JP5536999B2

JP5536999B2 - 映像表示装置及びその制御方法

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Description

本発明は、映像を表示する装置に関し、特に、頭部装着型映像表示装置（ヘッドマウントディスプレイ）、手持ち型映像表示装置（ハンドヘルドディスプレイ）及び映像投影装置等に好適なものである。

従来より、観察者の瞳に映像光を導光して虚像を表示させる頭部装着型映像表示装置（ヘッドマウントディスプレイ）或いは手持ち型映像表示装置（ハンドヘルドディスプレイ）が提案されている。その中でも往復回転する反射面で反射された光線により表示を行う映像表示装置が特許文献１で提案されている。

特許文献１で記載された映像表示装置は、１つの水平走査手段（左右共用）と２つの垂直走査手段を備えている。そして、右眼用、左眼用の２つの光源からの光が、コリメータレンズを介して水平走査手段および垂直走査手段により走査され、光学系により眼球に導かれる。

また、特許文献２で記載された映像表示装置は、２次元走査ミラーを用いたものであり、光学的に小型化を図ったものである。
しかしながら、何れの特許文献にも光源の制御に関する詳細な説明は記載されていない。一方、特許文献３には、複数のビーム光を同時に走査することにより、映像を並べて表示するタイリング表示を行う映像表示装置が記載されている。
特開平１１−９５１４４号公報特開２００６−１６２７８０号公報特表２００４−５１７３５０号公報特開２００６−２２０７４５号公報

しかしながら、特許文献４においても課題として提示されているように、シリコン基材の共振現象を利用したマイクロミラースキャナでは、温度変化によってシリコン基材のヤング率が変化し、これに伴い共振特性（最大共振周波数）が変化する。このため、揺動周波数を一定とした場合（印加する交流電圧の周波数を一定とした場合）には、マイクロミラーの振れ角が温度変化によって変動してしまうという課題がある。一例を挙げて説明すると、マイクロミラーの温度が変化しても印加する交流電圧の周波数を変更しない限り揺動周波数は変化しないものの、マイクロミラーの温度が上昇するに従って、マイクロミラーの振れ角が小さくなってしまうという課題がある。このようにマイクロミラーの振れ角が変動すれば、マイクロミラーに向けて照射したレーザ光の反射光が走査される範囲が変動することになる。従って、左右眼用のレーザ光を共に照射する時間、および共に照射しない時間が存在すると、マイクロミラースキャナの温度が時間と共に変動し、その温度斑が画像歪となって表れることになる。

また、特許文献３に記載されているタイリング表示における往復走査の適用方法では、左側映像の走査の傾斜と右側映像の走査の傾斜が異なり、さらに左右映像の重なり部分での走査位置も半ライン程度ずれている。そのため、左右映像の重なり部分での走査にずれが生じて結果的につなぎ目が目立つことになる。また、右側映像の走査が通常のラスタ走査方向と逆方向になるため、各光源に対して各々バッファが必要となる。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、往復回転する反射面で反射された光線により表示を行う映像表示装置において、反射面における温度斑の発生を低減することを目的とする。

上記の課題を解決するための本発明の一態様による映像表示装置は、以下の構成を備える。即ち、
観察者の両眼のそれぞれへの映像信号に対応した第１のビーム光および第２のビーム光を生成する生成手段と、
前記第１のビーム光と前記第２のビーム光を反射する反射面を有し、前記反射面を第１の軸を中心として往復回転させることにより前記第１および第２のビーム光を第１の方向において走査する第１および第２の走査ビーム光へ変換する反射手段と、
前記第１および第２の走査ビーム光のそれぞれから前記観察者の両眼のそれぞれで観察可能な画像を形成する形成手段と、
前記反射面が前記往復回転の第１の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第１のビーム光を反射して前記第１の走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第２のビーム光を反射して前記第２の走査ビーム光を生成するように前記生成手段および前記反射手段を制御する制御手段と、
前記第１および第２の走査ビーム光の前記第１の方向における走査方向をともに映像信号の走査方向と一致させる光学部材と、を備え、
前記制御手段は、前記反射面が前記第１の回転方向へ回転する間は前記第１のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第２のビーム光は入射されず、前記反射面が前記第２の回転方向へ回転する間は前記第２のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第１のビーム光は入射されないように前記生成手段を制御し、
前記生成手段は、前記映像信号の入力順に従って、前記第１および第２のビーム光を生成する。

また、上記の課題を解決するための本発明の他の態様による映像表示装置は、以下の構成を備える。即ち、
映像信号が表す１フレームの画像を左画像と右画像に分割してタイリング表示する映像表示装置であって、
映像信号の１走査ラインについて、前記左画像に対応した第１のビーム光および前記右画像に対応した第２のビーム光を生成する生成手段と、
前記第１のビーム光と前記第２のビーム光を反射する反射面を有し、前記反射面を第１の軸を中心として往復回転させることにより前記第１および第２のビーム光を第１の方向において走査する第１および第２の走査ビーム光へ変換する反射手段と、
前記反射面が前記往復回転の第１の回転方向へ回転する間は前記第１のビーム光を反射して前記第１の走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向へ回転する間は前記第２のビーム光を反射して前記第２の走査ビーム光を生成するように前記生成手段および前記反射手段を制御する制御手段と、
前記反射面の１回の往復の間に生成された前記第１および第２の走査ビーム光の走査方向を、前記映像信号の走査方向と一致させる光学手段とを備える。

本発明によれば、左右眼用のビーム光を共に反射面に照射する時間及び共に照射されない時間が無くなるので、反射面における温度斑の発生を低減することが可能となる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態における光学構成図を図１に示す。また、第１実施形態における映像生成部の構成を図２に示す。また、第１実施形態における水平走査時の光源駆動タイミングを図３に示す。また、第１実施形態における垂直走査時の光源駆動タイミングを図４に示す。また、第１実施形態における各走査時点での走査位置を図５Ａ，５Ｂに示す。また、第１実施形態における映像表示装置のブロック図を図６に示す。また、歪補正に関する説明図を図７に示す。

以下、各図に関して簡単に説明を記す。なお、以下の図面において、同機能のものに関しては、違う図面であっても同一の符号を付して符号の統一化を図っている。

図１は第１実施形態による映像表示装置における光学系の構成例を示す図である。図１において、１０１Ｌは左眼用の映像を表示させるための赤、緑、青、の３色から構成される左眼用３色光源であり、１０１Ｒは右眼用の映像を表示させるための赤、緑、青、の３色から構成される右眼用３色光源である。１０２は２次元走査ミラーであり、左眼用３色光源１０１Ｌおよび右眼用３色光源１０１Ｒからの光ビームを、各々水平方向および垂直方向に走査させるために２本の軸を持つ。２次元走査ミラー１０２は、左眼用画像と右眼用画像の形成において共有されることになる。１０３Ｌは左眼用３色光源１０１Ｌからの光ビームを２次元走査ミラー１０２で走査した光ビームを投影するための左眼用拡散板である。１０３Ｒは右眼用３色光源１０１Ｒからの光ビームを２次元走査ミラー１０２で走査した光ビームを投影するための右眼用拡散板である。１０４は映像生成部であり、上記の左眼用３色光源１０１Ｌ、右眼用３色光源１０１Ｒ、２次元走査ミラー１０２、左眼用拡散板１０３Ｌ、および右眼用拡散板１０３Ｒを具備している。

１０５Ｌは左眼用接眼光学系であり、左眼用拡散板１０３Ｌへ投影された映像光を拡大し、虚像として観察者の左眼に導光する。１０５Ｒは右眼用接眼光学系であり、右眼用拡散板１０３Ｒへ投影された映像光を拡大し、虚像として観察者の右眼に導光する。１０６Ｌは左眼用拡散板１０３Ｌへ投影された映像が左眼用接眼光学系１０５Ｌを経由して観察者の左眼に導光される際の左眼用映像光である。同様に、１０６Ｒは右眼用拡散板１０３Ｒへ投影された映像が右眼用接眼光学系１０５Ｒを経由して観察者の右眼に導光される右眼用映像光である。

図２は第１実施形態による映像表示装置における映像生成部１０４の構成例を示す図である。図２において、２０１Ｌは赤色レーザ等の左眼用赤色光源、２０２Ｌは緑色レーザ等の左眼用緑色光源、２０３Ｌは青色レーザ等の左眼用青色光源である。２０４Ｌは左眼用赤色光源２０１Ｌ、左眼用緑色光源２０２Ｌ、および左眼用青色光源２０３Ｌからのビーム光を一つのビーム光にまとめるための左眼用ダイクロイックプリズムである。上記の左眼用３色光源１０１Ｌは、左眼用赤色光源２０１Ｌ、左眼用緑色光源２０２Ｌ、左眼用青色光源２０３Ｌ、および左眼用ダイクロイックプリズム２０４Ｌにより構成される。

２０５Ｌは左眼用ダイクロイックプリズム２０４Ｌで一つにまとめられた、左眼用赤色光源２０１Ｌ、左眼用緑色光源２０２Ｌ、左眼用青色光源２０３Ｌからのビーム光から成る左眼用３色ビーム光線である。また、２０６Ｌは左眼用３色ビーム光線２０５Ｌが２次元走査ミラー１０２で走査された後の左眼用２次元走査ビーム光線である。２０７Ｌは左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌにより左眼用拡散板１０３Ｌ上に生成される左眼用投影映像である。

２０１Ｒは赤色レーザ等の右眼用赤色光源、２０２Ｒは緑色レーザ等の右眼用緑色光源、２０３Ｒは青色レーザ等の右眼用青色光源である。２０４Ｒは上記の右眼用赤色光源２０１Ｒ、右眼用緑色光源２０２Ｒ、および右眼用青色光源２０３Ｒからのビーム光を一つのビーム光にまとめるための右眼用ダイクロイックプリズムである。上記の右眼用３色光源１０１Ｒは、右眼用赤色光源２０１Ｒ、右眼用緑色光源２０２Ｒ、右眼用青色光源２０３Ｒ、および右眼用ダイクロイックプリズム２０４Ｒにより構成される。

２０５Ｒは右眼用ダイクロイックプリズム２０４Ｒで一つにまとめられた、右眼用赤色光源２０１Ｒ、右眼用緑色光源２０２Ｒ、右眼用青色光源２０３Ｒからのビーム光から成る右眼用３色ビーム光線である。２０６Ｒは右眼用３色ビーム光線２０５Ｒが２次元走査ミラー１０２で走査された後の右眼用２次元走査ビーム光線である。２０７Ｒは右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒにより右眼用拡散板１０３Ｒ上に生成される右眼用投影映像である。

図３は、第１実施形態による映像表示装置における水平走査時の光源駆動タイミングを示している。図３において、３０１Ｌは左眼用拡散板１０３Ｌ上に生成される左眼用投影映像２０７Ｌにおける左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの軌跡を示した左眼用走査軌跡である。また、３０２Ｌは水平走査時の左眼用３色光源１０１Ｌの駆動状況を示した左眼用光源の駆動期間である。

一方、図３において、３０１Ｒは右眼用拡散板１０３Ｒ上に生成される右眼用投影映像２０７Ｒにおける右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの軌跡を示した右眼用走査軌跡である。また、３０２Ｒは水平走査時の右眼用３色光源１０１Ｒの駆動状況を示した右眼用光源の駆動期間である。

以上のように、左眼用３色光源１０１Ｌと右眼用３色光源１０１Ｒにより、両眼の各々の映像信号に対応した第１のビーム光（左眼用３色ビーム光線２０５Ｌ）と第２のビーム光（右眼用３色ビーム光線２０５Ｒ）が生成される。そして、２次元走査ミラー１０２は、第１のビーム光と第２のビーム光を反射する反射面を有し、この反射面を左眼用拡散板１０３Ｌ及び右眼用拡散板１０３Ｒと平行な第１の軸を中心として往復回転させる。この往復回転により、第１のビーム光と第２のビーム光は、横方向へ走査する第１の走査ビーム光（左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌ）及び第２の走査ビーム光（右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒ）へ変換される。なお、２次元走査ミラー１０２は、更に、第１の軸と直交する第２の軸を中心として反射面を往復回転させることにより、上記第１及び第２の走査ビーム光を前記横方向に直交する縦方向へ走査させる。これにより、２次元走査する第１及び第２の走査ビーム光が生成されることになる。

第１及び第２の走査ビーム光は、第１の拡散板（左眼用拡散板１０３Ｌ）及び第２の拡散板（右眼用拡散板１０３Ｒ）に照射されて、観察者の両眼のそれぞれで観察可能な画像が形成される。こうして、左右の眼に対応した第１及び第２の映像光（左眼用映像光１０６Ｌ、右眼用映像光１０６Ｒ）が生成される。この第１の映像光及び第２の映像光は、図１で説明したように、左眼用接眼光学系１０５Ｌ及び右眼用接眼光学系１０５Ｒを介して、観察者のそれぞれの眼に導光され、観察される。

図４は、第１実施形態による映像表示装置における垂直走査時の光源駆動タイミングを示している。図４において、４０１は、垂直走査時の２次元走査ミラー１０２の垂直方向に対する回転角の変化を経時的に示した、垂直方向のミラー回転軌跡である。４０２Ｌは垂直走査時の左眼用３色光源１０１Ｌの駆動状況を示した左眼用光源駆動期間であり、４０２Ｒは垂直走査時の右眼用３色光源１０１Ｒの駆動状況を示した右眼用光源駆動期間である。なお、光源駆動期間４０２Ｌ、４０２Ｒの１期間中に図３に示した複数の駆動期間３０２Ｌ、３０２Ｒが存在することになる。

