JP2010152178A - Image display device - Google Patents

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将行 ▲高▼木
Masayuki Takagi
Shigeo Nojima
重男 野島
Tetsuro Yamazaki
哲朗 山▲崎▼
Takashi Takeda
高司 武田
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/48Laser speckle optics

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display device capable of reducing the number of speckles while keeping high quality of image. <P>SOLUTION: This image display device includes a light source 10 emitting light, a half mirror 30 arranged on an optical path of the light L emitted from the light source 10 and separating the light L into a first beam La and a second beam Lb, a scanning optical system 50 for scanning the first beam La and the second beam Lb in the two dimensional direction on a screen 1000 to draw an image, and a phase modulating means 40 arranged on the optical path of light from the light source 10 to the scanning optical system 50 and changing phase of the second beam Lb by time by controlling length of the optical path related to the second beam Lb. The scanning optical system 50 applies each of the first beam La and the second beam Lb on the same drawing point X on the screen 1000 at different angles of incidence θa, θb. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像表示装置に関するものである。   The present invention relates to an image display device.

近年、半導体レーザーの高出力化や青色半導体レーザーの登場に伴い、レーザー光源を用いたプロジェクター(画像表示装置)が開発されている。この種のプロジェクターは、レーザー光源の波長域が狭いために色再現範囲を十分に広くすることができ、小型化や構成部品の削減も可能である。このことから、次世代のプロジェクターとして大きな可能性を秘めている。   In recent years, projectors (image display devices) using a laser light source have been developed with the increase in output of semiconductor lasers and the appearance of blue semiconductor lasers. Since this type of projector has a narrow wavelength range of the laser light source, the color reproduction range can be sufficiently widened, and the size and the number of components can be reduced. This has great potential as a next-generation projector.

しかしながら、レーザー光源を用いたプロジェクターにおいて表示を行う際、スクリーン等の散乱体で光の干渉が生じることによって明点と暗点が縞模様あるいは斑模様に分布する、いわゆるスペックルと呼ばれる現象が発生する場合がある。   However, when displaying on a projector using a laser light source, a phenomenon called so-called speckle occurs in which light spots and dark spots are distributed in a striped pattern or a spotted pattern due to light interference caused by a scatterer such as a screen. There is a case.

スペックルは、観察者に対してぎらつき感を与え、画像鑑賞時に不快感を与えるなどの悪影響を及ぼす原因となる。特にレーザー光は干渉性が高い(コヒーレントな)光であることから、スペックルが発生しやすい。また、レーザー光源に限らずLEDを光源に用いた場合でも同様にスペックルの課題が生じる他、ランプ光源の場合であっても、近年は短アーク化によって光の可干渉性が高くなっている。したがって、スペックルを除去する技術が重要になってきている。   Speckle causes an adverse effect such as giving glare to an observer and giving an uncomfortable feeling when viewing an image. In particular, since laser light is highly coherent (coherent) light, speckle is likely to occur. In addition to the laser light source, speckle problems similarly occur when an LED is used as the light source, and in recent years, even in the case of a lamp light source, the coherence of light has been increased by shortening the arc. . Therefore, a technique for removing speckle has become important.

スペックルを低減する手段としては、例えば、次の方法が知られている。1つは、互いに可干渉性の低い(インコヒーレントな)光を用いて、複数のパターンのスペックルを発生させ、複数のスペックル同士を同時に重畳させることによりスペックルのパターンを見にくくする方法である(方法1)。   As means for reducing speckle, for example, the following method is known. One is a method of making speckle patterns difficult to see by generating speckles of a plurality of patterns using light having low coherence (incoherent) with each other and simultaneously superimposing a plurality of speckles. There is (Method 1).

例えば特許文献1では、互いに偏光方向が異なる偏光同士がインコヒーレントであることを利用して、光源から射出されたレーザー光を2つの偏光に分離し、一方の偏光に位相変調を与えた後に再合成した合成光を用いて画像形成を行っている。このようにすることで、2つの偏光に起因して生じるスペックル同士を重畳させ、平均化してスペックルを低減することを提案している。   For example, in Patent Document 1, by utilizing the fact that polarized lights having different polarization directions are incoherent, the laser light emitted from the light source is separated into two polarized lights, and phase modulation is applied to one polarized light. Image formation is performed using the synthesized light. In this way, it is proposed that speckles caused by two polarized lights are superposed and averaged to reduce speckles.

もう1つは、画像形成に用いるレーザー光の可干渉性を低下させることでスペックルの発生自体を抑制する方法である(方法2)。例えば特許文献2では、屈折率の異なる複数の領域を有する複屈折率拡散板に、画像形成に用いるレーザー光を透過させることで、レーザー光の波面(同一位相となる点を結んでできる面)を乱している。このようにすることで、レーザー光内の空間的に異なる部分の波の干渉性(空間的コヒーレンス)を低下させて、レーザー光の干渉性を低下させ、スペックルの発生を抑制している。
特開2005−234156号公報 特表2005−62114号公報
The other is a method of suppressing speckle generation itself by reducing the coherence of laser light used for image formation (Method 2). For example, in Patent Document 2, a laser beam used for image formation is transmitted through a birefringence diffuser plate having a plurality of regions having different refractive indexes, so that the wavefront of the laser beam (a surface formed by connecting points that have the same phase). Is disturbing. By doing in this way, the coherence (spatial coherence) of the wave of a spatially different part in a laser beam is reduced, the coherence of a laser beam is reduced, and generation | occurrence | production of a speckle is suppressed.
JP 2005-234156 A JP 2005-62114 Gazette

しかしながら、上記方法には、以下のような問題がある。   However, the above method has the following problems.

上記の方法1では、重畳させるスペックルパターンの数に応じてスペックルコントラスト(スペックルパターンにおいて、最も暗い部分と最も明るい部分との輝度の差)が低減する割合が決まる。n個のスペックルパターンを重畳させた場合には、スペックルコントラストは1/√nとなることが理論および実験結果として知られている。従って、2つの偏光に起因するスペックルパターンを重畳させる特許文献1の方法では、スペックルコントラストは1/√2倍(約0.7倍)にしか低減せず、スペックル対策として満足いくものではない。   In the above method 1, the ratio at which the speckle contrast (the difference in luminance between the darkest part and the brightest part in the speckle pattern) is reduced is determined according to the number of speckle patterns to be superimposed. It is known from theoretical and experimental results that when n speckle patterns are superimposed, the speckle contrast is 1 / √n. Therefore, in the method of Patent Document 1 in which the speckle pattern caused by the two polarizations is superimposed, the speckle contrast is reduced only to 1 / √2 times (about 0.7 times), which is satisfactory as a speckle countermeasure. is not.

特許文献2では、空間的に位相変調を与えることによって射出するレーザー光の波面を乱し、スペックルを低減することとしているが、このような方法によるとレーザー光の品質が低下し、投射スクリーン上でのビームスポット径が大きくなる。走査型のプロジェクターでは、ビームスポット径が大きくなると画像解像度が低下するため、スペックルは低減するものの画質が大きく低下することになってしまう。   In Patent Document 2, the wavefront of the emitted laser light is disturbed by spatially applying phase modulation to reduce speckle. However, according to such a method, the quality of the laser light is reduced, and the projection screen is reduced. The beam spot diameter at the top increases. In a scanning projector, when the beam spot diameter is increased, the image resolution is lowered, so that the speckle is reduced but the image quality is greatly lowered.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、画質を高く保った上で、スペックルを低減させることができる画像表示装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image display device capable of reducing speckles while maintaining high image quality.

上記の課題を解決するため、本発明の画像表示装置は、光を射出する光源と、前記光源から射出された光の光路上に配置され、前記光を複数の分離光に分離する分離手段と、複数の前記分離光を被投射面上で2次元方向に走査して画像を描画する走査手段と、前記光源から前記走査手段までの前記光の光路に配置され、複数の前記分離光に係る光路長を制御することで前記分離光の位相を時間的に変化させる位相変調手段と、を備え、前記走査手段は、前記分離光の各々を被照射面の同じ描画点に互いに異なる入射角度で照射することを特徴とする。   In order to solve the above problems, an image display device of the present invention includes a light source that emits light, and a separating unit that is disposed on an optical path of the light emitted from the light source and separates the light into a plurality of separated lights. A plurality of the separated lights in a two-dimensional direction on the projection surface to draw an image; and a light path of the light from the light source to the scanning means. Phase modulation means for temporally changing the phase of the separated light by controlling the optical path length, and the scanning means each of the separated lights at the same drawing point on the irradiated surface at different incident angles. Irradiating.

この構成によれば、まず、各分離光は異なる入射角度で照射された描画点において干渉し、干渉縞を形成する。ここで、走査に伴って分離光のそれぞれの入射角度が変化するため、各分離光の走査手段から描画点までの距離が変化する。そのため、生じる干渉縞のパターンは走査に伴い変化することとなる。   According to this configuration, first, each separated light interferes at a drawing point irradiated at a different incident angle to form interference fringes. Here, since each incident angle of the separated light changes with scanning, the distance from the scanning unit of each separated light to the drawing point changes. Therefore, the pattern of interference fringes generated changes with scanning.

