JPH10257411A - 映像観察装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像信号を１次元の光信号に変調し、その光
信号を表示部に伝送し、その光信号から２次元のカラー
画像を虚像として投影する構成が簡単でかつ光の利用効
率の高い映像観察装置を提供する。 【解決手段】 本発明の映像観察装置は、発光する光の
波長が異なる３個の光源と、前記光源からの光の透過を
支配する複数の光シャッタ素子を１次元に配して成るシ
ャッタアレイと、外部からの映像信号に応じて前記シャ
ッタアレイを制御する制御回路と、前記シャッタアレイ
を透過した１次元光信号を伝送するファイバー束と、順
次伝送されてきた１次元光信号を該１次元光信号の配列
方向に垂直な方向に走査する走査手段と、前記光信号を
虚像として投影する接眼光学系とを有する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像を虚像として
投影する映像観察装置（虚像観察装置）に関するもので
ある。より詳しくは、ヘッドマウントディスプレイ（Ｈ
ＭＤ）、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、小型虚
像ディスプレイとして用いられる映像観察装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＨＭＤ、ＨＵＤとして用いられる
虚像観察装置においては、そのディスプレイ部にＣＲＴ
や液晶などの２次元表示素子が用いられていた。広視野
角で臨場感を得るためのＨＭＤや、ハイビジョン相当の
画像を提示する虚像観察装置においては、２００万画素
を超える高解像度の虚像観察装置が望ましいが、２次元
表示素子にＣＲＴや液晶を用いた虚像観察装置において
は困難であった。

【０００３】高精細を実現できる映像観察装置の映像表
示システムとして、ＬＥＤの１次元アレイと走査ミラー
を用いるシステムが提案されている。このシステムによ
ると、ＬＥＤの１次元アレイにより順次形成される１次
元画像を走査ミラーにより走査して２次元画像とするこ
とで、比較的簡単な構成で高精細な画像を得るシステム
が実現する。

【０００４】しかしながら、このシステムはライン状に
並べたＬＥＤ自体によって画像形成をするものであるか
ら、発光および消灯の特性が良好であるとともに、それ
から発した光が不所望に広がってしまうものは好ましく
ない。しかるに、赤色、緑色、青色のＬＥＤのうち、特
に青色ＬＥＤはその特性が必ずしも良好ではない。従っ
て、青色ＬＥＤを含むカラー画像用の１次元アレイを作
るのは技術的に困難なため、上記システムにおけるカラ
ー化は達成できていない。カラー化を達成する映像表示
システムとしては、白色光源とカラーフィルタを用いる
ことにより形成される３色の光を利用するシステムが提
案されている。このシステムは、１次元シャッタアレイ
において３色の光を用いて画像信号を光信号に変換す
る。そして、１次元の光信号を、走査ミラーにより走査
して２次元画像とすることで、２次元のカラー画像を得
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術における白色光源を用いたカラー映像表示シス
テムにおいては、白色光源の照明光の色を回転する色フ
ィルタを用いて変化させる必要があった。従って、一般
に光の利用効率が悪く、発熱や消費電力が大きいことが
問題になっていた。また、フィラメントを用いた白色光
源は、発火点において面積的な広がりがあり、点光源と
は見なせない。よって、１次元光シャッターを均一に照
明するためにはファイバー束を用いるなどの複雑な構成
を必要としていた。

【０００６】本発明は、上記の問題点を鑑みて、光の利
用効率が高く発熱や消費電力が少ない映像観察装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の映像観察装置は、発光する光の波長が異な
る３個の光源と、前記光源からの光の透過を支配する複
数の光シャッタ素子を１次元に配して成るシャッタアレ
イと、外部からの映像信号に応じて前記シャッタアレイ
を制御する制御回路と、前記シャッタアレイを透過した
１次元光信号を伝送するファイバー束と、順次伝送され
てきた１次元光信号を該１次元光信号の配列方向に垂直
な方向に走査する走査手段と、前記光信号を虚像として
投影する接眼光学系とを有するように構成する。