図５Ａ，５Ｂは、第１実施形態による映像表示装置における各走査時点での走査位置を示している。図５Ａにおいて、（ａ）は２次元走査ミラー１０２が左眼用投影映像２０７Ｌ内の垂直走査で最も上側方向、水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態の左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの位置を示している。（ｂ）は２次元走査ミラー１０２が左眼用投影映像２０７Ｌ内の垂直走査で最も上側方向、水平走査で最も時計回り方向に向いた状態の左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの位置を示している。（ｃ）は２次元走査ミラー１０２が右眼用投影映像２０７Ｒ内の垂直走査で最も上側方向、水平走査で最も時計回り方向に向いた状態の右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの位置を示している。（ｄ）は２次元走査ミラー１０２が右眼用投影映像２０７Ｒ内の垂直走査で最も上側方向、水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態の右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの位置を示している。

また、図５Ｂにおいて、（ｅ）は２次元走査ミラー１０２が左眼用投影映像２０７Ｌ内の垂直走査で最も下側方向、水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態の左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの位置を示している。（ｆ）は２次元走査ミラー１０２が左眼用投影映像２０７Ｌ内の垂直走査で最も下側方向、水平走査で最も時計回り方向に向いた状態の左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの位置を示している。（ｇ）は２次元走査ミラー１０２が右眼用投影映像２０７Ｒ内の垂直走査で最も下側方向、水平走査で最も時計回り方向に向いた状態の右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの位置を示している。（ｈ）は２次元走査ミラー１０２が右眼用投影映像２０７Ｒ内の垂直走査で最も下側方向、水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態の右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの位置を示している。

図６は第１実施形態による映像表示装置の構成例を示すブロック図である。図６において、６０１Ｌは左眼用の表示映像を受信するための左眼用映像入力部であり、６０１Ｒは右眼用の表示映像を受信するための右眼用映像入力部である。６０２Ｌは左眼用映像入力部６０１Ｌで受信した左眼用映像に対し、歪補正や各種画質調整等を行う左眼用画像処理部であり、６０２Ｒは右眼用映像入力部６０１Ｒで受信した右眼用映像に対し、歪補正や各種画質調整等を行う右眼用画像処理部である。６０３は右眼用画像処理部６０２Ｒで画像処理が行われた右眼用映像に対し、行データを左右反転させるために１行の映像データを一時的に保管するためのラインメモリである。

６０４Ｌは左眼用画像処理部６０２Ｌで画像処理が行われた後の左眼用映像データの値をレベルに変換することにより振幅変調を行う左眼用画素変調部である。６０４Ｒは右眼用画像処理部６０２Ｒで画像処理が行われた後の右眼用映像データをラインメモリ６０３で水平方向に反転させた右眼用映像データの値をレベルに変換することにより振幅変調を行う右眼用画素変調部である。６０５Ｌは左眼用光源ドライバであり、左眼用画素変調部６０４Ｌで振幅変調されたレベル値に応じて左眼用３色光源１０１Ｌの各色を発光させる。６０５Ｒは右眼用光源ドライバであり、右眼用画素変調部６０４Ｒで振幅変調されたレベル値に応じて右眼用３色光源１０１Ｒの各色を発光させる。６０６はミラー制御部であり、左眼用画素変調部６０４Ｌに入力される左眼用映像信号、および右眼用画素変調部６０４Ｒに入力される右眼用映像信号のタイミングに応じて、２次元走査ミラー１０２の制御信号を生成する。６０７は水平走査ドライバであり、ミラー制御部６０６で生成された水平方向の制御信号に応じて２次元走査ミラー１０２に水平走査を行わせる。また、６０８は垂直走査ドライバであり、垂直方向の制御信号に応じて２次元走査ミラー１０２に垂直走査を行わせる。

図７は第１実施形態による映像表示装置における歪補正に関する説明図である。なお、説明に際して左右映像とも歪の補正方法に関しては同様の説明になるため、図７においては左眼用映像に関してのみ示している。図７において、７０１Ｌは通常の矩形画像を表示した際に、光路長差によって歪んで表示される左眼用実投影領域を示している。また、７０２Ｌは左眼用映像入力部６０１Ｌで受信した左眼用入力映像を示しており、７０３Ｌは左眼用実投影領域７０１Ｌの歪み特性の逆特性で左眼用映像７０２Ｌを歪ませた左眼用歪補正映像を示している。

以下、上記の図１から図７を用いて、第１実施形態による映像表示装置の動作に関して詳細に説明する。

本実施形態の映像表示装置における光学構成は図１に示す通りであり、さらに図１に示した光学構成中の映像生成部１０４に関する詳細は図２に示されている。

上記２つの図を用いて、まず左眼用の映像表示に関して説明する。左眼用赤色光源２０１Ｌ、左眼用緑色光源２０２Ｌ、左眼用青色光源２０３Ｌから各々赤、緑、青色のビーム光が生成され、これらのビーム光は左眼用ダイクロイックプリズム２０４Ｌにより一つのビーム光にまとめられて射出される。ダイクロイックプリズム２０４Ｌにより射出された左眼用３色ビーム光線２０５Ｌは、水平方向および垂直方向に往復回転揺動する２次元走査ミラー１０２に照射される。そして、２次元走査ミラー１０２で反射した左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌによって、左眼用拡散板１０３Ｌ上に左眼用投影映像２０７Ｌが形成される。左眼用拡散板１０３Ｌ上に形成された左眼用投影映像２０７Ｌは拡散効果によりビーム光線から広がりを持つ光線となり、左眼用接眼光学系１０５Ｌで拡大された虚像を形成して左眼用映像光１０６Ｌとなって左眼に導光される。

また、右眼用の映像表示方法は左眼用と同様に以下に示す通りとなる。即ち、右眼用赤色光源２０１Ｒ、右眼用緑色光源２０２Ｒ、右眼用青色光源２０３Ｒから各々赤、緑、青色のビーム光が生成され、これらのビーム光は右眼用ダイクロイックプリズム２０４Ｒにより一つのビーム光にまとめられて射出される。右眼用ダイクロイックプリズム２０４Ｒから射出された右眼用３色ビーム光線２０５Ｒは水平方向および垂直方向に往復回転揺動する２次元走査ミラー１０２に照射される。そして、２次元走査ミラー１０２で反射した右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒによって、右眼用拡散板１０３Ｒ上に右眼用投影映像２０７Ｒが形成される。右眼用拡散板１０３Ｒ上に形成された右眼用投影映像２０７Ｒは拡散効果によりビーム光線から広がりを持つ光線となり、右眼用接眼光学系１０５Ｒで拡大された虚像を形成して右眼用映像光１０６Ｒとなって右眼に導光される。

次に、本実施形態の映像表示装置による、水平走査における制御方法に関して図３を用いて説明する。

水平走査においては高速にミラーを揺動させる必要があるため、共振により揺動させる方法が一般的である。その際の左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌと右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの軌跡を示したのが、左眼用走査軌跡３０１Ｌと右眼用走査軌跡３０１Ｒである。垂直走査が等速で走査を行うため、左眼用走査軌跡３０１Ｌと右眼用走査軌跡３０１Ｒは、図３のように左眼用投影映像２０７Ｌ、右眼用投影映像２０７Ｒ内で各々サインカーブのような曲線を描く。各軌跡において、実線で示された箇所で映像を表示することになり、点線で示された箇所では何も表示を行わない。実線で示された箇所を時間軸で示したものが、左眼用光源駆動期間３０２Ｌと右眼用光源駆動期間３０２Ｒで示される網掛けの領域となる。実際は入力の映像データ値に応じて光源の発光強度が変わるため、出力が一様になることは稀であるが、便宜上、図では一様に記載している。また、便宜上、図３では走査を３往復としているが、実際の走査数は遥かに多いのが普通である。また、図３では水平走査の往路で左眼用の光源を点灯させ、復路で右眼用の光源を点灯させているが、逆でも実施することも可能である。

次に、本実施形態の映像表示装置による、垂直走査における制御方法に関して図４を用いて説明する。

垂直走査においては高速にミラーを揺動させる必要がないため、様々な方法が使用でき、また回転角の制御も比較的任意に行うことが可能である。一般的には鋸波状に制御することが多いため、図中の垂直ミラー回転軌跡４０１もそのような制御としている。垂直方向のミラー回転軌跡４０１において、実線で示された箇所で映像を表示することになり、点線で示された箇所では何も表示を行わない。実線で示された箇所を時間軸で示したものが、左眼用光源駆動期間４０２Ｌと右眼用光源駆動期間４０２Ｒで示される網掛けの領域となる。実際は入力の映像データ値に応じて光源の発光強度が変わるため出力が一様になることは稀であるが、便宜上、図では一様な記載を行っている。

次に各走査時点での走査位置に関して図５Ａ，５Ｂを用いて説明する。

先ず、最初に（ａ）の状態、即ち２次元走査ミラー１０２が左眼用投影映像２０７Ｌ内の垂直走査で最も上側方向、水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態のとき、左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの位置は左眼用投影映像２０７Ｌの左上となる。この状態から水平方向に走査、即ち２次元走査ミラー１０２が時計周りに回ると、（ｂ）に示すような状態、即ち、左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの位置が左眼用投影映像２０７Ｌの右上となる。次に光源を右眼用に変えた場合、（ｃ）で示される状態、即ち、右眼用２次元操作ビーム光線２０６Ｒの位置は右眼用投影映像２０７Ｒの右上となる。この状態で、次に水平方向に逆走査、即ち２次元走査ミラー１０２が反時計周りに回ると、（ｄ）に示すような状態、即ち、右眼用２次元操作ビーム光線２０６Ｒの位置は右眼用投影映像２０７Ｒの左上となる。

その後、垂直方向に下向きとなるように２次元走査ミラー１０２が回転していき、２次元走査ミラー１０２が左眼用投影映像２０７Ｌ内の垂直走査で最も下側方向、水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態のとき、（ｅ）のようになる。即ち、左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの位置は左眼用投影映像２０７Ｌの左下となる。この状態から水平方向に走査、即ち２次元走査ミラー１０２が時計周りに回ると、（ｆ）に示すような状態、即ち、左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの位置は左眼用投影映像２０７Ｌの右下となる。次に光源を右眼用に変えた場合、（ｇ）で示される状態、即ち、右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの位置は右眼用投影映像２０７Ｒの右下となる。この状態で、次に水平方向に逆走査、即ち２次元走査ミラー１０２が反時計周りに回ると、（ｈ）に示すような状態、即ち、右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの位置は右眼用投影映像２０７Ｒの左下となる。

次に内部構成ブロックに関して図６を用いて説明する。

図６において、まず左眼用映像入力部６０１Ｌで左眼用の表示映像を受信し、右眼用映像入力部６０１Ｒで右眼用の表示映像を受信する。次に、左眼用画像処理部６０２Ｌは、左眼用映像入力部６０１Ｌで受信した左眼用映像に対し、後述の歪補正や各種画質調整等を行う。同様に、右眼用画像処理部６０２Ｒは、右眼用映像入力部６０１Ｒで受信した右眼用映像に対し、後述の歪補正や各種画質調整等を行う。右眼用画像処理部６０２Ｒで画像処理が行われた右眼用映像に対し、右眼用の映像表示は左右が反転するため、ラインメモリ６０３で１行の映像データを一時的に保管して行データを左右反転させる。すなわち、第１の走査ビーム光（実施形態では左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌ）の横方向における走査方向は映像信号の走査方向と一致する。これに対して、第２の走査ビーム光（実施形態では右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒ）は映像信号の走査方向と逆方向である。従って、第２の走査ビーム光に対応する映像信号の少なくとも１走査ラインの映像信号を保持するラインメモリ６０３が設けられている。

左眼用画素変調部６０４Ｌは、左眼用画像処理部６０２Ｌで画像処理が行われたあとの左眼用映像データの値をレベルに変換することにより振幅変調を行う。左眼用光源ドライバ６０５Ｌは、左眼用画素変調部６０４Ｌで振幅変調されたレベル値に応じて左眼用３色光源１０１Ｌの各色を発光させる。また、右眼用画素変調部６０４Ｒは、ラインメモリ６０３で左右が反転された右眼用映像データの値をレベルに変換することにより振幅変調を行う。右眼用光源ドライバ６０５Ｒは、右眼用画素変調部６０４Ｒで振幅変調されたレベル値に応じて右眼用３色光源１０１Ｒの各色を発光させる。こうして、右眼用画素変調部６０４Ｒは、ラインメモリ６０３に保持された１走査ラインの映像信号を逆方向から読み出して第２のビーム光を生成する。

また、光源の発光と同時に、左眼用画素変調部６０４Ｌに入力される左眼用映像信号、および右眼用画素変調部６０４Ｒに入力される右眼用映像信号のタイミングに応じて、ミラー制御部６０６は２次元走査ミラー１０２の制御信号を生成する。水平走査ドライバ６０７は、ミラー制御部６０６で生成された水平方向の制御信号に応じて２次元走査ミラー１０２に水平走査を行わせる。垂直走査ドライバ６０８は、ミラー制御部６０６で生成された垂直方向の制御信号に応じて２次元走査ミラー１０２に垂直走査を行わせる。

以上のように、第１実施形態によれば、画素変調部６０４Ｌ、画素変調部６０４Ｒ、ミラー制御部６０６を有する制御部が、以下のように光源の駆動と２次元走査ミラーの回転を制御する。すなわち、反射面が往復回転の一方の方向である第１の方向へ回転する間は第１のビーム光（例えば、左眼用３色ビーム光線２０５Ｌ）が２次元走査ミラー１０２で反射される。これにより、第１の走査ビーム光（例えば、左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌ）が生成される。また、反射面が第１の方向とは反対の第２の方向へ回転する間は、第２のビーム光（例えば、右眼用３色ビーム光線２０５Ｒ）が２次元走査ミラー１０２で反射される。これにより、第２の走査ビーム光（例えば、右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒ）が生成される。こうして、左右眼用のレーザ光を共に照射する時間を無くすと共に、左右眼の映像の形成に同一の反射面を利用するので、走査ミラー（マイクロミラースキャナ）の時間的な温度斑を低減し、画像歪みを低減できる。また、時間的な温度斑が低減されることにより、走査ミラーの温度補償回路を省略，或いは簡略化することが可能となる。