また、位相変調手段は、分離光の光路長を制御する機能を有している。「光路長」とは、屈折率が一定の媒質内で、光線が2点間のある経路に沿って進むときの、経路に沿っての幾何学的な長さと屈折率との積である。経路内において、光線が屈折率の異なる複数の媒質を透過する場合、全体としての光路長は各媒質について求めたそれぞれの光路長の和となる。   Further, the phase modulation means has a function of controlling the optical path length of the separated light. The “optical path length” is a product of a geometric length along a path and a refractive index when a light ray travels along a path between two points in a medium having a constant refractive index. When a light beam passes through a plurality of media having different refractive indexes in the path, the overall optical path length is the sum of the optical path lengths obtained for each medium.

位相変調手段を透過する分離光は光路長が変化するため、位相変調手段を透過しない分離光と比べて、相対的に位相がずれることとなる。この位相のずれは、位相変調手段を制御することにより時間的に変化させることができる。すると、分離光の干渉により生じる干渉縞が時間的に変化し、分離光の照射により生じるスペックルパターンも変動する。   Since the optical path length of the separated light that passes through the phase modulation means changes, the phase is relatively shifted compared to the separated light that does not pass through the phase modulation means. This phase shift can be temporally changed by controlling the phase modulation means. Then, the interference fringes generated by the interference of the separated light change with time, and the speckle pattern generated by the irradiation of the separated light also changes.

このように生じる分離光の入射角度の変化に伴う干渉縞の変化と、分離光の位相変調に起因するスペックルパターンの変化と、に起因する様々なスペックルパターンは、表示画像の観察者の網膜上で重畳することとなる。そのため、観察者に均一な光として認識させ、スペックルの低減を実現することが可能な画像表示装置とすることができる。   The various speckle patterns resulting from the change in interference fringes accompanying the change in the incident angle of the separated light and the change in the speckle pattern resulting from the phase modulation of the separated light are caused by the observer of the display image. It will be superimposed on the retina. Therefore, it is possible to obtain an image display device that allows the observer to recognize the light as uniform light and realize speckle reduction.

本発明においては、前記位相変調手段は、複数の前記分離光の光路のうち少なくとも1つの光路上に配置され、前記位相変調手段は、前記分離光の光路において前記分離光が透過する媒質の屈折率を変更することが望ましい。
この構成によれば、屈折率を変更することで分離光の光路長を変化させることができ、良好に分離光の位相を変調させることができる。そのため、良好に様々なスペックルパターンを生じさせ、スペックルを抑制することが可能な画像表示装置とすることができる。
In the present invention, the phase modulation means is disposed on at least one of the plurality of optical paths of the separated light, and the phase modulation means is configured to refract the medium through which the separated light passes in the optical path of the separated light. It is desirable to change the rate.
According to this configuration, the optical path length of the separated light can be changed by changing the refractive index, and the phase of the separated light can be favorably modulated. Therefore, it is possible to obtain an image display device that can generate various speckle patterns satisfactorily and suppress speckles.

本発明においては、前記位相変調手段は、自身への印加電圧によって自身を透過する光に対する屈折率が変化する電気光学材料と、前記電気光学材料に電圧を印加する電圧供給手段と、を有することが望ましい。
この構成によれば、電気的な制御により所望の位相変調速度を実現することが可能であり、良好にスペックルを抑制した画像表示装置とすることができる。
In the present invention, the phase modulation unit includes an electro-optic material whose refractive index changes with respect to light transmitted through the phase-modulation unit and a voltage supply unit that applies a voltage to the electro-optic material. Is desirable.
According to this configuration, it is possible to achieve a desired phase modulation speed by electrical control, and an image display apparatus that can suppress speckles well can be obtained.

本発明においては、前記電気光学材料は、強誘電体結晶であることが望ましい。
この構成によれば、高速な位相変調速度を実現することが可能であり、良好にスペックルを抑制した画像表示装置とすることができる。
In the present invention, the electro-optic material is preferably a ferroelectric crystal.
According to this configuration, it is possible to realize a high-speed phase modulation speed, and it is possible to provide an image display device that suppresses speckles satisfactorily.

本発明においては、前記電気光学材料は液晶材料であることが望ましい。
この構成によれば、液晶分子のような液晶材料の応答速度に応じた高速な位相変調速度を実現することが可能であり、良好にスペックルを抑制した画像表示装置とすることができる。
In the present invention, the electro-optic material is preferably a liquid crystal material.
According to this configuration, it is possible to realize a high phase modulation speed corresponding to the response speed of a liquid crystal material such as liquid crystal molecules, and an image display apparatus that can suppress speckles can be obtained.

本発明においては、前記位相変調手段は、表面に凹凸を有し前記分離光が照射される凹凸板と、前記凹凸板を前記分離光の光軸と交わる方向に揺動させる、または前記分離光の光軸と平行な方向に設定された回転軸まわりに回転させる駆動手段と、を有することが望ましい。
この構成によれば、凹凸板を透過する位置における凹凸板の厚さに応じて、分離光が凹凸板を透過する際の光路長が変化するため、分離光は位相変調を受ける。そのため、単位時間あたりに変化する凹凸の総変化回数に応じた位相変調が可能であり、良好にスペックルを抑制した画像表示装置とすることができる。また、例えば、凹凸板を樹脂材料で形成すると、熱転写等の手法を用いることで安価に位相変調手段を量産することができるため、低い製造コストでスペックル抑制が可能な画像表示装置を提供することができる。
In the present invention, the phase modulation means has a concavo-convex plate having a concavo-convex surface and irradiated with the separated light, and swings the concavo-convex plate in a direction intersecting the optical axis of the separated light, or the separated light. It is desirable to have drive means for rotating around a rotation axis set in a direction parallel to the optical axis.
According to this configuration, since the optical path length when the separated light passes through the concavo-convex plate changes according to the thickness of the concavo-convex plate at the position where it passes through the concavo-convex plate, the separated light undergoes phase modulation. Therefore, phase modulation according to the total number of changes of the unevenness that changes per unit time is possible, and an image display device that suppresses speckles well can be obtained. In addition, for example, when the concavo-convex plate is formed of a resin material, the phase modulation means can be mass-produced at low cost by using a technique such as thermal transfer, and thus an image display device capable of suppressing speckles at a low manufacturing cost is provided. be able to.

本発明においては、前記位相変調手段は、のうち少なくとも1つの光路上に配置され、前記位相変調手段は、前記分離光の光路における幾何学的な距離を変更することが望ましい。
この構成によれば、比較的高価な光学部材を用いることなく、機械的な制御で分離光の光路における幾何学的な距離を変更することで、分離光の光路長を制御することができる。そのため、安価な構成で分離光の位相を変調させ、干渉縞の様態に変動をあたえてスペックルを抑制することができる。
In the present invention, it is preferable that the phase modulation means is disposed on at least one of the optical paths, and the phase modulation means changes a geometric distance in the optical path of the separated light.
According to this configuration, the optical path length of the separated light can be controlled by changing the geometric distance in the optical path of the separated light by mechanical control without using a relatively expensive optical member. Therefore, it is possible to modulate speckles by modulating the phase of the separated light with an inexpensive configuration and giving fluctuations to the state of interference fringes.

本発明においては、前記位相変調手段は、前記光源と前記分離手段との間の光路上に配置され、前記光源から射出される前記光における2つの偏光の偏光方向と同方向に屈折率異方性を有し、前記分離手段は、前記光を前記2つの偏光である前記分離光に分離し、前記分離手段から前記走査手段までの前記分離光の光路に、2つの前記分離光の偏光方向を、互いに同じ偏光方向とする位相差板を有することが望ましい。
この構成によれば、光源から射出された光に、予め特定方向の偏光成分への位相変調を与え、その後に分離することとしている。そのため、光を分離した後の構成を簡素化でき、装置を小型化することが可能となる。また、光の偏光方向によらずスペックル抑制が可能な画像表示装置とすることができる。
In the present invention, the phase modulation unit is disposed on an optical path between the light source and the separation unit, and has a refractive index anisotropic in the same direction as the polarization directions of two polarized lights in the light emitted from the light source. And the separation means separates the light into the two separated polarized lights, and the two separated light polarization directions in the optical path of the separated light from the separation means to the scanning means. It is desirable to have phase difference plates having the same polarization direction.
According to this configuration, the light emitted from the light source is preliminarily phase-modulated into a polarization component in a specific direction and then separated. Therefore, the structure after separating the light can be simplified, and the apparatus can be miniaturized. Further, an image display device capable of suppressing speckles regardless of the polarization direction of light can be obtained.

本発明においては、前記位相変調手段は、自身への印加電圧によって前記2方向の相対的な屈折率が変わる電気光学材料と、前記電気光学材料に電圧を印加する電圧供給手段と、を有することが望ましい。
この構成によれば、印加する電圧を変化させることで所望の位相変調速度を実現することが可能であり、良好にスペックルを抑制した画像表示装置とすることができる。
In the present invention, the phase modulation means includes an electro-optic material in which a relative refractive index in the two directions changes according to a voltage applied to the phase modulation means, and a voltage supply means for applying a voltage to the electro-optic material. Is desirable.
According to this configuration, it is possible to achieve a desired phase modulation speed by changing the voltage to be applied, and it is possible to obtain an image display device that suppresses speckles satisfactorily.

