JP2007178943A - Image display device - Google Patents

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JP2007178943A JP2005380249A JP2005380249A JP2007178943A JP 2007178943 A JP2007178943 A JP 2007178943A JP 2005380249 A JP2005380249 A JP 2005380249A JP 2005380249 A JP2005380249 A JP 2005380249A JP 2007178943 A JP2007178943 A JP 2007178943A
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scanning
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JP2005380249A
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Inventor
Mitsuyoshi Watanabe
光由 渡邉
Original Assignee
Brother Ind Ltd
ブラザー工業株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display device capable of adjusting the focal length of a luminous flux entering a scanning optical system, with a simple configuration.
SOLUTION: The image display device which scans the luminous flux with a scanning optical system, to form an image has: first level optical systems 32 and 33 emitting the luminous flux toward the scanning optical system; a light emitting section 17a allowing the luminous flux to enter the first level optical systems 32 and 33; and a displacing means 36 changing the positional relation between the light emitting section 17a and the first level optical systems 32 and 33.
COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、走査光学系により光束を走査して画像を形成する画像表示装置に関するものであり、特に、走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整する機能を備えた画像表示装置に関する。 The present invention scans the light beam by the scanning optical system and relates to an image display apparatus for forming an image, and more particularly to an image display apparatus having a function of adjusting the focal length of a light beam incident on the scanning optical system.

従来、画像を表示するための、網膜走査型、スクリーン走査型などの画像表示装置には、光束を走査させるための走査光学系などが含まれている。 Conventionally, for displaying an image, retinal scanning, the image display device, such as a screen scanning is included and a scanning optical system for scanning the light beam. かかる走査光学系は、水平方向に光束を走査させるための水平走査手段や、垂直方向に光束を走査させるための垂直走査手段などを備えていることが一般的である。 Such scanning optical system, and horizontal scanning means for scanning the light beam in the horizontal direction, it is common to and a like vertical scanning means for scanning the light beam in the vertical direction. このような構成は、網膜走査型の画像表示装置については例えば〔特許文献1〕に開示されている。 Such an arrangement is disclosed, for example, [Patent Document 1] for the image display apparatus of retinal scanning.

網膜走査型の画像表示装置において、使用者は、画像が空間に浮かんでいるように認識する。 In the image display apparatus of retinal scanning, the user recognizes as an image is floating in space. そして、使用者の目に入射する光束が平行光である場合には、画像は無限遠に浮かんでいるように認識され、使用者の目に入射する光束が発散光である場合には、画像は所定距離に浮かんでいるように認識される。 When the light beam incident on the eye of the user is parallel light, the image is recognized as floating in infinity, when the light beam incident on the eye of the user is diverging light, the image It is recognized as the floating in a predetermined distance.

かかる距離を調整するため、従来の網膜走査型の画像表示装置においては、〔特許文献1〕に示されているように、波面曲率変調光学系に備えられたレンズ位置を変化させることが行われていた。 To adjust such a distance, in the conventional retinal scanning display device, as shown in [Patent Document 1], it is carried out by changing the lens position provided in the wavefront curvature modulation optical system which was.

特開2005−338110号公報 JP 2005-338110 JP

しかしながら、波面曲率変調光学系は、構造が比較的複雑で小型化が難しいため、網膜走査型の光走査装置は小型化が望まれているにもかかわらず、波面曲率変調光学系を備えていると小型化が困難であるという問題がある。 However, the wavefront curvature modulation optical system, it is difficult structure is relatively complex and miniaturized, retinal scanning type optical scanning device despite the miniaturization is desired, and a wavefront curvature modulation optical system that there is a problem that downsizing is difficult.
また、スクリーン走査型の画像表示装置においても、光束がスクリーン上に焦点を結ぶように、その焦点距離を調節する必要があり、かかる調整を行なう構成はできる限り簡易であることが望ましい。 Also in the image display device screen scanning, so that the light beam is focused on the screen, it is necessary to adjust its focal length, it is desirable that simple as possible configured to perform such adjustments.

本発明は、上述したような課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整する機能を備えた画像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an image display apparatus having a function of adjusting the focal length of a light beam incident on the scanning optical system with a simple structure .

以上のような目的を達成するため、請求項1記載の発明は、走査光学系により光束を走査して画像を形成する画像表示装置において、前記走査光学系に向けて前記光束を出射する初段光学系と、前記初段光学系に前記光束を入射させる発光部と、前記発光部と前記初段光学系との位置関係を変化させる変位手段とを有する画像表示装置にある。 To achieve the above object, a first aspect of the present invention, in the image display apparatus forms an image by scanning a light beam by the scanning optical system, the first stage optical that emits the light beam toward the scanning optical system and the system, in a picture display device having a light emitting portion for entering the light flux on the first stage optical system, and a displacement means for changing the positional relationship between the light emitting portion and the first-stage optical system.

請求項2記載の発明は、前記変位手段は、前記発光部と前記初段光学系の少なくとも一方を前記初段光学系の光軸に沿って変位させることにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項1記載の画像表示装置にある。 According to a second aspect of the invention, the displacement means is characterized by varying the positional relationship by causing at least one of the first-stage optical system and the light emitting portion is displaced along the optical axis of the first-stage optical system in the image display apparatus according to claim 1.

請求項3記載の発明は、前記変位手段は、筒状をなし前記発光部と一体の第1の筒状部材と、筒状をなし前記初段光学系と一体の第2の筒状部材とを有し、第1の筒状部材と第2の筒状部材とが同軸をなすように配設され、前記発光部は第1の筒状部材の径方向の中心に位置し、前記初段光学系の光軸は第2の筒状部材の径方向の中心に位置し、第1の筒状部材と第2の筒状部材との少なくとも一方が軸方向に変位することにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置にある。 According to a third aspect of the invention, the displacement means includes a first cylindrical member integral with the light emitting portion a cylindrical shape, and a second tubular member of the first-stage optical system integrally a tubular shape a, a first tubular member and second tubular member is disposed so as to form a coaxial, said light emitting portion is located at the center in the radial direction of the first tubular member, said first stage optical system the optical axis in the center in the radial direction of the second cylindrical member, changing the positional relationship by at least one of the first tubular member and second tubular member is displaced in the axial direction lying in the image display apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in.

請求項4記載の発明は、第1の円筒状部材と第2の円筒状部材との何れか一方が他方に挿入されており、内側の円筒状部材が、外側の円筒状部材の外面から突出し、前記内側の円筒状部材を前記外側の円筒状部材に対して変位させるための把持部を有することを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置にある。 Fourth aspect of the present invention, either the first cylindrical member and the second cylindrical member is inserted into the other, the inner cylindrical member, protrudes from the outer surface of the outer cylindrical member , in the image display apparatus according to claim 3, characterized in that it comprises a grip portion for displacing said inner cylindrical member relative to the outer cylindrical member.

請求項5記載の発明は、眼の網膜に前記光束によって形成される画像を投影して画像を表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。 According to a fifth aspect of the invention, any one of claims 1 to 4, characterized in that by projecting the image formed by the light beam on the retina of the eye is a retinal scanning display device that displays an image in the image display apparatus according to.

請求項6記載の発明は、前記外側の円筒状部材が、前記把持部の可動範囲を規定する規定手段を有することを特徴とする請求項4に記載の画像表示装置にある。 According to a sixth aspect of the invention, the outer cylindrical member, lying in an image display apparatus according to claim 4, characterized in having a defining means for defining a movable range of the gripper.

請求項7記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲を、前記光軸に対して傾斜する方向に規定していることを特徴とする請求項6に記載の画像表示装置にある。 Invention according to claim 7, wherein the defining means, said movable range, in the image display apparatus according to claim 6, characterized in that defines the direction inclined with respect to the optical axis.

請求項8記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲を、この画像表示装置による画像表示距離に応じて規定していることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の画像表示装置にある。 Invention according to claim 8, wherein the defining means, said movable range, the image display according to claim 6 or claim 7, characterized in that it is defined according to the image display range by the image display device apparatus is in.

請求項9記載の発明は、前記可動範囲と、前記初段光学系の焦点距離と、前記画像表示距離とが、所定の関係を満たしていることを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置にある。 Invention of claim 9, said movable range, and the focal length of the first-stage optical system, and the image display distance, the image display apparatus according to claim 8, characterized in that it satisfies a predetermined relationship It is in.

請求項10記載の発明は、前記可動範囲内において前記把持部を複数の位置において離脱自在に位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。 The invention of claim 10, wherein the image display according to any one of claims 6-9, characterized in that it comprises a positioning means for positioning the detachably at a plurality of positions the grip portion within the movable range apparatus is in.

請求項11記載の発明は、前記複数の位置に対応して前記画像表示距離に応じた目盛りを有することを特徴とする請求項10に記載の画像表示装置にある。 The invention of claim 11 wherein is an image display apparatus according to claim 10, characterized in that it has a scale corresponding to the image display distance corresponding to said plurality of positions.

請求項12記載の発明は、眼の網膜上に前記光束によって形成される画像を投影表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項6〜11のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。 The invention of claim 12 wherein the according to any one of claims 6 to 11, which is a retinal scanning display device for projecting and displaying an image formed by the light beam on the retina of the eye in the image display device.

請求項13記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲の一端を、前記光束が眼への入射位置において平行光となるように規定していることを特徴とする請求項12に記載の画像表示装置にある。 The invention of claim 13 wherein, the regulating means is one end of the movable range, according to claim 12, wherein the light beam is characterized in that is specified so as to be parallel light at the incident position of the eye in the image display device.

請求項14記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲の少なくとも一部を、前記光束が眼への入射位置において発散光となるように規定していることを特徴とする請求項12又は請求項13に記載の画像表示装置にある。 The invention of claim 14 wherein, the regulating means is, at least a part of said movable range, according to claim 12 or the light beam is characterized in that it defined as a divergent light in the incident position of the eye in the image display apparatus according to claim 13.

請求項15記載の発明は、耳に係合して画像表示装置本体を頭部に支持する支持部材を有し、前記把持部を前記支持部材に沿って移動させることにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。 The invention of claim 15 wherein has a support member that engages the ear to support the image display device main body to the head, changing the positional relationship by moving along the grip portion to the support member lying in the image display apparatus according to any one of claims 12 to 14, wherein.

請求項16記載の発明は、前記変位手段が、前記発光部を駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。 The invention of claim 16 wherein, the displacement means is in the image display apparatus according to any one of claims 1 to 15, characterized in that it comprises a driving means for driving the light emitting portion.

請求項17記載の発明は、前記発光部が、光源側からの光束を導くための光ファイバの出射端によって形成されることを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。 Invention of claim 17, wherein the light emitting unit, an image according to any one of claims 1 to 16, characterized in that it is formed by the exit end of the optical fiber for guiding the light beam from the light source side in the display device.

請求項1記載の発明は、走査光学系により光束を走査して画像を形成する画像表示装置において、前記走査光学系に向けて前記光束を出射する初段光学系と、前記初段光学系に前記光束を入射させる発光部と、前記発光部と前記初段光学系との位置関係を変化させる変位手段とを有する画像表示装置にあるので、比較的簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整することが可能な画像表示装置を提供することができる。 First aspect of the present invention, in the image display apparatus forms an image by scanning a light beam by the scanning optical system, a first stage optical system that emits the light beam toward the scanning optical system, the light beam to said first stage optical system a light emitting portion for entering the, since the image display device and a displacement means for changing the positional relationship between the first-stage optical system and the light emitting unit, the focal length of a light beam incident on the scanning optical system in a relatively simple configuration it is possible to provide an image display device capable of adjusting the.

