(57)【要約】【課題】視界の歪みによって歪んで視認される画像を補正した画像を表示する。【解決手段】画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、光源からの画像用レーザ光の出射制御を行う制御部と、画像用レーザ光を走査する走査ミラーと、画像用レーザ光を、画像データが表す画像として、利用者の眼球の網膜に投影する投影ミラーと、画像と共に投影されるポインタを操作する操作部と、を有し、制御部は、補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、光源から出射させ、補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影されたポインタに対する前記操作部の操作を受け付け、操作に応じて、利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成し、生成された補正情報を用いて、入力された画像データを補正し、補正された画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、光源から出射させる。【選択図】図１
2018013566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部を有し、入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御部と、
前記画像用レーザ光を走査する走査ミラーと、
前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、利用者の眼球の網膜に投影する投影ミラーと、
前記画像と共に投影されるポインタを操作する操作部と、を有し、
前記制御部は、
補正用画像を表す補正用画像データを保持する補正用画像データ保持部と、
前記補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させる補正用画像データ出力部と、
前記補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影された前記ポインタに対する前記操作部の操作を受け付ける操作受付部と、
前記操作に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する補正情報生成部と、
生成された前記補正情報を保持する補正情報保持部と、
前記補正情報を用いて、入力された前記画像データを補正する画像補正部と、
補正された画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させる画像データ出力部と、を有する画像投影装置。
【請求項２】
前記補正用画像は、
格子の中心に注視点を有する画像である、請求項１記載の画像投影装置。
【請求項３】
前記補正情報は、
前記補正用画像において、前記ポインタにより選択された点の座標と、前記操作部の操作により前記点が移動された後の前記点の座標と、を対応付けた情報である、請求項１又は２記載の画像投影装置。
【請求項４】
前記走査ミラーで走査された画像用レーザ光を反射して前記投影ミラーに照射する反射ミラーをさらに備え、
前記投影ミラーの表面は自由曲面を有し、前記反射ミラーの表面は前記投影ミラーの自由曲面に対応した凹面と凸面を含む、請求項１乃至３記載の何れか一項に記載の画像投影装置。
【請求項５】
画像投影装置と、前記画像投影装置と通信を行うサーバと、を有する画像投影システムであって、
前記画像投影装置は、
レーザ光を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部を有し、入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御部と、
前記画像用レーザ光を走査する走査ミラーと、
前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、利用者の眼球の網膜に投影する投影ミラーと、
前記画像と共に投影されるポインタを操作する操作部と、を有し、
前記制御部は、
前記サーバから受信した補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して前記光源から出射させ、
前記操作部による、前記補正用画像データが表す補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影された前記ポインタに対する前記操作の内容を前記サーバへ送信し、
前記サーバは、
前記操作の内容に応じて、前記利用者か視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する補正情報生成部と、
生成された前記補正情報を格納する補正情報データベースと、
前記補正情報を用いて、投影要求を受けた画像データを補正する画像補正部と、を有し、
補正された画像データを前記画像投影装置へ送信する、画像投影システム。
【請求項６】
画像投影装置と、前記画像投影装置と通信を行うサーバと、を有する画像投影システムであって、
前記画像投影装置は、
レーザ光を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部を有し、入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御部と、
前記画像用レーザ光を走査する走査ミラーと、
前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、利用者の眼球の網膜に投影する投影ミラーと、
前記画像と共に投影されるポインタを操作する操作部と、を有し、
前記制御部は、
補正用画像を表す補正用画像データを保持する補正用画像データ保持部と、
前記補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させる補正用画像データ出力部と、
前記補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影された前記ポインタに対する前記操作部の操作を受け付ける操作受付部と、
前記操作に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する補正情報生成部と、を有し
生成した前記補正情報を前記サーバへ送信し、
前記サーバは、
前記補正情報を格納する補正情報データベースと、
前記補正情報を用いて、投影要求を受けた画像データを補正する画像補正部と、を有し、
補正された画像データを前記画像投影装置へ送信する、画像投影システム。
【請求項７】
レーザ光を出射する光源と、画像データを入力する画像入力部を有し、入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御部と、前記画像用レーザ光を走査する走査ミラーと、前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、利用者の眼球の網膜に投影する投影ミラーと、前記画像と共に投影されるポインタを操作する操作部と、を有する画像投影装置と、通信を行うサーバであって、
補正用画像を表す補正用画像データを保持する補正用画像データ保持部と、
前記補正用画像データを前記画像投影装置に送信する補正用画像データ出力部と、
前記画像投影装置から、前記補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影された前記ポインタに対する前記操作部の操作の内容を受け付ける操作受付部と、
前記操作に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する補正情報生成部と、
前記補正情報を格納する補正情報データベースと、
前記補正情報を用いて、投影要求を受けた画像データを補正する画像補正部と、を有し、
補正された画像データを前記画像投影装置へ送信する、サーバ。
【請求項８】
利用者の網膜に投影されたポインタに対する操作を行う操作部を有する画像投影装置と、前記画像投影装置と通信を行うサーバと、を有する画像投影システムによる画像投影方法であって、
前記画像投影装置による、
画像データを入力する手順と、
