(57)【要約】  画像表示装置は、画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源と、光源から照射された光の、ユーザの網膜からの戻り光を検出する第一検出手段と、第一検出手段による検出結果に基づいて、光の網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出手段と、第二検出手段による検出結果に基づいて、光の網膜上での照射位置を調整する調整手段と、を備える。これにより、光源から照射された光の網膜上での照射位置の検出結果に基づいて、網膜上での照射位置を適切に調整することが可能となる。
2012169064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源と、
前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜からの戻り光を検出する第一検出手段と、
前記第一検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出手段と、
前記第二検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記画像の前記網膜上での照射位置が変動しないように調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記網膜からの戻り光は、前記光が照射される前記網膜上のパターンによって変調されており、
前記第二検出手段は、前記網膜上のパターンによって変調された前記戻り光の変動に基づいて、前記網膜上での照射位置の変動を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記第二検出手段は、前記網膜上のパターンによって変調された前記戻り光の変動に基づいて、前記光によって前記網膜上に投射された像と、前記網膜上のパターンとの相対位置の変動を検出し、当該相対位置の変動を前記網膜上での照射位置の変動として用いることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記調整手段は、前記光によって前記網膜上に投射された像と、前記網膜上のパターンとの相対位置が一定になるように、前記照射位置を調整することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
画像を視認させるためにユーザの網膜に光を照射する光源と、
前記網膜からの戻り光を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源を有する画像表示装置によって実行される画像表示方法であって、
前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜からの戻り光を検出する第一検出工程と、
前記第一検出工程による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出工程と、
前記第二検出工程による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整工程と、を備えることを特徴とする画像表示方法。
【請求項８】
画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源及びコンピュータを有する画像表示装置によって実行される画像表示プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜からの戻り光を検出する第一検出手段、
前記第一検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出手段、
前記第二検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段、として機能させることを特徴とする画像表示プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載の画像表示プログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイなどの画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ユーザの頭部に装着することが可能に構成されたヘッドマウントディスプレイ（以下、適宜「ＨＭＤ」と表記する。）などの画像表示装置が知られている。例えば特許文献１には、角膜の表面で反射した走査光の一部を反射光として検出して、検出した反射光に基づいてレーザ光の焦点位置を調整するＨＭＤ型の画像表示装置が記載されている。また、例えば特許文献２には、映像の網膜上の結像状態を検出し、その情報に基づいて光学系を駆動して結像位置を変更する頭部装着型映像表示装置が記載されている。また、例えば特許文献３には、ユーザの眼の動きに追従して瞳孔の位置を検出し、レーザ光の走査方向を変化させる網膜投影ディスプレイ装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５８６８６号公報
【特許文献２】特開平７−１２８６１３号公報
【特許文献３】特開２００９−１２２５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１及び３には、焦点調節を行うことや瞳孔の動きを検出することなどが記載されているに止まり、光源から照射された光の網膜上での照射位置（つまり瞳孔を通過して網膜上に投射された像の位置）を検出することなどについては記載されていない。【０００５】