本発明においては、前記電気光学材料は、強誘電体結晶であることが望ましい。
この構成によれば、高速な位相変調速度を実現することが可能であり、良好にスペックルを抑制した画像表示装置とすることができる。
In the present invention, the electro-optic material is preferably a ferroelectric crystal.
According to this configuration, it is possible to realize a high-speed phase modulation speed, and it is possible to provide an image display device that suppresses speckles satisfactorily.

本発明においては、前記電気光学材料は液晶材料であることが望ましい。
この構成によれば、液晶分子のような液晶材料の応答速度に応じた高速な位相変調速度を実現することが可能であり、良好にスペックルを抑制した画像表示装置とすることができる。
In the present invention, the electro-optic material is preferably a liquid crystal material.
According to this configuration, it is possible to realize a high phase modulation speed corresponding to the response speed of a liquid crystal material such as liquid crystal molecules, and an image display apparatus that can suppress speckles can be obtained.

本発明においては、前記位相変調手段は、前記2方向に屈折率異方性を有するとともに表面に凹凸を有し前記分離光が照射される凹凸板と、前記凹凸板を前記分離光の光軸と交わる方向に揺動させる、または前記分離光の光軸と平行な方向に設定された回転軸まわりに回転させる駆動手段と、を有することが望ましい。
この構成によれば、凹凸板を透過する位置における凹凸板の厚さに応じて、分離光が凹凸板を透過する際の光路長が変化するため、分離光は位相変調を受ける。そのため、単位時間あたりに変化する凹凸の総変化回数に応じた位相変調が可能であり、良好にスペックルを抑制した画像表示装置とすることができる。
In the present invention, the phase modulation means includes a concavo-convex plate that has refractive index anisotropy in the two directions and has a concavo-convex surface and is irradiated with the separation light, and the concavo-convex plate is an optical axis of the separation light. It is desirable to have driving means for swinging in a direction intersecting with the rotation axis or rotating around a rotation axis set in a direction parallel to the optical axis of the separated light.
According to this configuration, since the optical path length when the separated light passes through the concavo-convex plate changes according to the thickness of the concavo-convex plate at the position where it passes through the concavo-convex plate, the separated light undergoes phase modulation. Therefore, phase modulation according to the total number of changes of the unevenness that changes per unit time is possible, and an image display device that suppresses speckles well can be obtained.

本発明においては、前記位相変調手段の変調速度が、複数の前記分離光が前記描画点を描画する描画速度よりも大きいことが望ましい。
「描画点」とは、表示画像を構成する最小単位である1画素に対応した被投射面上の照射領域のことである。この構成によれば、同一画素を描画中に複数のスペックルパターンが得られるため、これらのスペックルパターンを重ね合わせることで、よりスペックルを抑制することが可能な画像表示装置とすることができる。
In the present invention, it is desirable that the modulation speed of the phase modulation means is higher than a drawing speed at which a plurality of the separated lights draw the drawing points.
The “drawing point” is an irradiation area on the projection surface corresponding to one pixel which is the minimum unit constituting the display image. According to this configuration, since a plurality of speckle patterns can be obtained while drawing the same pixel, it is possible to provide an image display device that can suppress speckles more by superimposing these speckle patterns. it can.

本発明においては、前記走査手段は、前記分離光のそれぞれに対応して設けられることが望ましい。
この構成によれば、各々の分離光の入射角度を独立して制御することが容易となり、良好にスペックルを抑制した画像表示装置とすることができる。
In the present invention, it is preferable that the scanning unit is provided corresponding to each of the separated lights.
According to this configuration, it becomes easy to independently control the incident angle of each separated light, and an image display device that can suppress speckles can be obtained.

[第1実施形態]
以下、図1〜図6を参照しながら、本発明の第1実施形態に係る画像表示装置について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
[First Embodiment]
The image display apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In all the drawings below, the film thicknesses and dimensional ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.

図1は、本実施形態の画像表示装置1を示す概略斜視図である。図に示すように画像表示装置1は、レーザー光を射出するレーザー光源10、複数のレンズで構成されたリレー光学系20、スクリーン(被投射面)1000上にレーザー光線を走査し画像を描画する走査光学系(走査手段)50を有している。また、リレー光学系20の内の光路上には、ハーフミラー(分離手段)30、反射ミラー35、位相変調手段40が配置されている。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing an image display device 1 of the present embodiment. As shown in the figure, an image display device 1 scans a laser light source 10 that emits laser light, a relay optical system 20 composed of a plurality of lenses, and a laser beam on a screen (projected surface) 1000 to draw an image. An optical system (scanning means) 50 is provided. A half mirror (separating means) 30, a reflecting mirror 35, and a phase modulating means 40 are arranged on the optical path in the relay optical system 20.

レーザー光源10は、その詳細な構造を図示しないが、赤色光を射出する半導体レーザー素子と、緑色光を射出する半導体レーザー素子と、青色光を射出する半導体レーザー素子とを含んでいる。3つの半導体レーザー素子から射出した光は、ダイクロイックプリズム等の色合成素子により合成され、レーザー光源10から合成された光Lが射出される。各レーザー素子から射出されるレーザー光は可干渉性の高いコヒーレンス光となっている。また、レーザー光は空間的コヒーレンスが高く、ほぼ完全な平面波として射出されている。   The laser light source 10 includes a semiconductor laser element that emits red light, a semiconductor laser element that emits green light, and a semiconductor laser element that emits blue light, although the detailed structure thereof is not shown. The light emitted from the three semiconductor laser elements is synthesized by a color synthesis element such as a dichroic prism, and the synthesized light L is emitted from the laser light source 10. Laser light emitted from each laser element is coherence light with high coherence. Laser light has high spatial coherence and is emitted as a nearly perfect plane wave.

本実施形態のリレー光学系20は、光Lが入射する1つのコリメートレンズ22と、2つの集光レンズ24と、を含んでいる。レーザー光源10から射出された光Lは、コリメートレンズ22により平行化された後に、後述のように分岐され位相変調を受けた後に集光レンズ24により集光される。リレー光学系20に関しては、画像表示装置の構成に応じて、適宜変更することができる。例えば、光源から射出される光の平行度が極めて高い場合には、リレー光学系を簡略化、あるいは省略することもできる。また、コリメートレンズ22および集光レンズ24は、複数のレンズからなる光学系であっても良い。   The relay optical system 20 of the present embodiment includes one collimating lens 22 on which the light L is incident and two condenser lenses 24. The light L emitted from the laser light source 10 is collimated by the collimator lens 22, branched as described later, and subjected to phase modulation, and then condensed by the condenser lens 24. The relay optical system 20 can be changed as appropriate according to the configuration of the image display device. For example, when the parallelism of light emitted from the light source is extremely high, the relay optical system can be simplified or omitted. The collimating lens 22 and the condenser lens 24 may be an optical system composed of a plurality of lenses.

リレー光学系20が有するコリメートレンズ22を透過した光Lは、光路上に配置されたビームスプリッターであるハーフミラー30に入射し、第1ビーム(分離光)Laおよび第2ビーム(分離光)Lbに分岐される。平面波である光Lを分離して形成される第1ビームLaおよび第2ビームLbは、いずれも平面波である。   The light L that has passed through the collimating lens 22 included in the relay optical system 20 enters a half mirror 30 that is a beam splitter disposed on the optical path, and the first beam (separated light) La and the second beam (separated light) Lb. Fork. Both the first beam La and the second beam Lb formed by separating the light L that is a plane wave are plane waves.

第2ビームLbは、反射ミラー35を介し、位相変調手段40に入射する。位相変調手段40は、第2ビームLb内の高い空間的コヒーレンスを維持したまま(波面は平面のまま)、第2ビームLb全体の光路長を変化させることで、第2ビームLbの位相を時間的に変化させる。その結果、同位相であった第1ビームLaの位相に対して、第2ビームLbの位相が時間的に変化することとなる。   The second beam Lb is incident on the phase modulation means 40 via the reflection mirror 35. The phase modulation means 40 changes the phase of the second beam Lb over time by changing the optical path length of the entire second beam Lb while maintaining high spatial coherence in the second beam Lb (the wavefront remains plane). Change. As a result, the phase of the second beam Lb temporally changes with respect to the phase of the first beam La that was in phase.

ここで、本実施形態の位相変調手段40は、第2ビームLbが透過する際に、第2ビームLbが透過する媒質の屈折率を変化させることで、第2ビームLbの光路長を変化させる構成となっている。本実施形態では、位相変調手段40として液晶素子を用いる。   Here, the phase modulation means 40 of the present embodiment changes the optical path length of the second beam Lb by changing the refractive index of the medium through which the second beam Lb is transmitted when the second beam Lb is transmitted. It has a configuration. In the present embodiment, a liquid crystal element is used as the phase modulation means 40.

図2は、本実施形態で用いる液晶素子100の概略断面図である。図に示すように、液晶素子100は、シール剤111を介して貼り合わされた一対のガラス基板112,113と、一対のガラス基板112,113の間に挟持された誘電率異方性が正の液晶分子を含む液晶層116と、一対のガラス基板112,113の内面に配置され、液晶層16に電圧を印加する一対の電極117,118と、各電極117,118上の配向膜119,120と、を備えている。配向膜119,120は、初期配向状態で液晶層116中の液晶分子をランダム配向とする配向処理がなされている。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the liquid crystal element 100 used in the present embodiment. As shown in the figure, the liquid crystal element 100 has a positive dielectric anisotropy sandwiched between a pair of glass substrates 112 and 113 bonded via a sealant 111 and a pair of glass substrates 112 and 113. A liquid crystal layer 116 containing liquid crystal molecules, a pair of electrodes 117 and 118 that are disposed on the inner surfaces of the pair of glass substrates 112 and 113 and apply a voltage to the liquid crystal layer 16, and alignment films 119 and 120 on the electrodes 117 and 118. And. The alignment films 119 and 120 are subjected to an alignment process in which the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 116 are randomly aligned in the initial alignment state.

