(57)【要約】【課題】実際に掛けてみなくとも眼鏡型ヘッドマウントディスプレイの画像が実際人の眼においてどのような見え方をしているのかを客観的に判断したり、その画像の変化から眼鏡型ヘッドマウントディスプレイを評価したりすることができる画像投影装置、展示装置、評価装置、評価方法及び評価システムを提供すること。【解決手段】眼位置に形成された透孔１ｂと、耳輪部位置に形成された耳輪部１ｃと、鼻根から鼻背にかけて形成された外鼻部１ａと、を有する人の頭部分のマスク模型１と、透孔１ｂの背後に配置され、投影された画像を視認可能に表示する疑似眼球体５と、を備え、耳輪部１ｃと外鼻部１ａによって眼鏡型ヘッドマウントディスプレイである眼鏡２５を支持するようにした。【選択図】図１
2020065252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼鏡型画像表示装置を被装着者が装着して目視した際の画像を想定して画像を投影させるための画像投影装置において、
少なくとも眼位置に形成された透孔と、耳輪部位置に形成された第１の支持部と、鼻根から鼻背にかけての外鼻部位置に形成された第２の支持部と、を有する人の頭部分のマスク模型と、
前記透孔の背後に配置され、投影された画像を視認可能に表示する網膜スクリーンと、を備え、
前記第１の支持部と前記第２の支持部によって前記眼鏡型画像表示装置を支持することを特徴とする画像投影装置。
【請求項２】
前記マスク模型は前記透孔と前記第１の支持部と前記第２の支持部を含む帯状の領域のみの形態とされていることを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項３】
前記マスク模型の一部に外部の観察者が前記網膜スクリーンに投影された画像を視認するための観察窓を有するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記網膜スクリーンは前記透孔に対して接近又は離間可能に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項５】
前記網膜スクリーンは眼球様の球体形状又は球体形状の一部にて構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項６】
前記網膜スクリーンの前記球体の半径は、１０〜１５ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の画像投影装置。
【請求項７】
前記網膜スクリーンの前記球体の半径は、２０〜６０ｍｍであることを特徴とする請求項５に記載の画像投影装置。
【請求項８】
前記マスク模型と前記網膜スクリーンは、それぞれ独立に任意の方向へ回転できる構造を持つことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項９】
前記網膜スクリーンに前記被装着者が目視した際の画像を想定して投影するためのレンズを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項１０】
前記レンズは前記透孔に対して接近又は離間可能に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の画像投影装置。
【請求項１１】
前記網膜スクリーンは、前記被装着者が目視した際の画像を前記被装着者の加齢による見え方を疑似的に再現して投影する調整フィルターを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項１２】
前記網膜スクリーンは、前記被装着者が目視した際の画像を前記被装着者の眼疾患による見え方を疑似的に再現して投影する調整フィルターを有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項１３】
前記網膜スクリーンに映る画像を撮影するための撮影装置が配置されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項１４】
前記撮影装置によって撮影された画像の画像データは映像表示用モニタに出力されることを特徴とする請求項１３に記載の画像投影装置。
【請求項１５】
前記眼鏡型画像表示装置は、網膜投影眼鏡型ヘッドマウントディスプレイであることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の画像投影装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれかに記載された画像投影装置は、前記眼鏡型画像表示装置を被装着者が装着して目視した際の画像を評価するための評価装置であることを特徴とする評価装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれかに記載された画像投影装置は、眼鏡型画像表示装置を被装着者が装着して目視した際の画像を確認するための展示装置であることを特徴とする展示装置。
【請求項１８】
眼鏡型画像表示装置を被装着者が装着して目視した際の画像を、前記被装着者が前記眼鏡型画像表示装置を非装着の状態で、装着状態を模して評価するための評価方法において、
少なくとも眼位置に形成された透孔と、耳輪部位置に形成された第１の支持部と、鼻根から鼻背にかけての外鼻部位置に形成された第２の支持部と、を有する人の頭部分のマスク模型と、
前記透孔の背後に配置され、投影された画像を視認可能に表示する網膜スクリーンと、を備え、
前記第１の支持部と前記第２の支持部によって前記眼鏡型画像表示装置を支持し、前記スクリーンに前記眼鏡型画像表示装置の画像を投影した際の画像を投影させることで得られる、前記スクリーンの画像変化に基づいて前記眼鏡型画像表示装置の光学系を評価することを特徴とする評価方法。
【請求項１９】
前記評価は前記網膜スクリーンを前記透孔に対して接近又は離間させた際の画像変化を分析した結果に基づいて行うようにした請求項１８に記載の評価方法。
【請求項２０】
前記評価は前記網膜スクリーンを回動させた際の画像変化を分析した結果に基づいて行うようにした請求項１８又は１９に記載の評価方法。
【請求項２１】
前記評価は前記マスク模型を回動させた際の画像変化を分析した結果に基づいて行うようにした請求項１７〜２０のいずれかに記載の評価方法。
【請求項２２】
前記網膜スクリーンの画像は撮影装置によって撮影され、その画像データはコンピュータ装置に出力され、前記コンピュータ装置のソフトウェアによって分析した結果に基づいて前記評価がされることを特徴とする請求項１７〜２１のいずれかに記載の評価システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼鏡型画像表示装置の画像投影装置、展示装置、評価装置、評価方法及び評価システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から頭部に装着した眼前の表示部にコンピュータ等から送られてきた映像を表示するヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）が提案されている。ＨＭＤは装用者の眼の座標に対し表示部の座標が固定されていることが望ましく、眼鏡型ヘッドマウントディスプレイ（眼鏡型ＨＭＤ）が有望である。眼鏡型ＨＭＤには、眼鏡とディスプレイ（表示部）が一体となった眼鏡一体型や、眼鏡のフレーム等に表示部を含む機器を装着する眼鏡併設型がある。眼鏡の形状を簡略化したスカウター型や、ゴーグルやヘルメット等に表示部を組み込んで固定するなどしたタイプも眼鏡型ＨＭＤの拡張、もしくは変形した形状として理解される。以下、このようなＨＭＤを眼鏡型画像表示装置と記載する。
ヘッドマウントディスプレイはカメラ等で撮影した映像や映画、あるいは文字情報等の外部データに基づく映画像をユーザーに目視可能なように、あるいはユーザーの網膜に直接投影して表示する装置である。眼鏡型画像表示装置の例として、特許文献１〜２を示す。
特許文献１は、ユーザーが能動的に虚像を目視する眼鏡型ＨＭＤの例である。また、特許文献２は網膜投影眼鏡型ヘッドマウントディスプレイの例である。網膜投影眼鏡型ＨＭＤは、レーザー光を走査して網膜に直接投影するもので、光束が細いことから、フォーカスフリーの特性を得ることが期待されている。光学系としては、マクスウエル視の光学系が採用されることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８５０１１号公報
