JP4022921B2 - 網膜走査表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、人間の網膜上に画像を表示するようにした網膜走査表示装置に関わるものである。

従来、特許文献１に示すように、網膜走査表示装置が知られている。係る従来技術の該網膜走査表示装置は図２５に示すように、被変調光出力部１００と、走査部１０１とを備えている。該被変調光出力部１００は、画像情報に応じてレーザ光を変調して、被変調光として出力するものである。前記走査部１０１は、前記被変調光を人間の網膜１０２に走査して、該網膜１０２上に画像を表示するものである。
特許２８７４２０８

しかし、従来の網膜走査表示装置は卓上等に据付けられたものであるため、該網膜走査表示装置が据え付けられた特定の場所でしか該網膜走査表示装置を使用できないという問題があった。

そこで、本発明は前記従来技術の実情に鑑みてなされたもので、頭部に装着して携帯できるようにすることにより所望の場所で使用できるようにした網膜走査表示装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に記載の発明は、装着者の頭部に装着にされる装置枠体と、光を画像情報に応じて変調した被変調光として出力する被変調光出力部と、前記装置枠体に設けられ、前記被変調光を走査して装着者の網膜上に画像を表示するための走査部と、前記装置枠体に設けられ、前記被変調光出力部から出力された被変調光を前記走査部に伝送する導波路とを備え、
前記装置枠体を、前枠とツルとを備えた眼鏡型に形成し、
前記前枠と前記ツルとの間にヒンジ部を設けることにより、該ツルが該前枠に対して折り曲げ及び伸長可能に連結され、
前記走査部は前枠に設けられ、
前記導波路は前記被変調光出力部と前記ヒンジ部との間において前記ツルに設けられ、
前記導波路によって伝送された被変調光を前記走査部に入力する被変調光入力部が前記走査部と前記ヒンジ部との間において前記前枠に設けられ、
前記ツルを伸張させた状態で、導波路の端部と該被変調入力部とを前記ヒンジ部において当接させて該導波路から該被変調入力部へ前記被変調光の入射を可能とし、
前記ツルを折り曲げた状態で、該導波路の端部と該該被変調入力部とを離間させて前記導波路から前記該被変調入力部への前記被変調光の入射を遮断させるようにしたことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の網膜表示装置において、導波路はツルに設けられたツル挿通孔内に挿通され、該導波路の被変調光入力部側端部は該ツル挿通孔から突出して設けられ、被変調光入力部は前枠に設けられた前枠挿通孔内に挿通され、且つ前記前枠挿通孔の縁から前記前枠挿通孔の内部へ後退して設けられ、前記ツルを伸長させた状態で前記導波路は前記前枠挿通孔内に侵入して前記被変調光入力部に当接し、前記ツルを折り曲げた状態で前記導波路は前記被変調光入力部から離間することを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の網膜表示装置において、被変調光入力部は前枠に設けられた前枠挿通孔内に挿通され、且つ該前枠挿通孔から突出して設けられ、導波路はツルに設けられたツル挿通孔内に挿通され、該導波路の被変調光入力部側端部は前記ツル挿通孔の縁から前記ツル挿通孔の内部へ後退して設けられ、前記ツルを伸長させた状態で前記被変調光入力部は前記ツル挿通孔内に侵入して前記導波路に当接し、前記ツルを折り曲げた状態で前記被変調光入力部は前記導波路から離間することを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の網膜表示装置において、ツルを折り曲げた状態で、導波路の被変調光入力部側端部から出射する被変調光が外部へ漏れるのを防止する遮光部を設けたことを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の網膜走査表示装置において、前枠とツルとの間にヒンジ部を設けることにより、該ツルが該前枠に対して折り曲げ及び伸長可能に連結され、ヒンジ部に電気スイッチを設け、前記ツルを伸長させた状態で該電気スイッチをオンさせて被変調光出力部を起動させる一方、前記ツルを折り曲げた状態で該電気スイッチをオフさせて前記被変調光出力部の作動を停止させるようにしたことを特徴とするものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の網膜走査表示装置において、前枠とツルとの間にヒンジ部を設けることにより、該ツルが該前枠に対して折り曲げ及び伸長可能に連結され、ヒンジ部に電気スイッチを設け、前記ツルを伸長させた状態で該電気スイッチをオンさせて前記走査部を起動させる一方、前記ツルを折り曲げた状態で該電気スイッチをオフさせて前記走査部の作動を停止させるようにしたことを特徴とするものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の網膜走査表示装置において、装着者の眼に対面させるように装置枠体に設けられた光反射面部を備え、走査部は被変調光を光反射面部に対して走査することを特徴とするものである。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の網膜走査表示装置において、光反射面部は装着者の眼に対面させるように設けられた楕円面を有し、走査部の走査光出射部を前記楕円面の一方の焦点に配置し、前記走査部は被変調光を前記楕円面に対して走査して前記楕円面で被変調光を反射させることにより前記楕円面の他方の焦点に位置した装着者の眼に画像を表示するようにしたことを特徴とするものである。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の網膜走査表示装置において、導波路を装置内に挿通させる挿通部は前記ツルに設けられたことを特徴とするものである。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の網膜走査表示装置において、ツルは前枠に連結される連結部と該連結部から曲折して延設されて装着者の耳に掛けられる耳掛け部とから構成し、導波路は連結部の延長方向へ延設されて被変調光出力部に接続され、前記被変調光出力部は前記耳掛け部に設けたことを特徴とするものである。

請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の網膜走査表示装置において、ツルは前枠に連結される連結部と該連結部から曲折して延設されて装着者の耳に掛けられる耳掛け部とから構成し、導波路は前記耳掛け部の延長方向へ延設されて被変調光出力部に接続され、前記被変調光出力部は前記耳掛け部に設けたことを特徴とするものである。

