(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光線を２次元走査することにより、眼球の網膜に画像情報を認識させる網膜走査ディスプレイ装置において、
低解像度の画像を前記眼球の注視可能部分よりも広い範囲で光走査する広範囲画像用の光走査手段と、
高解像度の画像を前記広範囲画像用の光走査手段よりも狭い範囲で光走査する狭範囲画像用の光走査手段と、を併せ持ち、
前記狭範囲画像用の光走査手段は、２次元の走査方向のうち何れか一方は前記広範囲画像用の光走査手段よりも狭い範囲で光走査を行い、他方は前記広範囲画像用の光走査手段と同じ範囲で光走査を行うことを特徴とする網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項２】
眼球の視線方向を検出する視線検出手段と、
狭範囲画像用の光走査手段の向きを変更するためのアクチュエータとを備え、
前記視線検出手段により検出した眼球の視線方向に基づいて前記アクチュエータを駆動し、狭範囲画像用の光走査手段の向きを眼球の動きに連動させる請求項１に記載の網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項３】
広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段は各々、所定の振れ角で往復回転する光反射鏡を備え、狭範囲画像用光反射鏡の振れ角が広範囲画像用光反射鏡の振れ角よりも小さい請求項１又は２に記載の網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項４】
広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段は各々、光反射鏡を備え、広範囲用画像信号と狭範囲用画像信号とがそれぞれ対応する光反射鏡に別々に照射される請求項１又は２に記載の網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項５】
広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段に各々設けられ、特定の異なる波長の光のみを反射するコーティングが反射面に施された光反射鏡と、
広範囲用と狭範囲用の各画像信号を、前記光反射鏡の反射面に施されたコーティングに対応する波長に分光する分光手段と、
前記分光手段よる分光後の各画像信号を１つの光束に合成し、前記各々の光反射鏡に供給する信号合成手段と、
を備える請求項１又は２に記載の網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項６】
広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段に各々設けられ、特定の異なる偏光面の光のみを反射するコーティングが反射面に施された光反射鏡と、
広範囲用と狭範囲用の各画像信号を、前記光反射鏡の反射面に施されたコーティングに対応する偏光面を持つ光信号に偏光する偏光手段と、
前記偏光手段よる偏光後の各画像信号を１つの光束に合成し、前記各々の光反射鏡に供給する信号合成手段と、
を備える請求項１又は２に記載の網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の網膜走査ディスプレイ装置において、
前記信号合成手段により合成された１つの光束の直径よりも内側に、前記各々の光反射鏡が配置される網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項８】
狭範囲画像用の光走査手段は、光走査範囲が可変である請求項１〜７の何れかに記載の網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項９】
請求項１に記載の網膜走査ディスプレイ装置において、
広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段に各々設けられ、所定の振れ角で往復回転する光反射鏡と、
前記各々の光反射鏡にて反射された光信号を眼球に導くための主光学系と、
眼球に向かって主光学系よりも手前に配置され、狭範囲画像用の光反射鏡より照射される光信号の光走査角を狭めるための副光学系と、
を備える網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の網膜走査ディスプレイ装置において、
広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段に各々設けられ、所定の振れ角で往復回転する光反射鏡と、
広範囲画像用の光反射鏡にて反射された光信号を眼球に導くための主光学系と、
光信号を収束させる曲率が主光学系とは異なり、狭範囲画像用の光反射鏡にて反射された光信号を眼球で収束させるための副光学系と、
を備える網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の網膜走査ディスプレイ装置において、
主光学系の一部に副光学系が設けられる網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の網膜走査ディスプレイ装置において、
広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段に各々設けられ、所定の振れ角で往復回転する光反射鏡と、
前記各々の光反射鏡にて反射された光信号を眼球に導くための主光学系と、
主光学系と眼球との間に配置され、狭範囲画像用の光反射鏡より照射される光信号を眼球で収束させるための副光学系と、
を備える網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項１３】
請求項９〜１２の何れかに記載の網膜走査ディスプレイ装置において、
広範囲用及び狭範囲用の画像信号として各々異なる波長又は偏光面を持つ光信号を与え、副光学系は特定の波長又は偏光面を持つ画像信号のみを透過させる網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項１４】
請求項９〜１２の何れかに記載の網膜走査ディスプレイ装置において、
広範囲画像用の光反射鏡と狭範囲画像用の光反射鏡との間に、広範囲画像用の光反射鏡による反射光を遮断するための遮蔽部材を設けた網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項１５】
請求項９〜１４の何れかに記載の網膜走査ディスプレイ装置において、
広範囲画像用と狭範囲画像用の光反射鏡は各々、振れ角が同一である網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項１６】
請求項９〜１５の何れかに記載の網膜走査ディスプレイ装置において、
狭範囲画像用の光反射鏡の位置を、眼球に向かって前後方向に可変とする網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項１７】
請求項９〜１６の何れかに記載の網膜走査ディスプレイ装置において、
広範囲画像用の光反射鏡、狭範囲画像用の光反射鏡、主光学系、及び副光学系が同一軸線上に配置される網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項１８】
眼球の水晶体と光走査手段との位置が２つの焦点となる回転楕円体により画像の投影面を形成した請求項１〜１７の何れかに記載の網膜走査ディスプレイ装置。
【請求項１９】
請求項１又は２に記載の網膜走査ディスプレイ装置を実現するための光走査装置であって、
広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段は各々、光反射鏡を備え、それら各光反射鏡はそれぞれの２次元の走査方向が独立して駆動される光走査装置。
【請求項２０】
請求項１又は２に記載の網膜走査ディスプレイ装置を実現するための光走査装置であって、
広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段は各々、光反射鏡を備え、それら各光反射鏡はそれぞれの２次元の走査方向のうち、一方は共通に駆動され、他方は別個に駆動される光走査装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の光走査装置において、
広範囲画像用又は狭範囲画像用の何れか一方の光反射鏡を枠状に形成し、その内側に、他方の光反射鏡を配置した光走査装置。
【請求項２２】
請求項１９〜２１の何れかに記載の光走査装置において、
広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段に各々設けられ、特定の異なる波長の光のみを反射するコーティングが反射面に施された光反射鏡を備える光走査装置。
【請求項２３】
請求項１９〜２１の何れかに記載の光走査装置において、
広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段に各々設けられ、特定の異なる偏光面の光のみを反射するコーティングが反射面に施された光反射鏡を備える光走査装置。
【請求項２４】
請求項１９〜２３の何れかに記載の光走査装置において、
広範囲画像用の光走査手段と狭範囲画像用の光走査手段とが一体化されてなる光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用者の頭部に常時装着して使用するディスプレイ装置（ＨＭＤ：ヘッドマウントディスプレイ）、ないしは使用時に使用者の眼球に接近させて使用するディスプレイ装置に関するものであり、更に詳しくは使用者の網膜に直接可視光線を２次元走査し、知覚させる網膜走査型のディスプレイ装置及びそれに用いる光走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、使用者の頭部に装着しそのままの状態で使用者が何らかの画像情報を受け取ることができるディスプレイ装置、すなわちＨＭＤは数多く研究されており、製品として出荷されたものもある。このＨＭＤは、常に頭部に装着しているために、使用者が特に意識しなくても必要な画像情報が自然に視界に入るために、将来実現すると考えられるウェアラブルコンピュータなど携帯情報端末用のディスプレイ装置として有望視されている。これら現在出荷されているＨＭＤの多くは、小型の液晶装置などの２次元表示装置に投影された像を、反射鏡ないしはレンズなどの光学系を用いることによって使用者の眼球に導くようになっている。
【０００３】