入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成し、光源からの前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御手順と、
前記画像用レーザ光を走査ミラーにより走査する走査手順と、
前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、投影ミラーにより利用者の眼球の網膜に投影する投影手順と、を有し、
前記制御手順は、
前記サーバから受信した補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して前記光源から出射させ、
前記操作部による、前記補正用画像データが表す補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影されたポインタに対する前記操作の内容を前記サーバへ送信し、
前記サーバによる、
前記操作の内容に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する手順と、
生成された前記補正情報を補正情報データベースに格納する手順と、
前記補正情報を用いて、投影要求を受けた画像データを補正する手順と、
補正された画像データを前記画像投影装置へ送信する手順と、有する画像投影方法。
【請求項９】
利用者の網膜に投影されたポインタに対する操作を行う操作部を有する画像投影装置と、前記画像投影装置と通信を行うサーバと、を有する画像投影システムであって、
前記画像投影装置による、
画像データを入力する手順と、
入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成し、レーザ光を出射する光源からの前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御手順と、
前記画像用レーザ光を走査ミラーにより走査する走査手順と、
前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、投影ミラーにより利用者の眼球の網膜に投影する投影手順と、を有し、
前記制御手順は、
補正用画像を表す補正用画像データを保持する手順と、
前記補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させる手順と、
前記補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影された前記ポインタに対する前記操作部の操作を受け付ける手順と、
前記操作に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する手順と、を有し
生成した前記補正情報を前記サーバへ送信する手順と、を有し
前記サーバによる、
前記補正情報を補正情報データベースに格納する手順と、
前記補正情報を用いて、投影要求を受けた画像データを補正する手順と、
補正された画像データを前記画像投影装置へ送信する手順と、を有する画像投影方法。
【請求項１０】
画像投影装置による画像投影プログラムであって、前記画像投影装置に、
画像データを入力するステップと、
入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成し、レーザ光を出射する光源からの前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御ステップと、
前記画像用レーザ光を走査ミラーにより走査する走査ステップと、
前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、投影ミラーにより利用者の眼球の網膜に投影する投影手順と、を有し、
利用者の眼球の網膜に投影する投影ステップと、を実行させ、
前記制御ステップは、
補正用画像を表す補正用画像データを保持するステップと、
前記補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させるステップと、
前記補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影されたポインタに対する操作部の操作を受け付けるステップと、
前記操作に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成するステップと、
生成された前記補正情報を保持するステップと、
前記補正情報を用いて入力された前記画像データを補正するステップと、
補正された画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させるステップと、を実行させる画像投影プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置、画像投影システム、サーバ、画像投影方法及び画像投影プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像データに基づく画像用光線を人の網膜上に投影することで、人の水晶体の機能に影響されずに、人に画像データが表す画像を視認させる方法を用いた画像投影装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１５１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の画像投影装置では、画像データに基づく画像をそのまま網膜に投影させるため、乱視や黄斑変性症等の網膜の変形により視界が歪む場合には、その歪みを補正することができない。
【０００５】
開示の技術は、上述した事情に鑑みて成されたものであり、視界の歪みによって歪んで視認される画像を補正した画像を表示することが可能な画像投影装置、画像投影システム、サーバ、画像投影方法及び画像投影プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示の技術は、レーザ光を出射する光源と、画像データを入力する画像入力部を有し、入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御部と、前記画像用レーザ光を走査する走査ミラーと、前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、利用者の眼球の網膜に投影する投影ミラーと、前記画像と共に投影されるポインタを操作する操作部と、を有し、前記制御部は、補正用画像を表す補正用画像データを保持する補正用画像データ保持部と、前記補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させる補正用画像データ出力部と、前記補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影された前記ポインタに対する前記操作部の操作を受け付ける操作受付部と、前記操作に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する補正情報生成部と、生成された前記補正情報を保持する補正情報保持部と、前記補正情報を用いて、入力された前記画像データを補正する画像補正部と、補正された画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させる画像データ出力部と、を有する画像投影装置である。
【発明の効果】
【０００７】
視界の歪みによって歪んで視認される画像を補正した画像を表示する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第一の実施形態における画像投影装置の概要を説明する図である。
【図２】画像投影装置の上視図である。
【図３】画像投影装置の投影部近傍を拡大した図である。
【図４】走査ミラーの振動を説明する図である。
【図５】制御部のハードウェア構成の一例を説明する図である。
【図６】第一の実施形態の制御部の機能を説明する図である。
【図７】第一の実施形態の補正情報生成処理部の処理を説明するフローチャートである。
【図８】補正用画像に対する操作を説明する図である。
【図９】操作後の補正用画像の一例を示す図である。
【図１０】補正情報の一例を示す図である。
【図１１】第一の実施形態の画像補正処理部の処理を説明するフローチャートである。