【０００８】この構成においては、異なる波長の光を発
光する３個の光源が構成されている。このような光源と
しては例えば請求項２に記載のＬＥＤ光源が可能であ
る。この構成による作用の一例を説明する。まず、これ
らの光源（実施形態ではＲ光源、Ｇ光源、Ｂ光源）の内
の一つの光源から発光した光はシャッタアレイに入射す
る。シャッタアレイの１次元に配された各光シャッタ素
子は外部からの映像信号に合わせて制御される。よっ
て、映像信号の内のＲ成分の情報を担う光信号が透過す
ることになる。この光信号は、ファイバー束により伝送
される。順次伝送された１次元光信号は、走査手段によ
り垂直な方向に走査され、Ｒ成分の２次元画像が作り出
される。そして、接眼光学系によりこの画像は虚像とし
て投影される。勿論、伝送された１次元光信号をまず虚
像として投影して、その１次元の虚像を垂直な方向に走
査することにより２次元画像を作り出すような構成も可
能である。このようなことが繰り返し行われることによ
り、２次元画像のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分が順次投影さ
れ、観察者はこれらを重ね合わせて認識するのでカラー
２次元映像を観察することができる。

【０００９】上記の映像観察装置においては、簡単な構
成で２次元のカラー映像を虚像として投影することが可
能となる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、前記映像観察装
置において、前記光源からの光を第１の光学系を介して
第２の光学系に導き、更に前記第２の光学系で平行光に
して前記シャッタアレイに導くようになっているととも
に、前記第１の光学系は前記第２の光学系に入射する光
束が前記シャッタアレイの配列方向に１次元的な広がり
を持ち密度が一様であるようになす構成とする。

【００１１】このような構成により、光源から発光した
光は、２次元的な広がりと光量特性が補正され効率よ
く、そして均一にシャッタアレイに入射することにな
る。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の映像観察装置に更に前記第２の光学系からの光束を前
記シャッタアレイの各光シャッタ素子に集光させる集光
光学素子の集合体からなる第３の光学系を有する構成に
する。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の映像観察装置の前記シャッタアレイの隣合う光シャッ
タ素子の中心間の距離をｄ、前記第３の光学系と前記シ
ャッタアレイの距離をＬとしたとき、前記第３の光学系
に入射するときの各光源からの光束の光路は前記第３の
光学系に入射するときの隣合う光源からの光束の光路と
なす角θ（ラジアン）が０でないときθ＝ｄ／Ｌをほぼ
満たすように構成する。

【００１４】θ＝０となるのは、各光源からの光束が同
じ光路を辿るようにする光路合成手段などを設けた場合
である。しかし、そうでなければ各光源の位置は異なる
ので第３の光学系に入射する光束の入射角はそれぞれ異
なる。ここで、光束が上記式を満たすように入射すれ
ば、角光源からの光束が効率よく光シャッタ素子に入射
することになる。

【００１５】請求項７に記載の映像観察装置は、発光す
る光の波長が異なる３個の光源と、前記光源からの光の
透過を支配する１個の光シャッタ素子と、外部からの映
像信号に応じて前記光シャッタ素子を制御する制御回路
と、前記光シャッタ素子を透過した光信号を伝送するフ
ァイバーと、順次伝送されてきた光信号を主方向と副方
向に走査する走査手段と、前記光信号を虚像として投影
する接眼光学系とを有する構成とする。

【００１６】このように、１つの光シャッタ素子におい
て映像信号を光信号に変換し、それを順次伝送して、伝
送された光信号を主方向と副方向に走査する構成でも２
次元のカラー画像を投影することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を具体
的に説明する。図１は、ＨＭＤとして用いた本発明の映
像観察装置の使用状態を示した全体の概略図である。映
像観察装置１は、ビデオ信号やコンピュータからの映像
信号を光信号に変換する光源ユニット２と、光信号を光
源ユニットから表示ユニット４に送信するファイバー束
３と、画像を虚像として投影する表示ユニット４から構
成されている。尚、映像観察装置１は、用途によって表
示ユニット４に音響装置、バーチャルリアリティなどに
用いられるヘッドトラックセンサなどが備えられる。

