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JP4731986B2 - 画像表示装置及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像表示装置及びそれを有する撮像装置に関し、例えば光源手段から画像情報に基づいて光変調され出射した光束で所定面上を2次元にラスタ走査する走査手段(光走査手段ともいう。)を用いて、所定面上に2次元画像を表示し、該所定面上の画像を観察する際に好適なものである。
デジタルカメラやビデオカメラ等に用いられている電子ビューファンダーシステムなどの画像表示装置では、透過型液晶や、反射型液晶などの2次元表示素子と接眼光学系とを組み合わせ、2次元表示素子上に形成される画像を接眼光学系で虚像として表示し観察するように構成されている。
近年、そのような画像表示装置では、表示される画像がより高精細であることが要求されている。このような要求に対して、前述の2次元表示素子では表示素子上に必要な画素数に対応する数の画素を製作しなければならないため、画素数が増えた分だけ画素欠陥が増加したり、2次元表示素子の大きさに対して相対的に画素が小さくなり製造が困難になるなどの問題があった。また、さらに液晶を利用した2次元表示素子では、液晶の応答速度が遅い為、動画像を表示した場合などに残像が残るなどの問題があった。
又、液晶などの2次元表示素子で形成される画像情報を観察するとき、液晶の画素構造が認識されてしまうことがある。
このときの画素構造が観察されないようにして観察画像の画質の低下を防止し、良好なる観察ができるようにした画像表示装置が知られている(特許文献1,2)。
特許文献1,2で開示されている手法は、液晶の画素構造を認識できなくするために、液晶に表示された画像を観察するための観察光学系(接眼光学系)中に、微細構造をもつ光学素子を配置することで画素構造を見えなくしている。
一方、2次元表示素子を用いる代わりに、光源手段からの画像情報に基づいて光変調された光束を2次元の走査が可能な光走査手段を用いて被走査面上を走査することにより画像を表示し、該画像を観察する走査型の画像表示装置が知られている(例えば特許文献3)。特許文献3は、赤色、青色、緑色の光束を走査手段で水平方向と垂直方向の2次元方向に走査し、光学系を介して網膜上に直接2次元画像を形成する技術を示している。
このような画像表示技術は、1つの光束を走査して画像を表示するために、2次元表示素子を用いた画像表示装置のように必要な解像度にあわせて複数の画素を形成した表示素子を用いる必要がなく、また原理的に画素欠陥というものが発生しないという特徴を有している。
このような走査手段を用いた画像表示装置を実現するにあたって、光走査手段として半導体プロセスを用いて製造された微小機械システム(Micro Electro Mechanical SYSTEM:以下MEMS技術という。)が知られている(例えば特許文献4、5)。MEMS技術で製造された光走査手段は、小型軽量でありかつ高速で動作可能なものであり、こうした特長が画像表示装置として適している。又頭部装着型表示装置用の画像表示装置用に用いる2次元走査手段としての2次元に走査可能なMEMS技術が知られている(例えば非特許文献1)。これらのMEMS技術による光走査手段は、光を反射する面をトーションバーなどで機械的に共振動作させ、その際に生じるねじれを利用して光を反射する面を傾斜させその反射面に入射する光を偏向し走査するものである。ねじれを利用するため、光を反射する面は回転ではなく揺動するものである。
これらの機械的な共振動作の基本的な周波数は、光走査手段の機械的寸法により決定される。さらに光走査手段には、静電気力、電磁力を発生するアクチュエータが取り付けられており、この発生力により共振駆動されることにより光走査手段を駆動するものである。
先の特許文献3などでは、こうした共振型の光走査手段を第1の方向とし、さらに第1の方向とは異なる第2の方向に光を走査する光走査手段を配置して2次元走査を実現している。
特開平06−130378号公報 特開平05−307174号公報 米国特許第5467104号 特開平07−175005号公報 特開平08−334723号公報 SPIE Conference # 4407,19(Jun2001) Wafer scale packaging for a MEMS video Scanner