【図１２】投影用画像データの一例を示す図である。
【図１３】第二の実施形態の画像投影システムのシステム構成の一例を示す図である。
【図１４】補正情報データベースの一例を示す図である。
【図１５】第三の実施形態の画像投影システムのシステム構成の一例を示す図である。
【図１６】第四の実施形態の画像投影装置を上方から見た図である。
【図１７】比較例に係る画像投影装置における光線の光路を示す図である。
【図１８】第四の実施形態の画像投影装置を説明する第一の図である。
【図１９】第四の実施形態の画像投影装置を説明する第二の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第一の実施形態）
以下に図面を参照して、第一の実施形態について説明する。図１は、第一の実施形態における画像投影装置の概要を説明する図である。
【００１０】
本実施形態の画像投影装置１００は、視界の歪みによって歪んで視認される画像を補正した画像の表示（投影）に用いる補正情報を生成するための、補正用画像Ｇを利用者の網膜に投影させる。また、本実施形態の画像投影装置１００は、操作部１１を有し、操作部１１により操作されるポインタＰを補正用画像Ｇ上に投影する。
【００１１】
本実施形態の操作部１１は、ポインティングデバイスであり、例えばメガネ型フレームのツル１５０に配置されたトラックボール等であっても良い。また、本実施形態の操作部１１は、トラックボール以外のポインティングデバイスであっても良く、画像投影装置１００と通信が可能な外部装置として設けられても良い。
【００１２】
本実施形態の画像投影装置１００は、マクスウェル視を利用した網膜投影型ヘッドマウントディスプレイである。マクスウェル視とは、画像データに基づく画像用光線（レーザ光）を一旦瞳孔の中心で収束させてから網膜上に投影することで、人の水晶体の機能に影響されずに人に画像データが表す画像を視認させる方法である。
【００１３】
人の網膜に直接投影された画像は、網膜の機能が正常であれば、画像データにより表される画像の通りに視認される。しかし、網膜の機能や視神経等に問題がある場合には、網膜に投影された画像は、画像データにより表される画像とは異なる態様で視認される。
【００１４】
例えば、網膜が変形していた場合等には、投影された画像は、網膜の形状と同じように変形した画像として視認される。本実施形態では、この点に着目し、利用者の網膜の形状（歪み）を示す補正情報を予め取得しておき、補正情報を用いて補正した画像データが示す画像を利用者の網膜に投影させる。
【００１５】
補正用画像Ｇは、例えば視界の歪みの度合いを調べるためのアムスラーチャート等である。尚、補正用画像Ｇは、アムスラーチャートでなくてもよく、直線により形成される複数の格子が含まれる画像であれば、どのような画像であっても良い。
【００１６】
通常、乱視や黄斑変性症の症状のある利用者は、片眼で補正用画像Ｇにおける注視点Ｓを注視すると、主に注視点Ｓの周辺の直線が歪んで見える。
【００１７】
そこで、本実施形態では、このような利用者に対し、操作部１１によりポインタＰを操作させ、補正用画像Ｇにおいて、歪んで見える線が直線となるように画像を補正させる。
【００１８】
そして、本実施形態の画像投影装置１００では、操作前の補正用画像Ｇの画像データと、操作後の補正用画像Ｇの画像データの差分から、利用者の視界の歪みによって歪んで視認される画像を補正する補正情報を生成し、保持する。
【００１９】
本実施形態では、このように、利用者の視界の歪みを示す補正情報を生成することで、補正用画像Ｇ以外の画像を投影させる際に、この補正情報を用いて画像の歪みを補正することができる。
【００２０】
本実施形態の画像投影装置１００は、投影すべき画像データが入力されると、補正情報に基づきこの画像データを補正し、補正した画像データを利用者の網膜に投影する。つまり、補正後の画像データは、利用者の網膜に投影されたときに歪みが補正された状態となるように、利用者の視界の歪みを相殺するような歪みを持たせた画像の画像データとなる。
【００２１】
本実施形態では、以上のように、視界の歪みによって歪んで視認される画像を補正する補正情報を生成し、画像データを投影させる際には、補正情報に基づき補正した後の画像データを利用者の網膜に投影する。よって、本実施形態によれば、視界の歪みによって歪んで視認される画像を補正した画像を表示することができる。
【００２２】
次に、図２乃至図５を参照して、本実施形態の画像投影装置１００について説明する。
【００２３】
図２は、視野検査装置の上視図である。本実施形態の画像投影装置１００は、投影部１１０、制御部１３０を備える。
【００２４】
本実施形態の投影部１１０は、光源１１１、走査ミラー１１２、ミラー１１３、ミラー１１４、ミラー１１５、投影ミラー１１６を備える。
【００２５】
光源１１１は、メガネ型フレームのツル１５０に配置されている。光源１１１は、制御部１３０の指示の下、例えば単一又は複数の波長の光線Ｌを出射する。この光線Ｌは、ユーザの眼球１６０の網膜１６１に画像を投影するための画像用光線である。以下の説明では、光線Ｌを画像用光線と呼ぶ。
【００２６】
光源１１１は、例えば赤色レーザ光（波長：６１０ｎｍ〜６６０ｎｍ程度）、緑色レーザ光（波長：５１５ｎｍ〜５４０ｎｍ程度）、及び青色レーザ光（波長：４４０ｎｍ〜４８０ｎｍ程度）を出射する。赤色、緑色、及び青色レーザ光を出射する。本実施形態の光源１１１は、光源１１１として、例えばＲＧＢ（赤・緑・青）それぞれのレーザダイオードチップと３色合成デバイスとマイクロコリメートレンズと、が集積された光源等により実現される。
【００２７】
走査ミラー１１２は、メガネ型フレームのツル１５０に配置されている。走査ミラー１１２は、光源１１１から出射された画像用光線を、水平方向及び垂直方向に走査する。走査ミラー１１２は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーである。なお、光源１１１から出射された画像用光線は、例えばミラー１１３及びミラー１１４で反射されて、走査ミラー１１２に入射する。
【００２８】
本実施形態の制御部１３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶装置とを有する。制御部１３０の詳細は後述する。
【００２９】
制御部１３０は、例えば走査ミラー１１２（ＭＥＭＳミラー）が実装された基板と同じ基板に実装されていても良い。また、制御部１３０は、画像投影装置１００と接続された外部装置に設けられたものであっても良い。
【００３０】
本実施形態の制御部１３０は、投影部１１０を制御する。制御部１３０は、入力された画像データに基づく画像用光線を光源１１１から出射させる。また、本実施形態の制御部１３０は、走査ミラー１１２（ＭＥＭＳミラー）を振動させて、光源１１１から出射された画像用光線を走査し、網膜１６１に画像を投影させる。
【００３１】
次に、図３及び図４により、画像投影装置１００の投影部１１０による画像の投影について説明する。
【００３２】
図３は、画像投影装置の投影部近傍を拡大した図である。
【００３３】
図２及び図３のように、走査ミラー１１２で走査された画像用光線は、ミラー１１５によって、メガネ型フレームのレンズ１５１に向かって反射される。本実施形態では、投影部１１０が、レンズ１５１の眼球１６０側の面に配置されているため、走査ミラー１１２で走査された画像用光線は、投影ミラー１１６に入射する。
【００３４】
投影ミラー１１６は、表面の画像用光線が入射される領域１１６ａでは、自由曲面又は自由曲面と回折面の合成構造をしたハーフミラーとなっている。これにより、投影ミラー１１６に入射された画像用光線は、眼球１６０の瞳孔１６２近傍で収束した後に網膜１６１に投射される。
【００３５】
よって、被験者は、画像用光線で形成される画像を認識することができると共に、外界像をシースルーで視認することができる。
【００３６】
図４は、走査ミラーの振動を説明する図である。尚、図４では、走査ミラー１１２が点Ａから点Ｂまで振動した場合を示している。
【００３７】
走査ミラー１１２によって画像用光線を走査して網膜１６１に画像を投影する方法として、画像を投影する領域の左上から右下に向かって光を高速に走査し、画像を表示させる方法（例えばラスタースキャン）がある。
【００３８】