請求項2記載の発明は、前記変位手段は、前記発光部と前記初段光学系の少なくとも一方を前記初段光学系の光軸に沿って変位させることにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項1記載の画像表示装置にあるので、比較的簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整することができる、画像位置のずれのない画像表示装置を提供することができる。 According to a second aspect of the invention, the displacement means is characterized by varying the positional relationship by causing at least one of the first-stage optical system and the light emitting portion is displaced along the optical axis of the first-stage optical system since the image display apparatus according to claim 1, wherein, it is possible to provide a relatively it is possible to adjust the focal length of a light beam incident on the scanning optical system with a simple configuration, an image display apparatus free from deviation of the image position .

請求項3記載の発明は、前記変位手段は、筒状をなし前記発光部と一体の第1の筒状部材と、筒状をなし前記初段光学系と一体の第2の筒状部材とを有し、第1の筒状部材と第2の筒状部材とが同軸をなすように配設され、前記発光部は第1の筒状部材の径方向の中心に位置し、前記初段光学系の光軸は第2の筒状部材の径方向の中心に位置し、第1の筒状部材と第2の筒状部材との少なくとも一方が軸方向に変位することにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整することができる、画像位置のずれのない画像表示装置を提供することができる。 According to a third aspect of the invention, the displacement means includes a first cylindrical member integral with the light emitting portion a cylindrical shape, and a second tubular member of the first-stage optical system integrally a tubular shape a, a first tubular member and second tubular member is disposed so as to form a coaxial, said light emitting portion is located at the center in the radial direction of the first tubular member, said first stage optical system the optical axis in the center in the radial direction of the second cylindrical member, changing the positional relationship by at least one of the first tubular member and second tubular member is displaced in the axial direction since the image display apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that, it is possible to adjust the focal length of a light beam incident on the scanning optical system with a simple structure, displacement of an image without the image position it is possible to provide a display device.

請求項4記載の発明は、第1の円筒状部材と第2の円筒状部材との何れか一方が他方に挿入されており、内側の円筒状部材が、外側の円筒状部材の外面から突出し、前記内側の円筒状部材を前記外側の円筒状部材に対して変位させるための把持部を有することを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を操作することで走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整することができる画像表示装置を提供することができる。 Fourth aspect of the present invention, either the first cylindrical member and the second cylindrical member is inserted into the other, the inner cylindrical member, protrudes from the outer surface of the outer cylindrical member since the image display apparatus according to claim 3, characterized in that it comprises a grip portion for displacing said inner cylindrical member relative to the outer cylindrical member, with a simple configuration, the grip portion it is possible to provide an image display device capable of easily adjusting the focal length of a light beam incident on the scanning optical system by operating the.

請求項5記載の発明は、眼の網膜に前記光束によって形成される画像を投影して画像を表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、比較的簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整することが可能な、網膜走査型の画像表示装置を提供することができる。 According to a fifth aspect of the invention, any one of claims 1 to 4, characterized in that by projecting the image formed by the light beam on the retina of the eye is a retinal scanning display device that displays an image since the image display apparatus according to, can be provided which can adjust the focal length of a light beam incident on the scanning optical system in a relatively simple configuration, the image display device of retinal scanning.

請求項6記載の発明は、前記外側の円筒状部材が、前記把持部の可動範囲を規定する規定手段を有することを特徴とする請求項4に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整することができる画像表示装置を提供することができる。 Invention according to claim 6, wherein the outer cylindrical member, since the image display apparatus according to claim 4, characterized in that it comprises a defining means for defining a movable range of the gripper, a simple structure in, by operating in accordance with the provisions means the grip portion, to provide an image display device which can easily adjust the focal length of a light beam incident on the scanning optical system while preventing to perform improper operations it can.

請求項7記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲を、前記光軸に対して傾斜する方向に規定していることを特徴とする請求項6に記載の画像表示装置にあるので、把持部を規定手段に従って操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易にかつ細やかに調整することができる画像表示装置を提供することができる。 Invention of claim 7, wherein the defining means, said movable range, since the image display apparatus according to claim 6, characterized in that defines the direction inclined with respect to the optical axis, by operating the gripper in accordance with the provisions means, to provide an image display device which can be easily and finely adjust the focal length of a light beam incident on the scanning optical system while preventing to perform improper operations can.

請求項8記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲を、この画像表示装置による画像表示距離に応じて規定していることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の画像表示装置にあるので、把持部を規定手段に従って操作することで、画像表示距離を画像として認識することが不可能な範囲に設定するなどの不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整することができる画像表示装置を提供することができる。 Invention according to claim 8, wherein the defining means, said movable range, the image display according to claim 6 or claim 7, characterized in that it is defined according to the image display range by the image display device since the apparatus, by operating in accordance with the provisions means the grip portion, the image display distance in the scanning optical system while preventing to perform improper operations, such as setting the range can not be recognized as an image it is possible to provide an image display device which can easily adjust the focal length of the incident light beam.

請求項9記載の発明は、前記可動範囲と、前記初段光学系の焦点距離と、前記画像表示距離とが、所定の関係を満たしていることを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置にあるので、把持部を規定手段に従って操作することで、画像表示距離を不可能な範囲に設定するなどの不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整することができる、かかる関係に基づく所定の光学特性および所定の画像表示距離特性を備えた画像表示装置を提供することができる。 Invention of claim 9, said movable range, and the focal length of the first-stage optical system, and the image display distance, the image display apparatus according to claim 8, characterized in that it satisfies a predetermined relationship since the, by operating in accordance with the provisions means the grip portion, the focal length of a light beam incident on the scanning optical system while preventing to perform improper operations, such as setting the image display distance impossible range can be easily adjusted, it is possible to provide an image display device having a predetermined optical characteristic and a predetermined image display distance characteristics based on such relationship.

請求項10記載の発明は、前記可動範囲内において前記把持部を複数の位置において離脱自在に位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って位置決め視ながら操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を所望の距離により容易に調整することができる画像表示装置を提供することができる。 The invention of claim 10, wherein the image display according to any one of claims 6-9, characterized in that it comprises a positioning means for positioning the detachably at a plurality of positions the grip portion within the movable range since the device, with a simple configuration, by operating while viewing position in accordance with the provisions means the grip portion, the focal length of the desired distance of the light beam incident on the scanning optical system while preventing to perform improper operations it is possible to provide an image display device which can be easily adjusted.

請求項11記載の発明は、前記複数の位置に対応して前記画像表示距離に応じた目盛りを有することを特徴とする請求項10に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って画像表示距離を把握しつつ位置決めしながら操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を所望の距離にさらに容易に調整することができる画像表示装置を提供することができる。 Invention of claim 11, wherein, since the image display apparatus according to claim 10, characterized in that it has a scale corresponding to the image display distance corresponding to said plurality of positions, with a simple configuration, the gripping parts by operating while positioning while grasping the image display distance in accordance with the provisions means, more easily adjust the focal length of a light beam incident on the scanning optical system while preventing to perform improper operations a desired distance it is possible to provide an image display device capable of.

請求項12記載の発明は、眼の網膜上に前記光束によって形成される画像を投影表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項6〜11のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整することができる、網膜走査型の画像表示装置を提供することができる。 The invention of claim 12 wherein the according to any one of claims 6 to 11, which is a retinal scanning display device for projecting and displaying an image formed by the light beam on the retina of the eye since the image display apparatus, a simple configuration, by operating in accordance with the provisions means the grip portion, to easily adjust the focal length of a light beam incident on the scanning optical system while preventing to perform improper operations it is, it is possible to provide an image display device of retinal scanning.

請求項13記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲の一端を、前記光束が眼への入射位置において平行光となるように規定していることを特徴とする請求項12に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整し、投影距離を無限遠等とすることができる、網膜走査型の画像表示装置を提供することができる。 The invention of claim 13 wherein, the regulating means is one end of the movable range, according to claim 12, wherein the light beam is characterized in that is specified so as to be parallel light at the incident position of the eye since the image display apparatus, a simple configuration, by operating in accordance with the provisions means the grip portion, the focal length of the light flux to easily adjust incident on the scanning optical system while preventing to perform improper operations, can be the projection distance and infinity, etc., it is possible to provide an image display device of retinal scanning.

請求項14記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲の少なくとも一部を、前記光束が眼への入射位置において発散光となるように規定していることを特徴とする請求項12又は請求項13に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整し、投影距離を無限遠より近い所定距離とすることができる、網膜走査型の画像表示装置を提供することができる。 The invention of claim 14 wherein, the regulating means is, at least a part of said movable range, according to claim 12 or the light beam is characterized in that it defined as a divergent light in the incident position of the eye since the image display apparatus according to claim 13, with a simple configuration, by operating in accordance with the provisions means the grip portion, the focal length of a light beam incident on the scanning optical system while preventing to perform improper operations easily adjusted, the projection distance may be a predetermined distance closer than infinity, it is possible to provide an image display device of retinal scanning.

請求項15記載の発明は、耳に係合して画像表示装置本体を頭部に支持する支持部材を有し、前記把持部を前記支持部材に沿って移動させることにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離をより容易に調整することができる、網膜走査型の小型の画像表示装置を提供することができる。 The invention of claim 15 wherein has a support member that engages the ear to support the image display device main body to the head, changing the positional relationship by moving along the grip portion to the support member since the image display apparatus according to any one of claims 12 to 14, characterized in that, with a simple configuration, by operating in accordance with the provisions means the grip portion, prevent any improper operation the focal length of a light beam incident on the scanning optical system can be more easily adjusted while it is possible to provide an image display system for a small retinal scanning.

請求項16記載の発明は、前記変位手段が、前記発光部を駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、比較的簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を駆動手段を用いて適切かつ容易に調整することができる画像表示装置を提供することができる。 The invention of claim 16 wherein, the displacement means, since the image display apparatus according to any one of claims 1 to 15, characterized in that it comprises a driving means for driving the light emitting portion, a relatively it is possible to provide an image display device capable of appropriately and easily adjusted using a drive means the focal length of a light beam incident on the scanning optical system with a simple configuration.

請求項17記載の発明は、前記発光部が、光源側からの光束を導くための光ファイバの出射端によって形成されることを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、比較的簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整することが可能な、光ファイバにより光束を導き設計上の自由度が比較的高い画像表示装置を提供することができる。 Invention of claim 17, wherein the light emitting unit, an image according to any one of claims 1 to 16, characterized in that it is formed by the exit end of the optical fiber for guiding the light beam from the light source side since the display device, a relatively simple capable of adjusting the focal length of a light beam incident on the scanning optical system configuration, provide a relatively high image display device design freedom guiding the light beam by an optical fiber can do.

以下に、本発明に好適な実施形態について図面に基づいて説明する。 It will be described below with reference to the drawings Preferred embodiments of the present invention.

