(57)【要約】【課題】光を観察者の眼の瞳孔を経てその眼の網膜に投影することにより、観察者に画像を表示する画像表示装置において、画像を観察するのに適当な位置に観察者が瞳孔の位置を調節する作業を視覚的に支援する技術を提供する。【解決手段】画像表示装置を、（ａ）表示すべき画像に応じて変調可能な状態で光を生成する光生成部２０，２２と、（ｂ）観察者によって覗き込まれる状態で使用され、生成された光が前記眼に向かって出射する出射部２４，２６と、（ｃ）観察者によって注視されるべきターゲット１２４を、観察者によって注視されると出射部に対する瞳孔の目標相対位置が実現される位置に表示するターゲット表示部１２２とを含むものとする。【選択図】図１
2007072340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を観察者の眼の瞳孔を経てその眼の網膜に投影することにより、前記観察者に画像を表示する画像表示装置であって、
表示すべき画像に応じて変調可能な状態で光を生成する光生成部と、
前記観察者によって覗き込まれる状態で使用され、前記生成された光が前記眼に向かって出射する出射部と、
前記観察者によって注視されるべきターゲットを、前記観察者によって注視されると前記出射部に対する前記瞳孔の目標相対位置が実現される位置に表示するターゲット表示部と
を含む画像表示装置。
【請求項２】
さらに、
前記光生成部と前記瞳孔との間に配置され、前記生成された光を前記瞳孔に誘導する誘導部を含み、
その誘導部は、前記ターゲット表示部としても機能するターゲット表示可能光学部品を含む請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記ターゲット表示可能光学部品は、当該画像表示装置の周辺環境から当該画像表示装置に入射する環境光を利用して前記ターゲットを表示するための模様が形成された模様部分を有する請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
当該画像表示装置は、前記観察者が、前記表示された画像を、前記観察者の前方に位置する外界実体の実像に重ね合わせて観察することを可能にするシースルー型であり、
前記ターゲット表示可能光学部品は、前記生成された光を反射して前記瞳孔に誘導するとともに、前記外界実体から入射する光を透過させて前記瞳孔に誘導するハーフミラーを前記ターゲット表示可能光学部品として含み、
そのハーフミラーは、前記外界実体から前記ハーフミラーに入射した光を透過させて前記模様部分に誘導する請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
さらに、
当該画像表示装置の非使用中に、前記出射部を覆って保護するためにその出射部に装着されて使用される保護部品を含み、
その保護部品は、前記ターゲット表示部としても機能する請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記ターゲット表示部は、前記ターゲットを、前記観察者によって観察される観察領域のうちそれの中心領域から外れた位置に表示する請求項１ないし４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記ターゲット表示部は、前記ターゲットを、前記観察者によって観察される観察領域のうち、前記生成された光が通過する画像光通過領域より外側の位置に表示する請求項１ないし４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記ターゲット表示部は、当該画像表示装置による画像表示中と非画像表示中とで、表示する内容が変化する請求項１ないし４のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記ターゲット表示部は、前記非画像表示中に前記ターゲットを表示する一方、前記画像表示の開始に応答して前記ターゲットの表示を自動的に解除する請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記ターゲット表示部は、前記非画像表示中に前記ターゲットを、前記観察者によって観察される観察領域のうちの中心領域に表示する一方、前記画像表示の開始に応答して前記ターゲットを前記観察領域のうち前記中心領域から外れた位置に自動的に表示する請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記ターゲット表示部は、前記ターゲットを表示するための模様が形成された模様部分を有し、
その模様部分は、前記光生成部と前記出射部との間に形成される光路上の位置と、その光路から外れた位置とに選択的に変位させられる請求項１ないし１０のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記ターゲット表示部は、前記観察者からの指令の種類に応じて、表示する内容が変化する請求項１ないし１１のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１３】
当該画像表示装置は、前記観察者が、前記表示された画像を、前記観察者の前方に位置する外界実体の実像に重ね合わせて観察することを可能にするシースルー型であり、
当該画像表示装置は、さらに、
前記生成された光を反射して前記瞳孔に誘導するとともに、前記外界実体から入射する光を透過させて前記瞳孔に誘導するハーフミラーを含み、
前記ターゲット表示部は、当該画像表示装置の周囲境界から前記ハーフミラーを透過して当該画像表示装置に入射する環境光を利用して前記ターゲットを表示するための模様が形成された模様部分を、前記ハーフミラーの一部として有し、
その模様部分は、少なくとも１本の線によって表現され、その線の太さは、前記画像中の１個の画素を表示するために前記光生成部によって生成される光としての光束が前記ターゲット表示部に投影される領域の大きさより細い請求項１ないし３のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記ターゲット表示部は、前記ターゲットの表示パターンを選択的に変更する請求項１ないし１３のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１５】
当該画像表示装置は、前記観察者が、前記表示された画像を、前記観察者の前方に位置する外界実体の実像に重ね合わせて観察することを可能にするシースルー型であり、
前記ターゲット表示部は、前記外界実体の変化に応じて前記ターゲットの表示パターンを変更する請求項１４に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
前記ターゲット表示部は、像を可変に表示する表示器を含む請求項１ないし１５のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１７】
前記表示器は、前記光生成部と前記出射部との間に形成された光路上に配置され、前記光生成部から入射した光を透過させるとともにその光の強度を空間的に変調することによって像を表示する請求項１６に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
さらに、
前記光生成部と前記瞳孔との間に配置され、前記生成された光を前記瞳孔に誘導する誘導部であって中間像面を形成するものを含み、
前記ターゲット表示部は、前記中間像面とほぼ一致する位置に配置される請求項１ないし１７のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１９】
前記ターゲット表示部は、
前記生成された光が通過する画像光通過領域より内側に及ぶことなく外側に配置されるフレームと、
そのフレームに配置され、前記ターゲットを表示するために光を出射する光出射要素と
を含む請求項１ないし１８のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項２０】
さらに、
前記光生成部と前記瞳孔との間に配置され、前記生成された光を前記瞳孔に誘導する誘導部を含み、
その誘導部は、光軸に沿って並んだ複数の光学部品を含み、
それら複数の光学部品のうち前記瞳孔に最も近い位置に配置されたものは、前記ターゲット表示部としても機能する請求項１ないし１９のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項２１】
当該画像表示装置は、前記観察者が、前記表示された画像を、前記観察者の前方に位置する外界実体の実像に重ね合わせて観察することを可能にするシースルー型である請求項１ないし２０のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項２２】
前記光生成部は、光束を発生させる光源と、前記画像が分割される複数の画素の各々について前記光束の強度を変調する強度変調器と、前記発生させられた光束を２次元的に走査するスキャナとを含む請求項１ないし２１のいずれかに記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を観察者の眼の瞳孔を経てその眼の網膜に投影することにより、観察者に画像を表示する技術に関するものであり、特に、画像を観察するのに適当な位置に観察者が瞳孔の位置を調節する作業を支援する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像を表示する装置の一種に、光を観察者の眼の瞳孔を経てその眼の網膜に投影することにより、観察者に画像を表示する形式の画像表示装置が既に存在する。
【０００３】
この形式の画像表示装置の一例は、網膜走査型ディスプレイである。この網膜走査型ディスプレイは、光束を発生させる光源と、表示すべき画像の各画素ごとに前記光束の強度を変調する強度変調器と、前記発生させられた光束を２次元的に走査するスキャナと、その走査された光束を出射する出射部とを含むように構成される。
【０００４】
上記形式の画像表示装置の別の例は、液晶型ディスプレイである。その液晶型ディスプレイは、例えば、一様光を発する光源と、その光源からの一様光を背後において受ける透過型の液晶パネルであって、その入射光の強度を空間的に変調してその出射光を網膜に投影するものとを液晶型ディスプレイである。
【０００５】
それら網膜走査型ディスプレイおよび液晶型ディスプレイは、画像を実像としてではなく虚像として観察者に知覚させることによって画像を表示する点で互いに共通する。
【０００６】
いずれにしても、以上説明した画像表示装置を用いて観察者が画像を観察するためには、画像を観察するのに適当な位置に観察者が瞳孔の位置を調節する作業が必要である。
【０００７】
その作業は、画像表示装置によって表示される画像を頼りに、その画像の位置に観察者の視線を向けるようにして行うことが可能である。しかし、この画像表示装置の射出瞳が小さいなどの理由で、表示される画像が小さく、観察者が見つけ難い場合には、その画像を頼りにして瞳孔位置を調整することは困難である。
【０００８】
