099] 接着，说明上述实施方式的视线方向控制装置的动作。本实施方式的视线方向控 制装置的基本的使用方法例如与上述非专利文献2所记载的"扫视镜"相同。但是，在W往 的扫视镜中，通过2枚镜来控制平移角和倾斜角。而在本实施方式的装置中，基本上使用3 枚镜（2枚倾斜镜和1枚平移镜），能够通过2枚倾斜镜来控制倾斜角，通过1枚平移镜来控 制平移角。
[0100] 具体来说，在本实施方式中，来自光学设备100的视线通过瞳传送光学系统3而到 达倾斜方向控制部1的第一倾斜镜11。由第一倾斜镜11反射的视线由第二倾斜镜12进一 步反射，并到达平移方向控制部2的平移镜21。在本实施方式中，通过使第一倾斜镜11和 第二倾斜镜12W第一旋转轴13W及第二旋转轴14为中屯、转动，从而可W控制入射到平移 镜21的视线的朝向和位置。由此，在本实施方式中，可W进行倾斜角的控制。当然，通过对 倾斜方向控制部1的各镜的朝向进行控制，也可W对平移角进行某种程度的控制，但在本 实施方式中，为了使设计容易，将倾斜方向控制部1用于倾斜角控制。 阳101] 进而，在本实施方式中，由于至少使用2枚倾斜镜来控制视线方向，所W能够在二 维平面内的预定范围内扫描视线方向。因此，根据本实施方式，可W使视线方向朝向W第= 旋转轴22为中屯、旋转的平移镜21的移动轨迹上，能够通过平移镜21进行视线方向的控 制。
[0102] 在平移镜21中，通过将入射的视线进行反射，从而可W使视线朝向对象物。此外， 在本实施方式中，通过W第=旋转轴22为中屯、使平移镜21旋转，从而可W控制平移角0。 运里，在W往的扫视镜中，存在难W拓宽平移角的问题。而在本实施方式中，平移镜21在原 理上可W旋转360°全周，所W可W将平移角0比W往进一步扩大。当然，由于认为采取将 来自倾斜方向控制部1的视线再次返回倾斜方向控制部1运样的平移角在事实上不方便， 因此，认为实际上有用的平移角0实际上很多情况下小于360°。 阳103] 此外，在本实施方式中，第一旋转轴13在与第一倾斜镜11的法线向量垂直的方向 上延伸，第二旋转轴14在与第二倾斜镜12的法线向量垂直的方向上延伸，所W具有可W减 小运些镜中的转动惯量，能够进行镜的高速移动的优点。
[0104] 此外，在本实施方式中，第一旋转轴13的位置与照射到第一倾斜镜11的光线束的 中屯、一致，第二旋转轴14的位置与照射到第二倾斜镜12的光线束的中屯、一致，所W通过该 结构，也可W减少运些镜中的转动惯量，并且能够进行镜的高速移动。
[01化]此外，在本实施方式中，能够通过倾斜方向控制部1进行视线方向的扫描的区域 的中屯、与第=旋转轴22的位置一致，所W在各倾斜镜中能够使视线扫描所需的旋转角最 小化，从运一点上，也可W减小各倾斜镜中的转动惯量。
[0106] 进而，本实施方式的瞳传送光学系统3构成为，将视线的瞳位置传送到第一倾斜 镜11、第二倾斜镜12W及平移镜21的其中一个的附近，例如第一倾斜镜11和第二倾斜镜 12之间。因此，在本实施方式中，可W将照射到各镜的光线束集中为较小，可W实现各镜中 的转动惯量的最小化。
[0107] (本实施方式的设计方法）
[0108] 接着，进一步参照图4说明对本实施方式的视线方向控制装置进行设计的方法的 一例。此外，图5表示执行该系统的设计系统的框图。
[0109] (图 4 的步骤SA-1)