[画像表示装置の構成] [Configuration of the image display apparatus]
以下、本発明に係る画像表示装置の一実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter will be described with reference to the accompanying drawings, an embodiment of an image display apparatus according to the present invention. まず、本発明に係る画像表示装置の一例である網膜走査型ディスプレイ1の構成について図1を用いて説明する。 First, the configuration of the retinal scanning display 1 is an example of an image display apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

図1に示すように、網膜走査型ディスプレイ1には、外部から供給される映像信号を処理するための光源ユニット部2が設けられている。 As shown in FIG. 1, the retinal scanning display 1, the light source unit 2 for processing the video signal supplied from the outside. 光源ユニット部2には、外部からの映像信号が入力され、それに基づいて映像を合成するための要素となる各信号を発生する映像信号供給回路3が設けられ、この映像信号供給回路3から映像信号4、垂直同期信号5、及び、水平同期信号6が出力される。 The light source unit 2, the input video signal from the outside, it is the video signal supply circuit 3 for generating signals which constitute elements for synthesizing an image provided on the basis of the video from the video signal supply circuit 3 signal 4, the vertical synchronizing signal 5, and a horizontal sync signal 6 is outputted. また、光源ユニット部2には、映像信号供給回路3から映像信号4として伝達される赤(R),緑(G),青(B)の各映像信号をもとにそれぞれ強度変調されたレーザ光を出射するように、光源としてのRレーザ13,Gレーザ12,Bレーザ11を、それぞれ駆動するためのRレーザドライバ10,Gレーザドライバ9,Bレーザドライバ8が設けられている。 Further, the light source unit 2, red is transmitted as a video signal 4 from the video signal supply circuit 3 (R), green (G), and blue lasers are respectively intensity-modulated based on each image signal (B) so as to emit light, the R laser driver 10, G laser driver 9, B laser driver 8 to the R laser 13, G laser 12, B laser 11 as a light source, to drive each is provided. さらに、各レーザより出射されたレーザ光を平行光にコリメートするように設けられたコリメート光学系14と、それぞれコリメートされたレーザ光を合波するダイクロイックミラー15と、合波されたレーザ光を後述する光ファイバ17に導く結合光学系16とが設けられている。 Further, below the collimating optical system 14 provided to the laser beam emitted from each laser collimating into parallel light, a dichroic mirror 15 for combining the collimated laser beam, respectively, a was combined laser beam a coupling optical system 16 for guiding the optical fiber 17 is provided. 尚、Rレーザ13,Gレーザ12,Bレーザ11として、レーザダイオード等の半導体レーザや固体レーザを利用してもよい。 As the R laser 13, G laser 12, B laser 11, may be used a semiconductor laser or a solid laser such as a laser diode. 尚、本実施形態における光源ユニット部2は、少なくとも1つの光源と、当該光源から出射される光束を画像信号に応じて強度変調する変調手段の一例に相当する。 The light source unit 2 in this embodiment, at least one light source, which corresponds to the light flux emitted from the light source to an example of the modulating means for intensity modulated according to an image signal.

また、網膜走査型ディスプレイ1には、光源ユニット部2側から光束としてのレーザ光を後述する走査光学系に導くための光ファイバ17と、光ファイバ17によって光源ユニット部2側から導かれたレーザ光を後述する垂直走査系19に導く第1リレー光学系18と、コリメートされたレーザ光を、ガルバノミラー19aを利用して垂直方向に走査する走査光学系としての垂直走査系19と、垂直走査系19によって走査されたレーザ光を後述する水平走査系21に導く第2リレー光学系20と、垂直走査系19に走査され、第2リレー光学系20を介して入射されたレーザ光を、ガルバノミラー21aを利用して水平方向に走査する走査光学系としての水平走査系21と、水平走査系21によって走査されたレーザ光を観察者の瞳孔24 Further, the retinal scanning display 1 includes an optical fiber 17 for guiding the light source unit 2 side in the scanning optical system to be described below the laser beam as a light beam, guided from the light source unit 2 side by the optical fiber 17 laser a first relay optical system 18 for guiding the vertical scanning system 19 to be described later the light, the collimated laser beam, the vertical scanning system 19 as a scanning optical system for scanning in the vertical direction using a galvanomirror 19a, the vertical scanning a second relay optical system 20 for guiding the horizontal scanning system 21 described below the laser beams scanned by the system 19, is scanned in a vertical scanning system 19, the laser beam incident via the second relay optical system 20, the galvano a horizontal scanning system 21 as a scanning optical system using a mirror 21a for scanning in the horizontal direction, the observer the laser beams scanned by the horizontal scanning system 21 pupils 24 入射させる第3リレー光学系22とが設けられている。 A third relay optical system 22 is incident is provided. 第2リレー光学系20は、垂直走査系19のガルバノミラー19aと、水平走査系21のガルバノミラー21aとが共役となるように、また、第3リレー光学系22は、ガルバノミラー21aと、観察者の瞳孔24とが共役となるように、各々設けられている。 The second relay optical system 20, the galvano mirror 19a of the vertical scanning system 19, such that the galvano mirror 21a of the horizontal scanning system 21 becomes conjugate, The third relay optical system 22 includes a galvano mirror 21a, observed 's as the pupil 24 is conjugate, it is provided respectively.

尚、具体的な一例としては、垂直走査系19は、表示すべき画像の1走査線ごとに、レーザビームを垂直方向に垂直走査する垂直走査(1次走査の一例)を行う光学系である。 As a specific example, the vertical scanning system 19, for each scan line of an image to be displayed, is an optical system for performing vertical scanning of the vertical scanning laser beam in a vertical direction (an example of a primary scanning) . また、垂直走査系19は、レーザビームを垂直方向に走査する光学部材としてのガルバノミラー19aと、そのガルバノミラー19aの駆動制御を行う垂直走査制御回路19cとを備えている。 The vertical scanning system 19 includes a galvano mirror 19a as an optical member for scanning the laser beam in the vertical direction, and a vertical scanning control circuit 19c for controlling the driving of the galvano mirror 19a.

これに対し、水平走査系21は、表示すべき画像の1フレームごとに、レーザビームを最初の走査線から最後の走査線に向かって水平に走査する水平走査(2次走査の一例)を行う光学系である。 In contrast, the horizontal scanning system 21, for each frame of an image to be displayed, performs horizontal scanning to scan horizontally toward the laser beam from the first scan line in the last scan line (an example of a secondary scanning) an optical system. また、水平走査系21は、水平走査する光学部材としてのガルバノミラー21aと、そのガルバノミラー21aの駆動制御を行う水平走査制御回路21cとを備えている。 The horizontal scanning system 21 is provided with a Galvano mirror 21a as an optical member for horizontal scanning and a horizontal scanning control circuit 21c for controlling the driving of the galvano mirror 21a.

垂直走査系19は、水平走査系21より高速にすなわち高周波数でレーザビームを走査するように設計されている。 Vertical scanning system 19 is designed to scan the laser beam at a higher speed than the horizontal scanning system 21 or high frequency. また、垂直走査系19は、ビーム光を垂直走査角度で走査させ、水平走査系21は、ビーム光を水平走査角度で走査させるが、本実施形態においては、垂直走査角度が、水平走査角度よりも小さく設定されている。 The vertical scanning system 19, by scanning the beam light in a vertical scan angle, the horizontal scanning system 21 is to scan the beam in the horizontal scanning angle, in the present embodiment, the vertical scan angle, the horizontal scan angle It is set to be small. これは、図2(a)に示すように、画像の表示範囲152が、水平方向Xよりも垂直方向Yのほうが短いため、ビーム光の走査軌跡sも、水平方向Xよりも垂直方向Yのほうが短くなり、垂直方向への垂直走査角度が、水平方向への水平走査角度よりも小さくなる。 This is because, as shown in FIG. 2 (a), the display range 152 of the image is shorter is better in the vertical direction Y than the horizontal direction X, also the scanning locus s of the light beam, the horizontal direction X in the vertical direction Y better is shortened, the vertical scanning angle in the vertical direction, is smaller than the horizontal scanning angle in the horizontal direction. このため、先に走査角度を大きくしなければならない水平方向に走査させた後に、走査角度が小さくて済む垂直方向に走査させ、図2(b)に示すようにビーム光を走査させる構成と比べて、図2(a)に示すように、先に走査角度が小さくて済む垂直方向に走査させた後に、走査角度を大きくしなければならない水平方向に走査させたほうが、省スペース化を図ることができる。 Therefore, after being scanned in the horizontal direction must be increased scanning angle earlier, the scan angle is scanned in the vertical direction can be small, compared with the arrangement for scanning the light beam as shown in FIG. 2 (b) Te, as shown in FIG. 2 (a), after being scanned in the vertical direction can be small scanning angle earlier, better to be scanned in the horizontal direction must be increased scanning angle is possible to save space can.

尚、本実施形態においては、ビーム光を高速で走査させる走査系(高速走査系)として、走査角度が小さい垂直走査系19を、ビーム光を低速で走査させる走査系(低速走査系)として、走査角度が大きい水平走査系21を採用したが、例えばNTSC(National Television Standards Committee)などの通常の映像信号は水平走査が高速走査に該当するため、図示はしないが、映像信号供給回路3で水平走査が低速走査に、垂直走査が高速走査になるように映像信号をデジタルデータ化しデータ変換している。 In the present embodiment, scanning system for scanning the light beam at a high speed as (fast scan system), the vertical scanning system 19 scanning angle is small, the scanning system for scanning the light beam at a low speed as a (slow scan system), is adopted scanning angle is large horizontal scanning system 21, for example, NTSC for (National Television Standards Committee) normal video signal, such as the horizontal scan corresponds to a fast scan, although not shown, horizontal video signal supply circuit 3 to scan slow scan, vertical scan is the data converted into digital data of a video signal so that the high-speed scanning. もちろん、映像信号供給回路3に入力される映像信号が、垂直走査系19が高速走査であるような信号形式であると想定すれば、上述した変換処理は特に必要とせず実施可能である。 Of course, the video signal inputted to the video signal supply circuit 3, assuming a vertical scanning system 19 is a signal format such that the high-speed scanning, the conversion process described above can be implemented not particularly necessary.

尚、本実施形態においては、ビーム光を高速で走査させる走査系(高速走査系)として、走査角度が小さい垂直走査系19を、ビーム光を低速で走査させる走査系(低速走査系)として、走査角度が大きい水平走査系21を採用したが、これに限らず、例えば、ビーム光を高速で走査させる走査系(高速走査系)として、走査角度が大きい水平走査系21を、ビーム光を低速で走査させる走査系(低速走査系)として、走査角度が小さい垂直走査系19を採用してもよい。 In the present embodiment, scanning system for scanning the light beam at a high speed as (fast scan system), the vertical scanning system 19 scanning angle is small, the scanning system for scanning the light beam at a low speed as a (slow scan system), is adopted scanning angle is large horizontal scanning system 21 is not limited to this, for example, scanning system for scanning the light beam at a high speed as (fast scan system), the scanning angle is large horizontal scanning system 21, the light beam slow in a scanning system for scanning (slow scan system), the vertical scanning system 19 scanning angle is small may be employed.

つまり、垂直方向(1次方向の一例)に走査される垂直走査角度(1次走査角度の一例)は、水平方向(2次方向の一例)に走査される水平走査角度(2次走査角度の一例)よりも小さく設定されているので、垂直方向に走査するビーム光の走査幅を、水平方向に走査するビーム光の走査幅より小さくすることができるため、走査されるビーム光の光路を考慮すると、垂直走査系19に向かうビーム光を導く第1リレー光学系18、垂直走査系19、垂直走査系19から水平走査系21に向かうビーム光を導く第2リレー光学系20などが設けられるスペースを小さくすることができ、より一層、装置の小型化が可能である。 That is, (an example of a primary scanning angle) vertical scan angle to be scanned in the vertical direction (an example of the primary direction), horizontal scanning angle (secondary scanning angle of which is scanned in a horizontal direction (an example of a secondary direction) because it is smaller than an example), the scan width of the light beam to be scanned in the vertical direction, it is possible to reduce than the scanning width of the light beam to be scanned in the horizontal direction, taking into account the optical path of the scanned beam Then, the space in which the first relay optical system 18 for guiding the light beam directed to the vertical scanning system 19, the vertical scanning system 19, from the vertical scanning system 19 such as a second relay optical system 20 for guiding a light beam toward the horizontal scanning system 21 is provided can be reduced, it is more, it can be miniaturized.

