(57)【要約】【課題】撮影領域と光軸との相対位置がずれてしまった場合でも、瞳孔にレーザ光を正確に出射することができる画像表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】画像表示装置は、変調光を出射する光源と、光源から出射された変調光を２次元に走査するスキャナと、光源及びスキャナを制御する制御手段と、スキャナによって走査された変調光を眼に投影する接眼光学系と、少なくとも瞳孔周辺の画像を撮影可能に設けられた撮像手段と、撮像手段によって撮影された瞳孔周辺の画像から瞳孔位置を特定する瞳孔位置特定手段と、瞳孔周辺の画像に基づいて、変調光の光軸の位置である光軸位置を特定する光軸位置特定手段と、瞳孔位置特定手段により特定された瞳孔位置と光軸位置特定手段により特定された光軸位置との相対位置を基に、変調光の光軸位置を瞳孔位置に合うように接眼光学系を移動させる補正手段と、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調光を出射する光源と、
前記光源から出射された変調光を走査するスキャナと、
前記光源及び前記スキャナを制御する制御手段と、
前記スキャナによって走査された変調光を眼に投影する接眼光学系と、
少なくとも瞳孔周辺の画像を撮影可能に設けられた撮像手段と、
前記撮像手段によって撮影された瞳孔周辺の画像から瞳孔位置を特定する瞳孔位置特定手段と、
前記瞳孔周辺の画像に基づいて、変調光の光軸の位置である光軸位置を特定する光軸位置特定手段と、
前記瞳孔位置特定手段により特定された瞳孔位置と前記光軸位置特定手段により特定された光軸位置との相対位置を基に、変調光の光軸位置を瞳孔位置に合うように前記接眼光学系を移動させる補正手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
瞳孔に変調光が出射されている有効領域期間に前記撮影手段により撮影された第１画像と、
瞳孔に変調光が出射されていない無効領域期間に前記撮影手段により撮影された第２画像と、
輝度の差分を取得する差分取得手段を備え、
前記光軸位置特定手段は、前記差分を基に前記光軸位置を特定する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】
前記制御手段は、
前記光源及び前記スキャナの同期を取るための同期信号を生成する同期信号生成手段を備え、
前記撮像手段は、
前記同期信号を基に露光開始タイミング、及び露光期間を設定する露光期間設定手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記第１画像の露光期間と前記第２画像の露光期間とは、同じ期間であ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】
前記制御手段は、
前記第１画像の露光期間と前記第２画像の露光期間とが同じ期間か否かを判断する露光期間判断手段と、
前記露光期間判断手段が同じ期間でないと判断した場合、前記第２画像の各画素の輝度を
（第１画像の露光期間／第２画像の露光期間）倍する輝度調整手段と、を備え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６】
前記制御手段は、
瞳孔周辺の輝度が撮影可能な閾値の輝度未満であるか否かを判断する輝度判断手段と、
前記輝度判断手段が前記瞳孔周辺の輝度が前記閾値の輝度未満であると判断した場合、前記変調光の輝度が前記閾値の輝度以上となるよう前記変調光の輝度を増加させる輝度増加手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記光軸位置の中心から前記瞳孔位置の中心までの最短距離が、
前記光軸の半径と、前記瞳孔の半径と、を足した所定距離以上か否かを判断する距離判断手段を備え、
前記距離判断手段が前記最短距離は前記所定距離以上であると判断した場合、前記補正手段は、前記光軸位置の中心を前記瞳孔位置の中心に合うように補正することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
補正を開始するタイミングを指示するためのタイミング信号を前記補正手段に送信する操作手段を備えることを特徴とする請求項１〜７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、画像光を網膜上に走査することで、画像を表示する画像表示装置に関し、さらに詳しくは、瞳孔位置特定手段を備える画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を網膜上に走査することで、画像を表示する画像表示装置の一例として、網膜走査ディスプレイ（以下、ＲＳＤと呼ぶ）が知られている。ＲＳＤは、画像信号に応じた強度のレーザ光を出射し、そのレーザ光を２次元走査して、網膜上に投影表示する装置である。
【０００３】
ＲＳＤから出射されるレーザ光と瞳孔との間では、瞳孔の径と比較してレーザ光のビーム径が小さいため、しばしば位置ずれが起こる。位置ずれが起こった結果、ユーザは画像が見えなくなってしまう。位置ずれを解消する方法として、瞳孔位置特定手段を用いる方法が知られている。
【０００４】
瞳孔位置特定手段を備えたＲＳＤの例として、例えば特許文献１に記載の装置が知られている。特許文献１に開示されている画像表示装置は、光学検知器と、位置決め機構とを備える。光学検出器は、光源から出射された赤外光を瞳孔に投影し、瞳孔から反射した赤外光をＣＣＤカメラで受け、ＣＣＤカメラの検出結果を基に瞳孔位置を検出する。位置決め機構は、光学検知器の検出結果を基に変調光が瞳孔に出射するように変調光が出射する光軸の向きを補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００３−５１３３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の画像表示装置では、光源とＣＣＤカメラとは、位置決め機構を備える共通の支持体に支えられている。このため、位置決め機構によって位置が補正されれば、光源から出射される光軸と、ＣＣＤカメラによって撮影される撮影領域と、は同じ向きに同じ距離だけ動く。ゆえに、撮影領域の中の光軸の位置は常に一定である。特許文献１の画像表示装置は、瞳孔位置を特定するだけで、位置決め機構によって光軸の向きを補正することができる。
【０００７】
しかしながら、様々な原因により、光軸と撮影領域との相対位置は、ずれることがある。例えば、特許文献１に記載の画像表示装置にレーザ光の光軸位置をユーザが手動で変更できるレーザ光位置調整手段が備えられているとする。そして、ユーザが自身の眼の中でレーザ光が入射する光軸位置を適切な位置に調整したいと考え、ＣＣＤカメラを動かさず光軸のみを動かしたとする。また例えば、特許文献１に記載の画像表示装置にＣＣＤカメラの撮影領域をユーザが手動で変更できるカメラ位置調整手段が備えられているとする。そして、ユーザがＣＣＤカメラを使って瞳孔周辺ではなく、前景を撮影しようと考え、ＣＣＤカメラの撮影領域のみを動かして光軸を動かさなかったとする。ＣＣＤカメラと光源とが同じ向きに同じ距離だけ動かなければ、撮影領域と光軸との相対位置がずれてしまう。このように、撮影領域と光軸との相対位置がずれてしまった場合、瞳孔位置を特定しただけでは、光軸が撮影領域のどの位置にあるかが分からない。ゆえに、レーザ光の出射位置の補正を正確に行うことができない。その結果、ユーザの瞳孔に正確にレーザ光を出射することができないという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、撮影領域と光軸との相対位置がずれてしまった場合でも、瞳孔にレーザ光を正確に出射することができる画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の画像表示装置は、変調光を出射する光源と、前記光源から出射された変調光を走査するスキャナと、前記光源及び前記スキャナを制御する制御手段と、前記スキャナによって走査された変調光を眼に投影する接眼光学系と、少なくとも瞳孔周辺の画像を撮影可能に設けられた撮像手段と、前記撮像手段によって撮影された瞳孔周辺の画像から瞳孔位置を特定する瞳孔位置特定手段と、前記瞳孔周辺の画像に基づいて、変調光の光軸の位置である光軸位置を特定する光軸位置特定手段と、前記瞳孔位置特定手段により特定された瞳孔位置と前記光軸位置特定手段により特定された光軸位置との相対位置を基に、変調光の光軸位置を瞳孔位置に合うように前記接眼光学系を移動させる補正手段と、を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の画像表示装置は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段は、瞳孔に変調光が出射されている有効領域期間に前記撮影手段により撮影された第１画像と、瞳孔に変調光が出射されていない無効領域期間に前記撮影手段により撮影された第２画像と、輝度の差分を取得する差分取得手段を備え、前記光軸位置特定手段は、前記差分を基に前記光軸位置を特定することