４０に入射する光は、第１ミラー１４１によって所定の振り角で振られる。リレー光学系１５０は、各振り角の光を、第２ミラー１６１の中心へと向かわせる。また、リレー光学系１５０は、複数のミラーを有し、第１走査部１４０によって反射された光を複数のミラーによって反射させて、第２走査部１６０に向かわせる。これにより、リレー光学系１５０の内部に長い光路長を実現でき、第２ミラー１６１から見たときの光の振り角を抑制できる。

　第２走査部１６０は、リレー光学系１５０を経由した光を反射する。第２走査部１６０は、たとえば、ＭＥＭＳミラーである。第２走査部１６０は、リレー光学系１５０を経由した光が入射する第２ミラー１６１を、駆動信号に応じて、Ｘ－Ｙ平面に平行な軸１６１ａの周りに回転させる構成を備える。第２ミラー１６１が回転することにより、光の反射方向が変化する。これにより、目Ｅの網膜において、第１走査部１４０によって光が走査される走査線が、後述のようにＺ軸方向に変更される。

　第２走査部１６０によって反射された光、すなわち、投射部１１から出射された光は、ハーフミラー１２によって反射され、目Ｅの網膜においてフレーム画像２０を形成する。

　図３は、投射部１１および検出部１３の構成を示すブロック図である。

　検出部１３は、光源１３ａおよび撮像素子１３ｂを備え、投射部１１の制御部２０１に接続されている。光源１３ａは、たとえば、赤外波長の光を出射するＬＥＤである。撮像素子１３ｂは、たとえば、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤイメージセンサである。光源１３ａは、制御部２０１の指示に応じて使用者の目Ｅに光を照射する。撮像素子１３ｂは、制御部２０１の指示に応じて使用者の目Ｅを撮像し、撮像した撮像画像を制御部２０１に出力する。

　投射部１１は、制御部２０１と、第１ミラー駆動回路２１１と、第２ミラー駆動回路２１２と、第１ミラーモニタ用センサ２１３と、第２ミラーモニタ用センサ２１４と、信号生成部２２１と、第１フレームバッファ２３１と、第２フレームバッファ２３２と、ラインメモリ２４１と、レーザ駆動回路２４２と、を備える。

　制御部２０１は、ＣＰＵやＦＰＧＡなどの演算処理ユニットやメモリを備える。制御部２０１は、外部装置からの映像信号を処理して、投射部１１の各部を制御する。また、制御部２０１は、検出部１３からの撮像画像に基づいて、たとえば、暗瞳孔法、明瞳孔法、角膜反射法などにより、使用者の視線を検出する。制御部２０１は、検出した使用者の視線に基づいて、使用者の網膜に形成されるフレーム画像２０における視点位置を取得する。

　第１ミラー駆動回路２１１は、制御部２０１からの駆動信号に応じて、第１走査部１４０の第１ミラー１４１を駆動させる。第２ミラー駆動回路２１２は、制御部２０１からの駆動信号に応じて、第２走査部１６０の第２ミラー１６１を駆動させる。

　第１ミラーモニタ用センサ２１３は、第１ミラー１４１に設置されており、第１ミラー１４１の回転に応じた検出信号を制御部２０１に出力する。第２ミラーモニタ用センサ２１４は、第２ミラー１６１に設置されており、第２ミラー１６１の回転に応じた検出信号を制御部２０１に出力する。制御部２０１は、第１ミラーモニタ用センサ２１３および第２ミラーモニタ用センサ２１４からの検出信号に基づいて、第１ミラー１４１および第２ミラー１６１が所望の駆動波形で回転するよう、第１ミラー駆動回路２１１および第２ミラー駆動回路２１２に駆動信号を出力する。

　信号生成部２２１は、映像信号を処理する。具体的には、制御部２０１は、外部装置から入力された１フレーム分の映像信号を信号生成部２２１に出力する。信号生成部２２１は、制御部２０１から出力された１フレーム分の映像信号を第１フレームバッファに出力する。また、信号生成部２２１は、制御部２０１から出力された１フレーム分の映像信号に対して、図４、５を参照して後述する間引き処理を行い、間引き処理後の１フレーム分の映像信号を第２フレームバッファ２３２に出力する。

　第１フレームバッファ２３１および第２フレームバッファ２３２は、信号生成部２２１からの１フレーム分の映像信号を記憶するメモリである。第１フレームバッファ２３１および第２フレームバッファ２３２は、制御部２０１からの駆動信号に応じて、記憶した１フレーム分の映像信号のうちの１ライン分の映像信号を、順次ラインメモリ２４１に出力する。ラインメモリ２４１には、第１フレームバッファ２３１からの１ライン分の映像信号と、第２フレームバッファ２３２からの１ライン分の映像信号のいずれか一方が入力される。

　ラインメモリ２４１は、第１フレームバッファ２３１または第２フレームバッファ２３２から出力された１ライン分の映像信号を、レーザ駆動回路２４２に出力する。レーザ駆動回路２４２は、ラインメモリ２４１から出力された１ライン分の映像信号により変調された光を出射するよう、光源１０１、１０２、１０３を駆動する。

　図４は、間引き処理を説明するための模式図である。

　第１フレームバッファ２３１は、１フレーム分の複数の映像信号を記憶する。図４には、１ライン分の映像信号が、実線および破線で示されている。第１フレームバッファ２３１では、上から奇数番目の映像信号が実線で示され、上から偶数番目の映像信号が破線で示されている。便宜上、図４の第１フレームバッファには１７ライン分の映像信号が示されているが、実際のライン数は、これより数段多い。