共振動作を利用した走査型の画像表示装置における光走査手段は、往復運動により光束を第1の方向に対して走査を行い、さらに第1の方向と直交する第2の方向に走査することで2次元走査をおこなっている。この場合、第1の方向を往復運動させた場合、走査線の間が、第1の方向における走査端で1周期ごとに広がってしまい観察者に走査線の隙間が認識しやすくなってしまい、観察される画像の画質が低下するという問題が発生する。
走査線間の間隔を縮めるためには、共振周波数をあげ、走査線を密にするなどの方法がある。しかしながらこの方法は、走査手段に高精度な高速走査というより高い性能が求めることになり、その構成が複雑になってくる。
特許文献1、2等では、液晶などの2次元表示素子で形成される画像情報を観察するとき、液晶の画素構造が認識されてしまうことを防止する為に観察光学系(接眼光学系)中に、微小プリズムや回折格子等の微細構造をもつ光学素子を配置するというものである。
しかしながら特許文献1、2では、表示手段として液晶の画素構造を見えなくするための構造である。また、特許文献1,2では、液晶表示素子を用いているために、画素欠陥があったりして観察画像の質が低下してくること、又応答速度が遅い為、動画像には必ずしも十分でない等の問題がある。
一方、光走査型の画像表示装置により形成された画像を観察するときに、被走査面(
観察面)上で認識される走査線および走査線の隙間を消すための手法はこれまでなされていなかった。
特許文献1,2で提案されている液晶などの2次元表示素子の画素構造が認識されないようにする微細構造体を用いる方法は、そのままの形で光走査型の画像表示装置に使うことはできない。
本発明は、走査手段で光束を2次元走査し、被走査面上に2次元走査画像情報を形成して観察するとき、被走査面上での走査線間の隙間が認識されにくく、画像情報を良好に観察することができる画像表示装置の提供を目的とする。
本発明の画像表示装置は、画像情報に基づいて変調された光束を出射する光源手段と、該光源手段から出射した光束を2次元走査する走査手段と、該走査手段により走査された光束に対する拡散作用を有する被走査部材と、該被走査部材上に画像を形成するように、前記光源手段および前記走査手段を同期制御する制御手段とを有する画像表示装置において、前記走査手段は、第1の方向に第1の周波数で光束を往復走査し、前記第1の方向に対して直交する第2の方向に前記第1の周波数よりも低い周波数の第2の周波数で光束を走査しており、前記走査手段により走査された光束を主として前記第2の方向に分割して出射させる光束分割手段を前記走査手段と前記被走査部材との間の光路に備えることを特徴としている。
本発明によれば、被走査面上での走査線間の隙間が認識されにくく、画像情報を良好に観察することができる画像表示装置が得られる。
本発明にかかる実施例を以下に説明する。
図1は、本発明の実施例1の光走査型の画像表示装置の主要構成図である。図1において画像情報に基づいて光変調され光源101から射出した光は、光学系102を介して、2次元走査可能な走査手段103に入射する。走査手段103から射出した光は、光学系104で集光され、入射光を複数の光束に分割して同一平面内の複数方向に出射させる光束分割手段105を介して、被走査部材106の拡散作用を有する被走査面上(被走査部材上)106aに集光する。光源101の像(画像情報によって光変調された光束に基づく像)は、光学系102、走査手段103、光学系104を介して被走査面106a上に形成される。走査手段103は、入射した光を2次元方向に走査して、被走査面106a上に光源の像を2次元に形成する。光源101は、光源駆動手段111と電気的に接続されている。走査手段103は、第1の走査方向に走査するための駆動回路(駆動手段)109と第1の方向と直交する第2の走査方向に走査するための駆動回路(駆動手段)110の2つと電気的に接続されている。制御回路(制御手段)112は駆動回路109,110と光源駆動手段111の駆動を同期制御している。これにより、所定の映像信号に基づいて光変調し、放射される光源手段101からの光束で被走査面106a上を走査して、その面上に走査画像を表示している。
観察者は、接眼光学系107を介して、被走査面106a上に表示された画像を、アイポイント(観察位置)108の位置で虚像として観察する。
尚、接眼光学系107を用いず、被走査面106a上の画像を直接観察しても良い。
図2は、図1の被走査面106a上に画像を形成するときの画像表示方法の説明図である。図2は図1の光源101から被走査面106aまでの構成を詳細に示している。図2において図1と同付番のものは、同一の機能を表す部材である。図2において、走査手段103の構成を説明する。
