JP2007072340A - Picture display device - Google Patents

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JP2007072340A JP2005261672A JP2005261672A JP2007072340A JP 2007072340 A JP2007072340 A JP 2007072340A JP 2005261672 A JP2005261672 A JP 2005261672A JP 2005261672 A JP2005261672 A JP 2005261672A JP 2007072340 A JP2007072340 A JP 2007072340A
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Mitsuyoshi Watanabe
光由 渡邉
Mitsugi Tanaka
貢 田中
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Brother Industries Ltd
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Brother Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology which visually assists an observer to adjust the position of pupil at a suitable position for viewing a picture in a picture display device which displays a picture to the observer by projecting light on the retina of the observer via the pupil. <P>SOLUTION: The picture display device includes: (a) light generating parts 20 and 22 which generate light in a state it is modified according to the picture to be displayed; (b) light emitting parts 24 and 26 which are used in a state the observer looks into, and from which the generated light is emitted toward the eye of the observer; and (c) a target display part 122 which displays a target 124 to be gazed by the observer at a position at which the relative target position of the pupil with respect to the emitting parts is provided when gazed by the observer. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

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。   The present invention relates to a technique for displaying an image to an observer by projecting light onto the retina of the eye through the pupil of the observer's eye, and in particular, observation at an appropriate position for observing the image. The present invention relates to a technique for supporting a person who adjusts the position of a pupil.

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。   As a type of device that displays an image, there is already an image display device that displays an image to an observer by projecting light onto the retina of the eye through the pupil of the observer's eye.

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。   An example of this type of image display device is a retinal scanning display. The retinal scanning display includes a light source that generates a light beam, an intensity modulator that modulates the intensity of the light beam for each pixel of an image to be displayed, and a scanner that scans the generated light beam in a two-dimensional manner. And an emission part for emitting the scanned light beam.

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。   Another example of the above-mentioned type of image display device is a liquid crystal display. The liquid crystal display is, for example, a light source that emits uniform light and a transmissive liquid crystal panel that receives the uniform light from the light source in the back, and the intensity of the incident light is spatially modulated and output. A liquid crystal display is used to project light onto the retina.

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。   The retinal scanning display and the liquid crystal display are common to each other in that the image is displayed by causing the observer to perceive the image as a virtual image rather than as a real image.

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。   In any case, in order for an observer to observe an image using the image display apparatus described above, it is necessary for the observer to adjust the position of the pupil to an appropriate position for observing the image.

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。   The operation can be performed by turning the observer's line of sight toward the position of the image, relying on the image displayed by the image display device. However, when the displayed image is small and it is difficult for the observer to find it because the exit pupil of the image display device is small, it is difficult to adjust the pupil position using the image.

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。
米国特許第5701132号明細書
In U.S. Pat. No. 5,701,132, in order to enlarge the exit pupil of a retinal scanning display, the optical path between the light source and the emitting part in the retinal scanning display is arranged between the light source and the emitting part. A technique for disposing a diffraction element (for example, a diffraction grating) at the same position as an existing intermediate image plane is disclosed.
US Pat. No. 5,701,132

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。   If this conventional technique is implemented, the exit pupil of the image display device is enlarged, and thus the observer may be able to easily adjust the pupil position using the display image. However, when this conventional technique is implemented, there is a possibility that the image quality of the display image is deteriorated at the price of increasing the exit pupil diameter. The reason will be specifically described below.

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。   There are transmissive and reflective diffractive elements. In a transmissive diffractive element, a transmissive part (for example, a slit) and a non-transmissive part are alternately arranged, whereas in a reflective diffractive element, a reflective part (for example, a blazed reflective surface) is non-reflective. The parts are lined up alternately.

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。   In any case, generally, in a diffraction element, a plurality of transmission parts or reflection parts are periodically arranged at a predetermined pitch (hereinafter referred to as “diffraction pitch”).

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。   Of the diffractive elements, the greater the number of transmissive parts or reflective parts that the same light is incident at one time, the more the elementary waves emitted from each transmissive part or each reflective part strengthen each other due to interference. The diffraction efficiency of the diffraction element is improved. The larger the beam diameter (hereinafter referred to as “incident beam diameter”) of the incident beam to the diffractive element, the greater the number of transmissive parts or reflective parts of the diffractive element on which the same light is incident at a time.

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。   Accordingly, in order for the incident beam to the diffraction element to be efficiently diffracted by the diffraction element, it is important to sufficiently optimize the dimensional relationship between the diffraction pitch and the incident beam diameter.

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。   On the other hand, in a retinal scanning display, generally, a beam emitted from a light source toward an emission part passes through an intermediate image plane existing between the light source and the emission part at the beam waist.

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。   For this reason, the above-described conventional technique is implemented in this retinal scanning display. As a result, when a diffractive element is installed at the same position as the intermediate image plane, the beam enters the diffractive element with a minimum beam diameter. become.

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。   The smaller the incident beam diameter, the smaller the number of incident light beams incident at one time among the plurality of transmission parts or reflection parts in the diffraction element. Therefore, when this conventional technique is implemented, the number of incident light beams incident at a time among a plurality of transmission parts or reflection parts in the diffraction element is reduced, and diffraction of the incident beams is not performed efficiently.

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。   That is, when this conventional technique is implemented, the incident beam tends to scatter when passing through the diffractive element, and the ratio of the incident beam that is lost without being converted into diffracted light increases.

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。   Further, when the incident beam is scanned on the incident surface of the diffractive element, if the incident beam diameter is smaller than the diffraction pitch, the pattern of the transmissive part or the reflective part (for example, the incident beam is incident on the diffractive element at a time). The number of transmission parts or reflection parts in the irradiation region of the incident beam at each moment varies periodically. As a result, the pattern and brightness of the diffracted light also fluctuate periodically.

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。   With the circumstances described above as a background, the present invention is intended for observing an image in an image display device that displays an image to the observer by projecting light onto the retina of the eye through the pupil of the observer's eye. An object of the present invention is to provide a technique for assisting an observer to adjust the position of the pupil to an appropriate position.

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。   The following aspects are obtained by the present invention. Each aspect is divided into sections, each section is given a number, and is described in a form that cites other section numbers as necessary. This is to facilitate understanding of some of the technical features that the present invention can employ and combinations thereof, and the technical features that can be employed by the present invention and combinations thereof are limited to the following embodiments. Should not be interpreted. That is, it should be construed that it is not impeded to appropriately extract and employ the technical features described in the present specification as technical features of the present invention although they are not described in the following embodiments.

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。   Further, describing each section in the form of quoting the numbers of the other sections does not necessarily prevent the technical features described in each section from being separated from the technical features described in the other sections. It should not be construed as meaning, but it should be construed that the technical features described in each section can be appropriately made independent depending on the nature.

(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。
(1) An image display device that displays an image to the observer by projecting light onto a retina of the eye through the pupil of the eye of the observer,
A light generation unit that generates light in a state that can be modulated according to an image to be displayed;
Used in a state of being looked into by the observer, and a light emitting portion from which the generated light is emitted toward the eye;
An image display device comprising: a target display unit that displays a target to be watched by the observer at a position where a target relative position of the pupil is realized with respect to the emitting unit when the target is watched by the observer.

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。   In this image display device, the target is displayed to the observer. When the observer gazes at the target, the target relative position of the observer's pupil with respect to the emission part is realized. That is, the relative position of the pupil is adjusted to a position where the observer needs to gaze in order for the observer to normally observe the image to be displayed by the image display device.

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。   Therefore, according to this image display device, the work for the observer to adjust the position of the pupil is facilitated, and as a result, the usability of this image display device is improved.

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。   In this image display device, the “target display unit” can display the target in a period including at least a period prior to a series of image display by the image display apparatus, for example. In this way, prior to a series of image displays by the image display device, it is possible to assist the observer in adjusting the pupil position.

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。   In this image display device, the “target display unit” can display the target as an image larger than the image displayed by the image display device, for example. In this way, the observer can perform the pupil position adjustment work more easily than when the pupil position has to be adjusted to the target position by relying on the display image after the start of image display.

(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。
(2) Furthermore,
A guidance unit that is disposed between the light generation unit and the pupil and guides the generated light to the pupil;
The guide unit includes the target displayable optical component that also functions as the target display unit.

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。   According to this image display device, it is not necessary to add a dedicated component for displaying the target, or even if it is added, the number of additional components can be reduced.

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。   In the case where the “emission unit” in the item (1) is configured to include, for example, a relay optical system that guides the light emitted from the light generation unit, the relay optical system is the “guidance” in this item. Part.