本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、光源から照射された光の網膜上での照射位置を検出して、網膜上での照射位置を適切に調整することが可能な画像表示装置、画像表示方法及び画像表示プログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、画像表示装置は、画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源と、前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜からの戻り光を検出する第一検出手段と、前記第一検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出手段と、前記第二検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段と、を備える。【０００７】
請求項６に記載の発明では、画像表示装置は、画像を視認させるためにユーザの網膜に光を照射する光源と、前記網膜からの戻り光を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段と、を備える。【０００８】
請求項７に記載の発明では、画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源を有する画像表示装置によって実行される画像表示方法は、前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜からの戻り光を検出する第一検出工程と、前記第一検出工程による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出工程と、前記第二検出工程による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整工程と、を備える。【０００９】
請求項８に記載の発明では、画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源及びコンピュータを有する画像表示装置によって実行される画像表示プログラムは、前記コンピュータを、前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜からの戻り光を検出する第一検出手段、前記第一検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出手段、前記第二検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段、として機能させる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施例に係るヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）の全体構成を示す。
【図２】本実施例に係るＨＭＤの基本動作を説明するための図を示す。
【図３】ＨＭＤによって表示された画像及び網膜上に投射された像の一例を示す。
【図４】本実施例における検出方法を具体的に説明するための図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の１つの観点では、画像表示装置は、画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源と、前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜からの戻り光を検出する第一検出手段と、前記第一検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出手段と、前記第二検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段と、を備える。
【００１２】
上記の画像表示装置は、例えばユーザの頭部などに装着され、光源から照射させた光によってユーザの網膜上に画像を描画する。第一検出手段は、光源から照射された光の、ユーザの網膜からの戻り光を検出する。第二検出手段は、第一検出手段によって検出された戻り光に基づいて、光の網膜上での照射位置の変動を検出する。そして、調整手段は、第二検出手段によって検出された照射位置の変動に基づいて、光の網膜上での照射位置を調整する。上記の画像表示装置によれば、光源から照射された光の網膜上での照射位置の検出結果に基づいて、網膜上での照射位置を適切に調整することができる。
【００１３】
上記の画像表示装置の一態様では、前記調整手段は、前記画像の前記網膜上での照射位置が変動しないように調整を行う。
【００１４】
この態様によれば、視野の定まった位置に、画像を適切に表示させることが可能となる。言い換えると、画像が表示される視野内の位置を一定に維持することが可能となる。また、振動などに起因する画像のぶれを適切に補正することが可能となる。
【００１５】
上記の画像表示装置の他の一態様では、前記網膜からの戻り光は、前記光が照射される前記網膜上のパターンによって変調されており、前記第二検出手段は、前記網膜上のパターンによって変調された前記戻り光の変動に基づいて、前記網膜上での照射位置の変動を検出する。
【００１６】
この態様では、網膜からの戻り光が網膜上の血管や神経などのパターン（網膜パターン）によって変調されていることを利用して、網膜パターンによって変調された戻り光の変動に基づいて、光の網膜上での照射位置の変動を検出する。これにより、照射位置の変動を適切に検出することができる。
【００１７】
上記の画像表示装置において好適には、前記第二検出手段は、前記網膜上のパターンによって変調された前記戻り光の変動に基づいて、前記光によって前記網膜上に投射された像と、前記網膜上のパターンとの相対位置の変動を検出し、当該相対位置の変動を前記網膜上での照射位置の変動として用いることができる。
【００１８】
また好適には、前記調整手段は、前記光によって前記網膜上に投射された像と、前記網膜上のパターンとの相対位置が一定になるように、前記照射位置を調整することができる。
【００１９】