　信号生成部２２１は、第１フレームバッファ２３１に記憶された１フレーム分の複数の映像信号（外部装置からの映像信号のうち１フレーム分の複数の映像信号）に対して間引き処理を行う。第２フレームバッファ２３２は、間引き処理後の１フレーム分の複数の映像信号を記憶する。第１フレームバッファ２３１に記憶される複数の映像信号の走査線数を第１の走査線数とすると、第２フレームバッファ２３２に記憶される複数の映像信号の走査線数は、第１の走査線数よりも少ない第２の走査線数となる。図４の場合、第２フレームバッファ２３２の走査線数は、第１フレームバッファ２３１の走査線数の約半分である。

　なお、図４の例では、間引き処理によって、第１フレームバッファ２３１に記憶された１フレーム分の複数の映像信号が１つおきに間引かれた。すなわち、隣り合う２つの映像信号の一方が間引かれた。しかしながら、間引き処理はこれに限らない。たとえば、図５に示すように、隣り合う３つの映像信号のうち２つの映像信号が間引かれてもよい。

　次に、比較例に係るフレーム画像の生成方法と、実施形態１に係るフレーム画像の生成方法とを順に説明する。

　図６（ａ）は、比較例に係る、フレーム画像２０の生成を模式的に示す図である。

　第１走査部１４０によって光が走査線に沿ってＸ軸方向に走査され、第２走査部１６０によって走査線がＺ軸方向に変更されることにより、フレーム画像２０が、使用者の目Ｅの網膜に生成される。走査線が変更される際には、図６（ａ）の点線に示すように、光源１０１、１０２、１０３が消灯された状態で、第１走査部１４０および第２走査部１６０による走査位置が移動される。走査線の変更においては、最下段の走査線を除き、各段の走査線の走査が終了すると、次の段の走査線の先頭に走査位置が移動される。最下段の走査線の走査が終了した場合、最上段の走査線の先頭に走査位置が移動される。比較例では、第１フレームバッファ２３１の映像信号のみに基づいて、フレーム画像２０が生成される。

　ところで、図６（ａ）に示すようにフレーム画像２０全体が高解像度であると、使用者の目が疲れやすくなってしまう。そこで、実施形態１では、図６（ｂ）に示すように、使用者の視点位置Ｐ１０を含む所定範囲の外側領域では、フレーム画像２０の解像度（走査線数）が低く設定される。これにより、使用者の目が疲れにくくなる。

　ただし、フレーム画像２０内で解像度（走査線数）を変化させようとすると、随時、変化後の解像度（走査線数）に応じた映像信号を用いて走査を行う必要がある。しかしながら、使用者の視点位置Ｐ１０は動的に変化し得るため、視点位置Ｐ１０の変化に応じて各解像度（走査線数）の映像信号を随時生成しようとすると、映像信号の生成が間合わず表示に遅れが生じ得る。このような表示遅れが生じると、フレーム画像２０が乱れ、使用者への違和感が生じてしまう。

　そこで、実施形態１では、上述したようにあらかじめ、第１フレームバッファ２３１に走査線数の多い（高解像度の）映像信号が記憶され、第２フレームバッファ２３２に走査線数の少ない（低解像度の）映像信号が記憶される。そして、制御部２０１は、視点位置Ｐ１０に応じて、第１フレームバッファ２３１からの映像信号と、第２フレームバッファ２３２からの映像信号とを切り替えて、フレーム画像２０を生成する。これにより、上述の表示遅れを抑制でき、使用者の視点位置Ｐ１０に追従した画像生成を実現できる。

　図６（ｂ）は、実施形態１に係る、フレーム画像２０の生成を模式的に示す図である。

　実施形態１では、制御部２０１は、検出部１３により取得された撮像画像に基づいて使用者の視線を検出し、検出した視線に基づいてフレーム画像２０上の視点位置Ｐ１０を取得する。制御部２０１は、フレーム画像２０上の視点位置Ｐ１０を含む所定走査線数の第１画像領域Ｒ１には、第１フレームバッファ２３１からの高解像度の映像信号を適用して画像が生成されるよう、第１走査部１４０および第２走査部１６０を制御する。また、制御部２０１は、フレーム画像２０の第１画像領域Ｒ１以外の第２画像領域Ｒ２には、第２フレームバッファ２３２からの低解像度の映像信号を適用して画像が生成されるよう、第１走査部１４０および第２走査部１６０を制御する。

　図６（ｂ）では、便宜上、第１画像領域Ｒ１に５本程度の走査線が示され、第２画像領域Ｒ２には合計で８本程度の走査線が示されているが、実際の走査線数は、これより数段多い。

　なお、第１画像領域Ｒ１に含まれる走査線数は、適宜変更されてもよい。また、図６（ｂ）では、第１画像領域Ｒ１が、視点位置Ｐ１０を中心として上下に同じ走査線数の範囲を有したが、上側の範囲に対応する走査線数と下側の範囲に対応する走査線数とが、互いに異なってもよい。

　図７は、画像生成装置３が行うフレーム画像２０の生成処理を示すフローチャートである。

　ステップＳ１１～Ｓ１９の処理は、１フレームに対応するフレーム画像２０の生成に関する処理である。

　制御部２０１は、外部装置から入力された映像信号を、信号生成部２２１に出力する。これに応じて、信号生成部２２１は、入力された映像信号を高解像度の映像信号として第１フレームバッファ２３１に記憶させ、入力された映像信号に対して図４、５を示した間引き処理を行って、間引き処理後の映像信号を、低解像度の映像信号として第２フレームバッファ２３２に記憶させる（Ｓ１１）。