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の画像表示装置は、請求項２に記載の発明において、前記制御手段は、前記光源及び前記スキャナの同期を取るための同期信号を生成する同期信号生成手段を備え、前記撮像手段は、前記同期信号を基に露光開始タイミング、及び露光期間を設定する露光期間設定手段を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４の画像表示装置は、請求項３に記載の発明において、前記第１画像の露光期間と前記第２画像の露光期間とは、同じ期間であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５の画像表示装置は、請求項３に記載の発明において、前記制御手段は、前記第１画像の露光期間と前記第２画像の露光期間とが同じ期間か否かを判断する露光期間判断手段と、前記露光期間判断手段が同じ期間でないと判断した場合、前記第２画像の各画素の輝度を（第１画像の露光期間／第２画像の露光期間）倍する輝度調整手段と、を備えることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項６の画像表示装置は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記制御手段は、瞳孔周辺の輝度が撮影可能な閾値の輝度未満であるか否かを判断する輝度判断手段と、前記輝度判断手段が前記瞳孔周辺の輝度が前記閾値の輝度未満であると判断した場合、前記変調光の輝度が前記閾値の輝度以上となるよう前記変調光の輝度を増加させる輝度増加手段と、を備えることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項７の画像表示装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記光軸位置の中心から前記瞳孔位置の中心までの最短距離が、前記光軸の半径と、前記瞳孔の半径と、を足した所定距離以上か否かを判断する距離判断手段を備え、前記距離判断手段が前記最短距離は前記所定距離以上であると判断した場合、前記補正手段は、前記光軸位置の中心を前記瞳孔位置の中心に合うように補正することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項８の画像表示装置は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、補正を開始するタイミングを指示するためのタイミング信号を前記補正手段に送信する操作手段を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の画像表示装置によれば、瞳孔位置特定手段によって特定された瞳孔位置と光軸位置特定手段によって特定された光軸位置とを基に、光軸位置を瞳孔位置に合うように補正する補正手段を備える。即ち、瞳孔位置と光軸位置とが特定されているために、瞳孔位置と光軸位置との相対位置がずれている場合においても、変調光が瞳孔に正しく出射するように光軸位置を補正することができる。
【００１８】
請求項２に記載の画像表示装置によれば、瞳孔に変調光が出射されている有効領域期間に撮影された第１画像と、瞳孔に変調光が出射されていない無効領域期間に撮影された第２画像と、の差分を取得することで、光軸位置を特定する。これにより、新たに赤外光源等の光源を用意することなく、既存の光源を用いて、光軸位置を特定することができる。また、瞳孔に入射する変調光は、眼への影響を考慮して、一般的に光の光度が低い。しかしながら、請求項２に記載の画像表示装置は、第１画像と第２画像との差分を取得することで光軸位置を特定するので、眼に入れても影響のない光度の低い変調光であっても比較的感度よく検出することができる。
【００１９】
請求項３に記載の画像表示装置によれば、撮像手段は、同期信号を基に露光開始タイミング、及び露光期間を設定する。これにより、既存の同期信号を用いて、確実に有効領域期間中に第１画像を、無効領域期間中に第２画像を撮影することができる。その結果、容易に光軸位置を特定することができる。
【００２０】
請求項４に記載の画像表示装置によれば、第１画像の露光期間と第２画像の露光期間とは、同じ期間である。これにより、第１画像と第２画像との差分はノイズが少なくなる。その結果、第１画像の露光期間と第２画像の露光期間とが異なる場合と比較して、正確に光軸位置を特定することができる。
【００２１】
請求項５に記載の画像表示装置によれば、第１画像の露光期間と第２画像の露光期間とが同じ期間でない場合、第２画像を（第１画像の露光期間／第２画像の露光期間）倍する。これにより、両露光期間が異なる場合でも、第１画像と第２画像との差分はノイズが少なくなる。その結果、第２画像を所定倍しない場合と比較して、より正確に光軸位置を特定することができる。
【００２２】
請求項６に記載の画像表示装置によれば、瞳孔周辺の輝度が閾値の輝度未満である場合、瞳孔周辺の輝度が閾値の輝度以上となるよう変調光の輝度を増加させる。これにより、瞳孔周辺の輝度が撮影手段にて撮影するに際し極端に小さい場合、閾値以上に輝度を増加させることで撮影手段にて鮮明な画像を撮影することができる。
【００２３】
請求項７に記載の画像表示装置によれば、瞳孔位置の中心から光軸位置の中心までの最短距離が、光軸の半径と瞳孔の半径とを足した所定距離以上である場合、補正手段は光軸位置の中心を瞳孔位置の中心に合うように補正する。これにより、光軸位置の中心と瞳孔位置の中心との位置ずれが所定距離未満である場合、補正する必要がなくなり、消費電力の低減を図ることができる。
【００２４】
請求項８に記載の画像表示装置によれば、補正を開始するタイミング信号を補正手段に送信する操作手段を備える。これにより、ユーザが操作手段を操作することで、ユーザの任意のタイミングで光軸位置の補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ＲＳＤ１の外観図。
【図２】ＲＳＤ１の電気的構成及び光学的構成を示す図。
【図３】表示制御回路１４と周辺機器との電気的接続を示すブロック図。
【図４】画像光ＬＢの表示タイミング、及びカメラ４０の撮影タイミングを示す図。（Ａ）は、縦軸に輝度、横軸に画素数を表す図。（Ｂ）は、縦軸に輝度、横軸にライン数を表す図。（Ｃ）は、縦軸に領域信号１５Ｓの電圧、横軸にライン数を表す図。（Ｄ）は、縦軸にカメラ撮影信号４３Ｓの電圧、横軸にライン数を表す図。
【図５】駆動信号供給回路１５、領域信号判断回路１７、及び画像処理部１８の詳細な電気的構成を示すブロック図。
【図６】表示制御回路１４の基本処理のフローチャート。
【図７】光軸位置が瞳孔位置に合うように誘導する処理を示すフローチャート。
【図８】第１画像４２１を示す図。
【図９】第２画像４２２を示す図。
【図１０】第１画像４２１の各画素の輝度から、第２画像４２２の第１画像４２１の各画素に対応する各画素の輝度を差し引いて生成された輝度差分情報４２３を示す図。
【図１１】光軸位置と瞳孔位置との座標位置関係４２４を概念的に示す図。
【図１２】光軸位置が瞳孔位置に合致した状態での補正後画像４２５を示す図。
【図１３】画像処理のフローチャート。
【図１４】変形例１における表示制御回路１４の基本処理のフローチャート。
【図１５】かさ上げされる前の画像光ＬＢを示す図。（Ａ）縦軸に輝度、横軸にライン数を表し、かさ上げされる前の補正対象フレームＦＨを示す図。（Ｂ）縦軸に輝度、横軸に画素数を表し、かさ上げされる補正対象ラインＬＨを示す図。
【図１６】かさ上げされた後の画像光ＬＢを示す図。（Ａ）縦軸に輝度、横軸にライン数を表し、かさ上げされた後の補正対象フレームＦＨを示す図。（Ｂ）縦軸に輝度、横軸に画素数を表し、かさ上げされた後の補正対象ラインＬＨを示す図。
【図１７】ユーザが画像光ＬＢを見えない場合にユーザが押す補正ボタン８に関するフローチャート。
【図１８】有効領域ＥＲと、無効領域ＮＲと、が異なる期間である場合の撮影タイミングを示す図。（Ａ）縦軸に領域信号１５Ｓの電圧、横軸にライン数を表す図。（Ｂ）縦軸にカメラ撮影信号４３Ｓの電圧、横軸にライン数を表し、露光期間ＥＥＲ１、ＥＮＲ１を示す図。
【図１９】変形例２における画像処理のフローチャート。
【図２０】有効領域ＥＲ時に露光期間ＥＥＲ１撮影された第１画像４２１Ａを示す図。
【図２１】無効領域ＮＲ時に露光期間ＥＮＲ１撮影された第２画像４２２Ａを示す図。
【図２２】輝度調整された第２画像４２２Ｂを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔ＲＳＤ１の全体構成〕
図１を用いて、本発明の一実施形態であるＲＳＤ１の全体構成について説明する。図１は、ＲＳＤ１の外観図である。
【００２７】
ＲＳＤ１は、画像光をユーザＰＥの眼ＥＹの網膜上に投射し走査することで、画像を表示する画像表示装置である。図１に示すように、本実施形態に係るＲＳＤ１は、画像光制御装置２と、頭部装着具４と、複合ケーブル３と、を備える。
【００２８】
画像光制御装置２は、図示しない外部装置と電気的に接続される。画像光制御装置２は、複合ケーブル３と光学的に接続される。画像光制御装置２は、図示しない外部装置から、コンテンツデータを受け取り、そのコンテンツデータを基に強度変調した画像光を生成し、画像光を複合ケーブル３に出射する装置である。画像光制御装置２は、電源ボタン１３と、図示しない操作入力部と、外部入出力端子１１と、を備える。