【００１８】図２は、その表示ユニットを手で保持する
単眼式の小型虚像ディスプレイとして本発明の映像観察
装置を用いたものの使用状態を示した全体の概略図であ
る。図２の映像観察装置５の概略構成は、図１の映像観
察装置１と同様であるので説明を省略する。

【００１９】以下、図１、図２のように用いられる映像
観察装置１、５の内、それぞれ内部構成が異なる映像観
察装置を第１から第３の実施形態として図面を参照して
説明する。

【００２０】〈第１の実施形態〉図３は、本発明の第１
の実施形態の映像観察装置の内部の概略構成図である。
図１と同様に２は光源ユニット、３はファイバー束、４
は表示ユニットである。６は波長の異なる３色の光を発
光する３個のＬＥＤ光源より成るＬＥＤ光学系で、その
内６ａは赤色の光を発光するＲ光源、６ｂは緑色の光を
発光するＧ光源、６ｃは青色の光を発光するＢ光源であ
る。７はＬＥＤ光学系６の異なる光源から発光される３
色の光の光路を統一して、３色の光が８の照明光学系に
同じように入射するようする光路合成手段である。照明
光学系８は、光が１次元シャッタアレイ９を均一に照射
するようにする。

【００２１】１次元シャッタアレイ９は複数の光シャッ
タ素子９ａ（図１０（ｂ）参照）が１次元に構成されて
おり、光の透過を支配する。光の透過は、各光シャッタ
素子にかかる電圧による。光シャッタ素子９ａは例えば
ハイレベル電圧を印加すると光を透過する状態になり、
ローレベル電圧を印加すると、光を不透過とする状態に
なる。各光シャッタ素子９ａの電圧制御は、制御回路１
０により画像信号に合わせて行われる構成となっている
ので、１次元シャッタアレイ９において画像情報を持つ
１次元の光信号が形成されることになる。１１は、１次
元シャッタアレイ９で形成された光信号を１次元に配列
された光ファイバー束３の端面上３ａに結像させる集光
光学系である。

【００２２】制御回路１０は、前述した通り１次元シャ
ッタアレイ９の制御を行うとともにＬＥＤ光学系６の点
灯の制御と、後述の走査ミラー１２の制御を行う。ここ
までが、光源ユニット２の内部構成の説明である。尚、
制御回路１０は例えばマイクロコンピュータで形成され
ている。

【００２３】光源ユニット２から光ファイバー束３に入
射した光信号は、光ファイバー束３の表示ユニット４側
の端面３ｂ上に光信号を再生する。１３はこの光信号を
虚像として投影する接眼光学系で、１２は順次投影され
る１次元の虚像を１次元の配列方向と垂直な方向へ走査
する走査ミラーである。走査ミラー１２による走査は十
分速いスピード（例えば３０Ｈｚ以上）で行われるの
で、観察者は２次元画像を観察することができる。観察
光学系１３と走査ミラー１２は表示ユニット４内に構成
されている。

【００２４】図４に、光路合成手段７の具体例を示す。
図４（ａ）は、光路合成手段７として回折光学素子７ａ
を用いたものの模式図である。３色の光は、光源の位置
が異なるため異なる光路を辿り回折光学素子７ａに入射
するが、通過後は同一の光路を辿ることになる。図４
（ｂ）は、光路合成手段７に特定の波長のみを反射させ
るダイクロイックミラー７ｂを用いたものの模式図であ
る。ダイクロミックミラー７ｂにおいては、反射する３
色の光束が同一の光路を辿るように３種のミラーが配置
されている。どちらの光路合成手段７においても、異な
る３つの光源６ａ、６ｂ、６ｃから発光される光束の光
路が統一されることになる。