米国特許第５７０１１３２号明細書には、網膜走査型ディスプレイの射出瞳を拡大するために、その網膜走査型ディスプレイにおける光源と出射部との間における光路上に、それら光源と出射部との間に存在する中間像面と同一の位置に回折素子（例えば、回折格子）を設置する技術が開示されている。
【特許文献１】米国特許第５７０１１３２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この従来技術を実施すれば、画像表示装置の射出瞳が拡大されるため、観察者は、表示画像を頼りに瞳孔位置を調節する作業が容易になる可能性がある。しかし、この従来技術を実施する場合には、射出瞳径が拡大される代償として表示画像の画質が劣化する可能性がある。以下、その理由を具体的に説明する。
【００１０】
回折素子には透過型と反射型とがある。透過型の回折素子においては、透過部（例えば、スリット）と非透過部とが交互に並んでいるのに対し、反射型の回折素子においては、反射部（例えば、ブレーズド反射面）と非反射部とが交互に並んでいる。
【００１１】
いずれにしても、一般に、回折素子においては、複数個の透過部または反射部が所定のピッチ（以下、「回折ピッチ」という。）で周期的に並んでいる。
【００１２】
回折素子のうち、同じ光が一度に入射する透過部または反射部の数が多いほど、各透過部または各反射部から出射した素元波が干渉によって互いに強め合う程度が増加して、入射光に対する回折素子の回折効率が向上する。回折素子への入射ビームのビーム径（以下、「入射ビーム径」という。）が大きいほど、回折素子のうち、同じ光が一度に入射する透過部または反射部の数が増加する。
【００１３】
したがって、回折素子への入射ビームがその回折素子において効率よく回折を行うためには、回折ピッチと入射ビーム径との寸法関係を十分に適正化することが重要である。
【００１４】
一方、網膜走査型ディスプレイにおいては、一般に、出射部に向かって光源から出射したビームが、それのビームウエストにおいて、それら光源と出射部との間に存在する中間像面を通過する。
【００１５】
そのため、この網膜走査型ディスプレイにおいて前述の従来技術を実施し、その結果、中間像面と同一の位置に回折素子が設置されると、光源から回折素子にビームが最小のビーム径で入射することになる。
【００１６】
入射ビーム径が小さいほど、回折素子における複数個の透過部または反射部のうち入射ビームが一度に入射するものの数が減少する。そのため、この従来技術を実施すると、回折素子における複数個の透過部または反射部のうち入射ビームが一度に入射するものの数が減少し、その入射ビームの回折が効率よく行われなくなる。
【００１７】
すなわち、この従来技術を実施すると、入射ビームが回折素子を通過する際に散乱する傾向が増加し、その入射ビームのうち回折光に変換されずに損失する比率が増加してしまうのである。
【００１８】
さらに、入射ビームが回折素子の入射面上において走査される場合には、入射ビーム径が回折ピッチより小さいと、回折素子のうち入射ビームが一度に入射する透過部または反射部のパターン（例えば、各瞬間における入射ビームの照射領域内に透過部または反射部が存在する数）が周期的に変動する。その結果、回折光のパターンおよび明るさも周期的に変動してしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
以上説明した事情を背景とし、本発明は、光を観察者の眼の瞳孔を経てその眼の網膜に投影することにより、観察者に画像を表示する画像表示装置において、画像を観察するのに適当な位置に観察者が瞳孔の位置を調節する作業を支援する技術を提供することを課題としてなされたものである。
【００２０】
本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈すべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきなのである。
【００２１】
さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈すべきである。
【００２２】
（１）  光を観察者の眼の瞳孔を経てその眼の網膜に投影することにより、前記観察者に画像を表示する画像表示装置であって、
表示すべき画像に応じて変調可能な状態で光を生成する光生成部と、
前記観察者によって覗き込まれる状態で使用され、前記生成された光が前記眼に向かって出射する出射部と、
前記観察者によって注視されるべきターゲットを、前記観察者によって注視されると前記出射部に対する前記瞳孔の目標相対位置が実現される位置に表示するターゲット表示部と
を含む画像表示装置。
【００２３】
この画像表示装置においては、観察者に対してターゲットが表示される。そのターゲットを観察者が注視すると、出射部に対する観察者の瞳孔の目標相対位置が実現される。すなわち、瞳孔の相対位置が、この画像表示装置によって表示されるべき画像を観察者が正常に観察するために観察者が注視することが必要である位置に調整されるのである。
【００２４】
したがって、この画像表示装置によれば、観察者が瞳孔の位置を調整するための作業が容易になり、その結果、この画像表示装置の使い勝手が向上する。
【００２５】
この画像表示装置において「ターゲット表示部」は、例えば、この画像表示装置による一連の画像表示に先立つ期間を少なくとも含む期間にターゲットを表示することが可能である。このようにすれば、この画像表示装置による一連の画像表示に先立って、観察者による瞳孔位置の調整作業を支援することが可能となる。
【００２６】
この画像表示装置において「ターゲット表示部」は、例えば、この画像表示装置によって表示される画像より大きい画像としてターゲットを表示することが可能である。このようにすれば、観察者は、画像表示の開始後に表示画像を頼りに瞳孔の位置を目標位置に調整しなければならない場合より容易に、瞳孔位置の調整作業を行い得る。
【００２７】
（２）  さらに、
前記光生成部と前記瞳孔との間に配置され、前記生成された光を前記瞳孔に誘導する誘導部を含み、
その誘導部は、前記ターゲット表示部としても機能するターゲット表示可能光学部品を含む（１）項に記載の画像表示装置。
【００２８】
この画像表示装置によれば、ターゲットを表示するために専用の部品を追加せずに済むか、追加するにしても追加部品の数が少なくて済む。
【００２９】
前記（１）項における「出射部」が、例えば、前記光生成部から出射した光を誘導するリレー光学系を含むように構成される場合には、そのリレー光学系は、本項における「誘導部」に該当する。
【００３０】
この場合、本項に係る画像表示装置においては、光を誘導する機能に加えてターゲットを表示する機能も有するターゲット表示可能部品であるように、リレー光学系を構成することが可能である。
【００３１】
これに対し、前記（１）項における「出射部」が、例えば、前記光生成部から出射した光を誘導するリレー光学系と、そのリレー光学系から出射した光を瞳孔に向かって反射するミラーとを含むように構成される場合には、それらリレー光学系もミラーも本項における「誘導部」に該当する。
【００３２】
この場合、本項に係る画像表示装置においては、光を誘導する機能に加えてターゲットを表示する機能も有するターゲット表示可能部品であるように、リレー光学系とミラーとのうちの少なくとも一方を構成することが可能である。
【００３３】
（３）  前記ターゲット表示可能光学部品は、当該画像表示装置の周辺環境から当該画像表示装置に入射する環境光を利用して前記ターゲットを表示するための模様が形成された模様部分を有する（２）項に記載の画像表示装置。
【００３４】
この画像表示装置においては、ターゲット表示可能部品がターゲットを表示するために、この画像表示装置の周辺環境からこの画像表示装置に入射する環境光が利用される。その結果、この画像表示装置によれば、ターゲットを表示するために、この画像表示装置において生成される光を利用せずに済む。
【００３５】
したがって、この画像表示装置によれば、ターゲットの表示をこの画像表示装置の作動に依存せずに行うことが可能となる。よって、例えば、ターゲットの表示に起因してこの画像表示装置の負荷（例えば、消費電力）が増加することが抑制される。
【００３６】
この画像表示装置において「模様部分」は、例えば、透明体の表面に不透明な模様を印刷によって形成することが可能である。また、「模様部分」は、透明体の表面を局部的に、周辺とは光屈折度、光反射度または光吸収度が異なるように刻設すること（例えば、グルービング）によって形成することも可能である。
【００３７】
また、「模様部分」は、例えば、透明体の表面に局部的に、周辺とは光屈折度、光反射度または光吸収度が異なる有形物（例えば、ワイヤ）を付着することによって形成することも可能である。また、「模様部分」は、透明体の表面に、周辺とは光屈折度、光反射度または光吸収度が異なる模様が予め印刷された透明なラベルを接着することによって形成することも可能である。
【００３８】
（４）  当該画像表示装置は、前記観察者が、前記表示された画像を、前記観察者の前方に位置する外界実体の実像に重ね合わせて観察することを可能にするシースルー型であり、
前記ターゲット表示可能光学部品は、前記生成された光を反射して前記瞳孔に誘導するとともに、前記外界実体から入射する光を透過させて前記瞳孔に誘導するハーフミラーを前記ターゲット表示可能光学部品として含み、
そのハーフミラーは、前記外界実体から前記ハーフミラーに入射した光を透過させて前記模様部分に誘導する（３）項に記載の画像表示装置。
【００３９】
この画像表示装置においては、観察者がこの画像表示装置による表示画像に重ねて外界実体を観察するためにこの画像表示装置のハーフミラーに入射する入射光を利用して、ターゲットが表示される。さらに、このターゲットを表示するために光が入射させられる模様部分がハーフミラーに形成される。
【００４０】
したがって、このシースルー型の画像表示装置であってハーフミラーを備えたものによれば、そのハーフミラーに模様部分を形成するだけで、ターゲットを表示することが可能となる。
【００４１】
（５）  さらに、
当該画像表示装置の非使用中に、前記出射部を覆って保護するためにその出射部に装着されて使用される保護部品を含み、
その保護部品は、前記ターゲット表示部としても機能する（１）項に記載の画像表示装置。
【００４２】
この画像表示装置によれば、この画像表示装置の非使用中に、出射部を覆って保護するためにその出射部に装着されて使用される保護部品を利用することにより、専用部品を追加することなく、ターゲットを表示することが可能である。
その保護部品は、
【００４３】
（６）  前記ターゲット表示部は、前記ターゲットを、前記観察者によって観察される観察領域のうちそれの中心領域から外れた位置に表示する（１）ないし（４）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００４４】
一般に、この種の画像表示装置においては、観察者によって観察される観察領域のうちの中心領域に、所望の画像が表示される。
【００４５】
これに対し、本項に係る画像表示装置においては、ターゲットが、観察領域のうちそれの中心領域から外れた位置に表示される。
【００４６】
