(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間の経過に伴って変化する映像又は動画である画像に含まれる異なる強度を有する複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を生成する光源部と、
前記光源部から眼までの光路を形成し、且つ、前記光路を介して、前記生成された複数の光を前記眼の網膜に直接に投影することにより、前記画像を前記網膜にて形成する投影部と、
前記眼の所定の部位における、前記複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を、前記光路にて分岐する分岐部と、
前記分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を前記複数の画素に対応する複数の検出器で検出する検出部と、
前記複数の画素のそれぞれに対する、前記生成された光の強度と前記検出された反射光の強度とに基づいて、前記複数の画素のそれぞれに対応する位置における前記部位の状態を表すパラメータを取得する処理部と、
を備える、画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置であって、
前記パラメータの取得は、前記検出された反射光の強度に基づく強度を、前記生成された光の強度によって除することを含む、画像表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置であって、
前記画像は、時間の経過に伴って変化し、
前記パラメータの取得は、前記検出された反射光の強度に基づく強度の所定の期間に亘る積分値を、前記生成された光の強度の前記期間に亘る積分値によって除することを含む、画像表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像表示装置であって、
前記反射光の強度に基づく強度は、前記検出された反射光の強度から周囲光の強度を減じた値である、画像表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像表示装置であって、
前記検出部は、前記光源部が光を生成しない期間において前記周囲光の強度を検出する、画像表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の画像表示装置であって、
前記処理部は、前記パラメータを位置に関して微分した値を取得する、画像表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像表示装置であって、
前記光源部は、前記複数の光をそれぞれ生成し且つ第１の平面にて格子状に配列された複数の光源を含み、
前記検出部は、前記分岐された複数の反射光をそれぞれ検出し且つ第２の平面にて格子状に配列された複数の検出器を含む、画像表示装置。
【請求項８】
光源部が、時間の経過に伴って変化する映像又は動画である画像に含まれる異なる強度を有する複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を生成し、
前記光源部から眼までの光路を介して、前記生成された複数の光を前記眼の網膜に直接に投影することにより、前記画像を前記網膜にて形成し、
前記眼の所定の部位における、前記複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を、前記光路にて分岐し、
前記分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を前記複数の画素に対応する複数の検出器で検出し、
前記複数の画素のそれぞれに対する、前記生成された光の強度と前記検出された反射光の強度とに基づいて、前記複数の画素のそれぞれに対応する位置における前記部位の状態を表すパラメータを取得する、処理方法。
【請求項９】
請求項８に記載の処理方法であって、
前記複数の光は、第１の平面にて格子状に配列された複数の光源によりそれぞれ生成され、
前記分岐された複数の反射光は、第２の平面にて格子状に配列された複数の検出器によりそれぞれ検出される、処理方法。
【請求項１０】
時間の経過に伴って変化する映像又は動画である画像に含まれる異なる強度を有する複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を生成する光源部と、
前記光源部から眼までの光路を形成し、且つ、前記光路を介して、前記生成された複数の光を前記眼の網膜に直接に投影することにより、前記画像を前記網膜にて形成する投影部と、
前記眼の所定の部位における、前記複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を、前記光路にて分岐する分岐部と、
前記分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を前記複数の画素に対応する複数の検出器で検出する検出部と、
処理部と、
を備える画像表示装置の前記処理部において実行されるプログラムであって、
前記複数の画素のそれぞれに対して、前記生成した光の強度と前記検出した反射光の強度とに基づいて、前記複数の画素のそれぞれに対応する位置における前記部位の状態を表すパラメータを取得する、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、処理方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人体の頭部に装着されるとともに、光を眼の網膜に直接に投影することにより、画像を網膜にて形成する画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１及び２、並びに、非特許文献１）。例えば、画像表示装置は、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ；Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ）と表される。
【０００３】
ＨＭＤが用いる投影方式として、走査方式と非走査方式とが知られている。走査方式は、１つの画素に対応するレーザ光が、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の位置を走査することにより画像を網膜にて形成する。走査には、例えば、マイクロミラー等のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）が用いられる。非走査方式は、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応し、且つ、ある平面にて格子状に配列された複数の光を生成することにより画像を網膜にて形成する。
【０００４】
また、被検者の眼の網膜に光を照射し、網膜からの反射光の強度を検出する検出装置が知られている（例えば、特許文献３及び４、並びに、非特許文献１）。
例えば、非特許文献１に記載のＨＭＤは、走査方式を用いて網膜にて画像を形成する。更に、このＨＭＤは、網膜からの反射光の強度を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１５５６３号公報