　ステップＳ１２～Ｓ１８の処理は、１ライン分の画像の生成に関する処理である。制御部２０１は、ステップＳ１２～Ｓ１８の処理と並行して、第１ミラー１４１が各ラインの処理において同様の周期で反復回動するよう、第１ミラー駆動回路２１１を制御し、ラインメモリ２４１に入力された１ライン分の映像信号に基づいて、レーザ駆動回路２４２を駆動させる。

　制御部２０１は、検出部１３により取得された撮像画像に基づいて、使用者の視点位置Ｐ１０を検出する（Ｓ１２）。制御部２０１は、ステップＳ１２で検出した視点位置Ｐ１０に基づいて、第１画像領域Ｒ１および第２画像領域Ｒ２を設定する（Ｓ１３）。

　制御部２０１は、現在の走査ラインが第１画像領域Ｒ１内であるか否かを判定する（Ｓ１４）。

　現在の走査ラインが第１画像領域Ｒ１内であると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、制御部２０１は、第１フレームバッファ２３１から高解像度の映像信号をラインメモリ２４１に出力させる（Ｓ１５）。これにより、第１フレームバッファ２３１からの映像信号により、１ライン分の画像が生成される。これに並行して、制御部２０１は、第１走査速度で第２ミラー１６１が回動するよう、第２ミラー駆動回路２１２を制御する（Ｓ１６）。これにより、図６（ｂ）の第１画像領域Ｒ１に示したように、上下に隣り合う走査線の間隔が狭くなる。

　他方、現在の走査ラインが第２画像領域Ｒ２内であると（Ｓ１４：ＮＯ）、制御部２０１は、第２フレームバッファ２３２から低解像度の映像信号をラインメモリ２４１に出力させる（Ｓ１７）。これにより、第２フレームバッファ２３２からの映像信号により、１ライン分の画像が生成される。これに並行して、制御部２０１は、第１走査速度よりも速い第２走査速度で第２ミラー１６１が回動するよう、第２ミラー駆動回路２１２を制御する（Ｓ１８）。これにより、図６（ｂ）の第２画像領域Ｒ２に示したように、上下に隣り合う走査線の間隔が広くなる。

　制御部２０１は、１フレームの画像生成が終了したか否かを判定する（Ｓ１９）。１フレームの画像生成が終了していない場合（Ｓ１９：ＮＯ）、処理がステップＳ１２に戻され、再度、ステップＳ１２～Ｓ１８の処理が行われる。こうして１フレームの画像生成が終了すると（Ｓ１９：ＹＥＳ）、図７の処理が終了する。図７の処理が繰り返し行われることにより、フレーム画像２０が連続的に生成される。

　＜実施形態１の効果＞
　実施形態１によれば、以下の効果が奏される。

　図４、５に示したように、第１フレームバッファ２３１には、第１の走査線数でフレーム画像２０を構成するために各々の走査線に対応する映像信号が記憶され、第２フレームバッファ２３２には、第１の走査線数より少ない第２の走査線数でフレーム画像２０を構成するために各々の走査線に対応する映像信号が記憶される。そして、図６（ｂ）に示したように、視点位置Ｐ１０を含む第１画像領域Ｒ１には、第１フレームバッファ２３１からの映像信号により高解像度の画像が生成され、第１画像領域Ｒ１以外の第２画像領域Ｒ２には、第２フレームバッファ２３２からの映像信号により低解像度の画像が生成される。

　この構成によれば、第１フレームバッファ２３１および第２フレームバッファ２３２に記憶された映像信号が、使用者の視線に応じて選択的に用いられて、１フレームのフレーム画像２０が生成される。このため、使用者の視線に応じて、映像信号の切り替えを迅速に行うことができる。よって、使用者の視線付近の第１画像領域Ｒ１とその他の第２画像領域Ｒ２とにおいて、画像の解像度（走査線数）を円滑に切り替えることができる。

　また、視点位置Ｐ１０を含む第１画像領域Ｒ１以外の第２画像領域Ｒ２の第２の走査線数は、第１画像領域Ｒ１の第１の走査線数より少ない。これにより、視点位置Ｐ１０の外側領域の解像度（走査線数）が低くなるため、使用者の目が疲れにくくなる。さらに、第２画像領域Ｒ２の解像度（走査線数）が低くなるため、フレーム画像２０全体を第１画像領域Ｒ１と同様の高解像度（多い走査線数）で生成する場合に比べて、処理にかかる負荷を小さくできる。

　図４、５に示したように、信号生成部２２１は、第１フレームバッファ２３１に記憶される複数の映像信号から、所定数の走査線ごとに映像信号を間引いて、第２フレームバッファ２３２に記憶される映像信号を生成する。

　この構成によれば、第２フレームバッファ２３２に記憶される映像信号を簡易に生成できる。

　画像生成装置３は、複数の走査線に沿って光源１０１、１０２、１０３から出射された光を走査させる走査部として、光を走査線に沿って走査させるための第１ミラー１４１を有する第１走査部１４０と、光が走査される走査線を変更するための第２ミラー１６１を有する第２走査部１６０と、を備える。

　この構成によれば、走査線に沿った走査と走査線の変更とが別々の走査部（第１走査部１４０および第２走査部１６０）で行われるため、一方のミラー駆動が他方のミラー駆動に影響しない。よって、各走査を安定的に行える。