したがって、この画像表示装置によれば、同じ観察領域に、所望の画像がターゲットと一緒に表示される場合に、観察者は、その画像をターゲットによって邪魔されることなく観察することが可能となる。
【００４７】
（７）  前記ターゲット表示部は、前記ターゲットを、前記観察者によって観察される観察領域のうち、前記生成された光が通過する画像光通過領域より外側の位置に表示する（１）ないし（４）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００４８】
（８）  前記ターゲット表示部は、当該画像表示装置による画像表示中と非画像表示中とで、表示する内容が変化する（１）ないし（４）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００４９】
この画像表示装置によれば、ターゲット表示部の表示に関する要求が、この画像表示装置による画像表示中と非画像表示中とで互いに異なる場合に、それぞれの要求がそれぞれの時期に合わせて満たされるようにターゲット表示部を作動させることが可能となる。
【００５０】
この画像表示装置において「ターゲット表示部」は、例えば、観察者がターゲットを頼りに観察者の実際瞳孔位置を目標瞳孔位置に一致させたいと要求する非画像表示中には、観察領域のうち、観察者にとって見易い位置にターゲットを表示する一方、観察者がターゲットに邪魔されることなく表示画像を観察したいと要求する画像表示中には、観察領域のうち、表示される画像から外れた位置にターゲットを表示することが可能である。
【００５１】
また、この「ターゲット表示部」は、画像表示中には、例えば、ターゲットを全く表示しないものとしたり、ターゲットを非画像表示中より縮小して表示したり、ターゲットを非画像表示中より淡く表示したり、ターゲットをぼけた状態（デフォーカス状態）で表示することが可能である。
【００５２】
（９）  前記ターゲット表示部は、前記非画像表示中に前記ターゲットを表示する一方、前記画像表示の開始に応答して前記ターゲットの表示を自動的に解除する（８）項に記載の画像表示装置。
【００５３】
この画像表示装置によれば、非画像表示中には、ターゲットが表示される一方、画像表示中には、ターゲットが表示されない。したがって、非画像表示中には、観察者がターゲットを頼りに観察者の実際瞳孔位置を目標瞳孔位置に一致させることが可能となり、一方、画像表示中には、観察者がターゲットに邪魔されることなく表示画像を観察することが可能となる。
【００５４】
（１０）  前記ターゲット表示部は、前記非画像表示中に前記ターゲットを、前記観察者によって観察される観察領域のうちの中心領域に表示する一方、前記画像表示の開始に応答して前記ターゲットを前記観察領域のうち前記中心領域から外れた位置に自動的に表示する（８）項に記載の画像表示装置。
【００５５】
この画像表示装置によれば、非画像表示中には、ターゲットが観察領域のうちの中心領域に表示される一方、画像表示中には、ターゲットが観察領域のうちの中心領域から外れた位置に表示される。したがって、非画像表示中には、観察者がターゲットを頼りに観察者の実際瞳孔位置を目標相対位置に一致させることが可能となり、一方、画像表示中には、ターゲットが表示されるにもかかわらず、観察者がターゲットに邪魔されることなく表示画像を観察することが可能となる。
【００５６】
（１１）  前記ターゲット表示部は、前記ターゲットを表示するための模様が形成された模様部分を有し、
その模様部分は、前記光生成部と前記出射部との間に形成される光路上の位置と、その光路から外れた位置とに選択的に変位させられる（１）ないし（１０）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００５７】
本項に係る画像表示装置の一例においては、ターゲット表示部が、ターゲットに対応する模様が印刷された透明なフィルムと、そのフィルムを、前記光路上の位置と、その光路から外れた位置に手動でまたは電気的に変位させる機構とを含むように構成される。そのフィルムが手動で変位させられる場合には、電気的に変位させられる場合より、この画像表示装置の消費電力が削減される。
【００５８】
（１２）  前記ターゲット表示部は、前記観察者からの指令の種類に応じて、表示する内容が変化する（１）ないし（１１）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００５９】
この画像表示装置によれば、観察者の要求に合わせて、ターゲット表示部の表示内容を変化させることができ、それにより、そのターゲット表示部の使い勝手が向上する。
【００６０】
（１３）  当該画像表示装置は、前記観察者が、前記表示された画像を、前記観察者の前方に位置する外界実体の実像に重ね合わせて観察することを可能にするシースルー型であり、
当該画像表示装置は、さらに、
前記生成された光を反射して前記瞳孔に誘導するとともに、前記外界実体から入射する光を透過させて前記瞳孔に誘導するハーフミラーを含み、
前記ターゲット表示部は、当該画像表示装置の周囲環境から前記ハーフミラーを透過して当該画像表示装置に入射する環境光を利用して前記ターゲットを表示するための模様が形成された模様部分を、前記ハーフミラーの一部として有し、
その模様部分は、少なくとも１本の線によって表現され、その線の太さは、前記画像中の１個の画素を表示するために前記光生成部によって生成される光としての光束が前記ターゲット表示部に投影される領域の大きさより細い（１）ないし（３）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００６１】
この画像表示装置においては、ハーフミラーにおいて、光生成部から入射した光と、少なくとも１本の線によって表現される模様部分とが重なり合う可能性がある。
【００６２】
この場合に、光生成部から入射した光によって表示される画像の各画素ごとに着目すると、ハーフミラーには、光生成部によって生成された光としての光束（例えば、１本のレーザビーム）が、模様部分を構成する線より大きい領域に投影される。
【００６３】
したがって、この画像表示装置によれば、各画素ごとに着目すると、光束の方が、模様部分から出射する光より明るい。よって、この画像表示装置によれば、その光束によって形成される画像が模様部分に対して相対的に鮮明に観察者に観察される。その結果、観察者は、模様部分によって邪魔されることなく画像を正常に観察することが可能となる。
【００６４】
（１４）  前記ターゲット表示部は、前記ターゲットの表示パターンを選択的に変更する（１）ないし（１３）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００６５】
この画像表示装置によれば、ターゲットに対する要求が周辺環境に応じて変化する場合に、実際の周辺環境に適合する表示パターンでターゲットを表示することが可能となる。
【００６６】
この画像表示装置における「表示パターン」は、例えば、ターゲットが背景と共に表示される場合に、それらターゲットと背景との間におけるコントラストを周辺環境に応じて変化させることにより、変化させることができる。
【００６７】
（１５）  当該画像表示装置は、前記観察者が、前記表示された画像を、前記観察者の前方に位置する外界実体の実像に重ね合わせて観察することを可能にするシースルー型であり、
前記ターゲット表示部は、前記外界実体の変化に応じて前記ターゲットの表示パターンを変更する（１４）項に記載の画像表示装置。
【００６８】
この画像表示装置によれば、外界実体の変化に応じてターゲットの表示パターンを変更することが可能となる。
【００６９】
（１６）  前記ターゲット表示部は、像を可変に表示する表示器を含む（１）ないし（１５）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００７０】
この画像表示装置によれば、表示器を利用することにより、ターゲットの表示および消滅を選択的に行ったり、ターゲットの表示パターンを変化させることが可能となる。
【００７１】
この画像表示装置においては、表示器は、例えば、外部からの光を利用して像を表示する透過型としたり、自ら発光して像を表示する自発光型とすることが可能である。透過型の表示器の一例は、後述の透過型液晶パネルであり、また、自発光型の表示器の一例は、ＥＬであり、別の例は、後述のＬＥＤパネルである。
【００７２】
その透過型には、例えば、前記光生成部によって生成された光を利用して像を表示する方式や、前記環境光を利用して像を表示する方式がある。この透過型を表示器が採用する場合には、ターゲットを表示するために、この表示器に専用の光源を追加せずに済み、さらに、消費電力が増加せずに済む。
【００７３】
これに対し、表示器が自発光型を採用する場合には、ターゲットの明るさが、外界の明るさや、光生成部からの光の明るさに依存しないため、例えば、ターゲットを、この画像表示装置の使用環境の如何にかかわらず、観察者に視認され易いように明るく表示することが容易となる。
【００７４】
その結果、表示器が自発光型を採用する場合には、この画像表示装置によれば、例えば、この画像表示装置を暗所で使用する場合であっても、観察者がターゲットを容易に見つけることが可能となる。
【００７５】
（１７）  前記表示器は、前記光生成部と前記出射部との間に形成された光路上に配置され、前記光生成部から入射した光を透過させるとともにその光の強度を空間的に変調することによって像を表示する（１６）項に記載の画像表示装置。
【００７６】
この画像表示装置においては、表示器が、前記光生成部によって生成された光を利用してターゲットを表示する。したがって、この表示器によれば、ターゲットを表示するために、この表示器に専用の光源を追加せずに済み、さらに、消費電力が増加せずに済む。
【００７７】
（１８）  さらに、
前記光生成部と前記瞳孔との間に配置され、前記生成された光を前記瞳孔に誘導する誘導部であって中間像面を形成するものを含み、
前記ターゲット表示部は、前記中間像面とほぼ一致する位置に配置される（１）ないし（１７）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００７８】
この画像表示装置によれば、ターゲット表示部が、光生成部と瞳孔との間に存在する中間像面から大きく外れた位置に配置される場合より、ターゲットをぼけない状態で表示することが容易となる。
【００７９】
（１９）  前記ターゲット表示部は、
前記生成された光が通過する画像光通過領域より内側に及ぶことなく外側に配置されるフレームと、
そのフレームに配置され、前記ターゲットを表示するために光を出射する光出射要素と
を含む（１）ないし（１８）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００８０】
この画像表示装置によれば、ターゲット表示部を構成するフレームが、画像光通過領域より内側に及ぶことなく外側に配置されるため、画像光がターゲット表示部を通過する際に、この画像光が、実体のあるフレームを通過せずに済む。
【００８１】
したがって、この画像表示装置によれば、ターゲット表示部が追加されることに起因して画像光にノイズが混入する可能性を容易に低減することができる。
【００８２】