請求項１においては、装置枠体の前枠とツルとの間にヒンジ部を設けることにより、ツルは前枠に対して伸長，折畳み可能になるため、該網膜走査表示装置の不使用時においては、該ツルを前枠に対して折畳むことにより、コンパクトに収容することができる。

請求項２に記載の発明おいては、請求項１に記載の発明の効果を奏する上に、ツルの伸長時、光ファイバは前枠挿通孔内において被変調光入力部に当接し、ツルの折畳み時、導波路は前枠挿通孔内において被変調光入力部から離間する。このため、ツルの折畳み時、即ち、不使用時において、導波路が被変調光入力部から離間し、走査部から光が外部へ漏洩しない。

請求項３に記載の発明おいては、請求項１に記載の発明の効果を奏する上に、ツルの伸長時、被変調光入力部はツル挿通孔内において光ファイバに当接し、ツルの折畳み時、被変調光入力部は前記ツル挿通孔内において導波路から離間する。このため、ツルの折畳み時、即ち、不使用時において、導波路が被変調光入力部から離間し、走査部から光が外部へ漏洩しない。

請求項４に記載の発明おいては、請求項１に記載の発明の効果を奏する上に、遮光部を設けたため、ツルを折り曲げた状態で、導波路の被変調光入力部側端部から出射する被変調光が外部へ漏れることを防止することができる。

請求項５に記載の発明おいては、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の発明の効果を奏する上に、ヒンジ部にスイッチ部を設けたので、網膜走査表示装置の使用時においてツルを伸長させることにより、該スイッチがオンして被変調光出力部を作動させる一方、該網膜走査表示装置の不使用時においてツルを折畳むことにより、該スイッチがオフして被変調光出力部の作動を停止させることが可能になるため、不使用時における該網膜走査表示装置の省電力化を図ることができる。

請求項６に記載の発明おいては、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の発明の効果を奏する上に、ヒンジ部にスイッチ部を設けたので、網膜走査表示装置の使用時においてツルを伸長させることにより、該スイッチがオンして走査部を作動させる一方、該網膜走査表示装置の不使用時においてツルを折畳むことにより、該スイッチがオフして走査部の作動を停止させることが可能になるため、該被変調光出力部を作動、停止させるためのスイッチを別に設ける必要がなく、不使用時における該網膜走査表示装置の省電力化を図ることができる。

請求項７に記載の発明おいては、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の発明の効果を奏する上に、走査部から出力された被変調光は、装着者の眼に対面するように設けられた光反射面で反射した後に、装着者の網膜上に照射して該網膜上に画像を表示するようにしたため、該光反射面を広く設けることにより、網膜上の広い範囲において被変調光を走査でき、大きな画角を有する画像を表示できる。

請求項８に記載の発明おいては、請求項７に記載の発明の効果を奏する上に、光反射面を楕円形に形成し、該楕円形の一方の焦点に走査部を配置したため、該走査部から出力された被変調光は光反射面の何れの位置で反射されても、他方の焦点に位置した装着者の眼に入射して装着者の該網膜上に画像を表示できる。

請求項９に記載の発明おいては、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の発明の効果を奏する上に、挿通部をツルに設けるようにすれば、導波路をツル内を挿通させて設けることができるため、小型化することができる。

請求項１０に記載の発明おいては、請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の発明の効果を奏する上に、ツルを連結部と耳掛け部とから構成し、導波路を該連結部の延長方向へ延設して被変調光出力部に接続するようにしたので、当該方向に設けられている被変調光出力部に対して、導波路は極端に曲折することなく接続することができる。しかも、被変調光出力部を耳掛け部に設ければ、導波路はその全長に亘って装置枠体に安定的に支持されたまま被変調光出力部に接続される。

請求項１１に記載の発明おいては、請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の発明の効果を奏する上に、ツルを連結部と耳掛け部とから構成し、導波路を該耳掛け部の延長方向へ延設して被変調光出力部に接続するようにしたので、当該方向に設けられている被変調光出力部に対して、導波路は極端に曲折することなく接続することができる。しかも、被変調光出力部を耳掛け部に設ければ、導波路はその全長に亘って装置枠体に安定的に支持されたまま被変調光出力部に接続される。

図１乃至図６は第1実施形態を示す。この実施形態の網膜走査表示装置１は装置枠体２と、被変調光出力部３と、走査部４と、光ファイバ５とを備えている。該光ファイバ５によって、光が伝達される光伝送部、又は導波路が構成される。

前記装置枠体２は、装着者の頭部に装着されるものである。前記被変調光出力部３は、レーザ光等の光を画像情報に応じて強度変調した被変調光として出力するものである。前記走査部４は前記被変調光によって装着者の網膜上を走査して該網膜上に画像を表示するものである。

前記被変調光出力部３と前記走査部４とは互いに分離して設けられている。即ち、前記被変調光出力部３は、ベルト等の手段によって装着者の腰や背中等に装着されて携帯されるものである。一方、前記走査部４は前記装置枠体２に設けられている。該被変調光出力部３と該走査部４は光ファイバ５によって光学的に接続されている。光ファイバ５は接着等の手段によって装置枠体に取付けられている。該光ファイバ５は、前記被変調光出力部３から出力された被変調光を前記走査部４に伝送する光伝送部として機能するものである。

該装置枠体２は前枠６と該前枠６の両端に連結された二本のツル７とから眼鏡型に形成すれば、眼鏡と同様な使用態様で使用できるものであるが、該装置枠体２は装着者の頭部に装着できる形態であれば良く、眼鏡型に限定されるものではない。図２に示すように、前記前枠６には、二つの光反射面部８が設けられている。該各光反射面部８は、該装置枠体２が装着者の頭部に装着された状態で、該装着者の各眼に対面する位置に設けられている。