【００２９】
外部入出力端子１１は、図示しない外部装置と電気的に接続される。外部入出力端子１１には、外部装置から画像信号を形成するためのコンテンツデータが送られる。外部装置は、例えばパーソナルコンピュータである。なお、コンテンツデータとは、文字を表示させるためのデータ、画像を表示させるためのデータ及び動画を表示させるためのデータのうちの少なくとも１つのデータで構成される画像情報であり、例えば、パーソナルコンピュータ等で使用される文書ファイル、画像ファイル、又は動画ファイル等である。外部入出力端子１１は、例えば画像光制御装置２を覆う筐体から露出して形成される。
【００３０】
電源ボタン１３は、ユーザＰＥにより押下されることで、ＲＳＤ１が起動又は終了される。電源ボタン１３は、例えば画像光制御装置２を覆う筐体から露出して形成される。
【００３１】
操作入力部は、ユーザＰＥにより操作可能に構成され、その操作によりＲＳＤ１の光軸位置の補正が指示される。操作入力部は、例えば画像光制御装置２を覆う筐体から露出して形成される操作ボタン等の操作手段である。
【００３２】
複合ケーブル３は、頭部装着具４と光学的に接続される。複合ケーブル３は、画像光制御装置２から出射された画像光を伝送し、頭部装着具４に出射するケーブルである。
【００３３】
頭部装着具４は、ユーザＰＥの頭部に装着された状態において、複合ケーブル３によって伝送された画像光をユーザＰＥの眼ＥＹに投射する装置である。頭部装着具４は、画像光偏向装置５と、フレーム７と、を備える。
【００３４】
画像光偏向装置５は、複合ケーブル３より伝送された画像光を２次元方向に走査して画像光ＬＢを形成し、ユーザＰＥの眼ＥＹに入射させ、ユーザＰＥの眼ＥＹの網膜上で画像光ＬＢを２次元方向に走査する装置である。これにより、ユーザＰＥに画像情報に応じた画像を視認させることができる。画像光偏向装置５は、ハーフミラー６を備える。
【００３５】
ハーフミラー６は、ユーザＰＥに頭部装着具４を装着した状態において、ユーザＰＥの眼ＥＹと対向するよう設けられる。外光ＬＡは、ハーフミラー６を透過してユーザＰＥの眼ＥＹに入射される。画像光偏向装置５から出射される画像光ＬＢは、ハーフミラー６で反射してユーザＰＥの眼ＥＹに入射する。これにより、ユーザＰＥは、外光ＬＡによる外景と画像光ＬＢによる画像を重ねて視認することができる。ＲＳＤ１は、外光ＬＡを透過しつつ、画像光ＬＢをユーザＰＥの眼ＥＹに投射するシースルー型のヘッドマウントディスプレイである。
【００３６】
フレーム７には、画像光偏向装置５が装着される。フレーム７は、頭部装着具４をユーザＰＥの頭部に装着した状態において、ユーザＰＥの眼ＥＹとハーフミラー６とが対向するよう形成される。フレーム７は、例えば眼鏡のフレーム形状を有す。
【００３７】
〔ＲＳＤ１の電気的構成及び光学的構成〕
図２を用いて、ＲＳＤ１の電気的構成及び光学的構成について説明する。。図２に示すように、画像光制御装置２は、外部入出力端子１１と、コンテンツ記憶部１２と、電源ボタン１３と、表示制御回路１４と、駆動信号供給回路１５と、光源１６と、を備える。
【００３８】
コンテンツ記憶部１２は、コンテンツデータが記憶可能な記憶領域を有する。コンテンツ記憶部１２は、例えば、ハードディスクの如き磁気的記憶媒体、ＣＤ−Ｒの如き光学的記録媒体、又はフラッシュメモリ等である。
【００３９】
表示制御回路１４は、外部入出力端子１１と、コンテンツ記憶部１２と、電源ボタン１３と、駆動信号供給回路１５と、図示しない電源回路と、に電気的に接続される。表示制御回路１４は、外部入出力端子１１を介して接続された図示しない外部装置から供給されるコンテンツデータを画像信号Ｓに変換し、駆動信号供給回路１５に供給する。また、表示制御回路１４は、コンテンツ記憶部１２に予め記憶されたコンテンツデータを読み出し、このコンテンツデータを画像信号Ｓに変換して、駆動信号供給回路１５に供給する。表示制御回路１４は、電源ボタン１３が押下されることにより、図示しない電源回路からの電力を各回路に供給したり、その供給を停止したりする。
【００４０】
駆動信号供給回路１５は、光源１６と電気的に接続される。駆動信号供給回路１５は、表示制御回路１４から送られた画像信号Ｓに基づいて、表示画像を形成するための要素となる、赤色、緑色、及び青色のそれぞれの画像信号（以下、ＲＧＢ信号とする）を生成し、このＲＧＢ信号を光源１６に送信する。
【００４１】
光源１６は、図示しないＲ（赤色）レーザ光源、Ｇ（緑色）レーザ光源、及びＢ（青色）レーザ光源、を備える。Ｒレーザ光源、Ｇレーザ光源、及びＢレーザ光源は、画像信号Ｓに基づいて生成された各色の画像信号に応じてそれぞれ強度変調されたレーザ光を出射する。各レーザ光源は、例えば、半導体レーザ、又は高調波発生機構付き固体レーザ、である。各レーザ光源から出射されたレーザ光は、図示しないダイクロイックミラー等の光学系により合波され、図示しないコリメートレンズ等の光学系により平行光化され、図示しない集光レンズ等の光学系により集光されて、複合ケーブル３へ出射される。
【００４２】
複合ケーブル３は、画像光偏向装置５と光学的に接続される。複合ケーブル３は、光源１６から出射された画像光を画像光偏向装置５に伝送する。
【００４３】
画像光偏向装置５は、複合ケーブル３を介して入射する画像光を走査して、ユーザの眼ＥＹに投射する。画像光偏向装置５は、画像光走査部２０Ａと、画像光走査部移動回路２０Ｂと、接眼レンズ３０Ａと、接眼レンズ移動回路３０Ｂと、カメラ４０と、カメラ駆動部４１と、ハーフミラー６と、を備える。
【００４４】
画像光走査部２０Ａは、複合ケーブル３と光学的に接続される。画像光走査部２０Ａは、複合ケーブル３により伝送される画像光を２次元方向に走査して画像光ＬＢとして出射する。画像光走査部２０Ａは、コリメートレンズ２１と、水平走査部２２と、リレーレンズ２３と、垂直走査部２４と、出射レンズ２５と、を備える。画像光走査部移動回路２０Ｂは、表示制御回路１４と電気的に接続される。画像光走査部移動回路２０Ｂは、表示制御回路１４から送られてくる移動制御信号２０Ｃを受信し、その移動制御信号２０Ｃに従って画像光走査部２０Ａを移動させるための駆動信号を生成し、その駆動信号を画像光走査部２０Ａに備えられた図示しない移動機構に送信する。図示しない移動機構は、その駆動信号に従って画像光走査部２０Ａを移動させる。移動制御信号２０Ｃは、画像光走査部２０Ａの移動方向及び移動量を情報として含む。画像光走査部２０Ａに備えられた図示しない移動機構とは、例えばサーボモータである。
【００４５】
複合ケーブル３により伝送された画像光は、コリメートレンズ２１によって平行光化され、水平走査部２２に出射される。
【００４６】
水平走査部２２は、偏向素子２２Ａと、水平走査駆動回路２２Ｂと、を備える。水平走査駆動回路２２Ｂは、駆動信号供給回路１５と電気的に接続される。水平走査駆動回路２２Ｂは、駆動信号供給回路１５から送られた水平同期信号２２Ｃを基に、偏向素子２２Ａを駆動する。その結果、偏向素子２２Ａの反射面は揺動される。コリメートレンズ２１から出射された画像光は、水平走査駆動回路２２Ｂによって揺動された偏向素子２２Ａの反射面に入射し、リレーレンズ２３に向けて水平方向に走査される。
【００４７】
水平走査部２２の偏向素子２２Ａによって水平方向に走査された画像光は、リレーレンズ２３に入射し、垂直走査部２４に集光される。
【００４８】
垂直走査部２４は、偏向素子２４Ａと、垂直走査駆動回路２４Ｂと、を備える。垂直走査駆動回路２４Ｂは、駆動信号供給回路１５と電気的に接続される。垂直走査駆動回路２４Ｂは、駆動信号供給回路１５から送られた垂直同期信号２４Ｃを基に、偏向素子２４Ａを駆動する。その結果、偏向素子２４Ａの反射面は揺動される。リレーレンズ２３から出射された画像光は、垂直走査駆動回路２４Ｂによって揺動された偏向素子２４Ａの反射面に入射し、出射レンズ２５に向けて水平方向と略直交する垂直方向に走査される。
【００４９】
垂直走査部２４の偏向素子２４Ａによって垂直方向に走査された画像光は、出射レンズ２５に入射し、画像光ＬＢとして、接眼レンズ３０Ａに出射される。
【００５０】
出射レンズ２５によって出射された画像光ＬＢは、接眼レンズ３０Ａに入射し、ハーフミラー６に出射される。接眼レンズ移動回路３０Ｂは、表示制御回路１４と電気的に接続される。接眼レンズ移動回路３０Ｂは、表示制御回路１４から送られてくる移動制御信号３０Ｃを受信し、その移動制御信号３０Ｃに従って接眼レンズ３０Ａを移動させるための駆動信号を生成し、その駆動信号を接眼レンズ３０Ａに備えられた図示しない移動機構に送信する。接眼レンズ３０Ａに備えられた図示しない移動機構は、その駆動信号に従って接眼レンズ３０Ａを移動させる。なお、移動制御信号３０Ｃは、接眼レンズ３０Ａの移動方向及び移動量を情報として含む。接眼レンズ３０Ａに備えられた図示しない移動機構は、例えばサーボモータである。
【００５１】
接眼レンズ３０Ａによって出射された画像光ＬＢは、ハーフミラー６に反射されて、ユーザの眼ＥＹの網膜上に投射される。これにより、ユーザは、画像光ＬＢを視認することができる。
【００５２】