　＜実施形態１の変更例１＞
　実施形態１では、第１画像領域Ｒ１が、使用者の視線に基づく視点位置Ｐ１０を含む所定走査線数の範囲に設定されたが、これに限らず、第１画像領域Ｒ１が、視点位置Ｐ１０に基づいて、あらかじめ用意された複数の領域のうちの１つに設定されてもよい。

　図８は、本変更例に係る、視点位置Ｐ１０に基づいて第１画像領域Ｒ１が５つの領域Ｒ１１～Ｒ１５のいずれかに設定されることを模式的に示す図である。

　フレーム画像２０において視点位置Ｐ１０が、視点領域Ｒ０１～Ｒ０５に含まれる場合、制御部２０１は、それぞれ、領域Ｒ１１～Ｒ１５を第１画像領域に設定する。視点領域Ｒ０１～Ｒ０５は、フレーム画像２０を上下方向（Ｚ軸方向）に５つに分割したものである。領域Ｒ１１～Ｒ１５は、視点領域Ｒ０１～Ｒ０５に対応して設定された領域であり、いずれも所定数の走査線を含む。

　図９は、本変更例に係る、５つの領域Ｒ１１～Ｒ１５がそれぞれ第１画像領域に設定された場合の第２ミラー１６１の走査速度を示す図である。

　図９の上段に示すように領域Ｒ１１～Ｒ１５が第１画像領域に設定される場合、それぞれ、図９の下段のグラフに示すように、第２ミラー１６１の走査速度が設定される。図９の下段のグラフは、１ライン分の走査における第２ミラー１６１の走査速度を示している。図９の下段の５つのグラフでは、それぞれ、領域Ｒ１１～Ｒ１５において第２ミラー１６１の速度が遅くなっている。これにより、５つの領域Ｒ１１～Ｒ１５がそれぞれ第１画像領域に設定された場合、各領域Ｒ１１～Ｒ１５に対応する範囲において画像の解像度が高められる。

　＜実施形態１の変更例１の効果＞
　制御部２０１は、予めフレーム画像２０を走査線に交差する方向（Ｚ軸方向）に区分して構成された複数の領域Ｒ１１～Ｒ１５のうち、視点位置Ｐ１０を含む領域を第１画像領域に設定する。

　この構成によれば、予め複数の領域Ｒ１１～Ｒ１５が用意されるため、視点位置Ｐ１０を含む第１画像領域を円滑に設定できる。

　＜実施形態１の変更例２＞
　実施形態１では、図４、５に示したように、第１フレームバッファ２３１に記憶される複数の映像信号から、所定数の走査線ごとに映像信号が間引かれ、第２フレームバッファ２３２に記憶される映像信号が生成された。しかしながら、これに限らず、第２フレームバッファ２３２に記憶される複数の映像信号が、隣り合う走査線間で補間され、第１フレームバッファ２３１に記憶される映像信号が生成されてもよい。

　図１０は、本変更例に係る、補間処理を説明するための模式図である。

　第２フレームバッファ２３２は、１フレーム分の複数の映像信号を記憶する。信号生成部２２１は、第２フレームバッファ２３２に記憶された１フレーム分の複数の映像信号（外部装置からの映像信号のうち１フレーム分の複数の映像信号）に対して補間処理を行う。第１フレームバッファ２３１は、補間処理後の１フレーム分の複数の映像信号を記憶する。すなわち、第２フレームバッファ２３２に記憶される複数の映像信号の走査線数を第２の走査線数とすると、第１フレームバッファ２３１に記憶される複数の映像信号の走査線数は、第２の走査線数よりも多い第１の走査線数となる。

　なお、図１０の例では、補間処理によって、第２フレームバッファ２３２に記憶された１フレーム分の複数の映像信号のうち、隣り合う２つの映像信号の間に、これら２つの映像信号を補間する１つの映像信号が新たに生成された。しかしながら、補間処理はこれに限らない。たとえば、図１１に示すように、隣り合う２つの映像信号の間に、これら２つの映像信号を補間する２つの映像信号が生成されてもよい。

　＜実施形態１の変更例２の効果＞
　図１０、１１に示したように、信号生成部２２１は、第２フレームバッファ２３２に記憶される複数の映像信号を、隣り合う走査線間で補間して、第１フレームバッファ２３１に記憶される映像信号を生成する。

　この構成によれば、第１フレームバッファ２３１に記憶される映像信号を適正に生成できる。

　＜実施形態２＞
　実施形態２では、視点位置Ｐ１０を含む第１画像領域Ｒ３１では、２５６階調の映像信号に基づいて画像が生成され、第１画像領域Ｒ３１以外の第２画像領域Ｒ３２では、２階調の映像信号に基づいて画像が生成される。

　図１２は、実施形態２に係る、投射部１１および検出部１３の構成を示すブロック図である。

　実施形態２では、図３の実施形態１と比較して、信号生成部２２１に代えて階調調整部２２２が追加されている。実施形態２の他の構成は、実施形態１と同様である。

　階調調整部２２２は、映像信号を処理する。具体的には、制御部２０１は、外部装置から入力され、濃淡が２５６階調で表現された１フレーム分の映像信号を階調調整部２２２に出力する。階調調整部２２２は、制御部２０１から出力された１フレーム分の映像信号を第１フレームバッファ２３１に出力する。また、階調調整部２２２は、制御部２０１から出力された１フレーム分の映像信号に対して、階調数を減じる処理を行い、処理後の１フレーム分の映像信号を第２フレームバッファ２３２に出力する。階調数を減じる処理により、たとえば、２５６階調の映像信号が、２階調の映像信号に変換される。

