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公開番号2024052098
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022158568
出願日2022-09-30
発明の名称網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20240404BHJP(光学)
要約【課題】視域を大きくすることができる網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置を提供すること。
【解決手段】本開示の一態様に係る網膜投影表示装置は、ツルを含む眼鏡型支持体を有し、前記眼鏡型支持体を装着した人の網膜に画像を投影する網膜投影表示装置であって、光源と、前記ツルに配置され、前記光源からの光を走査させる光走査手段と、前記光走査手段により形成される画像を前記網膜に投影する投影手段と、前記ツルに配置され、前記光走査手段による前記画像の投影方向を可変する光偏向手段と、前記光走査手段および前記光偏向手段を、前記ツルが延びる方向に並進させる並進手段と、を有する。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
ツルを含む眼鏡型支持体を有し、前記眼鏡型支持体を装着した人の網膜に画像を投影する網膜投影表示装置であって、
光源と、
前記ツルに配置され、前記光源からの光を走査させる光走査手段と、
前記光走査手段により形成される画像を前記網膜に投影する投影手段と、
前記ツルに配置され、前記光走査手段による前記画像の投影方向を可変する光偏向手段と、
前記光走査手段および前記光偏向手段を、前記ツルが延びる方向に並進させる並進手段と、を有する、網膜投影表示装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記光源は、前記ツルが延びる方向と略平行方向に光を射出する、請求項１に記載の網膜投影表示装置。
【請求項３】
前記光走査手段は、前記光源からの光を反射する反射面を含み、
前記反射面は、駆動電圧が印加されていないときに、前記ツルが延びる方向に略平行になるように設けられる、請求項１に記載の網膜投影表示装置。
【請求項４】
前記光偏向手段は、前記光源からの光を反射する反射面を含み、
前記反射面は、駆動電圧が印加されていないときに、前記ツルが延びる方向に略平行になるように設けられる、請求項１に記載の網膜投影表示装置。
【請求項５】
前記光走査手段は、前記光源からの光を反射する反射面を含み、
前記光偏向手段は、前記光源からの光を反射する反射面を含み、
駆動電圧が印加されていないときの前記光走査手段の反射面と、駆動電圧が印加されていないときの前記光偏向手段の反射面は、略平行になるように設けられる、請求項１に記載の網膜投影表示装置。
【請求項６】
前記光走査手段および前記光偏向手段は、前記ツルが延びる方向に沿って並んでいる、請求項１に記載の網膜投影表示装置。
【請求項７】
前記並進手段は、前記ツルが延びる方向に沿って離散的に並ぶ複数の位置のそれぞれに対して配置可能に、前記光走査手段および前記光偏向手段を一体にして並進させる、請求項１または請求項２に記載の網膜投影表示装置。
【請求項８】
前記光走査手段および前記光偏向手段のそれぞれの動作を制御する制御手段を有し、
前記投影手段は、分離された複数の投影可能領域を有し、
前記光偏向手段は、前記光走査手段と前記投影手段の間の光路に配置され、
前記制御手段は、前記分離された複数の投影可能領域のうちの少なくとも一つ以上の前記投影可能領域に前記光走査手段からの光を照射するように、前記光偏向手段の動作を制御する、請求項１または請求項２に記載の網膜投影表示装置。
【請求項９】
前記投影手段は、前記分離された複数の投影可能領域のそれぞれに対応して反射集光素子を含む、請求項８に記載の網膜投影表示装置。
【請求項１０】
前記反射集光素子は、ホログラフィック光学素子である、請求項９に記載の網膜投影表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ＶＲ（ＶｉｒｔｕａｌＲｅａｌｉｔｙ：仮想現実）、ＡＲ（ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ：拡張現実）が注目されている。特にＡＲは、現実世界の視覚を拡張し、デジタル情報を現実空間に融合する手段として期待されている。またＡＲに利用される網膜投影表示装置が開発されている。
【０００３】
網膜投影表示装置として、視域（アイボックス）を大きくするために、レーザ走査式プロジェクタと、ホログラフィックコンバイナと、射出瞳選択器と、を含む装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、射出瞳選択器は、Ｎ種類の配置のそれぞれ１つに、及びそれらの間に制御可能に切り換え可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、視域を大きくすることができる網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼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】
【０００５】
本開示の一態様に係る網膜投影表示装置は、ツルを含む眼鏡型支持体を有し、前記眼鏡型支持体を装着した人の網膜に画像を投影する網膜投影表示装置であって、光源と、前記ツルに配置され、前記光源からの光を走査させる光走査手段と、前記光走査手段により形成される画像を前記網膜に投影する投影手段と、前記ツルに配置され、前記光走査手段による前記画像の投影方向を可変する光偏向手段と、前記光走査手段および前記光偏向手段を、前記ツルが延びる方向に並進させる並進手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば、視域を大きくすることができる網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１実施形態に係る網膜投影表示装置の構成例を示す図である。
第１実施形態に係る網膜投影表示装置における視線検出部の他の例の構成および動作を説明する図の一例であり、図１Ｂ（ａ）は網膜投影表示装置の正面図、図１Ｂ（ｂ）は網膜投影表示装置を装着したユーザの視線方向の検知例の第１図、図１Ｂ（ｃ）は網膜投影表示装置を装着したユーザの視線方向の検知例の第２図である。
図１Ａの網膜投影表示装置が有する揺動ミラーを例示する上面図である。
図１Ａの網膜投影表示装置が有する光偏向手段を例示する上面図である。
図１Ａの網膜投影表示装置が有する制御手段のハードウェア構成例を示すブロック図である。
図１Ａの網膜投影表示装置が有する制御手段の機能構成例を示すブロック図である。
図１Ａの網膜投影表示装置が有する並進手段の構成例を示す斜視図である。
図１Ａの網膜投影表示装置が有する投影手段の構成例を示す上面図である。
図１Ａの網膜投影表示装置が有する投影手段の動作例の第１図である。
図１Ａの網膜投影表示装置が有する投影手段の動作例の第２図である。
図１Ａの網膜投影表示装置が有する投影手段の動作例の第３図である。
図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第１図である。
図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第２図である。
図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第３図である。
図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第４図である。
図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第５図である。
図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第６図である。
図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第７図である。
図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第８図である。
図１Ａの網膜投影表示装置における射出瞳の移動例の第９図である。
図１Ａの網膜投影表示装置の作用を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示の実施形態に係る網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置について図面を参照しながら詳細に説明する。但し、以下に示す形態は、本実施形態の技術思想を具現化するための網膜投影表示装置、頭部装着型表示装置および検眼装置を例示するものであって、以下に限定するものではない。また、実施形態に記載されている構成部の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本開示の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。また、以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており詳細説明を適宜省略する。
【０００９】
以下に示す図面において、方向を表すために、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を有する直交座標を用いる場合がある。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は、Ｚ軸に直交する面内において直交する二方向を表す。本明細書において、上面図とは対象を上方から視た図をいう。但し、これらの方向表現は、実施形態の方向を限定するものではない。
【００１０】
実施形態に係る網膜投影表示装置は、ウェアラブルデバイスであって、マクスウェル視を利用して、レーザ走査により、ウェアラブルデバイス装着者の網膜上に直接画像を形成する網膜描画方式のヘッドマウントディスプレイ（ＨｅａｄＭｏｕｎｔｅｄＤｉｓｐｌａｙ：ＨＭＤ）である。本明細書では、人の右目の眼球に対して適用される網膜投影表示装置を一例として説明する。但し、実施形態に係る網膜投影表示装置は、左目の眼球に対しても適用でき、また両目の眼球のそれぞれに対しても適用できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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