【特許文献２】特開２０１４−２２２２８９号公報
【特許文献３】特開２０１４−２０９９８０号公報
【特許文献４】特開２０１５−３３４２３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】栗山、外２名、「個人認証機能をもつウェアラブル・ディスプレイ」、第３１回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム論文集  電気学会センサ・マイクロマシン部門［編］、一般社団法人電気学会、２０１４年１０月２０日、２１ｐｍ３−ＰＳ６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
検出装置を用いた場合、眼の検査を他の行為と独立して行なうことを被検者が煩雑に感じることがある。そこで、被検者が映像を見ている間に眼の検査を行なうことが考えられる。
【０００８】
ところで、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の光は、異なる強度を有し得る。また、網膜からの反射光の強度は、網膜に照射された光の強度と強い相関を有する。従って、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を網膜に照射することにより、網膜から反射された光の強度は、網膜の状態を適切に反映しない虞があった。
【０００９】
本発明の目的の一つは、眼の検査を被検者に意識させることなく、眼の状態を高い精度にて検出できる画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一つの側面では、画像表示装置は、
画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を生成する光源部と、
上記光源部から眼までの光路を形成し、且つ、上記光路を介して、上記生成された複数の光を上記眼の網膜に直接に投影することにより、上記画像を上記網膜にて形成する投影部と、
上記眼の所定の部位における、上記複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を、上記光路にて分岐する分岐部と、
上記分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を前記複数の画素に対応する複数の検出器で検出する検出部と、
上記複数の画素のそれぞれに対する、上記生成された光の強度と上記検出された反射光の強度とに基づいて、上記複数の画素のそれぞれに対応する位置における上記部位の状態を表すパラメータを取得する処理部と、
を備える。
【００１２】
他の一つの側面では、処理方法は、
光源部が、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を生成し、
上記光源部から眼までの光路を介して、上記生成された複数の光を上記眼の網膜に直接に投影することにより、上記画像を上記網膜にて形成し、
上記眼の所定の部位における、上記複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を、上記光路にて分岐し、
上記分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を前記複数の画素に対応する複数の検出器で検出し、
上記複数の画素のそれぞれに対する、上記生成された光の強度と上記検出された反射光の強度とに基づいて、上記複数の画素のそれぞれに対応する位置における上記部位の状態を表すパラメータを取得する。
【００１４】
他の一つの側面では、プログラムは、
画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を生成する光源部と、
上記光源部から眼までの光路を形成し、且つ、上記光路を介して、上記生成された複数の光を上記眼の網膜に直接に投影することにより、上記画像を上記網膜にて形成する投影部と、
上記眼の所定の部位における、上記複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を、上記光路にて分岐する分岐部と、
上記分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を上記複数の画素に対応する複数の検出器で検出する検出部と、
処理部と、
を備える画像表示装置の前記処理部において実行されるプログラムであって、
上記複数の画素のそれぞれに対して、上記生成した光の強度と上記検出した反射光の強度とに基づいて、上記複数の画素のそれぞれに対応する位置における上記部位の状態を表すパラメータを取得する。
【発明の効果】
【００１５】
眼の検査を被検者に意識させることなく、眼の状態を高い精度にて検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態の画像表示装置の構成を表す図である。
【図２】図１の光源ユニット及び投影ユニットの構成を表す図である。
【図３】図１の光源ユニット及び投影ユニットが用いる光学系を概念的に表す説明図である。
【図４】図１の制御装置の構成を表すブロック図である。
【図５】図１の制御装置の機能を表すブロック図である。
【図６】第１実施形態の第１変形例の光源ユニット及び投影ユニットの構成を表す図である。
【図７】図６の光源ユニット及び投影ユニットが用いる光学系を概念的に表す説明図である。
【図８】第１実施形態の第２変形例の光源ユニット及び投影ユニットが用いる光学系を概念的に表す説明図である。
【図９】第１実施形態の第３変形例の光源ユニット及び投影ユニットが用いる光学系を概念的に表す説明図である。
【図１０】第２実施形態の光源ユニット及び投影ユニットの構成を表す図である。
【図１１】図１０の光源ユニット及び投影ユニットが用いる光学系を概念的に表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の、画像表示装置、処理方法、検出方法、及び、処理装置、に関する各実施形態について図１乃至図１１を参照しながら説明する。
【００１８】
＜第１実施形態＞
（構成）
図１に表されるように、第１実施形態の画像表示装置１は、眼鏡型のヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ；Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。なお、画像表示装置１は、帽子型等の眼鏡型と異なる型のＨＭＤであってもよい。画像表示装置１が用いる投影方式は、非走査方式である。
【００１９】
画像表示装置１は、本体１０と制御装置２０とを備える。本体１０と制御装置２０とはケーブルＣＢにより接続されている。制御装置２０は、図示しない充電池を備え、充電池からの電力によって動作するとともに、充電池からの電力を本体１０へ供給する。本体１０は、制御装置２０から供給された電力によって動作する。
【００２０】