【特許文献２】特開２０１８‐１１６２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、これら眼鏡型ＨＭＤの開発において、開発中の眼鏡型ＨＭＤの画像が実際人の眼においてどのような見え方をしているのかを客観的に判断したり、その画像から眼鏡型ＨＭＤを評価したいという要望がある。
例えば、眼鏡型ディスプレイを展示会や店頭などで展示する際の課題としては、例えば来場者やクライアントが実際に掛けてみないと、その眼鏡型ＨＭＤがどのような見え方をするかが判断できない。例えば、ＡＲ（拡張現実技術）は、現実世界にデジタル映像を重ねて表示するもので、眼鏡型ＨＭＤでＡＲを実現すれば、現実世界にデジタル世界の物が存在しているように情報提示することが可能となるが、実際にユーザーがどのように見えるかは、眼鏡型ＨＭＤをかけてみないと判断できない。これは、製品開発時だけでなく、製品販売時の眼鏡型ＨＭＤとしても課題である。
また、眼鏡型ＨＭＤでは、光学設計ソフト等を用いた光学シミュレーションで網膜へ投影される光束を計算して光学系を開発していたが、実際にどのように見えるかについては、眼鏡型ＨＭＤを直接掛けてみなければ判断は難しい。眼鏡型ＨＭＤを直接掛けて画像を分析して評価するのは、眼鏡を装用する際の鼻の高さや被験者ごとにどのように見えるかが異なり、複数の開発者にて評価結果を共有することが難しいからである。また、網膜投影眼鏡型ＨＭＤでは一般的にレーザー光が用いられているが、開発初期段階では、開発者が開発中のレーザー光を網膜に投影しても安全であるかという安全性の課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために第１の手段では、眼鏡型画像表示装置を被装着者が装着して目視した際の画像を想定して画像を投影させるための画像投影装置において、少なくとも眼位置に形成された透孔と、耳輪部位置に形成された第１の支持部と、鼻根から鼻背にかけての外鼻部位置に形成された第２の支持部と、を有する人の頭部分のマスク模型と、前記透孔の背後に配置され、投影された画像を視認可能に表示する網膜スクリーンと、を備え、前記第１の支持部と前記第２の支持部によって前記眼鏡型画像表示装置を支持するようにした。
これによって、第三者はスクリーンに投影された画像をスクリーンを見ることで、被装着者が眼鏡型画像表示装置を装着して実際に見ている画像を想定してそれに近い画像を疑似的に見ることができる。そして、このように被装着者が実際に見ている画像に近い画像を、被装着状態にて第三者として客観的に見ることで開発者の開発の際の一助になるととともに、開発者以外の、例えば、一般の人々にこのような画像をデモンストレーション的に見せることで眼鏡型画像表示装置を装着しなくても人の眼にどのような画像が映るものかを実感させることができる。
特に、眼鏡型画像表示装置に実際の外界の景色ではない画像情報や文字情報等を表示させる場合などにおいては、被装着者や第三者等のユーザーが眼鏡型画像表示装置を装用することなく疑似的に実感できることとなる。また、眼鏡型画像表示装置が網膜投影眼鏡型ＨＭＤであればピントのずれなく網膜に結像されることが眼鏡型ＨＭＤを装用することなく疑似的に実感できることとなる。
ここで、第三者がスクリーンに投影された画像を見る際には、スクリーンの前面または背面のどちらからでもよいが、特に、スクリーンは画像を透過するものが良く、透過した画像を背面より見ることがスクリーンに投影される画像を投影に対して同軸上で観察できるためよい。
ここで、「画像」とは、静止画だけでなく、動画等の「映像」も含むものである。
【０００６】
ここに、「眼鏡型画像表示装置」は、眼鏡型をした被験者（被装着者）に画像を提示するための装置で、被験者が顔に装着して用いるものである。この装置は、被験者が装用した際に被験者の網膜に画像が投影される装置であり、網膜への投影パターンとして、例えば当該被験者が能動的に虚像を目視する場合や、眼鏡を介して被験者の網膜にレーザー光等による直接投影した画像を当該被験者が受動的に目視する場合がある。画像投影装置はそのような人の眼の見え方を模した画像を想定して画像投影する装置である。「能動的に目視」するとは、例えば眼鏡のレンズやレンズに隣接配置された透明板等に投影された画像から視覚的情報を得るために被装着者がその画像を能動的に目視する、つまり画像に対する視力（フォーカス）が合っている状態での目視を想定している。「受動的に目視」するとは、例えば網膜投影眼鏡型ＨＭＤから画像を網膜に照射して投影する場合や、網膜投影眼鏡型ＨＭＤからの光線を反射板に反射させて画像を網膜に照射して投影する場合を想定している。網膜投影方式では視力（フォーカス）が合っているいないは関係ない。一般的にはコヒーレント光であるレーザー光を画像投影光として使用する。
【０００７】
「網膜スクリーン」は、眼鏡型画像表示装置を被装着者が装着して見る際の画像を被装着状態において被装着者や第三者が観察するために、眼鏡型画像表示装置の画像が投影される網膜を模したスクリーンである。このスクリーンは、被装着者の網膜に映る画像を映すスクリーンであり、透孔の背後に実際の網膜と見立てて配置されるスクリーンである。網膜と同じ曲率を有することがよいが、網膜と同じ曲率を有していなくともよい。画像を拡大もしくは縮小して表示させるため、網膜と相似形状であることがよい。眼球の大きさによって曲率は一様ではなく、分析をコンピュータ装置で行うことが多いため、例え平面のスクリーンであっても補正計算をして実際の網膜画像と同等の画像に変換することができる。スクリーンを網膜と同じ曲率もしくは相似形状とする場合には、補正計算をしなくても、もしくは補正計算の補正量を少なくして、被装着者の網膜に映る画像をスクリーンに映すことができてよい。
また、網膜スクリーンは投影された画像が背面から視認可能とされることがよい。その際には、前方の透孔から投影された画像がスクリーンに投影された際にはスクリーン上で結像され、なおかつ結像された画像が背面に透過される必要がある。このような条件を満たすために網膜スクリーンの材質としては、完全に透明ではないが光透過性のある素材で構成することがよい。例えば、半透明や白濁した薄い光透過性プラスチック、紙、不織紙、薄手で細い糸で密に織った織物、同様に密に編んだ編み物等がよい。素材の色は白色や乳白色がよいが、投影された画像が背面から視認可能であれば黒や灰色でもよい。
「透孔」とは、眼鏡型画像表示装置からの映像を通す穴のことである。透孔は単にくり抜かれた穴でもよく、その穴に水晶体や瞳孔を模した透明板やレンズ等がはまっていてもよい。若年者に比べて高齢者では水晶体が黄色くなることが知られている。透孔に黄色いレンズやフィルターをはめることにより高齢者が眼鏡型画像表示装置を掛けた際の見え方を再現できるためよい。
【０００８】
「マスク模型」は、例えば実際の人の頭部分に模した仮面である。例えば０．５ｍｍ〜１０ｍｍ程度の厚みで構成され、材質としては眼鏡を耳輪部に掛けさせることができる程度の形状保持力があることが必要であるが、それが可能であれば材質は問わない。例えば、プラスチック、石膏、木、紙、金属等で構成が可能である。また、作成方法としては、例えば手作りしたり頭部を型取りしたりしてもよく、頭部の３Ｄデータに基づいて金型を用いた成型や切削、３Ｄプリンター等の加工装置で作成してもよい。成型や３Ｄプリンターで製造する場合には素材は熱可塑性プラスチック（例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＬＡ樹脂等）や熱硬化性プラスチックを用いることができる。マスク模型に用いる素材の光透過性（透明性）は任意に設定することができる。光透過性の低い素材を用いれば、外光の影響少なく網膜スクリーンに投影される画像を被装着者や第三者が観察することができる。網膜スクリーンに投影される画像の質を評価したい場合には、マスク模型に用いる素材は光透過性が低い、もしくは、不透過のものを用いることが特によい。一方で、光透過性の高い素材を用いれば、マスク模型を通して外部から網膜スクリーンに投影される画像を確認することができるためよい。皮膚と同程度の柔らかさをもつシリコーンなどを表面に用いても眼鏡型画像表示装置の装着状態を再現できるためよい。３Ｄデータは実測して得たものでもＣＧデータでもよい。
また、マスク模型は頭部全体でもよく、また頭部全体ではなく本発明の目的に応じた部分だけで構成するようにしてもよい。少なくとも眼位置に形成された透孔と、耳輪部位置に形成された第１の支持部と、鼻根から鼻背にかけての外鼻部位置に形成された第２の支持部とを有する必要があるが、それ以外の器官を備えているマスク模型でもよい。例えば、頭部において後頭部のみがない形状や口や顎付近まで含めたマスク模型であってもよい。また、例えば眼位置に形成された透孔と、耳輪部位置に形成された第１の支持部と、鼻根から鼻背にかけての外鼻部位置に形成された第２の支持部とを有する顔部分を帯状に輪切りにした形状でもよい。