ＨＭＤにとって小型・軽量化は必須の課題であるが、この従来の方式においては表示装置と光学系は互いにトレードオフの関係にある。すなわち、表示装置を小型にすると、その表示装置に表示された画像を使用者に認知可能な大きさまで拡大するための光学系が複雑化・大型化し、逆に光学系を小型にするためには表示装置はそれに合わせて表示面を大きくしなければならない。
【０００４】
またこれとは別に、ＨＭＤには特に立体画像を表示する場合に輻輳と焦点調節の不一致により、使用者が違和感を覚えるという問題があり、そのため長時間の装着ができなかったり、子供に装着させるには不適当であるという問題点がある。ＨＭＤを、映画等を視聴する道具として短時間使用する場合には、それでもある程度問題ないが、携帯情報端末の画像情報を提示する道具として用いる場合は、常時装着していることが望ましく違和感の低減は重要な問題である。
【０００５】
上記の課題に対して有効な解になると言われているのが、米ワシントン大学等で研究され特表平８−５０２３７２号公報等で開示されている、網膜直接描画式ディスプレイである。その表示方法は従来方式とは全く異なり、レーザー光線など可視光線の点光源を網膜上に直接２次元的に走査して、画像を知覚させるものである。この方式を用いると、２次元的な表示装置や複雑な光学系が必要なく、走査系の小型化により究極的な小型化が可能と考えられる。また、像を網膜上に結像するのでなく、点光源のまま網膜に到達させるので、輻輳と焦点調節との不一致の問題も起こらない。
【０００６】
加えて、小型・軽量化のみならずＨＭＤに期待されている機能として、より臨場感の高い画像を表示するというものがある。これは外界の情報を人工的に作り出した画像だけで与えることを目的にしており、そのことにより仮想現実の世界（ＶＲ：バーチャルリアリティ）を使用者に提示することである。現在この目的のためには、被験者の周囲を覆うような巨大なディスプレイが使われていることが多いが、使用者が携帯できる大きさの装置で実現できると、より手軽にそのような映像を楽しむことができる。
【０００７】
このような臨場感の高い画像情報を提示するには視野角を大きくとらなければならないが、そのためには従来型のＨＭＤではディスプレイの面積自体を大きくするなど、小型化が困難となるような方法が必要であるが、走査型ディスプレイではスキャナの振れ角を大きくすることで実現できるので、この点でも有利である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、広視野角の画像を網膜走査型ディスプレイで表示する場合の問題点として、画像の解像度を高めたまま広視野角の画像を提示しようとすると、画像の情報量が増加し、必要なメモリ量が増加するとか画像処理が追いつかなくなるなどの問題が生じる。また、画像の情報量を変えずに広視野角の画像にすると、その分画像の精細さが失われるという問題点がある。
【０００９】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、その目的とするところは、画像情報量の増加を抑えつつ、良好なる画像処理を実施することが可能な網膜走査ディスプレイ装置と、その実現に適した光走査装置とを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の網膜走査ディスプレイ装置では、低解像度の画像を比較的広範囲で光走査するための広範囲画像用の光走査手段と、高解像度の画像を比較的狭範囲で光走査するための狭範囲画像用の光走査手段と、を併せ持つ。つまり、これら各々の光走査手段では、例えば、画像を知覚させるべき視野領域全体と、それよりも狭い領域とで可視光線が２次元走査される。このとき、各光走査手段より提示される画像が同時に眼球に照射され、網膜上で知覚される。
【００１４】
本構成によれば、比較的広範囲で光走査された広視野角の画像により高い没入感が得られ、使用者に対して高い現実感を与えることができる。また、比較的狭範囲で光走査された狭視野角の画像により高解像度の画像（高精細画像）が得られる。すなわち、高い現実感を与える広視野角画像と、高精細な狭視野角画像とを使用者に同時に知覚させることができる。またこのとき、高精細画像を網膜に照射するための光走査手段（前記狭範囲画像用の光走査手段）は光走査範囲が比較的狭いため、高精細画像の提示に伴う画像情報量の増加が抑制されることとなる。その結果、画像情報量の増加を抑えつつ、良好なる画像処理を実施することが可能となる。
【００１５】
なお本発明において、「狭範囲画像用の光走査手段」は、広範囲画像用の光走査手段と比べて単に光走査範囲が狭いことを意味し、必ずしも単数（一つ）であることを意味しない。それ故、本発明には、「狭範囲画像用の光走査手段」が複数存在するという概念も含まれる。また一方で、人間の視界において、中央部の注視可能部分は縦方向（使用者の上下方向）と横方向（使用者の左右方向）とでは視野角はあまり違わないが、周辺部分に関しては、横方向（左右方向）の方が縦方向（上下方向）よりも遥かに視野角が大きく、注視できなくても見える領域が広い。それ故、請求項１に記載の網膜走査ディスプレイ装置ではさらに、狭範囲画像用の光走査手段について、２次元の走査方向のうち何れか一方は狭範囲で光走査を行い、他方は広範囲画像用の光走査手段と同じ広範囲で光走査を行う。この場合、狭範囲画像用の光走査手段において、一方の走査は広範囲画像用の光走査手段に対して独立して駆動されるが、他方の走査は広範囲画像用の光走査手段と共通で駆動される。つまり、走査用ドライバの共用が可能となり、本ディスプレイ装置の小型化・軽量化を図ることができる。
【００１６】
上記の如く広範囲画像と狭範囲画像とを共に得るには、請求項３に記載したように、各々の光走査手段で所定の振れ角で往復回転する光反射鏡を備え、狭範囲画像用光反射鏡の振れ角が広範囲画像用光反射鏡の振れ角よりも小さくなるように構成すると良い。
【００１７】
ここで、人間の網膜において実際に高解像度の画像情報（高精細画像）を知覚できる領域は、視界中央領域に対応する、視野角にして僅かに数度に相当する部分であることが知られている。従って、それより外側の領域では、画像情報を知覚できても細かな部分まで区別することはできず、つまり高精細な画像情報を与える必要性もない。
【００２０】
請求項２に記載の網膜走査ディスプレイ装置では、視線検出手段により検出した眼球の視線方向に基づいて前記アクチュエータを駆動し、狭範囲画像用の光走査手段の向きを眼球の動きに連動させるので、当該光走査手段は、視線方向に追従して光走査範囲を設定することができる。これにより、狭範囲画像が常に使用者の視界中央部に存在するよう調整することができる。
【００２１】
請求項４に記載の網膜走査ディスプレイ装置では、広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段は各々、光反射鏡を備え、広範囲用画像信号と狭範囲用画像信号とがそれぞれ対応する光反射鏡に別々に照射される。この場合、各光反射鏡に照射される広範囲用画像信号と狭範囲用画像信号とにより、広範囲視野角の画像と狭範囲視野角の画像とを使用者の網膜に各々提示することができる。
【００２２】
請求項５に記載の網膜走査ディスプレイ装置では、広範囲用と狭範囲用の各画像信号を、光反射鏡の反射面に施されたコーティングに対応する波長に分光手段により分光し、その後、各画像信号を信号合成手段により１つの光束に合成し、各々の光反射鏡に供給する。そして、各光走査手段の光反射鏡では、各々の反射面に施されたコーティングに応じて特定の異なる波長の光信号（画像信号）のみを反射する。すなわち、広範囲画像用及び狭範囲画像用の両光走査手段に対して、１つの光束により各画像信号が供給され、各々の光走査手段（光反射鏡）にて各画像信号が広範囲用と狭範囲用とに適正に分けられる。そして、各反射鏡では、それぞれに該当する光走査範囲で光走査が行われる。かかる場合、各画像信号が１つの光束に合成されるため、その光束を通過させるためのスペースが小さくなり、ディスプレイ装置としての小型化を図ることができる。
【００２３】
また、請求項６に記載の網膜走査ディスプレイ装置では、広範囲用と狭範囲用の各画像信号を、光反射鏡の反射面に施されたコーティングに対応する偏光面を持つ光信号に偏光手段により偏光し、その後、各画像信号を信号合成手段により１つの光束に合成し、各々の光反射鏡に供給する。そして、各光走査手段の光反射鏡では、各々の反射面に施されたコーティングに応じて特定の異なる偏光面の光信号（画像信号）のみを反射する。すなわち、前記請求項５の発明と同様に、広範囲画像用及び狭範囲画像用の両光走査手段に対して、１つの光束により各画像信号が供給され、各々の光走査手段（光反射鏡）にて各画像信号が広範囲用と狭範囲用とに適正に分けられる。そして、各反射鏡では、それぞれに該当する光走査範囲で光走査が行われる。かかる場合、各画像信号が１つの光束に合成されるため、その光束を通過させるためのスペースが小さくなり、ディスプレイ装置としての小型化を図ることができる。
【００２４】
請求項５又は６に記載の網膜走査ディスプレイ装置においては、請求項７に記載したように、前記信号合成手段により合成された１つの光束の直径よりも内側に、前記各々の光反射鏡が配置されると良い。この場合、前記合成された１つの光束を各々の光反射鏡で反射させ、個々の光走査範囲毎に適正に分離することが可能となる。
【００２５】
請求項８に記載の網膜走査ディスプレイ装置では、狭範囲画像用の光走査手段について光走査範囲が可変である構成とした。この場合、画像の種類や用途などの各種要因に応じて、その都度適した光走査範囲が設定でき、使用者の細かな要求を満たすことが可能となる。
【００２６】
請求項９に記載の網膜走査ディスプレイ装置では、広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段に各々設けられた光反射鏡が所定の振れ角で往復回転することにより、各光反射鏡にて反射された光信号が主光学系を介して眼球に導かれ、眼球で収束する。特に本発明では、眼球に向かって主光学系よりも手前に副光学系が配置され、この副光学系により狭範囲画像用の光反射鏡より照射される光信号の光走査角（主光学系への入射角）が狭められる。この場合、副光学系及び主光学系を通じて眼球に照射される画像は、主光学系だけを通じて眼球に照射される画像に比べて光走査範囲が狭くなり、その光走査範囲（狭範囲）にて解像度の高い（画素密度の高い）画像信号が提示できる。
【００２７】
それ故、高い現実感を与える広範囲画像と、高精細な狭範囲画像とを使用者に同時に提示することができる。このとき、高解像度の画像（高精細画像）は限られた狭い領域にのみ提示されるので、高精細画像の提示に伴い画像情報量が増加するといった不都合は生じない。その結果、画像情報量の増加を抑えつつ、良好なる画像処理を実施することが可能となる。
【００２８】