走査手段103は、半導体プロセスを利用して作成された反射型の走査手段である。103aは、光を反射するための反射増加膜処理が施されている平面ミラー(走査面)である。平面ミラー103aは、トーションバー115とトーションバー114とを介して基板に接続されている。走査手段103は電磁力や静電気力などを発生する不図示の駆動手段により駆動される。このとき平面ミラー103aは、矢印113と矢印116の方向に傾き、入射した光を2次元方向に走査するように構成されている。
図2において、光束ray1,ray2,ray3は、トーションバー114を軸として矢印116の方向に平面ミラー103aが傾斜した場合に走査された光束の例を示したものである。
図2では、平面ミラー103aは、矢印115方向(第1の方向)には、約20kHzで共振駆動され、矢印(第2方向)116の方向に約60Hzで駆動される。その結果として、被走査面106a上では、光束により矢印115方向に共振駆動された結果に生じる矢印118方向と矢印116方向に駆動された結果生じる矢印117方向の2つの方向にラスタスキャンされる。
図3は、被走査面106aのラスタスキャンの説明図である。図2、図3では、わかりやすくするためにラスタスキャンの走査線の本数を減じて示している。
被走査面106a上には、走査線が、矢印120,121のように形成される。また、矢印137は帰線である。
矢印118方向の走査が共振動作(20kHz)の揺動となるために左右の画面端で点136のように走査点が重なる。被走査面106aは、走査領域のうち、画像を表示するための有効走査領域106bとそれ以外の走査領域106cとに分かれている。有効走査領域106bの画面端(画像端)135では、図示したように走査線の間隔が大きくなる部分が生じてしまう。
画面中央では、走査線の間隔が均等であるために走査線に対する光源像のスポットサイズ119を適当な大きさにすれば走査線の間隔を目立ちにくくすることができる。しかしながら、有効走査領域106bの端では、走査線の間隔が大きくなってしまうために走査線が観察者に認識されやすくなってくる。本実施例では、光束分割手段105でこの走査線の間隔が認識されにくくしている。
次に光束分割手段105の作用に関して説明する。
図4は、比較例として光束分割手段105を光路中に配置しない場合の被走査面106a上における光源像の説明図である。図4(a−1)、(a−2)は、画面中および画面端における、被走査面106a上の走査される光源像123、124の様子を示した説明図である。図4(b)は、図3と同様にその様子の説明図である。
図5は、光束分割手段105aを光路中に配置して光束を分割する作用を持たせた説明図である。図5(a−1),(a−2)は画面中(a-1)と画面端(a-2)における、被走査面106a上の走査される光源像125,127の様子を模式的に示した説明図である。図4(b)の画面端では走査線120、121の間隔が広く、走査線が認識される。これに対して実施例1で用いている光束分割手段105上には、1次元の回折光学素子より成る光束分割構造105aが形成されている。そして画面中(a-1)と画面端(a-2)では、回折作用が異なるように設計されており、画面中(a-1)では、0次回折光(125)の強度が高く、回折光(±1次光)(126)が低くなるように設定している。又画面端(a-2)では、回折光(128)の強度が高くなるように構成している。
この結果、図5(b)に示したように画面の端で走査線120、121の間隔が光源像127、128で埋まるため観察者は走査線を認識することがなく、スムーズな画像を観察することができる。
図6は、光束分割手段105の構成の説明図である。図6(a)は、光束分割手段105の構成概要を示している。光束分割手段105は、矢印117の走査方向(副走査方向)に周期的構造体(周期構造体)122を有する回折光学素子である。図6(b−1)、(c−1)は図6(a)中の断面131、132に対応する断面である。周期的構成122の回折光学素子は、それぞれ回折格子131s、132sのように同じピッチの構造で深さが異なった構造をしている。図6では、二つの断面131,132を説明したが、光束分割手段105は、中心から端に向かうにしたがって深さが徐々に深くなってゆく回折格子より成っている。図6(b−2)、(c−2)は、光束分割手段105の回折作用を模式的に示したものである。回折光は、±1次光以下、2次、3次と生じるが本図では±1次光のみ記載している。画面中心付近では、図6(b−1)に示したように、回折格子の深さが浅く、主とし0次光125のみが生じ1次元126の強度が小さくなるように構成されている。画面端では、図6(b−2)に示したように、0次元127の他に、所定の強さの±1次光128が生ずるようにしている。回折光は、周期構造の方向に現われるので、走査線間の隙間を埋めるような効果がある。