　図１３（ａ）は、実施形態２に係る、フレーム画像２０の生成を模式的に示す図である。

　制御部２０１は、視点位置Ｐ１０を含む所定の大きさの第１画像領域Ｒ３１を設定する。第１画像領域Ｒ３１は、たとえば、視点位置Ｐ１０を中心として、Ｘ軸方向に±３０°、Ｚ軸方向に±１０°の使用者の視野範囲に対応する。制御部２０１は、視点位置Ｐ１０を含む第１画像領域Ｒ３１には、第１フレームバッファ２３１からの映像信号を適用して光源１０１、１０２、１０３から光を出射させる。一方、制御部２０１は、第１画像領域Ｒ３１以外の第２画像領域Ｒ３２には、第２フレームバッファ２３２からの映像信号を適用して、光源１０１、１０２、１０３から光を出射させる。これにより、図１３（ｂ）に示すように、視点位置Ｐ１０付近の第１画像領域Ｒ３１では高階調な画像が表示され、第１画像領域Ｒ３１以外の第２画像領域Ｒ２では低階調な画像が表示される。

　なお、図１３（ａ）、（ｂ）では、第１画像領域Ｒ１は、視点位置Ｐ１０を中心として、Ｘ軸方向に±３０°、Ｚ軸方向に±１０°の視野範囲に対応するように設定されたが、視点位置Ｐ１０に対して設定される角度範囲はこれに限らない。第１画像領域Ｒ１のＺ軸方向の範囲は、視点位置Ｐ１０を含む所定走査線数の範囲でもよい。

　図１４は、実施形態２に係る、画像生成装置３が行うフレーム画像２０の生成処理を示すフローチャートである。

　ステップＳ２１～Ｓ２８の処理は、１フレームに対応するフレーム画像２０の生成に関する処理である。

　制御部２０１は、外部装置から入力された２５６階調の映像信号を、階調調整部２２２に出力する。これに応じて、階調調整部２２２は、入力された映像信号を高階調の映像信号として第１フレームバッファ２３１に記憶させ、入力された映像信号に対して低階調化の処理を行って、低階調化の処理後の映像信号を、低階調の映像信号として第２フレームバッファ２３２に記憶させる（Ｓ２１）。

　ステップＳ２２～Ｓ２７の処理は、１ライン分の画像の生成に関する処理である。制御部２０１は、ステップＳ２２～Ｓ２７の処理と並行して、第１ミラー駆動回路２１１および第２ミラー駆動回路２１２を制御し、ラインメモリ２４１に入力された１ライン分の映像信号に基づいて、レーザ駆動回路２４２を駆動させる。

　制御部２０１は、検出部１３により取得された撮像画像に基づいて、使用者の視点位置Ｐ１０を検出する（Ｓ２２）。制御部２０１は、ステップＳ２２で検出した視点位置Ｐ１０に基づいて、第１画像領域Ｒ３１および第２画像領域Ｒ３２を設定する（Ｓ２３）。

　制御部２０１は、現在の走査ラインが第２画像領域Ｒ３２のみに含まれるか否かを判定する（Ｓ２４）。

　現在の走査ラインが第２画像領域Ｒ３２のみに含まれる場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、制御部２０１は、第２フレームバッファ２３２から低階調の映像信号をラインメモリ２４１に出力させる（Ｓ２５）。これにより、第２フレームバッファ２３２からの映像信号により、１ライン分の画像が生成される。

　他方、現在の走査ラインが第１画像領域Ｒ３１と第２画像領域Ｒ３２の両方に含まれる場合（Ｓ２４：ＮＯ）、制御部２０１は、第１画像領域Ｒ３１の位置に応じて、第１フレームバッファ２３１の高階調の映像信号および第２フレームバッファ２３２の低階調の映像信号から、１ライン分の映像信号を生成する（Ｓ２６）。制御部２０１は、ステップＳ２６で生成した映像信号をラインメモリ２４１に出力させる（Ｓ２７）。これにより、第１フレームバッファ２３１の映像信号および第２フレームバッファ２３２の映像信号から生成された映像信号により、１ライン分の画像が生成される。

　制御部２０１は、１フレームの画像生成が終了したか否かを判定する（Ｓ２８）。１フレームの画像生成が終了していない場合（Ｓ２８：ＮＯ）、処理がステップＳ２２に戻され、再度、ステップＳ２２～Ｓ２７の処理が行われる。こうして１フレームの画像生成が終了すると（Ｓ２８：ＹＥＳ）、図１４の処理が終了する。図１４の処理が繰り返し行われることにより、フレーム画像２０が連続的に生成される。

　＜実施形態２の効果＞
　第１フレームバッファ２３１には、第１の階調数で表現された映像信号が走査線ごとに記憶され、第２フレームバッファ２３２には、第１の階調数より少ない第２の階調数で表現された映像信号が走査線ごとに記憶される。そして、図１３（ａ）に示したように、視点位置Ｐ１０を含む第１画像領域Ｒ３１には、第１フレームバッファ２３１からの高階調の映像信号を適用して光源１０１、１０２、１０３から光が出射され、第１画像領域Ｒ３１以外の第２画像領域Ｒ３２には、第２フレームバッファ２３２からの低階調の映像信号を適用して光源１０１、１０２、１０３から光が出射される。

　この構成によれば、第１フレームバッファ２３１および第２フレームバッファ２３２に記憶された映像信号が、使用者の視線に応じて選択的に用いられて、１フレームのフレーム画像２０が生成される。このため、使用者の視線に応じて、映像信号の切り替えを迅速に行うことができる。よって、使用者の視線付近の第１画像領域Ｒ１とその他の第２画像領域Ｒ２とにおいて、画像の解像度（階調）を円滑に切り替えることができる。