また、垂直走査系19,水平走査系21は、図1に示すように、各々映像信号供給回路3に接続され、映像信号供給回路3より出力される垂直同期信号5,水平同期信号6にそれぞれ同期してレーザ光を走査するように構成されている。 The vertical scanning system 19, a horizontal scanning system 21, as shown in FIG. 1, each connected to the video signal supply circuit 3, the vertical synchronizing signal 5 output from the video signal supply circuit 3, respectively to the horizontal synchronizing signal 6 synchronously it is configured to scan the laser beam.

尚、本実施形態における垂直走査系19及び水平走査系21などは、入射した光束を、1次方向及びその1次方向に略垂直な2次方向に走査させることによって、前記フレームを形成する光走査装置の一例である。 Note that such a vertical scanning system 19 and the horizontal scanning system 21 in the present embodiment, an incident beam of light, by scanning in a substantially perpendicular second direction to the primary direction and a primary direction, to form the frame light it is an example of a scanning device.

尚、本実施形態における垂直走査系19は、入射されるビーム光を垂直方向に走査させる1次走査手段の一例に相当し、本実施形態における水平走査系21は、その垂直方向に走査されたビーム光を、水平方向に走査させる2次走査手段の一例に相当する。 The vertical scanning system 19 in this embodiment corresponds to an example of a primary scanning means for scanning the incident is beam vertically, the horizontal scanning system 21 in this embodiment is scanned in the vertical direction the light beam corresponds to an example of a secondary scanning means for scanning in the horizontal direction. また、本実施形態における第2リレー光学系20は、中継光学系(中継光学手段)の一例に相当する。 The second relay optical system 20 in the present embodiment corresponds to an example of a relay optical system (relay optical means).

次に、本発明の一実施形態の網膜走査型ディスプレイ1が、外部からの映像信号を受けてから、観察者の網膜上に映像を投影するまでの過程について図1を用いて説明する。 Next, retinal scanning display 1 of an embodiment of the present invention, after receiving a video signal from the outside, will be described with reference to FIG. 1, the process up to the projecting an image on the retina of the observer.

図1に示すように、本実施形態の網膜走査型ディスプレイ1では、光源ユニット部2に設けられた映像信号供給回路3が外部からの映像信号の供給を受けると、映像信号供給回路3は、赤,緑,青の各色のレーザ光を出力させるためのR映像信号,G映像信号,B映像信号からなる映像信号4と、垂直同期信号5と、水平同期信号6とを出力する。 As shown in FIG. 1, the retinal scanning display 1 of this embodiment, the video signal supply circuit 3 of the light source unit 2 is supplied with a video signal from the outside, the video signal supply circuit 3, red, green, R video signal for outputting the laser light of each color of blue, G video signal, a video signal 4 comprising a B video signal, a vertical synchronizing signal 5, and outputs a horizontal synchronizing signal 6. Rレーザドライバ10,Gレーザドライバ9,Bレーザドライバ8は各々入力されたR映像信号,G映像信号,B映像信号に基づいてRレーザ13,Gレーザ12,Bレーザ11に対してそれぞれの駆動信号を出力する。 R laser driver 10, G laser driver 9, B laser driver 8 are each input R image signals, each driven against G video signal, the R laser 13 on the basis of the B video signal, G laser 12, B laser 11 and it outputs the signal. この駆動信号に基づいて、Rレーザ13,Gレーザ12,Bレーザ11はそれぞれ強度変調されたレーザ光を発生し、各々をコリメート光学系14に出力する。 Based on this driving signal, R laser 13, G laser 12, B laser 11 generates a laser light, respectively intensity-modulated, and outputs the each collimating optical system 14. また、映像信号供給回路3は、後述するガルバノミラー19aの駆動状態を示すBD信号(図示せず)に応じて、レーザ光を発生し、各々をコリメート光学系14に出力するタイミングを制御する。 Further, the video signal supply circuit 3 in accordance with the BD signal indicating the driving state of the galvano mirror 19a to be described later (not shown), and generates a laser beam, and controls the timing of outputting the each collimating optical system 14. つまり、このような網膜走査型ディスプレイ1(映像信号供給回路3)は、ガルバノミラー19aなどに光束を出射させるタイミングを制御することとなる。 In other words, such a retinal scanning display 1 (the video signal supply circuit 3), and thus to control the timing for emitting a light beam such as a Galvano mirror 19a. 点光源から発生されるレーザ光は、このコリメート光学系14によってそれぞれが平行光にコリメートされ、さらに、ダイクロイックミラー15に入射されて1つの光束となるよう合成された後、結合光学系16によって光ファイバ17に入射されるよう導かれる。 Laser light generated from the point light source, respectively, by the collimating optical system 14 is collimated into parallel light, and further, after being synthesized to be a single light beam is incident on the dichroic mirror 15, the light by the coupling optics 16 It is directed to be incident on the fiber 17.

光ファイバ17によって伝搬されたレーザ光は、光ファイバ17から第1リレー光学系18によって後述するように平行光化又は発散光化されたうえで垂直走査系19に出射される。 The laser beam propagated by the optical fiber 17 is emitted in the vertical scanning system 19 in terms of the optical fiber 17 is collimated or diverging light reduction as described below by the first relay optical system 18. この出射されたレーザ光は、垂直走査系19のガルバノミラー19aの偏向面19bに入射される。 The emitted laser beam is incident on the deflecting surface 19b of the Galvano mirror 19a of the vertical scanning system 19. ガルバノミラー19aの偏向面19bに入射したレーザ光は垂直同期信号に同期して垂直方向に走査されて第2リレー光学系20を介し、水平走査系21のガルバノミラー21aの偏向面21bに入射する。 The laser beam incident on the deflecting surface 19b of the Galvano mirror 19a is via the second relay optical system 20 is scanned in the vertical direction in synchronization with the vertical synchronization signal, is incident on the deflecting surface 21b of the Galvano mirror 21a in the horizontal scanning system 21 . 第2リレー光学系20ではガルバノミラー19aの偏向面19bとガルバノミラー21aの偏向面21bとが共役の関係となるように調整され、また、ガルバノミラー19aの面倒れが補正されている。 A deflecting surface 21b of the deflecting surface 19b and the Galvano mirror 21a of the second relay optical system 20, the galvano mirror 19a is adjusted so that the relation of conjugation, also tilt the galvanomirror 19a is corrected. ガルバノミラー21aは、ガルバノミラー19aが垂直同期信号に同期すると同様に水平同期信号6に同期して、その偏向面21bが入射光を水平方向に反射するように往復振動をしており、このガルバノミラー21aによってレーザ光は水平方向に走査される。 Galvanomirror 21a is similarly in synchronization with a horizontal synchronizing signal 6 when the Galvano mirror 19a is synchronized with the vertical synchronization signal, the deflecting surface 21b has a reciprocating movement so as to reflect incident light in the horizontal direction, the galvano laser light by the mirror 21a is scanned in the horizontal direction. 垂直走査系19及び水平走査系21によって水平方向及び垂直方向に2次元に走査されたレーザ光は、ガルバノミラー21aの偏向面21bと、観察者の瞳孔24とが共役の関係となるように設けられた第3リレー光学系22により観察者の瞳孔24へ入射され、網膜上に投影される。 The laser beam scanned two-dimensionally in the horizontal and vertical direction by the vertical scanning system 19 and the horizontal scanning system 21, provided as a deflection surface 21b of the Galvano mirror 21a, and the pupil 24 of the observer is a relationship of conjugate by the third relay optical system 22 which is incident to the observer's pupil 24 is projected onto the retina. 観察者はこのように2次元走査されて網膜上に投影されたレーザ光による画像を認識することができる。 Observer can recognize an image of the projected laser beam thus scanned two-dimensionally on the retina. 尚、垂直走査系19のガルバノミラー19aと、水平走査系21のガルバノミラー21aとは、名称を同じように説明したが、光を走査するように其の反射面が揺動(回転)させられるものであれば、共振タイプ、非共振タイプ等、圧電駆動、電磁駆動、静電駆動等いずれの駆動方式によるものであってもよいことは言うまでもない。 Incidentally, the Galvano mirror 19a of the vertical scanning system 19, the galvano mirror 21a of the horizontal scanning system 21 has been described a name like, its reflecting surface is allowed swinging (rotation) so as to scan the light as long as the resonance type, non-resonant type, etc., a piezoelectric drive, electromagnetic drive, it may be by any of the drive system electrostatic drive, etc. Needless to say.

[各種の光学系の構成] Configuration of the various optical systems of]
上述したように、光ファイバ17から出射されたビーム光を、2次元に走査しながら観察者の瞳孔24へ導く各種の光学系の構成について図3から図5を用いて説明する。 As described above, the light beam emitted from the optical fiber 17, the configuration of the various optical systems of leading to the observer's pupil 24 while scanning in two dimensions will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

図3に示すように、第1リレー光学系18は、光ファイバ17の出射端によって形成された発光部17aから出射されたレーザ光を同図(a)に示すように平行光化し、または同図(b)に示すように発散光化するものである。 As shown in FIG. 3, the first relay optical system 18, the laser light emitted from the light emitting portion 17a formed by the exit end of the optical fiber 17 and collimated as shown in FIG. 6 (a), or the in which diverging light of, as shown in FIG. (b).

第1リレー光学系18は、光ファイバ17の出射端部を支持し発光部17aと一体のファイバホルダ31と、発光部17aからのレーザ光を透過する初段光学系としての光学部材である凸レンズ32及び凹レンズ33と、凸レンズ32及び凹レンズ33を固定保持したレンズホルダ34と、ファイバホルダ31をT方向に摺動自在に支持するとともにレンズホルダ34と一体のケーシング35とを有している。 The first relay optical system 18, a convex lens 32 and the fiber holder 31 for supporting the light emitting portion 17a integrally the emission end of the optical fiber 17 is an optical member as the first stage optical system that transmits a laser beam from the light emitting portion 17a and a concave lens 33, a lens holder 34 that fixes and holds the convex lens 32 and concave lens 33 and a lens holder 34 and the casing 35 integral with slidably supporting the fiber holder 31 in the T direction.

ファイバホルダ31と、レンズホルダ34と、ケーシング35とは、発光部17aと凸レンズ32及び凹レンズ33との位置関係を変化させる変位手段36を構成している。 A fiber holder 31, a lens holder 34, the casing 35, constitute the displacement means 36 for changing the positional relationship between the light emitting portion 17a and the convex lens 32 and concave lens 33. 変位手段36は、発光部17aを凸レンズ32及び凹レンズ33の光軸に沿って変位させることで、発光部17aと凸レンズ32及び凹レンズ33との位置関係を変化させる。 Displacement means 36, the light emitting portion 17a by displacing along the optical axis of the convex lens 32 and concave lens 33 to change the positional relationship between the light emitting portion 17a and the convex lens 32 and concave lens 33.

ファイバホルダ31は、有底の円筒状部材であって、その開口部から発光部17aからのレーザ光を出射するように、その底部において、発光部17aを、ファイバホルダ31の径方向の中心に位置するように支持している。 Fiber holder 31 is a cylindrical member having a bottom, to emit a laser beam from the light emitting portion 17a through the opening at its bottom, the light emitting portion 17a, in the radial direction of the center of the fiber holder 31 It supports to be positioned.