【００２５】図５に、制御回路１０による制御のタイミ
ングチャートを示す。（イ）は１次元シャッタアレイ９
と走査ミラー１２の駆動制御のタイミング、（ロ）はＲ
光源６ａ、（ハ）はＧ光源６ｂ、（ニ）はＢ光源６ｃの
点灯の制御のタイミングを示す。（ホ）は、参考として
制御回路１０による制御の結果観察される映像のタイミ
ングと色を示した。尚、（ハ）のハイレベル期間中は１
次元シャッタアレイ９に関しては画像信号に合わせた電
圧制御が、走査ミラー１２に関しては光信号として送信
されてくる１次元画像を垂直方向に走査して、２次元画
像が形成されるようにする駆動制御が行われていること
を示し、（ロ）、（ハ）、（ニ）のハイレベル期間中は
それぞれの光源が点灯するように制御されていることを
示す。

【００２６】まず、Ｒ光源６ａが点灯し（（ロ）’）１
次元シャッタアレイ９が照射されると、１次元シャッタ
アレイ９では画像信号のＲ成分に対応する光信号が形成
されるように電圧制御が行われる（（イ）’）。ここで
は２次元画像を水平方向の１次元画像の集まりと見て、
その１次元画像を上から順次光信号に変調するようにす
る。ここで形成された光信号は、ファイバー束３を介し
て表示ユニット４に送られる。

【００２７】１次元で順次送られてきた画像情報を含む
光信号は、２次元画像となるように垂直方向に走査が行
われる。つまり、走査ミラー１２の制御が行われる
（（イ）’）。このようにして、観察者には２次元画像
のＲ成分（Ｒ画像）が観察されることになる
（（ホ）’）。２次元画像のＲ成分に関する処理が終了
すると、それぞれのタイミングチャート（（イ）、
（ロ））はローレベルになる。尚、上記の通り（ロ）’
の制御が行われた後に、１次元シャッタアレイ９に関す
る（イ）’の制御、そして走査ミラー１２に関する
（イ）’の制御が行われ、観察者に観察される（ホ）’
ようになるが、実際には光の速度が高速であるために上
記制御の時間的ズレはなく、タイミングチャート上では
Ｒ光源が点灯するタイミングと観察者に観察されるタイ
ミングを同一時間として示した。

【００２８】次は、Ｒ光源６ａに代わってＧ光源６ｂが
点灯し（（ハ）’）、（イ）に関しては上記と同様の制
御が行われる。観察者には２次元画像のＧ成分（Ｇ画
像）が観察される。続いて、Ｂ光源６ｃが点灯し
（（ニ）’）、上記と同様の制御が行われる。観察者に
は２次元画像のＢ成分（Ｂ画像）が観察される。このよ
うに観察者は２次元画像のＲ成分、Ｂ成分、Ｇ成分を順
次観察する。この様子を図６に示す。Ｒ画像１４、Ｇ画
像１５、Ｂ画像１６は時間的にはほとんど差がなく表示
されるので、観察者はこれらを重ね合わせて観察するこ
とになる。つまり、カラー画像が観察される。次の第２
の画像についても、上記と同様に制御が行われる。

【００２９】〈第２の実施形態〉図７は、本発明の第２
の実施形態の映像観察装置の概略構成図である。本実施
形態においては右目用と左目用の２組の表示ユニット４
ａ、４ｂがあり、両眼視が可能となっている。６は３つ
の光源を有し３色の光を発光するＬＥＤ光学系である。
１７ａ、１７ｂは、ミラーで構成される２組の照明光学
系で、ＬＥＤ光学系６で発光された光を１次元シャッタ
アレイ９に均一に入射させるようにする。尚、１次元シ
ャッタアレイ９での光信号の形成は、第１の実施形態と
同様に行われる。つまり、１次元シャッタアレイ９は制
御回路（不図示）により画像信号に合わせて制御され、
ここで画像情報を持った光信号が形成されることにな
る。

【００３０】形成された光信号は、右目用と左目用の２
組のファイバー束３ａ、３ｂに入射する。ＬＥＤ光学系
６、照明光学系１７ａ、１７ｂ、１次元光シャッタ９、
そして図示しない制御手段は光源ユニット２内に構成さ
れている。