また、人は目や鼻や耳の位置にそれらの器官に相当する窪みや突起があればかなり「人の顔」と認識する脳機能がある。そのため、マスク模型において外鼻部、眼の透孔、耳輪部ということがわかる程度、あるいはそれと想定して作成している場合には擬似的ではなくとも外鼻部、眼の透孔、耳輪部に相当すると解釈できる。例えば、マスク模型において外鼻部の位置と耳輪部の位置に眼鏡をセットするためのそれらに相当する突起があればそれが、実際の外鼻部と耳輪部とは形状がかなり異なっていても外鼻部と耳輪部に相当すると解釈するものである。もちろん、マスク模型において外鼻部と耳輪部に模してもよい。
また、マスク模型は平らな上面を有する基盤上に設置されることがよい。それによってマスク模型、眼鏡、スクリーン等を基盤上に一緒に置き、基盤に載せて基盤とともに移動させたり収納したりすることができるようになるため便利である。基盤は平板状であったり、平板部を天板とするようなケース状であったりしてもよい。後述するようにマスク模型を回動させたり傾動させるような形状にしてもよい。
「眼鏡」は被装着者が能動的に目視することを想定するのであれば、被装着者の視力を補正するための所定のレンズ度数のレンズを配置してもよい。一方、例えば、網膜投影眼鏡型ＨＭＤであればレンズは必ずしも必要ではない。尚、これら定義は以下の手段においても同様である。
【０００９】
また、第２の手段として、前記マスク模型は前記透孔と前記第１の支持部と前記第２の支持部を含む帯状の領域のみの形態とされているようにした。
必要最小限の部分のみで構成することで、余計な部分が排除でき画像の観察がしやすくなる。また、スクリーンの操作や撮影装置を設置する場合にも余計な部分を排除することがそれらの操作の上で都合がよい。例えば、眉間から小鼻（鼻翼）にかけての領域であるとそれほど上下幅が大きくならず、かつ眼鏡を置くのに必要十分な頭部の器官が配置されるため、上方からのぞき込むのに適する。帯状の領域はリング状（つまり頭部全周）に構成されてもよく、後頭部側は必須ではないため後頭部側がないように構成してもよい。後頭部側がない場合には、網膜スクリーンに投影された画像を投影と同軸にて、すなわち同じ目線にて観察することができるため、よい。
また、第３の手段として、マスク模型には、マスク模型外部からマスク模型内のスクリーンの様子を観察するための「観察窓」を設置することがよい。観察窓はマスク模型の一部に穴を空け、例えば、マスク模型の後頭部を無くすなどすることで設置することができる。観察窓は特に後頭部に設置することが網膜スクリーンに投影される画像を同軸上で観察できるためよい。観察窓には、網膜スクリーンの様子を拡大して観察するためのレンズ等を設置してもよい。ミラーやハーフミラー等を組み合わせることで、例えば頭頂などに観察窓を設置した場合であっても後頭に設置した場合と同様に網膜スクリーンに投影された画像を視認することができる。  
また、第４の手段として、前記網膜スクリーンは前記透孔に対して接近又は離間可能に配置されるようにした。
これによって、近視や遠視の人や大人と子供などの眼球（眼軸長）の違いや人による眼球の大きさの違い等を想定して画像のスクリーンに映る位置を調節することが可能となる。
また、第５の手段として、前記網膜スクリーンは眼球様の球体形状又は球体形状の一部にて構成されているようにした。
スクリーンをあたかも人の眼のような球体形状に構成することで、人の網膜への結像状態を再現できるようになる。また、デモンストレーションとして実検させる場合に「人の眼での見え方」を見せられているような実感を看者に与えることができる。球体形状であるがスクリーンに画像を投影させるための瞳孔に対応する位置にマスク模型に形成された透孔側に向いた開口部を有することがよい。この開口部の大きさは瞳孔径となる２ｍｍ〜８ｍｍ程度に形成すれば、眼鏡型画像表示装置を被装着者が装着した際の視角（画角）を再現できるためよい。開口部は画像が透過できるのであれば瞳孔のように円形である必要はない。球体は人の眼球の大きさが異なるため、異なる径の球体をいくつか用意しておくことがよい。また、画像が投影されれば球体形状でなくともその一部であっても構わず、むしろ投影に無関係な部分がなければ画像が見やすくなるためよい。球体は前方部分は透孔を除き不透過な素材で構成し、後方部分はスクリーンとするため透過な素材で構成することがよい。前方部分を不透過とすることにより、意図しない光がスクリーンに入射することを遮ることができるためよい。
【００１０】
また、第６の手段として、前記網膜スクリーンの前記球体の半径は、１０〜１５ｍｍであるようにした。人の眼球の眼軸長は正視の大人で２４ｍｍ〜２６ｍｍ程度であるが、子供で２０ｍｍ、強度近視の大人で３０ｍｍ程度と知られている。そのため、前記球体の半径を１０〜１５ｍｍとすることで、様々な年齢の様々な視力の被装用者の網膜に映る状態を再現できるようになる。
また、第７の手段として、前記網膜スクリーンの前記球体の半径は、２０〜６０ｍｍであるようにした。このようにすることで、実際の眼球よりも大きな網膜スクリーンに大きく映像を投影することができる。実際の眼球の大きさの２〜３倍の大きさにすることになるため、スクリーンに映る画像が大きくなり、被装用者や第三者などの観察者が、画像を確認しやすくなる。ここで、網膜スクリーンの前記球体の半径は大きければ大きいほど（実際の眼球よりも大きくするほど）画像を大きく映すことができるが、眼鏡型画像表示装置を保持するためのマスク模型の内部に納まる必要があるため、最大でも実際の眼球の３倍程度であることがよい。眼鏡型画像表示装置が網膜投影ＨＭＤである場合には、光線がレーザー光であるため、眼球と相似形状で網膜スクリーンを大きくすれば、被装着者が装着した際の画像を大きな画像にて確認することができる。眼鏡型画像表示装置が網膜投影ＨＭＤでない場合には、実際の眼の場合と同じになるように、眼鏡型画像表示装置から投影された画像の焦点をレンズ等で調整することがよい。
また、第８の手段として、前記マスク模型と前記網膜スクリーンは、それぞれ独立に任意の方向へ回転できる構造を持つようにした。前記マスク模型を回転できる構造を持たせることで、被装着者が顎を上げたり首を振ったりするなど、顔を動かした時を再現できるようになり、前記網膜スクリーンを回転できる構造を持たせることで、被装着者が眼を動かしたときを再現できるようになる。このようにすることで、眼鏡型画像表示装置の映像が、どの程度の眼の回旋量でどのように見えるのかなどを再現できるようになる。
【００１１】
また、第９の手段として、前記網膜スクリーンに前記被装着者が目視した際の画像を想定して投影するためのレンズを有するようにした。
眼鏡型画像表示装置が網膜投影眼鏡型ＨＭＤの場合には、前記網膜投影スクリーンに直接映像が投影されるため必ずしもレンズは必要ないが、被装着者が能動的に虚像を目視する眼鏡型ＨＭＤの場合には、眼鏡型画像表示装置から投影される画像を網膜スクリーン上に結像させるためのレンズが必要になる。このとき、前記網膜スクリーンに前記被装着者が目視した際の画像を想定して、網膜スクリーンへの結像させるような非球面のレンズ形状であることがよい。このような非球面形状は、光線追跡などの方法により光学設計することができる。また、光学設計において、レンズを結像状態は、被装着者の水晶体を通過した光線の結像状態を再現するものであることが被装着者の見え方をより再現できるためよい。
また第１０の手段として、前記レンズは前記透孔に対して接近又は離間可能に配置されているようにした。
眼球の大きさの違いや、近視や遠視の度数に合わせてレンズと網膜であるスクリーンの位置を調節するためである。また、眼鏡型画像表示装置に表示されている画像までの距離は眼鏡型画像表示装置ごとに異なるため、その距離を補正して網膜スクリーンに結像させるためである。これによって、人の眼に近い様々な画像表示をスクリーンにすることができる。
また、第１１の手段として、前記網膜スクリーンは、前記被装着者が目視した際の画像を前記被装着者の加齢による見え方を疑似的に再現して投影する調整フィルターを有するようにした画像投影装置であることをその特徴とする。
これによって、被装着者の加齢による見え方を疑似的に再現する調整フィルターを通して画像が網膜スクリーンに投影されることとなる。ヒトの水晶体は、加齢とともに黄色く変色し、短波長の光の透過率が減少することから、網膜に青い光が到達しにくく短波長領域の色の弁別能力が低下し、画像が黄色や茶色、赤みがかって見えることになる。この加齢による変色の程度を疑似的に再現するフィルターを通した画像を網膜スクリーンに投影することで、画像表示装置を目視した際の加齢による色弁別の低下度合いを評価できることとなる。この調整フィルターの製作に当たっては、色調や濃度が調整されるだけでなく、分光透過率が制御されているとよい。