次に歪み補正方法に関して図７を用いて説明する。

図７は左眼用映像に関して説明したものであるが、左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌが左眼用拡散板１０３Ｌの左上手前方向からきた場合を例示している。（ａ）は通常の矩形画像を左眼用拡散板１０３Ｌに投影した場合に実際に表示される左眼用実投影領域７０１Ｌを示している。左上方向から左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌがきているため、最も光路長が短い左上を基準に考えると、次に光路長が短い左下が左上に比べて右下にずれる割合がやや増加している。次に光路長が短い右上がさらに右下にずれる割合が増加し、最も光路長が長い右下が最も右下にずれた、歪んだ四角形となる。これに対し、（ｂ）で示すように左眼用映像入力部６０１Ｌで受信した左眼用入力映像７０２Ｌを、左眼用実投影領域７０１Ｌの歪み特性の逆特性で歪ませた左眼用歪補正映像７０３Ｌを表示させる。これにより、（ｃ）で示すように左眼用拡散板１０３Ｌに投影される左眼用投影映像２０７Ｌは綺麗な矩形の画像となる。右眼用映像に関しても、ほぼ同様な処理を行うことにより歪みを補正することが可能となる。

なお、図７では左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌが左眼用拡散板１０３Ｌの左上手前方向からきた場合を例に示しているが、他のいかなる方向からきた場合でも同様に実施することが可能である。

また、図７では２次元走査ミラーから拡散板までの光路長の違いによる歪みに関してのみ述べているが、左眼用接眼光学系１０５Ｌや右眼用接眼光学系１０５Ｒが持つ歪みに関する逆特性をさらに付加して、装置全体の光学歪みを補正することも可能である。

なお、上記説明では光源に関して赤、緑、青色の３色という説明を行ってきたが、これに限るものではなく、単色でも他の色の組み合わせでも同様に実施できることは明らかである。

また、左眼用接眼光学系１０５Ｌおよび右眼用接眼光学系１０５Ｒは図１に示したものに限ったものでなく、同様の機能を満たすものであれば他の光学構成でも同様に実施することが可能である。

また、上記説明では水平方向および垂直方向に走査を行う２次元走査ミラーを使用するということで説明を行ってきたが、水平方向走査と垂直方向走査を別々の素子で実施することも同様に可能である。

また、上記説明では歪み補正を画像処理で行うということで説明を行ってきたが、２次元走査ミラーと各拡散板の間に歪み補正用の光学部材を挿入することでも同様に実施可能である。その場合、各画像処理部での歪み補正機能は不要となる。

また、上記説明では拡散板にビーム光線を投影するということで説明を行ってきたが、拡散板がない場合でも同様に実施することは可能である。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、第１及び第２のビーム光を発生するために個別の光源（左眼用３色光源１０１Ｌ、右眼用３色光源１０１Ｒ）を用いた。第２実施形態では、共通の光源から第１及び第２のビーム光を生成するための光偏向素子８０７（図８）を用いる。第２実施形態における映像生成部の構成図を図８に示す。また、第２実施形態における水平走査時の光源駆動タイミングを図９に示す。また、第２実施形態における映像表示装置のブロック図を図１０に示す。なお、第２実施形態における垂直走査時の光源駆動タイミング、各走査時点での走査位置、歪補正に関しては、第１実施形態で用いた図（図４、図５、図７）を流用する。このような光源の構成は、以下の全ての実施形態に適用可能である。

以下、各図に関して簡単に説明を記す。なお、同機能のものに関しては、違う図面であっても同一の符号を付して符号の統一化を図っているため、第１実施形態で説明した内容は割愛する。

図８は第２実施形態による映像表示装置における映像生成部１０４の構成例を示す図である。図８において、８０１は赤色レーザ等の赤色光源、８０２は緑色レーザ等の緑色光源、８０３は青色レーザ等の青色光源である。８０４は赤色光源８０１、緑色光源８０２、および青色光源８０３からのビーム光を一つのビーム光にまとめるためのダイクロイックプリズムである。８０５は、赤色光源８０１、緑色光源８０２、青色光源８０３、およびダイクロイックプリズム８０４により構成される３色光源である。８０６は、ダイクロイックプリズム８０４で一つにまとめられた、赤色光源８０１、緑色光源８０２、青色光源８０３からのビーム光から成る３色ビーム光線である。８０７は光偏向素子であり、３色ビーム光線８０６の方向を右眼用と左眼用の２方向に切り替え、左眼用３色ビーム光線２０５Ｌ及び右眼用３色ビーム光線２０５Ｒを生成する。光偏向素子８０７は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（以下、ＤＭＤと示す）あるいは音響光学素子（以下、ＡＯＥと示す）等で構成される。８０８Ｌは左眼用３色ビーム光線２０５Ｌを２次元走査ミラー１０２方向へ反射させるための左眼用ビーム光線反射ミラーである。同様に、８０８Ｒは右眼用３色ビーム光線２０５Ｒを２次元走査ミラー１０２方向へ反射させるための右眼用ビーム光線反射ミラーである。

図９は第２実施形態による映像表示装置における水平走査時の光源駆動タイミングを示している。図９において、９０１は水平走査時の３色光源８０５の駆動状況を示した光源駆動期間であり、９０２は光偏向素子８０７の変更方向を示した偏向方向切り替え信号である。

図１０は、第２実施形態による映像表示装置における構成例を示すブロック図である。図１０において、１００４は画素変調部であり、左眼用画像処理部６０２Ｌで画像処理が行われた後の左眼用映像データの値およびラインメモリ６０３に一時的に保管され、左右反転させた右眼用映像データの値をレベルに変換することにより振幅変調を行う。１００５は光源ドライバであり、画素変調部１００４で振幅変調されたレベル値に応じて３色光源８０５の各色を発光させる。１００７は光偏向素子ドライバであり、光偏向素子８０７の偏向方向を左眼用または右眼用に切り替える。

その他の構成は第１実施形態と同様であるので説明を割愛する。なお、光学系の構成は第１実施形態と若干異なるが、映像生成部１０４以外は第１実施形態と同様であるので、この説明も省略する。

以下、上記図８から図１０を用いて第２実施形態について説明する。

第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、光源（３色光源８０５）を左右共通とし、光偏向素子８０７にて左眼用３色ビーム光線２０５Ｌおよび右眼用３色ビーム光線２０５Ｒを生成するようにした点である。図８において、赤色光源８０１、緑色光源８０２、青色光源８０３から各々赤、緑、青色のビーム光が生成され、ダイクロイックプリズム８０４により一つのビーム光（３色ビーム光線８０６）にまとめられ射出される。射出された３色ビーム光線８０６は光偏向素子８０７にて左眼用３色ビーム光線２０５Ｌまたは右眼用３色ビーム光線２０５Ｒに切り替えられる。その後、左眼用３色ビーム光線２０５Ｌは左眼用ビーム光線反射ミラー８０８Ｌで、また右眼用３色ビーム光線２０５Ｒは右眼用ビーム光線反射ミラー８０８Ｒで、それぞれ２次元走査ミラー１０２に向けて反射される。それ以降の動作は第１実施形態と同様のため説明を割愛する。

また、図９において、第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、光源（３色光源８０５）が左右共通になったため、光源駆動期間９０１が一つとなり、偏向方向切り替え信号９０２を付加することにより左右眼の切り替えを行っている。なお、偏向方向切り替え信号９０２は左側の状態で左眼方向、右側の状態で右眼方向に偏向方向を切り替えていることを示している。

図１０においては、第１実施形態（図６）に比べ、画素変調部１００４、光源ドライバ１００５、および３色光源８０５が各々左右共通化されて一つとなっている。そして、変更方向切り換え信号９０２に従って光偏向素子８０７による切り換えを制御する光偏向素子ドライバ１００７を追加することにより、左右眼用のビームの切り替えが行われる。

以上説明したように、第２実施形態においては第１実施形態に比べ、光偏向素子８０７を追加することにより左右の光源を共通化することが可能となり、光源一系統分の回路を削減することが可能となる。

なお、上記説明では光源に関して赤、緑、青色の３色という説明を行ってきたが、これに限るものではなく、単色でも他の色の組み合わせでも同様に実施することは可能である。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態における映像生成部１０４の構成を上面から見た図を図１１に示す。また、第３実施形態における水平走査時の光源駆動タイミングを図１２に示す。また、第３実施形態における各走査時点での走査位置を図１３に示す。また、第３実施形態におけるブロック図を図１４に示す。なお、第３実施形態における垂直走査時の光源駆動タイミング及び、歪補正については、第１実施形態（図４及び図７）で説明したとおりである。

以下、各図に関して簡単に説明を記す。なお、同機能のものに関しては、違う図面であっても同一の符号を付して符号の統一化を図っているため、第１および第２実施形態で説明した内容は割愛する。

図１１において、１１０１は２次元走査ビーム光線水平反射ミラーであり、２次元走査ミラー１０２で水平方向および垂直方向に走査された右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒを水平方向に反射させる。

図１３は各走査時点でのビームの走査位置を説明する図である。但し、垂直方向の位置に関しては第１および第２実施形態と同様であるため、説明の便宜上、装置上面から見た図のみを示している。図１３において、（ａ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態の左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの位置を示している。（ｂ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も時計回り方向に向いた状態の左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの位置を示している。（ｃ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も時計回り方向に向いた状態の右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの位置を示している。（ｄ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態の右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの位置を示している。

その他の図は第１および第２実施形態と同じであるので説明を割愛する。なお、光学系の構成は第１実施形態と若干異なるが、映像生成部１０４以外は第１実施形態と同様であるので、光学系の説明についても省略する。

以下、図１１から図１４を用いて第２実施形態との違いに関して説明する。

第３実施形態が第２実施形態と違う点は、２次元走査ミラー１０２で水平方向および垂直方向に走査された右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒを水平方向に反射させる２次元走査ビーム光線水平反射ミラー１１０１が追加された点である。それ以外は第２実施形態と同様である。

２次元走査ビーム光線水平反射ミラー１１０１で右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒを水平方向に反射させるため、図１２において右眼用走査軌跡３０１Ｒが左右反転している。この動作に関して詳細に示しているのが図１３である。図１３において、最初に（ａ）の状態、即ち２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態のとき、左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの位置は左眼用投影映像２０７Ｌの左側となる。この状態から水平方向に走査、即ち２次元走査ミラー１０２が時計周りに回ると、（ｂ）に示すような状態、即ち左眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｌの位置が左眼用投影映像２０７Ｌの右側となる。ここまでは第２実施形態と同様である。次に光源を右眼用に変えた場合、（ｃ）で示される状態、即ち右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの位置は右眼用投影映像２０７Ｒの左側となる。この状態で、次に水平方向に逆走査、即ち２次元走査ミラー１０２が反時計周りに回ると、（ｄ）に示すような状態、即ち右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの位置は右眼用投影映像２０７Ｒの右側となる。即ち、（ｃ）および（ｄ）の右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒの投影位置が第２実施形態に比べ逆方向となっている。

また、２次元走査ビーム光線水平反射ミラー１１０１で右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒを水平方向に反射させるため、左右反転させるためのラインメモリ６０３が不要となる。よって、図１０に示された構成より、ラインメモリ６０３が省略されている。

以上説明したように、第３実施形態においては、右眼用２次元走査ビーム光線２０６Ｒを水平方向に反転させ光学部材（２次元走査ビーム光線水平反射ミラー１１０１）が設けられている。これにより、第１及び第２の走査ビーム光の横方向における走査方向と映像信号の走査方向とが一致し、ラインメモリ６０３が不要となる。画素変調部１００４は、左眼及び右眼用の映像信号の入力順に従って第１及び第２のビーム光を生成することができ、構成をより簡略化することができる。

［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。第４実施形態における垂直走査時の光源駆動タイミングを図１５に示す。また、第４実施形態における映像表示装置のブロック図を図１６に示す。第４実施形態における映像生成部１０４の構成、水平走査時の光源駆動タイミング、各走査時点での走査位置は、第３実施形態（図１１、図１２、図１３）と同様である。また、歪補正に関しても第１実施形態（図７）と同様である。

以下、各図に関して簡単に説明を記す。なお、同機能のものに関しては、違う図面であっても同一の符号を付して符号の統一化を図っているため、第１〜第３実施形態で説明した内容は割愛する。

図１５において、垂直ミラー回転軌跡４０１、左眼用走査軌跡３０１Ｌおよび右眼用走査軌跡３０１Ｒの実線で示された部分は第３実施形態と同様に垂直方向の順走査時の軌跡を示している。また、太い破線で示された部分は垂直方向の逆走査時の軌跡を示している。この垂直方向の逆走査時の軌跡は第１〜第３実施形態では使用されていない。

図１６において、１６０１は左眼用画像処理部６０２Ｌで画像処理が行われたあとの左眼用映像データの偶数フィールドデータを一時的に保管する偶数フィールドメモリである。１６０２は右眼用画像処理部６０２Ｒで画像処理が行われた後の右眼用映像データの奇数フィールドデータを一時的に保管する奇数フィールドメモリである。

その他の構成は第１から第３実施形態と同じであるので説明を割愛する。なお、光学系の構成は第１実施形態と若干異なるが、映像生成部１０４以外は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