本発明の他の観点では、画像表示装置は、画像を視認させるためにユーザの網膜に光を照射する光源と、前記網膜からの戻り光を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段と、を備える。上記の画像表示装置によれば、検出された網膜からの戻り光に基づいて、光の網膜上での照射位置を適切に調整することができる。
【００２０】
本発明の他の観点では、画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源を有する画像表示装置によって実行される画像表示方法は、前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜からの戻り光を検出する第一検出工程と、前記第一検出工程による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出工程と、前記第二検出工程による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整工程と、を備える。
【００２１】
本発明の更に他の観点では、画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源及びコンピュータを有する画像表示装置によって実行される画像表示プログラムは、前記コンピュータを、前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜からの戻り光を検出する第一検出手段、前記第一検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出手段、前記第二検出手段による検出結果に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段、として機能させる。
【００２２】
上記の画像表示方法及び画像表示プログラムによっても、光源から照射された光の網膜上での照射位置の検出結果に基づいて、網膜上での照射位置を適切に調整することができる。
【００２３】
なお、上記画像表示プログラムは、記録媒体に記録した状態で好適に取り扱うことができる。
【実施例】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。【００２５】
［全体構成］
図１は、本実施例に係るヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）１の全体構成を概略的に示したブロック図である。【００２６】
ＨＭＤ１は、主に、制御部１１と、記憶部１２と、光源ユニット１３と、検出器１４と、を備える。ＨＭＤ１は、例えば眼鏡型に構成されており、ユーザの頭部に装着可能に構成されている。【００２７】
制御部１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などを有しており、ＨＭＤ１の全体の制御を行う。記憶部１２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリなどで構成され、制御部１１を制御する制御プログラムなどが記憶されると共に、制御部１１に対してワーキングエリアを提供する。【００２８】
光源ユニット１３は、赤色、緑色、青色のレーザ光源や、レーザ光源から出射されたレーザ光を走査するスキャン機構（走査機構）などを有する。ＨＭＤ１は、上記した制御部１１の制御の元、レーザ光源からのレーザ光を走査することで、ユーザの網膜上に画像を描画する。検出器１４は、例えば受光素子（フォトディテクタなど）で構成され、レーザ光源から照射されたレーザ光の、ユーザの網膜からの戻り光を検出する。【００２９】
なお、制御部１１は、本発明における「第二検出手段」及び「調整手段」の一例に相当し、検出器１４は、本発明における「第一検出手段」の一例に相当する。【００３０】
［ＨＭＤの基本動作］
次に、図２を参照して、本実施例に係るＨＭＤ１の基本動作について説明する。図２に示すように、光源ユニット１３は、レーザ光源１３ａや、ハーフミラー１３ｂ、１３ｄや、スキャン機構１３ｃなどを有する。図２では、レーザ光源１３ａから照射されたレーザ光を実線矢印で示し、レーザ光源１３ａから照射されたレーザ光の網膜からの戻り光を破線矢印で示している。なお、レーザ光源１３ａから照射されたレーザ光と、レーザ光の網膜からの戻り光とは、光路が概ね重なる傾向にあるが、図２では、説明の便宜上、これらの光路をずらして示している。【００３１】
レーザ光源１３ａから出射されたレーザ光は、ハーフミラー１３ｂで反射されて、スキャン機構１３ｃに入射する。スキャン機構１３ｃは、ミラーやアクチュエータなどを具備して構成され、入射されたレーザ光をハーフミラー１３ｄに向けて反射する。具体的には、スキャン機構１３ｃは、表示すべき画像を網膜上に描画するべく、制御部１１の制御により網膜上を走査（スキャン）するように動作する。つまり、スキャン機構１３ｃは、レーザ光を照射する網膜上の位置を変更するための動作を行う。また、スキャン機構１３ｃは、制御部１１の制御の元、フォーカス調整も行う。【００３２】
ハーフミラー１３ｄは、スキャン機構１３ｃからのレーザ光を、ユーザの眼球に向けて反射する。これにより、レーザ光源１３ａから出射されたレーザ光が、ユーザの網膜上に照射されることとなる。その結果、ＨＭＤ１によって形成された画像が、ユーザに視認されることとなる。なお、図２では図示していないが、ユーザの網膜上には、実体像（ユーザの目前の周辺景色などに対応する像）に対応する光も照射される（当該光はハーフミラー１３ｄを透過する）。【００３３】
ユーザの網膜上に照射されたレーザ光は、網膜で反射する。網膜で反射された光（つまり戻り光）は、ハーフミラー１３ｄで反射し、スキャン機構１３ｃ及びハーフミラー１３ｂを透過して、検出器１４に入射する。検出器１４は、例えば受光素子（フォトディテクタなど）によって、このようにして入射された戻り光を検出する。つまり、検出器１４は、レーザ光によって網膜上に投射された像からの戻り光を検出する。そして、検出器１４は、検出した戻り光に対応する検出信号を制御部１１に供給する。【００３４】