カメラ４０は、画像光偏向装置５のユーザの眼ＥＹを撮影可能な位置に配置される。カメラ４０は、画像光ＬＢがユーザの眼ＥＹに照射された状態の画像（以下、第１画像４２１と呼ぶ）と、画像光ＬＢがユーザの眼ＥＹに照射されていない状態の画像（以下、第２画像４２２と呼ぶ）と、を撮影する。カメラ４０は、カメラ駆動部４１と電気的に接続される。カメラ４０によって撮影された画像情報（以下、撮像信号４２と呼ぶ）は、カメラ駆動部４１に送られる。
【００５３】
カメラ駆動部４１は、領域信号判断回路１７と電気的に接続される。カメラ駆動部４１は、領域信号判断回路１７から送られる領域信号１５Ｓを基に、カメラ４０の撮像タイミングを制御するカメラ撮像信号４３Ｓを送信する。カメラ駆動部４１は、画像処理部１８と電気的に接続される。カメラ撮像信号４３Ｓを受信したカメラ４０は、第１画像４２１、第２画像４２２等の画像情報を含む撮像信号４２をカメラ駆動部４１に送信する。撮像信号４２を受信したカメラ駆動部４１は、画像処理部１８に撮像信号４２を送信する。
【００５４】
領域信号判断回路１７は、駆動信号供給回路１５から送られる領域信号１５Ｓを基に、カメラ４０の撮像タイミングを決定し、カメラ４０の撮像タイミングを制御する信号を送信する。
【００５５】
画像処理部１８は、第１画像４２１及び第２画像４２２を基に、ユーザの瞳孔位置と、ユーザの瞳孔に照射された画像光ＬＢの光軸位置と、を特定する。そして、画像処理部１８は、前記瞳孔位置と前記光軸位置とを比較し、前記瞳孔位置と前記光軸位置との距離を算出する。画像処理部１８は、表示制御回路１４と電気的に接続される。画像処理部１８は、前記算出された距離を示す距離情報４０Ｃを表示制御回路１４に送信する。
【００５６】
表示制御回路１４は、画像処理部１８から送られてきた距離情報４０Ｃを基に、前記瞳孔位置と前記光軸位置とが合うように前記光軸位置を補正する移動制御信号２０Ｃを画像光走査部移動回路２０Ｂに、前記瞳孔位置と前記光軸位置とが合うように前記光軸位置を補正する移動制御信号３０Ｃを接眼レンズ移動回路３０Ｂにそれぞれ送信する。そして、画像光走査部移動回路２０Ｂ及び接眼レンズ移動回路３０Ｂは、前記瞳孔位置と前記光軸位置とを合わせるために、移動制御信号２０Ｃ及び移動制御信号３０Ｃに従って、画像光走査部２０Ａ及び接眼レンズ３０Ａを移動させる。
【００５７】
〔表示制御回路１４の電気的構成〕
次に、表示制御回路１４の電気的構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、表示制御回路１４と周辺機器との電気的接続を示すブロック図である。
【００５８】
表示制御回路１４は、ＣＰＵ１００と、ＲＯＭ１０１と、ＲＡＭ１０２と、通信インターフェース１０３と、周辺機器用インターフェース１０４と、駆動信号供給回路用インターフェース１０５と、駆動信号供給回路用ＶＲＡＭ１０６と、を備えており、システムバス１０７を介して相互に接続される。
【００５９】
ＲＯＭ１０１は、後述するフローチャートに従った処理を実現するためのプログラムを記憶する。そのプログラムは、ＣＰＵ１００によりＲＡＭ１０２を用いて実行される。
【００６０】
ＲＡＭ１０２は、ＲＯＭ１０１に記憶されるプログラムをＣＰＵ１００が実行する際に参照する各種変数などを記憶しておく一時記憶領域として機能する。
【００６１】
通信インターフェース１０３は、表示制御回路１４に接続された外部装置との信号の送受信を行うものである。通信インターフェース１０３は、外部入出力端子１１と電気的に接続される。通信インターフェース１０３は、外部入出力端子１１を介してコンテンツデータを受け取る。通信インターフェース１０３がコンテンツデータを受け取ると、ＣＰＵ１００は、そのコンテンツデータを、システムバス１０７を介して駆動信号供給回路用ＶＲＡＭ１０６の所定アドレスに書き込む。
【００６２】
周辺機器用インターフェース１０４は、表示制御回路１４に接続されたＲＳＤ１内部の周辺機器の動作制御及び信号の送受信を行うものである。周辺機器用インターフェース１０４は、コンテンツ記憶部１２と、電源ボタン１３と、画像光走査部移動回路２０Ｂと、接眼レンズ移動回路３０Ｂと、画像処理部１８と、のそれぞれと電気的に接続される。
【００６３】
周辺機器用インターフェース１０４は、ＣＰＵ１００からの命令により、コンテンツ記憶部１２からコンテンツデータを読み出す。ＣＰＵ１００は、コンテンツ記憶部１２から読み出したコンテンツデータを、システムバス１０７を介して駆動信号供給回路用ＶＲＡＭ１０６の所定アドレスに書き込む。
【００６４】
周辺機器用インターフェース１０４は、電源ボタン１３から送信される操作信号を受信する。周辺機器用インターフェース１０４が操作信号を受信すると、ＣＰＵ１００は、外部入出力端子１１、及びコンテンツ記憶部１２にそれぞれ対応する駆動信号供給回路用ＶＲＡＭ１０６の所定アドレスに、またカメラ駆動部４１に対応するＲＡＭ１０２の所定アドレスに、電源ボタン１３の操作があった旨を示すフラグをセットする。
【００６５】
周辺機器用インターフェース１０４は、画像処理部１８から送信される距離情報４０Ｃを受信する。周辺機器用インターフェース１０４が距離情報４０Ｃを受信すると、ＣＰＵ１００は、距離情報４０ＣをＲＡＭ１０２の所定アドレスに書き込む。
【００６６】
距離情報４０ＣがＲＡＭ１０２上の所定アドレスに書き込まれると、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に記憶されたプログラムに従って、ＲＡＭ１０２に記憶された距離情報４０Ｃを読み出し、その距離情報４０Ｃを基に画像光走査部移動回路２０Ｂに対する移動制御信号２０Ｃと、接眼レンズ移動回路３０Ｂに対する移動制御信号３０Ｃとを生成して出力するように、周辺機器用インターフェース１０４に命令する。
【００６７】
駆動信号供給回路用インターフェース１０５は、システムバス１０７と、駆動信号供給回路１５と電気的に接続される。駆動信号供給回路用インターフェース１０５は、駆動信号供給回路用ＶＲＡＭ１０６と電気的に接続される。駆動信号供給回路用インターフェース１０５は、駆動信号供給回路用ＶＲＡＭ１０６内のデータを参照して、画像信号Ｓを生成し、画像信号Ｓを駆動信号供給回路１５に送信する。なお、画像信号Ｓの基となる駆動信号供給回路用ＶＲＡＭ１０６のデータは、システムバス１０７を介してＣＰＵ１００によって書き込まれる。
【００６８】
〔画像光ＬＢの表示タイミング、及びカメラ４０の撮影タイミング〕
図４を用いて、画像光ＬＢについて詳しく説明する。図４は、画像光ＬＢの表示タイミング、及びカメラ４０の撮影タイミングを示す図である。図４（Ａ）は、縦軸に輝度、横軸に画素数を表す図である。図４（Ｂ）は、縦軸に輝度、横軸にライン数を表す図である。図４（Ｃ）は、縦軸に領域信号１５Ｓの電圧、横軸にライン数を表す図である。図４（Ｄ）は、縦軸にカメラ撮影信号４３Ｓの電圧、横軸にライン数を表す図である。図４（Ｂ）〜（Ｄ）のライン数は、すべて縦に同一のライン数を示している。図４（Ａ）のＬ１は、図４（Ｂ）の有効領域期間ＥＲの複数ラインのうちの１ラインを表している。光源１６は、画像信号Ｓに従って、画像光ＬＢを出射する。光源１６から出射された画像光ＬＢは、水平走査部２２にて水平方向に走査されながら、垂直走査部２４にて垂直方向に走査される。
【００６９】
垂直走査部２４は、画像光ＬＢを１秒間に６０回、垂直方向に走査する。図４（Ｂ）に示すように、垂直走査部２４が画像光ＬＢを１回垂直方向に走査すると、１フレーム（フレームＦ１）描画される。水平走査部２２は、Ｆ１の間に６００回、水平方向に走査する。水平走査部２２が画像光ＬＢを１回水平方向に走査すると、１ライン（Ｌ１）描画される。図４（Ａ）に示すように、光源１６は、Ｌ１の間に８００回、画像信号Ｓに従って輝度を切り換える。光源１６が画像光ＬＢを１回切り換えると、１画素描画される。
【００７０】
図４（Ｂ）を用いて、画像光ＬＢのＦ１の描画をより詳細に説明する。垂直方向の走査が、最初のラインである１ライン目から開始される。水平走査部２２が６００ライン水平方向に走査するうち、１〜１００ラインにおいて光源１６が消灯される。水平走査部２２が６００ライン水平方向に走査するうち、１０１〜５００ラインにおいて光源１６が点灯される。１０１〜５００ライン水平方向に走査するためにかかる期間を、有効領域期間ＥＲと称する。水平走査部２２が６００ライン水平方向に走査するうち、５０１〜６００ラインにおいては光源１６が消灯される。１〜１００ライン、及び５０１〜６００ライン水平方向に走査するためにかかる期間を、無効領域期間ＮＲと称する。水平走査部２２は、６００ラインから１ラインに戻るために、光源１６を消灯しながら回帰動作を行う。回帰動作を行う期間を、回帰領域期間ＲＲと称する。そして、水平走査部２２が６００ライン水平方向に走査するうち、１〜１００ラインにおいて再び光源１６が消灯される。
【００７１】
図４（Ａ）を用いて、画像光ＬＢのＬ１の描画をより詳細に説明する。水平方向の走査が最初の画素である１画素目から開始される。光源１６が８００画素切り換わるうち、１〜１００画素において光源１６が消灯される。光源１６が８００画素切り換わるうち、１０１〜７００画素においては光源１６が点灯される。光源１６が８００画素切り換わるうち、７０１〜８００画素においては光源１６が消灯される。光源１６が８００画素から１画素に戻るために、光源１６が消灯しながら回帰動作を行う。この１〜８００画素の間を１ライン（ラインＬ１）とする。そして、ラインＬ２に入り、光源１６が８００画素切り換わるうち、１〜１００画素について再び光源１６が消灯される。