また、請求項１０に記載の網膜走査ディスプレイ装置では、上記請求項９の発明との違いとして、主光学系は、広範囲画像用の光反射鏡にて反射された光信号を眼球に導き収束させる。また、副光学系は、光信号を収束させる曲率が主光学系とは異なり、狭範囲画像用の光反射鏡にて反射された光信号を眼球に直接導き収束させる。
【００２９】
本構成においても、広範囲画像用の光反射鏡からの広範囲画像に加え、狭範囲画像用の光反射鏡から狭範囲画像が眼球に提示できる。この場合、請求項９の発明と同様に、画像情報量の増加を抑えつつ、良好なる画像処理を実施することが可能となる。
【００３０】
上記請求項１０の発明では、請求項１１に記載したように、主光学系の一部に副光学系が設けられることにより、ディスプレイ装置としての小型化が可能となる。
【００３１】
また、請求項１２に記載の網膜走査ディスプレイ装置では、上記請求項９の発明との違いとして、主光学系と眼球との間に副光学系が配置され、この副光学系により狭範囲画像用の光反射鏡より照射される光信号が眼球で収束する。
【００３２】
本構成においても、広範囲画像用の光反射鏡からの広範囲画像に加え、狭範囲画像用の光反射鏡から狭範囲画像が眼球に提示できる。この場合、請求項９の発明と同様に、画像情報量の増加を抑えつつ、良好なる画像処理を実施することが可能となる。
【００３３】
請求項９〜１２の何れかに記載の発明では、請求項１３に記載したように、広範囲用及び狭範囲用の画像信号として各々異なる波長又は偏光面を持つ光信号を与え、副光学系は特定の波長又は偏光面を持つ画像信号のみを透過させることにより、広範囲用の画像信号は副光学系の透過が阻止される。それ故、広範囲用の画像信号が副光学系の透過に伴い予期せぬ方向に曲がり、同信号が眼球（詳しくは水晶体）で収束せず画像がぼけるといった不都合が回避できる。
【００３４】
広範囲用の画像信号が副光学系を透過することを防止する他の構成としては、請求項１４に記載したように、広範囲画像用の光反射鏡と狭範囲画像用の光反射鏡との間に、広範囲画像用の光反射鏡による反射光を遮断するための遮蔽部材を設けると良い。この場合、遮蔽部材により、広範囲用の画像信号は副光学系の透過が阻止され、結果として、広範囲用の画像信号が眼球（詳しくは水晶体）で収束せず画像がぼけるといった不都合が回避できる。
【００３５】
上記請求項９〜１４の何れかの発明では、請求項１５に記載したように、広範囲画像用と狭範囲画像用の光反射鏡は各々、振れ角が同一であると良い。この場合、各々の光反射鏡を駆動する際、同じ光走査ドライバを共用することが可能となり、光走査手段としての構成が簡素化できる。
【００３６】
また、請求項１６に記載したように、狭範囲画像用の光反射鏡の位置を、眼球に向かって前後方向に可変とすることにより、画像の種類や用途などの各種要因に応じて、その都度適した画像表示領域が設定でき、使用者の細かな要求を満たすことが可能となる。
【００３７】
更に、請求項１７に記載の網膜走査ディスプレイ装置では、広範囲画像用の光反射鏡、狭範囲画像用の光反射鏡、主光学系、及び副光学系が同一軸線上に配置されるので、本ディスプレイ装置として構成の簡素化及び小型化が実現できる。
【００３８】
一方で、請求項１８に記載の網膜走査ディスプレイ装置では、眼球の水晶体と光走査手段との位置が２つの焦点となる回転楕円体により画像の投影面を形成した。この場合、光走査手段から出る光信号は投影面で反射されて、必ず眼球の水晶体を通りここで収束されてから網膜に投影されるので、最も効率良く網膜に画像を描画することが可能となる。
【００３９】
以下、請求項１９以降は、請求項１又は２に記載の網膜走査ディスプレイ装置を実現するための光走査装置の発明について説明する。
請求項１９に記載の光走査装置では、広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段は各々、光反射鏡を備え、それら各光反射鏡はそれぞれの２次元の走査方向が独立して駆動されるので、各光走査手段において異なる光走査範囲が容易に且つ好適に設定できる。それにより、本発明の網膜走査ディスプレイ装置に適した光走査装置を提供することができる。
【００４０】
請求項２０に記載の光走査装置では、広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段は各々、光反射鏡を備え、それら各光反射鏡はそれぞれの２次元の走査方向のうち、一方は共通に駆動され、他方は別個に駆動される。この場合、走査用ドライバの共用が可能となり、光走査装置としての更なる小型化・軽量化を図ることができる。本発明は特に、請求項１の網膜走査ディスプレイ装置を実現する上で有効な手段である。
【００４１】
請求項２１に記載の光走査装置では、広範囲画像用又は狭範囲画像用の何れか一方の光反射鏡を枠状に形成し、その内側に、他方の光反射鏡を配置した。すなわち、広範囲画像用の光反射鏡の内側に狭範囲画像用の光反射鏡を配置するか、或いは狭範囲画像用の光反射鏡の内側に広範囲画像用の光反射鏡を配置した。本構成によれば、前述の請求項２０でのドライバ共用による小型化・軽量化に加え、光反射鏡の配置の工夫による小型化・軽量化が実現できる。
【００４２】
請求項２２に記載の光走査装置では、広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段に各々設けられ、特定の異なる波長の光のみを反射するコーティングが反射面に施された光反射鏡を備える。この場合、各光反射鏡（光走査手段）では、各画像信号が広範囲用と狭範囲用とに適正に分けられ、それぞれ該当する光走査範囲で光走査できるようになる。
【００４３】
請求項２３に記載の光走査装置では、広範囲画像用と狭範囲画像用の光走査手段に各々設けられ、特定の異なる偏光面の光のみを反射するコーティングが反射面に施された光反射鏡を備える。この場合、各光反射鏡（光走査手段）では、各画像信号が広範囲用と狭範囲用とに適正に分けられ、それぞれ該当する光走査範囲で光走査できるようになる。
【００４４】
請求項２４に記載の光走査装置では、広範囲画像用の光走査手段と狭範囲画像用の光走査手段とが一体化されてなることから、光走査装置としての更なる小型化を図ることができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】
（比較例）
以下、この発明を具体化した実施の形態の説明に先立ち、その比較例を図面に従って説明する。
図１は、本比較例における網膜走査型ディスプレイ装置の代表的な構成を示すブロック図であり、図２は、本比較例における同ディスプレイ装置の構成を示す斜視図である。本ディスプレイ装置は、使用者の頭部に常時装着するディスプレイ装置（ＨＭＤ）、又は使用者の眼球に接近させて使用するディスプレイ装置として具体化されるものであり、より詳しくは使用者の眼球Ｅの網膜Ｒに直接光刺激を与え、映像情報を知覚させるものである。但し、図１，図２は単眼の構成のみを示す。
【００４６】
本ディスプレイ装置は、２つの光源１，２と、これら各光源１，２からの光を使用者に与える映像情報に応じて変調する光変調器３，４と、光変調器３，４からの光信号を２次元情報にする光走査装置５と、光走査装置５を駆動する光走査ドライバ８，９と、２次元画像情報を使用者の眼球Ｅに効率良く照射するための接眼光学系のレンズ１０と、外部より入力される映像情報に基づいて光変調器３，４及びドライバ８，９に対して制御信号を出力するマイコン（制御ユニット）１１となどから構成されている。
【００４７】
光走査装置５は、光走査範囲が各々異なる２つの反射鏡ユニット６，７を備えており、そのうち、光走査範囲が狭い方の狭範囲用反射鏡ユニット６はドライバ８により駆動され、光走査範囲が広い方の広範囲用反射鏡ユニット７はドライバ９により駆動される。すなわち、各反射鏡ユニット６，７は各々独立して２次元方向に駆動される。各反射鏡ユニット６，７の駆動の動力としては、静電気力、電磁力などを用いることができる。
【００４８】
狭範囲用反射鏡ユニット６には、光変調器３から送信される画像信号Ｓ１（以下便宜上、狭範囲用画像信号という）が照射され、広範囲用反射鏡ユニット７には、光変調器４から送信される画像信号Ｓ２（以下便宜上、広範囲用画像信号という）が照射される。このとき、広範囲用反射鏡ユニット７側では、画像を知覚させるべき視野領域全体で光走査範囲が設定されており、その光走査範囲内で広範囲用画像信号Ｓ２が２次元走査される。これに対し、狭範囲用反射鏡ユニット６側では、広範囲用反射鏡ユニット７側よりも狭い領域で光走査範囲が設定されており、その光走査範囲内で狭範囲用画像信号Ｓ１が２次元走査される。
【００４９】
ここで、光走査装置５の詳細な構成を図３を用いて説明する。光走査装置５は、矩形状をなす外側フレーム２１の中に２つの反射鏡ユニット６，７を一体化して備える。各反射鏡ユニット６，７を個々に説明すれば、狭範囲用反射鏡ユニット６は、外側フレーム２１に対して左右一対の回転軸２２により支持され、回転軸２２を中心に往復回転可能な内側フレーム２３と、その内側フレーム２３に対して上下一対の回転軸２４により支持され、回転軸２４を中心に往復回転可能な狭範囲用反射鏡２５とを備える。これにより、狭範囲用反射鏡２５は、縦方向（上下方向）及び横方向（左右方向）に自在に揺動でき、光信号の２次元走査が可能となる。
【００５０】
また、広範囲用反射鏡ユニット７は、外側フレーム２１に対して左右一対の回転軸２６により支持され、回転軸２６を中心に往復回転可能な内側フレーム２７と、その内側フレーム２７に対して上下一対の回転軸２８により支持され、回転軸２８を中心に往復回転可能な広範囲用反射鏡２９とを備える。これにより、広範囲用反射鏡２９は、狭範囲用反射鏡２５と同様に、縦方向（上下方向）及び横方向（左右方向）に自在に揺動でき、光信号の２次元走査が可能となる。なお図３では、各反射鏡ユニット６，７を左右に配置したが、それを上下に配置する構成であっても良い。
【００５１】
図４は、光走査装置５に対して画像信号Ｓ１，Ｓ２が与えられる様子を示す平面図である。狭範囲用画像信号Ｓ１は狭範囲用反射鏡ユニット６に、広範囲用画像信号Ｓ２は広範囲用反射鏡ユニット７に、各々分割して照射され、これら画像信号Ｓ１，Ｓ２はそれぞれの反射鏡２５，２９により異なる視野角の領域に反射される。図中、θ１，θ２は、各反射鏡ユニット６，７の振れ角を示す（θ１＜θ２）。
【００５２】
次に、網膜走査ディスプレイ装置としての動作を図２により説明する。光源１，２から発せられた可視光線は、光変調器３，４で各々画像信号Ｓ１，Ｓ２に変調された後、光走査装置５に照射される。光走査装置５では、ドライバ８，９により上下及び左右の２次元方向に反射鏡ユニット６，７が駆動され、各反射鏡ユニット６，７は、光変調器３，４から送信される画像信号Ｓ１，Ｓ２を２次元走査する。なお、各反射鏡ユニット６，７を駆動するための駆動信号は、同じ周波数又は異なる周波数でドライバ８，９に与えられる。但し、各ドライバ８，９の駆動信号を比べると、狭範囲用反射鏡ユニット６のための駆動信号の方が電圧レベルが低く、これにより、反射鏡２５の振れ角が小さく、比較的狭い光走査角（視野角）が設定されることとなる。