また、第１２の手段として、前記網膜スクリーンは、前記被装着者が目視した際の画像を前記被装着者の眼疾患による見え方を疑似的に再現して投影する調整フィルターを有するようにした画像投影装置であることをその特徴とする。
これによって、被装着者の眼疾患による見え方を疑似的に再現する調整フィルターを通して画像が網膜スクリーンに投影されることとなる。眼疾患として、白内障や加齢黄斑変性、視野狭窄、網膜色素変性症、飛蚊症などが挙げられるが、角膜、水晶体、硝子体、網様体、虹彩など、網膜よりも前方にある眼球構造の異常や特性に由来する疾患が対象となる。例えば、白内障の場合には、散乱の程度を調整することで疑似的に白内障の見え方を再現するフィルターを用いることがよい。また、視野狭窄の場合には、視野の掛け具合を再現したフィルターを用いることがよい。ここで、「調整フィルター」は板状やレンズ上が好ましいがそれに限らない。例えば、飛蚊症などの場合には、球状の網膜スクリーンの内部にゲル・透明樹脂・ガラス等を充填し、そのゲル・透明樹脂・ガラス等に脈理や部分的な固形物を生成しておくことで飛蚊症を疑似的に再現する調整フィルターとすることができる。充填するのは必ずしも個体である必要は無い。例えば2枚の透明樹脂の間に液体を満たし固形物を封入してもよい。
【００１２】
また第１３の手段として、前記網膜スクリーンに映る画像を撮影するための撮影装置が配置されているようにした。
これによって、スクリーンの画像を記録することができ、取得した画像をフィルター処理や拡大などのデジタル処理をすることで細部まで分析することが可能となる。撮影装置は画像を記録することができればよく、例えばスチールカメラ、ビデオカメラ等がよい。配置する位置としては例えばスクリーンの後方がよい。
また第１４の手段として、前記撮影装置によって撮影された画像の画像データはモニターに出力されるようにした。
撮影装置によって撮影された画像がモニターに出力されれば、モニターをみることで直接網膜スクリーンを見なくとも確認でき、また拡大してより細かな部分を確認したりすることもできる。コンピュータ装置のモニターであることがよい。コンピュータ装置によって併せて保存したり、データを修正したり、解析したりすることが可能となる。このように、前記画像投影装置は、撮影装置、モニター、コンピュータ装置、コンピュータ装置上で動作するプログラム等を含むシステムであることがよい。
また第１５の手段として、前記眼鏡型画像表示装置は、網膜投影眼鏡型ヘッドマウントディスプレイであるようにした。網膜投影眼鏡型ヘッドマウントディスプレイは、網膜に直接画像を投影する装置であるため、簡易な構成で網膜スクリーンに画像を投影できるためよい。
また第１６の手段として、第１の手段〜第１２の手段のいずれかの画像投影装置は、前記眼鏡型画像表示装置を被装着者が装着して目視した際の画像を評価するための評価装置であるようにした。
網膜スクリーンに投影される画像の質（結像状態やゆがみ、色収差などの光学系由来の収差、画像度などの画質や、画角など）を評価することにより、眼鏡型画像表示装置を装着した際に被装着者が目視する画像を、非装着状態で客観的に評価することができる。そのため、画像投影装置は評価装置でもある。
また第１７の手段として、第１の手段〜第１２の手段のいずれかの画像投影装置は、眼鏡型画像表示装置を被装着者が装着して目視した際の画像を確認するための展示装置であるようにした。
画像投影装置はその画像を被装着者や第三者に確認させることで、眼鏡型画像表示装置を装着した際に被装着者が目視する画像を、非装着状態で提示することができる。この展示装置は、見え方を確認したい複数の眼鏡型画像表示装置を取り換えて画像を投影することにより、異なる製品の違いを目視等で確認することが可能になる。
【００１３】
また第１８の手段として、眼鏡型画像表示装置を被装着者が装着して目視した際の画像を、前記被装着者が前記眼鏡型画像表示装置を非装着の状態で、装着状態を模して評価するための評価方法において、少なくとも眼位置に形成された透孔と、耳輪部位置に形成された第１の支持部と、鼻根から鼻背にかけての外鼻部位置に形成された第２の支持部と、を有する人の頭部分のマスク模型と、前記透孔の背後に配置され、投影された画像を視認可能に表示する網膜スクリーンと、を備え、前記第１の支持部と前記第２の支持部によって前記眼鏡型画像表示装置を支持し、前記スクリーンに前記眼鏡型画像表示装置の画像を投影した際の画像を投影させることで得られる、前記スクリーンの画像変化に基づいて前記眼鏡型画像表示装置の光学系を評価するようにした。
このようにすることで、眼鏡型画像表示装置を被装着者が装用して目視した際の画像を、非装着状態で評価し、網膜スクリーンに投影された画像の質より眼鏡型画像表示装置の光学系、すなわち、眼鏡型画像表示装置を装着して目視した際の画像の見え方を評価することができる。
例えば、眼鏡型画像表示装置を他の種類に変えたことによる画像の違い（変化）によって、眼鏡型ＨＭＤとしてのその眼における好適な眼鏡型ＨＭＤがどちらであるかを比較して評価したり、例えば、画像の条件を変えることによって画像の条件に応じた最適な眼鏡型ＨＭＤを選んだりすることである。画像の条件の違い、とは、例えば眼球に当たるスクリーンを水平方向に回動させたり、例えば頭部に当たるマスク模型を動かして眼鏡に投影される画像やユーザーの網膜に直接投影される画像の背景となる外界の景色を変化させる場合などである。
【００１４】
また第１９の手段として、前記評価は前記網膜スクリーンを前記透孔に対して接近又は離間させた際の画像変化を分析した結果に基づいて行うようにした。
このようにすることで、例えば、大人と子供や、近視と遠視など、眼の大きさの異なる被装用者においてどのように眼鏡型画像表示装置の画像が提示されるのか、すなわち、どのように見えるのかを評価することができる。ここで評価とは、例えば単に網膜スクリーンに投影された画像を見て主観的に判断してもよく、網膜スクリーンに投影された画像をコンピュータで分析して焦点が合っている画像になっているかなどを分析した上で評価してもよい。
また、第２０の手段として、第１８又は第１９の手段において、前記評価は前記スクリーンを回動させた際の画像変化を分析した結果に基づいて行うようにした。
また、第２１の手段として、第１７の手段〜第２０の手段において、前記評価は前記マスク模型を回動させた際の画像変化を分析した結果に基づいて行うようにした。
これらのようにすることで、眼球を動かした時の画像の変化や、顔を動かした時の画像の変化を評価できることとなるため、例えば、眼鏡型画像表示装置に表示される映像の画角や、眼を回転させた時の視認性が良いかどうか、映像に対する酔い易さ、画像のゆがみなどを評価できることとなる。
【００１５】
また、第２２の手段として、第１７の手段〜第２１の手段において、前記網膜スクリーンの画像は撮影装置によって撮影されてその画像データはコンピュータ装置に出力され、前記コンピュータ装置のソフトウェアによって分析した結果に基づいて前記評価がされるようにした評価システムであることをその特徴とする。
これによって、眼鏡型画像表示装置を装着した際に目視する画像がどのように見えるか、コンピュータ装置のソフトウェアによって客観的で正確な評価をする評価システムを提供することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
上記発明では、被装着者が眼鏡型画像表示装置を装着した際に目視する画像がどのように見えるか、非装着状態において客観的に見ることができる。そのため、開発者の開発の際の一助になる。また、開発者以外でも、例えば、一般の人々に眼鏡型画像表示装置を装着した際に目視する画像を非装着状態においてデモンストレーション的に見せることができ、第三者にどのような画像が映るものかを実感させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１における画像投影装置、展示装置又は評価装置の使用方法を説明する斜視図。
【図２】実施の形態１における画像投影装置、展示装置又は評価装置の使用方法を説明する正面図。
【図３】実施の形態１における画像投影装置、展示装置又は評価装置の使用方法を説明する（ａ）は側面図、（ｂ）は左目位置における縦断面図。
【図４】網膜スクリーン装置の（ａ）は斜視図、（ｂ）は縦断面図。
【図５】カメラ付き網膜スクリーン装置の（ａ）は縦断面図、（ｂ）は平面図。
【図６】網膜スクリーンをセットした状態の画像投影装置、展示装置又は評価装置の模式的な平面図。
【図７】カメラ付き網膜スクリーン装置をセットした状態の画像投影装置、展示装置又は評価装置の模式的な平面図。