前記光反射面部８は前記装着者の眼に対面する光反射面９を有している。該光反射面９は回転楕円面で形成されている。該回転楕円面は、図３に示す楕円形Ｓ１の長軸Ｌを回転軸として該楕円形を回転した場合に、図４に示すように、該楕円形の一部が走査した面Ｓ２によって形成されるものである。

前記楕円形Ｓ１は二つの焦点Ａ，Ｂを有している。ここで、楕円形の性質として、図３に示すように、一方の焦点Ａに配置された光源から出射して該楕円形で反射された光は、他方の焦点Ｂに集まるという特性がある。そして、前記光反射面９は前述のように回転楕円面で形成されているため、図５に示すように、一方の焦点Ａから出射して該光反射面９の何れの位置、例えば、図中、ａ、ｂ、ｃ，ｄで反射された光であっても、他方の焦点Ｂに集まるものである。

従って、前記走査部４の光を出射する走査光出射部４ａ（図２）が前記楕円形の一方の焦点Ａに位置するように、該走査部４を前記ツル７に取付け、又、他方の焦点Ｂに、装着者の眼が位置するように前記装置枠体２を形成することより、図５に示すように、走査部４の走査光出射部４ａから出射して該光反射面９の何れの位置で反射された光であっても、装着者の眼に集まるように形成されている。

図６に示すように、前記被変調光出力部３は、画像信号処理手段１０と、赤色光源１１、緑色光源１２、青色光源１３と、コリメートレンズ１４，１５，１６と、波長選択性ミラー１７，１８，１９と、フォーカスレンズ２０とを備えている。そして、画像信号処理手段１０は、画像データに基づいて、赤色光源１１、緑色光源１２、青色光源１３に対して強度変調信号を出力し、前記走査部４に制御信号を出力するものである。前記赤色光源１１、緑色光源１２、青色光源１３からの出射光は、コリメートレンズ１４，１５，１６によって略平行光線に成形された後に、前記波長選択性ミラー１７，１８，１９によって合波され、フォーカスレンズ２０によって光ファイバ５に入射される構成になっている。前記制御信号は、前記光ファイバ５によって伝送され、又は、該光ファイバ５とは別に電気コードによって伝送されるものである。

前記走査部４は、コリメートレンズ２１と、第１偏向手段２２と、凸レンズ２３と、第２偏向手段２４と、凸レンズ２５と、制御回路２６と、ＢＤセンサ２７とを備えている。

前記コリメートレンズ２１は前記光ファイバ５の光出力端に設けられて、該光ファイバ５から出力された被変調光を略平行な光線に変換するものである。前記第１偏向手段２２は回転軸２８によって回転可能に設けられている。該第１偏向手段２２は、コリメートレンズ２１を通過した光線を、該第１偏向手段２２の回転位置に応じた方向へ反射するものである。前記凸レンズ２３は前記第１偏向手段２２によって反射された光線を第２偏向手段２４に集中させるものである。前記第２偏向手段２４は回転軸２９を回転中心に揺動可能に設けられている。該第２偏向手段２４は、前記凸レンズ２３を通過した光線を、該第２偏向手段２４の回転位置に応じた方向へ反射するものである。前記凸レンズ２５は前記第２偏向手段２４で反射された光線を装着者の眼Ｍの虹彩Ｍ１で囲まれた瞳孔Ｍ２を通って水晶体Ｍ３に集中させることにより、網膜Ｍ４上に画像を表示するものである。

前記制御回路２６は、前記被変調光出力手段３から伝送された制御信号に基づき前記第１、第２偏向手段２２，２４の回転を制御させることにより、装着者の網膜Ｍ上に被変調光を走査して画像を表示するものである。

前記ＢＤセンサ２７からの信号に基づいて該制御回路２６を制御することにより、網膜Ｍ４上に走査する被変調光の始点を調整するものである。

次に、上記のように構成された網膜走査表示装置１の動作及び作用について説明する。

先ず、当該網膜走査表示装置１を装着しようとする者は被変調光出力部３を装着者の腰や背中等にベルト等によって装着する。その後、通常の眼鏡と同様に装置枠体２のツル７を装着者の耳に掛けることにより、装置枠体２を装着者の頭部に装着する。この状態において、図２に示すように、装置枠体２の各光反射面部８に設けられた光反射面９の一方の焦点には走査部４の走査光出射部ａが位置し、他方の焦点には装着者の眼が位置することになる。

その後、被変調光出力部３を起動させると、レーザ光が図６に示す被変調光出力部３において画像情報に応じて強度変調されて被変調光として出力される。該被変調光は、光ファイバ５によって伝送されて走査部４に入力する。

図２に示すように、該走査部４が被変調光を光反射面９に照射すると、該被変調光は該光反射面９で反射されて光反射面９の焦点に集まる。該焦点には装着者の眼が位置しているため、装着者の網膜Ｍ４上に被変調光が走査されて画像が表示される。

ところで、光ファイバ５は装置枠体２に取付けられるため、装着者が動いても該光ファイバ５における装置枠体２に取付けられている部分は装置枠体２に対して振動する虞が少ない。つまり、光ファイバ５における走査部４との接続付近は、走査部４に対して振動する虞が少ない。このため、該光ファイバ５で伝送する信号がアナログ信号であっても、当該アナログ信号は光ファイバの振動に基づくノイズを含むことなく、光ファイバ５はノイズの少ないアナログ信号を走査部４へ伝送できる。

又、この第１実施形態において、光反射面部８を透光性の部材で形成した場合には、装着者は該光反射面部８を通して周囲を目視できるため、光ファイバ５によって被変調光出力部３から伝送される画像に重ね合わせるようにして周囲の光景を目視することができる。又、装置枠体２は、装着者の頭部に装着できるタイプのため、装着者は例えば、手作業をしながら、被変調光出力部３から伝送される画像を目視することができる。