本項において「光出射要素」は、例えば、外部の光を利用して発光する態様で構成したり、自ら発光する発光体として構成することが可能である。
【００８３】
この「光出射要素」を発光体として構成する場合には、例えば、フレームの表面に発光体を配置することが可能である。その発光体は、連続的にまたは断続的に、時間と共に変化する色または変化しない色を有する光を発光するものとすることが可能である。
【００８４】
本項において「ターゲット表示部」は、例えば、前記光生成部と前記瞳孔との間に位置する中間像面とほぼ同じ位置に配置することが可能である。このように配置した場合には、この「ターゲット表示部」から出射する光の像をぼけることなく観察者が観察することが可能となり、その結果、観察者がターゲットの像を鮮明に観察することが可能となる。
【００８５】
（２０）  さらに、
前記光生成部と前記瞳孔との間に配置され、前記生成された光を前記瞳孔に誘導する誘導部を含み、
その誘導部は、光軸に沿って並んだ複数の光学部品を含み、
それら複数の光学部品のうち前記瞳孔に最も近い位置に配置されたものは、前記ターゲット表示部としても機能する（１）ないし（１９）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００８６】
この画像表示装置によれば、ターゲット表示部が、誘導部を構成する複数の光学部品のうち瞳孔に最も近いものより上流側に配置される場合より、ターゲット表示部と瞳孔とが互いに接近する。したがって、この画像表示装置によれば、観察者がターゲットを見つけ易くなり、その結果、観察者が視線をターゲットに向けることが容易となる。
【００８７】
（２１）  当該画像表示装置は、前記観察者が、前記表示された画像を、前記観察者の前方に位置する外界実体の実像に重ね合わせて観察することを可能にするシースルー型である（１）ないし（２０）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００８８】
一般に、画像表示装置が、眼前の外界実体の実像に重ね合わせて虚像としての画像を観察者が観察するシースルー型である場合には、眼前に、それら実像と虚像とを合成するために透明体（例えば、ハーフミラー）が配置される。
【００８９】
この透明体は、縁取りがされる場合もあるが、されない場合もある。前者の場合には、透明体の縁の形状を頼りに、その透明体の中心位置に視線を向けることが容易であるのに対し、後者の場合には、そのことが困難である。
【００９０】
しかしながら、本項に係る画像表示装置によれば、瞳孔位置を調節するためにターゲットが表示され、その結果、瞳孔位置を調節するために透明体の外形を頼りにせずに済む。
【００９１】
したがって、この画像表示装置によれば、透明体がそれ自体、それの中心位置を目測することが困難である構造であるか否かにかかわらず、観察者がターゲットを頼りにして瞳孔位置を調節することが可能となる。
【００９２】
（２２）  前記光生成部は、光束を発生させる光源と、前記画像が分割される複数の画素の各々について前記光束の強度を変調する強度変調器と、前記発生させられた光束を２次元的に走査するスキャナとを含む（１）ないし（２１）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００９３】
前記（１）ないし（２１）項のいずれかに記載の画像表示装置の一種に、網膜走査型ディスプレイが存在する。この網膜走査型ディスプレイは、光束を発生させる光源と、表示すべき画像の各画素ごとに前記光束の強度を変調する強度変調器と、前記発生させられた光束を２次元的に走査するスキャナとを含むように構成される。
【００９４】
この網膜走査型ディスプレイにおいては、光束の走査速度が速いほど、画像の解像度が高い。一方、光束の走査速度が速いほど、スキャナの可動部を小型化することが要求される。スキャナの可動部が小型であるほど、その可動部に照射される光束の断面積が小さい。
【００９５】
その結果、この網膜走査型ディスプレイにおいては、射出瞳が小さくなる。このことは、この網膜走査型ディスプレイにおいては、他の方式の画像表示装置より、その射出瞳の位置に瞳孔位置を合わせる観察者の作業が困難であることを意味する。
【００９６】
これに対し、本項に係る画像表示装置においては、網膜走査型でありながら、観察者が瞳孔位置を合わせる作業を視覚的に支援するためにターゲットが表示されるため、瞳孔位置を合わせる作業が困難にならずに済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９７】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【００９８】
図１には、本発明の第１実施形態に従う網膜走査型ディスプレイ（以下、「ＲＳＤ」と略称する。）１０が系統図で表されている。
【００９９】
ＲＳＤ１０は、光としてのレーザビームを観察者の眼１２の瞳孔１４を経てその眼１２の網膜１６に投影する。ＲＳＤ１０は、そのレーザビームを網膜１６上において走査し、それにより、観察者に画像を表示する。観察者は、その画像を実像としてではなく、虚像として知覚する。
【０１００】
ＲＳＤ１０は、シースルー型であり、観察者が、それの網膜１６上に表示された画像を、その観察者の前方に位置する外界実体の実像に重ね合わせて観察することを可能にする。
【０１０１】
以上説明した機能を実現するため、図１に示すように、ＲＳＤ１０は、光源ユニット２０と、スキャナ２２と、リレー光学系２４と、ハーフミラー２６とを備えている。
【０１０２】
光源ユニット２０は、３原色を有する３本の成分レーザビーム（赤色レーザビーム（Ｒ）と、緑色レーザビーム（Ｇ）と、青色レーザビーム（Ｂ））を合成して任意の色を有する１本の合成レーザビームを出力するために設けられている。そのため、この光源ユニット２０は、それら３本の成分レーザビームをそれぞれ発生させる３個のレーザ光源４０（図１においては、１個のレーザ光源４０のみが代表的に示されている。）を備えている。
【０１０３】
この光源ユニット２０は、さらに、各レーザ光源４０から出射した各成分レーザビームの強度（輝度）を変調することが可能な強度変調器４２を各レーザ光源４０ごとに備えている。各強度変調器４２は、外部から供給される画像信号（映像信号）に基づき、各成分レーザビームごとに、それの強度を変調する。各強度変調器４２は、例えば、ＡＯＭとしたり、ＥＯＭとしたり、ＭＯＭとすることが可能である。
【０１０４】
なお付言するに、各レーザ光源４０が、例えば、半導体レーザを主体として構成される場合には、その半導体レーザ自体に、強度変調作用を行わせることが可能である。この場合には、各レーザ光源４０から独立した各強度変調器４２を用いることは本発明を実施するために不可欠なことではない。
【０１０５】
図１に示すように、スキャナ２２は、主走査系５０と、リレー光学系５２と、副走査系５４とを含んでいる。
【０１０６】
主走査系５０は、光源ユニット２０に光学的に接続されているが、その光源ユニット２０に対する配置位置の自由度を向上させるために、光ファイバ等のフレキシブルな光伝送媒体５６を介して光学的に接続されている。
【０１０７】
主走査系５０は、光源ユニット２０から光伝送媒体５６を経て入射した合成レーザビームに対して主走査を行うために設けられている。この主走査系５０の一例は、図１に示すように、ガルバノミラーであるが、それに代えて、他の往復揺動ミラーとしての振動ミラーを採用したり、一方向回転ミラーとしてのポリゴンミラーを採用することが可能である。
【０１０８】
主走査系５０がレーザビームを走査する速度は、副走査系５４がレーザビームを走査する速度より高速である。したがって、この主走査系５０は、それに入力される高速同期信号に基づいてレーザビームの走査速度を制御する。
【０１０９】
この主走査系５０によって走査されたレーザビームは、その後、リレー光学系５２を通過して副走査系５４に入射する。そのリレー光学系５２は、主走査系５０に近い前段レンズ系６０と、副走査系５４に近い後段レンズ系６２とを含むように構成されている。
【０１１０】
その副走査系５４は、リレー光学系５２から入射したレーザビームに対して副走査を行うために設けられている。その副走査により、上述の主走査によってレーザビームが走査される方向と交差する方向にそのレーザビームが走査される。この副走査系５４の一例は、図１に示すように、ガルバノミラーであるが、それに代えて、他の往復揺動ミラーとしての振動ミラーを採用したり、一方向回転ミラーとしてのポリゴンミラーを採用することが可能である。
【０１１１】
副走査系５４がレーザビームを走査する速度は、主走査系５０がレーザビームを走査する速度より低速である。したがって、この副走査系５４は、それに入力される低速同期信号に基づいてレーザビームの走査速度を制御する。
【０１１２】
その副走査系５４によって走査されたレーザビームは、その後、リレー光学系２４を通過してハーフミラー２６に入射する。そのリレー光学系２４は、副走査系５４に近い前段レンズ系７０と、ハーフミラー２６に近い後段レンズ系７２とを含むように構成されている。
【０１１３】
図１に示すように、リレー光学系２４から出射したレーザビームは、ハーフミラー２６に入射する。このハーフミラー２６の入射面上においては、そのレーザビームが、主走査系５０による主走査が行われる主走査方向と、副走査系５４による副走査が行われる副走査方向とに、２次元的に走査される。
【０１１４】
ハーフミラー２６は、リレー光学系２４から入射したレーザビームを観察者の眼１２に向かって反射する。このハーフミラー２６は、その反射作用に加え、観察者の眼１２の前方に位置する外界実体（図示しない）から入射した光を、観察者の眼１２に向かって透過させる透過作用も行う。
【０１１５】
したがって、観察者は、目標の方向を注視する限り、前述の画像信号によって表される画像を虚像として知覚するとともに、その画像に重ねて、外界実体の実像を知覚することが可能となる。
【０１１６】
図１に示すように、ＲＳＤ１０は、さらに、コントローラ８０を備えている。そのコントローラ８０は、コンピュータ８２を主体として構成されている。
【０１１７】
そのコンピュータ８２は、よく知られているように、ＣＰＵ８４とＲＯＭ８６とＲＡＭ８８とがバス９０によって互いに接続されて構成されている。そのＲＯＭ８６に記憶されている制御プログラムがＣＰＵ８４によってＲＡＭ８８を使用しつつ実行されることにより、ＲＳＤ１０が作動させられる。
【０１１８】
コントローラ８０には、コントローラ８０に対する電源の投入および切断を指令するために観察者によって操作される電源スイッチ１００が電気的に接続されている。このコントローラ８０は、外部から供給された画像信号を強度変調器４２に供給する。
【０１１９】
このコントローラ８０は、さらに、その供給された画像信号に基づいて高速同期信号と低速同期信号とを生成し、それら高速同期信号と低速同期信号とを主走査系５０と副走査系５４とにそれぞれ供給する。
【０１２０】
図２には、ＲＳＤ１０のうち、スキャナ２２とリレー光学系２４とハーフミラー２６とが、それらの物理的構成に関し、眼１２と共に、斜視図で示され、図３には、平面図で示されている。
【０１２１】