ケーシング35及びレンズホルダ34は、互いに同軸をなす円筒状の部材である。 Casing 35 and the lens holder 34 is a cylindrical member coaxially with one another.
レンズホルダ34は、その内周面において、凸レンズ32及び凹レンズ33の光軸が、レンズホルダ34の径方向の中心に位置するように、凸レンズ32及び凹レンズ33を支持している。 The lens holder 34 is in its inner peripheral surface, the optical axis of the convex lens 32 and concave lens 33 to be positioned in the radial direction of the center of the lens holder 34, and supports the convex lens 32 and concave lens 33.

ケーシング35は、内周面に、レンズホルダ34の外周面を固定しており、レンズホルダ34を介して凸レンズ32及び凹レンズ33と一体となっている。 Casing 35, the inner peripheral surface, and fixing the outer peripheral surface of the lens holder 34, it is integral with the convex lens 32 and concave lens 33 through the lens holder 34. よって、凸レンズ32及び凹レンズ33の光軸は、ケーシング35の径方向の中心に位置している。 Thus, the optical axis of the convex lens 32 and concave lens 33 is positioned in the radial direction of the center of the casing 35.

ファイバホルダ31はケーシング35に挿入され、ケーシング35は、内周面に、ファイバホルダ31の外周面を摺動自在に支持しており、ケーシング35とファイバホルダ31とは互いに同軸をなしている。 Fiber holder 31 is inserted into the casing 35, the casing 35, the inner peripheral surface, supports a peripheral surface of the fiber holder 31 slidably, and has a coaxially in the casing 35 and the fiber holder 31.

よって、発光部17aは、ケーシング35の径方向の中心に位置しており、凸レンズ32及び凹レンズ33の光軸上に位置している。 Therefore, the light-emitting section 17a is positioned in the radial direction of the center of the casing 35, positioned on the optical axis of the convex lens 32 and concave lens 33. また、ファイバホルダ31、レンズホルダ34、ケーシング35の軸方向は一致し、この軸方向と凸レンズ32及び凹レンズ33の光軸方向とT方向とは互いに一致している。 Also, the fiber holder 31, the lens holder 34, the axial direction of the casing 35 coincide, coincide with each other in the optical axis direction and the T direction of the axial and the convex lens 32 and concave lens 33.

そのため、ファイバホルダ31をケーシング35に対してT方向に変位させると、発光部17aが凸レンズ32及び凹レンズ33の光軸に沿って変位し、この態様で発光部17aと凸レンズ32及び凹レンズ33との位置関係が変化する。 Therefore, when the displacement of the fiber holder 31 in the T direction relative to the casing 35, the light emitting portion 17a is displaced along the optical axis of the convex lens 32 and concave lens 33, the light emitting portion 17a and the convex lens 32 and concave lens 33 in this manner the positional relationship is changed.

ファイバホルダ31をケーシング35に対してT方向に変位させるために、ケーシング35の内側に位置するファイバホルダ31は、ファイバホルダ31の外側に位置するケーシング35の外面から突出した把持部31aを有しているとともに、ケーシング35は、把持部31aを挿通され、把持部31aの移動を許容する長孔35aを有している。 The fiber holder 31 to be displaced in the T direction relative to the casing 35, the fiber holder 31 located inside the casing 35 has a grip portion 31a projecting from the outer surface of the casing 35 to be located outside the fiber holder 31 together and the casing 35 is inserted through the grip portion 31a, and has a long hole 35a for allowing the movement of the gripper 31a.

ファイバホルダ31をケーシング35に対してT方向に変位させると、発光部17aと凸レンズ32及び凹レンズ33との位置関係が変化ため、凹レンズ33から出射するレーザ光の焦点距離が変化する。 When the fiber holder 31 is displaced in the T direction relative to the casing 35, since the positional relationship between the light emitting portion 17a and the convex lens 32 and concave lens 33 is changed, the focal length of the laser beam emitted from the concave lens 33 is changed. かかる焦点距離は、網膜走査型ディスプレイ1を使用する観察者によって認識される表示画像の距離感を左右するものであるため、所定の範囲内にある必要がある。 Such focal length, because it is intended to affect the sense of distance of a display image recognized by an observer using a retinal scanning display 1, it is necessary to be within a predetermined range.

そのため、長孔35aは、網膜走査型ディスプレイ1による画像表示距離に応じて把持部31aの可動範囲を規定する規定手段として機能するようになっている。 Therefore, the long hole 35a is adapted to function as a defining means for defining a movable range of the holding portion 31a in response to the image display distance by the retinal scanning display 1. 把持部31aは長孔35a内をスライドするようになっており、この長孔35a内が把持部31aの一端から他端までの範囲が可動範囲となっている。 Gripper 31a is adapted to slide in the elongated hole 35a, a range from one end to the other end in the long hole 35a is gripping portion 31a is in the movable range. T方向に沿った長孔35aの長さは0.5ミリメートルとなっており、よってファイバホルダ31の可動距離は0.5ミリメートルであり、これが把持部31aの可動範囲に対応している。 The length of the long hole 35a along the T direction has become 0.5 millimeters, thus moving distance of the fiber holder 31 is 0.5 millimeters, which corresponds to the movable range of the holding portion 31a. なお、画像表示距離は画像提示距離とも言われる。 It should be noted that the image display distance is also referred to as image presentation distance.

長孔35aは、図3(a)に示すように、把持部31aが凸レンズ32及び凹レンズ33から遠い方のその一端を占めるときに、凹レンズ33から出射されるレーザ光が平行光となるように規定し、また、例えば図3(b)に示すように、把持部31aが凸レンズ32及び凹レンズ33から遠い方のその一端以外の位置を占めるときに、凹レンズ33から出射されるレーザ光が拡散光となるように規定している。 Long hole 35a, as shown in FIG. 3 (a), when the grip portion 31a occupies its end farther from the convex lens 32 and concave lens 33, so that the laser beam emitted from the concave lens 33 is parallel light defined and, also, for example, as shown in FIG. 3 (b), when the grip portion 31a occupies a position other than its end remote from the convex lens 32 and concave lens 33, the laser beam emitted from the concave lens 33 is diffused light It is defined in such a way that.

後述するように、第2リレー光学系20及び第3リレー光学系は、入射してきたレーザ光が平行光であるときには平行光を、入射してきたレーザ光が拡散光であるときには拡散光を、出射するように構成されている。 As described later, the second relay optical system 20 and the third relay optical system, the parallel light when the laser light entered is parallel light, diffused light when the laser light entered is diffused light, emitted It is configured to.

したがって、長孔35aは、把持部31aの可動範囲において、凸レンズ32及び凹レンズ33から遠い方のその一端を、観察者の眼すなわち瞳孔24へのレーザ光の入射位置において平行光となるように規定しているとともに、その他の部分を、瞳孔24へのレーザ光の入射位置において散乱光となるように規定している。 Therefore, the long hole 35a, in the movable range of the holding portion 31a, defined as the end which is further from the convex lens 32 and concave lens 33, becomes parallel light at the incident position of the laser light to the observer's eye i.e. the pupil 24 together are the other parts, are defined as the scattered light at an incident position of the laser light on the pupil 24.

図4に示すように、長孔35aは、T方向に延在するようにケーシング35に形成されている。 As shown in FIG. 4, the long hole 35a is formed in the casing 35 so as to extend in the T direction. ケーシング35の周面には、把持部31aの位置に対応するように、観察者が認識する画像表示距離に応じた目盛り37が形成されている。 The peripheral surface of the casing 35, so as to correspond to the position of the grip portion 31a, the scale 37 the observer according to the image display distance recognized is formed.

把持部31aが、凸レンズ32及び凹レンズ33から遠い方の、可動範囲の一端を占めるときには、瞳孔24には平行光が入射するため、観察者は、画像が無限遠に表示されていると感じる。 Gripping portion 31a, which is farther from the convex lens 32 and concave lens 33, when occupying one end of the movable range, since the incident parallel light to the pupil 24, the observer feels the image is displayed at infinity. よって、かかる一端に対応するように、ケーシング35の周面には、目盛り37として「∞」の表示が形成されている。 Therefore, so as to correspond to such one end, on the peripheral surface of the casing 35, the display of "∞" is formed as a scale 37.

把持部31aが、可動範囲のかかる一端以外の位置を占めるときには、瞳孔24には散乱光が入射するため、観察者は、画像が無限遠でなく所定の距離感を持って表示されていると感じる。 Gripping portion 31a, when occupying positions other than the one end consuming movable range, because the pupil 24 where the scattered light enters the observer, the image is displayed at a predetermined distance sense rather than infinity feel. そこで、かかる一端以外の位置に対応するように、ケーシング35の周面には、目盛り37として「4」、「2」、「1」、「0.5」、「0.2」の表示が形成されている。 Therefore, so as to correspond to the position other than such one end, on the circumferential surface of the casing 35, "4" as the scale 37, "2", "1", the display of "0.5", "0.2" is formed . 単位はメートルである。 The unit is meters.

本例においては、把持部31aが、凸レンズ32及び凹レンズ33から近い方の、可動範囲の一端を占めるときには、観察者は、画像が0.2メートル前方に表示されていると感じるため、長孔35aのかかる一端に対応するように、「0.2」の目盛り37が形成されている。 In this embodiment, the grip portion 31a, closer from the convex lens 32 and concave lens 33, when occupying one end of the movable range, the observer to feel the image is displayed on the front 0.2 m, the long hole 35a so as to correspond to such end, the scale 37 of "0.2" is formed.

このように、本例においては、観察者が認識する画像表示距離の範囲が0.2メートルから無限遠であるため、ケーシング35の表面には上述のようにこれに対応する目盛り37が形成されているが、かかる画像表示距離の最小値が例えば0.1メートルである場合には、これに対応した目盛りを形成することとなる。 Thus, in the present embodiment, since the range of the image display distance the viewer recognizes is infinity 0.2 meters scale 37 corresponding thereto as described above is formed on the surface of the casing 35 but if the minimum value of the image display distance, for example 0.1 meters, will form the scale corresponding thereto.

図5に示すように、把持部31aは、凸部31bを有する弾性体31cを一体に有している。 As shown in FIG. 5, the grip portion 31a has integrally elastic body 31c having a convex portion 31b. 弾性体31cは長孔35a内に位置し、長孔35a内を長孔35aの延在方向に沿って摺動するものである。 Elastic 31c is located in the elongated hole 35a, is intended to slide along the inside of the long hole 35a in the extending direction of the elongated hole 35a. 弾性体31cはゴムで形成され、把持部31a本体に固定されている。 The elastic body 31c is formed of rubber, it is fixed to the grip portion 31a body.
長孔35aには、凸部31bが係脱自在に嵌合する凹部35bを有している。 The long hole 35a has a recess 35b in which the convex portion 31b is disengageably fitted. 凹部35bは、T方向に沿って、複数配設されている。 Recesses 35b along the T direction, and a plurality arranged.

しかして、弾性体31c、特にその凸部31bと、長孔35a、特にその凹部35bとは、把持部31aを、その可動範囲内の、目盛り37に対応する複数の位置において離脱自在に位置決めする位置決め手段38として機能するようになっている。 Thus, the elastic body 31c, in particular its protrusions 31b, the long hole 35a, in particular its recess 35b, the grip portion 31a, within the movable range, is detachably positioned at a plurality of positions corresponding to the graduation 37 and functions as the positioning means 38.