本実施形態では、図４に示すように、走査ミラー１１２は、画像用光線（光線Ｌ）を走査するために、網膜１６１に画像が投影される領域Ｈ（図４の破線範囲）よりも大きく、水平方向（第１方向）と垂直方向（第１方向に交差する第２方向）と、に振動する。図４では、走査ミラー１１２の振動を符号５０で示している。
【００３９】
走査ミラー１１２が大きく振れた箇所で画像用光線を走査して網膜１６１に画像を投影する場合、画像の歪みが大きくなる。したがって、本実施形態では、画像用光線は、走査ミラー１１２の振れが小さい箇所で走査される。
【００４０】
尚、図４では、画像用光線は矩形状に走査される場合を例に示しているが、この場合に限られず、台形状に走査される場合など、その他の場合でもよい。
【００４１】
次に、本実施形態の制御部１３０について説明する。図５は、制御部のハードウェア構成の一例を説明する図である。
【００４２】
本実施形態の制御部１３０は、それぞれバスＢで相互に接続されている操作部１１、メモリ１２、ＣＰＵ１３及びインターフェース部１４を含む。
【００４３】
操作部１１は、各種の情報を制御部１３０へ入力するためのものであり、例えば操作部１１による操作の内容等が入力される。メモリ１２は、ＲＯＭやＲＡＭ等により実現され、ＣＰＵ１３による演算処理結果や、画像投影プログラム等が格納される。ＣＰＵ１３は、画像投影プログラムに従って、後述するような各種処理を実現している。
【００４４】
インターフェース部１４は、画像投影装置１００をネットワークに接続する為等に用いられる。また、制御部１３０では、インターフェース部１４を介して投影対象の画像データが入力されても良い。
【００４５】
画像投影装置１００において実行される補正情報生成プログラムと画像処理プログラムは、画像投影装置１００を制御する画像投影プログラムの少なくとも一部である。補正情報生成プログラムと画像処理プログラムは例えば記録媒体の配布やネットワークからのダウンロードなどによって提供される。補正情報生成プログラムと画像処理プログラムを記録した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。
【００４６】
次に、本実施形態の制御部１３０の機能について説明する。図６は、第一の実施形態の制御部の機能を説明する図である。
【００４７】
本実施形態の制御部１３０は、補正情報生成処理部３００と、画像補正処理部４００と、を有する。補正情報生成処理部３００は、制御部１３０の有するＣＰＵ１３がメモリ１２に格納された補正情報生成プログラムを実行することで実現される。また、画像補正処理部４００は、制御部１３０の有するＣＰＵ１３がメモリ１２に格納された画像補正プログラムを実行することで実現される。尚、補正情報生成プログラムと画像補正プログラムは、画像投影プログラムに含まれる。
【００４８】
本実施形態の補正情報生成処理部３００は、補正用画像データ保持部３１０、補正用画像データ出力部３２０、操作受付部３３０、補正情報生成部３４０、補正情報保持部３５０を有し、利用者の操作に応じて利用者毎の補正情報を生成する。
【００４９】
本実施形態の補正用画像データ保持部３１０は、補正用画像Ｇを示す補正用画像データを保持している。
【００５０】
補正用画像データ出力部３２０は、補正用画像データを投影部１１０へ出力する。言い換えれば、補正用画像データ出力部３２０は、補正用画像データに基づく画像用光線を生成し、光源１１１から出射させる。また、補正用画像データ出力部３２０は、操作受付部３３０が受け付けた操作に応じて、投影させる画像（直線）の位置を変更させる。
【００５１】
操作受付部３３０は、操作部１１による操作を受け付け、補正用画像データ出力部３２０に操作内容を通知する。
【００５２】
補正情報生成部３４０は、操作受付部３３０による操作の受け付けが完了すると、操作後の補正用画像データと、操作前の補正用画像データとから、補正情報を生成する。補正情報保持部３５０は、生成された補正情報を保持する。
【００５３】
尚、操作部１１による操作と、補正情報生成部３４０の処理の詳細は後述する。
【００５４】
本実施形態の画像補正処理部４００は、投影される画像データに対し、補正情報に基づく補正を行う。
【００５５】
本実施形態の画像補正処理部４００は、画像データ取得部４１０、補正情報読出部４２０、画像補正部４３０、画像データ出力部４４０を有する。
【００５６】
画像データ取得部４１０は、投影要求を受けた画像データを取得する。画像データ取得部４１０は、例えばインターフェース部１４を介して外部のサーバや記録媒体等から画像データを取得しても良い。
【００５７】
補正情報読出部４２０は、補正情報保持部３５０に保持された補正情報を読み出す。
【００５８】
画像補正部４３０は、取得した画像データと、補正情報とに基づき、画像データを補正する。画像データ出力部４４０は、補正後の画像データを投影部１１０へ出力する。言い換えれば、画像データ出力部４４０は、補正後の画像データに基づく画像用光線を生成し、光源１１１から出射させる。
【００５９】
次に、図７を参照して本実施形態の制御部１３０の補正情報生成処理部３００の処理について説明する。図７は、第一の実施形態の補正情報生成処理部の処理を説明するフローチャートである。
【００６０】
本実施形態の補正情報生成処理部３００は、補正情報の生成要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ７０１）。ステップＳ７０１において、生成要求を受け付けない場合、補正情報生成処理部３００は、生成要求を受け付けるまで待機する。
【００６１】
ステップＳ７０１において、生成要求を受け付けた場合、補正情報生成処理部３００は、補正用画像データ出力部３２０により、補正用画像データ保持部３１０が保持している補正用画像データを読み出す（ステップＳ７０２）。
【００６２】
続いて、補正情報生成処理部３００は、補正用画像データ出力部３２０により、補正用
画像データを利用者の網膜に投影させる（ステップＳ７０３）。
【００６３】
続いて、補正情報生成処理部３００は、操作受付部３３０により、投影された補正用画像Ｇに対する操作を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ７０４）。ステップＳ７０４において、操作を受け付けない場合、操作を受け付けるまで待機する。尚、このとき補正情報生成処理部３００は、所定時間が経過しても操作を受け付けなかった場合、処理を終了しても良い。
【００６４】
ステップＳ７０４において、操作を受け付けた場合、操作受付部３３０は、操作の内容を補正用画像データ出力部３２０へ通知し、補正用画像データ出力部３２０は、補正用画像Ｇにおいて操作された箇所の投影位置を変更する（ステップＳ７０５）。
【００６５】
続いて、補正情報生成処理部３００は、操作受付部３３０による操作の受け付けが完了したか否かを判定する（ステップＳ７０６）。このとき、操作受付部３３０は、操作を受け付けない時間が所定時間を経過したとき、操作の受け付けの完了としても良いし、操作の完了を示す操作を受け付けて、操作の受け付けの完了としても良い。
【００６６】
ステップＳ７０６において、操作の受け付けが完了していない場合、補正情報生成処理部３００は、ステップＳ７０５へ戻る。
【００６７】
ステップＳ７０６において、操作の受け付けが完了した場合、補正情報生成処理部３００は、補正情報生成部３４０により、操作前の補正用画像データと操作後の補正用画像データとの差分から、補正情報を生成して、補正情報保持部３５０により保持し（ステップＳ７０７）、処理を終了する。
【００６８】
以下に、図８及び図９を参照して、補正情報の生成についてさらに説明する。図８は、補正情報の生成を説明する図である。
【００６９】
図８は、補正用画像に対する操作を説明する図である。図８（Ａ）は、補正用画像Ｇを示す図である。図８（Ｂ）は、視野に歪みがある利用者にとっての補正用画像Ｇの見え方の一例を示す図である。図８（Ｃ）は、補正用画像Ｇに対する操作を説明する図である。
【００７０】
本実施形態の補正用画像Ｇは、複数の直線により形成された格子状の画像であり、中心部分に注視点Ｓを有する。
【００７１】
網膜の状態に異常がない利用者にとっては、網膜に投影された補正用画像Ｇは、図８（Ａ）に示す通り、縦線と横線で形成される格子状の画像として視認される。
【００７２】
ところが、網膜に変形等がある利用者の場合には、網膜に投影された補正用画像Ｇは、網膜の形状に合わせて歪み、例えば図８（Ｂ）に示すような画像となって視認される。