更に、制御装置２０は、本体１０とケーブルＣＢを介して通信する。制御装置２０は、画像を表す画像情報を本体１０へ送信する。本例では、画像情報は、画像に含まれる複数の画素のそれぞれの光の強度を含む。本体１０は、制御装置２０から受信した画像情報が表す画像を表示する。本例では、画像情報が表す画像は、時間の経過に伴って変化する。換言すると、本例では、本体１０は、映像又は動画を表示する。
【００２１】
なお、本体１０は、充電池を備え、充電池からの電力によって動作してよい。また、本体１０は、非接触電力伝送又は無線電力伝送により供給された電力によって動作してよい。また、本体１０は、無線により制御装置２０と通信してよい。この場合、画像表示装置１は、ケーブルＣＢを備えなくてもよい。
【００２２】
本体１０は、フレーム１１と光源ユニット１２と投影ユニット１３とを備える。光源ユニット１２は、フレーム１１により支持されている。投影ユニット１３は、光源ユニット１２に接続されている。投影ユニット１３は、本体１０が使用者に装着された場合に、使用者の眼の前方に位置するように構成される。光源ユニット１２及び投影ユニット１３は、光集積回路によって実現されてよい。使用者は、被検者と表されてもよい。
【００２３】
図２に表されるように、光源ユニット１２は、光源部１２１と分岐部１２２と検出部１２３とを備える。
光源部１２１は、第１の平面Ｐ１にて格子状に配列された複数の光源を備える。複数の光源は、制御装置２０から受信された画像情報が表す画像に含まれる複数の画素に対応する複数の光をそれぞれ生成する。
【００２４】
本例では、各光源は、Ｎ個の色の光を生成する。Ｎは、各光源により生成される光の色の数を表す。本例では、Ｎは、３を表す。本例では、各光源は、赤色、青色、及び、緑色の光を生成する。Ｎは、１、２、又は、４以上の整数を表してもよい。換言すると、各光源により生成される光は、Ｎ個の色の光を含む。
本例では、各画素に対応する光は、画像情報に含まれる、当該画素の光の強度を有する。
【００２５】
本例では、光源部１２１は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。なお、光源部１２１は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、又は、ＬＥＤ液晶ディスプレイ等のＬＣＤと異なるディスプレイであってもよい。
【００２６】
分岐部１２２には、光源部１２１により生成された複数の光が入射する。分岐部１２２は、光源部１２１から入射された複数の光を投影ユニット１３へ出射する。
【００２７】
投影ユニット１３は、光源部１２１から眼ＥＹまでの光路を形成する。投影ユニット１３には、光源部１２１により生成された複数の光が、分岐部１２２を介して入射される。本例では、光源部１２１から眼ＥＹへ向かって進行する光は、投影光と表される。投影ユニット１３は、入射された複数の投影光を、形成した光路を介して、眼ＥＹの網膜ＲＥに直接に投影することにより、画像を網膜ＲＥにて形成する。
【００２８】
更に、投影ユニット１３には、眼ＥＹの所定の部位における、網膜ＲＥに形成される画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する位置にて反射された複数の光が入射される。本例では、眼ＥＹから検出部１２３へ向かって進行する光は、反射光と表される。本例では、眼ＥＹの所定の部位は、眼ＥＹの網膜ＲＥである。
投影ユニット１３は、投影部の一例である。
【００２９】
各光源により生成された投影光は、網膜ＲＥにおける、当該光源に対応する位置にて反射される。反射された光（換言すると、反射光）は、各光源から網膜ＲＥへ到達するまでに通った光路と同じ光路を、網膜ＲＥから当該光源へ向かって進行する。換言すると、反射光は、当該反射光の基となった投影光と同一の光路を、当該投影光と逆方向に進行する。
【００３０】
分岐部１２２には、投影ユニット１３からの複数の反射光が入射する。分岐部１２２は、投影ユニット１３から入射された複数の反射光を分岐し、分岐した複数の反射光を検出部１２３へ出射する。本例では、分岐部１２２は、ビームスプリッタである。
【００３１】
検出部１２３は、第２の平面Ｐ２にて格子状に配列された複数の検出器を備える。複数の検出器は、分岐部１２２により分岐された複数の反射光をそれぞれ検出する。本例では、複数の検出器は、分岐部１２２により分岐された複数の反射光の強度をそれぞれ検出する。
【００３２】
本例では、検出部１２３は、固体撮像素子である。固体撮像素子は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ、又は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサである。
【００３３】
光源ユニット１２及び投影ユニット１３が用いる光学系について説明を加える。図３は、光源ユニット１２及び投影ユニット１３が用いる光学系を概念的に表す。本例では、投影ユニット１３は、第１のレンズＲ１及び第２のレンズＲ２と同様に機能する。
【００３４】
第１のレンズＲ１は、光源部１２１の第１の平面Ｐ１と、第１のレンズＲ１の主面と、の間の距離ｄ１が、第１のレンズＲ１の焦点距離ｆ１よりも長くなる位置に配置される。第１のレンズＲ１は、光源部１２１により第１の平面Ｐ１にて形成された画像を、第１のレンズＲ１の主面からの距離が距離ｄ１’となる平面にて結像する。第１のレンズＲ１の主面からの距離が距離ｄ１’となる平面は、一次像面（又は、第１像面）ＰＩと表されてよい。
【００３５】
第１のレンズＲ１の焦点距離ｆ１と、第１の平面Ｐ１と第１のレンズＲ１の主面との間の距離ｄ１と、第１のレンズＲ１の主面と一次像面ＰＩとの間の距離ｄ１’と、の関係は、数式１を満たす。
【数１】
0006701587.tif 000002
【００３６】
第２のレンズＲ２は、一次像面ＰＩと、第２のレンズＲ２の主面と、の間の距離が、第２のレンズＲ２の焦点距離ｆ２と一致する位置に配置される。第２のレンズＲ２は、一次像面ＰＩ内の１点における光を、互いに平行に進行する光（換言すると、平行光）として出射する。本例では、第２のレンズＲ２の主面と、眼ＥＹのレンズ部ＬＥの主面と、の間の距離ｄ２は、第２のレンズＲ２の焦点距離ｆ２よりも長い。
【００３７】
眼ＥＹのレンズ部ＬＥは、レンズ部ＬＥの焦点距離ｆ３が、レンズ部ＬＥの主面と網膜ＲＥとの間の距離と一致するように調整される。レンズ部ＬＥは、眼ＥＹにおいて、光を屈折させる機能を有する部分（例えば、角膜、瞳孔及び水晶体等）である。
【００３８】
これにより、眼ＥＹのレンズ部ＬＥは、第２のレンズＲ２から入射された平行光を、網膜ＲＥにて１点に収束させる。従って、眼ＥＹのレンズ部ＬＥは、一次像面ＰＩにて形成された画像を網膜ＲＥにて結像する。
【００３９】
上述したように、各光源にて生成された光は、網膜ＲＥにおける、当該光源に対応する位置にて反射される。反射光は、各光源から網膜ＲＥへ到達するまでに通った光路と同じ光路を、網膜ＲＥから当該光源へ向かって進行する。
【００４０】
分岐部１２２は、第１のレンズＲ１と光源部１２１との間の光路にて反射光を分岐する。画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、分岐された反射光は、検出部１２３の検出器へ入射する。
【００４１】