又、この第１実施形態においては、走査部４から出力される被変調光は光反射面９で一旦反射された後に装着者の眼に入射するため、光反射面９の面積を広くすることにより、装着者の網膜Ｍ４上には被変調光を広い範囲に走査することができ、よって、大きな画角の画像を表示することができる。尚、この実施形態においては、装置枠体２の光反射面９を回転楕円面で形成したが、走査部４の第１偏向手段２２の回転角及び第２偏向手段２４の回転角を調整することにより、走査部４から出射した被変調光が装着者の眼Ｍの瞳孔Ｍ２を通って水晶体Ｍ３に集中し、網膜Ｍ４上に集まって画像を表示できるようにすれば、光反射面９を回転楕円面以外の平面や曲面に形成しても同様の作用効果を奏することができる。

次に、図７は、本発明の第２実施形態を示す。この第２の実施形態においては第１の実施形態と比較して光反射面部８、及び光反射面９は設けられていない。この第２実施形態の特徴は、装置枠体２が装着者の頭部に装着された状態で、二つの走査部４が装着者の各眼にそれぞれ対面するように、前枠６に設けられている点にある。該走査部４の走査光出射部４ａは装着者の眼に対面して配置され、走査部４から出射した被変調光は、直接、装着者の眼の瞳孔を瞳を通って水晶体に集中して、網膜上を走査するものである。

この第２実施形態においては、第１実施形態と比較した場合、回転楕円面で形成された光反射面を前枠に形成する必要がないため、網膜走査表示装置を容易に形成することができる。

次に、図８は本発明の第３実施形態を示す。この第３実施形態の特徴は、ツル７の外側面に沿って光ファイバ５を固定できるようにするために、該ツル７の外側面に沿って該外側面に複数の止具３１を設けた点にある。該止具３１は光ファイバ５が挿通する挿通孔３２が中心に設けられた環状に形成されている。該止具３１はツル７と一体に形成しても良いし、或いは、ツル７とは別体に形成して該ツル７に取付けるようにしても良い。

網膜走査表示装置をこのように構成した場合、光ファイバ５を止具３１の挿通孔３２に挿通して配線することにより、該光ファイバ５をツル７に沿って該ツル７に支持させた後、該光ファイバ５の両端をそれぞれ被変調光出力部と走査部に光学的に接続する。

この実施形態においては、第１実施形態と比較した場合、光ファイバ５を止具３１の挿通孔３２に挿通させるだけの簡単な作業によって、光ファイバ５をツル７に支持させることができる。このため、該光ファイバ５は、ツル７に対して振動することを抑制でき、安定的にツル７に支持される。よって、光ファイバ５における走査部５との接続付近は走査部４に対して振動することが抑制される。

図９は第４実施形態を示す。この実施形態においては、ツル７に挿通部を設け、該挿通部に光ファイバを挿通させて設けたものである。特に、この実施形態においては、前記ツル７の長手方向に沿ってツル７の内部を貫通する貫通孔３３によって前記挿通部を構成したものである。

この実施形態においては、ツル７に設けられた貫通孔３３を挿通させて、光ファイバ５を配線した後に、該光ファイバ５の両端をそれぞれ被変調光出力部と走査部に光学的に接続する。

この実施形態においては、第１実施形態と比較した場合、光ファイバ５はツル７内に埋設状態になるため、装着者の手等に触れる等して該光ファイバ５が走査部４に対して振動する虞がない。

図１０は第５実施形態を示す。この実施形態の特徴は、光ファイバ５を挿通するように装置枠体２のツル７に設けられた挿通部を、該ツル７の側面に沿って該側面に設けられた溝３４によって形成した点にある。

この実施形態においては、図１０に示すように、溝３４に沿って光ファイバ５を配線した姿勢から該光ファイバ５を該配線方向とは直交する矢示Ｃ方向へ移動させて、該溝３４内に側方から押し込むことにより、光ファイバ５を該溝３４内に挿通させる。その後、該溝３４の開口の全面又は一部を塞ぐことにより、光ファイバ５が該溝３４から脱落する自体を防止する。

尚、以上の実施形態においては、ツル７に光ファイバ５を設けたが、光を伝送する機能を有する光伝送部によってツル７自体を形成すれば、ツル７の他に光ファイバ５を設けて、該光ファイバ５をツル７に設ける構造を採用する必要がない。

図１１乃至図１３は本発明の第６実施形態を示す。この第６実施形態の装置枠体２は、前枠６と二本のツル７とから眼鏡型に形成され、該前枠６とツル７とはヒンジ部３６によって連結されることにより、ツル７が前枠６に対して伸長及び折畳み可能になっている。ここで，伸長とはヒンジ部３６が伸長した状態を言うものである。又、折畳み状態とは、ヒンジ部３６が曲がることにより、前枠６に対してツル７が折れ曲がった状態を言うものである。前記前枠６は二つの光反射面部８と、これら光反射面部８同士を連結するブリッジ３７と、これら光反射面部８の両側に設けられ、前記ヒンジ部３６によって前記ツル７に連結される智３８とを備えた構成になっている。

前記各智３８には、走査部４が設けられている。各走査部４が前記光反射面部８の光反射面９の一方の焦点に位置するように設けられている点については第１実施形態の走査部４と同様である。

そして、被変調光出力部３から出力された被変調光は、光ファイバ３９と被変調光入力部４０とを通って伝送されて、前記走査部４に入力されるものである。前記光ファイバ３９は前記被変調光出力部３と前記ヒンジ部３６との間において、前記ツル７に設けられている。又、前記被変調光入力部４０は、前記走査部４と前記ヒンジ部３６との間において前記智３８に設けられている。ここで、前記被変調光入力部４０は光ファイバによって形成することができる。

図１２では、前記ツル７を前記前枠６に対して伸長させた状態で前記光ファイバ３９の光出力端と、前記被変調光入力部４０の光入力端とが当接して該光ファイバ３９から該被変調光入力部４０へ被変調光が入力するようになっている。一方、図１３では、前記ツル７を前記前枠６に対して折り曲げた状態で前記光ファイバ３９の光出力端と、前記被変調光入力部４０の光入力端とが離間して該光ファイバ３９から該被変調光入力部４０への被変調光の入力を遮断するようになっている。