【００７２】
図４（Ｃ）に示すように、カメラ駆動部４１は、領域信号判断回路１７から送られる領域信号１５Ｓの低レベル電圧を受信し、有効領域期間ＥＲであることを認識する。そして、図４（Ｄ）に示すように、カメラ駆動部４１は、低レベル電圧を受信した後、カメラ撮影信号４３Ｓの高レベル電圧をカメラ４０に露光期間ＥＥＲだけ送信する。カメラ撮影信号４３Ｓの高レベル電圧が維持される期間は、カメラ４０の露光期間を示す。カメラ駆動部４１は、領域信号判断回路１７から送られる領域信号１５Ｓの高レベル電圧を受信し、無効領域期間ＮＲであることを認識する。そして、カメラ駆動部４１は、領域信号１５Ｓの高レベル電圧を受信した後、カメラ撮影信号４３Ｓの高レベル電圧をカメラ４０に露光期間ＥＮＲだけ送信する。なお、露光期間ＥＥＲは、露光期間ＥＮＲと同じ期間である。
【００７３】
図５を用いて、カメラ制御に関連した電気的構成について制御の流れに沿って詳しく説明する。図５は、駆動信号供給回路１５、領域信号判断回路１７、及び画像処理部１８の詳細な電気的構成を示す。
【００７４】
表示制御回路１４は、駆動信号供給回路１５に画像信号Ｓを送信する。駆動信号供給回路１５は、光源１６にＲＧＢ信号を、水平走査駆動回路２２Ｂに水平同期信号２２Ｃを、垂直走査駆動回路２４Ｂに垂直同期信号２４Ｃを、送信する。駆動信号供給回路１５は、領域信号判断回路１７に領域信号１５Ｓを送信する。駆動信号供給回路１５は、画像信号処理部１５Ｂと、ラインカウンタ１５Ｃと、領域信号生成回路１５Ｄと、を備える。
【００７５】
画像信号処理部１５Ｂは、表示制御回路１４から送信された画像信号Ｓを基に、水平同期信号２２Ｃ、及び垂直同期信号２４Ｃを生成し、ラインカウンタ１５Ｃに水平同期信号２２Ｃ、及び垂直同期信号２４Ｃを送信する。
【００７６】
ラインカウンタ１５Ｃは、画像信号処理部１５Ｂから送信された水平同期信号２２Ｃ、及び垂直同期信号２４Ｃを受信する。ラインカウンタ１５Ｃは、水平同期信号２２Ｃが送信されるたびに、カウントを１つ増やす。ラインカウンタ１５Ｃは、垂直同期信号２４Ｃが送信されると、カウントを０にリセットする。水平同期信号２２Ｃは１ライン走査するごとに、画像信号処理部１５Ｂからラインカウンタ１５Ｃへ１回送信される。ゆえに、ラインカウンタ１５Ｃはライン数をカウントする。また、垂直同期信号２４Ｃは、１フレームが描画されると、画像信号処理部１５Ｂからラインカウンタ１５Ｃへ１回送信される。ゆえに、ラインカウンタ１５Ｃがカウントしたライン数は、１フレームに走査されたライン数を表す。ラインカウンタ１５Ｃは、領域信号生成回路１５Ｄと電気的に接続される。
【００７７】
ラインカウンタ１５Ｃの動作について例を挙げて具体的に説明する。ラインカウンタ１５Ｃに垂直同期信号２４Ｃが送信される。ラインカウンタ１５Ｃのカウント数が０になり、リセットされる。ラインカウンタ１５Ｃは、領域信号生成回路１５Ｄに無効領域期間ＮＲ又は回帰領域期間ＲＲであることを示す信号を送信する。ラインカウンタ１５Ｃは、水平同期信号２２Ｃが送信されると、カウント数を１つ増やし、カウント数が１となる。そして、ラインカウンタ１５Ｃは、水平同期信号２２Ｃが送信されるごとに、カウント数を増やす。ラインカウンタ１５Ｃは、水平同期信号２２Ｃが計１００回送信されると、カウント数が１００となる。カウント数が１０１となると、領域信号生成回路１５Ｄに有効領域期間ＥＲであることを示す信号を送信する。そして、ラインカウンタ１５Ｃは、水平同期信号２２Ｃが送信されるごとに、カウント数を増やす。ラインカウンタ１５Ｃは、水平同期信号２２Ｃが計５００回送信されると、カウント数が５００となる。ラインカウンタ１５Ｃは、カウント数が５０１となると、領域信号生成回路１５Ｄに無効領域期間ＮＲ又は回帰領域期間ＲＲであることを示す信号を送信する。ラインカウンタ１５Ｃは、水平同期信号２２Ｃが送信されるごとに、カウント数を増やす。ラインカウンタ１５Ｃは、水平同期信号２２Ｃが計６００回送信されると、カウント数が６００となる。回帰領域期間ＲＲを経て、ラインカウンタ１５Ｃに垂直同期信号２４Ｃが送信される。再びラインカウンタ１５Ｃのカウント数が０になり、リセットされる。上記工程を繰り返す。なお、ラインカウンタ１５Ｃは、垂直同期信号２４Ｃを６０回受信すると、領域信号生成回路１５Ｄに補正フラグＭを送信する。
【００７８】
領域信号生成回路１５Ｄは、画像信号処理部１５Ｂと電気的に接続される。領域信号生成回路１５Ｄは、画像信号処理部１５Ｂに領域信号１５Ｓを送信する。画像信号処理部１５Ｂは、領域信号１５Ｓを基に、所定のタイミングにて、光源１６にＲＧＢ信号を送信する。
【００７９】
領域信号生成回路１５Ｄは、ラインカウンタ１５Ｃから補正フラグＭを受信すると、領域信号判断回路１７へ領域信号１５Ｓを送信する。また、領域信号生成回路１５Ｄは、ラインカウンタ１５Ｃから補正フラグＭを受信すると、表示制御回路１４へ補正フラグＭを送信する。領域信号生成回路１５Ｄは、高レベルカウンタ１７Ａと、低レベルカウンタ１７Ｂと、に電気的に接続される。領域信号生成回路１５Ｄは、無効領域期間ＮＲ又は回帰領域期間ＲＲであることを示す信号をラインカウンタ１５Ｃから受信する。すると、領域信号生成回路１５Ｄは、高レベルカウンタ１７Ａに領域信号１５Ｓを送信する。領域信号生成回路１５Ｄは、有効領域期間ＥＲであることを示す信号をラインカウンタ１５Ｃから受信するまで、高レベルカウンタ１７Ａに領域信号１５Ｓを送信し続ける。その後、領域信号生成回路１５Ｄは、有効領域期間ＥＲであることを示す信号をラインカウンタ１５Ｃから受信する。すると、領域信号生成回路１５Ｄは、低レベルカウンタ１７Ｂに領域信号１５Ｓを送信する。領域信号生成回路１５Ｄは、無効領域期間ＮＲ又は回帰領域期間ＲＲであることを示す信号をラインカウンタ１５Ｃから受信するまで、低レベルカウンタ１７Ｂに領域信号１５Ｓを送信し続ける。その後、領域信号生成回路１５Ｄは、有効領域期間ＥＲであることを示す信号をラインカウンタ１５Ｃから再び受信する。
【００８０】
領域信号判断回路１７は、高レベルカウンタ１７Ａと、低レベルカウンタ１７Ｂと、レベル比較回路１７Ｃと、を備える。
【００８１】
高レベルカウンタ１７Ａは、領域信号１５Ｓが送信される期間をカウントする。高レベルカウンタ１７Ａは、レベル比較回路１７Ｃと電気的に接続される。高レベルカウンタ１７Ａは、カウントした期間をレベル比較回路１７Ｃに送信する。低レベルカウンタ１７Ｂは、領域信号１５Ｓが送信される期間をカウントする。低レベルカウンタ１７Ｂは、レベル比較回路１７Ｃと電気的に接続される。低レベルカウンタ１７Ｂは、カウントした期間をレベル比較回路１７Ｃに送信する。
【００８２】
レベル比較回路１７Ｃは、送信された領域信号１５Ｓについて、高レベル期間と低レベル期間とを比較する。レベル比較回路１７Ｃは、カメラ駆動部４１と電気的に接続される。レベル比較回路１７Ｃは、低レベル期間より高レベル期間が大きい場合、領域信号１５Ｓをカメラ駆動部４１に送信する。レベル比較回路１７Ｃは、低レベル期間より高レベル期間が小さい場合、領域信号１５Ｓをカメラ駆動部４１に送信しない。
【００８３】
カメラ駆動部４１は、レベル比較回路１７Ｃから領域信号１５Ｓを受信する。カメラ駆動部４１は、領域信号１５Ｓを受信した後、カメラ４０にカメラ撮影信号４３Ｓを送信し、第１画像４２１及び第２画像４２２を撮影する。カメラ駆動部４１は、撮影した第１画像４２１及び第２画像４２２を撮像信号４２として、画像処理部１８に送信する。
【００８４】
表示制御回路１４に距離情報４０Ｃを送信するまでの画像処理部１８の内部処理について、詳細に説明する。画像処理部１８は、画像ＲＡＭ２００と、画像システムバス２１０と、画像ＣＰＵ２２０と、画像ＲＯＭ２３０と、を備える。
【００８５】
画像ＲＡＭ２００は、変数保管領域２０１と、第１画像用ＲＡＭ２０２と、第２画像用ＲＡＭ２０３と、を備える。変数保管領域２０１は、画像ＲＯＭ２３０内のプログラムを実行するのに必要な各種変数を保管する。第１画像用ＲＡＭ２０２は、カメラ駆動部４１から送信された第１画像を保存するためのＲＡＭである。第２画像用ＲＡＭ２０３は、カメラ駆動部４１から送信された第２画像４２２を保存するためのＲＡＭである。画像ＲＡＭ２００は、画像システムバス２１０と電気的に接続される。
【００８６】
画像システムバス２１０は、画像ＲＡＭ２００と、画像ＣＰＵ２２０と、画像ＲＯＭ２３０と、表示制御回路１４と、にそれぞれ電気的に接続される。
【００８７】
画像ＣＰＵ２２０は、画像ＲＡＭ２００を用いて、画像ＲＯＭ２３０のプログラムを実行する。
【００８８】
〔画像処理〕