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。   In this case, in the image display device according to this section, the relay optical system can be configured so as to be a target displayable component having a function of displaying a target in addition to a function of guiding light.

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。   On the other hand, the “emission part” in the above item (1), for example, a relay optical system that guides the light emitted from the light generation part, and a mirror that reflects the light emitted from the relay optical system toward the pupil Are included in the “guide unit” in this section.

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。   In this case, in the image display device according to this section, at least one of the relay optical system and the mirror is configured so as to be a target displayable component having a function of displaying a target in addition to a function of guiding light. Is possible.

(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。 (3) The target displayable optical component has a pattern portion on which a pattern for displaying the target is formed using ambient light incident on the image display device from a surrounding environment of the image display device (2 The image display device according to the item.

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。   In this image display device, ambient light incident on the image display device from the surrounding environment of the image display device is used for the target displayable component to display the target. As a result, according to this image display device, it is not necessary to use the light generated in this image display device in order to display the target.

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。   Therefore, according to this image display device, it is possible to display a target without depending on the operation of this image display device. Therefore, for example, an increase in load (for example, power consumption) of the image display device due to display of the target is suppressed.

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。   In this image display device, the “pattern portion” can form, for example, an opaque pattern on the surface of a transparent body by printing. In addition, the “patterned portion” can be formed by locally engraving the surface of the transparent body so that the refractive index, light reflectivity, or light absorption is different from the periphery (for example, grooving). It is.

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。   In addition, the “pattern portion” is formed by, for example, locally attaching a tangible object (for example, a wire) having a different light refraction degree, light reflection degree, or light absorption degree from the periphery to the surface of the transparent body. Is also possible. In addition, the “pattern part” can be formed by adhering a transparent label on which a pattern having a different light refraction degree, light reflection degree, or light absorption degree from the periphery is printed in advance on the surface of the transparent body. is there.

(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。
(4) The image display device is a see-through type that enables the observer to superimpose and display the displayed image on a real image of an external entity located in front of the observer,
The target displayable optical component reflects the generated light and guides it to the pupil, and transmits a light incident from the external entity and guides it to the pupil as the target displayable optical component. Including
The half mirror is an image display device according to item (3), in which light incident on the half mirror from the external entity is transmitted and guided to the pattern portion.

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。   In this image display device, a target is displayed by using incident light incident on a half mirror of the image display device so that an observer can observe an external entity superimposed on a display image by the image display device. Further, a pattern portion on which light is incident to display the target is formed on the half mirror.

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。   Therefore, according to this see-through type image display apparatus provided with a half mirror, a target can be displayed only by forming a pattern portion on the half mirror.

(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。
(5) Furthermore,
Including a protective component that is used by being attached to the emission part to cover and protect the emission part during non-use of the image display device;
The protective component functions also as the target display unit, according to the item (1).

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、
According to this image display device, when the image display device is not in use, a dedicated component is added by using a protective component that is attached to and used by the emission portion to cover and protect the emission portion. It is possible to display the target without.
The protective parts are

(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。 (6) The image according to any one of (1) to (4), wherein the target display unit displays the target at a position outside a central region of the observation region observed by the observer. Display device.

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。   In general, in this type of image display device, a desired image is displayed in the central region of the observation regions observed by the observer.

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。   On the other hand, in the image display device according to this section, the target is displayed at a position outside the central region of the observation region.

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。   Therefore, according to this image display device, when a desired image is displayed together with the target in the same observation area, the observer can observe the image without being disturbed by the target. .

(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。 (7) The target display unit displays the target at a position outside the image light passage region through which the generated light passes in the observation region observed by the observer (1) to (4). The image display device according to any one of items 1 to 3.

(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。 (8) The image display device according to any one of (1) to (4), wherein the target display unit changes display contents during image display and non-image display by the image display device.

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。   According to this image display device, when the request regarding the display of the target display unit is different between the image display by the image display device and the non-image display, each request is satisfied in accordance with each time. It becomes possible to operate the target display unit.

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。   In this image display device, the “target display unit”, for example, during non-image display that requires the observer to reconcile the actual pupil position of the observer with the target pupil position depending on the target, While displaying the target at a position that is easy for the observer to see, while displaying an image that the observer wants to observe the display image without being obstructed by the target, the image is displayed at a position outside the displayed image in the observation area. It is possible to display the target.

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。   In addition, the “target display unit” does not display the target at all during image display, displays the target in a reduced size compared with non-image display, or displays the target lighter than during non-image display. Or the target can be displayed in a blurred state (defocused state).

(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。 (9) The image display according to (8), wherein the target display unit automatically displays the target in response to the start of the image display while displaying the target during the non-image display. apparatus.

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。   According to this image display device, the target is displayed during non-image display, while the target is not displayed during image display. Accordingly, during non-image display, the observer can rely on the target to match the observer's actual pupil position with the target pupil position, while during image display, the observer is disturbed by the target. The display image can be observed without any problem.

(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。 (10) While the non-image display, the target display unit displays the target in a central region of the observation region observed by the observer, while responding to the start of the image display. The image display device according to item (8), wherein the image is automatically displayed at a position out of the central region in the observation region.

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。   According to this image display device, the target is displayed in the central area of the observation area during non-image display, while the target is positioned away from the central area of the observation area during image display. Is displayed. Therefore, during the non-image display, the observer can rely on the target to match the observer's actual pupil position with the target relative position, while the image is displayed even though the target is displayed. Therefore, it becomes possible for the observer to observe the display image without being disturbed by the target.

(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。
(11) The target display unit has a pattern portion on which a pattern for displaying the target is formed,
The pattern portion is selectively displaced to a position on the optical path formed between the light generation section and the emission section and a position off the optical path. An image display device according to claim 1.

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。   In an example of the image display device according to this section, the target display unit manually moves the transparent film on which the pattern corresponding to the target is printed, and the film at a position on the optical path and a position off the optical path. Or an electrically displacing mechanism. When the film is manually displaced, the power consumption of the image display device is reduced compared to when the film is electrically displaced.

(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。 (12) The image display device according to any one of (1) to (11), wherein the target display unit changes a display content according to a type of a command from the observer.

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。   According to this image display device, the display content of the target display unit can be changed in accordance with the request of the observer, thereby improving the usability of the target display unit.

(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。
(13) The image display device is a see-through type that allows the observer to observe the displayed image superimposed on a real image of an external entity located in front of the observer,
The image display device further includes:
A half mirror that reflects the generated light and guides it to the pupil, and transmits the light incident from the external entity to guide the pupil;
The target display unit includes a pattern portion on which a pattern for displaying the target is formed using ambient light that is transmitted through the half mirror and incident on the image display device from the surrounding environment of the image display device. As part of the half mirror,
The pattern portion is represented by at least one line, and the thickness of the line is a light beam generated as light generated by the light generation unit to display one pixel in the image. The image display device according to any one of items (1) to (3), which is narrower than a size of a region projected onto the portion.

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。   In this image display device, in the half mirror, there is a possibility that light incident from the light generation unit and a pattern portion represented by at least one line overlap.

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。   In this case, when attention is paid to each pixel of the image displayed by the light incident from the light generation unit, the half mirror has a light beam (for example, one laser beam) as light generated by the light generation unit. , Projected onto an area larger than the line constituting the pattern portion.

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。   Therefore, according to this image display device, when attention is paid to each pixel, the luminous flux is brighter than the light emitted from the pattern portion. Therefore, according to this image display apparatus, an image formed by the light beam is observed by the observer relatively clearly with respect to the pattern portion. As a result, the observer can normally observe the image without being disturbed by the pattern portion.

(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。 (14) The image display device according to any one of (1) to (13), wherein the target display unit selectively changes a display pattern of the target.

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。   According to this image display device, when a request for a target changes according to the surrounding environment, it is possible to display the target with a display pattern suitable for the actual surrounding environment.

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。   The “display pattern” in the image display device can be changed by changing the contrast between the target and the background according to the surrounding environment when the target is displayed together with the background, for example.

(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。
(15) The image display device is a see-through type that allows the observer to observe the displayed image superimposed on a real image of an external entity located in front of the observer,
The image display apparatus according to (14), wherein the target display unit changes a display pattern of the target in accordance with a change in the external entity.

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。   According to this image display device, it is possible to change the display pattern of the target in accordance with changes in the external entity.

(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。 (16) The image display device according to any one of (1) to (15), wherein the target display unit includes a display that variably displays an image.