【図８】カップ型スクリーン装置の（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図。
【図９】カップ型スクリーン装をセットした状態の画像投影装置、展示装置又は評価装置置の模式的な平面図。
【図１０】実施の形態３における画像投影装置、展示装置又は評価装置の使用方法を説明する一部破断正面図。
【図１１】実施の形態３における画像投影装置、展示装置又は評価装置であって（ａ）は前傾状態の姿勢であることを説明する側面図、（ｂ）は水平状態の姿勢であることを説明する側面図。
【図１２】実施の形態４における画像投影装置、展示装置又は評価装置であって（ａ）は側断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ａ）の部分拡大図。
【図１３】実施の形態５における画像投影装置、展示装置又は評価装置の一部であって（ａ）は水平方向測定円の平面図、（ｂ）は水平方向測定円上に網膜スクリーン装置をセットする直前の状態の説明図。
【図１４】実施の形態６における網膜スクリーン装置の（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図。
【図１５】実施の形態７において（ａ）は網膜スクリーン装置の正面図、（ｂ）はレンズセットを載置した際の網膜スクリーン装置との位置関係を説明する説明図。
【図１６】実施の形態８における画像投影装置、展示装置又は評価装置の使用方法を説明する（ａ）は側面図、（ｂ）は左目位置における縦断面図、（ｃ）は平面図。
【図１７】実施の形態８において（ａ）〜（ｃ）は網膜スクリーン装置の異なる内殻部の構造を説明するための模式図。
【図１８】実施の形態８において内殻部と外殻部の構成を説明する説明図。
【図１９】実施の形態８において（ａ）〜（ｃ）は網膜スクリーン装置のスクリーン領域に写る画像を観察窓から目視した際の見え方を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図３に示すように、本発明の実施の形態１の画像投影装置、展示装置又は評価装置の一部となるマスク模型１は基盤としての平板で硬質なベース板２の上に固着されている。マスク模型１は頭部の３Ｄデータに基づいて３Ｄプリンターによって製造されている。本実施の形態のマスク模型１は乳白色に濁った光透過性のあるＰＬＡ樹脂で構成されている。マスク模型１は眉間から小鼻（鼻翼）にかけての領域が頭部外周に沿って帯状かつリング状に構成されている。マスク模型１の上下端面は平行でかつ水平になるようにカットされている。マスク模型１は頭部（顔面）外面の凹凸に応じた凹凸面を有するマスクであり、本実施の形態では一例として２．５ｍｍ厚さに構成されている。マスク模型１の前面中央位置には外鼻部１ａが形成されている。外鼻部１ａの左右の眼となる位置には眼球を露出させるための眼孔としての透孔１ｂが形成されている。マスク模型１の左右側面位置には耳介の一部である耳輪部１ｃが形成されている。
【００１９】
実施の形態１では、マスク模型１によって包囲される領域の内側であって、ベース板２の上に網膜スクリーン装置３又はカメラ付き網膜スクリーン装置４のいずれかが配置される。図１、図２及び図４に基づいて網膜スクリーン装置３を、図３及び図５に基づいてカメラ付き網膜スクリーン装置４について説明する。
図１、図２及び図４に示すように、網膜スクリーン装置３は疑似網膜と疑似眼球を兼ねた疑似眼球体５を備えている。疑似眼球体５はマスク模型１と同様３Ｄデータに基づいて３Ｄプリンター又は金型、ゴムの簡易型を用いた樹脂成型等、もしくは、樹脂材を切削等する事等によって製造されている。疑似眼球体５は乳白色に濁った光透過性のあるＰＬＡ樹脂で構成されている。疑似眼球体５はほぼ真球状に構成され、前方に円形の瞳を模した透孔６が形成されている。疑似眼球体５の透孔６に対面した後方側領域が人の眼において網膜が形成される領域となる網膜を模したスクリーン領域Ｓとされる。
疑似眼球体５の下方には筒状の取り付け部７が形成され、取り付け部７の内周には雌ネジ８が形成されている。疑似眼球体５は架台９に対して高さ調整部材としての雄ネジ１０よって支持されている。架台９は円柱形状に構成されたプラスチック製の中実体である。雄ネジ１０は架台９上面中央位置に立設固定されている。疑似眼球体５は取り付け部７の雌ネジ８が雄ネジ１０に螺合されており、疑似眼球体５と雄ネジ１０とを相対的に回動させることによって雄ネジ１０の軸方向に沿って疑似眼球体５を進退させて疑似眼球体５の高さを変更することができる（つまり調節可能である）。
【００２０】
図３及び図５に示すように、カメラ付き網膜スクリーン装置４も網膜スクリーン装置３と同様に疑似網膜と疑似眼球を兼ねた疑似眼球体１５を備えている。疑似眼球体１５は網膜スクリーン装置３の疑似眼球体５と同様３Ｄデータに基づいて３Ｄプリンターによって製造されている。疑似眼球体１５も乳白色に濁った光透過性のあるＰＬＡ樹脂で構成されている。疑似眼球体１５は中空の球体であってほぼ真球状に構成され、前方に円形の瞳を模した透孔１６が形成されている。疑似眼球体１５の透孔１６に対面した後方側領域が人の眼において網膜が形成される領域となる網膜を模したスクリーン領域Ｓとされる。
疑似眼球体１５はカメラ支持プレート１７と接合されている。カメラ支持プレート１７は疑似眼球体１５の後方に延出され、ブラケット１８を介して撮影手段としてのカメラ１９が載置されている。カメラ１９はスクリーン領域Ｓの全域を撮影できる画角を有する。
疑似眼球体１５及びカメラ支持プレート１７は架台２０に対して高さ調整部材としての支柱２１によって支持されている。架台２０は円柱形状に構成されたプラスチック製の中実体である。架台２０上面中央位置に支柱支持部２２が形成されており、支柱２１は支柱支持部２２内に嵌合されている。支柱２１先端寄り外周には雄ネジ２３が形成されており、支柱支持部２２内周に形成された雌ネジ２４に螺合されている。そのため、支柱２１と架台２０とを相対的に回動させることによって支柱２１は架台２０に対して軸方向に沿って進退する（上下する）ため疑似眼球体１５及びカメラ１９の高さを調整することが可能となっている。
【００２１】
図１〜図３に示すように、マスク模型１には眼鏡２５が設置される。眼鏡２５は装用者側から見た際の左側のテンプル２６側には網膜投影ＨＭＤとしての網膜投影装置が内蔵されている。網膜投影装置はテンプル２６内に内蔵されたレーザー光射出装置２７と、レーザー光源３４と、レーザー光源３４からレーザー光射出装置２７へレーザー光を送出する光ファイバー３２とから構成される。レーザー光による情報はレーザー光射出装置２７から左側のレンズ２８に向かって照射されるようになっている。左側のレンズ２８の眼球側にはミラー２９が配設されている。眼鏡２５はマスク模型１の外鼻部１ａと耳輪部１ｃを支持部として支持されるようになっており、支持状態で左右のレンズ２８がマスク模型１の左右透孔１ｂの前面にそれぞれ配置される。
【００２２】
このような構成において、マスク模型１に眼鏡２５が設置された（掛けさせた）状態で、網膜スクリーン装置３又はカメラ付き網膜スクリーン装置４のいずれかを選択してマスク模型１の左側透孔１ｂの後位置のベース板２の上に配置する。そして、網膜投影装置を操作してそのスイッチをオン状態とすることで、レーザー光の画像がミラー２９に反射されて、疑似眼球体５のスクリーン領域Ｓに投射される（図６及び図７の状態）。
実施の形態１において図１、図２及び図４では網膜スクリーン装置３を設置した状態であり、図３及び図５はカメラ付き網膜スクリーン装置４を設置した状態である。
図６に示すように、カメラのない網膜スクリーン装置３を設置した場合は主としてディスプレイ装置として疑似眼球体５のスクリーン領域Ｓに画像を投射させる。例えば、網膜投影装置を備えた眼鏡２５がどのような見え方をするのかをデモンストレーションとして実検させることができる。特に、マスク模型１は頭部上方がカットされた形状であるため、看者は上方斜め後方からのぞき込むことで網膜スクリーン装置３のスクリーン領域Ｓを正確に背面から目視することができる。また、マスク模型１はベース板２と一体化しているため、ベース板２を回転させることでマスク模型１と網膜スクリーン装置３はスクリーン領域Ｓに画像を投射させたまま向きを変えることができる。また、網膜スクリーン装置３はマスク模型１と違い固定されていないため、疑似眼球体５を回動させたり前後に移動させたりしえ透孔６の向きをずらして、スクリーン領域Ｓに投影される画像がどのように変化するかを実検することができる。