以下、上記図１５および図１６を用いて、主に第３実施形態との違いに関して説明する。

第４実施形態が第３実施形態と違う点は、垂直走査においても往復で描画走査を行うようにした点である。それ以外は第３実施形態と同様のため説明を割愛する。

図１５において垂直ミラー回転軌跡は往路および復路共に利用するため、太い破線で示された復路側の角速度が実線で示された往路と同様な傾斜の軌跡になっている。左眼用投影映像２０７Ｌで示されるように、左眼側では実線で示された垂直方向の往路で奇数行が表示され、太い破線で示された垂直方向の復路で偶数行が表示される。逆に右眼用投影映像２０７Ｒで示されるように、右眼側では実線で示された垂直方向の往路で偶数行が表示され、太い破線で示された垂直方向の復路で奇数行が表示される。

そのため、図１６において左眼用に偶数フィールドメモリ１６０１および右眼用に奇数フィールドメモリ１６０２が必要となる。即ち、偶数フィールドメモリ１６０１及び奇数フィールドメモリ１６０２に保持されたデータは、復路における表示のために読み出されることになる。

なお、説明において、左眼の往路で奇数行を復路で偶数行を、また右眼の往路で偶数行を復路で奇数行を示しているが、全て逆でも同様に実施可能であることは明らかである。第４実施形態の動作をまとめると、３色光源８０５は以下のように駆動制御されることになる。反射面が第２の軸を中心とした往復回転のうちの第３の方向（例えば上から下）へ回転する間で、第１の軸を中心とした第１の方向へ回転する間は、一方の眼に対応した映像信号の奇数行に対応したビーム光が第１のビーム光として生成される。また、この第３の方向の回転の間で、第１の軸を中心とした第２の方向へ反射面が回転する間は、他方の眼に対応した映像信号の偶数行に対応したビーム光が第２のビーム光として生成する。そして、反射面が第３の方向とは反対の第４の方向（例えば下から上）へ回転する間で、第１の方向へ回転する間は、一方の眼に対応した映像信号の偶数行に対応したビーム光が第１のビーム光として生成される。更に、反射面が第４の方向へ回転する間であって、第２の方向へ回転する間は、他方の眼に対応した映像信号の偶数行に対応したビーム光が第２のビーム光として生成される。

以上のように、第４実施形態によれば、垂直方向においても往路と復路を使用することにより、２次元走査ミラー１０２にビーム光線が当たっていない時間を短くすることが可能となり、温度斑をより効果的に解消することが可能となる。

［第５実施形態］
次に第５実施形態を説明する。第５実施形態では、タイリング表示を行う映像表示装置を説明する。第５実施形態における映像生成部１０４の左目側の構成を右眼側から見た図を図１７に示す。また、第５実施形態による映像表示装置における垂直走査時の光源駆動タイミングを図１８に示す。また、第５実施形態による映像表示装置における各走査時点での走査位置を図１９に示す。また、第５実施形態による映像表示装置のブロック図を図２０に示す。なお、第５実施形態による映像表示装置における水平走査時の光源駆動タイミングは第３実施形態（図１２）と、歪補正については第１実施形態（図７）と同様である。

以下、図１７〜２０の各々について簡単に説明を記す。なお、同機能のものに関しては、違う図面であっても同一の符号を付して符号の統一化を図っているため、第１〜第４実施形態で説明した内容は割愛する。また、本実施形態では左眼用および右眼用ともに同様な制御を行っているため、左眼側のみの説明を行う。

図１７において、１７０１Ｌは左眼用３色ビーム光線２０５Ｌを映像の上下方向に偏向する左眼用光偏向素子である。左眼用光偏向素子１７０１Ｌには、ＤＭＤあるいはＡＯＥ等を用いることができる。１７０２Ｌは左眼用光偏向素子１７０１Ｌにより映像の上側に切り替えられた際に２次元走査ミラー１０２へビーム光線を反射させるための左眼用上側ビーム光線反射ミラーである。１７０３Ｌは左眼用光偏向素子１７０１Ｌにより映像の下側に切り替えられた際に２次元走査ミラー１０２へビーム光線を反射させるための左眼用下側ビーム光線反射ミラーである。１７０４Ｌは左眼用光偏向素子１７０１Ｌにより映像の上側に切り替えられた際のビーム光線である左眼用上側３色ビーム光線である。１７０５Ｌは左眼用光偏向素子１７０１Ｌにより映像の下側に切り替えられた際のビーム光線である左眼用下側３色ビーム光線である。１７０６Ｌは左眼用上側３色ビーム光線１７０４Ｌが２次元走査ミラー１０２で水平および垂直方向に走査された左眼用上側２次元走査ビーム光線である。１７０７Ｌは左眼用下側３色ビーム光線１７０５Ｌが２次元走査ミラー１０２で水平および垂直方向に走査された左眼用下側２次元走査ビーム光線である。１７０８Ｌは左眼用上側２次元走査ビーム光線１７０６Ｌが左眼用拡散板１０３Ｌに投影されたときに上側の映像となる左眼用上側投影映像である。１７０９Ｌは左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌが左眼用拡散板１０３Ｌに投影されたときに下側の映像となる左眼用下側投影映像である。

図１８において、１８０１は左眼用光偏向素子１７０１Ｌを上側または下側に切り替えるための上下偏向方向切り替え信号を示している。図１７で説明した光路の切替え動作により、垂直走査の軌跡は４０１と１８０２で示したものとなる。

図１９において、（ａ）は２次元走査ミラー１０２が垂直走査の往路で最も上側に向いた状態での、左眼用上側２次元走査ビーム光線１７０６Ｌの位置を示している。（ｂ）は２次元走査ミラー１０２が垂直走査の往路で最も下側に向いた状態での左眼用上側２次元走査ビーム光線１７０６Ｌの位置を示している。（ｃ）は２次元走査ミラー１０２が垂直走査の復路で最も下側に向いた状態での左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌの位置を示している。（ｄ）は２次元走査ミラー１０２が垂直走査の復路で最も上側に向いた状態での左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌの位置を示している。

図２０において、１７０１Ｒは右眼用３色ビーム光線２０５Ｒを映像の上下方向に偏向する右眼用光偏向素子である。右眼用の系において、上述した左眼用光偏向素子１７０１Ｌと同様の役割を果たす。２００１Ｌは左眼映像を一時的に保管する左眼用フレームメモリであり、２００１Ｒは右眼映像を一時的に保管する右眼用フレームメモリである。２００２Ｌは左眼用光偏向素子１７０１を上側または下側に切り替えるための左眼用光偏向素子ドライバであり、２００２Ｒは右眼用光偏向素子１７０１Ｒを上側または下側に切り替えるための右眼用光偏向素子ドライバである。

その他の構成については、第１〜第４実施形態で説明した構成を適用することができる。なお、光学系の構成は第１実施形態と若干異なるが、映像生成部１０４以外は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

以下、上記図１７から図２０を用いて、第５実施形態の主として第４実施形態と異なる点に関して説明する。

第５実施形態が第４実施形態と違う点は、垂直走査における往復走査において、往路で上側の映像を、復路で下側の映像を表示するように変更した点である。それ以外は第４実施形態と同様である。

図１７において左眼用３色ビーム光線２０５Ｌは左眼用光偏向素子１７０１Ｌで左眼用上側３色ビーム光線１７０４Ｌまたは左眼用下側３色ビーム光線１７０５Ｌに切り替えられる。左眼用上側３色ビーム光線１７０４Ｌは、左眼用上側ビーム光線反射ミラー１７０２Ｌで２次元走査ミラー１０２へ反射し、左眼用上側２次元走査ビーム光線１７０６Ｌとなる。２次元走査ミラー１０２で水平方向および垂直方向へ走査された左眼用上側２次元走査ビーム光線１７０６Ｌは左眼用拡散板１０３Ｌに投影されて左眼用上側投影映像１７０８Ｌを形成する。一方、左眼用下側３色ビーム光線１７０５Ｌは左眼用下側ビーム光線反射ミラー１７０３Ｌで２次元走査ミラー１０２へ反射し、左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌとなる。２次元走査ミラー１０２で水平方向および垂直方向へ走査された左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌは、左眼用拡散板１０３Ｌに投影されて左眼用下側投影映像１７０９Ｌを形成する。

図１８において、垂直ミラー回転軌跡は往路および復路共に利用するため、一点鎖線と破線で示された復路側の角速度が実線及び破線で示された往路と同様になっている。左眼用投影映像２０７Ｌで示されるように、左眼側では実線及び破線で示された垂直方向の往路で上側が表示される（表示は実線の部分のみ）。そして、一点鎖線及び破線で示された垂直方向の復路で下側が表示される(表示は一点鎖線の部分のみ）。また右眼用投影映像２０７Ｒで示されるように、右眼側では実線及び破線で示された垂直方向の往路で左眼用上側投影映像１７０８Ｌが表示される（表示は実線の部分のみ）。そして、一点鎖線及び破線で示された垂直方向の復路で左眼用下側投影映像１７０９Ｌが表示される（表示は一点鎖線の部分のみ）。なお、各表示の垂直方向の解像度は第４実施形態等に比べて倍の密度となっている。

図１９において、最初に（ａ）の状態、即ち２次元走査ミラー１０２が垂直走査の往路で最も上側に向いた状態の、左眼用上側２次元走査ビーム光線１７０６Ｌの位置は左眼用上側投影映像１７０８Ｌの上側となる。この状態から垂直方向に走査、即ち２次元走査ミラー１０２が下向きに回転すると、（ｂ）に示すような状態、即ち左眼用上側２次元走査ビーム光線１７０６Ｌの位置は左眼用上側投影映像１７０８Ｌの下側となる。次に左眼用光偏向素子１７０１Ｌを左眼用下側３色ビーム光線１７０５Ｌに切り替えた場合、（ｃ）で示される状態、即ち左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌの位置は左眼用下側投影映像１７０９Ｌの下側となる。この状態で、次に垂直方向に逆走査、即ち２次元走査ミラー１０２が上向きに回転すると、（ｄ）に示すような状態、即ち左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌの位置は左眼用下側投影映像１７０９Ｌの上側となる。

図２０は、第５実施形態による映像表示装置のブロック図である。第５実施形態の映像表示装置では、１フレームを上下に分割してタイリング表示を行うための左眼用光偏向素子１７０１Ｌと右眼用光偏向素子１７０１Ｒを駆動するための光偏向素子ドライバ２００２Ｌ，２００２Ｒが設けられている。また、タイリング表示における下側の映像が上下反転しているため、左眼用フレームメモリ２００１Ｌおよび右眼用フレームメモリ２００１Ｒが設けられている。

以上のように、第５実施形態では、光源からビーム光の光路を変更する光学部材（左眼用光偏向素子１７０１Ｌ、左眼用上側ビーム光線反射ミラー１７０２Ｌ、左眼用下側ビーム光線反射ミラー１７０３Ｌ）が設けられている。この光学部材は、第１及び第２のビーム光のそれぞれについて設けられており、各ビーム光を第１及び第２の光路のいずれかの光路により走査ミラー１０２の反射面へ入射させる。

そして、画素変調部１００４及びミラー制御部１００６からなる制御部は、反射面が第３の方向へ回転する間は第１の光路からビーム光を反射面に入射して映像信号による画像の上側の画像を形成するための走査ビーム光を生成するよう、各部を制御する。また、反射面が前記第４の方向へ回転する間は第２の光路からビーム光を反射面に入射して映像信号による画像の下側の画像を形成するための走査ビーム光を生成するように、各部を制御する。

以上のような本実施形態によれば、第１〜第４実施形態の長所を有しながら、タイリング表示が可能な映像表示装置を提供できる。なお、本実施形態では左眼用上側投影映像１７０８Ｌと左眼用下側投影映像１７０９Ｌに関して重なりを持たせない形で説明を行っているが、後述する第９実施形態で示すように重なりを持たせた形で実施することも可能である。

［第６実施形態］
次に第６実施形態について説明する。第６実施形態においても、上下に２分割したタイリング表示を説明する。第６実施形態の映像表示装置における映像生成部１０４の左眼側の構成を右眼側から見た図を図２１に示す。また、第６実施形態における映像表示装置の、垂直走査時の光源駆動タイミングを図２２に示す。また、第６実施形態における映像表示装置の、各走査時点での走査位置を図２３に示す。また、第６実施形態における映像表示装置の構成を示すブロック図を図２４に示す。また、第６実施形態における水平走査時の光源駆動タイミングは第３実施形態（図１２）と同様であり、第６実施形態における歪補正は、第１実施形態（図７）で説明したとおりである。

以下、各図に関して簡単に説明を記す。なお、同機能のものに関しては、違う図面であっても同一の符号を付して符号の統一化を図っているため、第１から第５実施形態で説明した内容は割愛する。

図２１において、２１０１Ｌは左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌを垂直方向に反射させるための左眼用２次元走査ビーム光線垂直反射ミラーである。

図２１におけるその他の構成は第１〜第５実施形態と同様であるので説明を割愛する。なお、光学系の構成は第１実施形態と若干異なるが、映像生成部１０４以外は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

図２３において、（ａ）は２次元走査ミラー１０２が垂直走査の往路で最も上側に向いた状態での左眼用上側２次元走査ビーム光線１７０６Ｌの位置を示している。（ｂ）は２次元走査ミラー１０２が垂直走査の往路で最も下側に向いた状態での左眼用上側２次元走査ビーム光線１７０６Ｌの位置を示している。（ｃ）は２次元走査ミラー１０２が垂直走査の復路で最も下側に向いた状態での左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌの位置を示している。（ｄ）は２次元走査ミラー１０２が垂直走査の復路で最も上側に向いた状態での左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌの位置を示している。