図２および図３には、リレー光学系２４とハーフミラー２６と眼１２との間における光路が光路図で示されている。この光路図は、それらリレー光学系２４とハーフミラー２６と眼１２との間においてレーザビームが進行する順序を説明することを優先させて作成されている。そのため、この光路図には、レーザビームが進行する向きが正確に反映されていない。
【０１２２】
図２および図３に示すように、スキャナ２２のハウジング１１０の一端部にリレー光学系２４のハウジング１１２の一端部が連結され、そのハウジング１１２の他端部にハーフミラー２６の一端部が連結されている。ＲＳＤ１０は、使用中、ハーフミラー２６が眼１２のすぐ前方に位置させられる。
【０１２３】
図１に示すように、ハーフミラー２６には、観察者によって注視されるべきターゲット１２０（観察者によって知覚される画像を示す図４を参照）を表示するターゲット表示部１２２を、そのハーフミラー２６の一部として一体的に備えている。そのターゲット表示部１２２は、観察者によって注視されるとハーフミラー２６に対する瞳孔１４の目標相対位置が実現される位置に、ターゲット１２０を実像として表示する。
【０１２４】
このように、本実施形態においては、ハーフミラー２６が、リレー光学系２４から出射したレーザビームを瞳孔１４に誘導する機能のみならず、観察者にターゲット１２０を表示する機能をも備えているのである。
【０１２５】
図１に示すように、ターゲット表示部１２２は、観察者の前方に位置する外界からＲＳＤ１０に入射する環境光を利用してターゲット１２０を表示するための模様が形成された模様部分１２４を有する。
【０１２６】
その模様部分１２４においては、印刷、彫り込み、細いワイヤの貼り付け等の方法により、ハーフミラー２６の前面（観察者に近い表面）に、周辺とは光屈折度、光反射度または光吸収度が異なる模様が形成される。
【０１２７】
ただし、この模様部分１２４は、ハーフミラー２６の後面（観察者から遠い表面）に形成してもよく、また、細いワイヤをハーフミラー２６に埋め込むなどして、ハーフミラー２６の内部に形成してもよい。
【０１２８】
ターゲット表示部１２２の作用を説明するに、観察者の前方に位置する外界実体からの光は、ハーフミラー２６の後面に入射すると、そのハーフミラー２６を透過して模様部分１２４に入射する。その模様部分１２４は、ターゲット１２０に対応する模様（例えば、図１に示すように、円内に十字線が配置された模様）を有している。
【０１２９】
その結果、その模様部分１２４を通過した環境光が瞳孔１４に入射すると、観察者は、図４に示すように、観察者によって観察が行われる観察領域（ハーフミラー２６の表面の領域に対応する領域）１２８のうちの中心領域にターゲット１２０（例えば、図４に示すように、円内に十字線が配置された模様）を知覚する。
【０１３０】
なお付言するに、模様部分１２４が黒い線によって模様を表現する場合には、ターゲット１２０が黒い線によって表現される模様として観察者によって知覚される。これに対し、模様部分１２４が彫り込みによってハーフミラー２６に形成される場合には、ターゲット１２０が白い線によって表現される模様として観察者に知覚される。
【０１３１】
本実施形態においては、模様部分１２４が、少なくとも１本の線（例えば、黒い線、白い線等）によって表現されている。その線の太さは、ＲＳＤ１０によって表示されるべき画像中の１個の画素を表示するために１本のレーザビームが光源ユニット２０によって生成されてターゲット表示部１２２に照射される領域の大きさより細い。
【０１３２】
ここで、図１を参照しつつ、ＲＳＤ１０の全体的な作動を、観察者の利用法と共に説明する。
【０１３３】
ＲＳＤ１０の電源スイッチ１００のオフ状態においては、ＲＳＤ１０による画像表示が行われない。この状態においては、観察者は、ハーフミラー２６を覗き込むと、ＲＳＤ１０による表示画像を伴うことなく、ハーフミラー２６を通して外界実体を観察する。観察者は、眼１２の眼球を適当に動かすことにより、ターゲット１２０を見つける。
【０１３４】
観察者がそのターゲット１２０を注視する限り、観察者は、ハーフミラー２６のうちの中心位置であってＲＳＤ１０によって画像が表示される予定の位置を、ＲＳＤ１０による画像表示に先立って、注視することになる。すなわち、ＲＳＤ１０による画像表示に先立って、ハーフミラー２６に対する瞳孔１４の相対位置が目標位置に一致させられるのである。
【０１３５】
本実施形態においては、ハーフミラー２６の全体が透明であって、そのハーフミラー２６の縁取りがされていない。そのため、観察者は、そのハーフミラー２６の外形形状を頼りにそのハーフミラー２６のうちの中心位置を注視することは困難である。
【０１３６】
ＲＳＤ１０による画像表示の開始後であれば、観察者は、観察領域１２８に表示されている画像を頼りに、瞳孔１４の実際位置を目標位置に一致させることが可能である。しかし、画像表示の開始後であっても、射出瞳が小さすぎるために観察者がその画像を見つけることができないかもしれないし、観察者がその画像をうまく見つけることができたとしても、その注視の開始時までは、ＲＳＤ１０による表示画像を観察することができない。
【０１３７】
これに対し、本実施形態によれば、観察者は、ＲＳＤ１０による画像表示前に観察することができるターゲット１２０を頼りに、画像の予定表示位置を注視することができる。したがって、ＲＳＤ１０による画像表示が開始されると、観察者は、その最初から、表示画像をもれなく観察することができる。
【０１３８】
本実施形態においては、観察者は、ターゲット１２０を、ＲＳＤ１０から出射するレーザビームに依存せずに観察することができる。したがって、ターゲット１２０の大きさは、ＲＳＤ１９０によってその後に表示される予定の画像（以下、「予定表示画像」という。）の大きさとは無関係に設定することができる。
【０１３９】
よって、本実施形態によれば、図１に示すように、ターゲット１２０を予定表示画像（ハーフミラー２６上において点線で示す矩形の領域）より大きく設定することにより、観察者がハーフミラー２６上においてターゲット１２０を、そのターゲット１２０の大きさが予定表示画像より大きくはない場合に比較して、簡単に特定することができる。
【０１４０】
観察者がターゲット１２０を観察している状態で、観察者が電源スイッチ１００をオンに操作すると、ＲＳＤ２０による画像表示が開始され、観察者は、その表示画像を観察領域１２８内において観察する。
【０１４１】
ＲＳＤ１０による画像表示が開始されると、ＲＳＤ１０から出射したレーザビームがハーフミラー２６の模様部分１２４にも照射される。そのため、その模様部分１２４には、表示画像の領域と重なる部分が存在する。
【０１４２】
一方、前述のように、本実施形態においては、模様部分１２４を表現する線の太さが、各瞬間において１本のレーザビームがハーフミラー２６に照射される照射領域の大きさより細い。このことは、その照射領域が円形である場合には、模様部分１２４を表現する線の太さが、１本のレーザビームがハーフミラー２６に照射される照射領域の直径より小さいことを意味する。
【０１４３】
したがって、模様部分１２４のうち表示画像の領域と重なる領域においては、各画素ごとに注目すれば、レーザビームの光の強さの方が、模様部分１２４から出射する光の強さに勝る。その結果、観察者は、ＲＳＤ１０による画像表示の開始後にあっては、模様部分１２４によって邪魔されることなく、観察領域１２８内において表示画像を観察することができる。
【０１４４】
本実施形態においては、リレー光学系２４およびハーフミラー２６が互いに共同して、ＲＳＤ１０の出射部を構成するとともに、光軸に沿って並んだ複数の光学部品として、スキャナ２２から出射したレーザビームを瞳孔１４に誘導する誘導部を構成する。
【０１４５】
それら複数の光学部品のうちハーフミラー２６は、瞳孔１４に最も近い位置に配置された光学部品であり、そのようなハーフミラー２６にターゲット表示部１２２が形成されている。したがって、本実施形態によれば、観察者は、ターゲット表示部１２２がハーフミラー２６より上流側に配置される場合より容易に、ターゲット１２０を見つけて視線をターゲット１２０に向けることが可能となる。
【０１４６】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、ＲＳＤ１０が前記（１）項に係る「画像表示装置」の一例を構成し、光源ユニット２０とスキャナ２２とが互いに共同して同項における「光生成部」の一例を構成し、リレー光学系２４とハーフミラー２６とが互いに共同して同項における「出射部」の一例を構成し、ターゲット表示部１２２が同項における「ターゲット表示部」の一例を構成しているのである。
【０１４７】
さらに、本実施形態においては、リレー光学系２４とハーフミラー２６とが互いに共同して前記（２）項における「誘導部」の一例を構成し、ハーフミラー２６が同項における「ターゲット表示可能光学部品」の一例を構成し、模様部分１２４が前記（３）項における「模様部分」の一例を構成し、ハーフミラー２６が前記（４）項における「ハーフミラー」の一例を構成しているのである。
【０１４８】
さらに、本実施形態においては、リレー光学系２４とハーフミラー２６とが互いに共同して前記（２０）項における「誘導部」の一例を構成し、それらリレー光学系２４とハーフミラー２６とが互いに共同して同項における「複数の光学部品」の一例を構成し、ハーフミラー２６が同項における「ターゲット表示部」の一例を構成しているのである。
【０１４９】
さらに、本実施形態においては、模様部分１２４が前記（１３）項における「模様部分」の一例を構成し、ＲＳＤ１０が前記（２１）および（２２）項に係る「画像表示装置」の一例を構成し、３つのレーザ光源４０が互いに共同して前記（２２）項における「光源」の一例を構成し、３つの強度変調器４２が互いに共同して同項における「強度変調器」の一例を構成し、スキャナ２２が同項における「スキャナ」の一例を構成しているのである。
【０１５０】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、重複した説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【０１５１】
図５には、本実施形態に従うＲＳＤ１０が系統図で概念的に表されている。
【０１５２】
第１実施形態においては、ハーフミラー２６に模様部分１２４が形成されることにより、ターゲット表示部１２２が構成されている。これに対し、本実施形態においては、図５に示すように、リレー光学系２４における前段レンズ系７０と後段レンズ系７２との間に設けられた表示器１５０としてターゲット表示部が構成されている。
【０１５３】
その表示器１５０は、それ入射したレーザビームを透過するとともに任意の模様を表示可能な装置である。この表示器１５０は、入射光の強度を空間的に変調して出射することによって像を表示する透過型液晶パネルとして構成されている。
【０１５４】
そのため、本実施形態においては、第１実施形態とは異なり、ターゲットを表示するためにＲＳＤ１０と同じ光源が使用され、ＲＳＤ１０によって生成されるレーザビームの光を利用してターゲットが表示される。
【０１５５】
本実施形態においては、このターゲットは、ＲＳＤ１０からのレーザビームの照射を条件に、そのレーザビームによって背景が明るくされている状態で、暗い色（例えば、黒色）の図形として表示される。