図3は、液晶素子100の駆動の様子を示す説明図である。図3(a)に示すように、液晶素子100の電極117,118に無印加の場合は、屈折率異方性を有する液晶分子LCが面方向にランダムに配向する。そのため、液晶素子100を透過する第2ビームLbに対する液晶層116の屈折率は、液晶分子LCが有する2つの屈折率の平均値となる。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing how the liquid crystal element 100 is driven. As shown in FIG. 3A, when no application is made to the electrodes 117 and 118 of the liquid crystal element 100, the liquid crystal molecules LC having refractive index anisotropy are randomly oriented in the plane direction. Therefore, the refractive index of the liquid crystal layer 116 with respect to the second beam Lb transmitted through the liquid crystal element 100 is an average value of the two refractive indexes of the liquid crystal molecules LC.

また、図3(b)に示すように、電極117,118に印加時には、液晶分子LCの長軸は、電極間に生じる電界方向に配向する。そのため、液晶素子100を透過する第2ビームLbに対する液晶層116の屈折率は、液晶分子LCの短軸方向の屈折率となる。   As shown in FIG. 3B, when applied to the electrodes 117 and 118, the major axis of the liquid crystal molecules LC is aligned in the direction of the electric field generated between the electrodes. Therefore, the refractive index of the liquid crystal layer 116 with respect to the second beam Lb transmitted through the liquid crystal element 100 is the refractive index in the minor axis direction of the liquid crystal molecules LC.

したがって、液晶素子100は、電極117,118への印加電圧に応じて、液晶層116を透過する光に対する屈折率が変化する。第2ビームLbがこのような液晶素子100を有する位相変調手段を透過することで、位相変調手段は第2ビームLb全体に同じ位相変化を与える。   Therefore, in the liquid crystal element 100, the refractive index with respect to the light transmitted through the liquid crystal layer 116 changes according to the voltage applied to the electrodes 117 and 118. The second beam Lb passes through the phase modulation unit having such a liquid crystal element 100, so that the phase modulation unit gives the same phase change to the entire second beam Lb.

第1ビームLa、および位相変調手段40により位相変調を受けた第2ビームLbは、それぞれの光路上に配置された集光レンズ24A,24Bに入射し、集光される。集光された各々の光には、それぞれ対応する走査光学系50A、50Bが設けられている。   The first beam La and the second beam Lb that has undergone phase modulation by the phase modulation means 40 are incident on the condensing lenses 24A and 24B disposed on the respective optical paths and are condensed. Corresponding scanning optical systems 50A and 50B are provided for the respective condensed lights.

走査光学系50は、第1ビームLaおよび第2ビームLbの各々の光軸を、スクリーン1000の表面において主走査方向に変化させる第1偏向ミラー50aと、同じく第1および第2ビームの光軸をスクリーン1000の表面において副走査方向に変化させる第2偏向ミラー50bとを含んでいる。例えば、主走査方向はスクリーン1000における水平方向であり、副走査方向はスクリーン1000において水平方向と直交する垂直方向である。   The scanning optical system 50 includes the first deflection mirror 50a that changes the optical axes of the first beam La and the second beam Lb in the main scanning direction on the surface of the screen 1000, and the optical axes of the first and second beams. And a second deflecting mirror 50b that changes the surface of the screen 1000 in the sub-scanning direction. For example, the main scanning direction is a horizontal direction on the screen 1000, and the sub-scanning direction is a vertical direction orthogonal to the horizontal direction on the screen 1000.

走査光学系50としては、第1偏向ミラー50aにはMEMS技術等により形成されるマイクロメカニカルミラーを用い、第2偏向ミラー50bにはガルバノミラー等を用いる構成を例示することができる。また、図では2つのミラーにより走査光学系50が構成されている様子を示したが、例えば、1つのミラーに対して2つの駆動軸が設定され、1個で2次元の走査が可能なMEMSミラーを用いることとしても構わない。   Examples of the scanning optical system 50 include a configuration in which a micro mechanical mirror formed by a MEMS technique or the like is used for the first deflection mirror 50a, and a galvano mirror or the like is used for the second deflection mirror 50b. Further, the figure shows a state in which the scanning optical system 50 is configured by two mirrors. However, for example, two drive shafts are set for one mirror, and one MEMS can perform two-dimensional scanning. A mirror may be used.

走査光学系50A,50Bは、第1ビームLa、第2ビームLbにスクリーン1000上の同じ描画点Xを照射させる。また、走査光学系50A,50Bの動作は互いに同期が取られており、ビームの照射箇所である描画点Xをそれぞれ主走査方向及び副走査方向に走査し、表示画像を形成する。このとき、光La,Lbは、互いに異なる走査光学系50で走査されるため、描画点Xに対して異なる方位角から入射することとなり、描画点Xに異なる入射角度θa、θbで入射する。また、互いに独立する走査光学系50で走査されるために、各々の光La,Lbの入射角度の制御を容易に行うことができる。
本実施形態の画像表示装置1は、以上のような構成となっている。
The scanning optical systems 50A and 50B irradiate the same drawing point X on the screen 1000 to the first beam La and the second beam Lb. The operations of the scanning optical systems 50A and 50B are synchronized with each other, and the drawing point X, which is a beam irradiation point, is scanned in the main scanning direction and the sub scanning direction, respectively, to form a display image. At this time, since the light La and Lb are scanned by different scanning optical systems 50, they enter the drawing point X from different azimuth angles and enter the drawing point X at different incident angles θa and θb. In addition, since scanning is performed by the scanning optical systems 50 independent from each other, the incident angles of the light beams La and Lb can be easily controlled.
The image display device 1 of the present embodiment has the above configuration.

次に、課題となるスペックル発生の原理を説明した上で、本発明のスペックル低減の原理について図を用いて説明する。   Next, after explaining the principle of speckle generation as a problem, the principle of speckle reduction according to the present invention will be described with reference to the drawings.

スペックルは、主として、コヒーレントな光が凹凸のある被照射面に照射されるような場面で生じる。コヒーレントな光であるレーザー光をスクリーンに照射する場面を想定すると、スクリーンに到達したレーザー光は、スクリーン表面の凹凸で散乱して、観察者の網膜に達することとなる。この際、スクリーンの凹凸は、レーザー光の波長に対して十分に大きな振幅を有しており、レーザー光内に−πからπまでのランダムな位相変調を与えることとなる。これらの光が網膜上で結像するが、ランダムな位相変調を受けた各レーザー光同士が干渉し、非常に高いコントラストの干渉縞を生じる。この干渉縞が、スペックルと呼ばれて観察される不具合である。   Speckle mainly occurs in a scene where coherent light is irradiated onto an uneven surface. Assuming that the screen is irradiated with laser light, which is coherent light, the laser light that has reached the screen is scattered by unevenness on the screen surface and reaches the retina of the observer. At this time, the unevenness of the screen has a sufficiently large amplitude with respect to the wavelength of the laser beam, and gives random phase modulation from −π to π in the laser beam. Although these lights form an image on the retina, the laser beams that have undergone random phase modulation interfere with each other, resulting in interference fringes with very high contrast. This interference fringe is a defect that is called speckle and is observed.

本実施形態の画像表示装置1は、次のようにしてスペックルの低減を実現している。図4は、画像表示装置1の効果を示す概略図である。図では、レーザー光源10から射出される光L、および第1ビームLa、第2ビームLbの光路を一点鎖線で示し、各光路に直交する線分で各光の波面を示している。   The image display apparatus 1 according to the present embodiment realizes speckle reduction as follows. FIG. 4 is a schematic diagram showing the effect of the image display device 1. In the figure, the light L emitted from the laser light source 10 and the optical paths of the first beam La and the second beam Lb are indicated by alternate long and short dash lines, and wavefronts of the respective lights are indicated by line segments orthogonal to the respective optical paths.

画像表示装置1では、走査光学系50A、50Bを用いて、第1ビームLaと第2ビームLbとを、それぞれ異なる角度からスクリーン1000上の描画点Xに同時に照射させる。このとき、各ビームは互いに可干渉性を有する平面波であり、描画点Xにおいて交わって互いに干渉する。その結果、スクリーン上には干渉縞IFが生じる。   In the image display device 1, the first beam La and the second beam Lb are simultaneously irradiated onto the drawing point X on the screen 1000 from different angles using the scanning optical systems 50 </ b> A and 50 </ b> B. At this time, the beams are plane waves having coherence with each other and intersect at the drawing point X to interfere with each other. As a result, an interference fringe IF is generated on the screen.

ここで、走査に伴って第1ビームLaおよび第2ビームLbのそれぞれの入射角度が変化するため、各分離光の走査手段から描画点Xまでの距離が変化する。そのため、生じる干渉縞IFのパターンは走査に伴い変化することとなる。   Here, since the incident angles of the first beam La and the second beam Lb change with scanning, the distance from the scanning means of each separated light to the drawing point X changes. Therefore, the pattern of the generated interference fringe IF changes with scanning.