以下、第６実施形態について、上記図２１から図２４を用いて、主として第５実施形態との違いに関して説明する。

第６実施形態が第５実施形態と違う点は、左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌを垂直方向に反射させるための左眼用２次元走査ビーム光線垂直反射ミラー２１０１を設けた点である。それ以外は第５実施形態と同様である。

図２１において左眼用２次元走査ビーム光線垂直反射ミラー２１０１Ｌを設けたことにより、左眼用下側投影映像１７０９Ｌが上下反転する。この様子は、図２２に示されている。図２２において、２２０１は左眼用光偏向素子１７０１Ｌを下側または上側に切り替えるための上下偏向方向切り替え信号を示している。図２１で説明した光路の切替え動作により、垂直走査の軌跡は４０１と２２０２で示したものとなる。

図２３において、最初に（ａ）の状態、即ち２次元走査ミラー１０２が垂直走査の往路で最も上側に向いた状態での左眼用上側２次元走査ビーム光線１７０６Ｌの位置は左眼用上側投影映像１７０８Ｌの上側となる。この状態から垂直方向に走査、即ち２次元走査ミラー１０２が下向きに回転すると、（ｂ）に示すような状態、即ち左眼用上側２次元走査ビーム光線１７０６Ｌの位置は左眼用上側投影映像１７０８Ｌの下側となる。次に左眼用光偏向素子１７０１Ｌを左眼用下側３色ビーム光線１７０５Ｌに切り替えた場合、（ｃ）で示される状態、即ち左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌの位置は左眼用下側投影映像１７０９Ｌの上側となる。この状態で、次に垂直方向に逆走査、即ち２次元走査ミラー１０２が上向きに回転すると、（ｄ）に示すような状態、即ち左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌの位置は左眼用下側投影映像１７０９Ｌの下側となる。以上のように、（ｃ）および（ｄ）の左眼用下側２次元走査ビーム光線１７０７Ｌの投影位置が第５実施形態に比べ上下逆方向となっている。

以上のように、第６実施形態では、上側の画像と下側の画像を形成する走査ビーム光の走査位置が、映像信号の走査順と一致するように走査ビーム光の光路を制御する光路制御部（左眼用２次元走査ビーム光線垂直反射ミラー２１０１Ｌ）が設けられている。そのため、第６実施形態では下側の画像も画像データの入力順で処理でき、図２４に示されるように、第５実施形態では必要であった左眼用フレームメモリ２００１Ｌおよび右眼用フレームメモリ２００１Ｒが不要となる。

なお、本実施形態では左眼用上側投影映像１７０８Ｌと左眼用下側投影映像１７０９Ｌに関して重なりを持たせない形で説明を行っているが、後述の第９実施形態で示すように重なりを持たせた形で実施することも可能である。

［第７実施形態］
次に、第７実施形態を説明する。第７実施形態では、映像信号が表す１フレームの画像を左画像と右画像に分割してタイリング表示する映像表示装置を説明する。第７実施形態における映像生成部１０４の構成図を図２５に示す。また、第７実施形態における水平走査時の光源駆動タイミングを図２６に示す。また、第７実施形態におけるタイリング表示例を図２７に示す。また、第７実施形態における各走査時点での走査位置を図２８に示す。また、第７実施形態におけるブロック図を図２９に示す。なお、第７実施形態における垂直走査時の光源駆動タイミング及び歪補正に関しては、第１実施形態（図４、図７）と同様である。

以下、各図に関して簡単に説明を記す。なお、同機能のものに関しては、違う図面であっても同一の符号を付して符号の統一化を図っているため、上記実施形態で説明した内容は割愛する。

図２５は第７実施形態による映像表示装置における映像生成部１０４の構成を示す図である。垂直方向の位置に関しては第１実施形態と同様であるため、説明の便宜上、装置上面から見た図のみを示している。図２５において、２５０１ＬＬは左眼用左側３色光源であり、左眼用左側赤色光源、左眼用左側緑色光源、左眼用左側青色光源、および左眼用左側ダイクロイックプリズムにより構成される。２５０１ＲＬは左眼用右側３色光源であり、左眼用右側赤色光源、左眼用右側緑色光源、左眼用右側青色光源、および左眼用右側ダイクロイックプリズムにより構成される。

２５０５ＬＬは左眼用左側ダイクロイックプリズムで一つにまとめられた、左眼用左側赤色光源、左眼用左側緑色光源、左眼用左側青色光源からのビーム光から成る左眼用左側３色ビーム光線である。２５０６ＬＬは左眼用左側３色ビーム光線２５０５ＬＬが２次元走査ミラー１０２で走査された後の左眼用左側２次元走査ビーム光線である。

２５０５ＲＬは左眼用右側ダイクロイックプリズムで一つにまとめられた、左眼用右側赤色光源、左眼用右側緑色光源、左眼用右側青色光源からのビーム光から成る左眼用右側３色ビーム光線である。２５０６ＲＬは左眼用右側３色ビーム光線２５０５ＲＬが２次元走査ミラー１０２で走査された後の左眼用右側２次元走査ビーム光線である。２５０７Ｌは左眼用右側２次元走査ビーム光線２５０６ＲＬを水平方向に反射させる左眼用２次元走査ビーム光線水平反射ミラーである。

２５０８ＬＬは左眼用左側２次元走査ビーム光線２５０６ＬＬにより左眼用拡散板１０３Ｌ上に生成される左眼用左側投影映像である。２５０８ＲＬは左眼用２次元走査ビーム光線水平反射ミラー２５０７Ｌにより水平方向に反射された左眼用右側２次元走査ビーム光線２５０６ＲＬにより左眼用拡散板１０３Ｌ上に生成される左眼用右側投影映像である。２５０９Ｌは左眼用左側投影映像２５０８ＬＬと左眼用右側投影映像２５０８ＲＬが重なった部分、即ち左眼用左右投影映像重なり部である。

なお、本実施形態では左眼用および右眼用ともに同様な制御を行っているため、左眼側のみの説明を行う。

図２６は、第７実施形態による映像表示装置における水平走査時の光源駆動タイミングを示している。図２６において、２６０１ＬＬは左眼用拡散板１０３Ｌ上に生成される左眼用左側投影映像２５０８ＬＬにおける左眼用左側２次元走査ビーム光線２５０６ＬＬの軌跡を示した左眼用左側走査軌跡である。２６０２ＬＬは水平走査時の左眼用左側３色光源２５０１ＬＬの駆動状況を示した左眼用左側光源駆動期間である。

同様に、２６０１ＲＬは左眼用拡散板１０３Ｌ上に生成される左眼用右側投影映像２５０８ＲＬにおける左眼用右側２次元走査ビーム光線２５０６ＲＬの軌跡を示した左眼用右側走査軌跡である。２６０２ＲＬは水平走査時の左眼用右側３色光源２５０１ＲＬの駆動状況を示した左眼用右側光源駆動期間である。

図２７は、第７実施形態におけるタイリング表示例を示している。図２７では、図２６における左眼用右側投影映像２５０８ＲＬをわずかに上方へずらして左眼用左右投影映像の重なり部２５０９Ｌでの左眼用左側走査軌跡２６０１ＬＬと左眼用右側走査軌跡２６０１ＲＬの走査位置を略一致させている。なお、左眼用右側投影映像２５０８ＲＬをわずかに上方へずらす方法としては、左眼用右側３色光源２５０１ＲＬの位置をわずかにずらすこと等が挙げられる。

図２８は、第７実施形態による映像表示装置の映像生成部１０４における、各走査時点での走査位置を示した図である。垂直方向の位置に関しては第１実施形態と同様であるため、説明の便宜上、装置上面から見た図のみを示している。図２８において、（ａ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態での左眼用左側２次元走査ビーム光線２５０６ＬＬの位置を示している。（ｂ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も時計回り方向に向いた状態での左眼用左側２次元走査ビーム光線２５０６ＬＬの位置を示している。（ｃ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も時計回り方向に向いた状態での左眼用右側２次元走査ビーム光線２５０６ＲＬの位置を示している。（ｄ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態での左眼用右側２次元走査ビーム光線２５０６ＲＬの位置を示している。

図２９は、第７実施形態による映像表示装置における構成例を示すブロック図である。２９０４Ｌは左眼用画像処理部６０２Ｌで画像処理が行われた後の左眼用映像データの値をレベルに変換することにより振幅変調を行う左眼用画素変調部である。２９０４Ｒは右眼用画像処理部６０２Ｒで画像処理が行われたあとの右眼用映像データの値をレベルに変換することにより振幅変調を行う右眼用画素変調部である。２９０５Ｌは左眼用光源ドライバであり、左眼用画素変調部２９０４Ｌで振幅変調されたレベル値に応じて左眼用左側３色光源２５０１ＬＬおよび左眼用右側３色光源２５０１ＲＬの各色を発光させる。２９０５Ｒは右眼用光源ドライバであり、右眼用画素変調部２９０４Ｒで振幅変調されたレベル値に応じて右眼用左側３色光源２５０１ＬＲおよび右眼用右側３色光源２５０１ＲＲの各色を発光させる。ミラー制御部６０６は、左眼用画素変調部２９０４Ｌに入力される左眼用映像信号、および右眼用画素変調部２９０４Ｒに入力される右眼用映像信号のタイミングに応じて、２次元走査ミラー１０２の制御信号を生成する。水平走査ドライバ６０７はミラー制御部６０６で生成された水平方向の制御信号に応じて２次元走査ミラー１０２に水平走査を行わせる。また、垂直走査ドライバ６０８は垂直方向の制御信号に応じて２次元走査ミラー１０２に垂直走査を行わせる。

その他の構成は第１実施形態と同様であるので説明を割愛する。なお、光学系の構成は第１実施形態と若干異なるが、映像生成部１０４以外は第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

以下、第７実施形態に関して、上記図２５から図２９を用いて第１実施形態との違いを主として説明する。

第７実施形態の映像表示装置における光学構成は図１に示す通りであり、さらにその光学構成中の映像生成部１０４に関する詳細は図２５に示されている。

上記２つの図を用いて、左眼用の映像表示に関して説明する。左眼用左側赤色光源、左眼用左側緑色光源、左眼用左側青色光源、および左眼用左側ダイクロイックプリズムにより構成される左眼用左側３色光源２５０１ＬＬから左眼用左側３色ビーム光線２５０５ＬＬが射出される。射出された左眼用左側３色ビーム光線２５０５ＬＬは水平方向および垂直方向に往復回転揺動する２次元走査ミラー１０２に照射される。２次元走査ミラー１０２で反射した左眼用左側２次元走査ビーム光線２５０６ＬＬは、左眼用拡散板１０３Ｌ上に左眼用左側投影映像２５０８ＬＬを形成する。また、左眼用右側赤色光源、左眼用右側緑色光源、左眼用右側青色光源、および左眼用右側ダイクロイックプリズムにより構成される左眼用右側３色光源２５０１ＲＬから左眼用右側３色ビーム光線２５０５ＲＬが射出される。射出された左眼用右側３色ビーム光線２５０５ＲＬは水平方向および垂直方向に往復回転揺動する２次元走査ミラー１０２に照射される。２次元走査ミラー１０２で反射した左眼用右側２次元走査ビーム光線２５０６ＲＬはさらに左眼用２次元走査ビーム光線水平反射ミラー２５０７Ｌで反射され、左眼用拡散板１０３Ｌ上に左眼用右側投影映像２５０８ＲＬを形成する。

左眼用拡散板１０３Ｌ上に形成された左眼用左側投影映像２５０８ＬＬおよび左眼用右側投影映像２５０８ＲＬは拡散効果によりビーム光線から広がりを持つ光線となる。そしてこの光線は、左眼用接眼光学系１０５Ｌで拡大された虚像を形成して左眼用映像光１０６Ｌとなって左眼に導光される。

次に、第７実施形態による水平走査における制御方法に関して図２６を用いて説明する。

水平走査においては高速にミラーを揺動させる必要がある。本実施形態では、共振によりミラーを揺動させる。その際の左眼用左側２次元走査ビーム光線２５０６ＬＬと左眼用右側２次元走査ビーム光線２５０６ＲＬの軌跡を示したのが、図２６の左眼用左側走査軌跡２６０１ＬＬと左眼用右側走査軌跡２６０１ＲＬである。垂直走査が等速で行われるため、図２６のように左眼用左側投影映像２５０８ＬＬ、左眼用右側投影映像２５０８ＲＬ内で、左眼用左側走査軌跡２６０１ＬＬと左眼用右側走査軌跡２６０１ＲＬは各々サインカーブのような曲線を描く。各軌跡において、実線で示された箇所で映像を表示することになり、点線で示された箇所では何も表示を行わない。実線で示された箇所を時間軸で示したものが、左眼用左側光源駆動期間２６０２ＬＬと左眼用右側光源駆動期間２６０２ＲＬで示される網掛けの領域となる。実際は入力の映像データ値に応じて光源の発光強度が変わるため、出力の大きさが一様になることは稀であるが、便宜上、図２６では一様な記載を行っている。また、便宜上、図２６では走査を３往復としているが、実際の走査数は遥かに多いのが普通である。また、図２６では水平走査の往路で左側用の光源を点灯させ、復路で右側用の光源を点灯させているが、逆でも実施することも可能である。