【０１５６】
この表示器１５０は、前段レンズ系７０と後段レンズ系７２との間に存在する中間像面とほぼ一致する位置に配置されている。したがって、ターゲット１２０をぼけない状態で観察者に知覚させることが容易となる。
【０１５７】
本実施形態においては、表示器１５０は、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、ターゲット１６０を表示するために使用される。本実施形態においては、ターゲット１６０が、観察領域１２８（図６に示されていない）のうちの中央領域に表示される矩形の図形である。
【０１５８】
具体的には、このターゲット１６０は、矩形の領域内にそれの中央に円形図形（以下、「中央図形」という。）が配置された図形である。図６（ａ）には、このターゲット１６０が、後述の昼間モードで、中央図形１６２は暗く、その背景１６４は明るく表示された場合が示されている。これに対し、図６（ｂ）には、このターゲット１６０が、後述の夜間モードで、中央図形１６２は明るく、その背景１６４は暗く表示された場合が示されている。
【０１５９】
表示器１５０は、ＲＳＤ１０による画像表示中と非画像表示中とで、表示する内容が変化する。具体的には、表示器１５０は、非画像表示中にターゲット１６０を自動的に表示する一方、ＲＳＤ１０による画像表示の開始に応答して、ターゲット１６０の表示を自動的に解除する。
【０１６０】
なお付言するに、本実施形態においては、ＲＳＤ１０による画像表示に先立って観察者が瞳孔１４の位置を調整する作業を視覚的に支援するために中央図形１６２が明るく表示される場合のみならず背景１６４が明るく表示される場合もあるという事実に着目すれば、それら中央図形１６２と背景１６４との組合せがターゲット１６０を構成すると考えられる。
【０１６１】
しかし、瞳孔１４の位置を直接的に決めるのは、それら中央図形１６２と背景１６４とのうち中央図形１６２であるという事実に着目すれば、その中央図形１６２のみがターゲット１６０を構成すると考えることも可能である。
【０１６２】
表示器１５０は、画像表示中に、ターゲット１６０の表示パターンを選択的に変更する。具体的には、この表示器１５０は、観察者の前方に位置する外界実体の変化に応じてターゲット１６０の表示パターンを変更する。
【０１６３】
さらに具体的には、この表示器１５０は、観察者の前方に位置する外界実体の照度の変化に応じてターゲット１６０の表示パターンを変更する。さらに具体的には、この表示器１５０は、ＲＳＤ１０が昼間に使用される場合には、図６（ａ）に示すように、中央図形１６２が暗い一方、背景１６４が明るい昼間モードでターゲット１６０を表示する。一方、この表示器１５０は、ＲＳＤ１０が夜間に使用される場合には、図６（ｂ）に示すように、中央図形１６２が明るい一方、背景１６４が暗い夜間モードでターゲット１６０を表示する。
【０１６４】
したがって、本実施形態によれば、ＲＳＤ１０が昼間に使用され、ハーフミラー２６が全体的に明るい環境において、ターゲット１６０のうちの中央位置において中央図形１６２が暗く表示される。よって、中央図形１６２がその周囲から鮮明に区別されて観察者に視認され、それにより、観察者は、ＲＳＤ１０の昼間の使用中に、ターゲット１６０の中央位置（画像の予定表示位置）を容易に見つけることができる。
【０１６５】
一方、ＲＳＤ１０が夜間に使用され、ハーフミラー２６が全体的に暗い環境において、ターゲット１６０のうちの中央領域において中央図形１６２が明るく表示される。よって、中央図形１６２がその周囲から鮮明に区別されて観察者に視認され、それにより、観察者は、ＲＳＤ１０の夜間の使用中に、ターゲット１６０の中央位置（画像の予定表示位置）を容易に見つけることができる。
【０１６６】
図７には、ターゲット１６０の表示を制御するためにＣＰＵ８４によって実行される表示制御プログラムが概念的にフローチャートで表されている。この表示制御プログラムは、ＲＯＭ８６に予め記憶されている。
【０１６７】
この表示制御プログラムが実行されると、まず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする。）において、観察者によって電源スイッチ１００がオフからオンに操作されたか否かが判定される。今回は、電源スイッチ１００がオフであると仮定すれば、その判定がＮＯとなり、直ちにこの表示制御プログラムの一回の実行が終了する。
【０１６８】
これに対し、観察者によって電源スイッチ１００がオフからオンに操作されたと仮定すれば、Ｓ１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２に移行する。このＳ２においては、照度センサとしてのフォトセンサ１６６により、ＲＳＤ１０が昼間に使用されているか夜間に使用されているかが判定される。
【０１６９】
そのフォトセンサ１６６は、図５に示すように、コントローラ８０に電気的に接続されている。このフォトセンサ１６６は、ＲＳＤ１０と同じ光学的環境に設置されて使用される。
【０１７０】
続いて、図７のＳ３において、フォトセンサ１６６の出力信号に基づき、昼間モードと夜間モードとのうち該当するものが選択される。その後、Ｓ４において、その選択されたモードが昼間モードであるか否かが判定される。
【０１７１】
今回選択されたモードが昼間モードである場合には、その判定がＹＥＳとなり、Ｓ５において、ターゲット１６０を昼間モードで表示するために表示器１５０に供給することが必要な駆動信号がその表示器１５０に供給される。その結果、ターゲット１６０が図６（ａ）に示すように表示される。
【０１７２】
一方、図７のＳ３において選択されたモードが夜間モードである場合には、Ｓ４の判定がＮＯとなり、その後、Ｓ６において、その選択されたモードが夜間モードであるか否かが判定される。
【０１７３】
今回選択されたモードは、夜間モードであるため、Ｓ６の判定がＹＥＳとなり、Ｓ７に移行する。このＳ７においては、ターゲット１６０を夜間モードで表示するために表示器１５０に供給することが必要な駆動信号がその表示器１５０に供給される。その結果、ターゲット１６０が図６（ｂ）に示すように表示される。
【０１７４】
いずれの場合にも、その後、図７のＳ８において、ＲＳＤ１０が前記画像信号に基づいて一連の画像表示を開始したか否かが判定される。
【０１７５】
ＲＳＤ１０の電源スイッチ１００がオンに操作されても、一連の画像表示が開始されるまでに時間が必要である。例えば、光源ユニット２０およびスキャナ２２は、起動されてから定常状態に移行するまでに時間を必要とするからである。
【０１７６】
また、それら光源ユニット２０およびスキャナ２２が定常状態に移行してから、前述の画像信号が光源ユニット２０に供給し始められるようになっている。したがって、コントローラ８０から光源ユニット２０への画像信号の供給が開始されたか否かを判定すれば、ＲＳＤ１０による一連の画像表示が開始されたか否かが判明する。
【０１７７】
なお付言するに、本実施形態においては、Ｓ４の判定もＳ５の判定もＮＯである異常時にも、このＳ８に移行するようになっている。
【０１７８】
今回は、一連の画像表示が未だ開始されていないと仮定すれば、このＳ８の判定がＮＯとなり、Ｓ２に戻る。一連の画像表示が開始されるまで、Ｓ２ないしＳ８の実行が繰り返される。やがて一連の画像表示が開始されると、Ｓ８の判定がＹＥＳとなり、Ｓ９に移行する。
【０１７９】
このＳ９においては、表示器１５０によるターゲット１６０の表示が解除される。以上で、この表示制御プログラムの一回の実行が終了する。
【０１８０】
なお付言するに、本実施形態においては、表示器１５０が透過型液晶パネルとして構成されているため、一連の画像表示に先立ち、光源ユニット２０およびスキャナ２２が起動され、それにより、図６に示すターゲット１６０と同じ領域（ＲＳＤ１０によって画像が表示される予定の領域）の全体にわたって一様に白い光が表示器１５０に入射する。
【０１８１】
その結果、表示器１５０が、一連の画像表示に先立ち、ＲＳＤ１０と同じ光源を使用してターゲット１６０を表示することが可能となる。
【０１８２】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、表示器１５０が前記（１）、（８）、（９）、（１４）、（１５）、（１６）および（１８）項における「ターゲット表示部」の一例を構成しているのである。
【０１８３】
なお付言するに、本実施形態におぃては，表示器１５０が、透過型液晶パネルとして構成されているが、ＥＬとして構成したり、複数のＬＥＤが平面的に並んだＬＥＤパネルとして構成することも可能である。それらＥＬおよびＬＥＤパネルは、自ら光を発光する方式であるため、ターゲット１６０を表示するためにＲＳＤ１０と同じ光源を使用することは不可欠ではない。
【０１８４】
表示器１５０が、ＥＬ、ＬＥＤパネル等、自発光型として構成される場合には、ターゲット１６０は、ＲＳＤ１０からのレーザビームの照射なしで、暗い背景の中に、明るい色（例えば、白色）の図形として表示される。
【０１８５】
ただし、表示器１５０を自発光型として構成する場合には、その表示器１５０がレーザビームの光路上に配置されると、その光路が表示器１５０内の発光素子（光を透過しない部品）の存在によって少なくとも部分的に遮断される可能性がある。
【０１８６】
したがって、表示器１５０を自発光型として構成する場合には、レーザビームの光路を遮断しない位置に表示器１５０を配置することが望ましい。
【０１８７】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第２実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、重複した説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【０１８８】
図８には、本実施形態に従うＲＳＤ１０が系統図で概念的に表されている。
【０１８９】
第２実施形態においては、ターゲット１６０の表示モードが環境光の照度に応じて自動的に切り換えられる。これに対し、本実施形態においては、観察者の要求に応じてターゲットの表示モードが切り換えられる。
【０１９０】
具体的には、観察者が標準モードを選択すると、図９（ａ）に示すように、表示器１５０がターゲット１８０を、ＲＳＤ１０によって画像が表示される予定の予定画像表示領域１８２内の中央位置（観察領域１２８の中央位置でもある。）に、円内に十字線が配置された中央図形１８４として表示する。これに対し、観察者が補助モードを選択すると、図９（ｂ）に示すように、表示器１５０がターゲット１８０を、予定画像表示領域１８２内に、中央図形１８４と、ＲＳＤ１０に関する補助情報１８６との組合せとして表示する。
【０１９１】
その補助情報１８６としては、例えば、ＲＳＤ１０の作動状態に関する情報があり、図９（ｂ）に示す一例においては、ＲＳＤ１０のバッテリの残量に関する情報が補助情報１８６として観察者に表示される。その補助情報１８６の別の例としては、ＲＳＤ１０によってこれから表示される画像（映像）の内容に関する情報を採用することも可能である。
【０１９２】
