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IMAGE GENERATING DEVICE AND IMAGE GENERATING METHOD commons

Foreign code F190009700
File No. (FU731)
Posted date Jan 23, 2019
Country WIPO
International application number 2018JP006693
International publication number WO 2018186046
Date of international filing Feb 23, 2018
Date of international publication Oct 11, 2018
Priority data
  • P2017-074819 (Apr 4, 2017) JP
Title IMAGE GENERATING DEVICE AND IMAGE GENERATING METHOD commons
Abstract In order to more conveniently detect a pupil position and generate an image, the present invention makes it possible to radiate an image beam to a beam spot position corresponding to the pupil position. The present invention is provided with: a pupil position detection device provided with a light source, a light scanning mirror for scanning light from the light source, a measurement mechanism for causing a light beam scanned by the light scanning mirror to scan at least a pupil surface and measuring a temporal variation in reflected light intensity from an eyeball, an extraction mechanism for extracting the reflected light intensity from the pupil from the temporal variation in the reflected light intensity measured, and a mechanism for detecting the size and position of the pupil by synchronizing the extracted reflected light intensity from the pupil and a scanning time for scanning a surface of the eyeball; and an image generating mechanism for projecting while scanning an image generating light beam on the pupil at the detected position and generating an image on the retina of the eyeball.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Conventional, the projection of the laser beam or the like as light beam scanning apparatus, various forms of light beam projection apparatus has been known.In particular, the optical waveguide type semiconductor laser in combination with multiplexer 3 light beam projection apparatus of the three primary colors, the size of the apparatus, and the advantage of low power consumption, the laser beam scanning type which is applied to color image projection apparatus (for example, Patent Document 1, Patent Document 2 and Patent Reference 3 reference).
At this time, when scanning a laser beam, the position of the pupil becomes a problem, a pupil tracking method has been proposed (for example, see Patent Document 4).In this proposal, in order to reduce the size of the image projection apparatus, light emitted from the light source 1 for the first eye image projected on the surface area projected on the retina of a user, the inspection light emitted from the light source 1 away from the eye of the user of the first surface region 2 and the second projection surface area, the inspection light reflected by the eye of the user and detecting the reflected light, based on the reflected light detected by the, at least one of the source and an optical system has been proposed to control.
In addition, in the configuration of Patent Document 4, deterioration of image quality and in order to suppress the size of the apparatus, the vibration in the main scanning direction based on the deflection angle of the mirror 1 and the second image for the start of the light exit, the detection light beam for a subsequent image at a predetermined constant timing is emitted from the light source has been proposed (for example, see Patent Document 5).
That is, the deflection angle of mirror 1 in the main scanning direction of the first reference, the first range image of the scanned image of the beam extraction start timing is determined for the ray.The second deflection angle of a mirror 1 at a timing determined based on the image output is started after the completion of the emitted light rays, in the return of the mirror 1 back and forth vibration of the first image in the image and the forward light beam emitted from the light beam for repeatedly.These light beams are emitted for the first iteration of the image, based on the deflection angle of the mirror 1 the first emitted light beam for image is started based on the elapsed time from the start of output of the performed.
On the other hand, even in a normal mental activities, amyotrophic lateral sclerosis and the like, it is not possible to freely move the muscles of the whole people, eye movement is normal for many people who can be, such that people and to facilitate communication of the assisted system for use in a physically handicapped person can be detected by the line of sight gazing detection at the research has been carried out.
In addition, the driver driving the awareness of the monitoring and attention to, the face image of the driver has been proposed.
Such, the conventional pupil position can be detected, generally an infrared LED light at the face of the user, the infrared camera can be captured in a copy of the user's eye, the position of the infrared reflected light on a cornea (the corneal reflection) as a reference point, relative to the position of the corneal reflection of the pupil based on the position of, it is possible to detect the line of sight is being performed.
Scope of claims (In Japanese)請求の範囲 [請求項1]
 光源と、
 前記光源からの光を走査する光走査ミラーと、
 前記光走査ミラーにより走査された光ビームにより少なくとも瞳孔の表面を走査して前記眼球からの反射光強度の時間変化を測定する測定機構と、
 前記測定した前記反射光強度の時間変化から前記瞳孔からの反射光強度を抽出する抽出機構と、
 前記抽出した瞳孔からの反射光強度と前記眼球の表面を走査する走査時間と同期することによって前記瞳孔のサイズと位置を検出する機構と
を備えた瞳孔位置検出機構と、
 検出した位置の前記瞳孔に映像生成用光ビームを走査しながら投射して映像を前記眼球の網膜上に形成する映像生成機構と
を備えた映像生成装置。

[請求項2]
 前記瞳孔位置検出機構が、前記光走査ミラーにより走査された光ビームを少なくとも前記瞳孔に対して反射する反射部材を有する請求項1に記載の映像生成装置。