次に左側映像と右側映像のつなぎに関して図２７を用いて説明する。

図２６に示した上記構成において左右映像のタイリング表示が可能となる。しかしながら、左眼用左側投影映像２５０８ＬＬと左眼用右側投影映像２５０８ＲＬの走査軌跡の間には、左眼用左右投影映像重なり部２５０９Ｌにおいて垂直方向に若干のずれが生じてしまう。この表示をそのまま観察すると、ユーザは左眼用左右投影映像重なり部２５０９Ｌにおいて多少なりとも映像のずれを感じてしまい、違和感のある映像となってしまう。そこで左眼用右側走査軌跡２６０１ＲＬを垂直方向上方にシフトするように左眼用右側３色光源２５０１ＲＬの位置を調整することにより、図２７に示すように各走査軌跡のずれを解消することが可能となる。

なお、左右の投影映像をそのまま重ねた場合、左眼用左右投影映像重なり部２５０９Ｌの輝度が他の領域の輝度に比べて高くなるという問題が生じてしまう。この問題に対しては左眼用左右投影映像重なり部２５０９Ｌにおいて投影映像の輝度を徐々に変化させる方法が一般的である。即ち、左眼用左側投影映像２５０８ＬＬにおいては左眼用左右投影映像重なり部２５０９Ｌにおいて右側にいくに従って徐々に輝度を下げる。一方、左眼用右側投影映像２５０８ＲＬにおいては左眼用左右投影映像重なり部２５０９Ｌにおいて左側にいくに従って徐々に輝度を下げていく処理を行う。こうして、左眼用左右投影映像重なり部２５０９Ｌにおける左眼用左側投影映像２５０８ＬＬと左眼用右側投影映像２５０８ＲＬの最大輝度の和が、他の領域の最大輝度と同一となるように輝度を変化させる。これにより、左眼用左右投影映像重なり部２５０９Ｌの輝度が他の領域の輝度に比べて高くなるという問題は解消される。なお、この輝度変化の処理は、左眼用画像処理部６０２Ｌおよび右眼用画像処理部６０２Ｒによって行うことが可能である。

次に各走査時点での走査位置に関して図２８を用いて説明する。

垂直方向の位置に関しては第１実施形態と同様であるため、説明の便宜上、装置上面から見た図のみを示している。図２８において、（ａ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態での左眼用左側２次元走査ビーム光線２５０６ＬＬの位置を示している。（ｂ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も時計回り方向に向いた状態での左眼用左側２次元走査ビーム光線２５０６ＬＬの位置を示している。（ｃ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も時計回り方向に向いた状態での左眼用右側２次元走査ビーム光線２５０６ＲＬの位置を示している。（ｄ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態での左眼用右側２次元走査ビーム光線２５０６ＲＬの位置を示している。

次に内部構成ブロックに関して図２９を用いて説明する。

図２９において、まず左眼用映像入力部６０１Ｌが左眼用の表示映像を受信し、右眼用映像入力部６０１Ｒが右眼用の表示映像を受信する。次に、左眼用画像処理部６０２Ｌは、左眼用映像入力部６０１Ｌで受信した左眼用映像に対し、後述の歪補正や各種画質調整等を行う。同様に、右眼用画像処理部６０２Ｒは、右眼用映像入力部６０１Ｒで受信した右眼用映像に対し、後述の歪補正や各種画質調整等を行う。左眼用画素変調部２９０４Ｌは、左眼用画像処理部６０２Ｌで画像処理が行われた後の左眼用映像データの値をレベルに変換することにより振幅変調を行う。左眼用光源ドライバ２９０５Ｌは、左眼用画素変調部２９０４Ｌで振幅変調されたレベル値に応じて左眼用左側３色光源２５０１ＬＬおよび左眼用右側３色光源２５０１ＲＬの各色を発光させる。また、右眼用画素変調部２９０４Ｒは、右眼用画像処理部６０２Ｒで画像処理が行われた後の右眼用映像データの値をレベルに変換することにより振幅変調を行う。右眼用光源ドライバ２９０５Ｒは、右眼用画素変調部２９０４Ｒで振幅変調されたレベル値に応じて右眼用左側３色光源２５０１ＬＲおよび右眼用右側３色光源２５０１ＲＲの各色を発光させる。

また、光源の発光と同時に、左眼用画素変調部２９０４Ｌに入力される左眼用映像信号、および右眼用画素変調部２９０４Ｒに入力される右眼用映像信号のタイミングに応じて、ミラー制御部６０６で２次元走査ミラー１０２の制御信号を生成する。ミラー制御部６０６で生成された水平方向の制御信号に応じて水平走査ドライバ６０７で２次元走査ミラー１０２に水平走査を行わせ、垂直方向の制御信号に応じて垂直走査ドライバ６０８で２次元走査ミラー１０２に垂直走査を行わせる。

以上のように、画素変調部２９０４Ｌ、画素変調部２９０４Ｒ、ミラー制御部６０６からなる第７実施形態の制御部は以下のように表示動作を制御する。すなわち、２次元走査ミラー１０２の反射面が往復回転の第１の方向へ回転する間は第１のビーム光を反射して第１の走査ビーム光（例えば、左眼用左側２次元走査ビーム光線２５０６ＬＬ）を生成する。また、反射面が前記第１の方向とは反対の第２の方向へ回転する間は第２のビーム光を反射して第２の走査ビーム光（例えば、左眼用右側２次元走査ビーム光線２５０６ＲＬ）を生成する。そして、左眼用２次元走査ビーム光線水平反射ミラー２５０７Ｌは、反射面の１回の往復の間に生成された第１及び第２の走査ビーム光の走査方向を、映像信号の走査方向と一致させる。

このような構成により、２次元走査ミラーの横方向の往復回転の間に、左右に対応した拡散板に画像をタイリング表示させることができる。また、タイリング表示において、左側映像の走査の傾斜と右側映像の走査の傾斜が同様になり、さらに左右映像の重なり部分での走査位置を合わせることが可能となる。これにより、左右映像の重なり部分での走査のずれが解消され、結果的につなぎ目を目立たなくすることが可能となる。また、右側映像の走査が通常のラスタ走査方向と同方向になるため、各光源に対するバッファを削減することが可能となる。

歪み補正方法に関しては、図７により第１実施形態で説明したとおりである。
なお、左眼用２次元走査ビーム光線水平反射ミラー２５０７Ｌにより反射される２次元走査ビーム光線は右側として説明を行っているが、これを左側とする構成でも同様に実施することが可能である。

また、左眼用接眼光学系１０５Ｌおよび右眼用接眼光学系１０５Ｒは図１に示したものに限ったものでなく、同様の機能を満たすものであれば他の光学構成でも同様に実施することが可能である。
また、上記説明では水平方向および垂直方向に走査を行う２次元走査ミラーを使用するということで説明を行ってきたが、水平方向走査と垂直方向走査を別々の素子で実施することも同様に可能である。

また、上記説明では歪み補正を画像処理で行うということで説明を行ってきたが、２次元走査ミラーと各拡散板の間に歪み補正用の光学部材を挿入することでも同様に実施可能である。その場合、各画像処理部での歪み補正機能は必要なくなる。

また、上記説明では左右に映像を並べたタイリング表示に関して説明を行っているが、これに限るものではなく、上下に映像を並べたタイリング表示、或いは単に複数の映像を表示するマルチ表示においても同様に実施することは可能である。

また、上記説明では左眼用接眼光学系１０５Ｌおよび右眼用接眼光学系１０５Ｒを用いた両眼視用の装置として説明を行ってきたが、左眼用または右眼用のみの構成にて単眼視用の装置でも同様に実施可能である。

また、上記説明では左右映像に重なりを持たせるような説明を行っているが、重なりを持たせない方法でも同様に実施可能である。但し、この場合水平方向の高い位置精度が要求される。

また、上記説明では接眼光学系を用いた覗きこみ型の装置として説明を行っているが、プロジェクタ等の投影型の装置でも同様に実施可能である。この場合、上記説明中の拡散板が投影スクリーンに該当することになる。

［第８実施形態］
次に、第８実施形態について説明する。第７実施形態では、片眼の画像をタイリング表示するのに２つの光源を用いたが、第８実施形態では、１つの光源により実現する例を示す。第８実施形態における映像生成部１０４の構成図を図３０に示す。また、第８実施形態における水平走査時の光源駆動タイミングを図３１に示す。また、第８実施形態における各走査時点での走査位置を図３２に示す。また、第８実施形態におけるブロック図を図３３に示す。なお、第８実施形態におけるタイリング表示例は、第７実施形態（図２７）と同様である。また、第８実施形態における垂直走査時の光源駆動タイミング、歪補正は、第１実施形態（図４、図７）と同様である。

以下、図３０〜３３の各図に関して簡単に説明を記す。なお、同機能のものに関しては、違う図面であっても同一の符号を付して符号の統一化を図っているため、第７実施形態で説明した内容は割愛する。

図３０は本発明の第８実施形態による映像表示装置における映像生成部１０４の構成図である。図３０において、３００５Ｌは左眼用３色光源であり、左眼用赤色光源、左眼用緑色光源、左眼用青色光源、および左眼用ダイクロイックプリズムにより構成される。

３００６Ｌは左眼用ダイクロイックプリズムで一つにまとめられた、左眼用赤色光源、左眼用緑色光源、左眼用青色光源からのビーム光から成る左眼用３色ビーム光線である。３００７Ｌは左眼用水平光偏向素子であり、左眼用３色ビーム光線３００６Ｌの方向を右側映像用と左側映像用の２方向に切り替える。なお、左眼用水平光偏向素子３００７Ｌは、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（以下、ＤＭＤと示す）あるいは音響光学素子（以下、ＡＯＥと示す）から構成される。

３００８ＬＬは左眼用左側ビーム光線反射ミラーであり、左眼用左側３色ビーム光線２５０５ＬＬを２次元走査ミラー１０２方向へ反射させる。３００８ＲＬは左眼用右側ビーム光線反射ミラーであり、左眼用右側３色ビーム光線２５０５ＲＬを２次元走査ミラー１０２方向へ反射させる。

図３１は第８実施形態による映像表示装置における水平走査時の光源駆動タイミングを示している。図３１において、３１０１Ｌは水平走査時の左眼用３色光源３００５Ｌの駆動状況を示した左眼用光源駆動期間である。また、３１０２Ｌは左眼用水平光偏向素子３００７Ｌの偏向方向を示した左眼用偏向方向切り替え信号である。

図３２は各走査時点での走査位置を示した図であるが、垂直方向の位置に関しては第７実施形態と同様であるため、説明の便宜上、装置上面から見た図のみを示している。図３２において、（ａ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態での左眼用左側２次元走査ビーム光線２５０６ＬＬの位置を示している。（ｂ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も時計回り方向に向いた状態での左眼用左側２次元走査ビーム光線２５０６ＬＬの位置を示している。（ｃ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も時計回り方向に向いた状態での左眼用右側２次元走査ビーム光線２５０６ＲＬの位置を示している。（ｄ）は２次元走査ミラー１０２が水平走査で最も反時計回り方向に向いた状態での左眼用右側２次元走査ビーム光線２５０６ＲＬの位置を示している。

図３３は第８実施形態による映像表示装置の構成例を示すブロック図である。図３３において、３３０４Ｌは左眼用画素変調部であり、左眼用画像処理部６０２Ｌで画像処理が行われた後の左眼用映像データの値をレベルに変換することにより振幅変調を行う。３３０４Ｒは右眼用画素変調部であり、右眼用画像処理部６０２Ｒで画像処理が行われた後の右眼用映像データの値をレベルに変換することにより振幅変調を行う。３３０５Ｌは左眼用光源ドライバであり、左眼用画素変調部３３０４Ｌで振幅変調されたレベル値に応じて左眼用３色光源３００５Ｌの各色を発光させる。３３０５Ｒは右眼用光源ドライバであり、右眼用画素変調部３３０４Ｒで振幅変調されたレベル値に応じて右眼用３色光源３００５Ｒの各色を発光させる。３３０６はミラー制御部であり、左眼用画素変調部３３０４Ｌに入力される左眼用映像信号と右眼用画素変調部３３０４Ｒに入力される右眼用映像信号のタイミングに応じて、２次元走査ミラー１０２及び光偏向素子３００７Ｌ，Ｒの制御信号を生成する。３３０２Ｌは左眼用水平光偏向素子ドライバであり、左眼用３色ビーム光線を右側映像用と左側映像用に切り替えるための左眼用水平光偏向素子３００７Ｌを駆動する。３３０２Ｒは右眼用水平光偏向素子ドライバであり、右眼用３色ビーム光線を右側映像用と左側映像用に切り替えるための右眼用水平光偏向素子３００７Ｒを駆動する。

その他は第７実施形態と同様であるので説明を割愛する。なお、光学系の構成は第１実施形態と若干異なるが、映像生成部１０４以外は第１実施形態と同様であるので説明を省略している。

なお、本実施形態では左眼用および右眼用ともに同様な制御を行っているため、左眼側のみの説明を行っている。

以下、第８実施形態に関し、上記図３０から図３３を用いて、主として第７実施形態との違いについて説明する。

第８実施形態が第７実施形態と違う点は、左眼用光源を左右映像用で共通とし、光偏向素子３００７Ｌにて左眼用左側３色ビーム光線２５０５ＬＬおよび左眼用右側３色ビーム光線２５０５ＲＬを生成する点である。図３０において、赤色光源、緑色光源、青色光源から各々赤、緑、青色のビーム光が生成され、左眼用ダイクロイックプリズムにより一つのビーム光にまとめられ、左眼用３色ビーム光線３００６Ｌとして射出される。射出された左眼用３色ビーム光線３００６Ｌは左眼用水平光偏向素子３００７Ｌにて左眼用左側３色ビーム光線２５０５ＬＬまたは左眼用右側３色ビーム光線２５０５ＲＬに切り替えられる。その後、左眼用左側３色ビーム光線２５０５ＬＬは左眼用左側ビーム光線反射ミラー３００８ＬＬで、また左眼用右側３色ビーム光線２５０５ＲＬは左眼用右側ビーム光線反射ミラー３００８ＲＬで２次元走査ミラー１０２に向けて反射される。それ以降の動作は第７実施形態と同様のため説明を割愛する。