また、図７のようにカメラ付き網膜スクリーン装置４であればデモンストレーションとして実検させることもできるが、カメラ１９で撮影した画像データをコンピュータ装置３０に出力し、そのディスプレイ画面３２に拡大画像を表示させてデモンストレーションを行ったり、拡大画像に基づいて画像を分析し、その結果として網膜投影装置を評価することができる。また、コンピュータ装置３０内のソフトウェア（プログラム）によって画像データに基づいてその画像を分析し、その結果として網膜投影装置を評価することができる。つまり、カメラ付き網膜スクリーン４を選択した場合にはディスプレイ装置であり網膜投影装置の評価装置でもある。
【００２３】
（実施の形態２）
次に図８（ａ）〜（ｃ）及び図９に基づいて実施の形態２について説明する。実施の形態２では、実施の形態１と同じマスク模型１、ベース板２、眼鏡２５、レーザー光源３４等を使用しており、カップ型スクリーン装置３５のみが異なる。そのため、カップ型スクリーン装置３５についてのみ詳しく構成を説明する。
カップ型スクリーン装置３５を網膜スクリーン装置３やカメラ付き網膜スクリーン装置４のような眼球様のスクリーンではないタイプとしたものであって、実施の形態１と同様に左側透孔１ｂの後位置のベース板２の上に配置する。
図８（ａ）（ｂ）に示すように、実施の形態２のカップ型スクリーン装置３５は実施の形態１とは異なりスクリーンが疑似眼球体ではなく、上記疑似眼球体５、１５のスクリーン領域Ｓに対応する球冠状の領域のみからなるカップ型スクリーン３６を備えている。カップ型スクリーン３６は疑似眼球体１５は乳白色に濁った光透過性のあるＰＬＡ樹脂で構成されている。カップ型スクリーン３６は支柱３７によって架台３８上に凹側の面が前方を指向するように固定されている。架台３８は直方体形状の中空の箱体であって、後方にはブラケット３９によって支持された撮影手段としてのカメラ４０が配設されているカメラ４０はカップ型スクリーン３６の全域を撮影できる画角を有する。架台３８の天板３８ａの前方寄り下方位置には棚板４１が吊り下げ状に配置されている。棚板３９の上位置の天板３８ａ部分には前後に伸びる溝４２が形成されている。天板３８ａと棚板４１によってレンズスライド部４３が形成される。
レンズスライド部４３にはレンズセット４４が配設されている。レンズセット４４はレンズフレーム４５に着脱可能に支持された水晶体を模したレンズ４６と、レンズフレーム４５を支持する支柱４７と、支柱４７を支持する方形のスライダ４８とから構成されている。レンズフレーム４５はフランジ部４５ａにおいて雌ネジが形成された取り付け孔４９に対してネジ５０を使用して締め付け固定されており、ネジ５０を緩めることでレンズ４６をレンズフレーム４５から取り外して交換することができる。
レンズセット４４はスライダ４７が棚板４１に載置されてレンズスライド部４３に収容されており、天板３８ａ上面に延出された支柱４６は溝４２の長手方向に沿って前後移動可能とされている。この収容状態でレンズ４６はカップ型スクリーン３６の前面に配置されレンズ４６の光軸方向はカップ型スクリーン３６の中心位置を指向する。レンズ４６のカップ型スクリーン３６に対する相対的な距離は支柱４６が溝４２に沿って前後移動することによって変更することが可能とされている。溝４２に沿ってレンズセット４４の前後移動した際の位置を示す目盛り５１が刻設されている。
【００２４】
このような構成において、マスク模型１に眼鏡２５を掛けさせた状態で、カップ型スクリーン装置３５をベース板２上であってマスク模型１の左側透孔１ｂの後方位置に配置する。そして、網膜投影装置を操作してそのスイッチをオン状態とすることで、レーザー光の画像がミラー２９に反射されて疑似眼球体であるカップ型スクリーン３６に投射される（図９の状態）。
実施の形態２のカップ型スクリーン装置３５はカメラ４０付きであるため、実施の形態１と同様にカメラ４０で撮影した画像データをコンピュータ装置３０に出力し、そのディスプレイ画面３１に拡大画像を表示させてデモンストレーションを行ったり、拡大画像に基づいて画像を分析し、その結果として網膜投影装置を評価することができる。また、コンピュータ装置３０内のソフトウェア（プログラム）によって画像を分析し、その結果として網膜投影装置を評価することができる。また、装用するユーザーの視力や眼球の大きさの違いを想定して、適宜レンズセット４４を移動させて条件を変更することで画像を分析し網膜投影装置を評価することができる。
【００２５】
（実施の形態３）
次に図１０及び図１１（ａ）（ｂ）に基づいて実施の形態３について説明する。実施の形態３では実施の形態１と同じマスク模型１、網膜スクリーン装置３、眼鏡２５、レーザー光源３４等を使用している。実施の形態３では基盤としてマスク模型１前面を上下方向に揺動させるための俯仰装置５３を備えている。そのため、実施の形態３では俯仰装置５３についてのみ詳しく構成を説明する。
俯仰装置５３は架台５２を備えている。架台５２の天板５２ａは平板に構成され前下がりとなるように（つまり後方側が前方側に比べて高くなっている）配置されている。天板５２ａ上にはマスク模型１が載置される基盤としての揺動プレート５４が設置されている。揺動プレート５４は側面視においてＬ字状に構成された幅広の板部材である。揺動プレート５４は架台５２の天板５２ａ後方に固定された後背プレート５６に対してヒンジ５５によって連結されている。揺動プレート５４はヒンジ５５を揺動中心として上下方向に揺動可能に後背プレート５６に支持されている。
架台５２の天板５２ａ上であって揺動プレート５４内側前方寄りにはジャッキ装置５７が配設されている。本実施の形態３ではジャッキ装置５７はパンタグラフ式であり２つの下側アーム５８と２つの上側アーム５９によって構成されるリンク機構をネジ棒６０を回動させることで図示しない雌ネジとの螺合関係によってリンク機構の左右の連結部６１を接近・離間させる構成である。ネジ棒６０はハンドル６２によって揺動プレート５４の外側から操作される。ジャッキ装置５７は座板６３を基準に押し板６４によって揺動プレート５４を押して上動させる。
このような俯仰装置５３上にマスク模型１を載置し、マスク模型１背後に網膜スクリーン装置３を設置し、眼鏡２５を掛けさせた状態で俯仰装置５３を操作するものとする。ジャッキ装置５７が最も下がっているデフォルト状態では図１１（ａ）のようにマスク模型１は水平方向よりも若干下方向を向くような配置となる。作業者はハンドル６２を回転させることでジャッキ装置５７を操作し、徐徐にマスク模型１を上方向に向かせていく。図１１（ｂ）はほぼ水平方向を向いた状態である。ジャッキ装置５７を操作することで水平方向よりも上を向くような位置に配置することができる。
このように、ハンドル６２によってジャッキ装置５７を操作することでマスク模型１前面を上下方向に揺動させることができ、そのように揺動させることによって変化する外界画像（つまり投影された画像の背景画像）を分析して網膜投影装置を評価することができる。揺動量はハンドル６２の回転数や揺動プレート５４の上面の角度、揺動プレート５４と架台５２の天板５２ａとの離間距離等によって測定可能である。
【００２６】
（実施の形態４）
次に図１２（ａ）〜（ｃ）に基づいて実施の形態４について説明する。実施の形態４では実施の形態１と同じマスク模型１、カメラ付き網膜スクリーン装置４、眼鏡２５等を使用している。実施の形態４では基盤としてマスク模型１前面を水平方向に回動させるための回動装置７１を備えている。そのため、実施の形態４では回動装置７１についてのみ詳しく構成を説明する。
回動装置７１は架台７２を備えている。図１２（ｃ）に示すように、架台７２の天板７２ａの中央には上方に向かって突出する突起７３が形成されている。図１２（ｂ）に示すように、実施の形態４ではマスク模型１は円形のベース板７４上に固定されている。ベース板７４の中央裏面位置には凹部７５が形成されている。ベース板７４はこの凹部７５内に突起７３が嵌合されることでこの部分を回動中心として架台７２上において周方向に回動可能に載置されている。ベース板７４裏面と架台７２の天板７２ａは滑らかに構成されベース板７４はストレスなく回動できる。架台７２の天板７２ａのベース板７４の前面に隣接した位置にはマスク模型１の位置を示す目盛り７６が印刷されている。マスク模型１のデフォルト位置、つまり正面に正対した位置であってベース板７４の上面には目印となるドット７７が印刷されている。ドット７７はデフォルト位置において目盛り７６の中央位置方向に配置されている。
このような回動装置７１上にマスク模型１を載置し、マスク模型１背後にカメラ付き網膜スクリーン装置４を設置し、眼鏡２５を掛けさせた状態で回動装置７１を操作するものとする。デフォルト位置に配置したマスク模型１をベース板７４を回動させることで水平方向に向きを変えることができ、そのように回動させることによって首を水平に回動させた場合の変化する外界画像（つまり投影された画像の背景画像）を分析して網膜投影装置を評価することができる。マスク模型１の回動量は目盛り７６に対するドット７７位置の変位によって測定可能である。