この実施形態においては、第１実施形態と比較した場合、当該網膜走査表示装置１の不使用時においては、前枠６に対してツル７を折畳むことにより、当該網膜走査表示装置１をコンパクトに収容できる。

図１４は第７実施形態を示す。この実施形態においては、被変調光出力部３から出力された被変調光は、光ファイバ３９，被変調光入力部４０によって伝送されて走査部４に入力される。該光ファイバ３９は、ツル７に設けられたツル挿通孔４５内を挿通して設けられている。該光ファイバ３９の被変調光入力部側端部３９ａは前記被変調光入力部４０へ向けて前記ツル挿通孔４５から突出している。前記被変調光入力部４０は前枠６に設けられた前枠挿通孔４６内に挿通して設けられている。該被変調光入力部４０の先端は前記光ファイバ３９から遠ざかるように前記前枠挿通孔４６の縁４６ａから前記前枠挿通孔４６の内部へ向けて後退している。

前記光ファイバ３９の先端は前記前枠挿通孔４６内に侵入し、該前枠挿通孔４６内において前記被変調光入力部４０に当接し、又、前記被変調光入力部４０から離間可能に設けられている。

そして、この実施形態において、ツル７を伸長すると光ファイバ３９の先端が被変調光入力部４０の先端に当接して、被変調光出力部３が出力した被変調光を被変調光入力部４０へ入力する。一方、ツル７を折り曲げると、光ファイバ３９の先端が被変調光入力部４０から離間して、被変調光出力部３が出力した被変調光を被変調光入力部４０へ入力しない。

この実施形態においては、ツル７が折り曲げられた網膜走査表示装置１の不使用時には、光ファイバ３９の先端は該被変調光入力部４０から離間するため、走査部４から光が外部へ漏洩しない。

図１５は第８実施形態を示す。この実施形態においては、第７実施形態と同様に、被変調光出力部３から出力された被変調光は、光ファイバ３９，被変調光入力部４０によって伝送されて走査部４に入力される。該被変調光入力部４０は、前枠６に設けられた前枠挿通孔４６内を挿通して設けられている。該被変調光入力部４０の先端は前記光ファイバ３９へ向けて前記前枠挿通孔４６から突出している。前記光ファイバ３９はツル７に設けられたツル挿通孔４５内に挿通して設けられている。該光ファイバ３９の被変調光入力部側端部３９ａは、前記被変調光入力部４０から遠ざかるように前記ツル挿通孔４５の縁４５ａから前記ツル挿通孔４５の内部へ向けて後退している。

前記被変調光入力部４０の先端は前記ツル挿通孔４５内に侵入し、該ツル挿通孔４５内において前記光ファイバ３９に当接し、又、前記光ファイバ３９から離間可能に設けられている。

そして、この実施形態において、ツル７を伸長すると被変調光入力部４０の先端が光ファイバ３９の先端に当接して、被変調光出力部３が出力した被変調光は被変調光入力部４０へ入力される。一方、ツル７を折り曲げると、被変調光入力部４０の先端が光ファイバ３９から離間して、被変調光出力部３が出力した被変調光は被変調光入力部４０へ入力されない。

この実施形態においては、ツル７が折り曲げられた網膜走査表示装置１の不使用時には、光ファイバ３９の先端は、被変調光入力部４０から離間するため、走査部４から光が外部へ漏洩しない。

図１６は第９実施形態を示す。この第９実施形態の特徴は、図１１に示す第６実施形態と比較して、前枠６に対してツル７を折り曲げた状態において、光ファイバ３９の被変調光入力部側端部３９ａから外部へ漏れる光を遮光する遮光部５０を設けた点にある。該遮光部５０は板状に形成することができる。該遮光部５０はその基端側が被変調光入力部４０の外側に設けられ、その先端側は該被変調光入力部４０の光入力端を超えてツル７側へ向けて延設されている。

このように構成された第９実施形態においては、前枠６に対してツル７を折り曲げた状態において、光ファイバ３９の被変調光入力部側端部３９ａから出力した光は、光遮光部５０の内面に当たって反射することにより、該光遮光部５０で遮られて外部へ漏れない。

尚、前記遮光部５０の内面に微小な凹凸を形成すれば、前述のように当該内面に当たった光は周囲へ乱反射して一方向へは反射しない。このため、当該網膜走査表示装置１の不使用時において、前記光ファイバ３９から出力する光が外部に漏れない。

図１７は第１０実施形態を示す。この第１０実施形態の特徴は、被変調光出力部３の電源５１を該被変調光出力部３に対して配線５２によって直列接続し、該配線５２をヒンジ部３６において第１配線５３と第２配線５４とに分割する一方、これら第１、第２配線５３，５４の端部５５，５６をヒンジ部３６において露呈させた点にある。これら第１、第２配線５３，５４の端部５５，５６は、ツル７が前枠６に対して伸長することにより互いに接触して、前記被変調光出力部３に前記電源５１から電力を供給する一方、ツル７が前枠６に対して折り曲げられた状態で互いに離間することにより、前記被変調光出力部３に対する前記電源５１からの電力の供給を停止するものである。前記第１、第２配線５３，５４の端部５５，５６は、前記被変調光出力部３と電源５１との間に設けられた電気スイッチとして機能するものである。

この第１０実施形態においてはこのように構成することにより、当該網膜走査表示装置１の使用時、即ち、ツル７を前枠６に対して伸長した状態においては、第１、第２配線５３，５４の端部５５，５６同士が接触することにより、被変調光出力部３に電源５１から電力が供給されることにより、該被変調光出力部３が被変調光を出力する。又、当該網膜走査表示装置１の不使用時、即ち、ツル７を前枠６に対して折り曲げた状態においては、第１、第２配線５３，５４の端部５５，５６同士が非接触になることにより、被変調光出力部３に対する電源５１から電力の供給が停止することにより、該被変調光出力部３は被変調光を出力しない。