なお、検出器１４によって検出される戻り光には、レーザ光の戻り光だけでなく、実体像に対応する光の戻り光も含まれる。但し、実体像に対応する光の戻り光は比較的低いのに対して、レーザ光の戻り光の光強度は比較的高いので、検出器１４では、主としてレーザ光の戻り光が検出される傾向にある。言い換えると、レーザ光の戻り光の光強度は比較的高いので、検出器１４でレーザ光の戻り光を容易に検出することができると言える。【００３５】
ところで、網膜の状況を計測する装置として「眼底検査機」が知られている。また、近年、走査型レーザ検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：ＳＬＯ）により、網膜像を直接電気信号として得られることが知られている。本実施例では、ＨＭＤ１の光学系に上記のような検出器１４を設けることで、ＨＭＤ１の走査範囲内で、走査型レーザ検眼鏡と同様の機能を実現させている。【００３６】
なお、ＨＭＤ１は、レーザ光源１３ａから網膜までの光学的距離と、網膜から検出器１４までの光学的距離とが概ね等しくなるように光学系を設計することが望ましい。こうすることで、網膜に照射したレーザ光の戻り光を、検出器１４で適切に検出することが可能となる。【００３７】
［検出方法及び制御方法］
次に、本実施例において制御部１１が行う検出方法及び制御方法について説明する。本実施例では、制御部１１は、検出器１４によって検出された網膜からの戻り光に基づいて、レーザ光の網膜上での照射位置の変動を検出し、その検出結果に基づいて、レーザ光の網膜上での照射位置を調整する。具体的には、制御部１１は、検出結果に基づいて、レーザ光によって形成される画像の網膜上での照射位置が変動しないように、レーザ光の照射位置を調整する制御を行う。【００３８】
詳しくは、制御部１１は、網膜からの戻り光が、ユーザの網膜上の血管や神経などのパターン（以下、単に「網膜パターン」と呼ぶ。）によって変調されていることを利用して、網膜パターンによって変調された戻り光の変動に基づいて、レーザ光の網膜上での照射位置の変動を検出する。この場合、制御部１１は、当該戻り光の変動に基づいて、レーザ光によって網膜上に投射された像と網膜パターンとの相対位置の変動を検出し、当該相対位置の変動を網膜上での照射位置の変動として用いる。そして、制御部１１は、網膜上に投射された像と網膜パターンとの相対位置が一定になるように、レーザ光の照射位置を調整する。【００３９】
ここで、図３及び図４を参照して、本実施例における検出方法及び制御方法を具体的に説明する。【００４０】
図３は、ＨＭＤ１によって表示された画像及び網膜上に投射された像の一例を示す。図３（ａ）は、実体像の一例を示している。この実体像は、例えばユーザの目前の景色（言い換えるとＨＭＤ１を装着していない場合にユーザに視認される景色）に相当する。なお、図３（ａ）では、実体像を模式的に示している（以下同様とする）。図３（ｂ）は、ＨＭＤ１を装着している状態でユーザが視認する像の例を示している。ここでは、「ａｂｃ」といった文字を示す画像（破線領域Ａ１参照）がＨＭＤ１によって表示された場合を例示している。図３（ｂ）に示すように、ユーザは、実体像と、ＨＭＤ１によって表示された画像とを同時に視認することとなる。【００４１】
図３（ｃ）は、上記のような画像をＨＭＤ１が表示した場合に、ユーザの網膜上に投射された像を示している。具体的には、図３（ｃ）は、ユーザの網膜上の血管や神経などを含む網膜パターン、及びレーザ光によって網膜上に投射された像（上記した「ａｂｃ」の文字が左右反転された像）を示している。また、図３（ｃ）中の破線領域Ａ２は、ＨＭＤ１による走査範囲（言い換えるとスキャン機構１３ｃによる走査範囲）を示している。走査範囲Ａ２は、ユーザに提示する画像を表示すべき範囲に相当し、例えば事前に設定された範囲が用いられる。【００４２】
図４は、本実施例における検出方法を具体的に説明するための図である。図４（ａ）は、レーザ光によって網膜上に投射された像の生成元となる画像（言い換えると、表示すべき画像として光源ユニット１３に入力される画像であり、以下では「元画像」と呼ぶ。）の一例を示している。この元画像は、図３で示したものと同様の画像である。なお、図４（ａ）では、説明の便宜上、グリッド線を示しているが、これは実際には表示されない（以下同様であるものとする）。【００４３】
図４（ｂ）は、検出器１４によって検出された、網膜からの戻り光の一例を示している。つまり、網膜上に投射された像の一例を示している。具体的には、図４（ｂ）では、左側に、検出器１４によって検出された生データに相当する図を示しており、右側に、このような生データに対して所定の画像処理を行った図を示している。例えば、右側に示す図は、元画像のデータなどを参照して、レーザ光によって網膜上に投射された像の部分を抽出する処理が行われたものである。図４（ｂ）より、網膜からの戻り光が、網膜上の血管や神経などの網膜パターンによって変調されていることがわかる。具体的には、元画像では輝度が一様であるのに対して（図４（ａ）参照）、戻り光に対応する像では、網膜パターンに応じて輝度が変わっていることがわかる。例えば、血管などに対応する部分の戻り光の輝度が比較的低くなっていることがわかる。【００４４】
図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す像が得られてから所定時間が経過した際に（例えば一回の走査に要する時間の経過後）、検出器１４によって検出された網膜からの戻り光の一例を示している。図４（ｂ）と同様に、図４（ｃ）も、左側に、検出器１４によって検出された生データに相当する図を示しており、右側に、このような生データに対して所定の画像処理を行った図を示している。【００４５】
図４（ｂ）と図４（ｃ）とを比較すると、レーザ光によって網膜上に投射された像と網膜パターンとの相対位置が変動していることがわかる。具体的には、図４（ｃ）は、図４（ｂ）と比較すると、網膜上に投射された像に対して網膜パターンが左側にずれていることがわかる。このようなずれは、例えばユーザの頭とＨＭＤ１との位置ずれや、ユーザの視線の移動等に起因する。【００４６】