この位置決め手段38により、把持部31aの操作性が向上し、ファイバホルダ31の可動距離が0.5ミリメートルという小さな距離であるにもかかわらず、観察者等は所望の表示距離に対応する位置で把持部31aを位置決めし、その表示距離で投影画像を観察することが可能となっている。 The positioning means 38, the operability is improved in the grip portion 31a, even though the movable distance of the fiber holder 31 is small distance of 0.5 millimeters, the observer or the like gripper at a position corresponding to the desired display range 31a to position, it is possible to observe the projected image at the display distance.

把持部31aの可動範囲と、凸レンズ32及び凹レンズ33による焦点距離と、画像表示距離とは次の関係を満たしている。 A movable range of the holding portion 31a, and the focal length by the convex lens 32 and concave lens 33 satisfies the following relationship with the image display distance. この関係は、網膜走査型ディスプレイ1の光学特性、及びこれに関連付けられた画像表示距離特性を示している。 This relationship shows the optical properties of the retinal scanning display 1, and the image display distance characteristics associated with it.

画像表示距離が∞であるときに把持部31aが占める位置からの把持部31aの移動量をTとし、初段光学系を構成する凸レンズ32及び凹レンズ33のうち、発光点17aから至近の光学部材である凸レンズ32の焦点距離をfとし、画像表示距離をRとすると、移動量T、焦点距離f、画像表示距離Rは、 The amount of movement of the grip portion 31a of the grip portion 31a occupies position when image display distance is ∞ is T, of the convex lens 32 and concave lens 33 which constitute the first stage optical system, close to the optical member from the light emitting point 17a the focal length of a convex lens 32 is f, the image display distance is R, the moving amount T, the focal length f, the image display range R is
T=f 2 /(R+f) T = f 2 / (R + f)
の関係を満たす。 Satisfy the relationship. なお、移動量T、焦点距離f、画像表示距離Rの単位はメートルである。 The moving amount T, the focal length f, the unit of the image display range R is m.

したがって、画像表示距離R=∞のとき移動量T=0であり、また、画像表示距離R=0.2[m]のとき移動量T=0.0005[m](=0.5[mm])であるから、焦点距離f≒0.01[m]となる。 Therefore, an amount of movement T = 0 when the image display range R = ∞, The image display distance R = 0.2 [m] when the moving amount T = 0.0005 [m] (= 0.5 [mm since a]), the focal length f ≒ 0.01 [m]. よって、図3(a)に示す状態において、凸レンズ32及び凹レンズ33から出射されるビーム光を平行光とするため、発光点17aと凸レンズ32との距離が、焦点距離f≒0.01[m]と等しくなるように、第1リレー光学系18が構成されている。 Therefore, in the state shown in FIG. 3 (a), for the light beam emitted from the convex lens 32 and concave lens 33 into parallel light, the distance between the light emitting point 17a and the convex lens 32, the focal length f ≒ 0.01 [m ] to be equal to, the first relay optical system 18 is constituted. なお、各図において、各部材の大きさ及び各部材間の距離は必ずしも正確ではない。 In the drawings, the size and distance between the members of each member is not necessarily accurate.

図1または図6に示すように、第2リレー光学系20は、光学部材としての凸レンズ41、42を有しており、第3リレー光学系22は、光学部材としての凸レンズ51、52を有している。 As shown in FIG. 1 or FIG. 6, the second relay optical system 20 has a convex lens 41 as an optical member, the third relay optical system 22, have a convex lens 51 as an optical member doing. 凸レンズ41と凸レンズ42とは互いに同じ光学的パワーを備えている。 It has the same optical power from each other and the convex lens 41 and the convex lens 42. 凸レンズ51と凸レンズ52とは互いに同じ光学的パワーを備えている。 It has the same optical power to each other and convex lens 51 and the convex lens 52.

ガルバノミラー19a、ガルバノミラー21aは、反射面が水平方向に向かう状態で、垂直方向に向かって立設されている。 Galvano mirror 19a, the Galvano mirror 21a in a state where the reflection surface is directed in the horizontal direction, are erected toward the vertical direction.
図1に示すように、ガルバノミラー19aは水平方向に延びる軸19dを有し、ガルバノミラー21aは、垂直方向に延びる図1に示す軸21dを有している。 As shown in FIG. 1, the galvano mirror 19a has an axis 19d extending in the horizontal direction, the galvano mirror 21a has an axis 21d shown in FIG. 1 extending in the vertical direction.

図3に示すように、第1リレー光学系18は、凸レンズ32、凹レンズ33に、光ファイバ17の発光部17aから出射されたビーム光を入射させ透過させることによって、図1に示すように、垂直走査系19に向けてビーム光を出射し、ガルバノミラー19aの偏向面19bに導く。 As shown in FIG. 3, the first relay optical system 18, a convex lens 32, concave lens 33, by which is incident through the beam light emitted from the light emitting portion 17a of the optical fiber 17, as shown in FIG. 1, the light beam is emitted toward the vertical scanning system 19, guided to the deflection surface 19b of the galvano mirror 19a.

なお、図3(a)に示す、平行光を出射する状態においては、発光部17aは、凸レンズ32との距離が、上記のように焦点距離fとなる位置を占めており、図3(b)に示す、発散光を出射する状態においては、発光部17aは、凸レンズ32との距離が焦点距離fとなる位置よりも近い位置を占めている。 Incidentally, it is shown in FIG. 3 (a), in the state that emits parallel light emitting unit 17a, a distance between the convex lens 32, occupies a position where the focal length f, as described above, FIG. 3 (b shown), in a state of emitting a divergent light, the light emitting portion 17a occupies a position closer than the position where the distance between the convex lens 32 is the focal length f. また、凸レンズ32及び凹レンズ33は色収差を補正すること等を目的として採用したものであるが、初段光学系はこの構成に限るものではない。 Furthermore, the convex lens 32 and concave lens 33 are those employing the like to correct the chromatic aberration for the purpose, the first stage optical system is not limited to this configuration.

ガルバノミラー19aは、軸19dを中心に回動駆動することによって、第1リレー光学系18によって出射されたビーム光を偏向面19bで反射することによって、垂直方向に走査し、第2リレー光学系20に導く。 Galvanomirror 19a by driving rotates about the axis 19d, by reflected by the deflecting surface 19b of the emitted light beam by the first relay optical system 18 to scan in the vertical direction, the second relay optical system lead to 20.

第2リレー光学系20は、凸レンズ41により偏向面19bで反射され走査されたビーム光を集光する。 The second relay optical system 20, the light beam that is reflected is scanned by the deflecting surface 19b by the convex lens 41 condenses. 集光されたビーム光はいったん焦点を結んでから拡散し凸レンズ42に入射する。 Focused light beam is temporarily enters diffused into the convex lens 42 from in focus. 凸レンズ42は入射したビーム光を集光する向きのパワーを与えガルバノミラー21aに出射する。 The convex lens 42 is emitted to the galvanomirror 21a gives the power of orientation for condensing the incident light beam.

凸レンズ41と凸レンズ42とは互いに同じパワーを有するので、第2リレー光学系20は、図6(a)に示すように、入射したビーム光が平行光であるときには平行光を出射し、図6(b)に示すように、入射したビーム光が拡散光であるときには拡散光を出射する。 Since having mutually identical power and convex lens 41 and the convex lens 42, the second relay optical system 20, as shown in FIG. 6 (a), emits a collimated light when incident light beam is parallel light, FIG. 6 as shown (b), when the incident beam light is diffused light emits diffused light.

ビーム光は、図6(a)に示した状態において、凸レンズ41と凸レンズ42との中央位置で焦点を結び、図6(b)に示した状態において、凸レンズ41と凸レンズ42との中央位置よりも凸レンズ42に近い位置で焦点を結ぶ。 Beam, in a state shown in FIG. 6 (a), focused at the center position between the convex lens 41 and the convex lens 42, in the state shown in FIG. 6 (b), from the center position of the convex lens 41 and the convex lens 42 also focused at a position near the convex lens 42.
なお、図6(a)に示した第1リレー光学系18の内部は、図3(a)に示した状態となっており、図6(b)に示した第1リレー光学系18の内部は、図3(b)に示した状態となっている。 Incidentally, the inside of the first relay optical system 18 shown in FIGS. 6 (a) is in a state shown in FIG. 3 (a), the inside of the first relay optical system 18 shown in FIG. 6 (b) is in a state shown in FIG. 3 (b).

ガルバノミラー21aは、軸21dを中心に回動駆動することによって、第2リレー光学系20によって出射されたビーム光を偏向面21bで反射することによって、水平方向に走査して、第3リレー光学系22に導く。 Galvanomirror 21a by driving rotates about the axis 21d, by reflected by the deflecting surface 21b of the light beam emitted by the second relay optical system 20, by scanning in the horizontal direction, the third relay optical leading to the system 22.

第3リレー光学系22は、凸レンズ51により偏向面21bで反射され走査されたビーム光を集光する。 The third relay optical system 22, the beam light is reflected is scanned by the deflecting surface 21b by the convex lens 51 condenses. 集光されたビーム光はいったん焦点を結んでから拡散し凸レンズ52に入射する。 Diffused from by connecting the focused light beam is once focused incident on the convex lens 52. 凸レンズ52は入射したビーム光に集光する向きのパワーを与え観察者の瞳孔24に出射する。 Convex lens 52 is emitted to the observer's pupil 24 gives the power of the direction for converging the incident light beam.

凸レンズ51と凸レンズ52とは互いに同じパワーを有するので、第3リレー光学系22は、図6(a)に示すように、入射したビーム光が平行光であるときには平行光を出射し、図6(b)に示すように、入射したビーム光が拡散光であるときには拡散光を出射する。 Since having the same power to each other and the convex lens 51 and the convex lens 52, the third relay optical system 22, as shown in FIG. 6 (a), emits a collimated light when incident light beam is parallel light, FIG. 6 as shown (b), when the incident beam light is diffused light emits diffused light.

ビーム光は、図6(a)に示した状態において、凸レンズ51と凸レンズ52との中央位置で焦点を結び、図6(b)に示した状態において、凸レンズ51と凸レンズ52との中央位置よりも凸レンズ52に近い位置で焦点を結ぶ。 Beam, in a state shown in FIG. 6 (a), focused at the center position of the convex lens 51 and the convex lens 52, in the state shown in FIG. 6 (b), from the center position of the convex lens 51 and the convex lens 52 also focused at a position near the convex lens 52.

第3リレー光学系22から出射したビーム光は観察者の瞳孔24から眼に入射し、水晶体60を経て網膜上に焦点を結ぶ。 Beam light exiting from the third relay optical system 22 is incident on the eye from the pupil 24 of the observer, focused on the retina through the lens 60. 観察者は、水晶体60の厚さの変化により、投影された画像の位置が自分よりどの程度前方に表示されているかを認識する。 Observer, by a change in thickness of the lens 60, which recognizes whether the position of the projected image is displayed on how front of himself. 例えば、図6(a)に示した状態では、観察者は、平行光が眼に入射することで水晶体60がそれに対応した厚さとなり、無限遠に画像が投影されていると感じ、図6(b)に示した状態では、観察者は、拡散光が眼に入射することで水晶体60がそれに対応した厚さ、具体的には図6(a)に示した状態より厚い状態となり、0.2メートル前方に画像が投影されていると感じる。 For example, in the state shown in FIG. 6 (a), the observer feels the parallel light that becomes the thickness the lens 60 corresponding thereto in entering the eye, infinity image is projected, FIG. 6 in the state shown (b), the viewer has a thickness diffused light is the lens 60 by entering the eye corresponding thereto, specifically, becomes thicker than that the state shown in FIG. 6 (a), 0.2 meters forward image feels is projected.