換言すると、画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、第１の平面Ｐ１における光源の位置と、網膜ＲＥにおいて光が収束する位置と、第２の平面Ｐ２における検出器の位置と、のうちの任意の２つの位置は、光学的に共役な関係を有する。
ところで、網膜ＲＥの反射率はかなり低い。しかしながら、画像表示装置１によれば、高い効率にて反射光を検出器に集めることができる。
なお、光源部１２１の位置と検出部１２３の位置とは、互いに交換されてもよい。
【００４２】
図４に表されるように、制御装置２０は、処理装置２１と記憶装置２２とを備える。
処理装置２１は、記憶装置２２に記憶されたプログラムを実行することにより、後述する機能を実現する。本例では、処理装置２１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。なお、処理装置２１は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、又は、プログラム可能な論理回路装置（ＰＬＤ；Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）により構成されていてもよい。
【００４３】
記憶装置２２は、情報を読み書き可能に記憶する。例えば、記憶装置２２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｉｓｋ）、半導体メモリ、及び、有機メモリの少なくとも１つを備える。なお、記憶装置２２は、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、及び、半導体メモリ等の記録媒体と、記録媒体から情報を読み取り可能な読取装置と、を備えていてもよい。
なお、制御装置２０は、集積回路（例えば、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等）により実現されてよい。
【００４４】
図５に表されるように、制御装置２０の機能は、画像情報生成部２０１と反射光強度取得部２０２と反射率取得部２０３とを備える。反射率取得部２０３は、処理部の一例である。
【００４５】
画像情報生成部２０１は、画像に含まれる複数の画素のそれぞれの光の強度を含む画像情報を生成する。本例では、各画素の光の強度は、数式２により表される。
【数２】
0006701587.tif 000003
【００４６】
Ｉｎ（ｉ，ｊ）は、光源部１２１により生成される光の色のうちのｎ番目の色の光の、ｉ行ｊ列目の画素の強度を表す。ｎは、１からＮの各整数を表す。ｉは、０からｉ０までの各整数を表す。ｊは、０からｊ０までの各整数を表す。ｉ０は、Ｘ軸方向における画素の数から１を減じた値を表す。ｊ０は、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向における画素の数から１を減じた値を表す。
【００４７】
光源部１２１は、画像情報生成部２０１により生成された画像情報が表す画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画像情報に含まれる当該画素の光の強度を有する光を生成する。
【００４８】
反射光強度取得部２０２は、光源部１２１により生成される光の色毎の、検出部１２３により検出された各画素に対応する光の強度を反射光の強度として取得する。反射光強度取得部２０２は、検出部１２３により検出された光の強度を、本体１０から受信することにより取得する。
【００４９】
ところで、ｎ番目の色の、ｉ行ｊ列目の画素に対する反射光の強度Ｉｒｎ（ｉ，ｊ）は、数式３により表される。
【数３】
0006701587.tif 000004
【００５０】
Ｒｎ（ｉ，ｊ）は、ｎ番目の色の、ｉ行ｊ列目の画素に対応する位置における、網膜ＲＥの反射率を表す。αは、反射光の検出効率を表す。検出効率は、網膜ＲＥから検出器までの光路において、光の強度が減衰する程度が大きくなるほど小さくなる。
【００５１】
ｎ番目の色の、ｉ行ｊ列目の画素に対する反射率Ｒｎ（ｉ，ｊ）に、検出効率αを乗じた値は、数式３から導出された数式４により表される。
【数４】
0006701587.tif 000005
【００５２】
そこで、反射率取得部２０３は、画像情報生成部２０１により生成された画像情報が表す光の強度Ｉｎ（ｉ，ｊ）と、反射光強度取得部２０２により取得された反射光の強度Ｉｒｎ（ｉ，ｊ）と、数式４と、に基づいて、網膜ＲＥの状態を表すパラメータを取得する。本例では、網膜ＲＥの状態を表すパラメータは、反射率Ｒｎ（ｉ，ｊ）に、検出効率αを乗じた値である。
【００５３】
なお、網膜ＲＥの状態を表すパラメータは、反射率Ｒｎ（ｉ，ｊ）であってもよい。この場合、反射率取得部２０３は、検出効率αとして、経験則に従って予め定められた値を用いてよい。また、反射率取得部２０３は、所定のアルゴリズムに従って検出効率αを推定してもよい。
【００５４】
また、反射率取得部２０３は、網膜ＲＥの状態を表すパラメータを、画像のＸ軸方向における位置を表す変数ｉに関して微分した値を取得してもよい。なお、反射率取得部２０３は、網膜ＲＥの状態を表すパラメータを、画像のＹ軸方向における位置を表す変数ｊに関して微分した値を取得してもよい。
【００５５】
網膜ＲＥの状態を表すパラメータを位置に関して微分した値は、当該パラメータの、位置に応じて変化しない成分を含まない。従って、当該パラメータを位置に関して微分した値は、反射光の強度の位置に対する変化を高い精度にて表す。このため、反射率取得部２０３によれば、眼ＥＹの状態を高い精度にて検出できる。
【００５６】
反射率取得部２０３は、周囲光の強度に基づいて、網膜ＲＥの状態を表すパラメータを取得してもよい。周囲光は、環境光と表されてよい。周囲光を考慮に入れた場合、ｎ番目の色の、ｉ行ｊ列目の画素に対する反射光の強度Ｉｒｎ（ｉ，ｊ）は、数式５により表される。
【数５】
0006701587.tif 000006
【００５７】
Ｉ０は、周囲光の強度を表す。従って、ｎ番目の色の、ｉ行ｊ列目の画素に対する反射率Ｒｎ（ｉ，ｊ）に、検出効率αを乗じた値は、数式５から導出された数式６により表される。
【数６】
0006701587.tif 000007
【００５８】
この場合、検出部１２３は、光源部１２１が光を生成しない期間において周囲光の強度Ｉ０を検出する。
これによれば、周囲光の強度を検出する検出器を別途に設けることなく、周囲光の強度を検出できる。また、周囲光の強度を高い精度にて検出できる。
【００５９】
例えば、制御装置２０は、画像情報生成部２０１により生成された画像情報の本体１０への送信を開始する前の所定の期間において、検出部１２３により検出された光の強度を周囲光の強度として取得する。制御装置２０は、複数の検出器により検出された光の強度の平均値を周囲光の強度として取得してよい。
【００６０】
なお、制御装置２０は、所定の周期が経過する毎に、画像情報の本体１０への送信を所定の時間だけ停止し、画像情報の送信を停止している期間において、検出部１２３により検出された光の強度を周囲光の強度として取得してもよい。
【００６１】