【００７３】
そこで、本実施形態では、歪んだ状態で視認された補正用画像Ｇを、利用者にとって歪みのない格子状となるように、操作部１１を用いて利用者により補正させる。
【００７４】
図８（Ｂ）の例では、例えば直線Ｌ８１は、直線ではなく歪んで視認された状態である。したがって、利用者は、操作部１１により直線Ｌ８１を選択し、利用者にとって直線Ｌ８１が歪みのない真っ直ぐな線に見えるように、直線Ｌ８１を変形させる操作を行う。
【００７５】
具体的には、図８（Ｃ）に示すように、直線Ｌ８１をポインタＰにより選択し、直線Ｌ８１を利用者にとって直線と視認される線Ｌ８１′に変形する。同様に、直線Ｌ８２についても、直線Ｌ８２をポインタＰにより選択し、直線Ｌ８２を利用者にとって直線と視認される線Ｌ８２′に変形する。
【００７６】
尚、図８には示していないが、補正用画像Ｇには、選択する線を特定するための番号等を各線と対応付けて投影させても良い。この場合、利用者は、この番号を選択することで、操作対象の線を特定できる。
【００７７】
本実施形態では、以上のようにして、図８（Ｂ）のように視認されていた補正用画像Ｇの歪みを、利用者が歪みを許容できる範囲となるまで補正させる。
【００７８】
その結果、操作後の補正用画像Ｇは、操作前の補正用画像Ｇを変形させた画像となる。図９は、操作後の補正用画像の一例を示す図である。
【００７９】
図９に示す操作後の補正用画像Ｇａでは、注視点Ｓの周辺の直線が、図８（Ｂ）に示した歪みを相殺するように歪められた画像となる。言い換えれば、操作後の補正用画像Ｇａは、補正を行った利用者の網膜に投影されたときに、歪みがなくなるように補正された画像である。
【００８０】
本実施形態の補正情報生成部３４０は、図８（Ａ）に示す操作前の補正用画像Ｇと、図９に示す操作後の補正用画像Ｇａと、から、補正情報を生成する。
【００８１】
以下に、本実施形態の補正情報生成部３４０による補正情報の生成について説明する。本実施形態の補正情報生成部３４０は、操作前の補正用画像Ｇにおいて、ポインタＰによって移動させられた点の操作前の座標と操作後の座標とを対応付けて記憶した情報を補正情報とする。
【００８２】
例えば補正情報生成部３４０は、操作前の補正用画像Ｇにおいて、ポインタＰが示す点Ｍ１の座標と、点Ｍ１が操作によって移動した先の点Ｍ１ａの座標とを対応付けて記憶する（図８（Ｂ）、（Ｃ）参照）。
【００８３】
図１０は、補正情報の一例を示す図である。補正情報１０１は、補正情報保持部３５０により保持される。
【００８４】
補正情報には、例えば操作前の点Ｍ１の座標（ｘ１，ｙ１）と、点Ｍ１を操作により移動させた後の点Ｍ１ａの座標（ｘ１ａ，ｙ１ａ）とが対応付けられて保持されている。
【００８５】
本実施形態の補正情報生成部３４０は、ポインタＰの操作によって移動された全ての点について、操作前の座標と操作後の座標とを対応付けて、補正情報保持部３５０に保持させる。
【００８６】
次に、本実施形態の画像補正処理部４００の動作について説明する。図１１は、第一の実施形態の画像補正処理部の処理を説明するフローチャートである。
【００８７】
本実施形態の画像補正処理部４００は、画像データ取得部４１０により、画像の投影要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１０１）。ステップＳ１１０１において、投影要求を受け付けない場合、画像補正処理部４００は、投影要求を受け付けるまで待機する。
【００８８】
ステップＳ１１０１において、投影要求を受け付けると、画像データ取得部４１０は、投影要求を受けた画像データを取得する（ステップＳ１１０２）。言い換えれば、画像データ取得部４１０は、投影対象の画像データの入力を受け付ける。
【００８９】
続いて画像補正処理部４００は、補正情報読出部４２０により、補正情報保持部３５０に保持された補正情報１０１を読み出す（ステップＳ１１０３）。続いて、画像補正処理部４００は、画像補正部４３０により、取得した画像データを、補正情報１０１を用いて補正する（ステップＳ１１０４）。
【００９０】
ここで、画像補正部４３０による画像データの補正について説明する。本実施形態の画像補正部４３０は、画像データが示す画像において、補正情報の操作前の点の座標として特定される画素を、補正情報の操作後の点の座標として特定される点の位置へ移動させる。
【００９１】
例えば、投影要求を受けた画像データを投影させた際に点Ｍ１の位置にくる画素を、点Ｍ１ａに移動させる。
【００９２】
尚、本実施形態では、補正用画像Ｇの投影領域と、投影要求を受けて投影される画像の投影領域とは、同一であるものとした。したがって、補正情報１０１における座標が示す位置は、補正用画像Ｇの投影領域と、投影要求を受けて投影される画像の投影領域と、において、同一の点を示すものとした。
【００９３】
画像補正処理部４００は、補正情報１０１に含まれる全ての操作前の座標により特定される画素が、対応する操作後の座標へ移動するように補正した画像データを投影用画像データとして、画像データ出力部４４０へ渡す。
【００９４】
画像データ出力部４４０は、投影用画像データを投影部１１０に出力し、利用者の網膜に投影させ（ステップＳ１１０５）、処理を終了する。
【００９５】
以下に、図１２を参照して、補正情報１０１を用いて補正された投影用画像データについて説明する。図１２は、投影用画像データの一例を示す図である。図１２（Ａ）に示す画像１２１Ａは、補正前の投影要求を受けた画像データの例を示す。図１２（Ｂ）は、補正情報１０１を生成した利用者にとっての画像１２１Ａの見え方を示す。図１２（Ｃ）に示す画像１２１Ｃは、画像１２１Ａを補正情報１０１により補正した投影用画像データにより投影される画像を示す。
【００９６】
図１２に示すように、網膜の変形によって、画像１２１Ａが図１２（Ｂ）に示すように見える利用者に対しては、補正情報１０１を用いて、利用者の視界の歪みを相殺するような画像１２１Ｃを投影させる投影用画像データを生成する。本実施形態では、この投影用画像データを利用者の網膜へ投影させることで、画像１２１Ｃを画像１２１Ａに示す画像と近い画像として利用者に視認させることができる。したがって、本実施形態によれば、図１２（Ｂ）に示すような利用者の視界の歪みによって歪んで視認される画像を補正した画像を表示することができる。
【００９７】
（第二の実施形態）
以下に図面を参照して第二の実施形態について説明する。第二の実施形態は、補正情報生成処理部３００と画像補正処理部４００とが、サーバに設けられ点が第一の実施形態と相違する。よって、以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
【００９８】
図１３は、第二の実施形態の画像投影システムのシステム構成の一例を示す図である。本実施形態の画像投影システム５００は、画像投影装置１００Ａと、サーバ６００とを有する。
【００９９】
本実施形態のサーバ６００は、補正情報生成処理部３００と、画像補正処理部４００と、補正情報データベース１０１Ａとを有する。
【０１００】
補正情報生成処理部３００と画像補正処理部４００のそれぞれの処理は、第一の実施形態と同様である。
【０１０１】
本実施形態の画像投影装置１００Ａは、サーバ６００から補正用画像Ｇと対応する補正用画像データを受け取ると、補正用画像Ｇを利用者の網膜へ投影させる。そして、画像投影装置１００Ａは、操作部１１による、補正用画像Ｇに対する操作を受け付けると、操作の内容をサーバ６００へ通知する。サーバ６００は、この通知を受けて、補正情報を生成する。
【０１０２】
生成された補正情報は、利用者を識別する識別子と対応付けられて、補正情報データベース１０１Ａに格納される。補正情報データベース１０１Ａの詳細は後述する。
【０１０３】
また、画像投影システム５００では、画像投影装置１００Ａにおいて、画像の投影要求を受け付けると、画像投影装置１００Ａは、この要求をサーバ６００へ通知する。サーバ６００は、この通知を受けて、画像補正処理部４００により、投影要求を受けた画像データを取得し、補正情報データベース１０１Ａにおいて、投影要求を行った利用者と対応する補正情報を参照して画像データを補正する。そして、サーバ６００は、画像補正処理部４００により、補正後の画像データを投影用画像データとして画像投影装置１００Ａへ出力する。
【０１０４】