　また、視点位置Ｐ１０を含む第１画像領域Ｒ３１以外の第２画像領域Ｒ３２の第２の階調数は、第１画像領域Ｒ３１の第１の階調数より少ない。これにより、視点位置Ｐ１０の外側領域の解像度（階調数）が低くなるため、使用者の目が疲れにくくなる。さらに、第２画像領域Ｒ３２の解像度（階調数）が低くなるため、フレーム画像２０全体を第１画像領域Ｒ３１と同様の高解像度（高階調数）で生成する場合に比べて、処理にかかる負荷を小さくできる。

　＜実施形態３＞
　実施形態３では、第１フレームバッファ２３１に記憶される映像信号の第１の走査線数および第１の階調数が、それぞれ、第２フレームバッファ２３２に記憶される映像信号の第２の走査線数および第２の階調数より大きく設定される。

　図１５は、実施形態３に係る、投射部１１および検出部１３の構成を示すブロック図である。

　実施形態３では、図３の実施形態１と比較して、階調調整部２２２が追加されている。実施形態３の階調調整部２２２は、実施形態２と同様である。実施形態３の他の構成は、実施形態１と同様である。

　階調調整部２２２は、映像信号に対して階調を変更する処理を施して、処理後の映像信号を信号生成部２２１に出力する。具体的には、制御部２０１は、外部装置から入力され、濃淡が２５６階調で表現された１フレーム分の映像信号を階調調整部２２２に出力する。階調調整部２２２は、制御部２０１から出力された１フレーム分の映像信号を信号生成部２２１に出力する。また、階調調整部２２２は、制御部２０１から出力された１フレーム分の映像信号に対して、階調数を減じる処理を行い、処理後の１フレーム分の映像信号を信号生成部２２１に出力する。階調数を減じる処理により、たとえば、２５６階調の映像信号が、２階調の映像信号に変換される。

　信号生成部２２１は、階調調整部２２２から出力された２５６階調の映像信号を、第１フレームバッファ２３１に出力する。また、信号生成部２２１は、階調調整部２２２から出力された２階調の映像信号に対して、実施形態１と同様の間引き処理を行って、間引き処理後の映像信号を第２フレームバッファ２３２に出力する。

　図１６は、実施形態３に係る、フレーム画像２０の生成を模式的に示す図である。

　実施形態３では、制御部２０１は、実施形態１と同様にして、視点位置Ｐ１０を含む所定走査線数の第１画像領域Ｒ４１には、第１フレームバッファ２３１からの高解像度かつ高階調の映像信号を適用して画像が生成されるよう、第１走査部１４０および第２走査部１６０を制御する。また、制御部２０１は、第１画像領域Ｒ４１以外の第２画像領域Ｒ４２には、第２フレームバッファ２３２からの低解像度かつ低階調の映像信号を適用して画像が生成されるよう、第１走査部１４０および第２走査部１６０を制御する。

　なお、第１画像領域Ｒ４１に含まれる走査線数は、適宜変更されてもよい。また、図１６では、第１画像領域Ｒ４１が、視点位置Ｐ１０を中心として上下に同じ走査線数の範囲を有したが、上側の範囲に対応する走査線数と下側の範囲に対応する走査線数とが、互いに異なってもよい。

　＜実施形態３の効果＞
　階調調整部２２２は、実施形態１の構成と比較して、異なる階調数で表現された映像信号を第１フレームバッファ２３１および第２フレームバッファ２３２にそれぞれ供給する。階調調整部２２２は、第２フレームバッファ２３２に記憶される映像信号の階調数が、第１フレームバッファ２３１に記憶される映像信号の階調数よりも少なく設定する。

　この構成によれば、視点から離れた第２画像領域Ｒ４２には、低い階調表現の映像信号に基づく粗い画像が生成される。これにより、実施形態１と比較して、使用者の目をさらに疲れにくくできる。

　＜その他の変更例＞
　画像生成装置３の構成は、上記実施形態および変更例に示した構成以外に、種々の変更が可能である。

　上記実施形態および変更例において、第１フレームバッファ２３１および第２フレームバッファ２３２の２つのフレームバッファが用いられたが、互いに解像度または階調数が異なる３つ以上のフレームバッファを用いて、ラインメモリ２４１に映像信号を出力してもよい。この場合、３つ以上のフレームバッファのうち２つが、第１フレームバッファ２３１および第２フレームバッファ２３２として選択されて、画像表示に処理が行われる。

　すなわち、図３に示した実施形態１に係る信号生成部２２１は、図４の間引き処理における間引きのピッチを、フレームバッファごとに相違させる。たとえば、高解像度、中解像度および低解像度の３つのフレームバッファを用いる場合、信号処理部２２１は、高解像度のフレームバッファには、１フレーム分の高解像度の映像信号を記憶させ、中解像度のフレームバッファには、１フレーム分の高解像度の映像信号のうち、上から偶数番目の映像信号を記憶させ、低解像度のフレームバッファには、１フレーム分の高解像度の映像信号のうち、上から３つごとの映像信号を記憶させる。

　これら３つのフレームバッファのうち２つが、上記実施形態１における第１フレームバッファ２３１および第２フレームバッファ２３２として用いられて、図７の処理が行われる。この場合、ステップＳ１６、Ｓ１８では、第１フレームバッファ２３１および第２フレームバッファ２３２として選択されたフレームバッファの解像度に応じた走査速度で、第２ミラー１６１が制御される。３つのフレームバッファのうち何れを表示画像の生成に用いるかは、使用者により選択される。