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。   According to this image display device, it is possible to selectively display and disappear the target and change the display pattern of the target by using the display.

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。   In this image display device, the display device can be, for example, a transmissive type that displays an image using light from the outside, or a self-luminous type that emits light and displays an image. An example of a transmissive display device is a transmissive liquid crystal panel described later, an example of a self-luminous display device is an EL, and another example is an LED panel described later.

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。   The transmission type includes, for example, a method for displaying an image using light generated by the light generation unit and a method for displaying an image using ambient light. When this transmissive type is adopted by the display, it is not necessary to add a dedicated light source to the display to display the target, and further, power consumption does not increase.

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。   On the other hand, when the display employs a self-luminous type, the brightness of the target does not depend on the brightness of the external environment or the light from the light generation unit. Regardless of the usage environment of the apparatus, it becomes easy to display brightly so that the viewer can easily see.

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。   As a result, when the display adopts a self-luminous type, according to the image display device, for example, even when the image display device is used in a dark place, the observer can easily find the target. It becomes possible.

(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。 (17) The indicator is disposed on an optical path formed between the light generation unit and the emission unit, and transmits light incident from the light generation unit and spatially modulates the intensity of the light. The image display device according to item (16), wherein an image is displayed by

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。   In this image display device, the display device displays the target using the light generated by the light generation unit. Therefore, according to this display, in order to display a target, it is not necessary to add a dedicated light source to the display, and further, power consumption does not increase.

(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。
(18) Furthermore,
A guidance unit that is disposed between the light generation unit and the pupil and guides the generated light to the pupil, and forms an intermediate image plane;
The image display device according to any one of (1) to (17), wherein the target display unit is disposed at a position substantially coincident with the intermediate image plane.

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。   According to this image display device, it is easier to display the target in a state in which the target is not blurred than when the target display unit is arranged at a position far from the intermediate image plane existing between the light generation unit and the pupil. It becomes.

(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。
(19) The target display unit
A frame that is arranged outside the image light passage region through which the generated light passes and does not extend inside;
The image display device according to any one of (1) to (18), further comprising: a light emitting element that is disposed in the frame and emits light to display the target.

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。   According to this image display device, since the frame constituting the target display unit is arranged outside the image light passage region without extending inward, the image light is transmitted when the image light passes through the target display unit. , You don't have to go through a real frame.

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。   Therefore, according to this image display device, it is possible to easily reduce the possibility of noise being mixed into the image light due to the addition of the target display unit.

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。   In this section, the “light emitting element” can be configured to emit light using external light, for example, or as a light emitter that emits light by itself.

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。   When this “light emitting element” is configured as a light emitter, it is possible to arrange the light emitter on the surface of the frame, for example. The light emitter can emit light having a color that changes or does not change over time, either continuously or intermittently.

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。   In this section, the “target display unit” can be disposed at substantially the same position as the intermediate image plane positioned between the light generation unit and the pupil, for example. When arranged in this way, the observer can observe the image of the light emitted from the “target display unit” without blurring, and as a result, the observer can clearly observe the image of the target. Is possible.

(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。
(20) Furthermore,
A guidance unit that is disposed between the light generation unit and the pupil and guides the generated light to the pupil;
The guiding portion includes a plurality of optical components arranged along the optical axis,
The image display device according to any one of (1) to (19), wherein among the plurality of optical components, the one arranged at a position closest to the pupil functions also as the target display unit.

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。   According to this image display device, the target display unit and the pupil are closer to each other than the case where the target display unit is arranged on the upstream side of the plurality of optical components constituting the guiding unit that are closest to the pupil. Therefore, according to this image display device, it becomes easy for the observer to find the target, and as a result, it becomes easy for the observer to turn the line of sight toward the target.

(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。 (21) The image display device is a see-through type that enables the observer to superimpose the displayed image on a real image of an external entity located in front of the observer (1). The image display device according to any one of items (20) to (20).

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。   Generally, when the image display device is a see-through type in which an observer observes an image as a virtual image superimposed on a real image of an external entity in front of the eye, a transparent body is used to synthesize the real image and the virtual image before the eye. (For example, a half mirror) is arranged.

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。   This transparent body may be edged or not. In the former case, it is easy to turn the line of sight to the center position of the transparent body depending on the shape of the edge of the transparent body, whereas in the latter case, this is difficult.

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。   However, according to the image display device according to this section, the target is displayed in order to adjust the pupil position, and as a result, it is not necessary to rely on the outer shape of the transparent body to adjust the pupil position.

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。   Therefore, according to this image display device, regardless of whether or not the transparent body itself has a structure in which it is difficult to measure the center position of the transparent body, the observer relies on the target to adjust the pupil position. It becomes possible to do.

(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。 (22) The light generation unit includes a light source that generates a light beam, an intensity modulator that modulates the intensity of the light beam for each of a plurality of pixels into which the image is divided, and the generated light beam in a two-dimensional manner. The image display device according to any one of (1) to (21), including a scanner that performs scanning.

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。   One type of the image display device according to any one of (1) to (21) is a retinal scanning display. The retinal scanning display includes a light source that generates a light beam, an intensity modulator that modulates the intensity of the light beam for each pixel of an image to be displayed, and a scanner that scans the generated light beam in a two-dimensional manner. It is comprised so that it may contain.

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。   In this retinal scanning display, the higher the light beam scanning speed, the higher the resolution of the image. On the other hand, the faster the luminous flux scanning speed, the smaller the movable part of the scanner is required. The smaller the movable part of the scanner, the smaller the cross-sectional area of the light beam irradiated to the movable part.

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。   As a result, in this retinal scanning display, the exit pupil becomes small. This means that in this retinal scanning display, it is more difficult for the observer to adjust the pupil position to the exit pupil position than other types of image display devices.

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。   On the other hand, in the image display device according to this section, the target is displayed in order to visually assist the observer to adjust the pupil position while being a retinal scanning type. It won't be difficult.

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。   Hereinafter, some of more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

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。   FIG. 1 is a system diagram showing a retinal scanning display (hereinafter abbreviated as “RSD”) 10 according to the first embodiment of the present invention.

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。   The RSD 10 projects a laser beam as light onto the retina 16 of the eye 12 through the pupil 14 of the observer's eye 12. The RSD 10 scans the laser beam over the retina 16 and thereby displays an image to the viewer. The observer perceives the image as a virtual image, not as a real image.

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。   The RSD 10 is a see-through type, and allows an observer to observe an image displayed on its retina 16 superimposed on a real image of an external entity located in front of the observer.

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。   In order to realize the functions described above, the RSD 10 includes a light source unit 20, a scanner 22, a relay optical system 24, and a half mirror 26 as shown in FIG.

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。   The light source unit 20 is composed of three component laser beams (red laser beam (R), green laser beam (G), and blue laser beam (B)) having three primary colors and one having an arbitrary color. Are provided to output a combined laser beam. For this reason, the light source unit 20 includes three laser light sources 40 that respectively generate the three component laser beams (only one laser light source 40 is representatively shown in FIG. 1). ing.

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。   The light source unit 20 further includes an intensity modulator 42 that can modulate the intensity (luminance) of each component laser beam emitted from each laser light source 40 for each laser light source 40. Each intensity modulator 42 modulates the intensity of each component laser beam based on an image signal (video signal) supplied from the outside. Each intensity modulator 42 can be, for example, an AOM, an EOM, or a MOM.

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。   In addition, when each laser light source 40 is mainly composed of a semiconductor laser, for example, it is possible to cause the semiconductor laser itself to perform intensity modulation. In this case, the use of each intensity modulator 42 independent of each laser light source 40 is not indispensable for carrying out the present invention.

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。   As shown in FIG. 1, the scanner 22 includes a main scanning system 50, a relay optical system 52, and a sub-scanning system 54.

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。   The main scanning system 50 is optically connected to the light source unit 20. In order to improve the degree of freedom of the arrangement position with respect to the light source unit 20, the main scanning system 50 is optically connected via a flexible optical transmission medium 56 such as an optical fiber. It is connected to the.

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。   The main scanning system 50 is provided for performing main scanning on the combined laser beam incident from the light source unit 20 through the optical transmission medium 56. An example of the main scanning system 50 is a galvanometer mirror as shown in FIG. 1, but instead of this, a oscillating mirror as another reciprocating oscillating mirror is employed, or a polygon mirror as a unidirectional rotating mirror is employed. It is possible to adopt.

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。   The speed at which the main scanning system 50 scans the laser beam is faster than the speed at which the sub-scanning system 54 scans the laser beam. Therefore, the main scanning system 50 controls the scanning speed of the laser beam based on the high speed synchronization signal input thereto.