実施例1においては走査手段103として、1つのデバイスで2次元に走査するデバイスを示したがこれに限定するものではなく、2つの走査手段を用いて互いに直交する方向に走査するようにしても良い。
実施例1においては、図6に示したように光束分割手段105として、共振動作により走査する方向に対して略垂直方向に周期構造を有する回折光学素子の他に、図7に示したように周期構造の回折格子122の方向を走査方向と傾けても良く、これによればモアレなどの発生を減ずることができる。
また、実施例1では、光束分割手段105として、周期構造のピッチが等しく場所によって深さが異なる構成を示したがこの他に、同一周期構造で、深さが全て同じに構成しても、走査線を観察者に認識させにくくするという効果を得ることができる。
また、図8に示したように画面中央と画面の端で回折格子122の格子ピッチを換えるように構成してもよい。画面中心付近では光束の分離幅を小さく設定して、画面端では、光束の分離幅を大きくするように構成してもよい。
実施例1では,光源101をひとつとして示したが、光源101を赤、青、緑色の変調可能な光源として構成すればフルカラーの画像を表示することが可能となる。さらに実施例1では、1つのビームが被走査面106a上を走査するように構成したが、複数の光源を配置して、被走査面を複数のビームが走査エリアを分割して走査するように構成しても同様の効果が得られる。
さらに実施例1では、被走査面106aと走査手段103との光路の間に、光束分割手段105を配置したが、この位置に限定するものではなく、走査手段103と観察者のアイポイント108の間に所定の構造のものを配置すれば同様の効果が得られる。
図9は、図1において被走査面106a上に拡散作用を持たせている場合の作用の説明図である。
光源101の像は被走査面106a上に形成される。被走査面106aには、拡散作用を発現するためのマイクロレンズアレイなどの微細構造が形成されている。図9に示したように、被走査面106aに入射する光束136を拡散させてより発散角の大きな光束137に変換することで、観察者のアイポイント108における瞳径を大きくすることができる。
このような構成をとる場合、被走査面106aよりもアイポイント108側に、光束分割手段105を配置しても同様の効果が得られるが観察者からその光束分割手段105の光束が見えてしまうなどの問題が発生する場合もある。このため、光束分割手段105は、走査手段103と被走査面106aの間の光路に配置するのが望ましい。
実施例1においては、光束分割手段105として1次元の回折光学素子として構成したが2次元の回折光学素子によって構成しても、マイクロプリズムのような構造体によって構成してもよい。
図10は、本発明の実施例2の光走査型の画像表示装置の主要構成図である。実施例2は、光束分割手段205を光学系204と一体化した点が実施例1と異なる。光源201から射出した光は、光学系202を介して、走査手段203に入射する。走査手段203より射出した光は、光束分割手段205が形成された光学系204を介して、被走査部材206の拡散作用を有する被走査面上206aに集光する。光源201の像は光学系202、走査手段203、光学系204を介して被走査面206a上に形成される。走査手段203は、実施例1の走査手段103と同様の構成より成っている。走査手段203は、入射した光を2次元方向に走査して、被走査面206a上に光源の像を2次元に形成する。光源201は、光源駆動手段211と電気的に接続されている。走査手段203は、第1の走査方向に走査するための駆動回路209と第2の走査方向に走査するための駆動回路210の2つと電気的に接続されている。制御回路212は駆動回路209,210,光源駆動手段211の動作の同期をとって制御される。これにより、実施例1と同様に所定の映像信号の画像を被走査面206a上に走査画像として表示している。観察者は、接眼光学系207を介して、被走査面206a上に表示された画像を、アイポイント208の位置で虚像として観察する。
実施例2では、走査手段203、光束分割手段205の作用は、実施例1に示した走査手段103と光束分割手段105の作用と同様である。
図11は光束分割手段205の構成を示したものである。光学系204の表面(光通過面)213に光束分割手段205が形成されている。