また、位相変調手段40に達するまでは、第1ビームLaと第2ビームLbとは空間的に同位相であるが、位相変調手段40を透過する第2ビームLbには、位相変調が与えられる。そのため、第2ビームLbの波面WFbは、例えば、実線で図示しているWF1と波線で図示しているWF2との間で変化する。   In addition, the first beam La and the second beam Lb are spatially in phase until reaching the phase modulation means 40, but phase modulation is given to the second beam Lb that passes through the phase modulation means 40. . Therefore, the wavefront WFb of the second beam Lb varies between, for example, WF1 illustrated by a solid line and WF2 illustrated by a wavy line.

すると、第1ビームLaの波面WFaと第2ビームLbの波面WFbとの干渉により生じる干渉縞IFは、例えば、波面WFaと波面WF1とが干渉するときには実線で図示するIF1を生じ、波面WFaと波面WF2とが干渉するときには波線で図示するIF2を生じる、というように変化し揺らぐ。この干渉縞IFの変化(揺らぎ)によって、第1ビームLaと第2ビームLbとの照射により生じるスペックルパターンも変動する。   Then, the interference fringe IF generated by the interference between the wavefront WFa of the first beam La and the wavefront WFb of the second beam Lb, for example, generates IF1 illustrated by a solid line when the wavefront WFa and the wavefront WF1 interfere with each other, and the wavefront WFa When the wavefront WF2 interferes with the wavefront WF2, it changes and fluctuates so as to generate IF2 shown by a wavy line. Due to the change (fluctuation) of the interference fringe IF, the speckle pattern generated by the irradiation with the first beam La and the second beam Lb also varies.

干渉縞IFの変化の速度は、主に位相変調手段40による位相変調速度に対応している。例として、画像表示装置1を用いてフレームレート30Hzで画像表示を行う場合、位相変調手段40が、フレームレート以上の変調速度で第2ビームLbの位相を変調させると、1秒間に表示する30枚の画像のそれぞれに発生するスペックルパターンが異なることとなる。そのため、画像毎に発生するスペックルパターンを重畳させ、スペックルパターンを認識させにくくすることができる。   The speed of change of the interference fringe IF mainly corresponds to the phase modulation speed by the phase modulation means 40. As an example, when displaying an image at a frame rate of 30 Hz using the image display device 1, when the phase modulation means 40 modulates the phase of the second beam Lb at a modulation speed equal to or higher than the frame rate, 30 is displayed for 1 second. The speckle pattern generated in each of the images is different. Therefore, the speckle pattern generated for each image can be superimposed to make it difficult to recognize the speckle pattern.

本実施形態では、位相変調手段40として液晶素子100を用いている。液晶素子が有する液晶分子として、一般的なコレステリック液晶を用いた場合、1MHz程度の応答速度が得られるため、フレームレートと比べて遙かに早い変調が可能である。したがって、生じる干渉縞IFを高速に変化させることができ、観察者の網膜上で様々なスペックルパターンが重畳される。   In the present embodiment, the liquid crystal element 100 is used as the phase modulation means 40. When a general cholesteric liquid crystal is used as a liquid crystal molecule included in the liquid crystal element, a response speed of about 1 MHz can be obtained, and thus modulation much faster than the frame rate is possible. Therefore, the generated interference fringes IF can be changed at high speed, and various speckle patterns are superimposed on the retina of the observer.

以上のようにして、第1ビームLaと第2ビームLbとの入射角度の変化に伴う干渉縞の変化と、第2ビームLbの位相変調に起因するスペックルパターンの変化と、によって生じる様々なスペックルパターンが重畳することで、観察者に均一な光として認識させ、スペックルの低減を実現している。   As described above, various interference fringes caused by changes in the incident angles of the first beam La and the second beam Lb and various speckle patterns caused by the phase modulation of the second beam Lb are caused. By superimposing the speckle pattern, the observer recognizes it as uniform light and realizes a reduction in speckle.

以上のような構成の画像表示装置1によれば、スペックルの低減を実現し、高品質な画像表示が可能な画像表示装置とすることができる。   According to the image display device 1 having the above configuration, it is possible to realize an image display device capable of realizing speckle reduction and displaying a high-quality image.

また、本実施形態では、位相変調手段40として液晶素子を用いることとしている。そのため、液晶素子が有する液晶分子の応答速度に応じた高速な位相変調速度を実現することが可能であり、良好にスペックルを抑制した画像表示装置1とすることができる。   In the present embodiment, a liquid crystal element is used as the phase modulation means 40. Therefore, it is possible to realize a high-speed phase modulation speed corresponding to the response speed of the liquid crystal molecules included in the liquid crystal element, and the image display device 1 with favorable speckle suppression can be obtained.

なお、本実施形態においては、コヒーレント光を射出する光源としてレーザー光源を用いることとしたが、コヒーレント光を射出可能であれば、レーザー光源に限らずLEDを光源や、短アーク化されたランプ光源を用いることもできる。   In this embodiment, a laser light source is used as a light source for emitting coherent light. However, as long as the coherent light can be emitted, the LED is not limited to a laser light source, and an LED is used as a light source or a short arc lamp light source. Can also be used.

また、本実施形態においては、位相変調手段40は第2ビームLbの光路上に配置することとしたが、もちろん第1ビームLaの光路上に配置することとしても良い。また、位相変調手段40は、第1ビームLaと第2ビームLbとの位相を相対的に変化させることを目的としているため、本実施形態では第2ビームLbの光路上にのみ配置しているが、目的を達するならば、両方の光路上に配置することとしても構わない。   Further, in the present embodiment, the phase modulation means 40 is arranged on the optical path of the second beam Lb, but of course, it may be arranged on the optical path of the first beam La. Further, since the phase modulation means 40 is intended to relatively change the phase of the first beam La and the second beam Lb, it is arranged only on the optical path of the second beam Lb in this embodiment. However, as long as the purpose is achieved, it may be arranged on both optical paths.

また、本実施形態においては、同期が取られた2つの走査光学系50A,50Bを用いることとしたが、これに限らない。例えば、走査光学系50A,50Bに対応する2つの反射ミラーを備えた1つの走査光学系を用い、2つの反射ミラーを介した分離光が、各々スクリーン上の同じ描画点へ照射されるように操作することで、同期が取られた2つの走査光学系を用いた描画と同様の描画を行うこととしても良い。   In the present embodiment, the two scanning optical systems 50A and 50B that are synchronized are used. However, the present invention is not limited to this. For example, one scanning optical system including two reflecting mirrors corresponding to the scanning optical systems 50A and 50B is used so that the separated light beams through the two reflecting mirrors are respectively irradiated to the same drawing point on the screen. By performing the operation, drawing similar to drawing using two synchronized scanning optical systems may be performed.

また、本実施形態においては、フロント型の画像表示装置について説明したが、走査型プロジェクション方式を採用する画像表示装置であればリア投影型にも適応することができる。   In the present embodiment, the front type image display device has been described. However, any image display device that employs a scanning projection method can be applied to a rear projection type.

また、本実施形態では、位相変調手段40として、液晶素子を用いることとしたが、これに限らない。   In the present embodiment, a liquid crystal element is used as the phase modulation means 40, but the present invention is not limited to this.

例えば、画像表示装置1を用いて、出画解像度をSVGA(800×600)、フレームレートを30Hzとして画像表示を行う場合、表示する画像において、1枚の画像の画素毎に異なるスペックルパターンを形成させると、更に滑らかな画像表示が可能となる。このような位相変調を実現するためには、約15MHz(30×800×600=14400000Hz)の位相変調速度が必要となる。   For example, when the image display apparatus 1 is used to display an image with an output resolution of SVGA (800 × 600) and a frame rate of 30 Hz, a different speckle pattern for each pixel of the image is displayed. When formed, a smoother image display becomes possible. In order to realize such phase modulation, a phase modulation speed of about 15 MHz (30 × 800 × 600 = 14400000 Hz) is required.

しかし上述のように、位相変調手段40として液晶素子100を用いる場合、1MHz程度の変調速度しか実現出来ないため、算出される変調速度は実現出来ない。このような高速の位相変調が必要となる場合には、位相変調手段として強誘電体結晶を用いることができる。   However, as described above, when the liquid crystal element 100 is used as the phase modulation means 40, only a modulation speed of about 1 MHz can be realized, and thus the calculated modulation speed cannot be realized. When such high-speed phase modulation is required, a ferroelectric crystal can be used as the phase modulation means.

図5は、強誘電体結晶を用いた位相変調手段42の概略図である。位相変調手段42は、強誘電体結晶(電気光学材料)210と、強誘電体結晶210を挟持する透明電極217,218と、透明電極217,218に接続された電源(電圧供給手段)230と、を有している。強誘電体結晶としては、LiNbOや、KTiOPO(KTP)を用いることができる。 FIG. 5 is a schematic diagram of the phase modulation means 42 using a ferroelectric crystal. The phase modulation means 42 includes a ferroelectric crystal (electro-optic material) 210, transparent electrodes 217 and 218 sandwiching the ferroelectric crystal 210, and a power source (voltage supply means) 230 connected to the transparent electrodes 217 and 218. ,have. As the ferroelectric crystal, LiNbO 3 or KTiOPO 4 (KTP) can be used.