以上述べた実施の形態においては、把持部31aの可動範囲を規定する長孔35aが、凸レンズ32及び凹レンズ33の光軸と平行なT方向に延在しているが、図7に示すように、長孔35aをかかる光軸に対して傾斜するU方向に設け、かかる可動範囲を光軸に対して傾斜する方向に規定するようにしても良い。 Above in the embodiment described, the long hole 35a defining a movable range of the holding portion 31a, but extends in parallel to the direction T and the optical axis of the convex lens 32 and concave lens 33, as shown in FIG. 7 , provided U direction inclined with respect to the optical axis according to the long hole 35a, may be such a movable range as defined in a direction inclined with respect to the optical axis.

上述のように、T方向におけるファイバホルダ31の可動距離は0.5ミリメートルであって、位置決め手段38により操作性が向上しているとはいえ、観察者等が把持部31aを操作するには細かな注意を払う必要があるが、把持部31aの可動範囲を光軸に対して傾斜するU方向とすることで、把持部31aをU方向に移動させた場合、T方向における移動距離はU方向における移動距離よりも小さい。 As described above, the movable distance of the fiber holder 31 in the T direction is a 0.5 millimeters, it said that the improved operability by the positioning means 38, fine to the observer or the like operates the grip portion 31a is Note it is necessary to pay, but by a U direction to tilt the movable range of the holding portion 31a with respect to the optical axis, when the grip portion 31a is moved in the U direction, the moving distance in the T direction is in the U direction smaller than the moving distance. そのため、T方向におけるファイバホルダ31の位置調整を行なうことが上述の実施形態におけるそれよりも容易であり、微調整が可能であって、操作性がさらに向上する。 Therefore, is possible to perform positional adjustment of the fiber holder 31 in the T direction is easier than that in the above embodiment, there can be finely adjusted, the operability is further improved.

なお、この構成においては、ファイバホルダ31は、ケーシング35に対して捩れながらT方向に移動する。 Note that in this configuration, the fiber holder 31 is moved in the T direction while twisting the casing 35. すなわち凸レンズ32及び凹レンズ33の光軸を中心にしてケーシング35に対して回転しながらT方向に移動する。 That is, about the optical axis of the convex lens 32 and concave lens 33 to move in the T direction while rotating relative to the casing 35.

また、図8に示すように、ファイバホルダ31の移動は、把持部31aを用いて行なうのでなく、駆動手段としてのモータ71を用いて行なってもよい。 Further, as shown in FIG. 8, the movement of the fiber holder 31, instead of performing with the grip portion 31a, it may be performed by using a motor 71 as a driving means. すなわち、発光部17aと凸レンズ32及び凹レンズ33との位置関係を変化させる変位手段36は、モータ71を備えているものであっても良い。 That is, the displacement means 36 for changing the positional relationship between the light emitting portion 17a and the convex lens 32 and concave lens 33 may be one that has a motor 71.

この変位手段36は、モータ71と、モータ71に取付けられた偏心カム74と、ファイバホルダ31を網膜走査型ディスプレイ1内の不動の部材75に向けて付勢する付勢手段としてのばね76と、かかる部材75と、モータ71にパルス状の電流を流す図示しないパルス発生回路と、この回路を制御するための図示しないCPU、メモリ等を有するコントローラ等を有している。 The displacement means 36 includes a motor 71, an eccentric cam 74 attached to the motor 71, the spring 76 of the fiber holder 31 as a biasing means for urging the stationary member 75 of the retinal scanning display 1 such a member 75 has a pulse generating circuit (not shown) supplying a pulse current to the motor 71, CPU (not shown) for controlling the circuit, a controller or the like having a memory or the like.

モータ71は、ステッピングモータであって、ケーシング35の外面に固定された本体72と、ケーシング35の外側から内部に至るように延在した出力軸73とを有している。 Motor 71 is a stepping motor, and a main body 72 fixed to the outer surface of the casing 35, and an output shaft 73 extending to reach the inside from the outside of the casing 35. 偏心カム74は出力軸73の先端側に固設されている。 The eccentric cam 74 is fixed to the distal end side of the output shaft 73. ばね76は引っ張りばねであって、一端をファイバホルダ31の底面に、他端を部材75に固定されている。 The spring 76 is a tension spring, one end to the bottom surface of the fiber holder 31 is fixed at the other end to member 75.

このような構成の変位手段36では、ばね76の付勢力により、ファイバホルダ31の底面は常に偏心カム74の周面に当接しており、モータ71を駆動して偏心カム74を回転させれば、出力軸73とファイバホルダ31との間の距離が、偏心カム74の径に応じて決定される。 The displacement means 36 in this arrangement, the biasing force of the spring 76, the bottom surface of the fiber holder 31 is always on the peripheral surface of the eccentric cam 74 abuts, it is rotated the eccentric cam 74 by driving the motor 71 , the distance between the output shaft 73 and the fiber holder 31 is determined according to the diameter of the eccentric cam 74. パルス発生回路が発する電流のパルス数と偏心カム74の位相とは関連付けられてメモリに記憶されている。 The number of pulses of current pulse generating circuit emits the phase of the eccentric cam 74 are stored in association with the memory.

よって、モータ71への通電のパルス数を制御することで、発光部17aがT方向に駆動され、発光部17aと凸レンズ32及び凹レンズ33との位置関係を変化させ、観察者が感じる画像の投影距離が制御される。 Thus, by controlling the number of pulses energization of the motor 71, the light emitting portion 17a is driven in the T direction, to change the positional relationship between the light emitting portion 17a and the convex lens 32 and concave lens 33, a projection of the image perceived by the observer distance is controlled. 観察者等は、コントローラを操作することで、パルス発生回路を駆動し、所望の投影距離を得る。 Observer or the like, by operating the controller to drive the pulse generating circuit to obtain the desired projection distance.

本網膜走査型ディスプレイ1は、観察者の頭部に、眼鏡やサングラスのような状態で装着されるものとすることができる。 This retinal scanning display 1 may be on the observer's head, it shall be mounted in a state such as eyeglasses or sunglasses. この場合、網膜走査型ディスプレイ1は観察者の耳に係合して網膜走査型ディスプレイ1本体を頭部に支持する、眼鏡、サングラスのつるのような支持部材を有する。 In this case, retinal scanning display 1 has engaged with the viewer's ears supporting a retinal scanning display 1 body to the head, the spectacles, the support member, such as sunglasses vine.

網膜走査型ディスプレイ1が把持部31aを有する形態においては、かかるつるに少なくとも第1リレー光学系18を配設し、把持部31aの可動方向をつるの延在方向と一致させ、把持部31aをつるに沿って移動させることで発光部17aと凸レンズ32及び凹レンズ33との位置関係を変化させるようにすれば、把持部31aの操作性が向上するとともに、省スペース化を図ることが可能となる。 In the embodiment retinal scanning display 1 has a grip portion 31a is disposed at least a first relay optical system 18 in such a vine, the movable direction of the grip portion 31a to match the extending direction of the vine, the grip portion 31a if to change the positional relationship between the light emitting portion 17a and the convex lens 32 and concave lens 33 by moving along the vine, together with the operation of the grip portion 31a is improved, it is possible to achieve space saving .

特に、把持部31aを前頭部側に移動させれば投影距離が大きく、把持部31aを後頭部側に移動させれば投影距離が小さくなるように構成すると、観察者の感じる投影距離の移動方向と把持部31aの移動方向とが一致し、把持部31aの操作方向を感覚的に把握することが容易となってさらに操作性が向上する。 In particular, is moved the grip portion 31a on the front head side projection distance is large, the projection distance is moved the grip portion 31a on the back of the head side is configured to be smaller, the moving direction of the projection distance felt by the observer and the moving direction matches the grip portion 31a, further improved operability becomes easy to grasp the operation direction of the grip portion 31a sensuously.

網膜走査型ディスプレイ1が把持部31aでなくモータ71を有する形態においても、コントローラをつるに配設することは可能であって、把持部31aの操作性が向上するとともに、省スペース化を図ることが可能となる。 Also in the retinal scanning display 1 has a motor 71 instead of the grip portion 31a, there is possible to dispose the controller vine, together with the operation of the grip portion 31a is improved, possible to save space it is possible.

この場合も、例えばコントローラに設けたレバーの移動方向あるいは傾倒方向を、観察者の感じる投影距離の移動方向とを一致させれば、把持部31aの操作方向を感覚的に把握することが容易となってさらに操作性が向上する。 Again, for example, the movement direction or the tilt direction of the lever provided in the controller, if coincident with the moving direction of the projection distance felt by the viewer, and easy to understand the operation direction of the grip portion 31a sensuously is even operability can be improved.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Have been described in detail preferred embodiments of the present invention, the present invention is not intended to be limited to the specific embodiments, within the scope of the present invention described in the claims, various variations and modifications are possible.

たとえば、上述の実施形態では、発光部と初段光学系とのうち発光部を変位させて両者の位置関係を変化させたが、これらの少なくとも一方を変位させてかかる位置関係を変化させても良いのであり、初段光学系のみを変位させてもよいし、両者をともに変位させても良い。 For example, in the embodiment described above, by displacing the light emitting portion of the light emitting portion and the first-stage optical system by changing the positional relationship between, may change the positional relationship according to these is displaced at least one and than, may be displaced a first stage optical system only, or both to displace them.

ここで、上述の実施形態では、発光部を、ファイバホルダ31として説明した第1の円筒状部材と一体とし、初段光学系を、ケーシングとして説明した第2の円筒状部材と一体としたため、発光部と初段光学系とのうち少なくとも一方を変位させてかかる位置関係を変化させるということは、第1、第2の円筒状部材の少なくとも一方を変位させてかかる位置関係を変化させることとなり、したがって、この場合、第1の円筒状部材でなく、第2の円筒状部材のみを変位させてもよいし、両者をともに変位させても良い。 Here, in the above embodiment, since the light-emitting portion, a first cylindrical member integrally described as fiber holder 31, the first-stage optical system, and integral with the second cylindrical member described as the casing, the light emitting the fact that changing at least one of the displaced according to the positional relationship among the parts and the first stage optical system, first, it becomes possible to change the positional relation according to displace at least one of the second cylindrical member, thus in this case, instead of the first cylindrical member, it may be displaced only a second cylindrical member may both be displaced both.

上述の実施形態では、第1の円筒状部材を第2の円筒状部材に挿入したが、第2の円筒状部材を第1の円筒状部材に挿入しても良い。 In the above embodiment, the first cylindrical member has been inserted into the second cylindrical member may be inserted a second cylindrical member to the first cylindrical member. 挿入の態様は、円筒状部材の全体でなく、一部を挿入するものであっても良い。 Embodiments of the insert, not the entire cylindrical member, may be configured to insert a portion.

上述の実施形態では、上述のように一方が他方に挿入される部材を円筒状の部材としたが、駆動手段によってその一方を駆動する構成や、把持部を有する場合においても把持部を光軸に沿って移動する構成においては、角柱状をなす筒状の部材とすることができる。 In the above embodiment, the one as described above has a member which is inserted into the other cylindrical member, a configuration for driving the one by the driving means, the optical axis of the gripping portion even when having a gripper in the configuration that moves along it can be a tubular member having a prismatic shape.