本実施例では、制御部１１は、検出器１４によって検出された戻り光に基づいて、上記のような網膜上に投射された像と網膜パターンとの相対位置の変動を検出する。具体的には、制御部１１は、検出器１４によって検出された戻り光に対応する、網膜上に投射された像と、当該網膜上に投射された像に対応する元画像とを比較することで、網膜上に投射された像と網膜パターンとの相対位置の変動を検出する。この場合、制御部１１は、元画像に対応する信号と戻り光に対応する信号とを、元画像の輝点位置などの特徴点に基づいて比較することで、網膜上に投射された像と網膜パターンとの相対位置を抽出する。また、制御部１１は、元画像を表示する際に用いたレーザ光の発光タイミングなども参照して、このような相対位置を抽出する。例えば、制御部１１は、投射すべき像を走査するごとに、網膜上に投射された像と網膜パターンとの相対位置を抽出することにより、相対位置の変動を検出する。【００４７】
そして、本実施例では、制御部１１は、上記した相対位置の変動の検出結果に基づいて、レーザ光の網膜上での照射位置が変動しないように、レーザ光の照射位置を調整する制御を行う。具体的には、制御部１１は、網膜上に投射された像と網膜パターンとの相対位置関係が一定に維持されるように、レーザ光の照射位置を調整するべく、スキャン機構１３ｃに対する制御を行う。これにより、振動などに起因する、ユーザの頭とＨＭＤ１との位置ずれによらずに、視野の定まった位置に、ＨＭＤ１によって画像を表示させることが可能となる。つまり、ユーザの頭とＨＭＤ１との位置ずれによる画像のぶれを適切に補正することが可能となる。したがって、本実施例によれば、ＨＭＤ１の快適な装着感をユーザに提供することが可能となる。【００４８】
また、本実施例によれば、投射用の光学系をできる限り検出用の光学系としても使用しているため、視線検出用のカメラ等を別途設ける必要がないので、システム全体の軽量化や小型化や低価格化を実現することができる。【００４９】
更に、本実施例によれば、網膜上に投射された像と網膜パターンとの相対位置関係が一定に維持されるように制御することで、網膜上に投射する像を視線の移動に追随させることができる。加えて、視線の移動に追随させるための制御量（照射位置を補正するためのスキャン機構１３ｃの駆動量など）から、視線の移動を検知することができる。よって、本実施例によれば、視線検出用のカメラ等の構成要素を追加することなく、視線の移動を適切に検知することができ、こうして検知された視線の移動を、ＨＭＤ１における種々の制御のための信号として用いることができる。【００５０】
［変形例］
上記では、「ａｂｃ」といった文字を示す画像を用いて検出及び制御を行う実施例を示したが（図３及び図４参照）、これ以外の文字を用いて検出及び制御を行っても良い。また、文字を用いる代わりに、所定の図形（四角や三角や丸や十字など）や線分などを用いて検出及び制御を行っても良い。【００５１】
上記では、ユーザに提示する画像を用いて検出及び制御を行う実施例を示したが、ユーザに視認されないような画像を用いて検出及び制御を行っても良い。また、上記では走査範囲（ユーザに提示する画像を表示すべき範囲）を用いて検出及び制御を行う実施例を示したが、走査範囲以外の領域を用いて検出及び制御を行っても良い。１つの例では、可視光線の代わりに赤外線などの不可視光線を用い、走査範囲の外枠に相当する部位（走査される外枠)にのみ赤外光を投射して、その戻り光に基づいて、上記した検出及び制御を行うことができる。これにより、投射される可視光の像（つまりユーザに提示する画像の像）の面積や輝度に影響によらず、安定した動作を期待することができる。【００５２】
上記では本発明をヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）に適用する例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。本発明は、ＨＭＤ以外にも、網膜に直接レーザ光を投射する種々の画像表示装置に適用することができる。例えば、ヘッドアップディスプレイに適用することができる。【００５３】
以上に述べたように、実施例は、上述した実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイやヘッドアップディスプレイなどの画像表示装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１  ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）
１１  制御部
１２  記憶部
１３  光源ユニット
１３ａ  レーザ光源
１３ｂ、１３ｄ  ハーフミラー
１３ｃ  スキャン機構
１４  検出器
【図１】
2012169064.tif 000003
【図２】
2012169064.tif 000004
【図３】
2012169064.tif 000005
【図４】
2012169064.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成23年12月15日(2011.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源と、
前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜パターンにより変調された戻り光を検出する第一検出手段と、
前記戻り光の変動に基づいて、前記光によって前記網膜上に投射された像と前記網膜パターンとの相対位置の変動を検出し、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出手段と、
前記第二検出手段により検出した変動に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記画像の前記網膜上での照射位置が変動しないように調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記光によって前記網膜上に投射された像と、前記網膜パターンとの相対位置が一定になるように、前記照射位置を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