実施例2のように、光学系204の表面などに光束分割手段205を複合化することで、構成部品を少なくし、小型化を実現している。さらに、界面の数が減るために光学系の透過率を向上させることができる。
実施例2では,光源201をひとつとして示したが、光源201を赤、青、緑色の変調可能な光源として構成すればフルカラーの画像を表示することが可能となる。さらに実施例2では、1つのビームが被走査面206a上を走査するように構成したが、複数の光源を配置して、被走査面を複数のビームが走査エリアを分割して走査するように構成しても良い。
さらに実施例2では、被走査面206aと走査手段203との光路の間に、光束分割手段205を配置したが、これに限定するものではなく、走査手段203と観察者のアイポイント208の間に所定の構造のものを配置すれば同様の効果が得られる。
図12は、本発明の実施例3の光走査型の画像表示装置の主要構成図である。実施例3は、走査手段からの光束を被走査面上に導光する光学系が反射型の光学部材で構成された場合である。
光源301から射出した光は、光学系302を介して、走査手段303に入射する。走査手段303より射出した光は、走査用の光学系304を構成する第1反射ミラー304aと第2反射ミラー304bにより反射され、光束分割手段305を介して、被走査部材306の被走査面306a上に結像する。第1、第2の反射ミラー304a,304bは、回転対称軸を持たない自由曲面ミラーである。走査手段303からの光束は、光学系304を介して、拡散作用を有する被走査面上306aに集光するように構成されている。光源301の像は被走査面306a上に形成される。走査手段303は、実施例1の走査手段103と同様の構成のものである。走査手段303は、入射した光を2次元方向に走査して、被走査面306a上に光源の像を2次元に形成している。光源301と走査手段303が同期をとって制御されることにより、所定の映像信号の画像を被走査面306a上に走査画像として表示している。観察者は、接眼光学系307を介して、被走査面306a上に表示された画像を、アイポイント308の位置から虚像として観察する。
実施例3では、走査手段303、光束分割手段305の作用は、実施例1に示した走査手段103と光束分割手段105の作用と同様である。
光束分割手段305は、実施例1と同様に光束で、走査線間の隙間を埋めるようにしている。
図13は、実施例3の別の態様図である。図13は、光束分割手段305を第2反射ミラー304b上に構成したものである。図13も、図12同様に、走査手段303の走査方向のうち、走査する周波数の遅い断面の方向を示している。
実施例3は、実施例2に示したように、光学系304の第2反射ミラー304bの表面などに複合化することで、構成部品の削減および小型化が実現できる。さらに、界面の数が減るために光学系の透過率を向上させることができる。
実施例3では,光源301をひとつとして示したが、光源301を赤、青、緑色の変調可能な光源として構成すればフルカラーの画像を表示することが可能となる。さらに実施例3では、1つのビームが被走査面306a上を走査するように構成したが、複数の光源を配置して、被走査面を複数のビームが走査エリアを分割して走査するように構成しても良い。
さらに実施例3では、被走査面306aと走査手段303との光路の間に、光束分割手段305を配置したが、これに限定するものではなく、走査手段303と観察者のアイポイント308の間に所定の構造のものを配置すれば同様の効果が得られる。
図14は本発明の実施例4の光走査型の画像表示装置の主要構成図である。実施例4は、実施例3に比べて被走査面を反射型の面として構成した場合を示している。図14の実施例4では、走査手段の2次元走査のうち、周波数の遅いほうの断面形状を示している。
光源401から射出した光は、光学系402、反射ミラー410を介して、走査手段403に入射する。走査手段403より射出した光は、走査用の光学系404を構成する第1反射ミラー404aと片面409がハーフミラーとして機能する第2反射ミラー404bにより反射され、光束分割手段405を介して、拡散作用を有する反射型の被走査面406a上に結像する。
第1、第2の反射ミラー404a,404bは、回転対称軸を持たない自由曲面ミラーである。光学系404を介して、拡散作用を有する被走査面上406aに集光するように構成されている。光源401の像は被走査面406a上に形成される。走査手段403は、実施例1の走査手段103と同様の構成のものである。走査手段403は、入射した光を2次元方向に走査するものであり、被走査面406a上を光源の像で2次元に走査する。光源401と走査手段403が同期をとって制御されることで所定の映像信号に対応した画像を被走査面406a上に走査画像として表示している。