【００５３】
そして、狭範囲用及び広範囲用の反射鏡ユニット６，７にて各々異なる光走査角で反射された画像信号Ｓ１，Ｓ２は、レンズ１０を経由して眼球Ｅの網膜Ｒに直接照射され、使用者に知覚される。図２中、Ｐ１はレンズ１０上での表示像、Ｐ２は網膜Ｒ上での表示像、Ｐ３はＰ２の拡大図を示す。
【００５４】
かかる場合、広範囲用反射鏡ユニット７（広範囲用反射鏡２９）により照射される画像は、視界周辺部を含む比較的広い範囲で網膜Ｒで知覚されるのに対し、狭範囲用反射鏡ユニット６（狭範囲用反射鏡２５）により照射される画像は、視界中心部付近の比較的狭い範囲で網膜Ｒで知覚される。換言すれば、低解像度の画像が広範囲で提示されると共に、高解像度の画像（高精細画像）が狭範囲で提示され、使用者はそれら解像度の異なる画像を同時に知覚することができる。
【００５５】
要するに、人間の網膜Ｒ上で高精細画像を認知できる領域は、視界中央部に対応するごく一部に限られ、それ以外の視界周辺部に対応する部分はその能力がないので、高精細画像を提示する必要はない。そこで、網膜Ｒ上の視界中央領域にのみ高精細画像を与え、それより外側の部分には高い没入感を得るのに充分なだけの、低解像度の画像情報（あまり精細ではない画像）を与える。
【００５６】
なお、狭範囲用画像信号Ｓ１及び広範囲用画像信号Ｓ２が重複して照射される領域、すなわち視界中心領域では、重複して与えられる画像情報は解像度が相違するだけの同一画像であるので、解像度が低い方の広範囲用画像信号Ｓ２は照射しても照射しなくても良い。各画像信号Ｓ１，Ｓ２の重複部分で画像信号Ｓ２を照射しない場合、光変調器４より発せられる光信号を該当部分だけカットすればよい。
【００５７】
以上詳述した本比較例によれば、以下に示す効果が得られる。
狭範囲用及び広範囲用の各反射鏡ユニット６，７により解像度（画質）並びに光走査範囲が異なる２種類の画像が同時に提示されるので、高い現実感を与える広視野角画像と、高精細な狭視野角画像とを使用者に同時に知覚させることができる。またこのとき、狭範囲用反射鏡ユニット６は光走査範囲が比較的狭いため、高精細画像の提示に伴う画像情報量の増加が抑制される。また、高精細画像を提示すべく反射鏡ユニット６の走査周波数を高めるといった処置も不要となる。
その結果、本ディスプレイ装置では、画像情報量の増加を抑えつつ、良好なる画像処理を実施することが可能となる。
【００５８】
広範囲用反射鏡ユニット７により視界周辺部に低解像度画像を照射し、狭範囲用反射鏡ユニット６により視界中心部に高解像度画像を照射するので、高解像度の画像を提示するための光走査範囲を最適範囲に限定し、画像情報の増加をより一層好適に抑制することができる。
【００５９】
また、光走査装置５として、狭範囲用及び広範囲用の各反射鏡ユニット６，７はそれぞれの２次元の走査方向が独立して駆動されるので、各反射鏡ユニット６，７において異なる光走査範囲が容易に且つ好適に設定できる。それにより、本ディスプレイ装置に適した光走査装置５が提供できる。更に、狭範囲用及び広範囲用の各反射鏡ユニット６，７が一体化されてなることから、光走査装置５としての小型化を図ることができる。
【００６０】
以下、本発明を具体化した各実施の形態を順次説明する。但し、本実施の形態では、上述した比較例と同等であるものは説明を簡略化し、比較例との相違点を中心に説明する。
【００６１】
（第１の実施の形態）
図５は、第１の実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置を示す構成図である。図５では、前記図２との相違点として、使用者の視線方向を検知し、その視線方向に狭範囲用反射鏡ユニット６を連動させる視線追尾機能を付加している。詳しくは、視線検出手段としての視線検出センサ３１が設けられ、この視線検出センサ３１の検出結果がマイコン１１に取り込まれる。マイコン１１は、視線検出センサ３１により検出された使用者の視線方向（瞳の位置情報等）に基づいてアクチュエータ３２を駆動し、狭範囲用反射鏡ユニット６を眼球の動きに追従させる。すなわち、狭範囲用反射鏡ユニット６により提示される高精細画像（狭範囲画像）が常に使用者の視界中央部に存在するよう、狭範囲用反射鏡ユニット６の動きをフィードバック制御する。但しこのとき、狭範囲用反射鏡ユニット６の制御により全視野領域内における狭範囲画像の表示位置が変更されるため、マイコン１１は、狭範囲画像の表示位置を逐次把握し、それに応じて狭範囲用画像信号Ｓ１を生成するための処理を実施すると良い。
【００６２】
なお、視線検出センサ３１は、赤外線等を瞳に照射してその反射光から視線方向を検出するタイプや、瞳の映像をＣＣＤカメラで撮影してその結果に基づいて視線方向を検出するタイプにより実現できる。また、アクチュエータ３２は、狭範囲用反射鏡ユニット６を２次元走査するための２軸とは別に設けられ、ユニット全体の向きを変更するものである。
【００６３】
図６は、本実施の形態のディスプレイ装置を実現するための光走査装置５の一例を示す。前記図３との相違点を説明すれば、狭範囲用反射鏡ユニット６において、内側フレーム２３の外側には可動フレーム３４が設けられており、内側フレーム２３は、可動フレーム３４に対して左右一対の回転軸２２により支持されている。可動フレーム３４の四隅には、紙面直交方向に往復動するバー３３が設けられている。なお、バー３３は、図示のように必ずしも４個を要するものではなく、可動フレーム３４の向きが変更できる構成であれば任意に変更できる。例えば、下側２つのバー３３に代えてその中央に一つのバー３３（計３つのバー３３）を設けても良い。
【００６４】
また、図７は、光走査装置５の概要を示す平面図であり、アクチュエータ３２は狭範囲用反射鏡ユニット６の背面に設けられている。この場合、アクチュエータ３２によりバー３３が前後動することにより狭範囲用反射鏡ユニット６の向きが変更され、狭範囲画像の表示位置が変更される。
【００６５】
以上第１の実施の形態によれば、使用者の視線方向に追従して狭範囲用画像の表示位置を設定することができ、高精細画像を常に所望の位置に提示することが可能となる。
【００６６】
（第２の実施の形態）
上記比較例及び第１の実施の形態では、狭範囲用反射鏡ユニット６及び広範囲用反射鏡ユニット７に対し、各々別個の画像信号Ｓ１，Ｓ２を照射する旨を説明したが、本実施の形態では、その２つの画像信号Ｓ１，Ｓ２を混合して１つの光束とし、それを２つの反射鏡ユニット６，７に照射することを考える。
【００６７】
図８は、本実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置を示す図面である。なお、本ディスプレイ装置では、視線追尾機能を持つ前記図６の光走査装置５を流用して説明する。すなわち、狭範囲用反射鏡ユニット６は、アクチュエータ３２によりその向きを変えることが可能であり、視線検出センサ３１により得られた眼球の視線方向に連動して駆動される。これにより、狭範囲画像の表示位置をを常に視線中央領域に合わせることができる。但し、視線追尾機能を持たない前記図３の光走査装置５を用いて実施しても良い。
【００６８】
図８において、光源１，２及び光変調器３，４（図示略）から発行される画像信号Ｓ１，Ｓ２は、分光器４１，４２により各々異なる波長λ１，λ２の画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａに分光される（末尾のａは分光後の信号であることを表す）。そのうち、波長λ１の画像信号Ｓ１ａは、反射鏡４３により反射されて進行方向を変えた後、半透鏡４４を通過する。また、波長λ２の画像信号Ｓ２ａは、半透鏡４４により反射されて進行方向を変える。その結果、２つの画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａは１本の光束に合成され、光走査装置５に照射される。なお本実施の形態では、分光器４１，４２が分光手段に相当し、反射鏡４３及び半透鏡４４が信号合成手段に相当する。
【００６９】
また、光走査装置５の各反射鏡ユニット６，７において、狭範囲用反射鏡２５と広範囲用反射鏡２９の表面には、それぞれ異なる波長の光のみを反射する膜（ダイクロイック膜等）がコーティングされている。つまり、２つの画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａが混合された１本の光束が照射される時、狭範囲用反射鏡２５は波長λ１の画像信号Ｓ１ａのみを反射し、広範囲用反射鏡２９は波長λ２の画像信号Ｓ２ａのみを反射する。言い換えれば、狭範囲用及び広範囲用の画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａは、狭範囲用及び広範囲用の反射鏡２５，２９によってそれぞれ分離され、選択的に反射されることとなる。
【００７０】
これにより本実施の形態では、各反射鏡２５，２９にて画像信号が２種類に適正に分けられ、広視野角画像と狭視野角の高精細画像とが同時に表示可能となる。また、各画像信号が１つの光束に合成されるので、その光束を通過させるためのスペースが小さくなり、ディスプレイ装置としての小型化を図ることができる。更に上記構成のディスプレイ装置では、各画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａの進行方向を変えて１つの光束を生成するので、光源１，２の配置の自由度が増し、本装置の更なるコンパクト化が可能となる。
【００７１】
（第３の実施の形態）
本実施の形態においても、上記第２の実施の形態と同様、２つの画像信号Ｓ１，Ｓ２を混合して１つの光束とし、それを２つの反射鏡ユニット６，７に照射することを考える。
【００７２】
図９は、本実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置を示す図面である。なお、図９のディスプレイ装置では、前記図８と同様に視線追尾機能を持つ構成を説明するが、勿論、視線追尾機能を持たない構成であっても良い。
【００７３】
図９において、光源１，２及び光変調器３，４（図示略）から発行される画像信号Ｓ１，Ｓ２は、偏光手段としての偏光器（又は偏光フィルタ）４５，４６により各々異なる偏光面を持つ画像信号Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂに偏光される（末尾のｂは偏光後の信号であることを表す）。また、各画像信号Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂは、前記図８と同様に、反射鏡４３及び半透鏡４４を介して進行方向を変え、１本の光束に合成された後、光走査装置５に照射される。