反射率取得部２０３は、画像情報生成部２０１により生成された画像情報が表す光の強度Ｉｎ（ｉ，ｊ）と、反射光強度取得部２０２により取得された反射光の強度Ｉｒｎ（ｉ，ｊ）と、取得された周囲光の強度Ｉ０と、数式６と、に基づいて、網膜ＲＥの状態を表すパラメータを取得してもよい。反射光の強度Ｉｒｎ（ｉ，ｊ）から周囲光の強度Ｉ０を減じた値は、反射光の強度に基づく強度の一例である。
【００６２】
網膜ＲＥの光の反射率は、例えば、約４％である。従って、網膜ＲＥからの反射光の強度を検出する検出器において、周囲光の強度は、網膜ＲＥからの反射光の強度よりも大きくなりやすい。このため、網膜ＲＥに照射される光の強度を周囲光の強度に対して十分に大きくしないと、網膜ＲＥからの反射光の強度を高い精度にて検出できない虞がある。
【００６３】
しかしながら、網膜ＲＥに照射される光の強度が大きくなるほど、画像表示装置１の使用者が眩しさを不快に感じやすくなる。これに対し、上記構成によれば、網膜ＲＥの状態を表すパラメータに対して周囲光の強度が及ぼす影響を抑制できる。この結果、眼ＥＹの状態を高い精度にて検出できる。
【００６４】
数式３の両辺を、０からＴまでの期間に亘って時間に関して積分することにより、数式７が導出される。数式８及び数式９により表されるように、画像情報が表す光の強度Ｉｎ（ｉ，ｊ）の上記期間に亘る積分値Ｃ（ｉ，ｊ）と、反射光の強度Ｉｒｎ（ｉ，ｊ）の上記期間に亘る積分値Ｄ（ｉ，ｊ）と、を定義すると、数式７から数式１０が導出される。ｎ番目の色の、ｉ行ｊ列目の画素に対する反射率Ｒｎ（ｉ，ｊ）に、検出効率αを乗じた値は、数式１０から導出された数式１１により表される。
【数７】
0006701587.tif 000008
【数８】
0006701587.tif 000009
【数９】
0006701587.tif 000010
【数１０】
0006701587.tif 000011
【数１１】
0006701587.tif 000012
【００６５】
ところで、検出された反射光の強度は、時間の経過に伴って変動する誤差成分を含むことがある。誤差成分は、例えば、眼ＥＹの状態の変化（例えば、視線の移動、瞳孔の縮小及び拡大、又は、瞬き等）によって生じる。
【００６６】
そこで、反射率取得部２０３は、数式１１により表されるように、反射光の強度Ｉｒｎ（ｉ，ｊ）の上記期間に亘る積分値Ｄ（ｉ，ｊ）を、画像情報が表す光の強度Ｉｎ（ｉ，ｊ）の上記期間に亘る積分値Ｃ（ｉ，ｊ）によって除した値を、網膜ＲＥの状態を表すパラメータとして取得してもよい。
【００６７】
これによれば、網膜ＲＥの状態を表すパラメータに対する上記誤差成分の影響を抑制できる。この結果、眼ＥＹの検査を使用者に意識させることなく、眼ＥＹの状態を高い精度にて検出できる。
【００６８】
また、数式５の両辺を、０からＴまでの期間に亘って時間に関して積分することにより、数式１２が導出される。更に、数式８及び数式９に基づいて、数式１２から数式１３が導出される。ｎ番目の色の、ｉ行ｊ列目の画素に対する反射率Ｒｎ（ｉ，ｊ）に、検出効率αを乗じた値は、数式１３から導出された数式１４により表される。
【数１２】
0006701587.tif 000013
【数１３】
0006701587.tif 000014
【数１４】
0006701587.tif 000015
【００６９】
反射率取得部２０３は、数式１４により表されるように、周囲光の強度Ｉ０に上記期間の長さＴを乗じた値を、反射光の強度Ｉｒｎ（ｉ，ｊ）の上記期間に亘る積分値Ｄ（ｉ，ｊ）から減じた値を、画像情報が表す光の強度Ｉｎ（ｉ，ｊ）の上記期間に亘る積分値Ｃ（ｉ，ｊ）によって除した値を、網膜ＲＥの状態を表すパラメータとして取得してもよい。
【００７０】
これによれば、網膜ＲＥの状態を表すパラメータに対する上記誤差成分の影響を抑制できる。この結果、眼ＥＹの検査を使用者に意識させることなく、眼ＥＹの状態を高い精度にて検出できる。
【００７１】
また、数式１３の両辺を、画像のＸ軸方向における位置を表す変数ｉに関して微分することにより、数式１５が導出される。
【数１５】
0006701587.tif 000016
【００７２】
反射率取得部２０３は、積分値Ｃ（ｉ，ｊ）と、積分値Ｃ（ｉ，ｊ）の変数ｉに関する微分値と、積分値Ｄ（ｉ，ｊ）の変数ｉに関する微分値と、数式１５と、に基づいて、網膜ＲＥの状態を表すパラメータを取得してもよい。
【００７３】
また、数式１３の両辺を、画像のＹ軸方向における位置を表す変数ｊに関して微分することにより、数式１６が導出される。
【数１６】
0006701587.tif 000017
【００７４】
反射率取得部２０３は、積分値Ｃ（ｉ，ｊ）と、積分値Ｃ（ｉ，ｊ）の変数ｊに関する微分値と、積分値Ｄ（ｉ，ｊ）の変数ｊに関する微分値と、数式１６と、に基づいて、網膜ＲＥの状態を表すパラメータを取得してもよい。
【００７５】
なお、反射率取得部２０３は、光源部１２１により生成されるＮ個の色の光の全体に対する反射率Ｒ（ｉ，ｊ）、又は、当該反射率Ｒ（ｉ，ｊ）に検出効率αを乗じた値を、網膜ＲＥの状態を表すパラメータとして用いてもよい。この場合、反射率取得部２０３は、数式１７に基づいて反射率Ｒ（ｉ，ｊ）を算出してよい。
【数１７】
0006701587.tif 000018
【００７６】
（動作）
次に、画像表示装置１の動作について説明する。
制御装置２０は、画像情報を生成し、生成した画像情報を本体１０へ送信する。
これにより、本体１０は、制御装置２０から画像情報を受信する。
【００７７】
本体１０の光源部１２１は、受信した画像情報が表す画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、当該画像情報に含まれる当該画素の光の強度を有する投影光を生成する。
本体１０の投影ユニット１３は、光源部１２１により生成された複数の投影光を、眼ＥＹの網膜ＲＥに直接に投影する。これにより、画像情報が表す画像が網膜ＲＥにて形成される。
【００７８】
各光源により生成された投影光は、網膜ＲＥにおける、当該光源に対応する位置にて反射される。反射光は、各光源から網膜ＲＥへ到達するまでに通った光路と同じ光路を、網膜ＲＥから当該光源へ向かって進行する。
【００７９】
本体１０の分岐部１２２は、投影ユニット１３から入射された複数の反射光を分岐し、分岐した複数の反射光を検出部１２３へ出射する。本体１０の検出部１２３は、分岐部１２２により分岐された複数の反射光の強度のそれぞれを検出する。
【００８０】
制御装置２０は、光源部１２１により生成される光の色毎の、検出部１２３により検出された各画素に対応する光の強度を本体１０から受信し、受信した光の強度を反射光の強度として取得する。制御装置２０は、生成した画像情報が表す光の強度Ｉｎ（ｉ，ｊ）と、取得した反射光の強度Ｉｒｎ（ｉ，ｊ）と、数式４と、に基づいて、網膜ＲＥの状態を表すパラメータを取得する。
【００８１】
以上、説明したように、第１実施形態の画像表示装置１は、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の光を光源部１２１により生成する。更に、画像表示装置１は、光源部１２１から眼ＥＹまでの光路を介して、生成された複数の光を眼ＥＹの網膜ＲＥに直接に投影することにより、画像を網膜ＲＥにて形成する。
【００８２】