画像を視認させるためにユーザの網膜に光を照射する光源と、
前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜パターンにより変調された戻り光を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて検出された、前記光によって前記網膜上に投射された像と前記網膜パターンとの相対位置の変動に基づき、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源を有する画像表示装置によって実行される画像表示方法であって、
前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜パターンにより変調された戻り光を検出する第一検出工程と、
前記戻り光の変動に基づいて、前記光によって前記網膜上に投射された像と前記網膜パターンとの相対位置の変動を検出し、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出工程と、
前記第二検出工程により検出した変動に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整工程と、を備えることを特徴とする画像表示方法。
【請求項６】
画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源及びコンピュータを有する画像表示装置によって実行される画像表示プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜パターンにより変調された戻り光を検出する第一検出手段、
前記戻り光の変動に基づいて、前記光によって前記網膜上に投射された像と前記網膜パターンとの相対位置の変動を検出し、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出手段、
前記第二検出手段により検出した変動に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段、として機能させることを特徴とする画像表示プログラム。
【請求項７】
請求項６に記載の画像表示プログラムを記録したことを特徴とする記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、画像表示装置は、画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源と、前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜パターンにより変調されたからの戻り光を検出する第一検出手段と、前記戻り光の変動に基づいて、前記光によって前記網膜上に投射された像と前記網膜パターンとの相対位置の変動を検出し、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出手段と、前記第二検出手段により検出した変動に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段と、を備える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
請求項４に記載の発明では、画像表示装置は、画像を視認させるためにユーザの網膜に光を照射する光源と、前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜パターンにより変調された戻り光を検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて検出された、前記光によって前記網膜上に投射された像と前記網膜パターンとの相対位置の変動に基づき、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段と、を備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項５に記載の発明では、画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源を有する画像表示装置によって実行される画像表示方法は、前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜パターンにより変調された戻り光を検出する第一検出工程と、前記戻り光の変動に基づいて、前記光によって前記網膜上に投射された像と前記網膜パターンとの相対位置の変動を検出し、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出工程と、前記第二検出工程により検出した変動に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整工程と、を備える。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項６に記載の発明では、画像を視認させるための光をユーザの網膜に照射する光源及びコンピュータを有する画像表示装置によって実行される画像表示プログラムは、前記コンピュータを、前記光源から照射された光の、前記ユーザの網膜パターンにより変調された戻り光を検出する第一検出手段、前記戻り光の変動に基づいて、前記光によって前記網膜上に投射された像と前記網膜パターンとの相対位置の変動を検出し、前記光の前記網膜上での照射位置の変動を検出する第二検出手段、前記第二検出手段により検出した変動に基づいて、前記光の前記網膜上での照射位置を調整する調整手段、として機能させる。
【国際調査報告】
2012169064.tif 000007
2012169064.tif 000008
2012169064.tif 000009
2012169064.tif 000010