その補助情報１８６は、図９（ｂ）に示す一例においては、文字によって表現されているが、記号によって表現したり、図形によって表現したり、色によって表現することが可能である。
【０１９３】
図１０には、ターゲット１８０の表示を制御するためにＣＰＵ８４によって実行される表示制御プログラムが概念的にフローチャートで表されている。この表示制御プログラムは、ＲＯＭ８６に予め記憶されている。
【０１９４】
以下、この表示制御プログラムを説明するが、図７に示す表示制御プログラムと共通するステップが多いため、共通するステップについては簡単に説明する。
【０１９５】
図１０に示す表示制御プログラムが実行されると、まず、Ｓ１０１において、観察者によって電源スイッチ１００がオフからオンに操作されたか否かが判定される。今回は、観察者によって電源スイッチ１００がオフからオンに操作されたと仮定すれば、Ｓ１０１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０２に移行する。
【０１９６】
このＳ１０２においては、観察者によるモードセレクタ１８８の操作状態が検出される。そのモードセレクタ１８８は、図８に示すように、コントローラ８０に電気的に接続されている。
【０１９７】
続いて、図１０のＳ１０３において、モードセレクタ１８８の操作状態の検出結果に基づき、標準モードと補助モードとのうち観察者によって選択されたものが今回のモードとして選択される。その後、Ｓ１０４において、その選択されたモードが標準モードであるか否かが判定される。
【０１９８】
今回選択されたモードが標準モードである場合には、その判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０５において、ターゲット１６０を標準モードで表示するために表示器１５０に供給することが必要な駆動信号がその表示器１５０に供給される。その結果、ターゲット１８０が図９（ａ）に示すように表示される。
【０１９９】
一方、図１０のＳ１０３において選択されたモードが補助モードである場合には、Ｓ１０４の判定がＮＯとなり、その後、Ｓ１０６において、その選択されたモードが補助モードであるか否かが判定される。
【０２００】
今回選択されたモードは、補助モードであるため、Ｓ１０６の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０７に移行する。このＳ１０７においては、ターゲット１８０を補助モードで表示するために表示器１５０に供給することが必要な駆動信号がその表示器１５０に供給される。その結果、ターゲット１６０が図９（ｂ）に示すように表示される。
【０２０１】
いずれの場合にも、その後、図１０のＳ１０８において、ＲＳＤ１０が一連の画像表示を開始したか否かが判定される。今回は、一連の画像表示が開始されていないと仮定すれば、このＳ１０８の判定がＮＯとなり、Ｓ１０２に戻る。一連の画像表示が開始されるまで、Ｓ１０２ないしＳ１０８の実行が繰り返される。やがて一連の画像表示が開始されると、Ｓ１０８の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０９に移行する。
【０２０２】
このＳ１０９においては、表示器１５０によるターゲット１６０の表示が解除される。以上で、この表示制御プログラムの一回の実行が終了する。
【０２０３】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、表示器１５０が前記（１）、（８）、（９）、（１２）、（１４）、（１６）および（１８）項における「ターゲット表示部」の一例を構成しているのである。
【０２０４】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第２実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、重複した説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【０２０５】
第２実施形態においては、ＲＳＤ１０による画像表示前には、ターゲット１６０が表示されるが、ＲＳＤ１０による画像表示の開始に応答して、そのターゲット１６０が自動的に消滅させられる。
【０２０６】
これに対し、本実施形態においては、ＲＳＤ１０による画像表示前には、図１１（ａ）に示すように、ターゲット１９０（円内に十字線が配置された模倣）が予定画像表示領域１９２の中央位置（観察領域１２８の中央位置でもある。）に表示されるが、ＲＳＤ１０による画像表示の開始に応答して、そのターゲット１９０が、予定画像表示領域１９２の中央位置から外れた位置に、縮小されて表示される。
【０２０７】
すなわち、本実施形態においては、ＲＳＤ１０による画像表示が開始されると、それに応答して、既に表示されているターゲット１９０が、観察者による表示画像の観察を邪魔しない位置に自動的に移動させられるとともに、観察者による表示画像の観察を邪魔しない大きさに自動的に変形させられるのである。
【０２０８】
図１２には、ターゲット１９０の表示を制御するためにＣＰＵ８４によって実行される表示制御プログラムが概念的にフローチャートで表されている。この表示制御プログラムは、ＲＯＭ８６に予め記憶されている。
【０２０９】
以下、この表示制御プログラムを説明するが、図７に示す表示制御プログラムと共通するステップが多いため、共通するステップについては簡単に説明する。
【０２１０】
図１２に示す表示制御プログラムが実行されると、まず、Ｓ２０１において、観察者によって電源スイッチ１００がオフからオンに操作されたか否かが判定される。今回は、観察者によって電源スイッチ１００がオフからオンに操作されたと仮定すれば、Ｓ２０１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０２に移行する。
【０２１１】
このＳ２０２においては、ターゲット１９０を標準モードで、すなわち、予定画像表示領域１９２の中央位置に標準的な大きさを有するように表示するために表示器１５０に供給することが必要な駆動信号がその表示器１５０に供給される。その結果、ターゲット１８０が図１１（ａ）に示すように表示される。
【０２１２】
その後、図１２のＳ２０３において、ＲＳＤ１０が一連の画像表示を開始したか否かが判定される。今回は、一連の画像表示が開始されていないと仮定すれば、このＳ２０３の判定がＮＯとなり、Ｓ２０２に戻る。一連の画像表示が開始されるまで、Ｓ２０２およびＳ２０３の実行が繰り返される。やがて一連の画像表示が開始されると、Ｓ２０３の判定がＹＥＳとなり、Ｓ２０４に移行する。
【０２１３】
このＳ２０４においては、ターゲット１９０を待機モードで、すなわち、予定画像表示領域１９２の中央位置から外れた位置に、標準的な大きさより小さい大きさを有するように表示するために表示器１５０に供給することが必要な駆動信号がその表示器１５０に供給される。その結果、ターゲット１８０が図１１（ｂ）に示すように表示される。
【０２１４】
以上で、この表示制御プログラムの一回の実行が終了する。
【０２１５】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、表示器１５０が前記（１）、（６）、（８）、（１０）、（１４）、（１６）および（１８）項における「ターゲット表示部」の一例を構成しているのである。
【０２１６】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、重複した説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【０２１７】
図１３には、本実施形態に従うＲＳＤ１０のうち、スキャナ２２とリレー光学系２４とハーフミラー２６とが平面図で示されており、図１４には、斜視図で示されている。
【０２１８】
図１３および図１４に示すように、ＲＳＤ１０は、ＲＳＤ１０の非使用状態において、ハーフミラー２６を保護するためにそのハーフミラー２６に着脱可能に装着される保護部品としての保護キャップ２００を備えている。この保護キャップ２００は、ハーフミラー２６に、眼１２に対向する前面とは反対側の裏面を覆うように、ハーフミラー２６に装着される。
【０２１９】
図１３に示すように、その保護キャップ２００は、透明な板部２０２と、その板部２０２に直角にかつその外周に沿って延びる側部２０４とを含むように構成されている。それら板部２０２と側部２０４とが互いに接合されることによって凹部２０６が形成されている。この凹部２０６内にハーフミラー２６がそれの厚さ方向に嵌合することにより、保護キャップ２００がハーフミラー２６に装着される。
【０２２０】
第１実施形態においては、ハーフミラー２６に模様部分１２４が形成されることにより、ターゲット表示部１２２が構成されている。これに対し、本実施形態においては、図１４に示すように、保護キャップ２００の板部２０２に模様部分２０８が形成されることにより、ターゲット表示部２１０が構成されている。その模様部分２０８は、図１に示す模様部分１２２と同様にして板部２０２に形成される。
【０２２１】
図１３および図１４には、ＲＳＤ１０が、保護キャップ２００がハーフミラー２６から分離された状態で示されている。通常、この状態で、ＲＳＤ１０による画像表示が行われる。
【０２２２】
したがって、本実施形態によれば、観察者は、ＲＳＤ１０により表示される画像を、シースルー方式で、かつ、図４に示すターゲット１２０なしで、観察することができる。
【０２２３】
図１５および図１６にはそれぞれ、ＲＳＤ１０が、保護キャップ２００がハーフミラー２６に装着されている状態で、平面図および斜視図で示されている。この状態においては、外界からの光が模様部分２０８に入射し、それにより、外界からの光を利用してターゲット１２０が表示される。
【０２２４】
この状態において、観察者がそのターゲット１２０を注視すれば、ハーフミラー２６に対する瞳孔１４の目標相対位置が実現される。この状態において、観察者は、ＲＳＤ１０を起動させて画像表示を開始させれば、その当初から、その表示画像をもれなく観察することができる。
【０２２５】
次に、本発明の第６実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、重複した説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【０２２６】
図１７には、本実施形態に従うＲＳＤ１０が斜視図で示されている。ＲＳＤ１０は、装着部２２８と共に使用される。装着部２２８は、眼鏡型であり、通常の眼鏡と同様にして、観察者の鼻と両耳とを利用して観察者の頭部に保持される。
【０２２７】
そのため、装着部２２８は、観察者の両眼１２，１２の前方において鼻によって支持されるフレーム２３０と、頭部の両側において両耳によってそれぞれ支持される左右のアーム２３２，３２とを備えている。それらフレーム２３０と各アーム２３２とは、折り畳み可能に互いに連結されている。
【０２２８】
ＲＳＤ１０は、両眼１２，１２の網膜１６上にそれぞれ画像を投影する形式である。そのため、装着部２２８は、両眼１２，１２のそれぞれについて互いに独立した光学系を備えている。具体的には、各眼１２ごとに、光束を走査する走査ユニット２４０と、その走査されたレーザビームを、対応する眼１２に入射させて網膜１６上に投影するハーフミラー２６とを備えている。