画像ＲＯＭ２３０は、第１画像４２１及び第２画像４２２から距離情報４０Ｃを生成するために必要な画像処理プログラム２３１を記憶する。画像処理プログラム２３１は、すべて画像ＣＰＵ２２０により実行される。画像処理プログラム２３１については、図８〜図１２、及び図１３を用いて説明する。図８は、第１画像４２１を示す図である。図９は、第２画像４２２を示す図である。図１０は、第１画像４２１の各画素の輝度から、第２画像４２２の第１画像４２１の各画素に対応する各画素の輝度を差し引いて生成された輝度差分情報４２３を示す図である。図１１は、光軸位置と瞳孔位置との座標位置関係４２４を説明する図である。図１２は、光軸位置が瞳孔位置に合致した状態での画像４２５を示す図である。図１３は、画像処理プログラム２３１に従う画像処理を示すフローチャートである。なお、本明細書及び図面において、フローチャートで示す記号Ｓは、ステップを表し、例えば、ステップ６１は、Ｓ６１と図示される。
【００８９】
図１３の画像処理プログラムに従って、画像処理が開始される。ステップ６１では、光軸位置を示す差分を第１画像４２１及び第２画像４２２から抽出する。具体的には、第１画像用ＲＡＭ２０２と、第２画像用ＲＡＭ２０３とに、図８に示す第１画像４２１と、図９に示す第２画像４２２とが保存される。そして、第１画像４２１の各画素の輝度から、第２画像４２２の第１画像４２１の各画素に対応する各画素の輝度を差し引く。すると、図１０に示すように、第１画像４２１と、第２画像４２２との相違部分が、輝度差分情報４２３の輝度差として表れる。第１画像４２１と第２画像４２２との相違は、画像光ＬＢの有無のみである。ゆえに、輝度差分情報４２３の輝度差は画像光ＬＢの光軸位置４２６であると特定される。図１０に示す各画素の輝度を差し引いて生成された輝度差分情報４２３が、差分情報用ＲＡＭ２０４に保存される。差分情報用ＲＡＭ２０４は、差分情報を保存するためのＲＡＭである。
【００９０】
ステップ６２では、輝度差分情報４２３から光軸位置を特定する。具体的には、輝度差分情報４２３の最も輝度の大きい画素位置を光軸位置として特定する。ただし、光軸位置の誤検出を避けるため、必要に応じて例えば特開２００１−２７３４８４号公報記載の既知のノイズ除去処理、又は２値化処理を行ってもよい。特定した光軸位置が、変数保管領域２０１に保存される。上記処理により、例えば、図１１に示すように、光軸中心画素位置は、（Ｘ１、Ｙ１）＝（６０、７０）と決定される。光軸画素範囲ＡＡは、光軸中心画素位置から半径ＫＲ＝５画素の範囲である。
【００９１】
ステップ６３では、第２画像４２２から瞳孔位置を特定する。具体的には、例えば特開２００４−３５１１５２号公報に記載されるように、眼の輝度差を基に瞳孔エッジ検出を行い、瞳孔の輪郭を決定することにより、瞳孔位置を特定する。特定した瞳孔位置が、変数保管領域２０１に保存される。上記処理により、例えば、図１１に示すように、瞳孔中心画素位置は、（Ｘ２、Ｙ２）＝（１００、１００）と決定される。瞳孔画素範囲ＲＡは、瞳孔中心画素位置から半径ＤＲ＝３０画素の範囲である。
【００９２】
ステップ６４では、瞳孔位置と光軸位置との離間距離を算出し、ベクトルＶ、及び相対距離ＣＤを算出する。具体的には、変数保管領域２０１に保存された瞳孔位置から変数保管領域２０１に保存された光軸位置を引くとベクトルＶが求まる。ベクトルＶを基に、相対距離ＣＤを算出する。例えば、図１１に示すように、瞳孔中心画素位置から光軸中心画素位置を引くと、ベクトルＶ＝（Ｘ２−Ｘ１、Ｙ２−Ｙ１）＝（４０、３０）となる。そしてＶ＝（４０、３０）から相対距離ＣＤ＝√（４０２＋３０２）＝５０が算出される。相対距離ＣＤ、及びベクトルＶは、変数保管領域２０に保存される。
【００９３】
ステップ６５では、変数保管領域２０１に保存された瞳孔位置と光軸位置とを比較する。変数保管領域２０１に保存された相対距離ＣＤ、及びベクトルＶを基に、光軸位置が瞳孔位置から外れているか否かを判断する。具体的には、相対距離ＣＤが、ユーザが画像光ＬＢを視認することが困難な離間距離を示す閾値Ｌより大きい場合（ＣＤ＞Ｌ）、位置ずれを示すフラグＧを１にセットし、変数保管領域２０１に位置ずれを示す位置ずれフラグＧを保存する。相対距離ＣＤが閾値Ｌより小さい場合（ＣＤ＜＝Ｌ）、位置ずれフラグＧを０にリセットし、変数保管領域２０１に位置ずれフラグＧを保存する。例えば、図１１に示すように、閾値Ｌ＝ＫＲ＋ＤＲとした場合、閾値Ｌ＝５＋３０＝３５である。ＣＤ＝５０であるから、ＣＤ＞Ｌとなり、位置ずれを示すフラグＧをセットし、変数保管領域２０１に位置ずれを示す位置ずれフラグＧを保存する。距離情報４０Ｃは、相対距離ＣＤ、ベクトルＶ、及び位置ずれフラグＧを含む情報である。そして、距離情報４０Ｃは、変数保管領域２０１に保存される。変数保管領域２０１に保存された距離情報４０Ｃは、表示制御回路１４に送信される。図１２の補正後画像４２５は、光軸位置が瞳孔位置に一致するように補正された様子を示す図である。その後、表示制御回路１４は、図１２の補正後画像４２５に示すように、光軸位置を瞳孔位置に移動させる。その結果、ユーザは、画像光ＬＢを視認することができる。
【００９４】
〔表示制御回路１４の基本処理動作〕
ＲＳＤ１における表示制御回路１４での処理について、図６を用いて説明する。図６は、表示制御回路１４の基本処理のフローチャートである。基本処理は、電池、又は商用電源などの外部電源と、画像光制御装置２の電源回路と、が電気的に接続されており、画像光制御装置２の表示制御回路１４のＣＰＵ１００と、電源制御部とに電力が供給された状態で行われる。基本処理は、ユーザにより電源ボタン１３が押下されると、ＣＰＵ１００がＲＯＭ１０１にあらかじめ記憶されたプログラムを実行することにより遂行される。以下に示す処理は、全てＣＰＵ１００により処理される。
【００９５】
電源ボタン１３がユーザにより押下されると、ステップ１１で、起動処理が行われる。具体的には、ＲＡＭ１０２に電源ボタン１３が押下されたというフラグが書き込まれ、続いて光源１６、水平走査部２２、垂直走査部２４、画像光走査部移動回路２０Ｂ、接眼レンズ移動回路３０Ｂ、及びカメラ駆動部４１の動作準備が行われる。
【００９６】
ステップ１２では、ステップ１１により起動処理が行われた後に、電源ボタン１３がもう一度押下されたかどうかを判断する処理が行われる。ユーザにより電源ボタン１３がもう一度押下された場合、判断がＹＥＳとなり、ステップ１３に進む。ユーザにより電源ボタン１３がもう一度押下されていない場合、判断がＮＯとなり、ステップ１４に進む。
【００９７】
ステップ１３では、画像光制御装置２の終了処理が行われる。
【００９８】
ステップ１４では、有効領域期間ＥＲに、光源１６の点灯が行われる。具体的には、駆動信号供給回路１５の画像信号処理部１５Ｂは、領域信号生成回路１５Ｄから送信される領域信号１５Ｓが低レベル電圧である場合、光源１６にＲＧＢ信号を送信する。ＲＧＢ信号を受信した光源１６は、ＲＧＢ信号を受信したタイミングで、画像光ＬＢを出射する。
【００９９】
ステップ１５では、領域信号生成回路１５Ｄから送信された補正フラグＭについて判断する。具体的には、領域信号生成回路１５Ｄから送信された補正フラグＭは、表示制御回路１４のＲＡＭ１０２に保存される。補正フラグＭがリセットされている場合、ステップ１６へ進む。また、補正フラグＭがセットされている場合、ステップ１７へ進む。
【０１００】
ステップ１６では、無効領域期間ＮＲ、及び回帰領域期間ＲＲに、光源１６の消灯が行われる。具体的には、ステップ１５にて、補正フラグＭがリセットされていることを確認した後、駆動信号供給回路１５の画像信号処理部１５Ｂは、領域信号生成回路１５Ｄから送信される領域信号１５Ｓが高レベル電圧である場合、光源１６に各色の輝度を０にするＲＧＢ信号を送信する。各色の輝度を０にするＲＧＢ信号を受信した光源１６は、そのＲＧＢ信号を受信したタイミングでは、画像光ＬＢを出射しない。
【０１０１】
ステップ１７では、ステップ１４から光源１６の点灯が行われている状態にて、第１画像４２１の撮影が行われる。具体的には、カメラ駆動部４１は、レベル比較回路１７Ｃから領域信号１５Ｓの低レベル電圧が送信された後、カメラ撮影信号４３Ｓの高レベル電圧をカメラ４０に露光期間ＥＥＲだけ送信する。露光期間ＥＥＲとは、領域信号１５Ｓの低レベル電圧が送信されている期間内の一定期間を指し、例えば２００ラインから４００ラインの間である。カメラ撮影信号４３Ｓの高レベル電圧が送信されたカメラ４０は、カメラ撮影信号４３Ｓの高レベル電圧が送信され続けている間、カメラ４０を露光し続ける。その後、カメラ駆動部４１は、カメラ撮影信号４３Ｓの低レベル電圧をカメラ４０に所定期間ＳＲだけ送信する。所定期間ＳＲとは、領域信号１５Ｓの低レベル電圧が送信されている期間内の一定期間を指し、例えば１ラインから２００ラインの間、４００ラインから６００ラインの間である。カメラ撮影信号４３Ｓの低レベル電圧が送信されたカメラ４０は、露光を終了し、有効領域期間ＥＲに撮影されたデータをカメラ駆動部４１に送信する。前記データを送信されたカメラ駆動部４１は、前記データを演算処理し第１画像４２１を生成し、第１画像４２１を撮像信号４２として、画像処理部１８に送信する。
【０１０２】
ステップ１８では、ステップ１６と同様に、無効領域期間ＮＲ、及び回帰領域期間ＲＲに、光源１６の消灯が行われる。
【０１０３】