加えて、画像表示装置１は、眼ＥＹの所定の部位における、複数の画素にそれぞれ対応する位置からの複数の反射光を光路にて分岐する。更に、画像表示装置１は、分岐された複数の反射光のそれぞれの強度を検出する。加えて、画像表示装置１は、複数の画素のそれぞれに対する、生成された光の強度と検出された反射光の強度とに基づいて、複数の画素のそれぞれに対応する位置における眼ＥＹの部位の状態を表すパラメータを取得する。
【００８３】
これによれば、画像表示装置１の使用者が画像を見ている間に、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の投影光の強度が反映されたパラメータを取得できる。この結果、眼ＥＹの検査を使用者に意識させることなく、網膜ＲＥの状態を高い精度にて検出できる。本例では、パラメータは、光の反射率を表す。
【００８４】
更に、画像表示装置１の光源部１２１は、画像に含まれる複数の画素に対応する複数の光をそれぞれ生成し且つ第１の平面Ｐ１にて格子状に配列された複数の光源を備える。加えて、画像表示装置１の検出部１２３は、分岐された複数の反射光をそれぞれ検出し且つ第２の平面Ｐ２にて格子状に配列された複数の検出器を備える。
【００８５】
これによれば、走査方式を用いるとともに共焦点光学系を用いて反射光の強度を検出する場合よりも、画像表示装置１を製造するために要するコストを低減できる。
また、走査方式を用いるとともに共焦点光学系を用いて反射光の強度を検出する場合よりも、分岐部１２２を設ける位置の自由度を高めることができる。この結果、反射光の強度が検出される対象として設定される眼ＥＹの部位の自由度を高めることができる。
【００８６】
緑内障は、加齢に伴って発症しやすくなる。緑内障は、初期において、患者によって自覚されにくい。このため、緑内障は、治療の開始が遅れやすい。網膜ＲＥを含む眼底の状態は、緑内障と強い相関を有する。従って、画像表示装置１によって取得された、網膜ＲＥの状態を表すパラメータに基づいて、緑内障の発症を早期に検出できる。
【００８７】
また、網膜ＲＥを含む眼底においては、動脈を直接に観察できる。眼底における動脈の、血流速及び脈拍の波形から、動脈硬化の状況等の健康の状態を表す情報を取得できる。従って、画像表示装置１によって取得された、網膜ＲＥの状態を表すパラメータに基づいて、動脈硬化の状況等の健康の状態を表す情報を取得できる。
【００８８】
ところで、夜間に写真を撮影した場合、赤目現象が生じることが知られている。赤目現象は、眼ＥＹからの反射光が血液により反射された光を含むことを表す。血液により反射された光を分光測定することにより、血液中のグルコースの濃度を測定できる。従って、画像表示装置１によって取得された、網膜ＲＥの状態を表すパラメータに基づいて、血液中のグルコースの濃度を測定できる。
【００８９】
ところで、本例では、光源部１２１により生成される光は、偏光されている。そこで、画像表示装置１は、光の利用効率を高めるため、光アイソレータを備えてもよい。例えば、光アイソレータは、偏光ビームスプリッタ、波長板、及び、ファラデー素子を含む。また、画像表示装置１は、一次像面ＰＩに位置し且つ配光分布を制御する透過型スクリーン（例えば、マイクロレンズアレイ）を備えてもよい。
【００９０】
なお、光源ユニット１２及び投影ユニット１３は、一体に形成されていてもよい。また、光源ユニット１２及び投影ユニット１３は、３つ以上のユニットを構成していてもよい。
【００９１】
＜第１実施形態の第１変形例＞
第１実施形態の第１変形例の画像表示装置について説明する。第１実施形態の第１変形例の画像表示装置は、第１実施形態の画像表示装置に対して、反射光の強度が検出される対象として、瞳孔及び虹彩の表面を用いる点において相違している。以下、第１実施形態の第１変形例の画像表示装置の、第１実施形態に対する相違点を中心として説明する。なお、第１実施形態の第１変形例の説明において、第１実施形態と共通する又は対応する符号が用いられる。
【００９２】
図６に表されるように、第１実施形態の第１変形例の画像表示装置１において、光源ユニット１２は、リレーレンズ１２４を備える。リレーレンズ１２４には、分岐部１２２により分岐された複数の反射光が入射される。リレーレンズ１２４は、分岐部１２２から入射された複数の反射光を検出部１２３へ出射する。リレーレンズ１２４は、眼ＥＹの瞳孔及び虹彩の表面ＰＵＩからの反射光を、第２の平面Ｐ２にて結像する。瞳孔及び虹彩の表面ＰＵＩは、瞳面と表されてよい。瞳面ＰＵＩは、眼ＥＹの所定の部位の一例である。
【００９３】
本例では、画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、第１の平面Ｐ１における光源の位置と、網膜ＲＥにおいて光が収束する位置と、は、光学的に共役な関係を有する。更に、本例では、画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、第２の平面Ｐ２における検出器の位置と、瞳面ＰＵＩにおける位置と、は、光学的に共役な関係を有する。
検出部１２３は、リレーレンズ１２４から入射された複数の反射光の強度のそれぞれを検出する。
【００９４】
図７は、光源ユニット１２及び投影ユニット１３が用いる光学系を概念的に表す。
本例では、第２のレンズＲ２の主面と、瞳面ＰＵＩと、の間の距離ｄ２は、第２のレンズＲ２の焦点距離ｆ２に十分に近い。従って、第２のレンズＲ２は、瞳面ＰＵＩ内の１点における反射光を、互いに略平行に進行する光として第１のレンズＲ１へ出射する。第１のレンズＲ１及びリレーレンズ１２４は、第２のレンズＲ２から入射された、互いに略平行に進行する光を、第２の平面Ｐ２にて１点に収束させる。
【００９５】
第１実施形態の第１変形例の画像表示装置１によれば、眼ＥＹの検査を使用者に意識させることなく、瞳面ＰＵＩの状態を高い精度にて検出できる。
【００９６】
ところで、眼ＥＹに照射される光の強度の変化に対する瞳孔の変化を測定することにより、自律神経疾患、及び、視神経疾患等の疾患を検査できる。
従って、第１実施形態の第１変形例の画像表示装置１によれば、眼ＥＹに照射される光の強度が変化してから、当該変化に伴って瞳孔の径が変化するまでの時間を測定することにより、上記疾患の検査を行なうことができる。
【００９７】
＜第１実施形態の第２変形例＞
第１実施形態の第２変形例の画像表示装置について説明する。第１実施形態の第２変形例の画像表示装置は、第１実施形態の画像表示装置と光学系が相違している。以下、第１実施形態の第２変形例の画像表示装置の、第１実施形態に対する相違点を中心として説明する。なお、第１実施形態の第２変形例の説明において、第１実施形態と共通する又は対応する符号が用いられる。
【００９８】
図８は、第１実施形態の第２変形例の、光源ユニット１２及び投影ユニット１３が用いる光学系を概念的に表す。本例では、投影ユニット１３は、第２のレンズＲ２と同様に機能する。
【００９９】
本例では、光源部１２１の第１の平面Ｐ１は、一次像面ＰＩと表されてよい。
第２のレンズＲ２は、一次像面ＰＩと、第２のレンズＲ２の主面と、の間の距離が、第２のレンズＲ２の焦点距離ｆ２と一致する位置に配置される。
【０１００】
分岐部１２２は、第２のレンズＲ２と光源部１２１との間の光路にて反射光を分岐する。画像に含まれる複数の画素のそれぞれに対して、分岐された反射光は、検出部１２３の検出器へ入射する。
【０１０１】
第１実施形態の第２変形例の画像表示装置１によれば、第１実施形態の画像表示装置１と同様の作用及び効果を奏することができる。