被走査面406aは反射型の像面であり、被走査面406aで反射した光は,再度、光束分割手段405に入射して、第2の光学ミラー404bの方向に戻る。第2の光学ミラ-404bに再度入射した光の一部はハーフミラーとして反射するが、透過した光は第2の反射ミラーの裏面および接眼光学系407を介してアイポイント408に位置する観察者の眼に到達する。
観察者は、被走査面406a上に表示された画像を、アイポイント408に位置から虚像として観察する。被走査面406a上には、マイクロレンズアレイなどの微細な周期構造が形成されている。図15は、被走査面406aの構成図である。光束411は、被走査面406aに入射する。被走査面406a上には微細構造413が形成されている。この微細構造413により回折されて、反射した光束は、光線412のように発散角が広がって反射する。これにより観察者が観察する瞳径を大きくしている。
実施例4では、走査手段403、光束分割手段405の作用は、実施例1に示した走査手段103と光束分割手段305の作用と同様である。
光束分割手段405の作用と構成に関しては、実施例1と同様に光束で走査線間の隙間を埋めるようにしている。
実施例4においては、光束分割手段405の位置を図14に示したが、これに限定するものではなく、実施例3と同様に光学系404の表面に形成してもよい。
実施例4では,光源401をひとつとして示したが、光源401を赤、青、緑色の変調可能な光源として構成すればフルカラーの画像を表示することが可能となる。さらに実施例4では、1つのビームが被走査面406a上を走査するように構成したが、複数の光源を配置して、被走査面を複数のビームが走査エリアを分割して走査するように構成しても良い。
さらに実施例4では、被走査面406aと走査手段403との光路の間に、光束分割手段405を配置したが、これに限定するものではなく、走査手段403と観察者のアイポイント408の間に所定の構造のものを配置しても良い。
光束分割手段として1次元の回折光学素子として構成したがマイクロプリズムのような構造体によって構成してもよい。特に、走査線の隙間を埋める方向に、光束を分割するような構成であれば同様の効果が得られる。
以上説明したように各実施例によれば、走査型の画像表示装置において走査線間の隙間が認識されにくいスムーズな画像を観察することができる。
特に光束分割手段を用いて入射光束を複数の光束に分割することで、走査線の隙間を埋めることができ、スムーズな画像を形成することができる。それにより観察者はより自然な画像を観察することができる。
又、光束分割手段を走査画像と走査手段との間の光路に配置することによって観察者に対して遠視側に配置されることとなり光束分割手段それ自身や光束分割手段の傷やその上のごみなども観察されにくくなる。
又、光束分割手段が、周期構造を有する光学素子より構成することによって周期的構造により発生する位相差の回折作用により光束が分岐することができる。また、周期的構造に起因する回折作用を利用することで、光束分割手段を薄く実現することができ装置全体を小型にすることができる。
走査手段が、第1の周波数を有する第1の走査方向と、第2の周波数を有する第2の走査方向に光束を走査し、第1の周波数は、第2の周波数よりも高い周波数で設定されかつ、第1の周波数は、走査手段の機械的な共振動作により駆動され(生成され)、その往路と復路において描画するように構成し、光束分割手段は、第2の走査方向に主として光束を分割することによって、第2の走査が行われるために発生する第2の走査線の隙間を効果的に生めることができる。特に往路と復路の描画によって起因する被走査面上の画面の端における走査線の隙間を効果的に減ずることができる。
図16は、図1に示す走査型の画像表示装置を搭載した撮像装置(ビデオカメラ、やデジタルカメラ)の構成概略図である。図16において、表示部10は、図1に記載の走査型の画像表示装置を簡略化して示している。図中、図1で示した筒番と同部材には同筒番を付している、11は撮像部であり、撮像光学系12、撮像光学系12による像が形成される撮像素子(CCD)13、撮像素子13を駆動制御する撮像素子駆動回路14を有している。表示部10と撮像部11は、カメラ装置(撮像装置)15に内包されており、機器制御回路16により駆動制御される。
不図示の観察者は、撮像部11により撮影された画像(被写体)や撮像する機器制御回路16を介して表示部10の表示部駆動回路112に入力される、そして表示部10の被走査面106に走査表示された画像をアイポイント108に位置した観察者の目18により観察する。また、本撮像装置15には、観察者のインターフェース部17が接続されている。