[請求項3]
 前記光走査ミラーにより走査された光ビームが、前記瞳孔及び虹彩を含む眼球の表面を走査する請求項1または請求項2に記載の映像生成装置。

[請求項4]
 前記映像生成機構の映像生成用光ビームの光源、光走査ミラー及び反射部材が、前記瞳孔位置検出機構の光源、光走査ミラー及び反射部材を兼ねる請求項2に記載の映像生成装置。

[請求項5]
 前記反射部材が、ホログラフィック反射板である請求項3または請求項4に記載の映像生成装置。

[請求項6]
 前記ホログラフィック反射板が、メガネのリムまたはメガネのレンズの少なくとも一方に設けられている請求項5に記載の映像生成装置。

[請求項7]
 前記眼球の表面を走査する光ビームは、前記ホログラフィック反射板に直接照射される請求項5または請求項6に記載の映像生成装置。

[請求項8]
 前記眼球の表面を走査する光ビームは、前記メガネのリム或いはメガネのレンズの内部を伝搬して、前記メガネのリム或いはメガネのレンズの前記眼球の反対側の表面に設けられた前記ホログラフィック反射板により反射される請求項5に記載の映像生成装置。

[請求項9]
 前記映像生成機構の光走査ミラーが、前記映像生成機構の光源からの光ビームの光軸方向に移動可能な移動機構を備えている請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の映像生成装置。

[請求項10]
 前記光源が、青色半導体レーザチップ、緑色半導体レーザチップ、赤色半導体レーザチップ、黄色半導体レーザチップ、赤外線半導体レーザチップ及び紫外線半導体レーザチップの内の1種類以上の半導体レーザチップを含む請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の映像生成装置。

[請求項11]
 少なくとも瞳孔の表面を光ビームで走査し、
 前記瞳孔からの反射光強度の時間変化を測定し、
 前記測定した前記反射光強度の時間変化から前記瞳孔からの反射光強度を抽出し、
 前記抽出した瞳孔からの反射光強度と前記眼球の表面を走査する走査時間と同期することによって前記瞳孔のサイズと位置を検出したのち、
 検出した前記瞳孔の位置の前記瞳孔に対して映像生成用光ビームを走査しながら投射して映像を前記眼球の網膜上に形成する映像生成方法。

[請求項12]
 前記少なくとも瞳孔の表面を光ビームで走査する際に、反射部材を用いて光走査ミラーにより走査された光ビームを少なくとも前記瞳孔に対して反射する請求項11に記載の映像生成方法。

[請求項13]
 前記光走査ミラーにより走査された光ビームが、前記瞳孔及び虹彩を含む眼球の表面を走査する請求項11に記載の映像生成方法。

[請求項14]
 前記瞳孔のサイズと位置を検出する工程において、
 前記眼球に対して、映像生成用光ビームを照射する予め複数のビームスポットを設定して走査用の前記光ビームを照射し、前記瞳孔の中心位置近傍であると検出した前記複数のビームスポットのうちの一つに前記映像生成用光ビームを走査しながら投射する請求項13に記載の映像生成方法。

[請求項15]
 前記複数のビームスポットの各ビームスポット対して、前記映像生成用光ビームを走査する光走査ミラーから光ビームの走査角度を変えて前記映像生成用光ビームを走査しながら投射する請求項14に記載の映像生成方法。

[請求項16]
 前記複数のビームスポットの各ビームスポット対して、前記映像生成用光ビームを走査する光走査ミラーを前記光源からの光ビームの光軸方向に移動させながら前記映像生成用光ビームを走査しながら投射する請求項14に記載の映像生成方法。

[請求項17]
 前記瞳孔の中心位置であると検出したビームスポットを中心位置として前記映像生成用光ビームを照射する位置を連続的に変化させて走査しながら投射する請求項11に記載の映像生成方法。

[請求項18]
 前記照射した光ビームが、前記光ビームが前記瞳孔を通過し、前記眼球の内部でビームスポット位置を形成する請求項17に記載の映像生成方法。

[請求項19]
 前記各ビームスポットに対して、予め定めたビーム走査角範囲内で走査動作を行い、前記予め定めたビーム走査角範囲内で前記映像生成用光ビームを走査しながら投射する請求項14乃至請求項18のいずれか1項に記載の映像生成方法。

[請求項20]
 前記各ビームスポットに対して、予め定めたビーム走査角範囲を超えた範囲で走査動作を行いながら、前記予め定めたビーム走査角範囲内で前記映像生成用光ビームを走査しながら投射する請求項14乃至請求項18のいずれか1項に記載の映像生成方法。

[請求項21]
 前記各ビームスポットに対して、前記予め定めたビーム走査角範囲を超えた範囲で前記映像生成用光ビームを走査しながら投射する請求項14乃至請求項18のいずれか1項に記載の映像生成方法。

  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • UNIVERSITY OF FUKUI
  • Inventor
  • KATSUYAMA, Toshio
  • YAMADA, Shoji
IPC(International Patent Classification)
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