　また、図１２に示した実施形態２に係る信号生成部２２２は、それぞれのフレームバッファに記憶させる映像信号の階調を相違させる。たとえば、高階調、中階調および低階調の３つのフレームバッファを用いる場合、信号処理部２２１は、高階調のフレームバッファには、２５６階調の映像信号を記憶させ、中階調のフレームバッファには、３２階調の映像信号を記憶させ、低階調のフレームバッファには、２階調の映像信号を記憶させる。

　これら３つのフレームバッファのうち２つが、上記実施形態１における第１フレームバッファ２３１および第２フレームバッファ２３２として用いられて、図７の処理が行われる。この場合、図１４の処理はそのまま用いられる。３つのフレームバッファのうち何れを表示画像の生成に用いるかは、使用者により選択される。

　上記実施形態および変更例において、第１ミラー１４１および第２ミラー１６１は、別々に設けられたが、第１ミラー１４１および第２ミラー１６１に代えて、２つの軸について回動する１つのミラーが設けられてもよい。

　上記実施形態３において、信号生成部２２１および階調調整部２２２の配置は逆でもよく、信号生成部２２１および階調調整部２２２が、一体構成されてもよい。

　上記実施形態および変更例では、視点位置Ｐ１０の検出と、第１画像領域および第２画像領域の設定とが、１ラインの画像生成ごとに行われたが、１フレームの画像（フレーム画像２０）の生成ごとに行われてもよい。

　上記実施形態２、３においても、上記実施形態１の変更例１と同様、予めフレーム画像２０を走査線に交差する方向（Ｚ軸方向）に区分して構成された複数の領域が用意され、これら複数の領域のうち、視点位置Ｐ１０を含む領域が第１画像領域Ｒ３１、Ｒ４１に設定されてもよい。

　上記実施形態２、３では、階調調整部２２２は、入力された映像信号の階調数を２階調に減じる処理を行ったが、これに限らず、階調調整部２２２の処理によって、映像信号が２階調以外の階調（たとえば、１６階調）に変更されてもよい。

　本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

　（付記）
　以上の実施形態の記載により、下記の技術が開示される。

　（技術１）
　映像信号により変調された光を出射する光源と、
　複数の走査線に沿って前記光源から出射された光を走査させる走査部と、
　第１の走査線数でフレーム画像を構成するために各々の前記走査線に対応する前記映像信号を記憶する第１フレームバッファと、
　前記第１の走査線数より少ない第２の走査線数で前記フレーム画像を構成するために各々の前記走査線に対応する前記映像信号を記憶する第２フレームバッファと、
　使用者の視線を検出するための検出部と、
　制御部と、を備え、
　前記制御部は、
　　前記視線に対応する前記フレーム画像上の視点位置を含む所定走査線数の第１画像領域には、前記第１フレームバッファからの前記映像信号を適用して画像が生成されるよう、前記走査部を制御し、
　　前記フレーム画像の前記第１画像領域以外の第２画像領域には、前記第２フレームバッファからの前記映像信号を適用して画像が生成されるよう、前記走査部を制御する、
ことを特徴とする画像生成装置。

　この技術によれば、第１および第２フレームバッファに記憶された映像信号が、使用者の視線に応じて選択的に用いられて、１フレームの画像が生成される。このため、使用者の視線付近の第１画像領域とその他の第２画像領域とにおいて、画像の解像度を円滑に切り替えることができる。

　（技術２）
　技術１に記載の画像生成装置において、
　前記制御部は、予め前記フレーム画像を前記走査線に交差する方向に区分して構成された複数の領域のうち、前記視点位置を含む領域を前記第１画像領域に設定する、
ことを特徴とする画像生成装置。

　この技術によれば、予め複数の領域が用意されるため、視点位置を含む第１画像領域を円滑に設定できる。

　（技術３）
　技術１または２に記載の画像生成装置において、
　前記第１フレームバッファに記憶される複数の前記映像信号から、所定数の走査線ごとに前記映像信号を間引いて、前記第２フレームバッファに記憶される映像信号を生成する信号生成部を備える、
ことを特徴とする画像生成装置。

　この技術によれば、第２フレームバッファに記憶される映像信号を簡易に生成できる。

　（技術４）
　技術１または２に記載の画像生成装置において、
　前記第２フレームバッファに記憶される複数の前記映像信号を、隣り合う前記走査線間で補間して、前記第１フレームバッファに記憶される前記映像信号を生成する信号生成部を備える、
ことを特徴とする画像生成装置。

　この技術によれば、第１フレームバッファに記憶される映像信号を適正に生成できる。

　（技術５）
　技術１ないし４の何れか一項に記載の画像生成装置において、
　異なる階調数で表現された前記映像信号を前記第１フレームバッファおよび前記第２フレームバッファにそれぞれ供給する階調調整部を備え、
　前記階調調整部は、前記第２フレームバッファに記憶される前記映像信号の前記階調数が、前記第１フレームバッファに記憶される前記映像信号の前記階調数よりも少なく設定する、
ことを特徴とする画像生成装置。

　この技術によれば、視点から離れた第２画像領域には、低い階調表現の映像信号に基づく粗い画像が生成される。これにより、使用者の目を疲れにくくできる。

　（技術６）
　技術１ないし５の何れか一項に記載の画像生成装置において、
　前記走査部は、前記光を前記走査線に沿って走査させるための第１ミラーを有する第１走査部と、前記光が走査される前記走査線を変更するための第２ミラーを有する第２走査部と、を備える、
ことを特徴とする画像生成装置。