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。   The laser beam scanned by the main scanning system 50 then passes through the relay optical system 52 and enters the sub-scanning system 54. The relay optical system 52 is configured to include a front lens system 60 close to the main scanning system 50 and a rear lens system 62 close to the sub scanning system 54.

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。   The sub-scanning system 54 is provided for performing sub-scanning on the laser beam incident from the relay optical system 52. By the sub-scanning, the laser beam is scanned in a direction that intersects the direction in which the laser beam is scanned by the main scanning described above. An example of the sub-scanning system 54 is a galvano mirror as shown in FIG. 1, but instead of this, a vibrating mirror as another reciprocating oscillating mirror or a polygon mirror as a one-way rotating mirror is used. It is possible to adopt.

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。   The speed at which the sub-scanning system 54 scans the laser beam is lower than the speed at which the main scanning system 50 scans the laser beam. Therefore, the sub-scanning system 54 controls the scanning speed of the laser beam based on the low-speed synchronization signal input thereto.

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。   The laser beam scanned by the sub-scanning system 54 then passes through the relay optical system 24 and enters the half mirror 26. The relay optical system 24 is configured to include a front lens system 70 close to the sub-scanning system 54 and a rear lens system 72 close to the half mirror 26.

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。   As shown in FIG. 1, the laser beam emitted from the relay optical system 24 enters the half mirror 26. On the incident surface of the half mirror 26, the laser beam is two-dimensionally divided into a main scanning direction in which main scanning is performed by the main scanning system 50 and a sub-scanning direction in which sub-scanning is performed by the sub-scanning system 54. Scanned.

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。   The half mirror 26 reflects the laser beam incident from the relay optical system 24 toward the eye 12 of the observer. In addition to the reflection action, the half mirror 26 also performs a transmission action of transmitting light incident from an external entity (not shown) located in front of the observer's eye 12 toward the observer's eye 12.

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。   Therefore, as long as the observer gazes at the target direction, the observer can perceive the image represented by the image signal as a virtual image and can superimpose the real image of the external entity on the image.

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。   As shown in FIG. 1, the RSD 10 further includes a controller 80. The controller 80 is mainly composed of a computer 82.

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。   As is well known, the computer 82 includes a CPU 84, a ROM 86, and a RAM 88 connected to each other via a bus 90. The RSD 10 is activated by the control program stored in the ROM 86 being executed by the CPU 84 while using the RAM 88.

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。   The controller 80 is electrically connected to a power switch 100 that is operated by an observer to instruct the controller 80 to turn on and off the power. The controller 80 supplies an image signal supplied from the outside to the intensity modulator 42.

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。   The controller 80 further generates a high-speed synchronization signal and a low-speed synchronization signal based on the supplied image signal, and sends the high-speed synchronization signal and the low-speed synchronization signal to the main scanning system 50 and the sub-scanning system 54, respectively. Supply.

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。   In FIG. 2, the scanner 22, the relay optical system 24, and the half mirror 26 of the RSD 10 are shown in a perspective view together with the eye 12 with respect to their physical configuration, and in FIG. 3 is shown in a plan view. ing.

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。   2 and 3, the optical path between the relay optical system 24, the half mirror 26, and the eye 12 is shown by an optical path diagram. This optical path diagram is created with priority given to explaining the order in which the laser beams travel among the relay optical system 24, the half mirror 26, and the eye 12. Therefore, the direction in which the laser beam travels is not accurately reflected in this optical path diagram.

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。   As shown in FIGS. 2 and 3, one end of the housing 112 of the relay optical system 24 is connected to one end of the housing 110 of the scanner 22, and one end of the half mirror 26 is connected to the other end of the housing 112. ing. In use, the RSD 10 has the half mirror 26 positioned just in front of the eye 12.

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。   As shown in FIG. 1, the half mirror 26 includes a target display unit 122 that displays a target 120 (see FIG. 4 showing an image perceived by the observer) to be watched by the observer. As a part of it. The target display unit 122 displays the target 120 as a real image at a position where the target relative position of the pupil 14 with respect to the half mirror 26 is realized when the viewer gazes.

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。   Thus, in the present embodiment, the half mirror 26 has not only a function of guiding the laser beam emitted from the relay optical system 24 to the pupil 14 but also a function of displaying the target 120 to the observer. is there.

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。   As shown in FIG. 1, the target display unit 122 includes a pattern portion 124 on which a pattern for displaying the target 120 using ambient light incident on the RSD 10 from the outside located in front of the observer is formed.

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。   The pattern portion 124 has a light refraction degree, a light reflection degree, or a light absorption degree on the front surface (surface close to the observer) of the half mirror 26 by a method such as printing, engraving, or attaching a thin wire. Different patterns are formed.

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。   However, the pattern portion 124 may be formed on the rear surface (surface far from the observer) of the half mirror 26, or may be formed inside the half mirror 26 by embedding a thin wire in the half mirror 26. Also good.

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。   In order to explain the operation of the target display unit 122, when light from an external entity located in front of the observer enters the rear surface of the half mirror 26, the light passes through the half mirror 26 and enters the pattern portion 124. The pattern portion 124 has a pattern corresponding to the target 120 (for example, a pattern in which cross lines are arranged in a circle as shown in FIG. 1).

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。   As a result, when the ambient light that has passed through the pattern portion 124 enters the pupil 14, the observer corresponds to the observation area (the area on the surface of the half mirror 26) where observation is performed by the observer, as shown in FIG. 4. The target 120 (for example, a pattern in which a cross line is arranged in a circle as shown in FIG. 4) is perceived in the central region of the region 128.

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。   In addition, when the pattern portion 124 expresses a pattern with a black line, the target 120 is perceived by the observer as a pattern expressed with a black line. On the other hand, when the pattern portion 124 is formed on the half mirror 26 by engraving, the target 120 is perceived by the observer as a pattern expressed by a white line.

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。   In the present embodiment, the pattern portion 124 is represented by at least one line (for example, a black line, a white line, etc.). The thickness of the line is larger than the size of the region where one laser beam is generated by the light source unit 20 and irradiated onto the target display unit 122 in order to display one pixel in the image to be displayed by the RSD 10. thin.

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。   Here, referring to FIG. 1, the overall operation of the RSD 10 will be described together with the usage of the observer.

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。   When the power switch 100 of the RSD 10 is in the off state, image display by the RSD 10 is not performed. In this state, when the observer looks into the half mirror 26, the observer observes an external entity through the half mirror 26 without accompanying a display image by the RSD 10. The observer finds the target 120 by moving the eyeball of the eye 12 appropriately.

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。   As long as the observer gazes at the target 120, the observer gazes at the center position of the half mirror 26 where the image is to be displayed by the RSD 10, prior to the image display by the RSD 10. Become. That is, prior to image display by the RSD 10, the relative position of the pupil 14 with respect to the half mirror 26 is matched with the target position.

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。   In the present embodiment, the entire half mirror 26 is transparent, and the half mirror 26 is not trimmed. Therefore, it is difficult for an observer to gaze at the center position of the half mirror 26 depending on the outer shape of the half mirror 26.

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。   If the image display by the RSD 10 is started, the observer can match the actual position of the pupil 14 with the target position using the image displayed in the observation area 128. However, even after the start of image display, the exit pupil may be too small for the observer to find the image, and even if the observer can find the image successfully, the gaze Until the start of, the display image by the RSD 10 cannot be observed.

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。   On the other hand, according to this embodiment, the observer can gaze at the scheduled display position of the image, relying on the target 120 that can be observed before the image is displayed by the RSD 10. Therefore, when the image display by the RSD 10 is started, the observer can observe the display image without fail from the beginning.

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。   In the present embodiment, the observer can observe the target 120 without depending on the laser beam emitted from the RSD 10. Therefore, the size of the target 120 can be set regardless of the size of an image scheduled to be displayed thereafter by the RSD 190 (hereinafter referred to as “scheduled display image”).

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。   Therefore, according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, by setting the target 120 larger than the scheduled display image (rectangular region indicated by the dotted line on the half mirror 26), the observer can set the target 120 on the half mirror 26. The target 120 can be easily identified as compared to the case where the size of the target 120 is not larger than the scheduled display image.

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。   When the observer operates the power switch 100 while the observer is observing the target 120, image display by the RSD 20 is started, and the observer observes the display image in the observation region 128.

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。   When image display by the RSD 10 is started, the laser beam emitted from the RSD 10 is also applied to the pattern portion 124 of the half mirror 26. Therefore, the pattern portion 124 has a portion that overlaps the display image area.