このように、第１０実施形態においては、当該網膜走査表示装置１の使用時においては、ツル７を前枠６に対して伸長すれば被変調光出力部３は電源５１から電力を供給されて作動できる一方、当該網膜走査表示装置１の不使用時においては、ツル７を前枠６に対して折り曲げれば被変調光出力部３に対する電源５１からの電力の供給は停止する。このため、当該網膜走査表示装置１の不使用時における電力消費の節約を奏することができる。尚、前記電源５１としては、直流電源又は交流電源を用いることができる。

図１８は第１１実施形態を示す。この第１１実施形態の特徴は、走査部４の電源５１を該走査部４に対して配線６２によって直列接続し、該配線６２をヒンジ部３６において第１配線６３と第２配線６４とに分割する一方、これら第１、第２配線６３，６４の端部６５，６６をヒンジ部３６において露呈させた点にある。これら第１、第２配線６３，６４の端部６５，６６は、ツル７が前枠６に対して伸長することにより互いに接触して、前記走査部４に前記電源６１から電力を供給する一方、ツル７が前枠６に対して折り曲げられた状態で互いに離間することにより、前記走査部４に対する前記電源６１からの電力の供給を停止するものである。前記第１、第２配線６３，６４の端部６５，６６は、前記走査部４と電源６１との間に設けられた電気スイッチとして機能するものである。

この第１１実施形態においてはこのように構成することにより、当該網膜走査表示装置１の使用時、即ち、ツル７を前枠６に対して伸長した状態においては、第１、第２配線６３，６４の端部６５，６６同士が接触することにより、走査部４に電源６１から電力が供給されることにより、該走査部４が作動する。又、当該網膜走査表示装置１の不使用時、即ち、ツル７を前枠６に対して折り曲げた状態においては、第１、第２配線６３，６４の端部６５，６６同士が非接触になることにより、走査部４に対する電源６１から電力の供給が停止することにより、該走査部４は作動を停止する。

このように、第１１実施形態においては、当該網膜走査表示装置１の使用時においては、ツル７を前枠６に対して伸長すれば走査部４は電源６１から電力を供給されて作動できる一方、当該網膜走査表示装置１の不使用時においては、ツル７を前枠６に対して折り曲げれば走査部４に対する電源６１からの電力の供給は停止する。このため、当該網膜走査表示装置１の不使用時における電力消費の節約を奏することができる。尚、前記電源６１としては、直流電源又は交流電源を用いることができる。

図１９は第１２実施形態を示す。この第１２実施形態の特徴は、電源７１を該被変調光出力部３及び走査部４に対して配線７２によって直列接続し、該配線７２をヒンジ部３６において第１配線７３と第２配線７４とに分割する一方、これら第１、第２配線７３，７４の端部７５，７６をヒンジ部３６において露呈させた点にある。これら第１、第２配線７３，７４の端部７５，７６は、ツル７が前枠６に対して伸長することにより互いに接触して、前記被変調光出力部３及び走査部４に前記電源７１から電力を供給する一方、ツル７が前枠６に対して折り曲げられた状態で互いに離間することにより、前記被変調光出力部３及び走査部４に対する前記電源７１からの電力の供給を停止するものである。前記第１、第２配線７３，７４の端部７５，７６は、前記被変調光出力部３及び走査部４と電源７１との間に設けられた電気スイッチとして機能するものである。

この第１２実施形態においてはこのように構成することにより、当該網膜走査表示装置１の使用時、即ち、ツル７を前枠６に対して伸長した状態においては、第１、第２配線７３，７４の端部７５，７６同士が接触することにより、被変調光出力部３及び走査部４に電源７１から電力が供給されることにより、該被変調光出力部３及び走査部４が作動する。又、当該網膜走査表示装置１の不使用時、即ち、ツル７を前枠６に対して折り曲げた状態においては、第１、第２配線７３，７４の端部７５，７６同士が非接触になることにより、被変調光出力部３及び走査部４に対する電源７１からの電力の供給が停止することにより、該被変調光出力部３及び走査部４は作動しない。

このように、第１２実施形態においては、当該網膜走査表示装置１の使用時においては、ツル７を前枠６に対して伸長すれば被変調光出力部３及び走査部４は電源７１から電力を供給されて作動できる一方、当該網膜走査表示装置１の不使用時においては、ツル７を前枠６に対して折り曲げれば被変調光出力部３及び走査部４に対する電源７１からの電力の供給は停止する。このため、当該網膜走査表示装置１の不使用時における電力消費の節約を奏することができ、更に、被変調光出力部３及び走査部４の作動を低減させて部品の故障を減少させることができる。尚、前記電源７１としては、直流電源又は交流電源を用いることができる。また、電源のオンオフではなく、駆動信号線を接続・非接続にしてもよい。

図２０は第１３実施形態を示す。この実施形態においては、前枠６と二本のツル７とから装置枠体２を構成し、該ツル７を前枠６に連結された連結部８０と、耳掛け部８１とから構成したものである。そして、走査部４に接続された光ファイバ５は、前記連結部８０の延長方向へ向けて後方へ延設して被変調光出力部３に接続したものである。

この実施形態においては、ツル７の連結部８０の形状に沿って該連結部８０の延長方向へ延設されて被変調光出力部３に接続されるため、該被変調光出力部３が当該連結部８０の延長方向に配置されている場合、光ファイバ５は極端に折曲することなく、従って、該光ファイバ５は破損の畏れなく、延長されて被変調光出力部３に接続することができる。