本実施形態では、以上のように、補正情報生成処理部３００と画像補正処理部４００の処理をサーバ６００で実行させることで、画像投影装置１００Ａ側の処理の負担を軽減できる。
【０１０５】
また、本実施形態では、利用者毎の補正情報がサーバ６００に格納されているため、画像投影装置１００Ａを、複数の異なる利用者により共有することができる。
【０１０６】
図１４は、補正情報データベースの一例を示す図である。本実施形態の補正情報データベース１０１Ａは、利用者ＩＤと、補正情報とが対応付けられている。
【０１０７】
利用者ＩＤは、画像投影装置１００Ａの利用者を識別するための識別子である。尚、本実施形態では、補正情報は、補正情報を生成した日時を示す情報等とも対応付けられていても良い。日時を示す情報と補正情報とが対応付けられていれば、画像補正処理部４００は、最新の補正情報に基づき画像データを補正することができる。
【０１０８】
（第三の実施形態）
以下に図面を参照して第三の実施形態について説明する。第三の実施形態は、補正情報生成処理部３００が画像投影装置に設けられ、画像補正処理部４００がサーバに設けられ点が第二の実施形態と相違する。よって、以下の第三の実施形態の説明では、第二の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第二の実施形態と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
【０１０９】
図１５は、第三の実施形態の画像投影システムのシステム構成の一例を示す図である。本実施形態の画像投影システム５００Ａは、画像投影装置１００Ｂと、サーバ６００Ａとを有する。
【０１１０】
画像投影装置１００Ｂは、補正情報生成処理部３００を有する。本実施形態のサーバ６００Ａは、画像補正処理部４００と、補正情報データベース１０１Ａとを有する。
【０１１１】
本実施形態では、画像投影装置１００Ｂにおいて、補正情報生成処理部３００が補正情報を生成すると、生成した補正情報をサーバ６００Ａへ送信する。
【０１１２】
サーバ６００Ａは、この補正情報を、補正情報と対応する利用者の利用者ＩＤと対応付けて、補正情報データベース１０１Ａへ格納する。尚、補正情報と対応する利用者ＩＤは、画像投影装置１００Ｂを識別する識別子であっても良いし、利用者固有のＩＤであっても良い。利用者固有のＩＤである場合には、利用者ＩＤは、例えば補正情報を補正情報データベース１０１Ａに格納する際に、利用者により入力されても良い。
【０１１３】
サーバ６００Ａは、画像投影装置１００Ｂから画像データの投影要求を受けると、補正情報データベース１０１Ａを参照し、投影要求を行った利用者と対応する補正情報に基づき、投影要求を受けた画像データを補正し、投影用画像データとして画像投影装置１００Ｂへ出力する。
【０１１４】
以上のように、本実施形態では、補正情報生成処理部３００を画像投影装置１００Ｂに設けることで、画像投影装置１００Ｂは、サーバ６００Ａと通信せずに補正情報を生成できる。さらに、本実施形態では、画像補正処理部４００をサーバ６００Ａに設けたことで、画像投影装置１００Ｂにおける画像データの補正にかかる処理の負荷を低減できる。
【０１１５】
（第四の実施形態）
以下に図面を参照して第四の実施形態について説明する。第四の実施形態は、画像投影装置におけるミラーの形状が第一の実施形態と相違する。したがって、以下の第四の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
【０１１６】
図１６は、第四の実施形態の画像投影装置を上方から見た図である。本実施形態の画像投影装置１００Ｂは、第一及び第二の実施形態で説明した画像投影システムに適用することができる。
【０１１７】
本実施形態の画像投影装置１００Ｂは、投影部１１０Ａ、制御部１３０を備える。本実施形態の投影部１１０Ａは、光源１１１、走査ミラー１１２Ａ、反射ミラー１１５Ａ及び投影ミラー１１６を有する。本実施形態の投影部１１０Ａは、ミラー１１３とミラー１１４を有しておらず、走査ミラー１１２の代わりに走査ミラー１１２Ａを有し、反射ミラー１１５の代わりに、反射ミラー１１５Ａを有する点が第一の実施形態の投影部１１０と相違する。
【０１１８】
本実施形態の画像投影装置１００Ｂでは、投影ミラー１１６に入射した光線の投影ミラー１１６内の進行方向をＸ方向、投影ミラー１１６におけるＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。
【０１１９】
走査ミラー１１２Ａは、例えばＭＥＭＳミラーであり、光源１１１から出射されたレーザ光（光線）Ｌを水平方向及び垂直方向の２次元方向に走査する。また、走査ミラー１１２Ａは、光源１１１から出射された光線Ｌを２次元に走査して、ユーザの眼球１６０の網膜１６１に画像を投影させるための投影光とする。
【０１２０】
反射ミラー１１５Ａは、走査ミラー１１２Ａで走査された光線Ｌをレンズ１５１に向かって反射させる。
【０１２１】
レンズ１５１の利用者の眼球１６０側の面には、自由曲面を有する投影ミラー１１６が設けられている。投影ミラー１１６は、走査ミラー１１２Ａで走査され、反射ミラー１１５Ａで反射された光線Ｌを眼球１６０の網膜１６１に照射することにより、網膜１６１に画像を投影する。つまり、利用者は、網膜１６１に投射されたレーザ光の残像効果によって、画像を認識することができる。投影ミラー１１６は、走査ミラー１１２Ａで走査された光線Ｌの収束位置が、眼球１６０の瞳孔１６２となるように設計されている。光線Ｌは投影ミラー１１６にほぼ真横（すなわちほぼ−Ｘ方向）から入射する。
【０１２２】
尚、本実施形態では、投影ミラー１１６の自由曲面の曲率を大きくすれば、反射ミラー１１５Ａから瞳孔１６２の収束位置までの距離を短くすることができ、画像投影装置１００Ｂを小型にすることができる。
【０１２３】
図１７は、比較例に係る画像投影装置における光線の光路を示す図である。図１７において、光線Ｌ０からＬ２は、走査ミラー１１２Ａにより水平方向に走査された光線であり、−Ｘ方向から投影ミラー１１６に照射される。光線Ｌ０は画像の中心に相当する光線、光線Ｌ１、Ｌ２は画像の端に相当する光線である。光線Ｌ０からＬ２はそれぞれ投影ミラー１１６の領域Ｒ０からＲ２で反射される。反射した光線Ｌ０からＬ２は、虹彩１６３の中央部に位置する瞳孔１６２において収束し、水晶体１６４を透過し網膜１６１に至る。領域Ｒ０は画像の中心に相当する光線Ｌ０を反射する領域である。領域Ｒ１は領域Ｒ０より−Ｘ方向（光線Ｌ０からＬ２が入射される方向）の領域である。領域Ｒ２は領域Ｒ０より＋Ｘ方向の領域である。マックスウエル視のためには光線Ｌ０からＬ２は瞳孔１６２近傍で交差することになる。しかし、各光線Ｌ０からＬ２の合焦位置Ｆ０からＦ２は網膜１６１からずれてしまう。
【０１２４】
図１７では、投影ミラー１１６で反射された光線Ｌ０はほぼ平行光として水晶体１６４に入射し、網膜１６１近傍で合焦する。投影ミラー１１６で反射された光線Ｌ１は、拡散光として水晶体１６４に入射する。このため、光線Ｌ１は網膜１６１より遠くで合焦する。投影ミラー１１６で反射された光線Ｌ２は、収束光として水晶体１６４に入射する。このため、光線Ｌ２は網膜１６１より近くで合焦する。このように、光線Ｌ０を網膜１６１近傍で合焦させると、合焦位置Ｆ１は網膜１６１より投影ミラー１１６から遠い位置となる。合焦位置Ｆ１と網膜１６１との距離Ｄ１となる。合焦位置Ｆ２は網膜１６１より投影ミラー１１６に近い位置となる。合焦位置Ｆ２と網膜１６１との距離Ｄ２となる。
【０１２５】
このように合焦位置Ｆ０からＦ２が異なるのは、投影ミラー１１６が自由曲面であるためで、−Ｘ方向から投影ミラー１１６に入射した光線Ｌ０からＬ２を瞳孔１６２で収束させようとすると、投影ミラー１１６の領域Ｒ０からＲ２の曲率がＸ方向で異なる、および／または光線Ｌ０からＬ２の光路差が生じるためである。例えば、領域Ｒ２はＲ１より曲率が大きい。すなわち、領域Ｒ２はＲ１より集光パワーが大きい。このため、合焦位置Ｆ２はＦ１より光源側となる。また、投影ミラー１１６を顔に平行に配置しようとすると、光線Ｌ２の光路は光線Ｌ１より長くなる。これにより、合焦位置Ｆ２はＦ１よりさらに光源側となる。このように、比較例では、マックスウエル視のため光線Ｌ０からＬ２を瞳孔１６２近傍で収束させると、画像内において合焦位置が網膜１６１から大きく外れる領域が発生する。なお、Ｙ方向の光学系は、Ｘ軸に対しほぼ対称であり、Ｙ方向ではＸ方向のような合焦位置のずれは生じにくい。