図３１において、第８実施形態が第７実施形態と異なる点は、
・左眼用光源が左右映像用に共通になったために左眼用光源駆動期間３１０１Ｌが一つとなった点、
・左眼用偏向方向切り替え信号３１０２Ｌが付加されることにより左右映像の切り替えを行っている点、である。
なお、左眼用偏向方向切り替え信号３１０２Ｌは、図上左側の状態で左側映像方向、右側の状態で右側映像方向に左眼用３色ビーム光線３００６Ｌの偏向方向を切り替えていることを示している。

図３２は、上記図３０に対する説明内容を図２８に対して盛り込んだものである。

図３３においては、第７実施形態（図２８）に比べ、３色光源３００５Ｌ，Ｒが各々左右映像用に共通化されて一つとなっている。そして、水平光偏向素子ドライバ３３０２Ｌ，Ｒおよび水平光偏向素子３００７Ｌ，Ｒが各々追加され、これらにより左右映像の切り替えが行われる。

以上説明したように、第８実施形態においては第７実施形態に比べ、水平光偏向素子３００７Ｌ，Ｒを追加することにより左右映像の光源を共通化することが可能となり、光源一系統分の回路を左右眼用に各々削減することが可能となる。

なお、上記説明では光源に関して赤、緑、青色の３色という説明を行ってきたが、これに限るものではなく、単色でも他の色の組み合わせでも同様に実施することも可能である。また、第８実施形態では一つの３色光源３００５Ｌにより表示が行われるため、図３１に示されている左眼用左右投影映像重なり部２５０９Ｌにおける表示位置のずれを、光源の位置の調整で回避することはできない。すなわち、第７実施形態で説明したような方法でタイリング表示の位置ずれを回避することはできない。そこで、第８実施形態では、左眼用水平光偏向素子３００７Ｌと、左眼用左側ビーム光線反射ミラー３００８ＬＬあるいは左眼用右側ビーム光線反射ミラー３００８ＲＬの位置および向きを調整することにより、タイリング表示の位置ずれを回避する。即ち、前記素子およびミラーの位置および向きの関係を調整することにより、左眼用左側３色ビーム光線２５０５ＬＬあるいは左眼用右側３色ビーム光線２５０５ＲＬの、２次元走査ミラー１０２に対する入射角を変更することが可能となる。これにより片側の映像を上下方向にシフトさせることが可能となる。

また、左眼用２次元走査ビーム光線水平反射ミラー２５０７Ｌにより反射される２次元走査ビーム光線は右側として説明を行っているが、これを左側とするように構成することも可能である。

また、左眼用接眼光学系１０５Ｌおよび右眼用接眼光学系１０５Ｒは図１に示したものに限ったものでなく、同様の機能を満たすものであれば他の光学構成でも同様に実施することは可能である。

［第９実施形態］
次に、第９実施形態を説明する。第９実施形態では、第６実施形態で説明した垂直方向へ分割した表示形態と、第８実施形態で説明した水平方向へ分割した表示形態とを組み合わせた構成を説明する。従って、第９実施形態における映像生成部の構成は、第８実施形態（図３０）および第６実施形態（図２１）を組み合わせたものとなる。また、第９実施形態における水平走査時の光源駆動タイミングは第８実施形態（図３１）と同様であり、第９実施形態における垂直走査時の光源駆動タイミングには、第６実施形態（図２２）の処理が用いられる。第９実施形態におけるタイリング表示例を図３４に示す。また、第９実施形態における各水平走査時点での走査位置は第８実施形態（図３２）と同様であり、各垂直走査時点での走査位置は第６実施形態（図２３）と同様である。また、第９実施形態におけるブロック図を図３５に示す。歪補正に関しては、第１実施形態（図７）と同様である。

以下、各図に関して簡単に説明を記す。なお、同機能のものに関しては、違う図面であっても同一の符号を付して符号の統一化を図っているため、第８実施形態および第６実施形態で説明した内容は割愛する。

図３４は第９実施形態であるところのタイリング表示例を示す図である。図３４において、３４０９Ｌは左眼用の４枚の映像を左右上下にタイリング表示した際の各映像の重なりを示した左眼用左右上下投影映像重なり部である。また、３４１０ＬＬ，３４１０ＲＬは、上側の表示画像と下側の表示画像（走査ライン）が重なった部分が示されている。

図３５は第９実施形態による映像表示装置におけるブロック図である。図２４の構成と図３３の構成を組み合わせた構成となっている。ミラー制御部３５０６は、左眼用画素変調部３３０４Ｌに入力される左眼用映像信号、右眼用画素変調部３３０４Ｒに入力される右眼用映像信号のタイミングに応じ、２次元走査ミラー１０２、光偏向素子３００７Ｌ，Ｒ及び３５０７Ｌ，Ｒの制御信号を生成する。３５０２Ｌは左眼用３色ビーム光線を上側映像用と下側映像用に切り替えるための左眼用光垂直偏向素子３５０７ＬＬ，３５０７ＬＲを駆動するための左眼用水平光偏向素子ドライバである。３５０２Ｒは右眼用３色ビーム光線を上側映像用と下側映像用に切り替えるための右眼用光垂直偏向素子３５０７ＲＬ，３５０７ＲＲを駆動するための右眼用光垂直偏向素子ドライバである。水平偏向した２方向で各々垂直偏向素子が必要になるため、各眼について光垂直偏向素子が２つずつ設けられている（２個同時に動作させることはないので、ドライバは１個ずつとなっている）。左眼用水平光偏向素子ドライバ３５０２Ｌ及び右眼用光垂直偏向素子ドライバ３５０２Ｒはそれぞれ第６実施形態（図２４）の光偏向素子ドライバ２００２Ｌ，２００２Ｒと同様の機能を有する。

その他の図は第８実施形態および第６実施形態と同じであるので説明を割愛する。なお、光学系の構成は第８実施形態と若干異なるが、映像生成部１０４以外は第８実施形態と同様であるので説明を省略している。

以上説明したように、第９実施形態においては第８実施形態に第６実施形態の手法を追加することにより左眼用の４枚の映像を左右上下にタイリング表示することが可能となる。

なお、第９実施形態は第６実施形態の手法を用いて説明を行ってきたが、第５実施形態の手法を用いても同様に実施可能であることは言うまでも無い。また、第４実施形態の手法を用いても同様に実施可能であるが、この場合４枚のタイリング表示ではなく左右２枚のタイリング表示となるが、同様の効果を得ることが可能となる。

また、左眼用２次元走査ビーム光線水平反射ミラー２５０７Ｌにより反射される２次元走査ビーム光線は右側として説明を行っているが、左側でも同様に実施することは可能である。

また、上記説明では左右上下映像に重なりを持たせるような説明を行っているが、重なりを持たせない方法でも同様に実施可能である。但し、この場合水平，垂直方向の高い位置精度が要求される。

以上、実施形態を詳述したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能である。具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

尚、本発明は、ソフトウェアのプログラムをシステム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによって前述した実施形態の機能が達成される場合を含む。この場合、供給されるプログラムは実施形態で図に示したフローチャートに対応したコンピュータプログラムである。

以上説明したように、各実施形態によれば、２次元走査ミラーを左右眼で共用してステレオ視を可能とした映像表示装置を提供することができる。また、左眼用と右眼用、あるいは左側映像と右側映像の光路を個別に分離して水平走査の往路と復路で各々使用することにより、共振周波数を一定に保つことが容易となる。さらには、垂直走査の往路と復路も各々使用することにより、２次元走査ミラーに照射されるレーザ光を略一様にすることが可能となり、より共振周波数を一定に保つことが容易となる。

また、両眼用レーザを同時に照射する時間、および共に照射しない時間が存在しないようにしているので、２次元走査ミラーの温度が時間と共に変動することにより生じる温度斑、時間と共に共振周波数がずれることにより生じる画像歪みを低減できる。

また、タイリング表示において往復走査をそのまま利用すると、左側映像の走査方向と右側映像の走査方向が異なり、さらに左右映像の重なり部分での走査位置もずれ、左右映像の重なり部分でのつなぎ目が目立つことになる。更に、右側映像の走査が通常のラスタ走査方向と逆方向になるため、各光源に対して各々バッファが必要となるのが一般的であった。これに対して本願の第７〜第９実施形態では、左右映像の走査方向が保たれるため、上記の課題が解決される。

第１実施形態の映像表示装置における光学構成例を示す図である。第１実施形態の映像表示装置における映像生成部の構成例を示す図である。第１実施形態の映像表示装置における水平走査の光源駆動タイミングを示す図である。第１〜第３および第７、第８実施形態の映像表示装置における垂直走査の光源駆動タイミングを示す図である。第１および第２実施形態における各走査時点での走査位置を示す図である。第１および第２実施形態における各走査時点での走査位置を示す図である。第１実施形態による映像表示装置の構成例を示すブロック図である。実施形態による歪補正を説明する図である。第２実施形態の映像表示装置における映像生成部の構成を示す図である。第２実施形態の映像表示装置における水平走査の光源駆動タイミングを示す図である。第２実施形態による映像表示装置の構成例を示すブロック図である。第３および第４実施形態の映像表示装置における映像生成部の構成を上面（垂直走査方向）から見た図である。第３〜第６実施形態の映像表示装置における水平走査の光源駆動タイミングを示す図である。第３および第４実施形態の映像表示装置における各走査時点での水平走査位置を示す図である。第３実施形態による映像表示装置の構成例を示すブロック図である。第４実施形態の映像表示装置における垂直走査の光源駆動タイミングを示す図である。第４実施形態による映像表示装置の構成例を示すブロック図である。第５実施形態の映像表示装置における映像生成部の、左眼用の構成を右眼側から見た図である。第５および第９実施形態の映像表示装置における垂直走査の光源駆動タイミングを示す図である。第５実施形態の映像表示装置における各走査時点での垂直走査位置を示す図である。第５実施形態による映像表示装置の構成例を示すブロック図である。第６実施形態の映像表示装置における映像生成部の左眼用の構成を右眼側から見た図である。第６実施形態の映像表示装置における垂直走査の光源駆動タイミングを示す図である。第６実施形態における各走査時点での垂直走査位置を示す図である。第６実施形態による映像表示装置の構成例を示すブロック図である。第７実施形態の映像表示装置における映像生成部の構成を上面（垂直走査方向）から見た模式図である。第７実施形態の映像表示装置における水平走査の光源駆動タイミングを示す図である。第７および第８実施形態の映像表示装置におけるタイリング表示例を示す図である。第７実施形態の映像表示装置における各走査時点での水平走査位置を示す図である。第７実施形態による映像表示装置の構成例を示すブロック図である。第８および第９実施形態の映像表示装置における映像生成部の構成を上面（垂直走査方向）から見た図である。第８および第９実施形態の映像表示装置における水平走査の光源駆動タイミングを示す図である。第八および第９実施形態の映像表示装置における各走査時点での水平走査位置を示す図である。第８実施形態による映像表示装置の構成例を示すブロック図である。第９実施形態の映像表示装置におけるタイリング表示例を示す図である。第９実施形態による映像表示装置の構成例を示すブロック図である。