図２１は第１４実施形態を示す。この実施形態においては図２０に示す第１３実施形態と同様に、前枠６と二本のツル７とから装置枠体２を構成し、該ツル７を前枠６に連結された連結部８０と、耳掛け部８１とから構成したものである。該装置枠体２を装着者の頭部に装着した状態で、前記耳掛け部８１は、装着者の耳に掛かり易いように下方へ湾曲した形状を呈している。そして、この実施形態においては、光ファイバ５はツル７の形状に沿って該ツル７に設けられると共に、該光ファイバ５は前記耳掛け部８１の延長方向、即ち、斜め下方へ向けて延設されて被変調光出力部３に光学的に接続されるものである。

この実施形態においては、ツル７の耳掛け部８１の形状に沿って該耳掛け部８１の延長方向へ延設されて被変調光出力部３に接続されるため、該被変調光出力部３が当該耳掛け部６１の延長方向に配置されている場合、光ファイバ５は極端に折曲することなく、従って、該光ファイバ５は破損の畏れなく、延長されて被変調光出力部３に接続することができる。

図２２は第１５実施形態を示す。この実施形態は、第１３，第１４実施形態と同様に、前枠６と二本のツル７とから装置枠体２を構成し、該ツル７を前枠６に連結された連結部８０と、耳掛け部８１とから構成したものである。前記耳掛け部８１は、装着者の耳に掛かり易いように下方へ湾曲した形状を呈している。そして、この実施形態においては、被変調光出力部３は前記耳掛け部８１に設けたものである。当該耳掛け部８１と走査部４とは、前記連結部８０に沿って該連結部８０に設けられた光ファイバ５によって光学的に接続されている。

この実施形態においては、光ファイバ５は、全長に亘ってツル７の連結部８０に支持されるため振動する虞はなく、従って、該光ファイバ５によって伝送される信号にノイズが含まれる虞がない。

図２３は第１６実施形態を示す。この実施形態は、第１３実施形態乃至第１５実施形態と同様に、前枠６と二本のツル７とから装置枠体２を構成し、該ツル７は前枠６に連結された連結部８０と、耳掛け部８１とから構成したものである。前記耳掛け部８１は、装着者の耳に掛かり易いように下方へ湾曲した形状を呈している。そして、この実施形態においては、光ファイバ５はツル７の形状に沿って該ツル７に設けられ、該光ファイバ５は前記耳掛け部８１の下端から、鉛直方向において斜め下方で且つ水平方向において装着者の頭部とは反対側へ延設されて前記被変調光出力部３に光学的に接続されるものである。

この実施形態においては、ツル７の耳掛け部８１の下端から鉛直方向において斜め下方で且つ水平方向において装着者の頭部とは反対側に配置された被変調光出力部３に光ファイバ５を接続する場合に、該光ファイバ５を極端に折曲することなく、従って、該光ファイバ５は破損の畏れなく、延長されて被変調光出力部３に接続することができる。又、光ファイバ５をこのようにツル７から延設する場合には、当該光ファイバ５の配線に際して、装着者の頭部が邪魔になることがない。

図２４は第１７実施形態を示す。この実施形態においては、図１１に示す第６実施形態と同様に、前枠６と二本のツル７とから装置枠体２を構成し、該前枠６を二つの光反射面部８とこれら光反射面部８を連結するブリッジ３７とから構成したものである。そして、一方のツル７に沿って二本の光ファイバを５設け、その内の一本の光ファイバ５は当該ツル７に設けられている一方の走査部４に接続し、他の光ファイバ５は更に光反射面部８の上縁、ブリッジ３７の上縁に沿って延設されて他方の走査部４に接続されている。

このように構成された第１７実施形態においては、被変調光出力部３に接続された二本の光ファイバ５は、リング状の係止具６２によって１束にまとめた状態で一方のツル７に沿って設けられて被変調光出力部３に接続されるため、二本の光ファイバ５を個別に被変調光出力部３に接続した場合と比較して、光ファイバ５の配線構造が簡略化する。又、この実施形態においては、二本の光ファイバ５が１束にまとまることにより、該光ファイバ５の強度が強まって光ファイバ５のゆれ等による画像の画質が安定する。

装着者は、被変調光出力部を腰や背中等に装着し、走査部を頭部に装着した状態で移動しながら、或いは、所望の位置に移動した後に当該所望の位置の光景と重ね合わせるようにして、画像を目視する用途に適用できる。

本発明の網膜走査表示装置の斜視図である。（第１実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の平面図である。（第１実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の回転楕円面を形成する過程を説明する説 明図である。（第１実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の回転楕円面を形成する過程を説明する説 明図である。（第１実施形態） 本発明の網膜走査表示装置において反射面による反射を説明する説 明図である。（第１実施形態） 本発明の網膜走査表示装置のブロック図である。（第１実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の平面図である。（第２実施形態） 本発明の網膜走査表示装置のツルの断面図である。（第３実施形態） 本発明の網膜走査表示装置のツルの断面図である。（第４実施形態） 本発明の網膜走査表示装置のツルの断面図である。（第５実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の一部平面図である。（第６実施形態） ツルを伸長した状態において、光ファイバと被変調光入力部とが当接 した場合を示す斜視図である。（第６実施形態） ツルを折れ曲げた状態において、光ファイバと被変調光入力部とが離 間した場合を示す斜視図である。（第６実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の一部を断面にした平面図である。（第 ７実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の一部を断面にした平面図である。（第 ８実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の一部平面図である。（第９実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の一部平面図である。（第１０実施形態 ） 本発明の走査部と電源との間の配線構造を示す一部平面図である。 （第１１実施形態） 本発明の被変調光出力部及び走査部と電源との間の配線構造を示す 一部平面図である。（第１２実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の側面図である。（第１３実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の側面図である。（第１４実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の斜視図である。（第１５実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の斜視図である。（第１６実施形態） 本発明の網膜走査表示装置の斜視図である。（第１７実施形態） 網膜走査表示装置のブロック図である。（従来技術）