【０１０２】
＜第１実施形態の第３変形例＞
第１実施形態の第３変形例の画像表示装置について説明する。第１実施形態の第３変形例の画像表示装置は、第１実施形態の画像表示装置と光学系が相違している。以下、第１実施形態の第３変形例の画像表示装置の、第１実施形態に対する相違点を中心として説明する。なお、第１実施形態の第３変形例の説明において、第１実施形態と共通する又は対応する符号が用いられる。
【０１０３】
図９は、第１実施形態の第３変形例の、光源ユニット１２及び投影ユニット１３が用いる光学系を概念的に表す。本例では、光源ユニット１２及び投影ユニット１３は、一体に形成される。光源ユニット１２は、リレーレンズ１２５を備える。
本例では、光源ユニット１２及び投影ユニット１３の機能は、第１のレンズＲ１、第２のレンズＲ２、分岐部１２２及びリレーレンズ１２５と同様の機能を含む。
【０１０４】
本例では、分岐部１２２は、第２のレンズＲ２と一次像面ＰＩとの間の光路にて反射光を分岐する。
リレーレンズ１２５には、分岐部１２２により分岐された複数の反射光が入射される。リレーレンズ１２５は、分岐部１２２から入射された複数の反射光を検出部１２３へ出射する。リレーレンズ１２５は、網膜ＲＥからの反射光を、第２の平面Ｐ２にて結像する。
検出部１２３は、リレーレンズ１２５から入射された複数の反射光の強度のそれぞれを検出する。
【０１０５】
第１実施形態の第３変形例の画像表示装置１によれば、第１実施形態の画像表示装置１と同様の作用及び効果を奏することができる。
【０１０６】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の画像表示装置について説明する。第２実施形態の画像表示装置は、第１実施形態の画像表示装置に対して、投影方式として走査方式を用いる点において相違している。以下、第２実施形態の画像表示装置の、第１実施形態に対する相違点を中心として説明する。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態と共通する又は対応する符号が用いられる。
【０１０７】
図１０に表されるように、第２実施形態の画像表示装置１において、本体１０は、第１実施形態の光源ユニット１２及び投影ユニット１３に代えて、光源ユニット１２Ａ及び投影ユニット１３Ａを備える。
【０１０８】
光源ユニット１２Ａは、光源部１２６と、レンズ１２７と、分岐部１２８と、ミラー１２９と、レンズ１３０と、ピンホールフィルタ１３１と、検出部１３２と、を備える。
【０１０９】
光源部１２６は、レーザ光を生成する光源を備える。光源は、制御装置２０から受信された画像情報が表す画像に含まれる複数の画素に対応する複数の光を、所定の時間が経過する毎に１つずつ順に生成する。
本例では、光源は、Ｎ個の色のレーザ光を生成する。Ｎは、光源により生成される光の色の数を表す。本例では、Ｎは、３を表す。本例では、光源は、赤色、青色、及び、緑色のレーザ光を生成する。Ｎは、１、２、又は、４以上の整数を表してもよい。換言すると、光源により生成されるレーザ光は、Ｎ個の色の光を含む。
本例では、光源は、半導体レーザである。光源は、半導体レーザと異なるレーザであってもよい。
【０１１０】
レンズ１２７には、光源部１２６により生成された複数の光が入射する。レンズ１２７は、光源部１２６から入射された光を、互いに平行に進行する光（換言すると、平行光）として出射する。
【０１１１】
分岐部１２８には、レンズ１２７から光が入射する。分岐部１２８は、レンズ１２７から入射された光をミラー１２９へ出射する。
【０１１２】
ミラー１２９には、光源部１２６により生成された光が、レンズ１２７及び分岐部１２８を介して入射される。ミラー１２９は、反射面を有し、入射された光を反射面にて反射し、反射した光を投影ユニット１３Ａへ出射する。本例では、光源部１２６から眼ＥＹへ向かって進行する光は、投影光と表される。
【０１１３】
ミラー１２９は、反射した光が、画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する複数の位置を走査するように反射面の法線方向を制御する。走査は、光源部１２６により生成される光に対応する画素の位置に対応するように行なわれる。
本例では、ミラー１２９は、マイクロミラーである。マイクロミラーは、ＭＥＭＳの一例である。なお、ミラー１２９は、マイクロミラーと異なるミラーであってもよい。
【０１１４】
投影ユニット１３Ａは、光源部１２６から眼ＥＹまでの光路を形成する。投影ユニット１３Ａには、光源部１２６により生成された光（換言すると、投影光）が、レンズ１２７、分岐部１２８、及び、ミラー１２９を介して入射される。投影ユニット１３Ａは、入射された投影光を、形成した光路を介して、眼ＥＹの網膜ＲＥに直接に投影することにより、画像を網膜ＲＥにて形成する。
【０１１５】
更に、投影ユニット１３Ａには、眼ＥＹの所定の部位における、網膜ＲＥに形成される画像に含まれる複数の画素にそれぞれ対応する位置にて反射された複数の光が入射される。本例では、眼ＥＹから検出部１３２へ向かって進行する光は、反射光と表される。本例では、眼ＥＹの所定の部位は、眼ＥＹの網膜ＲＥである。
【０１１６】
ミラー１２９により反射された投影光は、網膜ＲＥにおける、当該ミラー１２９の反射面の法線方向に対応する位置にて反射される。反射された光（換言すると、反射光）は、光源部１２６から網膜ＲＥへ到達するまでに通った光路と同じ光路を、網膜ＲＥから光源部１２６へ向かって進行する。換言すると、反射光は、当該反射光の基となった投影光と同一の光路を、当該投影光と逆方向に進行する。
【０１１７】
ミラー１２９には、投影ユニット１３Ａから反射光が入射される。ミラー１２９は、入射された反射光を反射面にて反射し、反射した反射光を分岐部１２８へ出射する。
【０１１８】
分岐部１２８には、ミラー１２９からの反射光が入射する。分岐部１２８は、ミラー１２９から入射された反射光を分岐し、分岐した反射光をレンズ１３０へ出射する。本例では、分岐部１２８は、ビームスプリッタである。
【０１１９】
レンズ１３０には、分岐部１２８により分岐された反射光が入射される。レンズ１３０は、分岐部１２８から入射された、互いに平行に進行する光を、検出部１３２にて１点に収束させる。
【０１２０】
ピンホールフィルタ１３１は、ピンホールＰＨを有する。ピンホールフィルタ１３１は、レンズ１３０から検出部１３２までの反射光の光路がピンホールＰＨを通過するように、検出部１３２の近傍に位置する。
【０１２１】
検出部１３２は、検出器を備える。検出器には、レンズ１３０から出射された反射光が入射される。検出器は、レンズ１３０から入射された反射光を検出する。本例では、検出器は、レンズ１３０から入射された反射光の強度を検出する。本例では、検出部１３２は、フィルタ又は分光素子を備えるフォトダイオードである。
【０１２２】
光源ユニット１２Ａ及び投影ユニット１３Ａが用いる光学系について説明を加える。図１１は、光源ユニット１２Ａ及び投影ユニット１３Ａが用いる光学系を概念的に表す。本例では、投影ユニット１３Ａは、第１のレンズＲ１及び第２のレンズＲ２と同様に機能する。
【０１２３】