【００２７】
（実施の形態５）
次に図１３（ａ）（ｂ）に基づいて実施の形態５について説明する。
実施の形態４ではマスク模型１、網膜スクリーン装置３が一緒に回動するケースであったが、マスク模型１とは独立で網膜スクリーン装置３が回動するように構成しても良い。図１３（ａ）では前もってベース板２、７４や揺動プレート５４のようなスクリーンが設置される台の上に網膜スクリーン装置３の設置位置が決められ、その位置に突起８１が形成されている。網膜スクリーン装置３の架台９の底面中心位置には突起８１が嵌挿される小孔８２（つまり、凹部）が形成されている。図１３（ｂ）に示すように、小孔８２と突起８１を照合させて網膜スクリーン装置３をセットすることで網膜スクリーン装置３はこの突起８１と小孔８２の係合位置を中心に周方向に回動できることとなる。突起８１の周囲であって台上には架台９の径よりも大きな径の水平方向測定円８３が印刷されている。水平方向測定円８３の周囲には目盛りが形成されており、網膜スクリーン装置３はこの目盛りによってどの方向に向いているかを判断できる。このような網膜スクリーン装置３を使用すれば、首を回さずに眼だけで周囲の景色を追っている場合の変化する外界画像（つまり投影された画像の背景画像）を分析して網膜投影装置を評価することができる。
【００２８】
（実施の形態６）
次に図１４に基づいて実施の形態６について説明する。実施の形態６は実施の形態１のバリエーションであり、実施の形態１の網膜スクリーン装置３の代わりに他の構成の網膜スクリーン装置９１を使用する。網膜スクリーン装置９１は疑似網膜と疑似眼球を兼ねた疑似眼球体９２を備えている。疑似眼球体９２はマスク模型１と同様３Ｄデータに基づいて３Ｄプリンターによって製造されている。疑似眼球体９２は乳白色に濁った光透過性のあるＰＬＡ樹脂で構成されている。疑似眼球体９２は真球状に構成され、前方に円形の瞳を模した透孔９３が形成されている。疑似眼球体９２の透孔９３に対面した後方側領域が人の眼において網膜が形成される領域となる網膜を模したスクリーン領域Ｓとされる。疑似眼球体９２は支持装置９５によって支持されている。支持装置９５は架台９６と架台９６に立設された支柱９７と支持金具９８とから構成されている。架台９９は円柱形状に構成されたプラスチック製の中実体である。支柱９７の下部寄り外周には雄ネジ９７ａが形成されており、架台９６側の雌ネジ９６ａに螺合されている。そのため、架台９９と支柱９７とを相対的に回動させることによって支柱９７は上下に進退する（つまり調節可能である）。支持金具９８は支柱９７上端に嵌着されるキャップ部９８ａと、キャップ部９８ａ上部から上方に略Ｕ字状に延出されるアーム部９８ｂと、アーム部９８ｂの左右の先端内側に突出した一対の突起部９８ｃから構成されている。突起部９８ｃは疑似眼球体９２の側面の直径位置に形成された図示しない凹部内に係合されている。突起部９８ｃはアーム部９８ｂの弾性によって付勢状態で疑似眼球体９２を挟持しており、突起部９８ｃに支持された疑似眼球体９２は突起部９８ｃの軸方向に対して回動可能に支持される。突起部９８ｃは疑似眼球体９２を充分な付勢力で保持しており、疑似眼球体５は垂直方向（俯仰方向）に回転し任意の角度で保持可能となっている。
このように構成することで、疑似眼球体５を俯仰させたり、疑似眼球体９２の高さを変更したり、疑似眼球体９２の透孔９３の水平方向の向きを変えたりと様々な位置変化が可能となり、疑似眼球体９２の透孔９３の向きを自在に変えることができ、様々な目視状態を再現することが容易となり、スクリーン領域Ｓに投影される様々な画像の変化を実検することができる。
【００２９】
（実施の形態７）
上記実施の形態２では、カップ型スクリーン装置３５の前方にレンズセット４４を配設するようにして、疑似眼球体は用いないようにしていたが、図１５（ａ）（ｂ）に示すような疑似眼球体形状のスクリーン装置にレンズをセットするようなモデルでもよい。
図１５（ａ）（ｂ）に示す網膜スクリーン装置１０１では、疑似網膜と疑似眼球を兼ねた疑似眼球体１０２はテーブル１０３の左右の支柱１０４に支持されている。疑似眼球体１０２は真球状に構成され、前方に円形の瞳を模した透孔１０５が形成されている。疑似眼球体１０２の透孔１０５に対面した後方側領域が人の眼において網膜が形成される領域となる網膜を模したスクリーン領域Ｓとされる。透孔１０５の中心下方位置にはスリット１０６が形成されている。網膜スクリーン装置１０１にはレンズセット１０９が組み合わされる。レンズセット１０９は水晶体を模したレンズ１１０と、レンズ１１０を支持するワイヤ１１１及び支持プレート１１２とから構成されている。レンズ１１０の上下配置位置は支持プレート１１２をテーブル１０３上に設置した際の透孔１０５と照合させるように調節されている。このようなレンズ１１０と疑似眼球体１０２の位置関係の態様として「疑似眼球体と同化（実際の眼球と同じ位置）」、「疑似眼球体の外側」、「疑似眼球体の内側」の3種類が考えられる。このような網膜スクリーン装置１０１の背後にカメラのような撮影装置を配置することで、レンズの位置に応じた異なる画像を取得することができる。
このような構成によって、より実際の眼を想定したレンズの移動が可能となり、様々な目視状態を再現することが容易となり、スクリーン領域Ｓに投影される様々な画像の変化を実検することができる。
【００３０】
（実施の形態８）
次に図１６（ａ）〜（ｃ）、図１７（ａ）〜（ｃ）等に基づいて実施の形態８について説明する。実施の形態８は実施の形態１のバリエーションで実施の形態１と同じベース板２、眼鏡２５、レーザー光源３４等を使用し、マスク模型１２１と網膜スクリーン装置１２３の構成が異なる。そのため、以下ではマスク模型１２３と網膜スクリーン装置１２３についてのみ詳しく構成を説明する。
図１６（ａ）〜（ｃ）に示すように、実施の形態８のマスク模型１２１は、後頭に観察窓１２２を有する構成になっている。実施の形態８のマスク模型１２１は実施の形態１のマスク模型１と同様の素材で構成され、上下端面は平行でかつ水平になるようにカットされている。マスク模型１２１には実施の形態１のマスク模型１と同様に外鼻部１２１ａ、透孔１２１ｂ、耳輪部１２１ｃが形成されている。マスク模型１２１の透孔１２１ｂは上下まぶたのない眼窩の輪郭に略沿った円形形状に形成されている。マスク模型１２１では図示していないが、まぶたを形成するなどしてもよい。マスク模型１２１は両耳輪部１２１ｃ後方位置でカットされて非透光性素材からなる遮光壁１２５が配設されている。遮光壁１２５には横長長方形形状の観察窓１２２が形成されている。観察窓１２２の縁に隣接した遮光壁１２５の４つの位置には目盛り１２７が刻設されている。目盛り１２７は網膜スクリーン装置１２３を移動させたり取り替えたり等した際の見え方の違いを客観的に比較する際に用いられる。マスク模型１２１の上面にはマスク模型１２１内部を遮光するための遮光屋根部１２８が設置されている。
【００３１】
実施の形態８においては、図１７（ａ）に示す内殻部１３５Ａ〜１３５Ｃの違いによって複数種類の網膜スクリーン装置１２３を使用可能である。網膜スクリーン装置１２３は実施の形態１の網膜スクリーン装置３と同様に疑似眼球体１３０を備えている。疑似眼球体１３０は中空の球体であってほぼ真球状に構成され、前方に円形の瞳を模した透孔１３１が形成されている。疑似眼球体１３０の透孔１３１に対面した後方側領域が人の眼において網膜が形成される領域となる網膜を模したスクリーン領域Ｓとされる。実施の形態８の疑似眼球体１３０も実施の形態１と同様に架台１３２に対して高さ調整部材としての雄ネジ１３３よって支持されている。
疑似眼球体１３０は疑似眼球体５と同じ構成の乳白色に濁った光透過性のあるＰＬＡ樹脂からなる外殻部１３４と、外殻部１３４内に嵌合される球体で調整フィルターとしての透明な内殻部１３５との二重構造で構成されている。図１８に示すように、外殻部１３４は透孔１３１を前方に配置した際の上下を極として極方向で前後に半球状に２分割されており、それらを接合して外殻部１３４が完成する。前方側に配置される半球体を前方外殻部１３４ａとし、後方側に配置される半球体を後方外殻部１３４ｂとする。疑似眼球体１３０は前方外殻部１３４ａを塗装などにより反射・吸収・散乱させ、又は不透明の別材料で作製する等して遮光する事で、透孔１３１を通った光のみをスクリーンに表示できるようになる。後方外殻部１３４ｂはスクリーンとして作用するため、ある程度の透過性を有し、透過した画像が背面より目視、または、撮影できるようになっている。透孔１３１の周りは黒や茶色に塗装等する事で虹彩を表現するなどすると、意図しない迷光が混入するのを防げるためよい。
内殻部１３５は外殻部１３４の半球形状に対応した半球形状に２分割されており、外殻部１３４の内周面に密着状に配置される。