[0110] 首先，使用光线追踪，由镜形状计算部5 (参照图5)计算第一倾斜镜11和第二倾 斜镜12W及平移镜21的形状，使得由第一倾斜镜11和第二倾斜镜12W及平移镜21进行 方向变换的视线的朝向满足既定的要求标准。另外，一般，作为光线追踪的前提，需要提供 各种参数的初始值。作为该初始值，例如，可W使用在经验上认为合适的值。 阳111] 运里，既定的要求标准是本实施方式的装置所需的平移角W及倾斜角。通过使用 光线追踪，可W计算各镜所需的面积W及形状。关于光线追踪，可W使用现有方法由计算机 执行，所W省略详细的说明。
[0112] 另外，本实施方式中的视线方向，如W下运样，可W使用与各镜对应的旋转矩阵 Ri(0i)(i= 1，2, 3)来表示（参照图5)。另外，运里，镜的号码I与第一倾斜镜对应，号码 2与第二倾斜镜对应，号码3与平移镜对应。另外，在光线追踪中，不仅考虑视线，也考虑应 由各镜反射的光线束的宽度。 阳11引[数U 阳114] d=尺3(目3化2(目2)而（目1)屯二R(0) 阳11引dGr3:镜作用后的视线方向 阳116]dGr3:镜作用前的初始视线方向
[0117] d| = |d〇| = I
[0118] (图 4 的步骤SA-2)
[0119] 接着，通过使用关于第一倾斜镜11和第二倾斜镜12W及平移镜21的评价函数的 最佳化，由最佳化处理部6 (参照图5)探索关于第一倾斜镜11和第二倾斜镜12W及平移 镜21的设计参数。该最佳化的处理包含图4所示的步骤SB-I~SB-3。W下，详细说明运 些步骤。 阳120](图4的步骤SB-1) 阳121] 首先，说明评价函数计算部61进行的评价函数的计算。运里使用的评价函数，例 如，用于求对于第一倾斜镜11和第二倾斜镜12W及平移镜21得到的最小的加速度的最大 值。具体来说，可W使用W下的式。
[0122][数引
[0124]运里，0 1是各镜中的视线方向的旋转角（参照图6)，为时刻t的函数。此外， 运里，d是表示从倾斜方向控制部1观看平移镜21的视线由平移镜21反射后的视线方 向的向量量，为01的函数。上述评价式中，mini表示各镜中的仅仅一个W-定的转矩 旋转的情况下的视线方向d的某一时刻（上述例中t= 0)的加速度模中最小的值（最 小值）。从而，在上述评价式整体中，W通过变更各种参数而使该最小值最大化的最佳 化为目标。运里，作为在最佳化时被变更的参数的例，有各镜的旋转角、镜间距离、瞳位 置、平移镜相对于第=旋转轴的斜率。此外，在最佳化中，例如可W使用现有的内点法 (参考：比Yamashita,"ApproahingLargeSaleOptimizationbyWayofAtiveSet Method,InteriorPointMethodandExteriorPointMethod,"TheInstituteof Systems,ControlandInformationEngineers,Vol. 50,No. 9,pp. 332-337, 2006.)。
[01巧]运里，使用评价式探索设计参数还在W下的步骤SB-2W及SB-3中的制约条件的 范围内进行。W下，进一步进行说明。 阳126](图4的步骤SB-2)
[0127] 运里，在上述评价函数的计算中，作为制约函数，镜间冲突判定部62赋予W下条 件。
[0128][数引 阳129] _P中突值 > 成镜之间冲突时） ={镜间的最短距离><(-:1)(镜之间不冲突时）
[0130] 运里，Wci,2《0为制约条件。通过赋予该条件，上述最佳化（换言之，各种参数选 择）W在第一倾斜镜11、第二倾斜镜12和平移镜21之间不产生冲突为制约条件来进行。 阳131](图4的步骤SB-3)
[0132] 进而，在本实施方式中的评价函数的计算