第２の実施形態の光源ユニット１２Ａ及び投影ユニット１３Ａが用いる光学系のうちの、眼ＥＹから一次像面ＰＩまでの部分は、第１の実施形態の光源ユニット１２及び投影ユニット１３が用いる光学系のうちの、眼ＥＹから一次像面ＰＩまでの部分と同じである。
【０１２４】
第１のレンズＲ１は、一次像面ＰＩと、第１のレンズＲ１の主面と、の間の距離が、第１のレンズＲ１の焦点距離ｆ１と一致する位置に配置される。これにより、第１のレンズＲ１は、ミラー１２９から入射された平行光を、一次像面ＰＩにて１点に収束させる。従って、第１のレンズＲ１は、一次像面ＰＩにて画像を結像する。
【０１２５】
上述したように、光源部１２６により生成された投影光は、網膜ＲＥにおける、ミラー１２９の反射面の法線方向に対応する位置にて反射される。反射光は、光源部１２６から網膜ＲＥへ到達するまでに通った光路と同じ光路を、網膜ＲＥから当該光源部１２６へ向かって進行する。
【０１２６】
分岐部１２８は、ミラー１２９と光源部１２６との間の光路にて反射光を分岐する。分岐された反射光は、レンズ１３０及びピンホールＰＨを介して、検出部１３２の検出器へ入射する。
【０１２７】
換言すると、光源部１２６の光源の位置と、検出部１３２の検出器の位置と、は、光学的に共役な関係を有する。ところで、網膜ＲＥの反射率はかなり低い。しかしながら、画像表示装置１によれば、高い効率にて反射光を検出器に集めることができる。
なお、光源部１２６の位置と検出部１３２の位置とは、互いに交換されてもよい。
【０１２８】
本例では、光源部１２６により生成される光の色のうちのｎ番目の色の光の、ｉ行ｊ列目の画素の光を生成するタイミングＳ（ｎ，ｉ，ｊ）は、数式１８により表される。例えば、各画素の光を生成するタイミングは、各画素の光の生成を開始するタイミングである。
【数１８】
0006701587.tif 000019
【０１２９】
Δｔ０は、各画素の光の生成が継続する時間を表す。Δｔ１は、画像のＸ軸方向において隣接する２つの画素間の移動、及び、画像のＹ軸方向における両端の画素間の移動に対応する、ミラー１２９の反射面の法線方向の変化に要する時間を表す。Δｔ２は、画像のＹ軸方向において隣接する２つの画素間の移動に対応する、ミラー１２９の反射面の法線方向の変化に要する時間を表す。
【０１３０】
本例では、画像表示装置１は、数式１８により表されるタイミングＳ（ｎ，ｉ，ｊ）に基づいて、画素毎の光を生成するとともに、画素毎の反射光の強度を取得する。
本例では、画像表示装置１は、ラスター走査方式を用いている。なお、画像表示装置１は、ラスター走査方式と異なる走査方式を用いてもよい。
【０１３１】
なお、光源がＮ個の色の光を１つずつ順に生成する場合、画像表示装置１は、数式１８に代えて、数式１９を用いてもよい。
【数１９】
0006701587.tif 000020
【０１３２】
第２実施形態の画像表示装置１によれば、第１実施形態の画像表示装置１と同様の作用及び効果を奏することができる。
【０１３３】
ところで、光源の位置と光学的に共役な関係を有する位置にて、ピンホールを用いて反射光を受光する光学系は、共焦点顕微鏡が用いる光学系と同様の光学系（換言すると、共焦点光学系）である。
従って、第２実施形態の画像表示装置１によれば、検出部１３２の検出器に入射される光に含まれる、網膜ＲＥにおいて投影光が照射される点（換言すると、集光点）の周辺からの反射光及び散乱光の成分を、ピンホールフィルタ１３１によって抑制することができる。この結果、集光点からの反射光の強度を高い精度にて検出できる。従って、検出された反射光の強度に基づいて、網膜ＲＥの状態を高い精度にて検出できる。
【０１３４】
また、第２実施形態の画像表示装置１によれば、検出部１３２の検出器に入射される光に含まれる、検出部１３２の検出器の位置と光学的に共役な関係を有する位置と異なる位置（例えば、網膜ＲＥにおける集光点と異なる位置、又は、光路における光学素子間の境界面等）からの反射光の成分を、ピンホールフィルタ１３１によって抑制することができる。この結果、信号対雑音比を高めることができるので、集光点からの反射光の強度を高い精度にて検出できる。従って、検出された反射光の強度に基づいて、網膜ＲＥの状態を高い精度にて検出できる。
【０１３５】
なお、画像表示装置１は、ピンホールフィルタ１３１に代えて、光ファイバを用いてもよい。この場合、画像表示装置１は、ピンホールフィルタ１３１におけるピンホールＰＨに代えて、光ファイバにおける光路を用いてよい。
【０１３６】
ところで、光源部１２６により生成される光が偏光されている場合、画像表示装置１は、光の利用効率を高めるため、光アイソレータを備えてもよい。例えば、光アイソレータは、偏光ビームスプリッタ、波長板、及び、ファラデー素子を含む。また、画像表示装置１は、一次像面ＰＩに位置し且つ配光分布を制御する透過型スクリーン（例えば、マイクロレンズアレイ）を備えてもよい。
【０１３７】
なお、画像表示装置１は、光路の複数の位置にそれぞれ配置される複数の分岐部と、複数の分岐部にそれぞれ対応する複数の検出部と、を備え、眼ＥＹの複数の部位における反射光の強度を複数の検出部によりそれぞれ検出してもよい。
【０１３８】
例えば、画像表示装置１は、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ；Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）に適用されてもよい。ＯＣＴによれば、網膜ＲＥの断層像を取得できる。従って、網膜神経線維層、及び、血管壁等の状態を検出できる。このように、緑内障、及び、加齢黄斑変性の診断に用いられる情報を取得できる。
【０１３９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態に、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において当業者が理解し得る様々な変更が加えられてよい。例えば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、上述した実施形態の他の変形例として、上述した実施形態及び変形例の任意の組み合わせが採用されてもよい。
【符号の説明】
【０１４０】
１      画像表示装置
１０    本体
１１    フレーム
１２，１２Ａ  光源ユニット
１２１  光源部
１２２  分岐部
１２３  検出部
１２４  リレーレンズ
１２５  リレーレンズ
１２６  光源部
１２７  レンズ
１２８  分岐部
１２９  ミラー
１３，１３Ａ  投影ユニット
１３０  レンズ
１３１  ピンホールフィルタ
１３２  検出部
２０    制御装置
２１    処理装置
２２    記憶装置
２０１  画像情報生成部
２０２  反射光強度取得部
２０３  反射率取得部
ＣＢ    ケーブル
ＥＹ    眼
ＬＥ    レンズ部
Ｐ１    第１の平面
Ｐ２    第２の平面
ＰＨ    ピンホール
ＰＩ    一次像面
ＰＵＩ  瞳面
Ｒ１    第１のレンズ
Ｒ２    第２のレンズ
ＲＥ    網膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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