Claims

観察者の両眼のそれぞれへの映像信号に対応した第１のビーム光および第２のビーム光を生成する生成手段と、
前記第１のビーム光と前記第２のビーム光を反射する反射面を有し、前記反射面を第１の軸を中心として往復回転させることにより前記第１および第２のビーム光を第１の方向において走査する第１および第２の走査ビーム光へ変換する反射手段と、
前記第１および第２の走査ビーム光のそれぞれから前記観察者の両眼のそれぞれで観察可能な画像を形成する形成手段と、
前記反射面が前記往復回転の第１の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第１のビーム光を反射して前記第１の走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第２のビーム光を反射して前記第２の走査ビーム光を生成するように前記生成手段および前記反射手段を制御する制御手段と、
前記第１および第２の走査ビーム光の前記第１の方向における走査方向をともに映像信号の走査方向と一致させる光学部材と、を備え、
前記制御手段は、前記反射面が前記第１の回転方向へ回転する間は前記第１のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第２のビーム光は入射されず、前記反射面が前記第２の回転方向へ回転する間は前記第２のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第１のビーム光は入射されないように前記生成手段を制御し、
前記生成手段は、前記映像信号の入力順に従って、前記第１および第２のビーム光を生成することを特徴とする映像表示装置。
前記反射手段は、更に、前記反射面を前記第１の軸と直交する第２の軸を中心として往復回転させて前記第１および第２の走査ビーム光を前記第１の方向に直交する第２の方向において走査させることにより、前記第１および第２の走査ビーム光を２次元走査させることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
観察者の両眼のそれぞれへの映像信号に対応した第１のビーム光および第２のビーム光を生成する生成手段と、
前記第１のビーム光と前記第２のビーム光を反射する反射面を有し、前記反射面を第１の軸を中心として往復回転させることにより前記第１および第２のビーム光を第１の方向において走査する第１および第２の走査ビーム光へ変換する反射手段と、
前記第１および第２の走査ビーム光のそれぞれから前記観察者の両眼のそれぞれで観察可能な画像を形成する形成手段と、
前記反射面が前記往復回転の第１の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第１のビーム光を反射して前記第１の走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第２のビーム光を反射して前記第２の走査ビーム光を生成するように前記生成手段および前記反射手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記反射面が前記第１の回転方向へ回転する間は前記第１のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第２のビーム光は入射されず、前記反射面が前記第２の回転方向へ回転する間は前記第２のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第１のビーム光は入射されないように前記生成手段を制御し、
前記反射手段は、前記反射面を前記第１の軸と直交する第２の軸を中心として往復回転させて前記第１および第２の走査ビーム光を前記第１の方向に直交する第２の方向において走査させることにより、前記第１および第２の走査ビーム光を２次元走査させ、
前記生成手段は、
前記反射面が前記第２の軸を中心とした往復回転のうちの一方である第３の回転方向へ回転する間は、一方の眼に対応した映像信号の走査方向の行のうちの奇数行に対応したビーム光を前記第１のビーム光として生成し、他方の眼に対応した映像信号の偶数行に対応したビーム光を前記第２のビーム光として生成し、
前記反射面が前記第３の回転方向とは反対の第４の回転方向へ回転する間は、前記一方の眼に対応した映像信号の偶数行に対応したビーム光を前記第１のビーム光として生成し、前記他方の眼に対応した映像信号の奇数行に対応したビーム光を前記第２のビーム光として生成することを特徴とする映像表示装置。
前記反射面が前記第３の回転方向へ回転する間、前記一方の眼に対応した映像信号の偶数行と、前記他方の眼に対応した映像信号の奇数行とを保持する保持手段を更に備え、
前記生成手段は、前記反射面が前記第４の方向へ回転する間は、前記保持手段に保持された映像信号を用いて前記第１および第２のビーム光を生成することを特徴とする請求項３に記載の映像表示装置。
観察者の両眼のそれぞれへの映像信号に対応した第１のビーム光および第２のビーム光を生成する生成手段と、
前記第１のビーム光と前記第２のビーム光を反射する反射面を有し、前記反射面を第１の軸を中心として往復回転させることにより前記第１および第２のビーム光を第１の方向において走査する第１および第２の走査ビーム光へ変換する反射手段と、
前記第１および第２の走査ビーム光のそれぞれから前記観察者の両眼のそれぞれで観察可能な画像を形成する形成手段と、
前記反射面が前記往復回転の第１の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第１のビーム光を反射して前記第１の走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第２のビーム光を反射して前記第２の走査ビーム光を生成するように前記生成手段および前記反射手段を制御する制御手段と、
前記第１および第２のビーム光を前記反射面へ入射させるための第１および第２の光路を有する光学部材と、を備え、
前記反射手段は、更に、前記反射面を前記第１の軸と直交する第２の軸を中心として往復回転させて前記第１および第２の走査ビーム光を前記第１の方向に直交する第２の方向において走査させることにより、前記第１および第２の走査ビーム光を２次元走査させ、
前記制御手段は、
前記反射面が前記第１の回転方向へ回転する間は前記第１のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第２のビーム光は入射されず、前記反射面が前記第２の回転方向へ回転する間は前記第２のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第１のビーム光は入射されないように前記生成手段を制御し、
前記反射面が前記第２の軸を中心とした往復回転のうちの一方である第３の回転方向へ回転する間は前記第１の光路から前記第１および第２のビーム光を前記反射面に入射して前記映像信号による画像の上側の画像を形成するための前記第１および第２の走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第３の回転方向とは反対の第４の回転方向へ回転する間は前記第２の光路から前記第１および第２のビーム光を前記反射面に入射して前記映像信号による画像の下側の画像を形成するための前記第１および第２の走査ビーム光を生成するように、前記生成手段と前記光学部材を制御することを特徴とする映像表示装置。
前記光学部材は、前記上側の画像と前記下側の画像を形成する前記第１および第２の走査ビーム光の走査順が、前記映像信号の走査順と一致するように、前記第１および第２の走査ビーム光の光路を規定することを特徴とする請求項５に記載の映像表示装置。
前記形成手段は、
前記第１および第２の走査ビーム光のそれぞれが投影されることにより、第１および第２の映像光を生成する第１および第２の拡散板と、
前記第１および第２の拡散板で生成された前記第１および第２の映像光を、前記観察者のそれぞれの眼に導く導光手段とを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の映像表示装置。
前記生成手段は、前記第１および第２のビーム光を発生するための個別の光源を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の映像表示装置。
前記生成手段は、共通の光源から前記第１および第２のビーム光を生成するための光偏向素子を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の映像表示装置。
映像信号が表す１フレームの画像を左画像と右画像に分割してタイリング表示する映像表示装置であって、
映像信号の１走査ラインについて、前記左画像に対応した第１のビーム光および前記右画像に対応した第２のビーム光を生成する生成手段と、
前記第１のビーム光と前記第２のビーム光を反射する反射面を有し、前記反射面を第１の軸を中心として往復回転させることにより前記第１および第２のビーム光を第１の方向において走査する第１および第２の走査ビーム光へ変換する反射手段と、
前記反射面が前記往復回転の第１の回転方向へ回転する間は前記第１のビーム光を反射して前記第１の走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向へ回転する間は前記第２のビーム光を反射して前記第２の走査ビーム光を生成するように前記生成手段および前記反射手段を制御する制御手段と、
前記反射面の１回の往復の間に生成された前記第１および第２の走査ビーム光の走査方向を、前記映像信号の走査方向と一致させる光学手段とを備えることを特徴とする映像表示装置。
前記反射手段は、更に、前記反射面を前記第１の軸と直交する第２の軸を中心として往復回転させて前記第１および第２の走査ビーム光を前記第１の方向に直交する第２の方向において走査させることにより、前記第１および第２の走査ビーム光を２次元走査させることを特徴とする請求項１０に記載の映像表示装置。
前記左画像と前記右画像に重なり部分を設け、前記重なり部分において前記第１の走査ビーム光の走査軌跡と前記第２の走査ビーム光の走査軌跡の一部が重なるようにしたことを特徴とする請求項１１に記載の映像表示装置。
前記左画像および前記右画像の各々を更に上下に分割して表示するための第１および第２の光路を有し、前記第１および第２のビーム光を前記第１および第２の光路のいずれかにより前記反射面へ入射させる光学部材を更に備え、
前記制御手段は、
前記反射面が前記第２の軸を中心とした往復回転のうちの一方である第３の回転方向へ回転する間は前記第１の光路からビーム光を前記反射面に入射して上側の画像を形成するための走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第３の方向とは反対の第４の回転方向へ回転する間は前記第２の光路からビーム光を前記反射面に入射して下側の画像を形成するための走査ビーム光を生成するように、前記生成手段と前記光学部材を制御することを特徴とする請求項１１または１２に記載の映像表示装置。
前記第１および第２の走査ビームにより形成される前記左画像および前記右画像を、それぞれ観察者の片方ずつの眼に導く導光手段を更に備えることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の映像表示装置。
観察者の両眼のそれぞれに、前記左画像と前記右画像からなる左眼用画像と右眼用画像を観察させるべく、前記生成手段と、前記反射手段と、前記制御手段と、前記光学手段とがそれぞれの眼に対応して設けられ、前記反射手段の前記反射面は、前記左眼用画像と前記右眼用画像の形成において共有されることを特徴とする請求項１０に記載の映像表示装置。
前記第１の走査ビーム光および前記第２の走査ビーム光により像を生成する際に、走査時における光路長差により発生する歪みを補正するための歪み補正手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の映像表示装置。
前記歪み補正手段は、前記映像信号によって表される画像を、前記歪みに対応させて歪ませることにより、歪みの補正を行うことを特徴とする請求項１６に記載の映像表示装置。
映像表示装置の制御方法であって、
観察者の両眼のそれぞれの映像に対応した第１のビーム光および第２のビーム光を生成し、
前記第１のビーム光と前記第２のビーム光を反射する反射面を第１の軸を中心として往復回転させることにより前記第１および第２のビーム光を第１の方向において走査する第１および第２の走査ビーム光へ変換し、
前記第１および第２の走査ビーム光のそれぞれから前記観察者の両眼のそれぞれで観察可能な画像を形成し、
前記反射面が前記往復回転の第１の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第１のビーム光を反射して前記第１の走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第２のビーム光を反射して前記第２の走査ビーム光を生成するように、前記第１および第２のビーム光の生成および前記反射面の往復回転を制御し、
光学部材により前記第１および第２の走査ビーム光の前記第１の方向における走査方向をともに映像信号の走査方向と一致させ、
前記映像信号の入力順に従って、前記第１および第２のビーム光を生成するとともに、前記反射面が前記第１の回転方向へ回転する間は前記第１のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第２のビーム光は入射されず、前記反射面が前記第２の回転方向へ回転する間は前記第２のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第１のビーム光は入射されないように前記第１および第２のビーム光の生成を制御することを特徴とする映像表示装置の制御方法。
映像信号の１走査ラインについて、左画像に対応した第１のビーム光および右画像に対応した第２のビーム光を生成する生成手段と、
前記第１のビーム光と前記第２のビーム光を反射する反射面を有し、前記反射面を第１の軸を中心として往復回転させることにより前記第１および第２のビーム光を第１の方向において走査する第１および第２の走査ビーム光へ変換する反射手段と、を備え、
映像信号が表す１フレームの画像を前記左画像と前記右画像に分割してタイリング表示する映像表示装置の制御方法であって、
前記反射面が前記往復回転の第１の回転方向へ回転する間は前記第１のビーム光を反射して前記第１の走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向へ回転する間は前記第２のビーム光を反射して前記第２の走査ビーム光を生成するように前記生成手段および前記反射手段を制御し、
前記第２の走査ビームの光路中に設けられた光学部材により、前記反射面の１回の往復の間に生成された前記第１および第２の走査ビーム光の走査方向を、前記映像信号の走査方向と一致させる、ことを特徴とする映像表示装置の制御方法。
映像表示装置の制御方法であって、
観察者の両眼のそれぞれへの映像信号に対応した第１のビーム光および第２のビーム光を生成し、
前記第１のビーム光と前記第２のビーム光を反射する反射面を第１の軸を中心として往復回転させることにより前記第１および第２のビーム光を第１の方向において走査する第１および第２の走査ビーム光へ変換し、
前記第１および第２の走査ビーム光のそれぞれから前記観察者の両眼のそれぞれで観察可能な画像を形成し、
前記反射面が前記往復回転の第１の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第１のビーム光を反射して前記第１の走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第２のビーム光を反射して前記第２の走査ビーム光を生成するように前記第１および第２のビーム光の生成および前記反射面の前記第１の軸を中心とした往復回転を制御し、
前記反射面が前記第１の回転方向へ回転する間は前記第１のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第２のビーム光は入射されず、前記反射面が前記第２の回転方向へ回転する間は前記第２のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第１のビーム光は入射されないように前記第１および第２のビーム光の生成を制御し、
前記反射面を前記第１の軸と直交する第２の軸を中心として往復回転させて前記第１および第２の走査ビーム光を前記第１の方向に直交する第２の方向において走査させることにより、前記第１および第２の走査ビーム光を２次元走査させ、
前記反射面が前記第２の軸を中心とした往復回転のうちの一方である第３の回転方向へ回転する間は、一方の眼に対応した映像信号の走査方向の行のうちの奇数行に対応したビーム光を前記第１のビーム光として生成し、他方の眼に対応した映像信号の偶数行に対応したビーム光を前記第２のビーム光として生成し、
前記反射面が前記第３の回転方向とは反対の第４の回転方向へ回転する間は、前記一方の眼に対応した映像信号の偶数行に対応したビーム光を前記第１のビーム光として生成し、前記他方の眼に対応した映像信号の奇数行に対応したビーム光を前記第２のビーム光として生成することを特徴とする映像表示装置の制御方法。
映像表示装置の制御方法であって、
観察者の両眼のそれぞれへの映像信号に対応した第１のビーム光および第２のビーム光を生成し、
前記第１のビーム光と前記第２のビーム光を反射する反射面を第１の軸を中心として往復回転させることにより前記第１および第２のビーム光を第１の方向において走査する第１および第２の走査ビーム光へ変換し、
前記第１および第２の走査ビーム光のそれぞれから前記観察者の両眼のそれぞれで観察可能な画像を形成し、
前記反射面が前記往復回転の第１の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第１のビーム光を反射して前記第１の走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第１の回転方向とは反対の第２の回転方向へ回転する間は前記反射面は前記第２のビーム光を反射して前記第２の走査ビーム光を生成するように前記第１および第２のビーム光の生成および前記反射面の前記第１の軸を中心とした往復回転を制御し、
前記第１および第２のビーム光を前記反射面へ入射させるための第１および第２の光路を有する光学部材と、を備え、
前記反射面を前記第１の軸と直交する第２の軸を中心として往復回転させて前記第１および第２の走査ビーム光を前記第１の方向に直交する第２の方向において走査させることにより、前記第１および第２の走査ビーム光を２次元走査させ、
前記反射面が前記第１の回転方向へ回転する間は前記第１のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第２のビーム光は入射されず、前記反射面が前記第２の回転方向へ回転する間は前記第２のビーム光が前記反射面へ入射されて前記第１のビーム光は入射されないように前記第１および第２のビーム光の生成を制御し、
前記反射面が前記第２の軸を中心とした往復回転のうちの一方である第３の回転方向へ回転する間は、前記第１および第２のビーム光を前記反射面へ入射させるための第１および第２の光路を有する光学部材により提供される前記第１の光路から前記第１および第２のビーム光を前記反射面に入射して前記映像信号による画像の上側の画像を形成するための前記第１および第２の走査ビーム光を生成し、前記反射面が前記第３の回転方向とは反対の第４の回転方向へ回転する間は前記光学部材により提供される前記第２の光路から前記第１および第２のビーム光を前記反射面に入射して前記映像信号による画像の下側の画像を形成するための前記第１および第２の走査ビーム光を生成することを特徴とする映像表示装置の制御方法。