強誘電体結晶は、外から加える電場により分極反転構造が変化し、屈折率が変化すること(電気光学現象)が知られている。この現象を利用することにより、強誘電体結晶を用いた位相変調手段42では、数100MHz以上の位相変調速度が実現可能となる。   It is known that a ferroelectric crystal changes its polarization inversion structure due to an electric field applied from the outside and changes its refractive index (electro-optic phenomenon). By utilizing this phenomenon, the phase modulation means 42 using a ferroelectric crystal can realize a phase modulation speed of several hundred MHz or more.

このような位相変調手段42は、加える電場に応じて、入射する光Lbが透過する領域の屈折率を時間的に変化させることができる。すると、屈折率の変化に応じて光Lbの光路長が変化し、光Laの位相に対する光Lbの位相が変化することとなる。   Such a phase modulation means 42 can temporally change the refractive index of the region through which the incident light Lb passes in accordance with the electric field applied. Then, the optical path length of the light Lb changes according to the change in the refractive index, and the phase of the light Lb with respect to the phase of the light La changes.

また、上記のような位相変調手段42を用いると、上述のような画像を表示する際には、同一画素を描画中に複数回の位相変調を行うことが可能となる。すると、更にスペックルが低減した高品質の画像を表示することが可能となる。なお、電圧を印加して屈折率が変わるならば、位相変調手段に用いる結晶は強誘電体でなくても良い。   In addition, when the above-described phase modulation means 42 is used, when the above-described image is displayed, it is possible to perform phase modulation a plurality of times while rendering the same pixel. As a result, it is possible to display a high-quality image with further reduced speckles. If the refractive index is changed by applying a voltage, the crystal used for the phase modulation means may not be a ferroelectric substance.

また、位相変調手段は、次の図6に示す様な構成のものを用いても良い。図6は位相変調手段の他の例を示す概略図である。図6(a)は、光路長を制御するための凹凸板を示す断面図であり、図6(b)(c)は、凹凸板を用いた位相変調手段の装置構成を示す概略図である。   Further, the phase modulation means may be configured as shown in FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing another example of the phase modulation means. 6A is a cross-sectional view showing a concavo-convex plate for controlling the optical path length, and FIGS. 6B and 6C are schematic views showing a device configuration of phase modulation means using the concavo-convex plate. .

位相変調手段は、例えば図6(a)に示す様な断面構造を有する透明な凹凸板300を有する。凹凸板300は、屈折率nの形成材料を用い8段の段差を有して設けられている。各ステップ部300sの大きさWは、第2ビームLbのビーム径WLよりも大きく設定する。図では、階段状に段差が変化することとしているが、隣接するステップ部42s同士の段差の変化はランダムであっても良い。   The phase modulation means includes a transparent uneven plate 300 having a cross-sectional structure as shown in FIG. The concavo-convex plate 300 is formed using a forming material having a refractive index n and having eight steps. The size W of each step unit 300s is set larger than the beam diameter WL of the second beam Lb. In the figure, the step changes stepwise, but the change in the step between the adjacent step portions 42s may be random.

また、最も厚く設けられたステップ部と最も薄く設けられたステップ部との、厚さ方向(高さ方向)の値Hは、H=λ/(n−n)(λ:第2ビームの波長、n:環境気体の屈折率、空気の場合≒1)とし、第2ビームLb内に0から2πまでの位相差を与えるものとする。 Further, the value H in the thickness direction (height direction) between the thickest step portion and the thinnest step portion is H = λ / (n−n 0 ) (λ: of the second beam) Wavelength, n 0 : Refractive index of environmental gas, in case of air ≈ 1), and a phase difference from 0 to 2π is given in the second beam Lb.

このような凹凸板300は、例えばアクリル樹脂(n≒1.5)を用いて形成することができる。透明樹脂を用いると、熱転写によって同じ形状の凹凸板を安価に量産することが可能となり、製造コストを下げることができる。   Such an uneven plate 300 can be formed using, for example, an acrylic resin (n≈1.5). When a transparent resin is used, it is possible to mass-produce concavo-convex plates having the same shape by thermal transfer at low cost, and the manufacturing cost can be reduced.

図6(b)は、上述の凹凸板を揺動させて位相変調を行う位相変調手段44の概略図である。位相変調手段44は、平面視略矩形の凹凸板300Aを備え、凹凸板300Aの一辺の両端部に、偏心板(駆動手段)310が付設されている。   FIG. 6B is a schematic diagram of the phase modulation means 44 that performs phase modulation by swinging the above-described concavo-convex plate. The phase modulation means 44 includes a concavo-convex plate 300A having a substantially rectangular shape in plan view, and eccentric plates (drive means) 310 are attached to both ends of one side of the concavo-convex plate 300A.

偏心板310は、接続ピン312を介して凹凸板300と接続されているとともに、接続ピン312の配置位置とは異なる接続部314に、回転モータなどの駆動装置(駆動手段)320が接続されている。接続部314と重なって、偏心板310の回転中心軸が設定されている。   The eccentric plate 310 is connected to the concavo-convex plate 300 via a connection pin 312, and a drive device (drive means) 320 such as a rotary motor is connected to a connection portion 314 that is different from the arrangement position of the connection pin 312. Yes. The rotation center axis of the eccentric plate 310 is set so as to overlap the connection portion 314.

駆動装置320は、2つの偏心板310を同期して駆動させることができるならば、2つの偏心板310に対して共通して1つ設けられていても良く、2つの偏心板310にそれぞれ設けられていても良い。駆動装置320には電源330から電力が供給されている。   As long as the two eccentric plates 310 can be driven synchronously, one drive device 320 may be provided in common with respect to the two eccentric plates 310, and may be provided for each of the two eccentric plates 310. It may be done. Electric power is supplied to the driving device 320 from the power source 330.

このような位相変調手段44は、駆動装置320を駆動させることで、接続部314と重なる回転中心軸周りを偏心板310が回転し、凹凸板300Aが揺動する。凹凸板300Aに照射される第2ビームLbのビームスポットSは、凹凸板の揺動に伴って位置が変化し、第2ビームLbは、ビームスポットSの照射位置における凹凸板300Aのステップ部の厚さに応じて位相変調を受ける。   Such a phase modulation means 44 drives the drive device 320, whereby the eccentric plate 310 rotates around the rotation center axis overlapping the connecting portion 314, and the uneven plate 300A swings. The position of the beam spot S of the second beam Lb irradiated to the concavo-convex plate 300A changes with the swing of the concavo-convex plate, and the second beam Lb is at the step portion of the concavo-convex plate 300A at the irradiation position of the beam spot S. Phase modulation is applied according to the thickness.

このような位相変調手段44では、凹凸板300Aのステップ部の幅を1mm、接続ピン312の中心と接続部314の中心との距離を2mm、偏心板310の回転速度を100Hzとすると、約1kHz(2×2π×100≒1260Hz)の位相変調速度を実現することができる。   In such a phase modulation means 44, assuming that the width of the step portion of the concavo-convex plate 300A is 1 mm, the distance between the center of the connection pin 312 and the center of the connection portion 314 is 2 mm, and the rotational speed of the eccentric plate 310 is 100 Hz, it is about 1 kHz. A phase modulation speed of (2 × 2π × 100≈1260 Hz) can be realized.

図6(c)は、上述の凹凸板を回転させて位相変調を行う位相変調手段46の概略図である。位相変調手段46は、平面視略円形の凹凸板300Bを備え、凹凸板300Aの中心部に、シャフト316が付設されている。シャフト316には、回転モータなどの駆動装置320および電源330が接続されている。   FIG. 6C is a schematic view of the phase modulation means 46 that performs phase modulation by rotating the above-described concavo-convex plate. The phase modulation means 46 includes an uneven plate 300B having a substantially circular shape in plan view, and a shaft 316 is attached to the center of the uneven plate 300A. A driving device 320 such as a rotary motor and a power source 330 are connected to the shaft 316.

このような位相変調手段46は、駆動装置320を駆動させることで、シャフト316と重なって設定されている回転軸R周りに凹凸板300Bが回転する。凹凸板300Bに照射される第2ビームLbのビームスポットSは、凹凸板の回転に伴って位置が変化し、第2ビームLbは、ビームスポットSの照射位置における凹凸板300Bのステップ部の厚さに応じて位相変調を受ける。   Such a phase modulation means 46 drives the driving device 320 to rotate the concavo-convex plate 300 </ b> B around the rotation axis R set so as to overlap the shaft 316. The position of the beam spot S of the second beam Lb irradiated to the concavo-convex plate 300B changes with the rotation of the concavo-convex plate, and the second beam Lb is the thickness of the step portion of the concavo-convex plate 300B at the irradiation position of the beam spot S. As a result, it undergoes phase modulation.

このような位相変調手段46では、シャフト316の中心からビームスポットSの中心までの距離を3mm、凹凸板300Bの回転速度を200Hzとすると、ビームスポットSの中心では約3.8kHz(3×2π×200≒3770Hz)の位相変調速度を実現することができる。   In such a phase modulation means 46, assuming that the distance from the center of the shaft 316 to the center of the beam spot S is 3 mm and the rotation speed of the concavo-convex plate 300B is 200 Hz, the center of the beam spot S is about 3.8 kHz (3 × 2π). × 200≈3770 Hz) phase modulation speed can be realized.