【００７４】
また、光走査装置５の各反射鏡ユニット６，７において、狭範囲用反射鏡２５と広範囲用反射鏡２９の表面には、それぞれ異なる偏光面の光のみを反射する膜（偏光ミラー等）がコーティングされている。つまり、２つの画像信号Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂが混合された１本の光束が照射される時、狭範囲用反射鏡２５は画像信号Ｓ１ｂのみを反射し、広範囲用反射鏡２９は画像信号Ｓ２ｂのみを反射する。言い換えれば、狭範囲用及び広範囲用の画像信号Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂは、狭範囲用及び広範囲用の反射鏡２５，２９によってそれぞれ分離され、選択的に反射されることとなる。
【００７５】
以上第３の実施の形態では、第２の実施の形態と同様に、各反射鏡２５，２９にて画像信号が２種類に適正に分けられ、広視野角画像と狭視野角の高精細画像とが同時に表示可能となる。また、各画像信号が１つの光束に合成されるので、その光束を通過させるためのスペースが小さくなり、ディスプレイ装置としての小型化を図ることができる。また特に本実施の形態の装置では、画像信号（光信号）の波長に依存しないので、カラー画像を提示することが可能となる。
【００７６】
（第４の実施の形態）
上述した比較例及び各実施の形態のディスプレイ装置では、狭範囲用反射鏡ユニットの光走査範囲を視線中央部に限定し、上下及び左右の２次元の何れの方向も光走査範囲を狭めたが、本実施の形態ではその構成を変更し、狭範囲用反射鏡ユニットの光走査範囲を２次元走査方向のうち何れか一方だけを狭範囲とする。
【００７７】
要するに、人間の視界において、中央部の注視可能部分は縦方向（上下方向）と横方向（左右方向）とでは視野角はあまり違わないが、周辺部分に関しては、横方向（左右方向）の方が縦方向（上下方向）よりも遥かに視野角が大きく、注視できなくても見える領域が広い。それ故、本ディスプレイ装置では、狭範囲用反射鏡ユニットについて、２次元の走査方向のうち何れか一方は狭範囲で光走査を行い、他方は広範囲用反射鏡ユニットと同じ広範囲で光走査を行うこととする。
【００７８】
図１０は、本実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置を示す図面である。また、図１１は、本ディスプレイ装置に用いる光走査装置５０の構成を示す正面図であり、前述の比較例及び各実施の形態と比べてこの光走査装置５０の構成が大きく相違する。
【００７９】
ここでは先ず光走査装置５０の構成を図１１を参照して説明する。図１１において、光走査装置５０は内外２重のフレーム構造を有し、外側フレーム５１の内側には内側フレーム５２が配設されている。内側フレーム５２は、外側フレーム５１に対して左右一対の回転軸５３により支持され、回転軸５３を中心に往復回転可能となっている。また、内側フレーム５２の内側には、狭範囲用反射鏡５４と広範囲用反射鏡５５とが配設されている。これら２つの反射鏡５４，５５は、内側フレーム５２に対して上下一対の回転軸５６，５７によりそれぞれ支持され、回転軸５６，５７を中心に往復回転可能となっている。
【００８０】
図１１の構成によれば、回転軸５３を中心に内側フレーム５２が往復回転することにより、狭範囲用及び広範囲用の反射鏡５４，５５が一体的に縦方向（上下方向）に揺動する。また、反射鏡５４，５５は、回転軸５６，５７を中心に個々に横方向（左右方向）に揺動する。すなわち、各反射鏡５４，５５は、縦方向の光走査に関して共通に駆動されるのに対し、横方向の光走査に関して別個に駆動される。
【００８１】
なお本実施の形態の装置では、図１２に示すように、狭範囲用及び広範囲用の画像信号Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ対応する反射鏡５４，５５に照射される。すなわち、狭範囲用画像信号Ｓ１は狭範囲用反射鏡５４に、広範囲用画像信号Ｓ２は広範囲用反射鏡５５に各々分割して照射され、各反射鏡５４，５５により異なる視野角の領域に反射される。因みに図１１中、符号Ａ１で示す領域は、狭範囲用画像信号Ｓ１としての光信号が反射鏡５４上に照射される領域を示し、符号Ａ２で示す領域は、広範囲用画像信号Ｓ２としての光信号が反射鏡５５上に照射される領域を示す。
【００８２】
図１２では、光走査装置５０を上から見た場合に各反射鏡５４，５５の振れ角がθ１，θ２の如く相違することを示すが、横から見た場合、各反射鏡５４，５５の振れ角は一致する。
【００８３】
ディスプレイ装置としての動作を見ると、図１０に示すように、光源１，２及び光変調器３，４から発せられる画像信号Ｓ１，Ｓ２は、光走査装置５０の各反射鏡５４，５５に各々照射される。このとき、各反射鏡５４，５５は、縦方向（上下方向）の光走査に関して例えばドライバ８により共通に駆動されるのに対し、横方向（左右方向）の光走査に関してドライバ８，９により別個に駆動される。これにより、表示像Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３からも分かるように、狭範囲用反射鏡５４による表示画像は、縦方向（上下方向）が広範囲用反射鏡５５と同一に広範囲で光走査されるのに対し、横方向（左右方向）のみが狭範囲で光走査されることとなる。つまり本実施の形態の装置では、光走査角を変えることのメリットが低い縦方向については光走査範囲を変更せず、横方向についてのみ光走査範囲を変更することにより、光走査範囲の異なる２種類の画像を同時に使用者に知覚させる。
【００８４】
以上第４の実施の形態では、上述した各実施の形態と同様に、高い現実感を与える広視野角画像と高精細な狭視野角画像とを使用者に同時に知覚させることができると共に、高精細画像の提示に伴う画像情報量の増加を抑制することができる。またその他に、光走査ドライバの共用が可能となり、本ディスプレイ装置の小型化・軽量化を図ることができる。また、光走査装置５０の小型化・軽量化も可能となる。
【００８５】
なお因みに、光走査ドライバの共用化を実現する上では、上記構成とは逆に、縦方向（上下方向）の光走査範囲を２種類とし、横方向（左右方向）の光走査範囲を共通化しても良い。この場合、縦方向の光走査に関して各反射鏡５４，５５が独立に駆動され、横方向の光走査に関して各反射鏡５４，５５が共通に駆動される。
【００８６】
（第５の実施の形態）
本実施の形態は、前記第４の実施の形態の変形例であり、光走査装置の構成を前記図１１から図１３に変更することを提案する。
【００８７】
図１３において、光走査装置６０は内外２重のフレーム構造を有し、外側フレーム６１の内側には内側フレーム６２が配設されている。内側フレーム６２は、外側フレーム６１に対して左右一対の回転軸６３により支持され、回転軸６３を中心に往復回転可能となっている。また、内側フレーム６２の内側には、四角フレーム状の広範囲用反射鏡６４が配設されている。この広範囲用反射鏡６４は、内側フレーム６２に対して上下一対の回転軸６５により支持され、回転軸６５を中心に往復回転可能となっている。また更に、広範囲用反射鏡６４の内側には狭範囲用反射鏡６６が配設されている。この狭範囲用反射鏡６６は、広範囲用反射鏡６４に対して上下一対の回転軸６７により支持され、回転軸６７を中心に往復回転可能となっている。
【００８８】
図１３の光走査装置６０によれば、回転軸６３を中心に内側フレーム６２が往復回転することにより、広範囲用及び狭範囲用の反射鏡６４，６６が一体的に縦方向（上下方向）に揺動する。また、広範囲用及び狭範囲用の反射鏡６４，６６は、回転軸６５，６７を中心に個々に横方向（左右方向）に揺動する。すなわち、各反射鏡６４，６６は、前記図１１と同様に、縦方向の光走査に関して共通に駆動されるのに対し、横方向の光走査に関して別個に駆動される。
【００８９】
因みに、上記図１３の構成では、広範囲用反射鏡６４の内側に狭範囲用反射鏡６６を配置したが、これとは逆に、狭範囲用反射鏡６６の内側に広範囲用反射鏡６４を配置しても良い。
【００９０】
ところで、上記図１３の光走査装置６０を網膜走査ディスプレイ装置として実現するには、２つの画像信号Ｓ１，Ｓ２を混合して１つの光束とし、それを光走査装置６０に照射する構成が必要となる。つまり、狭範囲用画像信号Ｓ１及び広範囲用画像信号Ｓ２を共に含む光信号が外側の反射鏡（広範囲用反射鏡６４）のほぼ全域に照射されなければならない。図１３中、符号Ａ３で示す領域は、画像信号Ｓ１，Ｓ２を混合した１つの光束が照射されるべき領域を示す。
【００９１】
そこで本実施の形態では、網膜走査ディスプレイ装置を図１４又は図１５の如く構成する。なお、図１４，図１５に示すディスプレイ装置は、既述の図８，図９で説明したものと基本構成が同じであるため、同一の構成については同じ部材番号を付し、その説明を簡略化する。
【００９２】
図１４において、光源１，２及び光変調器３，４（図示略）から発行される画像信号Ｓ１，Ｓ２は、分光器４１，４２により各々異なる波長λ１，λ２の画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａに分光される。そのうち、波長λ１の画像信号Ｓ１ａは、反射鏡４３により反射されて進行方向を変えた後、半透鏡４４を通過する。また、波長λ２の画像信号Ｓ２ａは、半透鏡４４により反射されて進行方向を変える。その結果、２つの画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａは１本の光束に合成され、光走査装置６０に照射される。
【００９３】
また、光走査装置６０において、狭範囲用反射鏡６６と広範囲用反射鏡６４の表面には、それぞれ異なる波長の光のみを反射する膜（ダイクロイック膜等）がコーティングされている。つまり、２つの画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａが混合された１本の光束が照射される時、狭範囲用反射鏡６６は波長λ１の画像信号Ｓ１ａのみを反射し、広範囲用反射鏡６４は波長λ２の画像信号Ｓ２ａのみを反射する。言い換えれば、各画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａは、狭範囲用及び広範囲用の反射鏡６６，６４によってそれぞれ分離され、選択的に反射されることとなる。
【００９４】
一方、図１５において、光源１，２及び光変調器３，４（図示略）から発行される画像信号Ｓ１，Ｓ２は、偏光器（又は偏光フィルタ）４５，４６により各々異なる偏光面を持つ画像信号Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂに偏光される。また、各画像信号Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂは、前記図１４と同様に、反射鏡４３及び半透鏡４４を介して進行方向を変え、１本の光束に合成された後、光走査装置６０に照射される。