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。   On the other hand, as described above, in the present embodiment, the thickness of the line representing the pattern portion 124 is smaller than the size of the irradiation region where one laser beam is irradiated onto the half mirror 26 at each moment. This means that when the irradiation region is circular, the thickness of the line representing the pattern portion 124 is smaller than the diameter of the irradiation region where one laser beam is irradiated onto the half mirror 26. .

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。   Therefore, in the area overlapping the display image area in the pattern portion 124, if attention is paid to each pixel, the light intensity of the laser beam is superior to the light intensity emitted from the pattern portion 124. As a result, the observer can observe the display image in the observation region 128 without being disturbed by the pattern portion 124 after the image display by the RSD 10 is started.

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。   In the present embodiment, the relay optical system 24 and the half mirror 26 cooperate with each other to form the emission portion of the RSD 10, and the laser beam emitted from the scanner 22 is used as a plurality of optical components arranged along the optical axis. A guiding part for guiding to the pupil 14 is configured.

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。   Of the plurality of optical components, the half mirror 26 is an optical component disposed at a position closest to the pupil 14, and the target display unit 122 is formed on the half mirror 26. Therefore, according to the present embodiment, the observer can find the target 120 and direct the line of sight toward the target 120 more easily than when the target display unit 122 is arranged on the upstream side of the half mirror 26.

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。   As is clear from the above description, in the present embodiment, the RSD 10 constitutes an example of the “image display device” according to the above item (1), and the light source unit 20 and the scanner 22 cooperate with each other in the same item. An example of the “light generation unit” is configured, and the relay optical system 24 and the half mirror 26 cooperate with each other to configure an example of the “emission unit” in the same term, and the target display unit 122 includes the “target display unit” in the same term. "Is an example.

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。   Further, in the present embodiment, the relay optical system 24 and the half mirror 26 cooperate with each other to form an example of the “guidance part” in the above item (2), and the half mirror 26 in the same term “target displayable optical” As an example of “part”, the pattern portion 124 constitutes an example of the “pattern portion” in the item (3), and the half mirror 26 constitutes an example of the “half mirror” in the item (4). is there.

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。   Furthermore, in this embodiment, the relay optical system 24 and the half mirror 26 cooperate with each other to form an example of the “guidance part” in the above item (20), and the relay optical system 24 and the half mirror 26 are mutually connected. Together, it constitutes an example of the “plurality of optical components” in the same section, and the half mirror 26 constitutes an example of the “target display section” in the same section.

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。   Further, in the present embodiment, the pattern portion 124 constitutes an example of the “pattern portion” in the item (13), and the RSD 10 constitutes an example of the “image display device” in the items (21) and (22). The three laser light sources 40 cooperate with each other to constitute an example of “light source” in the above item (22), and the three intensity modulators 42 cooperate with each other to constitute an example of “intensity modulator” in the same term. The scanner 22 constitutes an example of the “scanner” in the same section.

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。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the first embodiment, the common elements are cited by using the same reference numerals or names, thereby omitting redundant descriptions and only different elements. This will be described in detail.

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。   FIG. 5 conceptually shows the RSD 10 according to the present embodiment in a system diagram.

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。   In the first embodiment, the target display unit 122 is configured by forming the pattern portion 124 on the half mirror 26. In contrast, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the target display unit is configured as a display 150 provided between the front lens system 70 and the rear lens system 72 in the relay optical system 24. .

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。   The display 150 is a device that can transmit an incident laser beam and display an arbitrary pattern. The display 150 is configured as a transmissive liquid crystal panel that displays an image by spatially modulating the intensity of incident light and emitting the light.

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。   Therefore, in the present embodiment, unlike the first embodiment, the same light source as the RSD 10 is used to display the target, and the target is displayed using the light of the laser beam generated by the RSD 10.

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。   In the present embodiment, this target is displayed as a dark color (for example, black) figure under the condition that the laser beam from the RSD 10 is irradiated and the background is brightened by the laser beam.

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。   The display device 150 is disposed at a position substantially coincident with the intermediate image plane existing between the front lens system 70 and the rear lens system 72. Therefore, it becomes easy for the observer to perceive the target 120 without blurring it.

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。   In this embodiment, the indicator 150 is used to display the target 160 as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). In the present embodiment, the target 160 is a rectangular figure displayed in the central area of the observation area 128 (not shown in FIG. 6).

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。   Specifically, the target 160 is a figure in which a circular figure (hereinafter referred to as “center figure”) is arranged in the center of a rectangular area. FIG. 6A shows a case where the target 160 is displayed in the daytime mode described later, the central figure 162 is dark, and the background 164 is brightly displayed. On the other hand, FIG. 6B shows a case where the target 160 is displayed in the night mode to be described later, the central figure 162 is bright and the background 164 is dark.

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。   The display device 150 displays different contents depending on whether the image is displayed by the RSD 10 or not. Specifically, the display device 150 automatically displays the target 160 during non-image display, and automatically cancels the display of the target 160 in response to the start of image display by the RSD 10.

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。   In addition, in the present embodiment, in addition to the case where the central graphic 162 is displayed brightly in order to visually assist the observer to adjust the position of the pupil 14 prior to the image display by the RSD 10, the background is not limited. If attention is paid to the fact that 164 may be displayed brightly, it is considered that the combination of the central graphic 162 and the background 164 constitutes the target 160.

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。   However, if the focus is on the fact that the central figure 162 of the central figure 162 and the background 164 directly determines the position of the pupil 14, it may be considered that only the central figure 162 constitutes the target 160. Is possible.

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。   The display device 150 selectively changes the display pattern of the target 160 during image display. Specifically, the display 150 changes the display pattern of the target 160 according to a change in an external entity located in front of the observer.

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。   More specifically, the display device 150 changes the display pattern of the target 160 in accordance with a change in illuminance of an external entity located in front of the observer. More specifically, when the RSD 10 is used in the daytime, the display unit 150 displays the target 160 in the daytime mode in which the central figure 162 is dark while the background 164 is bright as shown in FIG. indicate. On the other hand, when the RSD 10 is used at night, the display unit 150 displays the target 160 in the night mode in which the central figure 162 is bright while the background 164 is dark, as shown in FIG. 6B.

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。   Therefore, according to the present embodiment, the RSD 10 is used in the daytime, and the central figure 162 is displayed darkly at the center position of the target 160 in an environment where the half mirror 26 is generally bright. Therefore, the central figure 162 is clearly distinguished from the surroundings and visually recognized by the observer, so that the observer can easily determine the central position (scheduled display position of the image) of the target 160 during daytime use of the RSD 10. Can be found.

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。   On the other hand, in the environment where the RSD 10 is used at night and the half mirror 26 is totally dark, the central figure 162 is displayed brightly in the central region of the target 160. Therefore, the central figure 162 is clearly distinguished from the surroundings and visually recognized by the observer, so that the observer can easily determine the central position (scheduled display position of the image) of the target 160 during the night use of the RSD 10. Can be found.

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。   FIG. 7 conceptually shows a flowchart of a display control program executed by the CPU 84 to control the display of the target 160. This display control program is stored in the ROM 86 in advance.

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。   When this display control program is executed, first, in step S1 (hereinafter, simply referred to as “S1”, the same applies to other steps), whether the power switch 100 is operated from OFF to ON by the observer. It is determined whether or not. If it is assumed that the power switch 100 is off this time, the determination is NO, and one execution of this display control program is immediately terminated.

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。   On the other hand, if it is assumed that the power switch 100 is operated from OFF to ON by the observer, the determination in S1 is YES, and the process proceeds to S2. In S <b> 2, it is determined by the photo sensor 166 as an illuminance sensor whether the RSD 10 is used during the day or at night.

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。   The photosensor 166 is electrically connected to the controller 80 as shown in FIG. The photo sensor 166 is used by being installed in the same optical environment as the RSD 10.

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。   Subsequently, in S3 of FIG. 7, a corresponding one of the daytime mode and the nighttime mode is selected based on the output signal of the photosensor 166. Thereafter, in S4, it is determined whether or not the selected mode is a daytime mode.

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。   If the mode selected this time is the daytime mode, the determination is YES, and in S5, a drive signal that needs to be supplied to the display unit 150 to display the target 160 in the daytime mode is displayed on the display unit 150. To be supplied. As a result, the target 160 is displayed as shown in FIG.

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。   On the other hand, when the mode selected in S3 of FIG. 7 is the night mode, the determination in S4 is NO, and then in S6, it is determined whether or not the selected mode is the night mode.