符号の説明

１ 網膜走査表示装置
２ 装置枠体
３ 被変調光出力部
４ 走査部
５ 光ファイバ（光伝送部,導波路）
６ 前枠
７ ツル
８ 光反射面部
９ 光反射面
３１ 止具
３３ 挿通孔（挿通部）
３４ 溝（挿通部）
３６ ヒンジ部
３９ 光ファイバ
４０ 被変調光入力部
４５ ツル挿通孔
４６ 前枠挿通孔
５０ 遮光部
５５，５６ 接点（電気スイッチ）
６５，６６ 接点（電気スイッチ）
７５，７６ 接点（電気スイッチ）
８０ 連結部
８１ 耳掛け部

Claims (11)

1. 装着者の頭部に装着にされる装置枠体と、光を画像情報に応じて変調した被変調光として出力する被変調光出力部と、前記装置枠体に設けられ、前記被変調光を走査して装着者の網膜上に画像を表示するための走査部と、前記装置枠体に設けられ、前記被変調光出力部から出力された被変調光を前記走査部に伝送する導波路とを備え、
   前記装置枠体を、前枠とツルとを備えた眼鏡型に形成し、
   前記前枠と前記ツルとの間にヒンジ部を設けることにより、該ツルが該前枠に対して折り曲げ及び伸長可能に連結され、
   前記走査部は前枠に設けられ、
   前記導波路は前記被変調光出力部と前記ヒンジ部との間において前記ツルに設けられ、
   前記導波路によって伝送された被変調光を前記走査部に入力する被変調光
   入力部が前記走査部と前記ヒンジ部との間において前記前枠に設けられ、
   前記ツルを伸張させた状態で、導波路の端部と該被変調入力部とを前記ヒンジ部において当接させて該導波路から該被変調入力部へ前記被変調光の入射を可能とし、
   前記ツルを折り曲げた状態で、該導波路の端部と該該被変調入力部とを離間させて前記導波路から前記該被変調入力部への前記被変調光の入射を遮断させるようにしたことを特徴とする網膜走査表示装置。
2. 前記導波路は前記ツルに設けられたツル挿通孔内に挿通され、該導波路の被変調光入力部側端部は該ツル挿通孔から突出して設けられ、前記被変調光入力部は前記前枠に設けられた前枠挿通孔内に挿通され、且つ前記前枠挿通孔の縁から前記前枠挿通孔の内部へ後退して設けられ、前記ツルを伸長させた状態で前記導波路は前記前枠挿通孔内に侵入して前記被変調光入力部に当接し、前記ツルを折り曲げた状態で前記導波路は前記被変調光入力部から離間することを特徴とする請求項１に記載の網膜走査表示装置。
3. 前記被変調光入力部は前記前枠に設けられた前枠挿通孔内に挿通され、且つ該前枠挿通孔から突出して設けられ、前記導波路は前記ツルに設けられたツル挿通孔内に挿通され、該導波路の被変調光入力部側端部は前記ツル挿通孔の縁から前記ツル挿通孔の内部へ後退して設けられ、前記ツルを伸長させた状態で前記被変調光入力部は前記ツル挿通孔内に侵入して前記導波路に当接し、前記ツルを折り曲げた状態で前記被変調光入力部は前記導波路から離間することを特徴とする請求項１に記載の網膜走査表示装置。
4. 前記ツルを折り曲げた状態で、前記導波路の被変調光入力部側端部から出射する被変調光が外部へ漏れるのを防止する遮光部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の網膜走査表示装置。
5. 前記前枠と前記ツルとの間にヒンジ部を設けることにより、該ツルが該前枠に対して折り曲げ及び伸長可能に連結され、前記ヒンジ部に電気スイッチを設け、前記ツルを伸長させた状態で該電気スイッチをオンさせて前記被変調光出力部を起動させる一方、前記ツルを折り曲げた状態で該電気スイッチをオフさせて前記被変調光出力部の作動を停止させるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の網膜走査表示装置。
6. 前記前枠と前記ツルとの間にヒンジ部を設けることにより、該ツルが該前枠に対して折り曲げ及び伸長可能に連結され、前記ヒンジ部に電気スイッチを設け、前記ツルを伸長させた状態で該電気スイッチをオンさせて前記走査部を起動させる一方、前記ツルを折り曲げた状態で該電気スイッチをオフさせて前記走査部の作動を停止させるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の網膜走査表示装置。
7. 装着者の眼に対面させるように前記装置枠体に設けられた光反射面部を備え、前記走査部は前記被変調光を光反射面部に対して走査することを特徴とする請求項1乃至請求項６の何れか１項に記載の網膜走査表示装置。
8. 前記光反射面部は装着者の眼に対面させるように設けられた楕円面を有し、前記走査部の走査光出射部を前記楕円面の一方の焦点に配置し、
   前記走査部は前記被変調光を前記楕円面に対して走査して前記楕円面で被変調光を反射させることにより前記楕円面の他方の焦点に位置した装着者の眼に画像を表示するようにしたことを特徴とする請求項７に記載の網膜走査表示装置。
9. 前記導波路を前記装置内に挿通させる挿通部は前記ツルに設けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の網膜走査表示装置。
10. 前記ツルは前記前枠に連結される連結部と該連結部から曲折して延設されて装着者の耳に掛けられる耳掛け部とから構成し、前記導波路は前記連結部の延長方向へ延設されて前記被変調光出力部に接続され、前記被変調光出力部は前記耳掛け部に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の網膜走査表示装置。
11. 前記ツルは前記前枠に連結される連結部と該連結部から曲折して延設されて装着者の耳に掛けられる耳掛け部とから構成し、前記導波路は前記耳掛け部の延長方向へ延設されて前記被変調光出力部に接続され、前記被変調光出力部は前記耳掛け部に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１項に記載の網膜走査表示装置。

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