上述した実施形態においては、垂直走査系19によって垂直方向に走査される垂直走査角度は、水平走査系21によって水平方向に走査される水平走査角度よりも小さく設定されていたが、これに限らず、例えば、垂直走査角度が、水平走査角度よりも大きく又は同じように設定されていてもよい。 In the embodiment described above, the vertical scanning angle by the vertical scanning system 19 is scanned in the vertical direction, which had been set to be smaller than the horizontal scanning angle is scanned in the horizontal direction by the horizontal scanning system 21 is not limited thereto , for example, a vertical scan angle may be set to large or equal than the horizontal scanning angle.

上述した実施形態においては、ビーム光を先に垂直方向に垂直走査系19によって走査され、その後に、ビーム光を先に水平方向に水平走査系21によって走査される構成であったが、これに限らず、例えば、ビーム光を先に水平方向に水平走査系によって走査し、その後に、ビーム光を先に垂直方向に垂直走査系によって走査する構成であってもよい。 In the embodiment described above, are scanned by vertical scanning system 19 in the vertical direction of the beam light first, followed, although a configuration that is scanned by the horizontal scanning system 21 in the horizontal direction the light beam previously, this not limited, for example, scanned by the horizontal scanning system previously the light beam in the horizontal direction, thereafter, it may be configured to scan the vertical scanning system in the vertical direction the light beam first.

上述した実施形態においては、入射されるビーム光を垂直方向と水平方向とに走査させるように構成したが、これに限らず、例えば、入射されるビーム光を、1次方向に走査させるとともに、その1次方向と交差する2次方向に走査させるように構成してもよい。 In the embodiment described above is configured so as to scan the incident is beam in the vertical direction and the horizontal direction is not limited thereto, for example, the incident is beam light, with is scanned in the primary direction, it may be configured to be scanned in the secondary direction intersecting the primary direction.

上述した実施形態においては、画像信号に応じて変調された光束を1次方向及び2次方向に走査することで、眼の網膜に画像を投影し、画像を表示する網膜走査型ディスプレイ1(網膜走査型画像表示装置の一例)について説明したが、これに限らず、例えば、眼の網膜に画像を直接的に投影しなくても、画像信号に応じて変調された光束を1次方向及び2次方向に走査することで画像をスクリーンなどに投影表示するスクリーン投影型のディスプレイ(画像表示装置の一例)に本発明を採用してもよい。 In the embodiment described above, by scanning the light beam modulated according to an image signal in the primary direction and the secondary direction, an image is projected on the retina of the eye, retinal scanning display 1 for displaying an image (retinal has been described scanning an example of an image display apparatus) for, not limited to this, for example, without directly projecting an image on the retina of the eye, the light beam modulated in accordance with image signals primary direction and 2 the present invention may be adopted to an image by scanning in the next direction in the screen projection type display for projecting displayed on a screen (an example of an image display device).

この場合、第3リレー光学系22から出射される光束は、スクリーン上に焦点を結ぶように、集光光とされる。 In this case, the light flux emitted from the third relay optical system 22, so as to focus on the screen, are Atsumarihikariko. また、スクリーンまでの距離は、例えば3〜10メートルとされる。 The distance to the screen is, for example, 3-10 meters.

上述した実施形態においては、発光点を光ファイバの出射端によって形成される構成としたが、発光点は、LEDによって構成しても良い。 In the embodiment described above, although the light emission point has a structure formed by the exit end of the optical fiber, the light emitting points may be configured by LED. この場合、R、G、Bそれぞれの映像信号4は、直接LEDに送られるため、それぞれの信号に対応した、ドライバ8、9、10と、レーザ11、12、13と、コリメート光学系14と、ダイクロイックミラー15と、結合光学系16と、光ファイバ17とがすべて省略でき、画像表示装置の大幅な小型化が達成される。 In this case, R, G, each of the video signal 4 B is to be sent directly to the LED, corresponding to the respective signals, a driver 8, 9, 10 and the laser 11, 12, 13, a collimating optical system 14 , a dichroic mirror 15, and the coupling optical system 16, the optical fiber 17 can all be omitted, a large reduction in the size of the image display device can be achieved.

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention is merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, the effect of the present invention be limited to those described in the embodiment of the present invention is not.

本実施形態における画像表示装置としての網膜走査型の画像表示装置を示す概略構成図である。 The image display device of the retinal scanning as an image display apparatus in this embodiment is a schematic diagram showing. 本実施形態におけるビーム光の走査態様を示す概略図である。 It is a schematic diagram showing a scanning pattern of the light beam in this embodiment. 本実施形態における変位手段の側断面図である。 It is a side sectional view of the displacement means in the present embodiment. 本実施形態における変位手段の平面図である。 It is a plan view of the displacement means in the present embodiment. 本実施形態における変位手段の平断面図である。 It is a plan sectional view of the displacement means in the present embodiment. 本実施形態における光学系とレーザ光の光路とを示す光路展開図である。 It is an optical path development view showing the optical path of the optical system and the laser beam in this embodiment. 別の実施形態における変位手段の平面図である。 It is a plan view of the displacement means in another embodiment. また別の施形態における変位手段の側断面図である。 Also is a side sectional view of the displacement means in another facilities forms.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 画像表示装置、網膜走査型画像表示装置 17 光ファイバ 17a 発光部 19 走査光学系 21 走査光学系 31 第1の円筒状部材、内側の円筒状部材 31a 把持部 32、33 初段光学系 35 第2の円筒状部材、外側の円筒状部材 35a 規定手段 36 変位手段 37 目盛り 38 位置決め手段 61 網膜 71 駆動手段 1 image display device, a retinal scanning display 17 optical fibers 17a-emitting unit 19 the scanning optical system 21 scanning optical system 31 first cylindrical member, the inside of the cylindrical member 31a gripping portions 32 and 33 first-stage optical system 35 second cylindrical member, the outer cylindrical member 35a defining means 36 displacing means 37 scale 38 the positioning means 61 the retina 71 drive means

Claims (17)

  1. 走査光学系により光束を走査して画像を形成する画像表示装置において、 In the image display apparatus that forms an image by scanning a light beam by the scanning optical system,
    前記走査光学系に向けて前記光束を出射する初段光学系と、 A first stage optical system that emits the light beam toward the scanning optical system,
    前記初段光学系に前記光束を入射させる発光部と、 A light emitting portion for entering the light flux on the first stage optical system,
    前記発光部と前記初段光学系との位置関係を変化させる変位手段とを有する画像表示装置。 An image display device having a displacement means for changing the positional relationship between the first-stage optical system and the light emitting portion.
  2. 前記変位手段は、前記発光部と前記初段光学系の少なくとも一方を前記初段光学系の光軸に沿って変位させることにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。 Said displacement means, the image display apparatus according to claim 1, wherein the changing the positional relationship by causing at least one of the first-stage optical system and the light emitting portion is displaced along the optical axis of the first-stage optical system .
  3. 前記変位手段は、筒状をなし前記発光部と一体の第1の筒状部材と、筒状をなし前記初段光学系と一体の第2の筒状部材とを有し、 It said displacement means includes a first cylindrical member integral with the light emitting portion a cylindrical shape, and a second tubular member of the first-stage optical system integrally a tubular shape,
    第1の筒状部材と第2の筒状部材とが同軸をなすように配設され、 A first tubular member and second tubular member is disposed so as to form a coaxial,
    前記発光部は第1の筒状部材の径方向の中心に位置し、 The light emitting portion is located at the center in the radial direction of the first tubular member,
    前記初段光学系の光軸は第2の筒状部材の径方向の中心に位置し、 An optical axis of the first-stage optical system is located at the center in the radial direction of the second tubular member,
    第1の筒状部材と第2の筒状部材との少なくとも一方が軸方向に変位することにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置。 The first tubular member and at least one of the image display apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized by changing the positional relationship by the displacement in the axial direction of the second tubular member.
  4. 第1の円筒状部材と第2の円筒状部材との何れか一方が他方に挿入されており、 One of the first cylindrical member and the second cylindrical member is inserted into the other,
    内側の円筒状部材が、外側の円筒状部材の外面から突出し、前記内側の円筒状部材を前記外側の円筒状部材に対して変位させるための把持部を有することを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。 The inner cylindrical member, from the outer surface of the outer cylindrical member protrudes the inner cylindrical member to claim 3, characterized in that it comprises a grip portion for displacing relative to said outer cylindrical member the image display apparatus according.
  5. 眼の網膜に前記光束によって形成される画像を投影して画像を表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that by projecting the image formed by the light beam on the retina of the eye is a retinal scanning image display device for displaying an image.
  6. 前記外側の円筒状部材が、前記把持部の可動範囲を規定する規定手段を有することを特徴とする請求項4に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 4, wherein the outer cylindrical member, and having a defining means for defining a movable range of the gripper.
  7. 前記規定手段が、前記可動範囲を、前記光軸に対して傾斜する方向に規定していることを特徴とする請求項6に記載の画像表示装置。 The defining means, said movable range, the image display apparatus according to claim 6, characterized in that defines the direction inclined with respect to the optical axis.
  8. 前記規定手段が、前記可動範囲を、この画像表示装置による画像表示距離に応じて規定していることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の画像表示装置。 It said defining means is an image display apparatus according to the movable range, in claim 6 or claim 7, characterized in that it is defined according to the image display range by the image display device.
  9. 前記可動範囲と、前記初段光学系の焦点距離と、前記画像表示距離とが、所定の関係を満たしていることを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置。 It said movable range, and the focal length of the first-stage optical system, and the image display distance, the image display apparatus according to claim 8, characterized in that satisfies a predetermined relationship.
  10. 前記可動範囲内において前記把持部を複数の位置において離脱自在に位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to any one of claims 6-9, characterized in that it comprises a positioning means for positioning the detachably at a plurality of positions the grip portion within the movable range.
  11. 前記複数の位置に対応して前記画像表示距離に応じた目盛りを有することを特徴とする請求項10に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 10, characterized in that it has a scale corresponding to the image display distance corresponding to said plurality of positions.
  12. 眼の網膜上に前記光束によって形成される画像を投影表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項6〜11のいずれか1項に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to any one of claims 6 to 11, which is a retinal scanning display device for projecting and displaying an image formed by the light beam on the retina of the eye.
  13. 前記規定手段が、前記可動範囲の一端を、前記光束が眼への入射位置において平行光となるように規定していることを特徴とする請求項12に記載の画像表示装置。 It said defining means is an image display apparatus according to claim 12, one end of the movable range, the light beam is characterized in that is specified so as to be parallel light at the incident position on the eye.
  14. 前記規定手段が、前記可動範囲の少なくとも一部を、前記光束が眼への入射位置において発散光となるように規定していることを特徴とする請求項12又は請求項13に記載の画像表示装置。 The defining means, at least a portion of the movable range, the image display according to claim 12 or claim 13 wherein the light beam is characterized in that it defined as a divergent light in the incident position of the eye apparatus.
  15. 耳に係合して画像表示装置本体を頭部に支持する支持部材を有し、前記把持部を前記支持部材に沿って移動させることにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載の画像表示装置。 Claim a support member engage the ear to support the image display device main body to the head, characterized in that changing the positional relationship by moving along the grip portion to the support member 12 the image display apparatus according to any one of to 14.
  16. 前記変位手段が、前記発光部を駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の画像表示装置。 It said displacement means, the image display apparatus according to any one of claims 1 to 15, characterized in that it comprises a driving means for driving the light emitting portion.
  17. 前記発光部が、光源側からの光束を導くための光ファイバの出射端によって形成されることを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の画像表示装置。 Said light emitting portion, an image display apparatus according to any one of claims 1 to 16, characterized in that it is formed by the exit end of the optical fiber for guiding the light beam from the light source side.

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