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。   Since the mode selected this time is the night mode, the determination in S6 is YES, and the process proceeds to S7. In S <b> 7, a drive signal that is required to be supplied to the display 150 in order to display the target 160 in the night mode is supplied to the display 150. As a result, the target 160 is displayed as shown in FIG.

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。   In any case, thereafter, in S8 of FIG. 7, it is determined whether or not the RSD 10 has started a series of image display based on the image signal.

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。   Even if the power switch 100 of the RSD 10 is turned on, it takes time to start a series of image displays. This is because, for example, the light source unit 20 and the scanner 22 require time from the activation to the transition to the steady state.

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。   Further, after the light source unit 20 and the scanner 22 shift to the steady state, the above-described image signal can be supplied to the light source unit 20. Therefore, if it is determined whether or not the supply of the image signal from the controller 80 to the light source unit 20 is started, it is determined whether or not a series of image display by the RSD 10 has been started.

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。   In addition, in the present embodiment, the process proceeds to S8 even in the case of an abnormality in which the determination in S4 and the determination in S5 are both NO.

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。   If it is assumed that a series of image display has not yet started this time, the determination in S8 is NO and the process returns to S2. The execution of S2 to S8 is repeated until a series of image display is started. When a series of image display is started, the determination in S8 becomes YES, and the process proceeds to S9.

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。   In S9, the display of the target 160 by the display 150 is canceled. This completes one execution of the display control program.

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。   In addition, in the present embodiment, since the display device 150 is configured as a transmissive liquid crystal panel, the light source unit 20 and the scanner 22 are activated prior to a series of image display, and as shown in FIG. White light uniformly enters the display 150 over the same area as the target 160 (area where an image is to be displayed by the RSD 10).

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。   As a result, the display device 150 can display the target 160 using the same light source as the RSD 10 prior to a series of image display.

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。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the display 150 has the “1”, (8), (9), (14), (15), (16) and (18) It constitutes an example of the “target display section”.

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。   In addition, in the present embodiment, the display device 150 is configured as a transmissive liquid crystal panel, but may be configured as an EL or an LED panel in which a plurality of LEDs are arranged in a plane. It is also possible. Since these EL and LED panels emit light by themselves, it is not indispensable to use the same light source as the RSD 10 for displaying the target 160.

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。   When the display 150 is configured as a self-luminous type, such as an EL or LED panel, the target 160 has a bright color (for example, white) in a dark background without irradiation of the laser beam from the RSD 10. Displayed as a graphic.

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。   However, when the display 150 is configured as a self-luminous type, when the display 150 is disposed on the optical path of the laser beam, the optical path is a light emitting element (component that does not transmit light) in the display 150. May be at least partially blocked by presence.

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。   Therefore, when the display 150 is configured as a self-luminous type, it is desirable to dispose the display 150 at a position that does not block the optical path of the laser beam.

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。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements that are common to the second embodiment, the common elements are cited using the same reference numerals or names, thereby omitting redundant descriptions and only different elements. This will be described in detail.

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。   FIG. 8 conceptually shows the RSD 10 according to the present embodiment in a system diagram.

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。   In the second embodiment, the display mode of the target 160 is automatically switched according to the illuminance of the ambient light. On the other hand, in this embodiment, the display mode of the target is switched according to the request of the observer.

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。   Specifically, when the observer selects the standard mode, as shown in FIG. 9A, the display device 150 displays the target 180 and the center position in the scheduled image display area 182 where the image is to be displayed by the RSD 10. (It is also the central position of the observation area 128), and is displayed as a central graphic 184 in which a cross line is arranged in a circle. On the other hand, when the observer selects the auxiliary mode, as shown in FIG. 9B, the display 150 displays the target 180 in the planned image display area 182, the central graphic 184, and auxiliary information 186 regarding the RSD 10. Displayed as a combination of

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。   The auxiliary information 186 includes, for example, information related to the operating state of the RSD 10. In the example illustrated in FIG. 9B, information related to the remaining battery level of the RSD 10 is displayed to the observer as auxiliary information 186. As another example of the auxiliary information 186, it is also possible to employ information relating to the content of an image (video) to be displayed from now on by the RSD 10.

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。   The auxiliary information 186 is represented by characters in the example shown in FIG. 9B, but can be represented by symbols, graphics, or colors.

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。   FIG. 10 conceptually shows a flowchart of a display control program executed by the CPU 84 in order to control the display of the target 180. This display control program is stored in the ROM 86 in advance.

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。   Hereinafter, this display control program will be described. Since there are many steps common to the display control program shown in FIG. 7, the common steps will be briefly described.

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。   When the display control program shown in FIG. 10 is executed, first, in S101, it is determined whether or not the power switch 100 is operated from OFF to ON by the observer. If it is assumed that the power switch 100 is operated from OFF to ON by the observer this time, the determination in S101 is YES, and the process proceeds to S102.

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。   In S102, the operation state of the mode selector 188 by the observer is detected. The mode selector 188 is electrically connected to the controller 80 as shown in FIG.

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。   Subsequently, in S103 of FIG. 10, based on the detection result of the operation state of the mode selector 188, one selected by the observer from the standard mode and the auxiliary mode is selected as the current mode. Thereafter, in S104, it is determined whether or not the selected mode is the standard mode.

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。   When the mode selected this time is the standard mode, the determination is YES, and in S105, a drive signal that needs to be supplied to the display unit 150 to display the target 160 in the standard mode is displayed on the display unit 150. To be supplied. As a result, the target 180 is displayed as shown in FIG.

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。   On the other hand, when the mode selected in S103 of FIG. 10 is the auxiliary mode, the determination in S104 is NO, and then in S106, it is determined whether or not the selected mode is the auxiliary mode.

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。   Since the mode selected this time is the auxiliary mode, the determination in S106 is YES, and the process proceeds to S107. In S107, a drive signal that is required to be supplied to the display 150 in order to display the target 180 in the auxiliary mode is supplied to the display 150. As a result, the target 160 is displayed as shown in FIG.

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。   In any case, it is then determined in S108 of FIG. 10 whether or not the RSD 10 has started a series of image display. If it is assumed that a series of image display has not started this time, the determination in S108 is NO and the process returns to S102. The execution of S102 to S108 is repeated until a series of image display is started. When a series of image display is started, the determination in S108 is YES, and the process proceeds to S109.

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。   In S109, the display of the target 160 by the display 150 is canceled. This completes one execution of the display control program.

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。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the display 150 has the “1”, (8), (9), (12), (14), (16) and (18) It constitutes an example of the “target display section”.

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。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements that are common to the second embodiment, the common elements are cited using the same reference numerals or names, thereby omitting redundant descriptions and only different elements. This will be described in detail.

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。   In the second embodiment, the target 160 is displayed before the image display by the RSD 10, but the target 160 is automatically extinguished in response to the start of the image display by the RSD 10.

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。   On the other hand, in the present embodiment, before the image display by the RSD 10, as shown in FIG. 11A, the target 190 (imitation in which a cross line is arranged in a circle) is placed at the center of the scheduled image display area 192. Although displayed at the position (which is also the central position of the observation area 128), in response to the start of image display by the RSD 10, the target 190 is reduced to a position outside the central position of the scheduled image display area 192. Displayed.

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。   That is, in this embodiment, when image display by the RSD 10 is started, in response to this, the target 190 that is already displayed is automatically moved to a position that does not interfere with the observation of the display image by the observer. At the same time, it is automatically deformed to a size that does not interfere with the observation of the display image by the observer.

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。   FIG. 12 conceptually shows a display control program executed by the CPU 84 to control the display of the target 190 in a flowchart. This display control program is stored in the ROM 86 in advance.

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。   Hereinafter, this display control program will be described. Since there are many steps common to the display control program shown in FIG. 7, the common steps will be briefly described.

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。   When the display control program shown in FIG. 12 is executed, first, in S201, it is determined whether or not the power switch 100 is operated from OFF to ON by the observer. If it is assumed that the power switch 100 is operated from OFF to ON by the observer this time, the determination in S201 is YES, and the process proceeds to S202.

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。   In this S202, the drive signal that needs to be supplied to the display 150 in order to display the target 190 in the standard mode, that is, to have a standard size at the center position of the scheduled image display area 192, It is supplied to the display device 150. As a result, the target 180 is displayed as shown in FIG.