【０１２６】
そこで、本実施形態では、光学部品として反射ミラー１１５Ａを用いる。図１８は、第四の実施形態の画像投影装置を説明する第一の図である。図１８（Ａ）は、第四の実施形態に係る画像投影装置における光線の光路を示す図、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）の反射ミラー付近の拡大図である。図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）に示すように、投影ミラー１１６の領域Ｒ０からＲ２に照射される光線Ｌ０からＬ２は反射ミラー１１５Ａ内のそれぞれ領域Ｓ０からＳ２において反射される。反射ミラー１１５Ａは自由曲面を有する。その他の構成は上述した比較例と同じであり説明を省略する。
【０１２７】
図１９は、第四の実施形態の画像投影装置を説明する第二の図である。図１９（Ａ）は、第四の実施形態における反射ミラー表面の凹凸を示す斜視図、図１９（Ｂ）は、反射ミラーのＸ方向における高さＺを示す図である。Ｘ方向およびＹ方向は、投影ミラー１１６におけるＸ方向およびＹ方向に対応する方向である。反射ミラー１１５Ａにおける高さがＺ方向である。
【０１２８】
図１９（Ａ）では、Ｚ方向は、反射ミラー１１５Ａの表面の凹凸を拡大して示している。図１９（Ａ）および図１９（Ｂ）に示すように、領域Ｓ０では反射ミラー１１５Ａの表面はほぼ平面であり、領域Ｓ１では反射ミラー１１５Ａ表面は凹面であり、領域Ｓ２では反射ミラー１１５Ａ表面は凸面である。これにより、領域Ｓ０では集光パワーはほぼ０であり、領域Ｓ１では集光パワーが正となり、領域Ｓ２では集光パワーが負となる。よって、光線Ｌ０の合焦位置Ｆ０は比較例から変化しない。光線Ｌ１の合焦位置Ｆ１は比較例の図１７に比べ光源に近づき、光線Ｌ２の合焦位置Ｆ２は図１７に比べ光源から遠くなる。これにより、合焦位置Ｆ０からＦ２が網膜１６１近傍となる。
【０１２９】
本実施形態では、反射ミラー１１５Ａの表面のＺを次式で現される自由曲面とする。
【０１３０】
Ｚ＝Σａｉｊ×Ｘｉ×Ｙｊ
原点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）は画像中心に相当し、例えば領域Ｓ０付近に相当する。ａｉｊは係数である。Ｘ方向の集光パワーを異ならせるためには、ｉが奇数の項の係数ａｉｊの少なくとも１つを有限の値（０以外）とする。
【０１３１】
投影ミラー１１６におけるＹ方向の集光パワーは、Ｘ軸に対し対称である。よって、ｊが奇数の項の係数ａｉｊを０とする。
【０１３２】
本実施形態において、例えば、係数ａ３０およびａ１２を有限とする。これにより、図１９のような自由曲面を実現できる。反射ミラー１１５Ａの自由曲面をより調整するため、係数ａ１０および／またはａ２０を有限の値としてもよい。さらに、高次の係数を有限の値としてもよい。
【０１３３】
このように、反射ミラー１１５Ａの曲面を、凹面、凸面、平面を組み合わせた投影ミラー１１６の自由曲面に対応した自由曲面に設定することにより、画像投影装置１００Ｂの小型で歪の少ない光学系が実現できる。
【０１３４】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態にあげた構成、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１１  操作部
１００、１００Ａ、１００Ｂ  画像投影装置
１０１Ａ  補正情報データベース
１３０  制御部
３００  補正情報生成処理部
３１０  補正用画像データ保持部
３２０  補正用画像データ出力部
３３０  操作受付部
３４０  補正情報生成部
３５０  補正情報保持部
４００  画像補正処理部
４１０  画像データ取得部
４２０  補正情報読出部
４３０  画像補正部
４４０  画像出力部
５００  画像投影システム
６００  サーバ
【図１】
2018013566.tif 000003
【図２】
2018013566.tif 000004
【図３】
2018013566.tif 000005
【図４】
2018013566.tif 000006
【図５】
2018013566.tif 000007
【図６】
2018013566.tif 000008
【図７】
2018013566.tif 000009
【図８】
2018013566.tif 000010
【図９】
2018013566.tif 000011
【図１０】
2018013566.tif 000012
【図１１】
2018013566.tif 000013
【図１２】
2018013566.tif 000014
【図１３】
2018013566.tif 000015
【図１４】
2018013566.tif 000016
【図１５】
2018013566.tif 000017
【図１６】
2018013566.tif 000018
【図１７】
2018013566.tif 000019
【図１８】
2018013566.tif 000020
【図１９】
2018013566.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月27日(2017.10.27)
【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】
レーザ光を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部を有し、入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御部と、
前記画像用レーザ光を走査する走査ミラーと、
前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、利用者の眼球の網膜に投影する投影ミラーと、
前記画像と共に投影されるポインタを操作する操作部と、を有し、
前記制御部は、
補正用画像を表す補正用画像データを保持する補正用画像データ保持部と、
前記補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させる補正用画像データ出力部と、
前記補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影された前記ポインタに対する前記操作部の操作を受け付ける操作受付部と、
前記操作に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する補正情報生成部と、
生成された前記補正情報を保持する補正情報保持部と、
前記補正情報を用いて、入力された前記画像データを補正する画像補正部と、
補正された画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させる画像データ出力部と、を有する画像投影装置。
【請求項２】
前記補正用画像は、
格子の中心に注視点を有する画像である、請求項１記載の画像投影装置。
【請求項３】
前記補正情報は、
前記補正用画像において、前記ポインタにより選択された点の座標と、前記操作部の操作により前記点が移動された後の前記点の座標と、を対応付けた情報である、請求項１又は２記載の画像投影装置。
【請求項４】
画像投影装置と、前記画像投影装置と通信を行うサーバと、を有する画像投影システムであって、
前記画像投影装置は、
レーザ光を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部を有し、入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御部と、
前記画像用レーザ光を走査する走査ミラーと、
前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、利用者の眼球の網膜に投影する投影ミラーと、
前記画像と共に投影されるポインタを操作する操作部と、を有し、
前記制御部は、
前記サーバから受信した補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して前記光源から出射させ、
前記操作部による、前記補正用画像データが表す補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影された前記ポインタに対する前記操作の内容を前記サーバへ送信し、