位相変調手段44、46で可能な位相変調速度は、フレームレートの数十倍以上の速さであることから、表示画像間でスペックルパターンを重畳させ、スペックルが低減した画像を表示することができる。   Since the phase modulation speed possible with the phase modulation means 44 and 46 is several tens of times the frame rate or higher, a speckle pattern is superimposed between display images to display an image with reduced speckle. Can do.

[第2実施形態]
図7は、本発明の第2実施形態に係る画像表示装置の説明図である。本実施形態の画像表示装置は、第1実施形態の画像表示装置と一部共通している。異なるのは、位相変調手段が、第2ビームの光路の幾何学的な長さである行路長を変化させることである。したがって、本実施形態において第1実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is an explanatory diagram of an image display apparatus according to the second embodiment of the present invention. The image display device of this embodiment is partially in common with the image display device of the first embodiment. The difference is that the phase modulation means changes the path length, which is the geometric length of the optical path of the second beam. Therefore, in this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the component which is common in 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.

ここで、本実施形態の位相変調手段60は、第2ビームLbの経路(光路)の幾何学的な距離である行路長を変化させることで、第2ビームLbの光路長を変化させる構成となっている。   Here, the phase modulation means 60 of the present embodiment is configured to change the optical path length of the second beam Lb by changing the path length, which is the geometric distance of the path (optical path) of the second beam Lb. It has become.

図に示すように、本実施形態の画像表示装置2が有する位相変調手段60は、駆動ステージ61上に設置された2枚のミラー62,63を有している。ハーフミラー30で分離される第2ビームLbは、ミラー62,63で反射されたのち、反射ミラー37を介してコンデンサレンズ24Bに入射する。図では、ミラー62,63は、各々90°の角度で第2ビームLbを反射しており、第2ビームLbが入射する方向へ反射する。   As shown in the figure, the phase modulation means 60 included in the image display apparatus 2 of the present embodiment has two mirrors 62 and 63 installed on a drive stage 61. The second beam Lb separated by the half mirror 30 is reflected by the mirrors 62 and 63 and then enters the condenser lens 24 </ b> B via the reflection mirror 37. In the figure, the mirrors 62 and 63 each reflect the second beam Lb at an angle of 90 °, and reflect in the direction in which the second beam Lb is incident.

駆動ステージ61は、不図示の静電アクチュエーターで制御され、ミラー62に入射する第2ビームLbの光軸方向に往復振動する。この振動に伴い、第2ビームLbの行路は、振動の振幅AMの倍量の幅で連続的に変化する。これにより、第2ビームLbは光路長が変化し、位相が変調する。   The drive stage 61 is controlled by an electrostatic actuator (not shown) and reciprocally vibrates in the optical axis direction of the second beam Lb incident on the mirror 62. With this vibration, the path of the second beam Lb continuously changes with a width that is twice the amplitude AM of the vibration. Thereby, the optical path length of the second beam Lb changes and the phase is modulated.

スクリーン1000上では、対応する走査光学系50A,50Bに走査された平面波である第1ビームLaと、位相変調された平面波である第2ビームLbとが干渉することで干渉縞が生じ、第1実施形態と同様に、第2ビームLbの位相変調に伴って干渉縞が時間変動することにより、複数の干渉縞が観察者の網膜上で重畳される。   On the screen 1000, the first beam La, which is a plane wave scanned by the corresponding scanning optical systems 50A, 50B, and the second beam Lb, which is a phase-modulated plane wave, interfere with each other to generate interference fringes. Similar to the embodiment, the interference fringes are time-varying with the phase modulation of the second beam Lb, so that a plurality of interference fringes are superimposed on the retina of the observer.

ここで、画像表示に用いるレーザー光は可視光領域の波長を有しており、長くても650nm程度である。そのため、振幅AMが650nmの数倍程度の値(例えば数μm)であったとしても、第2ビームLbの波長に対しては十分に大きい行路差を生じさせることとなる。   Here, the laser beam used for image display has a wavelength in the visible light region and is about 650 nm at the longest. Therefore, even if the amplitude AM is a value several times as large as 650 nm (for example, several μm), a sufficiently large path difference is generated with respect to the wavelength of the second beam Lb.

例えば、駆動ステージ61が、100μm/sの速度で往復運動をする構成であるならば、1秒間に約150周期分(100000÷650≒150)の波長に相当する行路差を生じさせることとなり、スクリーン上では1秒間に約150回干渉縞の明暗が変動し、異なるパターンの干渉縞が生じることとなる。これらの様々な干渉縞が重畳することで、観察者はスペックルが低減した画像として認識される。   For example, if the drive stage 61 is configured to reciprocate at a speed of 100 μm / s, a path difference corresponding to a wavelength of about 150 cycles (100,000 / 650≈150) per second is generated. On the screen, the brightness of the interference fringes varies about 150 times per second, and interference fringes with different patterns are generated. By superimposing these various interference fringes, the observer is recognized as an image with reduced speckles.

以上のような構成の画像表示装置2によれば、機械的な制御で行路長を変更することで第2ビームLbの光路長を制御することができるため、安価な構成で第2ビームLbの位相を変調させ、干渉縞の様態に変動をあたえてスペックルを抑制することができる。   According to the image display device 2 configured as described above, the optical path length of the second beam Lb can be controlled by changing the path length by mechanical control. The speckle can be suppressed by modulating the phase and giving fluctuations to the state of the interference fringes.

[第3実施形態]
図8は、本発明の第3実施形態に係る画像表示装置の説明図である。本実施形態の画像表示装置は、第1実施形態の画像表示装置と一部共通している。異なるのは、レーザー光源から射出した光を2つに分離するまえに位相変調を行うことである。したがって、本実施形態において第1実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is an explanatory diagram of an image display apparatus according to the third embodiment of the present invention. The image display device of this embodiment is partially in common with the image display device of the first embodiment. The difference is that phase modulation is performed before the light emitted from the laser light source is separated into two. Therefore, in this embodiment, the same code | symbol is attached | subjected about the component which is common in 1st Embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.

図に示すように、本実施形態の画像表示装置3では、レーザー光源11から射出された直線偏光Lpがコリメートレンズ22を介して平行化され、コリメートレンズ22の下手側に配置されている位相変調手段70に入射する。   As shown in the figure, in the image display device 3 of the present embodiment, the linearly polarized light Lp emitted from the laser light source 11 is collimated through the collimator lens 22 and arranged on the lower side of the collimator lens 22. Incident on the means 70.

位相変調手段70は、直線偏光Lpの光路に直交し、且つ互いに直交する2方向に対して異なる屈折率を有しており、更に、異なる屈折率のうち一方の屈折率は変調可能な異方性位相変調素子となっている。本実施形態の位相変調手段70には液晶素子を用い、電極への印加電圧によって2方向の屈折率差を制御する構成となっている。直線偏光Lpは、上記直交する2方向に対して45°の方向となるように入射されることで、円偏光Lcに変調される。   The phase modulation means 70 has different refractive indexes in two directions orthogonal to the optical path of the linearly polarized light Lp and orthogonal to each other, and one of the different refractive indexes is anisotropically adjustable. This is a sexual phase modulation element. A liquid crystal element is used for the phase modulation means 70 of the present embodiment, and the refractive index difference in two directions is controlled by the voltage applied to the electrodes. The linearly polarized light Lp is modulated into circularly polarized light Lc by being incident so as to be in a direction of 45 ° with respect to the two orthogonal directions.

その後、円偏光Lcは、偏光ビームスプリッター(分離手段)32によってp偏光成分である第1ビームLaと、s偏光成分である第2ビームLbに分離される。第2ビームLbは、反射ミラー25を介して光路上に配置されたλ/2板である位相差板72に入射され、偏光方向が90°回転してp偏光となる。位相差板72としては、例えば適切な厚さを備えた方解石を用いることができる。   Thereafter, the circularly polarized light Lc is separated into a first beam La that is a p-polarized component and a second beam Lb that is an s-polarized component by a polarizing beam splitter (separating means) 32. The second beam Lb is incident on the phase difference plate 72 which is a λ / 2 plate disposed on the optical path via the reflection mirror 25, and the polarization direction is rotated by 90 ° to become p-polarized light. As the phase difference plate 72, for example, calcite having an appropriate thickness can be used.

スクリーン1000上では、対応する走査光学系50A,50Bに走査された平面波である第1ビームLaと、位相変調された平面波である第2ビームLbとが干渉することで干渉縞が生じ、第1実施形態と同様に、第2ビームLbの位相変調に伴って干渉縞が時間変動することにより、複数の干渉縞が観察者の網膜上で重畳される。   On the screen 1000, the first beam La, which is a plane wave scanned by the corresponding scanning optical systems 50A, 50B, and the second beam Lb, which is a phase-modulated plane wave, interfere with each other to generate interference fringes. Similar to the embodiment, the interference fringes are time-varying with the phase modulation of the second beam Lb, so that a plurality of interference fringes are superimposed on the retina of the observer.