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。   Thereafter, in S203 of FIG. 12, it is determined whether or not the RSD 10 has started a series of image display. If it is assumed that a series of image display has not started this time, the determination in S203 is NO and the process returns to S202. The execution of S202 and S203 is repeated until a series of image display is started. When a series of image display is started, the determination in S203 becomes YES, and the process proceeds to S204.

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。   In S204, the target 190 is supplied to the display 150 in the standby mode, that is, in a position outside the center position of the scheduled image display area 192 so as to have a size smaller than the standard size. The necessary driving signal is supplied to the display 150. As a result, the target 180 is displayed as shown in FIG.

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。   This completes one execution of the display control program.

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。   As is clear from the above description, in the present embodiment, the display 150 has the “1”, (6), (8), (10), (14), (16) and (18) It constitutes an example of the “target display section”.

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。   Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the first embodiment, the common elements are cited by using the same reference numerals or names, thereby omitting redundant descriptions and only different elements. This will be described in detail.

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。   FIG. 13 shows a plan view of the scanner 22, the relay optical system 24, and the half mirror 26 of the RSD 10 according to the present embodiment, and FIG. 14 shows a perspective view thereof.

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。   As shown in FIGS. 13 and 14, the RSD 10 includes a protective cap 200 as a protective component that is detachably attached to the half mirror 26 in order to protect the half mirror 26 in a non-use state of the RSD 10. . The protective cap 200 is attached to the half mirror 26 so as to cover the back surface opposite to the front surface facing the eye 12.

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。   As shown in FIG. 13, the protective cap 200 is configured to include a transparent plate portion 202 and side portions 204 that extend at right angles to the plate portion 202 and along the outer periphery thereof. A concave portion 206 is formed by joining the plate portion 202 and the side portion 204 to each other. The protective mirror 200 is attached to the half mirror 26 by fitting the half mirror 26 into the recess 206 in the thickness direction thereof.

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。   In the first embodiment, the target display unit 122 is configured by forming the pattern portion 124 on the half mirror 26. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 14, the target display unit 210 is configured by forming a pattern portion 208 on the plate unit 202 of the protective cap 200. The pattern portion 208 is formed on the plate portion 202 in the same manner as the pattern portion 122 shown in FIG.

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。   13 and 14 show the RSD 10 in a state where the protective cap 200 is separated from the half mirror 26. Normally, image display by the RSD 10 is performed in this state.

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。   Therefore, according to this embodiment, the observer can observe the image displayed by the RSD 10 by the see-through method and without the target 120 shown in FIG.

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。   FIGS. 15 and 16 respectively show the RSD 10 in a plan view and a perspective view in a state where the protective cap 200 is attached to the half mirror 26. In this state, light from the outside world is incident on the pattern portion 208, whereby the target 120 is displayed using the light from the outside world.

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。   In this state, if the observer gazes at the target 120, the target relative position of the pupil 14 with respect to the half mirror 26 is realized. In this state, if the observer activates the RSD 10 and starts image display, the display image can be observed without exception from the beginning.

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。   Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the first embodiment, the common elements are cited by using the same reference numerals or names, thereby omitting redundant descriptions and only different elements. This will be described in detail.

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。   FIG. 17 is a perspective view of the RSD 10 according to the present embodiment. The RSD 10 is used together with the mounting unit 228. The wearing unit 228 is a glasses type, and is held on the observer's head using the observer's nose and both ears in the same manner as normal glasses.

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。   Therefore, the mounting portion 228 includes a frame 230 that is supported by the nose in front of both eyes 12 and 12 of the observer, and left and right arms 232 and 32 that are respectively supported by both ears on both sides of the head. . The frame 230 and the arms 232 are connected to each other so as to be foldable.

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。   The RSD 10 is a format for projecting images on the retinas 16 of both eyes 12 and 12 respectively. Therefore, the mounting unit 228 includes optical systems that are independent of each other for each of the eyes 12 and 12. Specifically, each eye 12 is provided with a scanning unit 240 that scans the luminous flux and a half mirror 26 that causes the scanned laser beam to enter the corresponding eye 12 and project it onto the retina 16. .

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。   The scanning unit 240 is configured to include both the scanner 22 and the relay optical system 24 shown in FIG.

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。   As shown in FIG. 17, the optical transmission medium 56 is attached to the attachment portion 228 so as to extend along each arm 232. The input end of the optical transmission medium 56 is connected to the output end of the light source unit 20, while the output end of the optical transmission medium 56 is connected to the input end of the scanning unit 240. That is, in the present embodiment, the scanning unit 240 and the light source unit 20 shown in FIG. 1 are optically connected to each other by the optical transmission medium 56.

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。   As shown in FIG. 1, the half mirror 26 is of a reflective type that reflects the laser beam scanned by the scanning unit 240 and enters the retina 16. Specifically, the half mirror 26 is configured to have a shape similar to each lens in normal glasses. In the half mirror 26, the surface facing the observer is a reflection surface, and the laser beam incident on the reflection surface from the scanning unit 240 is reflected by the reflection surface and enters the eye 12.

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。   In addition to the above-described reflection function, the half mirror 26 also has a transmission function that allows light incident from the front of the half mirror 26 to pass through and enter the eye 12. Therefore, the observer can visually recognize the image transmitted from the RSD 10 by superimposing it on the actual scene in front of the eye that has passed through the half mirror 26. That is, the RSD 10 is a see-through method.

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。   As shown in FIG. 17, the RSD 10 has a protective cap as a protective component that is detachably attached to a portion of the frame 230 that holds each half mirror 26 in order to protect each half mirror 26 in the non-use state. 246. The protective cap 246 is attached to the half mirror 26 so as to cover the front surface of the half mirror 26 (the surface opposite to the surface facing the eye 12).

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。   The protective cap 246 is configured in the same manner as the protective cap 200 shown in FIGS. 13 to 16, and is configured by forming a pattern portion 248 for displaying a target on the transparent main body 250.

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。   In FIG. 17, the RSD 10 is shown with the protective cap 246 separated from the frame 230. If the RSD 10 is activated in this state, the observer can visually recognize the display image by the RSD 10 superimposed on the actual scene in front of the eyes.

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。   On the other hand, FIG. 18 shows the RSD 10 with the protective cap 246 attached to the frame 230. In this state, if the observer wears the frame 230 on the head, the observer can observe the target, and as long as the target is watched, the RSD 10 is activated and a series of image display is started. If so, the display image can be observed without fail from the beginning.

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。   Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements that are common to the second embodiment, the common elements are cited using the same reference numerals or names, thereby omitting redundant descriptions and only different elements. This will be described in detail.

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。   FIG. 19 is a perspective view of the target display member 270 in the RSD 10 according to the present embodiment. The target display member 270 has a rectangular plate-shaped frame 272. The frame 272 is made of a transparent body such as glass or a transparent synthetic resin film. As shown in FIG. 5, the target display member 270 is arranged and used so as to coincide with the position of the intermediate image plane between the front lens system 70 and the rear lens system 72.

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。   As shown in FIG. 19, the frame 272 has a rectangular through hole 274 in the center. The through hole 274 is formed in the frame 272 at a position that does not block the image light passage region 276 through which the image light generated by the RSD 10 passes in order for the RSD 10 to display an image. The image light passage region 276 is a region where an image is scheduled to be displayed by the RSD 10 for the observer, that is, a planned image display region.

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。   In the present embodiment, the image light passage region 276 has a rectangular shape, and the through hole 274 has a rectangular shape accordingly. As a result of the formation of the through hole 274 in the frame 272, the surface of the frame 272 is configured as a rectangular plane through which the rectangular hole passes in the center. An observation region 278 that can be observed by an observer is set inside the outline of the frame 272.

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。   A rectangular frame line surrounding the image light passage region 276 is assumed on the surface of the frame 272 at a position close to the through hole 274. On the surface of the frame 272, four light emitting elements 280 are respectively arranged at positions corresponding to the four vertices of the assumed rectangular frame line. Each light emitting element 280 can be configured as an LED, for example.

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。   The light emitting elements 280 are continuously or intermittently turned on at least during a period prior to the start of image display by the RSD 10 after the RSD 10 is powered on. When the observer looks into the half mirror 26, the four light emitting elements 280 that are emitting light are visible. Since the four light emitting elements 280 are positioned at a position coincident with the intermediate image plane, the observer can observe the light emitted from the four light emitting elements 280 without being out of focus.

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。   When the observer moves the direction of the line of sight so that the light emitted from the light emitting elements 280 can be seen, the exit pupil of the RSD 10 coincides with the pupil 14. As long as the observer maintains the direction of the line of sight, the image light generated by the RSD 10 is irradiated to the retina 16 through the pupil 14, and as a result, the observer perceives a desired image.