【０２２９】
走査ユニット２４０は、共に図１に示すスキャナ２２とリレー光学系２４とを含むように構成されている。
【０２３０】
図１７に示すように、装着部２２８には光伝送媒体５６が各アーム２３２に沿って延びるように装着されている。光伝送媒体５６の入力端は光源ユニット２０の出力端に接続され、一方、光伝送媒体５６の出力端は走査ユニット２４０の入力端に接続されている。すなわち、本実施形態においては、走査ユニット２４０と、図１に示す光源ユニット２０とが、光伝送媒体５６によって互いに光学的に接続されているのである。
【０２３１】
図１に示すように、ハーフミラー２６は、走査ユニット２４０によって走査されたレーザビームを反射して網膜１６に入射させる反射式とされている。具体的には、このハーフミラー２６は、通常の眼鏡における各レンズに類似の形状を有するように構成されている。このハーフミラー２６においては、観察者に対向する表面が反射面とされており、走査ユニット２４０からその反射面に入射したレーザビームがその反射面で反射して眼１２に入射する。
【０２３２】
ハーフミラー２６は、上述の反射機能に加えて、ハーフミラー２６の前方から入射する光を透過して眼１２に入射させる透過機能も有している。したがって、観察者は、ＲＳＤ１０から伝送される画像を、ハーフミラー２６を透過した眼前の実景に重ね合わせて視認することができる。すなわち、ＲＳＤ１０はシースルー方式なのである。
【０２３３】
図１７に示すように、ＲＳＤ１０は、その非使用状態において、各ハーフミラー２６を保護するためにフレーム２３０のうち各ハーフミラー２６を保持する部分に着脱可能に装着される保護部品としての保護キャップ２４６を備えている。この保護キャップ２４６は、ハーフミラー２６の前面（眼１２に対向する表面とは反対側の表面）を覆うように、ハーフミラー２６に装着される。
【０２３４】
保護キャップ２４６は、図１３ないし図１６に示す保護キャップ２００と同様に構成され、ターゲットを表示するための模様部分２４８が透明な本体２５０に形成されることによって構成される。
【０２３５】
図１７には、ＲＳＤ１０が、フレーム２３０から保護キャップ２４６が分離された状態で示されている。この状態でＲＳＤ１０が起動すれば、観察者は、ＲＳＤ１０による表示画像を、眼前の実景に重ね合わせて視認することができる。
【０２３６】
これに対し、図１８には、ＲＳＤ１０が、フレーム２３０に保護キャップ２４６が装着された状態で示されている。この状態において、観察者がフレーム２３０を頭部に装着すれば、観察者は、ターゲットを観察することができ、そのターゲットを注視する限り、その後にＲＳＤ１０が起動されて一連の画像表示が開始されれば、その当初からもれなく、表示画像を観察することができる。
【０２３７】
次に、本発明の第７実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第２実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、重複した説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。
【０２３８】
図１９には、本実施形態に従うＲＳＤ１０におけるターゲット表示部材２７０が斜視図で示されている。このターゲット表示部材２７０は、矩形板状のフレーム２７２を有している。そのフレーム２７２は、ガラス、透明の合成樹脂製フィルム等、透明体によって構成されている。このターゲット表示部材２７０は、図５に示すように、前段レンズ系７０と後段レンズ系７２との間の中間像面の位置に一致するように配置されて使用される。
【０２３９】
図１９に示すように、フレーム２７２は、中央に矩形の貫通穴２７４を有している。その貫通穴２７４は、フレーム２７２に、ＲＳＤ１０が画像を表示するためにそのＲＳＤ１０によって生成される画像光が通過する画像光通過領域２７６を遮らない位置に形成されている。その画像光通過領域２７６は、観察者にとっては、ＲＳＤ１０によって画像が表示される予定の領域、すなわち、予定画像表示領域である。
【０２４０】
本実施形態においては、その画像光通過領域２７６が矩形状を成しており、それに合わせて貫通穴２７４も矩形状を成している。フレーム２７２に貫通穴２７４が形成される結果、フレーム２７２の表面は、中央において矩形穴が貫通する矩形平面として構成される。このフレーム２７２の外形線の内側に、観察者によって観察可能な観察領域２７８が設定される。
【０２４１】
フレーム２７２の表面には、貫通穴２７４に近接した位置に、画像光通過領域２７６を囲む矩形枠線が想定されている。フレーム２７２の表面には、その想定された矩形枠線の４つの頂点に対応する位置に４個の発光素子２８０がそれぞれ配置されている。各発光素子２８０は、例えば、ＬＥＤとして構成することが可能である。
【０２４２】
それら発光素子２８０は、ＲＳＤ１０の電源投入後、少なくとも、ＲＳＤ１０による画像表示開始に先立つ期間中、連続的にまたは断続的に点灯される。観察者がハーフミラー２６を覗き込むと、発光中の４つの発光素子２８０が見える。それら４つの発光素子２８０は、中間像面と一致する位置に位置決めされているため、観察者は、それら４つの発光素子２８０が発光する光をピンボケしない状態で観察することができる。
【０２４３】
それら発光素子２８０が発光する光が見えるように観察者がその視線の向きを動かすと、ＲＳＤ１０の射出瞳が瞳孔１４に一致する。観察者がその視線の向きを維持する限り、ＲＳＤ１０によって生成された画像光が瞳孔１４を経て網膜１６に照射され、その結果、観察者は、所望の画像を知覚する。
【０２４４】
本実施形態においては、画像光がターゲット表示部材２７０を通過する際、そのターゲット表示部材２７０のうち中央の貫通穴（空気貫通穴）２７４を通過するため、実体のあるフレーム２７２を通過しなければならない場合に比較して、画像光にノイズが混入する可能性が増加せずに済む。
【０２４５】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、４つの発光素子２８０が互いに共同して自発光型のターゲット２８４を構成しているのである。
【０２４６】
さらに、本実施形態においては、ターゲット表示部材２７０が前記（１）および（１９）項における「ターゲット表示部」の一例を構成し、４つの発光素子２８０がそれぞれ前記（１９）項における「光出射要素」の一例を構成しているのである。
【０２４７】
以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記［発明の開示］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２４８】
【図１】本発明の第１実施形態に従う網膜走査型ディスプレイを示す系統図である。
【図２】図１における網膜走査型ディスプレイのうちスキャナ、リレー光学系およびハーフミラーの組立体を示す斜視図である。
【図３】図２に示す組立体を示す平面図である。
【図４】図１に示す網膜走査型ディスプレイによる画像表示前に観察者がその網膜走査型ディスプレイにおいて視認するターゲットを示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に従う網膜走査型ディスプレイを示す系統図である。
【図６】図５に示す網膜走査型ディスプレイにおいて観察者が選択的に視認する２種類のターゲットを示す平面図である。
【図７】図６に示す２種類のターゲットを選択して表示するために、図５に示すコンピュータによって実行される表示制御プログラムを概念的に表すフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施形態に従う網膜走査型ディスプレイを示す系統図である。
【図９】図８に示す網膜走査型ディスプレイにおいて観察者が選択的に視認する２種類のターゲットを示す平面図である。
【図１０】図９に示す２種類のターゲットを選択して表示するために、図８に示すコンピュータによって実行される表示制御プログラムを概念的に表すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４実施形態に従う網膜走査型ディスプレイにおいて選択的に表示される２種類のターゲットを示す平面図である。
【図１２】図１１に示す２種類のターゲットを選択して表示するために、図５に示すコンピュータによって実行される表示制御プログラムを概念的に表すフローチャートである。
【図１３】本発明の第５実施形態に従う網膜走査型ディスプレイのうちスキャナ、リレー光学系およびハーフミラーの組立体を、その組立体から分離された状態にある保護キャップと共に示す平面図である。
【図１４】図１３に示す組立体を、その組立体から分離された状態にある保護キャップと共に示す斜視図である。
【図１５】図１３に示す組立体を、その組立体に装着された状態にある保護キャップと共に示す平面図である。
【図１６】図１３に示す組立体を、その組立体に装着された状態にある保護キャップと共に示す斜視図である。
【図１７】本発明の第６実施形態に従う網膜走査型ディスプレイを、その網膜走査型ディスプレイから分離された状態にある保護キャップと共に示す斜視図である。
【図１８】図１７に示す網膜走査型ディスプレイを、その網膜走査型ディスプレイに装着された状態にある保護キャップと共に示す斜視図である。
【図１９】本発明の第７実施形態に従う網膜走査型ディスプレイにおけるターゲット表示部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０２４９】
１０  網膜走査型ディスプレイ
１２  眼
１４  瞳孔
１６  網膜
２０  光源ユニット
２２  スキャナ
２４  リレー光学系
２６  ハーフミラー
４０  レーザ光源
４２  強度変調器
１２０  ターゲット
１２２  ターゲット表示部
１２４  模様部分
１２８  観察領域
１５０  表示器
１６０  ターゲット
１８０  ターゲット
１９０  ターゲット
２００  保護キャップ
２０８  模様部分
２１０  ターゲット表示部
２４６  保護キャップ
２４８  模様部分
２７０  ターゲット表示部材
【図１】
2007072340.tif 000003
【図２】
2007072340.tif 000004
【図３】
2007072340.tif 000005
【図４】
2007072340.tif 000006
【図５】
2007072340.tif 000007
【図６】
2007072340.tif 000008
【図７】
2007072340.tif 000009
【図８】
2007072340.tif 000010
【図９】
2007072340.tif 000011
【図１０】
2007072340.tif 000012
【図１１】
2007072340.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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