以上のような構成の画像表示装置3によれば、射出された直線偏光Lpに、予め特定方向の偏光成分への位相変調を与え、その後に分離することとしている。そのため、偏光ビームスプリッター32の後の構成を簡素化でき、装置を小型化することが可能となる。   According to the image display device 3 having the above-described configuration, the emitted linearly polarized light Lp is preliminarily subjected to phase modulation to a polarization component in a specific direction and then separated. Therefore, the configuration after the polarizing beam splitter 32 can be simplified, and the apparatus can be miniaturized.

なお、本実施形態においては、位相変調手段40として、液晶素子を用いることとしたが、これに限らない。他にも例えば、2軸の屈折率異方性を有する強誘電体結晶のような電気光学材料を用いることができる。   In the present embodiment, a liquid crystal element is used as the phase modulation means 40. However, the present invention is not limited to this. In addition, for example, an electro-optic material such as a ferroelectric crystal having biaxial refractive index anisotropy can be used.

また、本実施形態においては、レーザー光源11は直線偏光を射出することとしたが、円偏光を射出する光源であっても同様に用いることができる。また、特定方向に振動方向を有する偏光でなく、全方位に振動を有する通常のレーザー光でもよい。   In the present embodiment, the laser light source 11 emits linearly polarized light. However, even a light source that emits circularly polarized light can be used similarly. Further, it may be a normal laser beam having vibrations in all directions instead of polarized light having a vibration direction in a specific direction.

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

本発明の第1本実施形態に係る画像表示装置を示す概略斜視図である。1 is a schematic perspective view showing an image display device according to a first embodiment of the present invention. 第1実施形態の位相変調手段を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the phase modulation means of 1st Embodiment. 第1実施形態の位相変調手段を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the phase modulation means of 1st Embodiment. 第1実施形態の画像表示装置の効果を示す概略図である。It is the schematic which shows the effect of the image display apparatus of 1st Embodiment. 第1実施形態の位相変調手段に係る他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example which concerns on the phase modulation means of 1st Embodiment. 第1実施形態の位相変調手段に係る他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example which concerns on the phase modulation means of 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態に係る画像表示装置の説明図である。It is explanatory drawing of the image display apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る画像表示装置の説明図である。It is explanatory drawing of the image display apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,2,3…画像表示装置、10、11…レーザー光源(光源)、30…ハーフミラー(分離手段)、32…偏光ビームスプリッター(分離手段)40,42,44,46,60,70…位相変調手段、50,50A,50B…走査光学系(走査手段)、100…液晶素子、210…強誘電体結晶(電気光学材料)、300,300A,300B…凹凸板、320…駆動装置(駆動手段)、330…電源(電圧供給手段)、1000…スクリーン(被投射面)、L…光、La…第1ビーム(分離光)、Lb…第2ビーム(分離光)、Lp…直線偏光、LC…液晶分子(液晶材料、電気光学材料)、X…描画点、θa,θb…入射角度、 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2, 3 ... Image display apparatus 10, 11 ... Laser light source (light source), 30 ... Half mirror (separation means), 32 ... Polarization beam splitter (separation means) 40, 42, 44, 46, 60, 70 ... Phase modulation means, 50, 50A, 50B ... scanning optical system (scanning means), 100 ... liquid crystal element, 210 ... ferroelectric crystal (electro-optic material), 300, 300A, 300B ... uneven plate, 320 ... drive device (drive) Means), 330 ... power source (voltage supply means), 1000 ... screen (projected surface), L ... light, La ... first beam (separated light), Lb ... second beam (separated light), Lp ... linearly polarized light, LC: liquid crystal molecule (liquid crystal material, electro-optic material), X: drawing point, θa, θb: incident angle,

Claims (14)

光を射出する光源と、
前記光源から射出された光の光路上に配置され、前記光を複数の分離光に分離する分離手段と、
複数の前記分離光を被投射面上で2次元方向に走査して画像を描画する走査手段と、
前記光源から前記走査手段までの前記光の光路に配置され、複数の前記分離光に係る光路長を制御することで前記分離光の位相を時間的に変化させる位相変調手段と、を備え、
前記走査手段は、前記分離光の各々を被照射面の同じ描画点に互いに異なる入射角度で照射することを特徴とする画像表示装置。
A light source that emits light;
A separating unit disposed on an optical path of light emitted from the light source, and separating the light into a plurality of separated lights;
Scanning means for drawing an image by scanning a plurality of the separated lights in a two-dimensional direction on a projection surface;
A phase modulation unit that is arranged in the optical path of the light from the light source to the scanning unit, and that temporally changes the phase of the separated light by controlling an optical path length related to the plurality of separated lights,
The image display apparatus, wherein the scanning unit irradiates each of the separated lights onto the same drawing point on the irradiated surface at different incident angles.
前記位相変調手段は、複数の前記分離光の光路のうち少なくとも1つの光路上に配置され、
前記位相変調手段は、前記分離光の光路において前記分離光が透過する媒質の屈折率を変更することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
The phase modulation means is disposed on at least one of the plurality of optical paths of the separated light,
The image display apparatus according to claim 1, wherein the phase modulation unit changes a refractive index of a medium through which the separated light is transmitted in an optical path of the separated light.
前記位相変調手段は、自身への印加電圧によって自身を透過する光に対する屈折率が変化する電気光学材料と、
前記電気光学材料に電圧を印加する電圧供給手段と、を有することを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。
The phase modulation means includes an electro-optic material that changes a refractive index with respect to light that is transmitted through the phase modulation means,
The image display apparatus according to claim 2, further comprising a voltage supply unit that applies a voltage to the electro-optic material.
前記電気光学材料は、強誘電体結晶であることを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。   The image display device according to claim 3, wherein the electro-optic material is a ferroelectric crystal. 前記電気光学材料は、液晶材料であることを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 3, wherein the electro-optic material is a liquid crystal material. 前記位相変調手段は、表面に凹凸を有し前記分離光が照射される凹凸板と、
前記凹凸板を前記分離光の光軸と交わる方向に揺動させる、または前記分離光の光軸と平行な方向に設定された回転軸まわりに回転させる駆動手段と、を有することを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。
The phase modulation means has a concavo-convex plate having a concavo-convex surface and irradiated with the separated light
Drive means for swinging the concavo-convex plate in a direction crossing the optical axis of the separated light or rotating around a rotation axis set in a direction parallel to the optical axis of the separated light. The image display device according to claim 2.
前記位相変調手段は、複数の前記分離光の光路のうち少なくとも1つの光路上に配置され、
前記位相変調手段は、前記分離光の光路における幾何学的な距離を変更することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
The phase modulation means is disposed on at least one of the plurality of optical paths of the separated light,
The image display apparatus according to claim 1, wherein the phase modulation unit changes a geometric distance in an optical path of the separated light.
前記位相変調手段は、前記光源と前記分離手段との間の光路上に配置され、前記光源から射出される前記光における2つの偏光の偏光方向と同方向に屈折率異方性を有し、
前記分離手段は、前記光を前記2つの偏光である前記分離光に分離し、
前記分離手段から前記走査手段までの前記分離光の光路に、2つの前記分離光の偏光方向を、互いに同じ偏光方向とする位相差板を有することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
The phase modulation means is disposed on an optical path between the light source and the separation means, and has a refractive index anisotropy in the same direction as the polarization directions of two polarized lights in the light emitted from the light source,
The separation means separates the light into the separated light that is the two polarized lights,
2. The image display according to claim 1, further comprising: a phase difference plate that sets the polarization directions of the two separated lights in the same polarization direction in an optical path of the separated light from the separating unit to the scanning unit. apparatus.
前記位相変調手段は、自身への印加電圧によって前記2方向の相対的な屈折率が変わる電気光学材料と、
前記電気光学材料に電圧を印加する電圧供給手段と、を有することを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置。
The phase modulation means includes an electro-optic material in which a relative refractive index in the two directions changes depending on a voltage applied to itself.
The image display apparatus according to claim 8, further comprising a voltage supply unit that applies a voltage to the electro-optic material.
前記電気光学材料は、強誘電体結晶であることを特徴とする請求項9に記載の画像表示装置。   The image display device according to claim 9, wherein the electro-optic material is a ferroelectric crystal. 前記電気光学材料は、液晶材料であることを特徴とする請求項9に記載の画像表示装置。   The image display device according to claim 9, wherein the electro-optic material is a liquid crystal material. 前記位相変調手段は、前記2方向に屈折率異方性を有するとともに表面に凹凸を有し前記分離光が照射される凹凸板と、
前記凹凸板を前記分離光の光軸と交わる方向に揺動させる、または前記分離光の光軸と平行な方向に設定された回転軸まわりに回転させる駆動手段と、を有することを特徴とする請求項8に記載の画像表示装置。
The phase modulation means has a refractive index anisotropy in the two directions and has a concavo-convex surface and is irradiated with the separated light.
Drive means for swinging the concavo-convex plate in a direction crossing the optical axis of the separated light or rotating around a rotation axis set in a direction parallel to the optical axis of the separated light. The image display device according to claim 8.
前記位相変調手段の変調速度が、複数の前記分離光が前記描画点を描画する描画速度よりも大きいことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の画像表示装置。   13. The image display device according to claim 1, wherein a modulation speed of the phase modulation unit is higher than a drawing speed at which the plurality of separated lights draw the drawing points. 前記走査手段は、前記分離光のそれぞれに対応して設けられることを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 1, wherein the scanning unit is provided corresponding to each of the separated lights.
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