ステップ１９では、ステップ１４から光源１６の消灯が行われている状態にて、第２画像４２２の撮影が行われる。具体的には、カメラ駆動部４１は、レベル比較回路１７Ｃから領域信号１５Ｓの高レベル電圧が送信された後、カメラ撮影信号４３Ｓの高レベル電圧をカメラ４０に露光期間ＥＮＲだけ送信する。露光期間ＥＮＲとは、領域信号１５Ｓの高レベル電圧が送信されている期間内の一定期間を指し、例えば回帰動作の間である。カメラ撮影信号４３Ｓの高レベル電圧が送信されたカメラ４０は、カメラ撮影信号４３Ｓの高レベル電圧が送信され続けている間、カメラ４０を露光し続ける。その後、カメラ駆動部４１は、カメラ撮影信号４３Ｓの低レベル電圧をカメラ４０に送信する。カメラ撮影信号４３Ｓの低レベル電圧が送信されたカメラ４０は、露光を終了し、無効領域期間ＮＲに撮影されたデータをカメラ駆動部４１に送信する。前記データを送信されたカメラ駆動部４１は、前記データを演算処理し第２画像４２２を生成し、第２画像４２２を撮像信号４２として、画像処理部１８に送信する。
【０１０４】
ステップ２０では、第１画像４２１、及び第２画像４２２を基に、光軸位置と瞳孔位置との相対距離ＣＤ、及びベクトルＶを算出する画像処理が行われる。ステップ２０では、画像ＣＰＵ２２０が画像ＲＯＭ２３０にあらかじめ記憶されたプログラムを実行するようにＣＰＵ１００が画像ＣＰＵ２２０に指令する。具体的には、ＣＰＵ１００の指令により、図１２に示す前述した画像処理プログラム２３１が行われる。
【０１０５】
ステップ２１では、位置ずれフラグＧを判断する。表示制御回路１４は、画像処理部１８から送信された位置ずれフラグＧを距離情報４０Ｃとして受信する。距離情報４０Ｃを受信した表示制御回路１４は、ＲＡＭ１０２に距離情報４０Ｃを保存する。そして、位置ずれフラグＧがセットされているかリセットされているかを判断する。位置ずれフラグＧがリセットされている場合、ステップ１２へ進む。位置ずれフラグＧがセットされている場合、ステップ２２へ進む。
【０１０６】
ステップ２２では、距離情報４０Ｃに基づいて、光軸位置が瞳孔位置に合うように補正を開始する。補正の詳細は、後述する。補正開始後、ステップ１２に戻る。
【０１０７】
〔光軸位置の誘導処理〕
図７を用いて、ステップ２２について、詳細に説明する。図７は、光軸位置が瞳孔位置に合うように誘導する処理を示すフローチャートである。その誘導する処理は、ＣＰＵ１００がＲＯＭ１０１にあらかじめ記憶されたプログラムを実行することにより遂行される。以下に示す処理は、基本処理同様に、全てＣＰＵ１００により処理される。
【０１０８】
誘導を開始する。まず、ステップ３１は、距離情報４０Ｃの相対距離ＣＤ、及びベクトルＶから、カメラ４０の画像の画素を現実の距離に換算する。例えば、１画素は、現実の距離に換算すると０．１ｍｍだとする。ベクトルＶ＝（４０、３０）であるならば、光軸位置は瞳孔位置と比較して、左向きに４．０ずれていることになる。
【０１０９】
ステップ３２では、ステップ３１で求めた現実の距離から、画像光走査部２０Ａに備えられた図示しない移動機構の移動量を計算する。例えば、１．０が、移動量に換算すると１０ポイントだとする。左向きに４．０ｍｍずれているならば、移動量は４０ポイントとなる。
【０１１０】
ステップ３３では、左右方向に光軸位置を補正する。具体的には、画像光走査部移動回路２０Ｂに移動制御信号２０Ｃとして移動量４０ポイントを送信する。そして、画像光走査部移動回路２０Ｂは、図示しない移動機構に対して、移動量４０ポイントを送信する。移動量を受信した図示しない移動機構は、画像光走査部２０Ａを４０ポイント分移動させる。その結果、光軸位置は、右向きに４．０ｍｍ移動し、左右方向の瞳孔位置と光軸位置とが合致する。
【０１１１】
距離情報４０Ｃの相対距離ＣＤ、及びベクトルＶから、カメラ４０の画像の画素を現実の距離に換算する。例えば、１画素は、現実の距離に換算すると０．１ｍｍだとする。ベクトルＶ＝（４０、３０）であるならば、光軸位置は瞳孔位置と比較して、上向きに３．０ｍｍずれていることになる。
【０１１２】
ステップ３５では、上下方向に光軸位置を補正する。具体的には、接眼レンズ移動回路３０Ｂに移動制御信号３０Ｃとして移動量３０ポイントを送信する。そして、接眼レンズ移動回路３０Ｂは、図示しない移動機構に対して、移動量３０ポイントを送信する。移動量を受信した図示しない移動機構は、画像光走査部２０Ａを３０ポイント分移動させる。その結果、光軸位置は、下向きに３．０ｍｍ移動し、上下方向の瞳孔位置と光軸位置とが合致する。これにより、ユーザは、画像光ＬＢを視認することができる。これにより、誘導完了となる。
【０１１３】
〔変形例１〕
本実施形態に係るＲＳＤ１の輝度のかさ上げに関する変形例１について、図１４を参照しながら説明する。図１４は、変形例１において図６の基本処理に対応する処理を示すフローチャートである。なお、以下の変形例１において、前述の説明と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【０１１４】
図１４のフローチャートは、図６のフローチャートのステップ１４に代えて、ステップ４１〜ステップ４５を実行する点において異なる。ゆえに、ステップ４１〜ステップ４５について説明する。
【０１１５】
ステップ４１では、入力信号をフレームバッファに記憶する。具体的には、画像信号処理部１５ＢからＲＧＢ信号を光源１６に出射する前に、画像信号処理部１５Ｂは、表示制御回路１４へ１フレーム分のＲＧＢ信号を送信する。そして、ＲＧＢ信号が送信された表示制御回路１４は、ＲＡＭ１０２にＲＧＢ信号を記憶する。
【０１１６】
ステップ４２では、１フレームの輝度を合計する。具体的には、表示制御回路１４は、ＲＯＭ１０１に記憶されたプログラムに従って、ＲＡＭ１０２に記憶された１フレーム分のＲＧＢ信号の各画素を合計する。ＲＧＢ信号の各画素の合計値をＲＡＭ１０２に記憶する。例えば、図１５に示すように、１ラインが８００画素あり、１ラインのうち６００画素が点灯しているとする。また、例えば、ほ補正対象となる１フレーム（補正対象フレームＬＨ）が６００ラインあり、１フレームのうち４００ラインが点灯しているとする。このため、１フレーム分のＲＧＢ信号の合計値Ｆは、Ｆ＝６００（画素）×４００（点灯ライン）＝２４００００画素分の輝度の合計値となる。そして、仮に１画素が平均１０ポイントの輝度であったとする。すると、合計値Ｆは２４０００００ポイントとなる。
【０１１７】
ステップ４３では、１フレーム分のＲＧＢ信号の各画素の合計値Ｆが所定値ＫＭ以上であるかを確認する。所定値とは、第１画像４２１を撮影し、その第１画像から第２画像４２２を引くことで輝度の差分を抽出し、ノイズにより光軸位置を誤検出することなく十分正確に特定できる値を指す。合計値Ｆが所定値ＫＭ以上である場合、ステップ４４に進む。また、合計値Ｆが所定値ＫＭ未満である場合、ステップ４５に進む。例えば、ＲＧＢ信号の合計値Ｆが２４０００００ポイントであり、所定値ＫＭが７２０００００ポイントであったとする。この場合、合計値Ｆが所定値ＫＭ未満であるため、ステップ４５に進む。
【０１１８】
ステップ４４では、画像信号処理部１５Ｂから受け取ったＲＧＢ信号をかさ上げしないで、有効領域期間ＥＲを表示する。具体的には、ＲＧＢ信号を、ＲＡＭ１０２に記憶する。さらに、表示制御回路１４から画像信号処理部１５ＢへＲＧＢ信号を送信する。画像信号処理部１５Ｂは、ＲＧＢ信号を光源１６に送信する。図１６は、１０ポイントずつかさ上げされたＲＧＢ信号を示す図である。
【０１１９】
ステップ４５では、画像信号処理部１５Ｂから受信したＲＧＢ信号をかさ上げしてＦＨを表示する。具体的には、合計値Ｆが所定値ＫＭを超えるようかさ上げしＲＡＭ１０２に記憶する。さらに、表示制御回路１４から画像信号処理部１５Ｂへかさ上げしたＲＧＢ信号を送信する。画像信号処理部１５Ｂは、かさ上げしたＲＧＢ信号を光源１６に送信する。具体的なかさ上げ方法について図１６を用いて説明する。例えば、ＲＧＢ信号の合計値Ｆが２４０００００ポイントであり、所定値ＫＭが７２０００００ポイントであったとする。合計値Ｆが所定値ＫＭ以上となるためには、合計値Ｆが７２０００００−２４０００００＝４８０００００ポイントかさ上げされる必要がある。１フレーム（８００画素×６００ライン）に対して、４８０００００ポイントであることから、１画素に対するポイント数を換算する。４８０００００：（８００×６００）＝Ｘ：１を解くと、Ｘ＝４８０００００÷（８００×６００）＝１０ポイントとなる。ゆえに、１フレームの各画素を１０ポイントずつ上げる。図１６に示されるように、ＲＧＢ信号は１０ポイントずつ上げられる。そして、各画素を１０ポイントかさ上げしたＲＧＢ信号を、ＲＡＭ１０２に記憶する。これにより、第１画像４２１の光軸位置と背景との輝度のコントラストがはっきりし、輝度差分情報４２３から光軸位置の特定を行うことが容易となる。
【０１２０】
〔変形例２〕
本実施形態に係るＲＳＤ１の光軸位置の補正タイミングに関する変形例２について、図１４を参照しながら説明する。図１４は、変形例２において補正するタイミングを定める処理を含む基本処理のフローチャートである。なお、以下の変形例２において、前述の説明と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【０１２１】
本実施形態では、１秒に１回補正するタイミングを設けたが、変形例２では、ユーザが任意の時点に補正を行えるようＲＳＤ１の操作入力部に補正ボタン８が備えられる。ユーザにより補正ボタン８が押されたタイミングにて、補正が行われる。図１７のフローチャートは、図６のフローチャートのステップ２１に代えて、ステップ５１の処理を実行する点において異なる。ゆえに、ステップ５１について説明する。
