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公開番号2023067266
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-16
出願番号2021178340
出願日2021-10-29
発明の名称光走査装置
出願人富士フイルム株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類G02B 27/02 20060101AFI20230509BHJP(光学)
要約【課題】簡単な構成でアイボックスを広げることを可能とする光走査装置を提供する。
【解決手段】光走査装置は、レーザ光を出射する光源と、少なくとも1軸周りに揺動する可動ミラーを有し、光源から出射されたレーザ光を可動ミラーで反射することにより変向するミラー装置と、ミラー装置により変向されたレーザ光を眼球の中心に集光する集光光学系と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
レーザ光を出射する光源と、
少なくとも１軸周りに揺動する可動ミラーを有し、前記光源から出射された前記レーザ光を前記可動ミラーで反射することにより変向するミラー装置と、
前記ミラー装置により変向された前記レーザ光を眼球の中心に集光する集光光学系と、
を備える光走査装置。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記集光光学系は、凹面を有するハーフミラー又はミラーであり、前記ミラー装置により変向された前記レーザ光の少なくとも一部を、前記凹面で反射することにより前記眼球の中心に集光する、
請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記凹面は楕円面であり、
前記楕円面の一方の焦点に前記可動ミラーの揺動軸が位置し、他方の焦点に前記眼球の中心が位置する、
請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記集光光学系は、グレーティング又はホログラムにより構成されている、
請求項１に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記可動ミラーは、互いに直交する第１軸及び第２軸の周りに揺動可能に構成されている、
請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の光走査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、光走査装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、実際に見ている光景に、仮想の画像、各種の情報等を重ねて表示するＡＲ（Augmented Reality（拡張現実））グラスが実用化されている。ＡＲグラスは、スマートグラス、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ（Head Mounted Display））、ＡＲメガネ等とも呼ばれている。
【０００３】
ＡＲグラスには、光源から出射されたレーザ光を、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）で構成された可動ミラー（ＭＥＭＳミラーとも称される。）で変向することにより、ユーザの目の網膜に直接走査する方式を採用したものがある。このような方式は、網膜走査方式と称される。網膜走査方式のＡＲグラスでは、可動ミラーにより変向されたレーザ光は、集光光学系によりユーザの目の瞳孔に集光されて網膜に走査される。網膜走査方式は、目の水晶体の焦点調節機能によらないため、ユーザは、近視、遠視、又は老視であっても網膜に投影される映像をはっきりと見ることができる。また、網膜走査方式のＡＲグラスは、エネルギー効率が高いため、長時間の駆動が可能である。
【０００４】
一方、網膜走査方式のＡＲグラスでは、集光光学系によるレーザ光の集光点と瞳孔の位置が一致していないと映像が見えなくなる、すなわち、ユーザが目を動かすことにより瞳孔の位置が集光点からずれた場合には映像が見えなくなるという問題がある。この問題は、映像を綺麗に見るために目を動かすことが可能な範囲が狭い、すなわちアイボックスが狭いとして知られている。
【０００５】
このように網膜走査方式のＡＲグラスでは、アイボックスを広げることが課題となっている。特許文献１において、可動ミラーにより変向されたレーザ光をプリズム又は導光板で複製することによりアイボックスを広げる技術が知られている。また、非特許文献１において、アイトラッキングにより瞳孔の位置を追跡しながら、レーザ光をミラーにより瞳孔の位置に集光させることによりアイボックスを広げる技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
米国特許出願公開第２０１８／０２９９６８０号明細書
【非特許文献】
【０００７】
Changwon Jang, Kiseung Bang, Seokil Moon, Jonghyun Kim, Seungjae Lee, and Byoungho Lee. 2017. Retinal 3D: augmented reality near-eye display via pupil-tracked light field projection on retina. ACM Trans. Graph. 36, 6, Article 190 (November 2017). Retrieved from the Internet: <URL: http://library.usc.edu.ph/ACM/TOG%2036/content/papers/190-0330-jang.pdf>.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１及び非特許文献１に記載の技術は、アイボックスを広げるための構成が複雑である。このため、より簡単な構成でアイボックスを広げることを可能とする技術が望まれている。
【０００９】
本開示の技術は、簡単な構成でアイボックスを広げることを可能とする光走査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本開示の光走査装置は、レーザ光を出射する光源と、少なくとも１軸周りに揺動する可動ミラーを有し、光源から出射されたレーザ光を可動ミラーで反射することにより変向するミラー装置と、ミラー装置により変向されたレーザ光を眼球の中心に集光する集光光学系と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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