【００９５】
また、光走査装置６０において、狭範囲用反射鏡６６と広範囲用反射鏡６４の表面には、それぞれ異なる偏光面の光のみを反射する膜（偏光ミラー等）がコーティングされている。つまり、２つの画像信号Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂが混合された１本の光束が照射される時、狭範囲用反射鏡６６は画像信号Ｓ１ｂのみを反射し、広範囲用反射鏡６４は画像信号Ｓ２ｂのみを反射する。言い換えれば、各画像信号Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂは、狭範囲用及び広範囲用の反射鏡６６，６４によってそれぞれ分離され、選択的に反射されることとなる。
【００９６】
以上図１４又は図１５の構成により、前記図１３の光走査装置６０を用いた網膜走査ディスプレイ装置として、広視野角画像と狭視野角の高精細画像とを同時に表示することが可能となる。また、１つに合成された光束が光走査装置６０に照射されるため、ディスプレイ装置としての小型化を図ることができる。
【００９７】
更に第５の実施の形態では、反射鏡６４，６６を内外２重に配置して一体化したことにより、光走査装置６０のより一層のコンパクト化が可能となる。特に、１つに合成された光束の直径よりも内側に各反射鏡６４，６６が配置されるので、１つの光束を各々の反射鏡６４，６６で反射させ、個々の光走査範囲毎に適正に分離することが可能となる。
【００９８】
（第６の実施の形態）
本実施の形態は、前記第４の実施の形態について更に別の変形例であり、光走査装置の構成を前記図１１から図１６に変更することを提案する。
【００９９】
図１６において、光走査装置７０は内外２重のフレーム構造を有し、外側フレーム７１の内側には内側フレーム７２が配設されている。内側フレーム７２は、外側フレーム７１に対して左右一対の回転軸７３により支持され、回転軸７３を中心に往復回転可能となっている。また、内側フレーム７２の内側には、狭範囲用反射鏡７４と広範囲用反射鏡７５とが配設されている。これら２つの反射鏡７４，７５は、内側フレーム７２に対して上下一対の回転軸７６，７７によりそれぞれ支持され、回転軸７６，７７を中心に往復回転可能となっている。
【０１００】
図１６の構成によれば、回転軸７３を中心に内側フレーム７２が往復回転することにより、狭範囲用及び広範囲用の反射鏡７４，７５が一体的に縦方向（上下方向）に揺動する。また、狭範囲用及び広範囲用の反射鏡７４，７５は、回転軸７６，７７を中心に個々に横方向（左右方向）に揺動する。すなわち、各反射鏡７４，７５は、前記図１１や図１３と同様に、縦方向の光走査に関して共通に駆動されるのに対し、横方向の光走査に関して別個に駆動される。
【０１０１】
ところで、上記図１６の光走査装置７０を網膜走査ディスプレイ装置として実現するには、２つの画像信号Ｓ１，Ｓ２を混合して１つの光束とし、それを光走査装置７０に照射する構成が必要となる。つまり、狭範囲用画像信号Ｓ１及び広範囲用画像信号Ｓ２を共に含む光信号が狭範囲用及び広範囲用の反射鏡７４，７５のほぼ全域に照射されなければならない。図１６中、符号Ａ４で示す領域は、画像信号Ｓ１，Ｓ２を混合した１つの光束が照射されるべき領域を示す。
【０１０２】
そこで本実施の形態では、網膜走査ディスプレイ装置を図１７又は図１８の如く構成する。なお、図１７，図１８に示すディスプレイ装置は、既述の図８，図９で説明したものと基本構成が同じであるため、同一の構成については同じ部材番号を付し、その説明を簡略化する。
【０１０３】
図１７において、光源１，２及び光変調器３，４（図示略）から発行される画像信号Ｓ１，Ｓ２は、分光器４１，４２により各々異なる波長λ１，λ２の画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａに分光される。また前述の通り、各画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ｂは、反射鏡４３及び半透鏡４４を介して進行方向を変え、１本の光束に合成された後、光走査装置７０に照射される。
【０１０４】
また、光走査装置７０において、狭範囲用反射鏡７４と広範囲用反射鏡７５の表面には、それぞれ異なる波長の光のみを反射する膜（ダイクロイック膜等）がコーティングされている。つまり、２つの画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａが混合された１本の光束が照射される時、狭範囲用反射鏡７４は波長λ１の画像信号Ｓ１ａのみを反射し、広範囲用反射鏡７５は波長λ２の画像信号Ｓ２ａのみを反射する。言い換えれば、各画像信号Ｓ１ａ，Ｓ２ａは、狭範囲用及び広範囲用の反射鏡７４，７５によってそれぞれ分離され、選択的に反射されることとなる。
【０１０５】
一方、図１８において、光源１，２及び光変調器３，４（図示略）から発行される画像信号Ｓ１，Ｓ２は、偏光器（又は偏光フィルタ）４５，４６により各々異なる偏光面を持つ画像信号Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂに偏光される。また、各画像信号Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂは、前記図１７等と同様に、反射鏡４３及び半透鏡４４を介して進行方向を変え、１本の光束に合成された後、光走査装置７０に照射される。
【０１０６】
また、光走査装置７０において、狭範囲用反射鏡７４と広範囲用反射鏡７５の表面には、それぞれ異なる偏光面の光のみを反射する膜（偏光ミラー等）がコーティングされている。つまり、２つの画像信号Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂが混合された１本の光束が照射される時、狭範囲用反射鏡７４は画像信号Ｓ１ｂのみを反射し、広範囲用反射鏡７５は画像信号Ｓ２ｂのみを反射する。言い換えれば、各画像信号Ｓ１ｂ，Ｓ２ｂは、狭範囲用及び広範囲用の反射鏡７４，７５によってそれぞれ分離され、選択的に反射されることとなる。
【０１０７】
以上図１７又は図１８の構成により、前記図１６の光走査装置７０を用いた網膜走査ディスプレイ装置として、広視野角画像と狭視野角の高精細画像とを同時に表示することが可能となる。また、１つに合成された光束が光走査装置７０に照射されるため、ディスプレイ装置としての小型化を図ることができる。
【０１０８】
（第７の実施の形態）
本実施の形態は、使用者の眼球と光走査装置との位置関係に関する構成を提案するものであり、その概要を図１９に示す。図１９では、眼球Ｅの前方に回転楕円体８１が設置され、その回転楕円体８１の内面により画像の反射面（投影面）が構成されている。この場合、本ディスプレイ装置では、眼球Ｅの水晶体Ｃと光走査装置８０との位置が回転楕円体８１の２つの焦点となるよう、位置決めがなされる。
【０１０９】
本構成によれば、光走査装置８０から出る光信号は投影面で反射されて、必ず眼球Ｅの水晶体Ｃを通りここで収束されてから網膜Ｒに投影されるので、最も効率良く網膜Ｒに画像を描画することが可能となる。なお、光走査装置８０としては、前述した比較例及び各実施の形態における光走査装置５，５０，６０，７０の何れかが適用できる。
【０１１０】
（第８の実施の形態）
上述した比較例及び各実施の形態では、光走査装置において狭範囲用反射鏡及び広範囲用反射鏡を一体化すると共に、各反射鏡の振れ角（光走査角）を変えることにより、狭範囲の高解像度画像と広範囲の低解像度画像とを提示したが、本実施の形態ではこの構成を変更する。すなわち、本実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置では、眼球に対して広範囲用反射鏡を後方に、狭範囲用反射鏡を前方に配置し、そのうち狭範囲用反射鏡にはその反射光の照射領域を制限するための光学系を組み合わせる。これにより、広範囲の低解像度画像に加え、狭範囲の高解像度画像を提示することを提案する。なお本実施の形態の装置では、上述の比較例及び各実施の形態とは異なり、狭範囲用反射鏡及び広範囲用反射鏡の各々の振れ角（光走査角）を変えることは必ずしも要件としない。
【０１１１】
本実施の形態としての望ましい構成を図２０に示す概略図により説明する。図２０は、本ディスプレイ装置の要部を上から又は横から見た概略図であり、要部のみを抽出して示す。
【０１１２】
図２０において、広範囲用反射鏡９１は、図示しない支軸により縦横方向（上下及び左右方向）に往復回転可能に支持されており、縦横何れかの方向において振れ角θ１１の範囲内で揺動し、広範囲用画像信号Ｓ１１を光走査する。また、広範囲用反射鏡９１よりも眼球Ｅに近い位置に狭範囲用反射鏡９２が配設されており、この狭範囲用反射鏡９２も同様に、図示しない支軸により縦横方向（上下及び左右方向）に往復回転可能に支持され、縦横何れかの方向において振れ角θ１２の範囲内で揺動し、狭範囲用画像信号Ｓ１２を光走査する。一例として振れ角θ１１，θ１２は同一であるとする（θ１１＝θ１２）。
【０１１３】
凸レンズから成る主光学系９３は、広範囲用反射鏡９１及び狭範囲用反射鏡９２からの反射光を眼球Ｅに効率良く導くためのものであり、眼球Ｅに向かって主光学系９３よりも手前側には凸レンズから成る副光学系９４が配設されている。副光学系９４は、狭範囲用反射鏡９２からの反射光の走査角（主光学系９３への入射角）を狭める役割をなす。ここで、広範囲用反射鏡９１、狭範囲用反射鏡９２、主光学系９３及び副光学系９４は同一軸線上に配置されている。
【０１１４】
この場合、広範囲用及び狭範囲用の反射鏡９１，９２の振れ角θ１１，θ１２は同一であるが、狭範囲用反射鏡９２からの反射光は副光学系９４を通じて光走査角が狭められた後に主光学系９３に照射されるので、この反射光により眼球Ｅに対して狭視野範囲の画像信号が提示されるようになる。
【０１１５】
また、広範囲用反射鏡９１の反射光（広範囲用画像信号Ｓ１１）は主光学系９３を通じて眼球Ｅに照射される一方、狭範囲用反射鏡９２の反射光（狭範囲用画像信号Ｓ１２）は副光学系９４及び主光学系９３を通じて眼球Ｅに照射されるのであるが、この際、広範囲用反射鏡９１の反射光が副光学系９４を透過しようとすると画像信号Ｓ１１が予期せぬ方向に曲がり、眼球Ｅ上で本来収束すべきところに収束しなくなる。そこで本実施の形態の装置では、副光学系９４を透過しようとする広範囲用画像信号Ｓ１１を遮断する構成を提案する。その一例を以下に説明する。
【０１１６】