実施例1における光走査型の画像表示装置の全体構成の説明図 実施例1における光走査型の画像表示装置の主要部の概略構成図 被走査面の光走査を説明するための図 光束分割手段を配置しない場合の走査線の説明図 光束分割手段を配置した場合の走査線の説明図 光束分割手段の構成を示した説明図 光束分割手段の別様態の説明図 光束分割手段の別様態の説明図 実施例1の一部を変更したときの説明図 実施例2における光走査型の画像表示装置の全体構成の説明図 光束分割手段の構成の説明図 実施例3における光走査型の画像表示装置の全体構成の説明図 実施例3における光走査型の画像表示装置の別様態の全体構成の説明図 実施例4における光走査型の画像表示装置の全体構成の説明図 反射型拡散板の効果の説明図 本発明の撮像装置の説明図
符号の説明
101 光源
102 光学系(光源光学系)
103 走査手段
104 光学系(走査光学系)
105 光束分割手段
106 被走査部材(106a 被走査面)
107 接眼光学系
108 アイポイント(瞳位置)
109 駆動回路
110 駆動回路
111 光源駆動回路
112 制御回路
113 矢印
114 トーションバー(梁)
115 トーションバー(梁)
116 矢印
117 走査方向
118 走査方向
119 光源像
120 走査線
121 走査線
122 微細構造
123 光源像
124 光源像
125 分割された場合の光源像の0次光
126 分割された場合の光源像の±1次光
127 分割された場合の光源像の0次光
128 分割された場合の光源像の±1次光
129 画面中心
130 有効領域端
135 画面中
136 画面端
137 帰線
201 光源
202 光学系(光源光学系)
203 走査手段
204 光学系(走査光学系)
205 光束分割手段
206 被走査部材(106a 被走査面)
207 接眼光学系
208 アイポイント(瞳位置)
209 駆動回路
210 駆動回路
211 光源駆動回路
212 制御回路
213 光束分割手段の格子
301 光源
302 光学系(光源光学系)
303 走査手段
304 光学系(走査光学系)
305 光束分割手段
306 被走査部材(106a 被走査面)
307 接眼光学系
308 アイポイント(瞳位置)
401 光源
402 光学系(光源光学系)
403 走査手段
404 光学系(走査光学系)
405 光束分割手段
406 被走査部材(106a 被走査面)
407 接眼光学系
408 アイポイント(瞳位置)
409 ハーフミラー面
410 ミラー
411 入射光束
412 射出光束
413 微細構造

Claims (6)

  1. 画像情報に基づいて変調された光束を出射する光源手段と、該光源手段から出射した光束を2次元走査する走査手段と、該走査手段により走査された光束に対する拡散作用を有する被走査部材と、該被走査部材上に画像を形成するように、前記光源手段および前記走査手段を同期制御する制御手段とを有する画像表示装置において、前記走査手段は、第1の方向に第1の周波数で光束を往復走査し、前記第1の方向に対して直交する第2の方向に前記第1の周波数よりも低い周波数の第2の周波数で光束を走査しており、前記走査手段により走査された光束を主として前記第2の方向に分割して出射させる光束分割手段を前記走査手段と前記被走査部材との間の光路に備えることを特徴とする画像表示装置。
  2. 前記光束分割手段は、周期構造体より成ることを特徴とする請求項1の画像表示装置。
  3. 前記光束分割手段は、前記第1の方向における前記画像の端部に入射する光束が前記画像の中心部に入射する光束よりも大きく分離するように、該光束分割手段に入射する光束を分割すること特徴とする請求項1又は2の画像表示装置。
  4. 前記光束分割手段は、該光束分割手段に入射する光束を前記第2の方向に分割することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項の画像表示装置。
  5. 前記被走査部材上に形成される画像を観察する観察光学系を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項の画像表示装置。
  6. 被写体を撮像する撮像部を有し、該撮像部で得られた画像を請求項1から5のいずれか1項の画像表示装置で表示することを特徴とする撮像装置。
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