【０１２２】
ステップ５１では、補正ボタン８が押されているかどうかを判断する。具体的には、ユーザにより補正ボタン８が押されている場合、フラグが１にセットされ、ＲＡＭ１０２に記憶される。ユーザにより補正ボタン８が押されていない場合、フラグが０にリセットされ、ＲＡＭ１０２に記憶される。そして、ステップ２０の終了後、ＲＡＭ１０２からフラグを読み出し、フラグがセットされているか否かを判断する。フラグがセットされている場合、ステップ２２に進む。フラグがリセットされている場合、ステップ１２に進む。
【０１２３】
〔変形例３〕
本実施形態に係るＲＳＤ１の露光期間に関する変形例３について、図１８〜図２２を参照しながら説明する。図１８は、ＲＳＤ１の有効領域期間ＥＲと無効領域ＮＲ期間とが異なる様子を示す図である。図２０は、有効領域ＥＲ時に露光期間ＥＥＲ１撮影された第１画像４２１Ａを示す図である。図２１は、無効領域ＮＲ時に露光期間ＥＮＲ１撮影された第２画像４２２Ａを示す図である。図２２は、輝度調整された第２画像４２２Ｂを示す図である。なお、以下の変形例３において、前述の説明と同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【０１２４】
図１９のフローチャートは、図１３のフローチャートのステップ６１の前に、ステップ７１〜ステップ７３の処理を実行する点において異なる。ゆえに、ステップ７１〜ステップ７３について説明する。
【０１２５】
ステップ７１では、各露光期間の算出を行う。例えば、図１８に示すように、有効領域期間ＥＲ中の露光期間ＥＥＲ１が２００ラインから４００ラインの間の期間であり、回帰領域ＲＲ期間中の露光期間ＥＮＲ１が６００ラインから７００ラインの間の期間であったとする。即ち、露光期間ＥＥＲ１＝２００ライン、露光期間ＥＮＲ１＝１００ラインである。このため、図２１に示される第２画像４２１Ａは、図２０に示される第１画像４２２Ａと比較して、全体的に輝度が小さい画像となる。撮像信号４２としてカメラ撮影信号４３Ｓをカメラ駆動部４１から画像処理部１８に送信し、露光期間ＥＥＲ１と露光期間ＥＮＲ１とを画像ＲＡＭ２００に記憶する。
【０１２６】
ステップ７２では、第１画像の露光期間ＥＥＲ１と、第２画像の露光期間ＥＮＲ１と、を比較する。具体的には、画像ＲＯＭ２３０に記憶されたプログラムに従って、画像ＲＡＭ２００に記憶した露光期間ＥＥＲ１と露光期間ＥＮＲ１とが同じ期間か否かを判断する。露光期間ＥＥＲ１と露光期間ＥＮＲ１とが同じ期間である場合、ステップ６１に進む。露光期間ＥＥＲ１と露光期間ＥＮＲ１とが異なる期間である場合、ステップ７３に進む。
【０１２７】
ステップ７３では、第２画像の各画素の輝度をＥＲ／ＮＲ倍する。図２２に示されるＥＲ／ＮＲ倍した第２画像を、第２画像用ＲＡＭ２０３に上書き記憶する。そして、ステップ６１に進む。これにより、第１画像から第２画像の差分を取った際に、正確に光軸位置を特定することができる。
【０１２８】
なお、駆動信号供給回路１５、領域信号判断回路１７の電気的回路の機能は、プログラムを実行するＣＰＵによって、実現してもよい。なお、本実施形態においては、画像光走査部移動回路２０Ｂにより画像光走査部２０Ａを、接眼レンズ移動回路３０Ｂにより接眼レンズ３０Ａを移動させることにより、ユーザの瞳孔位置に光軸位置を合わしたが、ハーフミラー６を移動させることによりユーザの瞳孔位置に光軸位置を合わせるようにしてもよい。さらに、本実施形態においては、瞳孔位置に光軸位置を合わすよう指示されると、自動的に瞳孔位置に光軸位置が合うように補正されたが、ＲＳＤがユーザが手動で光軸位置を調整できる光軸位置調整手段と、ユーザに光軸位置の移動方向を知らせる報知手段と、を備え、ユーザが報知手段からの音声を基に、光軸位置調整手段を用いてユーザの瞳孔位置に光軸位置を合わせるようにしてもよい。
【０１２９】
最後に、上述した各実施の形態の説明は本発明の一例であり、本発明は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【０１３０】
本実施形態における画像光ＬＢ、光源１６、及びＲＳＤ１は、順に本発明における変調光、光源、画像表示装置の一例である。本実施形態における水平走査部２２、及び垂直走査部２４は、本発明におけるスキャナの一例である。本実施形態における表示制御回路１４、及び駆動信号供給回路１５は、本発明における制御手段の一例である。本実施形態における表示制御回路１４、及び駆動信号供給回路１５は、本発明における制御手段の一例である。本実施形態における出射レンズ２５、接眼レンズ３０Ａ、及びハーフミラー６は、本発明における接眼光学系の一例である。本実施形態におけるカメラ４０、及びカメラ駆動部４１は、本発明における撮像手段の一例である。本実施形態におけるＳ６３は、本発明における瞳孔位置特定手段の一例である。本実施形態におけるＳ６２は、本発明における光軸位置特定手段の一例である。本実施形態における画像光走査部２０Ａ、画像光走査部移動回路２０Ｂ、接眼レンズ３０Ａ、及び接眼レンズ移動回路３０Ｂは、本発明における補正手段の一例である。本実施形態における有効領域期間ＥＲ、第１画像４２１、無効領域期間ＮＲ、第２画像４２２、及び輝度差分情報４２３、は、順に本発明における有効領域期間、第１画像、無効領域期間、第２画像、及び差分の一例である。本実施形態におけるＳ６１は、本発明における差分取得手段の一例である。本実施形態における画像信号処理部１５Ｂは、本発明における同期信号生成回路の一例である。本実施形態におけるカメラ駆動部４１は、本発明における露光期間設定手段の一例である。本実施形態における露光期間ＥＥＲ、及び露光期間ＥＮＲは、順に本発明における第１画像の露光期間、及び第２画像の露光期間の一例である。本実施形態における露光期間は、本発明における露光期間の一例である。本実施形態におけるＳ７２は、本発明における露光期間判断手段の一例である。本実施形態におけるＳ７３は、本発明における輝度調整手段の一例である。本実施形態におけるＳ４３、及びＳ４５は、順に本発明における輝度判断手段、及び輝度増加手段の一例である。本実施形態における光軸中心画素位置、瞳孔中心画素位置、相対距離ＣＤ、半径ＫＲ、半径ＤＲ、及びＳ６５は、順に本発明における光軸位置の中心、瞳孔位置の中心、最短距離、光軸の半径、瞳孔の半径、及び距離判断手段の一例である。本実施形態における補正ボタン８、及びＳ５１は、本発明における操作手段の一例である。
【符号の説明】
【０１３１】
１     ＲＳＤ１
２     画像光制御装置２
３     複合ケーブル３
４     頭部装着具４
５     画像光偏向装置５
６     ハーフミラー６
７     フレーム７
８     補正ボタン８
１１   外部入出力端子１１
１２   コンテンツ記憶部１２
１３   電源ボタン１３
１４   表示制御回路１４
１５   駆動信号供給回路１５
１６   光源１６
１７   領域信号判断回路１７
１５Ｓ 領域信号１５Ｓ
１５Ｃ ラインカウンタ１５Ｃ
１５Ｄ 領域信号生成回路１５Ｄ
１７Ａ 高レベルカウンタ１７Ａ
１７Ｂ 低レベルカウンタ１７Ｂ
１７Ｃ レベル比較回路１７Ｃ
１８   画像処理部１８
２０Ａ 画像光走査部２０Ａ
２１   コリメートレンズ２１
２２   水平走査部２２
２２Ａ 偏向素子２２Ａ
２２Ｂ 水平走査駆動回路２２Ｂ
２２Ｃ 水平同期信号２２Ｃ
２３   リレーレンズ２３
２４   垂直走査部２４
２４Ａ 偏向素子２４Ａ
２４Ｂ 垂直走査駆動回路２４Ｂ
２４Ｃ 垂直同期信号２４Ｃ
２５   出射レンズ２５
２０Ｂ 画像光走査部移動回路２０Ｂ
２０Ｃ 移動制御信号２０Ｃ
３０Ａ 接眼レンズ３０Ａ
３０Ｂ 接眼レンズ移動回路３０Ｂ
３０Ｃ 移動制御信号３０Ｃ
４０   カメラ４０
４０Ｃ 距離情報４０Ｃ
４１   カメラ駆動部４１
４２   撮像信号４２
１００        ＣＰＵ１００
１０１        ＲＯＭ１０１
１０２        ＲＡＭ１０２
１０３        通信インターフェース１０３
１０４        周辺機器用インターフェース１０４
１０５        駆動信号供給回路用インターフェース１０５
１０６        駆動信号供給回路用ＶＲＡＭ１０６
１０７        システムバス１０７
２００        画像ＲＡＭ２００
２０１        変数保管領域２０１
２０２        第１画像用ＲＡＭ２０２
２０３        第２画像用ＲＡＭ２０３
２０４        差分情報用ＲＡＭ２０４
２１０        画像システムバス２１０
２２０        画像ＣＰＵ２２０
２３０        画像ＲＯＭ２３０
ＰＥ   ユーザＰＥ
ＥＹ   眼ＥＹ
ＬＡ   外光ＬＡ
ＬＢ   画像光ＬＢ
【図１】
2012159559.tif 000003
【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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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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