　この技術によれば、走査線に沿った走査と走査線の変更とが別々の走査部で行われるため、一方のミラー駆動が他方のミラー駆動に影響しない。よって、各走査を安定的に行える。

　（技術７）
　映像信号により変調された光を出射する光源と、
　複数の走査線に沿って前記光源から出射された光を走査させる走査部と、
　第１の階調数で表現された前記映像信号を前記走査線ごとに記憶する第１フレームバッファと、
　前記第１の階調数より少ない第２の階調数で表現された前記映像信号を前記走査線ごとに記憶する第２フレームバッファと、
　使用者の視線を検出するための検出部と、
　制御部と、を備え、
　前記制御部は、
　　前記視線に対応する前記フレーム画像上の視点位置を含む第１画像領域には、前記第１フレームバッファからの前記映像信号を適用して前記光源から前記光を出射させ、
　　前記フレーム画像の前記第１画像領域以外の第２画像領域には、前記第２フレームバッファからの前記映像信号を適用して、前記光源から前記光を出射させる、
ことを特徴とする画像生成装置。

　この技術によれば、第１および第２フレームバッファに記憶された映像信号が、使用者の視線に応じて選択的に用いられて、１フレームの画像が生成される。このため、使用者の視線付近の第１画像領域とその他の第２画像領域とにおいて、画像の階調を円滑に切り替えることができる。

　３　画像生成装置
　１３　検出部
　２０　フレーム画像
　１０１、１０２、１０３　光源
　１４０　第１走査部（走査部）
　１４１　第１ミラー
　１６０　第２走査部（走査部）
　１６１　第２ミラー
　２０１　制御部
　２２１　信号生成部
　２２２　階調調整部
　２３１　第１フレームバッファ
　２３２　第２フレームバッファ
　Ｐ１０　視点位置
　Ｒ１、Ｒ３１、Ｒ４１　第１画像領域
　Ｒ１１～Ｒ１５　領域
　Ｒ２、Ｒ３２、Ｒ４２　第２画像領域

Claims

　映像信号により変調された光を出射する光源と、
　複数の走査線に沿って前記光源から出射された光を走査させる走査部と、
　第１の走査線数でフレーム画像を構成するために各々の前記走査線に対応する前記映像信号を記憶する第１フレームバッファと、
　前記第１の走査線数より少ない第２の走査線数で前記フレーム画像を構成するために各々の前記走査線に対応する前記映像信号を記憶する第２フレームバッファと、
　使用者の視線を検出するための検出部と、
　制御部と、を備え、
　前記制御部は、
　　前記視線に対応する前記フレーム画像上の視点位置を含む所定走査線数の第１画像領域には、前記第１フレームバッファからの前記映像信号を適用して画像が生成されるよう、前記走査部を制御し、
　　前記フレーム画像の前記第１画像領域以外の第２画像領域には、前記第２フレームバッファからの前記映像信号を適用して画像が生成されるよう、前記走査部を制御する、
ことを特徴とする画像生成装置。
　請求項１に記載の画像生成装置において、
　前記制御部は、予め前記フレーム画像を前記走査線に交差する方向に区分して構成された複数の領域のうち、前記視点位置を含む領域を前記第１画像領域に設定する、
ことを特徴とする画像生成装置。
　請求項１に記載の画像生成装置において、
　前記第１フレームバッファに記憶される複数の前記映像信号から、所定数の走査線ごとに前記映像信号を間引いて、前記第２フレームバッファに記憶される映像信号を生成する信号生成部を備える、
ことを特徴とする画像生成装置。
　請求項１に記載の画像生成装置において、
　前記第２フレームバッファに記憶される複数の前記映像信号を、隣り合う前記走査線間で補間して、前記第１フレームバッファに記憶される前記映像信号を生成する信号生成部を備える、
ことを特徴とする画像生成装置。
　請求項１に記載の画像生成装置において、
　異なる階調数で表現された前記映像信号を前記第１フレームバッファおよび前記第２フレームバッファにそれぞれ供給する階調調整部を備え、
　前記階調調整部は、前記第２フレームバッファに記憶される前記映像信号の前記階調数が、前記第１フレームバッファに記憶される前記映像信号の前記階調数よりも少なく設定する、
ことを特徴とする画像生成装置。
　請求項１に記載の画像生成装置において、
　前記走査部は、前記光を前記走査線に沿って走査させるための第１ミラーを有する第１走査部と、前記光が走査される前記走査線を変更するための第２ミラーを有する第２走査部と、を備える、
ことを特徴とする画像生成装置。
　映像信号により変調された光を出射する光源と、
　複数の走査線に沿って前記光源から出射された光を走査させる走査部と、
　第１の階調数で表現された前記映像信号を前記走査線ごとに記憶する第１フレームバッファと、
　前記第１の階調数より少ない第２の階調数で表現された前記映像信号を前記走査線ごとに記憶する第２フレームバッファと、
　使用者の視線を検出するための検出部と、
　制御部と、を備え、
　前記制御部は、
　　前記視線に対応する前記フレーム画像上の視点位置を含む第１画像領域には、前記第１フレームバッファからの前記映像信号を適用して前記光源から前記光を出射させ、
　　前記フレーム画像の前記第１画像領域以外の第２画像領域には、前記第２フレームバッファからの前記映像信号を適用して、前記光源から前記光を出射させる、
ことを特徴とする画像生成装置。