前記サーバは、
前記操作の内容に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する補正情報生成部と、
生成された前記補正情報を格納する補正情報データベースと、
前記補正情報を用いて、投影要求を受けた画像データを補正する画像補正部と、を有し、
補正された画像データを前記画像投影装置へ送信する、画像投影システム。
【請求項５】
画像投影装置と、前記画像投影装置と通信を行うサーバと、を有する画像投影システムであって、
前記画像投影装置は、
レーザ光を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部を有し、入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御部と、
前記画像用レーザ光を走査する走査ミラーと、
前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、利用者の眼球の網膜に投影する投影ミラーと、
前記画像と共に投影されるポインタを操作する操作部と、を有し、
前記制御部は、
補正用画像を表す補正用画像データを保持する補正用画像データ保持部と、
前記補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させる補正用画像データ出力部と、
前記補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影された前記ポインタに対する前記操作部の操作を受け付ける操作受付部と、
前記操作に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する補正情報生成部と、を有し
生成した前記補正情報を前記サーバへ送信し、
前記サーバは、
前記補正情報を格納する補正情報データベースと、
前記補正情報を用いて、投影要求を受けた画像データを補正する画像補正部と、を有し、
補正された画像データを前記画像投影装置へ送信する、画像投影システム。
【請求項６】
レーザ光を出射する光源と、画像データを入力する画像入力部を有し、入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御部と、前記画像用レーザ光を走査する走査ミラーと、前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、利用者の眼球の網膜に投影する投影ミラーと、前記画像と共に投影されるポインタを操作する操作部と、を有する画像投影装置と、通信を行うサーバであって、
補正用画像を表す補正用画像データを保持する補正用画像データ保持部と、
前記補正用画像データを前記画像投影装置に送信する補正用画像データ出力部と、
前記画像投影装置から、前記補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影された前記ポインタに対する前記操作部の操作の内容を受け付ける操作受付部と、
前記操作に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する補正情報生成部と、
前記補正情報を格納する補正情報データベースと、
前記補正情報を用いて、投影要求を受けた画像データを補正する画像補正部と、を有し、
補正された画像データを前記画像投影装置へ送信する、サーバ。
【請求項７】
利用者の網膜に投影されたポインタに対する操作を行う操作部を有する画像投影装置と、前記画像投影装置と通信を行うサーバと、を有する画像投影システムによる画像投影方法であって、
前記画像投影装置による、
画像データを入力する手順と、
入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成し、光源からの前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御手順と、
前記画像用レーザ光を走査ミラーにより走査する走査手順と、
前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、投影ミラーにより利用者の眼球の網膜に投影する投影手順と、を有し、
前記制御手順は、
前記サーバから受信した補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して前記光源から出射させ、
前記操作部による、前記補正用画像データが表す補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影されたポインタに対する前記操作の内容を前記サーバへ送信し、
前記サーバによる、
前記操作の内容に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する手順と、
生成された前記補正情報を補正情報データベースに格納する手順と、
前記補正情報を用いて、投影要求を受けた画像データを補正する手順と、
補正された画像データを前記画像投影装置へ送信する手順と、有する画像投影方法。
【請求項８】
利用者の網膜に投影されたポインタに対する操作を行う操作部を有する画像投影装置と、前記画像投影装置と通信を行うサーバと、を有する画像投影システムによる画像投影方法であって、
前記画像投影装置による、
画像データを入力する手順と、
入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成し、レーザ光を出射する光源からの前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御手順と、
前記画像用レーザ光を走査ミラーにより走査する走査手順と、
前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、投影ミラーにより利用者の眼球の網膜に投影する投影手順と、を有し、
前記制御手順は、
補正用画像を表す補正用画像データを保持する手順と、
前記補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させる手順と、
前記補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影された前記ポインタに対する前記操作部の操作を受け付ける手順と、
前記操作に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成する手順と、を有し
生成した前記補正情報を前記サーバへ送信する手順と、を有し
前記サーバによる、
前記補正情報を補正情報データベースに格納する手順と、
前記補正情報を用いて、投影要求を受けた画像データを補正する手順と、
補正された画像データを前記画像投影装置へ送信する手順と、を有する画像投影方法。
【請求項９】
画像投影装置による画像投影プログラムであって、前記画像投影装置に、
画像データを入力するステップと、
入力された前記画像データに基づいた画像用レーザ光を生成し、レーザ光を出射する光源からの前記画像用レーザ光の出射制御を行う制御ステップと、
前記画像用レーザ光を走査ミラーにより走査する走査ステップと、
前記画像用レーザ光を、前記画像データが表す画像として、投影ミラーにより利用者の眼球の網膜に投影する投影ステップと、を実行させ、
前記制御ステップは、
補正用画像を表す補正用画像データを保持するステップと、
前記補正用画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させるステップと、
前記補正用画像と共に前記利用者の網膜に投影されたポインタに対する操作部の操作を受け付けるステップと、
前記操作に応じて、前記利用者が視認する前記画像の歪みを補正する補正情報を生成するステップと、
生成された前記補正情報を保持するステップと、
前記補正情報を用いて入力された前記画像データを補正するステップと、
補正された画像データに基づいた画像用レーザ光を生成して、前記光源から出射させるステップと、を実行させる画像投影プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
上述した従来の画像投影装置では、画像データに基づく画像をそのまま網膜に投影させるため、黄斑変性症等の網膜の変形により視界が歪む場合には、その歪みを補正することができない。