図１７（ａ）〜（ｃ）に示すように、実施の形態８では３種類の内殻部１３５Ａ〜１３５Ｃが用意されている。
図１７（ａ）に示す内殻部１３５Ａは、透明性の高いウレタンを重合時に線状の屈折率の異なる部分（「脈理」と呼称する）が散点的に発生する条件にて固めた飛蚊症の見え方を疑似的に再現したフィルターである。図１７（ｂ）に示す内殻部１３５Ｂは、透明なポリカーボネートから構成され、透孔１３１に面する領域は２０歳のヒトの水晶体の色を模した薄い黄色に着色されている。図１７（ｃ）に示す内殻部１３５Ｃは、透明なポリカーボネートから構成され、透孔１３１に面する領域は６０歳のヒトの水晶体の色を模した茶色に着色されるとともに若干すりガラス状に処理がされており白内障の見え方が再現されている。
【００３２】
このように構成することで、画像投影装置は次のような作用・効果が得られる。
まず、マスク模型１２１は遮光壁１２５と遮光屋根部１２８で覆われるため、マスク模型１２１内への採光が抑えられる。そのため観察窓１２２から覗いた場合には疑似眼球体１３０のスクリーン領域Ｓが特に明るく表示されることとなる。図１９（ａ）〜（ｃ）は網膜投影ＨＭＤである眼鏡２５を実施の形態８のマスク模型１２１に設置した（掛けさせた）状態における疑似眼球体１３０のスクリーン領域Ｓを観察窓１２２から目視した際の様子の例を図示したものである。
眼鏡２５から長方形の画像を投影した場合、投影される画像が正しく網膜スクリーンに投影されると図１９（ａ）のようになるが、同じ画像を投影しても眼鏡２５が被装着者に対して位置がずれている場合、すなわち、画像の光軸がずれている場合には図１９（ｂ）のように変形した画像となる事になる。このような評価を用いれば、網膜投影ＨＭＤが正しく見えるように調整することができる。
また、網膜スクリーンに投影される画像の評価は、変形だけはなく、例えば、図１７（ａ）の内殻部１３５Ａを用いれば、網膜スクリーンに投影される画像は図１９（ｃ）のようになり、飛蚊症の被装着者が眼鏡２５を用いた場合の見え方を評価できることとなる。また、図１７（ｂ）と図１７（ｃ）の内殻部１３５Ｂや内殻部１３５Ｃを入れ替えて用いれば、加齢による見え方の変化を評価できるようになる。このようにして様々な被装着者を想定して眼球スクリーンを交換して評価することで、加齢や眼疾患による見え方の差に対応した眼鏡型画像表示装置を開発することに用いることができる。また、展示物として用いれば、実際に眼鏡型画像表示装置を装着しなくても被装着者や第三者に対し、加齢や眼の状態（疾患状態）の影響でどのように眼鏡型画像表示装置の見え方が変化するのかを示す事ができ、購買検討の判断に用いることができるようになる。
【００３３】
上記実施の形態は本発明の原理およびその概念を例示するための具体的な実施の形態として記載したにすぎない。つまり、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明は、例えば次のように変更した態様で具体化することも可能である。
・上記各実施の形態のマスク模型１の形状は一例であり、他の形状のマスク模型であってもよい。例えば、他の器官（例えば口）を備えていてもよい。また、例えば頭部全体があってもよい。また、例えば、頭部において耳輪部よりも後方はなくともよい。
・上記のマスク模型１の外鼻部１ａ、眼の透孔１ｂや耳輪部１ｃ等では実際の人のそれら器官に似せて擬似的な外観にしていたが、これはマスク模型１が人の顔をモデルに作成したマスク模型であるためである。人は目や鼻や耳の位置にそれらの器官に相当する窪みや突起があればかなり「人の顔」と認識する脳機能がある。そのため、外鼻部、眼の透孔、耳輪部ということがわかる、あるいはそれと想定して作成している場合には擬似的ではなくとも外鼻部、眼の透孔、耳輪部に相当する。
・眼鏡２５は網膜投影ＨＭＤを搭載していたが、ＨＭＤとしてユーザーが能動的に虚像を見るような機種でもよい。例えば、眼鏡レンズに虚像（画像）を投影させたり、眼鏡レンズに重ねたスクリーンとなる透明プレートに虚像（画像）を投影させたりして、その画像を眼鏡装用者自身が能動的に目視するような場合である。
・上記では網膜スクリーン装置３、カメラ付き網膜スクリーン装置４、カップ型スクリーン装置３５、網膜スクリーン装置９１、網膜スクリーン装置１０１はいずれも片眼（左目）に配置したが両目に配置しても右目だけに配置するようにしてもよい。
・上記実施の形態１〜７の網膜スクリーン装置３、カメラ付き網膜スクリーン装置４、カップ型スクリーン装置３５、網膜スクリーン装置９１、網膜スクリーン装置１０１は相互に入れ替えてマスク模型１の背後に配置するようにしてもよい。
・実施の形態２のカップ型スクリーン装置３５ではカメラ４０が配設されていたが、カメラ４０がなくともよい。
・材質は上記以外でもよい。マスク模型１は型を使用して成形してもよい。疑似眼球体５、１５やカップ型スクリーン３６も同様である。
・実施の形態２ではレンズセット４４のレンズ４６を取り替えてユーザーの視力に応じたレンズ度数にしていたが、レンズセット４４自体を交換可能としてもよい。
・カップ型スクリーン３６は網膜形状に対応して湾曲（球冠状）させていたが、このような湾曲面ではなく、平面であってもよい。コンピュータ装置３０によって湾曲した実際に網膜に映るような画像に補正することが可能だからである。
・実施の形態３や実施の形態４にカメラ付き網膜スクリーン装置４、カップ型スクリーン装置３５、網膜スクリーン装置９１、網膜スクリーン装置１０１を使用するようにしてもよい。また、実施の形態４に網膜スクリーン装置３や網膜スクリーン装置９１、網膜スクリーン装置１０１を使用するようにしてもよい。つまり、適宜いろいろなタイプのスクリーン装置を取り替えて使用することは自由である。
・実施の形態８において二重構造の疑似眼球体１３０の内殻部１３５は更にさまざまなパターンを用意して交換して使用するようにしてもよい。例えば、内殻部１３５Ａのような飛蚊症の症状と内殻部１３５Ｂや内殻部１３５Ｃのような加齢による見え方を組み合わせてもよい。例えば内殻部１３５Ｃにおいて白内障の症状を摸すために若干すりガラス状に処理したが、この処理をしなかったり処理をする場合に様々な曇り具合の状態を用意するようにしてもよい。
本願発明は上述した実施の形態に記載の構成に限定されない。上述した各実施の形態や変形例の構成要素は任意に選択して組み合わせて構成するとよい。また各実施の形態や変形例の任意の構成要素と、発明を解決するための手段に記載の任意の構成要素または発明を解決するための手段に記載の任意の構成要素を具体化した構成要素とは任意に組み合わせて構成するとよい。これらについても本願の補正または分割出願等において権利取得する意思を有する。
また、意匠出願への変更出願により、全体意匠または部分意匠について権利取得する意思を有する。図面は本装置の全体を実線で描画しているが、全体意匠のみならず当該装置の一部の部分に対して請求する部分意匠も包含した図面である。例えば当該装置の一部の部材を部分意匠とすることはもちろんのこと、部材と関係なく当該装置の一部の部分を部分意匠として包含した図面である。当該装置の一部の部分としては、装置の一部の部材としてもよいし、その部材の部分としてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１…マスク模型、１ａ…外鼻部位置に形成された第２の支持部、１ｂ…透孔、１ｃ…耳輪部位置に形成された第１の支持部、５、１５、９２、１０２…スクリーンとしての疑似眼球体、２５…眼鏡、３６…スクリーンとしてのカップ型スクリーン。
【図１】
2020065252.tif 000003
【図２】
2020065252.tif 000004
【図３】
2020065252.tif 000005
【図４】
2020065252.tif 000006
【図５】
2020065252.tif 000007
【図６】
2020065252.tif 000008
【図７】
2020065252.tif 000009
【図８】
2020065252.tif 000010
【図９】
2020065252.tif 000011
【図１０】
2020065252.tif 000012
【図１１】
2020065252.tif 000013
【図１２】
2020065252.tif 000014
【図１３】
2020065252.tif 000015
【図１４】
2020065252.tif 000016
【図１５】
2020065252.tif 000017
【図１６】
2020065252.tif 000018
【図１７】
2020065252.tif 000019
【図１８】
2020065252.tif 000020
【図１９】
2020065252.tif 000021