すなわち、広範囲用及び狭範囲用の各画像信号Ｓ１１，Ｓ１２として異なる波長の画像信号を与えると共に、副光学系９４が特定の波長の信号のみを透過可能な構成とする。これにより、狭範囲用画像信号Ｓ１２だけが副光学系９４を透過でき、広範囲用画像信号Ｓ１１は副光学系９４を透過できないこととなる。
【０１１７】
また他の手法としては、広範囲用及び狭範囲用の各画像信号Ｓ１１，Ｓ１２として異なる偏光面を持つ画像信号を与えると共に、副光学系９４が特定の偏光面を持つ信号のみを透過可能な構成とする。これによりやはり、狭範囲用画像信号Ｓ１２だけが副光学系９４を透過でき、広範囲用画像信号Ｓ１１は副光学系９４を透過できないこととなる。
【０１１８】
要するに、図２０のディスプレイ装置によれば、広範囲用画像信号Ｓ１１は広範囲用反射鏡９１で反射された後、主光学系９３を介して眼球Ｅに照射される。これにより、解像度の低い広範囲画像が網膜Ｒで知覚される。またこれと同時に、狭範囲用画像信号Ｓ１２は狭範囲用反射鏡９２で反射された後、副光学系９４及び主光学系９３を介して眼球Ｅに照射される。これにより、解像度の高い狭範囲画像が網膜Ｒで知覚される。このとき、広範囲用反射鏡９１により視界周辺部に低解像度の画像が照射されると共に、狭範囲用反射鏡９２により視界中心部に高解像度の画像が照射される。
【０１１９】
以上、図２０の概略構成を持つディスプレイ装置によれば、上述した比較例及び各実施の形態と同様に、高い現実感を与える広範囲画像と高精細な狭範囲画像とを使用者に同時に知覚させることができる。また、高解像度の画像（高精細画像）は限られた狭い領域にのみ提示されるので、高精細画像の提示に伴い画像情報量が増加するといった不都合が解消される。その結果、画像情報量の増加を抑えつつ、良好なる画像処理を実施することが可能となる。
【０１２０】
またこの場合、広範囲用及び狭範囲用の反射鏡９１，９２は各々、振れ角θ１１，θ１２が同一であるので、各反射鏡９１，９２を駆動する際、同じ光走査ドライバを共用することが可能となり、構成の簡素化を図ることができる。
【０１２１】
また、広範囲用反射鏡９１、狭範囲用反射鏡９２、主光学系９３及び副光学系９４が同一軸線上に配置されるので、本ディスプレイ装置として構成の簡素化及び小型化が実現できる。但し、振れ角θ１１，θ１２が同一である、上記の如く各構成部材が同一軸線上に配置される、といった構成は必ずしも本ディスプレイ装置の要件ではなく、それとは異なる構成にて具体化することも可能である。
【０１２２】
更に、画像信号Ｓ１１，Ｓ１２の特性を各々変更し、特定の信号のみを副光学系９４により選択的に透過させるようにしたので、広範囲用画像信号Ｓ１１に関して副光学系９４の透過が阻止され、画像がぼけるといった不都合が回避できる。
【０１２３】
なおこの第８の実施の形態におけるディスプレイ装置では、使用者の視線方向を検知し、その視線方向に狭範囲用反射鏡９２を連動させる視線追尾機能を付加しても良い。この場合、狭範囲用反射鏡９２と副光学系９４とを一体的にユニット化し、その一体ユニットを視線方向に追従させる。すなわち、視線検出手段（視線検出センサ）の検出結果に基づき、狭範囲用反射鏡９２により提示される高精細画像（狭範囲画像）が常に使用者の視界中央部に存在するよう、狭範囲用反射鏡９２及び副光学系９４の動きをフィードバック制御する。但しこのとき、全視野領域内における狭範囲画像の表示位置が変更されるため、狭範囲画像の表示位置に対応させながら狭範囲用画像信号Ｓ１２を生成すると良い。
【０１２４】
上記図２０のディスプレイ装置では、広範囲用及び狭範囲用の画像信号Ｓ１１，Ｓ１２として、異なる波長の画像信号又は異なる偏光面を持つ画像信号を与え、これにより広範囲用画像信号Ｓ１１に関して副光学系９４の透過を阻止したが、その構成を以下の如く変更する。図２１は、図２０の変形例を示すディスプレイ装置である。
【０１２５】
図２１のディスプレイ装置では、図２０との相違点として、広範囲用反射鏡９１と狭範囲用反射鏡９２との間に遮蔽板９５を配設し、この遮蔽板９５により広範囲用反射鏡９１の反射光を遮断する。本構成においても前記図２０の構成と同様に、広範囲用画像信号Ｓ１１に関して副光学系９４の透過が阻止され、結果として、広範囲用画像信号Ｓ１１が眼球Ｅ（詳しくは水晶体Ｃ）で収束せず画像がぼけるといった不都合が回避できる。
【０１２６】
（第９の実施の形態）
本実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置では、曲率の異なる主光学系と副光学系とを設け、それら各々の光学系により広範囲の低解像度画像に加え、狭範囲の高解像度画像を網膜に提示することを提案する。なお本実施の形態の装置でも第８の実施の形態と同様に、狭範囲用反射鏡及び広範囲用反射鏡の各々の振れ角（光走査角）を変えることは必ずしも要件としない。
【０１２７】
本実施の形態としての望ましい構成を図２２に示す概略図により説明する。但し図２２では、前記図２０との共通部分について同一番号を付しその詳しい説明を省略する。
【０１２８】
図２２において、凸レンズから成る主光学系９６は、広範囲用反射鏡９１からの反射光を眼球Ｅに効率良く導くためのものであり、その中央部には凸レンズから成る副光学系９７が一体的に組み込まれている。副光学系９７は、主光学系９６とは異なる曲率を持つレンズであり、広範囲用反射鏡９１よりも間近に配置された狭範囲用反射鏡９２からの反射光を眼球Ｅの水晶体Ｃで収束させる役割を持つ。つまり、広範囲用反射鏡９１からの反射光は主光学系９６により眼球Ｅの水晶体Ｃで収束するのに対し、狭範囲用反射鏡９２からの反射光は副光学系９７により同じく水晶体Ｃで収束する。
【０１２９】
この場合、広範囲用及び狭範囲用の反射鏡９１，９２の振れ角θ１１，θ１２は同一であるが、狭範囲用反射鏡９２からの反射光により眼球Ｅに対して狭視野範囲の画像信号が提示されるようになる。
【０１３０】
また、図２２のディスプレイ装置でも、広範囲用画像信号Ｓ１１が副光学系９７を通過することで画像がぼけるといった不都合を防止するべく、副光学系９７を通過しようとする広範囲用画像信号Ｓ１１を遮断するための以下の構成を提案する。
【０１３１】
すなわち、広範囲用及び狭範囲用の各画像信号Ｓ１１，Ｓ１２として異なる波長の画像信号を与えると共に、副光学系９７が特定の波長の信号のみを透過可能な構成とする。これにより、狭範囲用画像信号Ｓ１２だけが副光学系９７を透過でき、広範囲用画像信号Ｓ１１は副光学系９７を透過できないこととなる。
【０１３２】
また他の手法としては、広範囲用及び狭範囲用の各画像信号Ｓ１１，Ｓ１２として異なる偏光面を持つ画像信号を与えると共に、副光学系９７が特定の偏光面を持つ信号のみを透過可能な構成とする。これによりやはり、狭範囲用画像信号Ｓ１２だけが副光学系９７を透過でき、広範囲用画像信号Ｓ１１は副光学系９７を透過できないこととなる。
【０１３３】
要するに、図２２のディスプレイ装置によれば、広範囲用画像信号Ｓ１１は広範囲用反射鏡９１で反射された後、主光学系９６を介して眼球Ｅに照射される。これにより、解像度の低い広範囲画像が網膜Ｒで知覚される。またこれと同時に、狭範囲用画像信号Ｓ１２は狭範囲用反射鏡９２で反射された後、副光学系９７を介して眼球Ｅに照射される。これにより、解像度の高い狭範囲画像が網膜Ｒで知覚される。このとき、広範囲用反射鏡９１により視界周辺部に低解像度の画像が照射されると共に、狭範囲用反射鏡９２により視界中心部に高解像度の画像が照射される。
【０１３４】
以上、図２２の概略構成を持つディスプレイ装置によれば、上述した比較例及び各実施の形態と同様に、高い現実感を与える広範囲画像と高精細な狭範囲画像とを使用者に同時に知覚させることができる。また、高解像度の画像（高精細画像）は限られた狭い領域にのみ提示されるので、高精細画像の提示に伴い画像情報量が増加するといった不都合が解消される。その結果、画像情報量の増加を抑えつつ、良好なる画像処理を実施することが可能となる。
【０１３５】
また本実施の形態では、上記第８の実施の形態と同様に、
・各反射鏡９１，９２の振れ角θ１１，θ１２が同一であるので、同じ光走査ドライバを共用することが可能となり、構成が簡素化できる。
・広範囲用反射鏡９１、狭範囲用反射鏡９２、主光学系９６及び副光学系９７が同一軸線上に配置されるので、本ディスプレイ装置として構成の簡素化及び小型化が実現できる。といった効果が併せて得られる。
【０１３６】
また、広範囲用画像信号Ｓ１１に関して副光学系９４の透過を阻止するための他の構成として図２３が適用できる。
図２３のディスプレイ装置では、図２２との相違点として、広範囲用反射鏡９１と狭範囲用反射鏡９２との間に遮蔽板９８を配設し、この遮蔽板９８により広範囲用反射鏡９１の反射光を遮断する。本構成においても前記図２２の構成と同様に、広範囲用画像信号Ｓ１１に関して副光学系９７の透過が阻止され、結果として、広範囲用画像信号Ｓ１１が眼球Ｅ（詳しくは水晶体Ｃ）で収束せず画像がぼけるといった不都合が回避できる。
【０１３７】
（第１０の実施の形態）
本実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置では、主光学系と眼球との間に副光学系を設け、この副光学系により狭範囲の高解像度画像を網膜に提示することを提案する。なお本実施の形態の装置でも第８、第９の実施の形態と同様に、狭範囲用反射鏡及び広範囲用反射鏡の各々の振れ角（光走査角）を変えることは必ずしも要件としない。
【０１３８】
本実施の形態としての望ましい構成を図２４に示す概略図により説明する。但し図２４では、前記図２０との共通部分について同一番号を付しその詳しい説明を省略する。
【０１３９】
図２４において、凸レンズから成る主光学系９９は、広範囲用反射鏡９１及び狭範囲用反射鏡９２からの反射光を眼球Ｅに効率良く導くためのものであり、主光学系９９と眼球Ｅとの間には凹レンズから成る副光学系１００が配設されている。副光学系１００は、狭範囲用反射鏡９２からの反射光の走査角（眼球Ｅへの入射角）を狭めて水晶体Ｃで収束させる役割をなす。
【０１４０】
この場合、広範囲用及び狭範囲用の反射鏡９１，９２の振れ角θ１１，θ１２は同一であるが、狭範囲用反射鏡９２からの反射光により眼球Ｅに対して狭視野範囲の画像信号が提示されるようになる。
【０１４１】
また、図２４のディスプレイ装置でも、広範囲用画像信号Ｓ１１が副光学系１００を通過することで画像がぼけるといった不都合を防止するべく、副光学系１００を通過しようとする広範囲用画像信号Ｓ１１を遮断するための以下の構成を提案する。
【０１４２】
すなわち、広範囲用及び狭範囲用の各画像信号Ｓ１１，Ｓ１２として異なる波長の画像信号を与えると共に、副光学系１００が特定の波長の信号のみを透過可能な構成とする。これにより、狭範囲用画像信号Ｓ１２だけが副光学系１００を透過でき、広範囲用画像信号Ｓ１１は副光学系１００を透過できないこととなる。
【０１４３】