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。   In the present embodiment, when the image light passes through the target display member 270, it passes through the central through hole (air through hole) 274 of the target display member 270, so it must pass through the substantial frame 272. Compared to the case where it does not occur, the possibility of noise being mixed into the image light does not increase.

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。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the four light emitting elements 280 cooperate with each other to form a self-luminous target 284.

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。   Further, in the present embodiment, the target display member 270 constitutes an example of the “target display section” in the items (1) and (19), and the four light emitting elements 280 each have the “light emission” in the item (19). It constitutes an example of “element”.

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。   As described above, some of the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, these are exemplifications, and are based on the knowledge of those skilled in the art including the aspects described in the section of [Disclosure of the Invention]. The present invention can be implemented in other forms with various modifications and improvements.

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。1 is a system diagram showing a retinal scanning display according to a first embodiment of the present invention. FIG. 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。It is a perspective view which shows the assembly of a scanner, a relay optical system, and a half mirror among the retinal scanning display in FIG. 図2に示す組立体を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the assembly shown in FIG. 2. 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。It is a top view which shows the target which an observer visually recognizes in the retinal scanning type display before the image display by the retinal scanning type display shown in FIG. 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。It is a systematic diagram showing a retinal scanning display according to a second embodiment of the present invention. 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。It is a top view which shows two types of targets which an observer selectively visually recognizes in the retinal scanning display shown in FIG. 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。7 is a flowchart conceptually showing a display control program executed by a computer shown in FIG. 5 in order to select and display two types of targets shown in FIG. 6. 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。It is a systematic diagram showing a retinal scanning display according to a third embodiment of the present invention. 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。It is a top view which shows two types of targets which an observer selectively visually recognizes in the retinal scanning display shown in FIG. 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。FIG. 10 is a flowchart conceptually showing a display control program executed by the computer shown in FIG. 8 in order to select and display the two types of targets shown in FIG. 9. 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。It is a top view which shows two types of targets selectively displayed in the retinal scanning display according to 4th Embodiment of this invention. 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。FIG. 12 is a flowchart conceptually showing a display control program executed by the computer shown in FIG. 5 in order to select and display the two types of targets shown in FIG. 11. 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。It is a top view which shows the assembly of a scanner, a relay optical system, and a half mirror among the retinal scanning display according to 5th Embodiment of this invention with the protective cap in the state isolate | separated from the assembly. 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。It is a perspective view which shows the assembly shown in FIG. 13 with the protective cap in the state isolate | separated from the assembly. 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。It is a top view which shows the assembly shown in FIG. 13 with the protective cap in the state with which the assembly was mounted | worn. 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。It is a perspective view which shows the assembly shown in FIG. 13 with the protective cap in the state with which the assembly was mounted | worn. 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。It is a perspective view which shows the retinal scanning display according to 6th Embodiment of this invention with the protective cap in the state isolate | separated from the retinal scanning display. 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。It is a perspective view which shows the retinal scanning display shown in FIG. 17 with the protective cap in the state with which the retinal scanning display was mounted | worn. 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。It is a perspective view which shows the target display member in the retinal scanning display according to 7th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Retina scanning display 12 Eye 14 Pupil 16 Retina 20 Light source unit 22 Scanner 24 Relay optical system 26 Half mirror 40 Laser light source 42 Intensity modulator 120 Target 122 Target display part 124 Pattern part 128 Observation area 150 Display 160 Target 180 Target 190 Target 200 Protective cap 208 Pattern portion 210 Target display portion 246 Protective cap 248 Pattern portion 270 Target display member

Claims (22)

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。
An image display device that displays an image to the observer by projecting light onto the retina of the eye through the pupil of the eye of the observer,
A light generation unit that generates light in a state that can be modulated according to an image to be displayed;
Used in a state of being looked into by the observer, and a light emitting portion from which the generated light is emitted toward the eye;
An image display device comprising: a target display unit that displays a target to be watched by the observer at a position where a target relative position of the pupil is realized with respect to the emitting unit when the target is watched by the observer.
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。
further,
A guidance unit that is disposed between the light generation unit and the pupil and guides the generated light to the pupil;
The image display device according to claim 1, wherein the guide unit includes a target-displayable optical component that also functions as the target display unit.
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。   3. The target-displayable optical component has a pattern portion in which a pattern for displaying the target is formed using ambient light incident on the image display device from a surrounding environment of the image display device. Image display device. 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。
The image display device is a see-through type that allows the observer to observe the displayed image superimposed on a real image of an external entity located in front of the observer,
The target displayable optical component reflects the generated light and guides it to the pupil, and transmits a light incident from the external entity and guides it to the pupil as the target displayable optical component. Including
The image display device according to claim 3, wherein the half mirror transmits light incident on the half mirror from the external entity and guides the light to the pattern portion.
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。
further,
Including a protective component that is used by being attached to the emitting portion to cover and protect the emitting portion during non-use of the image display device;
The image display apparatus according to claim 1, wherein the protective component also functions as the target display unit.
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。   5. The image display device according to claim 1, wherein the target display unit displays the target at a position outside a central region of an observation region observed by the observer. 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。   5. The target display unit according to claim 1, wherein the target display unit displays the target at a position outside an image light passage region through which the generated light passes among observation regions observed by the observer. The image display device described. 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。   5. The image display device according to claim 1, wherein the target display unit changes a display content between an image display by the image display device and a non-image display. 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。   The image display device according to claim 8, wherein the target display unit displays the target during the non-image display, and automatically cancels the display of the target in response to the start of the image display. 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。   The target display unit displays the target in the central region of the observation region observed by the observer during the non-image display, and displays the target in the observation region in response to the start of the image display. The image display device according to claim 8, wherein the display is automatically performed at a position out of the central region. 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。
The target display unit has a pattern portion on which a pattern for displaying the target is formed,
The pattern portion is selectively displaced to a position on an optical path formed between the light generation section and the emission section and a position off the optical path. Image display device.
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。   The image display device according to claim 1, wherein the target display unit changes a display content according to a type of a command from the observer. 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。
The image display device is a see-through type that allows the observer to observe the displayed image superimposed on a real image of an external entity located in front of the observer,
The image display device further includes:
A half mirror that reflects the generated light and guides it to the pupil, and transmits the light incident from the external entity to guide the pupil;
The target display unit includes a pattern portion in which a pattern for displaying the target is formed using ambient light that is transmitted through the half mirror and incident on the image display device from a peripheral boundary of the image display device. As part of the half mirror,
The pattern portion is represented by at least one line, and the thickness of the line is a light beam generated as light generated by the light generation unit to display one pixel in the image. The image display device according to claim 1, wherein the image display device is narrower than the size of the region projected onto the portion.
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。   The image display device according to claim 1, wherein the target display unit selectively changes a display pattern of the target. 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。
The image display device is a see-through type that allows the observer to observe the displayed image superimposed on a real image of an external entity located in front of the observer,
The image display device according to claim 14, wherein the target display unit changes a display pattern of the target according to a change in the external entity.
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。   The image display device according to claim 1, wherein the target display unit includes a display that variably displays an image. 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。   The indicator is disposed on an optical path formed between the light generation unit and the emission unit, and transmits light incident from the light generation unit and spatially modulates the intensity of the light. The image display device according to claim 16, which displays an image. 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。
further,
A guidance unit that is disposed between the light generation unit and the pupil and guides the generated light to the pupil, and forms an intermediate image plane;
The image display device according to claim 1, wherein the target display unit is disposed at a position substantially coinciding with the intermediate image plane.
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。
The target display unit
A frame that is arranged outside the image light passage area through which the generated light passes and does not extend inside;
The image display device according to claim 1, further comprising: a light emitting element disposed in the frame and emitting light to display the target.
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。
further,
A guidance unit that is disposed between the light generation unit and the pupil and guides the generated light to the pupil;
The guiding portion includes a plurality of optical components arranged along the optical axis,
The image display device according to any one of claims 1 to 19, wherein among the plurality of optical components, one disposed at a position closest to the pupil functions also as the target display unit.
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。   21. The see-through image display device is a see-through type that enables the observer to observe the displayed image superimposed on a real image of an external entity located in front of the observer. An image display device according to any one of the above. 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。   The light generation unit two-dimensionally scans the light source that generates a light beam, an intensity modulator that modulates the intensity of the light beam for each of a plurality of pixels into which the image is divided, and the generated light beam. The image display device according to claim 1, comprising a scanner.
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