また他の手法としては、広範囲用及び狭範囲用の各画像信号Ｓ１１，Ｓ１２として異なる偏光面を持つ画像信号を与えると共に、副光学系１００が特定の偏光面を持つ信号のみを透過可能な構成とする。これによりやはり、狭範囲用画像信号Ｓ１２だけが副光学系１００を透過でき、広範囲用画像信号Ｓ１１は副光学系１００を透過できないこととなる。
【０１４４】
要するに、図２４のディスプレイ装置によれば、広範囲用画像信号Ｓ１１は広範囲用反射鏡９１で反射された後、主光学系９９を介して眼球Ｅに照射される。これにより、解像度の低い広範囲画像が網膜Ｒで知覚される。またこれと同時に、狭範囲用画像信号Ｓ１２は狭範囲用反射鏡９２で反射された後、主光学系９９及び副光学系１００を介して眼球Ｅに照射される。これにより、解像度の高い狭範囲画像が網膜Ｒで知覚される。このとき、広範囲用反射鏡９１により視界周辺部に低解像度の画像が照射されると共に、狭範囲用反射鏡９２により視界中心部に高解像度の画像が照射される。
【０１４５】
以上、図２４の概略構成を持つディスプレイ装置によれば、上述した比較例及び各実施の形態と同様に、高い現実感を与える広範囲画像と高精細な狭範囲画像とを使用者に同時に知覚させることができる。また、高解像度の画像（高精細画像）は限られた狭い領域にのみ提示されるので、高精細画像の提示に伴い画像情報量が増加するといった不都合が解消される。その結果、画像情報量の増加を抑えつつ、良好なる画像処理を実施することが可能となる。
【０１４６】
また本実施の形態では、上記第８、第９の実施の形態と同様に、
・各反射鏡９１，９２の振れ角θ１１，θ１２が同一であるので、同じ光走査ドライバを共用することが可能となり、構成が簡素化できる。
・広範囲用反射鏡９１、狭範囲用反射鏡９２、主光学系９９及び副光学系１００が同一軸線上に配置されるので、本ディスプレイ装置として構成の簡素化及び小型化が実現できる。
といった効果が併せて得られる。
【０１４７】
また、広範囲用画像信号Ｓ１１に関して副光学系１００の透過を阻止するための他の構成として図２５が適用できる。
図２５のディスプレイ装置では、図２４との相違点として、広範囲用反射鏡９１と狭範囲用反射鏡９２との間に遮蔽板１０１を配設し、この遮蔽板１０１により広範囲用反射鏡９１の反射光を遮断する。本構成においても前記図２４の構成と同様に、広範囲用画像信号Ｓ１１に関して副光学系１００の透過が阻止され、結果として、広範囲用画像信号Ｓ１１が眼球Ｅ（詳しくは水晶体Ｃ）で収束せず画像がぼけるといった不都合が回避できる。
【０１４８】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記比較例及び各実施の形態では、光走査装置として狭範囲用反射鏡と広範囲用反射鏡とを１つずつ用意し、各々により画像を２次元光走査したが、３つ以上の反射鏡を用意し、それらにより画像を２次元走査するようにしても良い。かかる場合、広範囲用反射鏡としては同様に１つを用意し、狭範囲用反射鏡としては光走査範囲の異なる複数の反射鏡を用意する。そして、例えば、視界外側領域から視界中心部に向けて徐々に画像解像度を高めるようにして網膜に画像信号を提示する。このとき、各画像信号で重複部分をなくすのであれば、全視野領域内の表示領域を画像信号毎に区分しておく。これにより、より一層きめ細かな画像情報を使用者に知覚させことが可能となる。なお本装置を実現するには、光源、光変調器、光走査ドライバ等を反射鏡（光走査手段）の個数に合わせて増設する。
【０１４９】
上記比較例及び各実施の形態では、狭範囲用の光走査手段（反射鏡ユニット）にのみ視線追尾機能を設けることを記述したが、広範囲用の光走査手段（反射鏡ユニット）にも同様に視線追尾機能を設け、両方の光走査手段を同期させて駆動し、その向きを変更しても良い。この場合、狭範囲用及び広範囲用の各光走査手段による相対的な画像表示領域が不変となり、マイコンにより全視野領域内における狭範囲画像の表示位置をその都度変更する必要が無くなる。それ故、マイコンの処理負荷が軽減できる。要するに本発明では、視線追尾機能を設ける場合、少なくとも狭範囲用の光走査手段（反射鏡ユニット）に同機能を設けることとし、広範囲用の光走査手段（反射鏡ユニット）については同機能を設けるか否かは任意でよい。
【０１５０】
上記比較例及び第１〜第６の実施の形態では、広範囲用及び狭範囲用の各反射鏡（例えば図３の反射鏡２５，２９等）は必ずしも支軸で支持され往復回転（揺動）するものに限定されず、所定の移動範囲で直線的に往復移動するものであっても良い。
何れにしても各反射鏡にて広範囲な光走査と狭範囲の光走査とが可能である構成であれば良い。
【０１５１】
上記比較例及び第１〜第６の実施の形態において、狭範囲用反射鏡（例えば図２の反射鏡２５等）の振れ角を連続的又は段階的に可変とし、それにより狭範囲画像の光走査範囲（眼球における表示領域）を任意に変更できる構成とする。この振れ角の変更は、使用者によるモード設定や、マイコン１１による自動切換などにより実現されれば良い。これにより、画像の種類や用途などの各種要因に応じて、その都度適した光走査範囲が設定でき、使用者の細かな要求を満たすことが可能となる。
【０１５２】
また、上記第８及び第１０の実施の形態において、狭範囲用反射鏡（図２０，図２４の反射鏡９２）の位置を、眼球に向かって前後方向に連続的に又は段階的に可変とし、それにより狭範囲画像の光走査範囲（眼球における表示領域）を任意に変更できる構成とする。但し、図２０のディスプレイ装置では、狭範囲用反射鏡９２と副光学系９４とを一体的に位置変更する。例えば、狭範囲用反射鏡を眼球に近づけると狭範囲画像の表示領域が小さくなり、逆に狭範囲用反射鏡を眼球から遠ざけると狭範囲画像の表示領域が大きくなる。この反射鏡の位置変更は、使用者によるモード設定や、マイコン１１による自動切換などにより実現されれば良い。これにより、画像の種類や用途などの各種要因に応じて、その都度適した光走査範囲が設定でき、使用者の細かな要求を満たすことが可能となる。
【０１５３】
上記第８〜第１０の実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置として、前述の第７の実施の形態で説明したように、眼球の水晶体と光走査手段との位置が２つの焦点となる回転楕円体により画像の投影面を形成するように構成しても良い（図１９参照）。本ディスプレイ装置では、最も効率良く網膜に画像を描画することが可能となる。
【０１５４】
本発明を具体化する網膜走査ディスプレイ装置としては少なくとも、
・光走査範囲が各々異なる複数の光走査手段を備える、
・解像度の異なる画像を各々光走査するための複数の光走査手段を備える、
といった何れかの構成を実現するものであれば良い。これにより、解像度（画質）並びに光走査範囲が異なる複数種の画像が同時に使用者の眼球に提示されるようになり、画像情報量の増加を抑えつつ、良好なる画像処理を実施するといった本発明の目的が達せられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】比較例における網膜走査ディスプレイ装置の概要を示すブロック構成図。
【図２】比較例における網膜走査ディスプレイ装置の構成を示す斜視図。
【図３】比較例における光走査装置の構成を示す正面図。
【図４】光走査装置の概要を示す平面図。
【図５】第１の実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置の構成を示す斜視図。
【図６】第１の実施の形態における光走査装置の構成を示す正面図。
【図７】光走査装置の概要を示す平面図。
【図８】第２の実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置の構成を示す概念図。
【図９】第３の実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置の構成を示す概念図。
【図１０】第４の実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置の構成を示す斜視図。
【図１１】第４の実施の形態における光走査装置の構成を示す正面図。
【図１２】光走査装置の概要を示す平面図。
【図１３】第５の実施の形態における光走査装置の構成を示す正面図。
【図１４】第５の実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置の構成を示す概念図。
【図１５】第５の実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置の構成を示す概念図。
【図１６】第６の実施の形態における光走査装置の構成を示す正面図。
【図１７】第６の実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置の構成を示す概念図。
【図１８】第６の実施の形態における網膜走査ディスプレイ装置の構成を示す概念図。
【図１９】第７の実施の形態におけるディスプレイ装置の概略を示す図。
【図２０】第８の実施の形態におけるディスプレイ装置の構成を示す概略図。
【図２１】第８の実施の形態におけるディスプレイ装置の構成を示す概略図。
【図２２】第９の実施の形態におけるディスプレイ装置の構成を示す概略図。
【図２３】第９の実施の形態におけるディスプレイ装置の構成を示す概略図。
【図２４】第１０の実施の形態におけるディスプレイ装置の構成を示す概略図。
【図２５】第１０の実施の形態におけるディスプレイ装置の構成を示す概略図。
【符号の説明】
１，２…光源、３，４…光変調器、５，５０，６０，７０，８０…光走査装置、６…狭範囲用反射鏡ユニット、７…広範囲用反射鏡ユニット、８，９…光走査ドライバ、１１…マイコン、２５，５４，６６，７４，９２…狭範囲用反射鏡、２９，５５，６５，７５，９１…広範囲用反射鏡、３１…視線検出センサ、３２…アクチュエータ、４１，４２…分光器、４３…反射鏡、４４…半透鏡、４５，４６…偏光器、８１…回転楕円体、９３，９６，９９…主光学系、９４，９７，１００…副光学系、９５，９８，１０１…遮蔽板、Ｅ…眼球、Ｃ…水晶体、Ｒ…網膜。
【図１】
0004374708.tif 000002
【図２】
0004374708.tif 000003
【図３】
0004374708.tif 000004
【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】
0004374708.tif 000011
【図１１】
0004374708.tif 000012
【図１２】
0004374708.tif 000013
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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