【００３１】光信号は、光源ユニット６からファイバー
束３ａ、３ｂを介して各表示ユニット４ａ、４ｂに送信
される。各表示ユニット４ａ、４ｂにおいては第１の実
施形態の表示ユニット４と同様の処理がなされて、観察
者は２次元画像を観察することになる。１３ａ、１３ｂ
は接眼光学系、１２ａ、１２ｂは走査ミラーである。
尚、走査ミラー１２ａ、１２ｂ、ＬＥＤ光学系６も第１
の実施形態と同様に制御回路（不図示）により制御がな
される。

【００３２】尚、本実施形態の制御回路による制御は、
走査ミラーに関する制御を２組に対して行うこと以外制
御内容としては第１の実施形態と同様である。従って、
そのタイミングチャートも図５に示すものと同様である
ので説明を省略する。

【００３３】図８、図９は、２組の照明光学系１７ａ、
１７ｂによりＬＥＤ光源６から発光される光の均一照明
が達成される様子を模式的に示した図である。尚、図７
の本実施形態の装置に対応する模式図は図９に示したも
のであるが、まずはわかりやすいようにＬＥＤ光学系６
の光源が単一である場合について示した図８について説
明する。図８は、３つのＬＥＤ光源からの光が光路合成
手段により同一の光路を辿るようになる場合についても
当てはまる。尚、本実施形態は図８のような光源であっ
ても勿論かまわない。

【００３４】図８（ａ）は、照明光学系１７ａ、１７ｂ
を横からみた図、図８（ｂ）は照明光学系１７ａ、１７
ｂを上からみた図である。この２つの図からわかるよう
に、第１の光学系１７ａは、ＬＥＤ光学系６から発光し
た光に対して、１次元シャッタアレイ９に垂直方向（矢
印Ａ方向）に収束作用を与え、水平方向（矢印Ｂ方向）
に対して光束の中心付近で周辺より大きい発散作用を与
える作用を有する。このような作用を得るために本実施
形態における第１の光学系１７ａは、矢印Ｂ方向に対し
て中心付近の曲率が大きく、周辺に行くにつれ曲率が小
さくなるように構成されている。

【００３５】ＬＥＤ光源からの光束の密度は一般に光束
の中心付近で大きく、周辺付近で小さい。そして、２次
元的に広がっている。この光束は、前記のように構成さ
れている第１の光学系１７ａにより、密度分布の不均一
性が補正されるとともに１次元シャッタアレイ９の配列
方向に１次元的な広がりを持つ光束に補正される。

【００３６】第２の光学系１７ｂは、第１の光学系１７
ａを介して入射してきた光束を、平行光になるように反
射する作用を有する。第２の光学系１７ｂは、このよう
な作用が得られるように面形状が定められている。

【００３７】ＬＥＤ光学系６の光源が３つある場合で
も、各光源を１次元シャッタアレイ９の配列方向と平行
に並べることで、１つの１次元光シャッタアレイ９を照
明することができる。以下、図９について説明する。図
９（ａ）は照明光学系を横からみた図である。３つの光
源は１次元シャッタアレイ９の配列方向と平行に配置さ
れているので、この図は、光源が一つである場合の図８
（ａ）と同様になる。つまり、光束が１次元シャッタア
レイ９と垂直方向に収束作用を受けていることがわか
る。

【００３８】図９（ｂ）は照明光学系を上から見た図で
ある。この図ではわかりにくいが、３つの光源６ａ、６
ｂ、６ｃは近くに配置されているので、いずれの光束の
中心も第１の光学系１７ａのほぼ中心に入射するように
なっている。そして、各光束は、第１の照明光学系１７
ａにおいて中心付近で周辺より大きく発散するように反
射し、第２の光学系に達する位置で密度がほぼ均一とな
る。第１の光学系は、このような作用を有するように面
形状が定められている。

【００３９】第２の光学系１７ｂにおいては、入射した
光がほぼ平行光となって反射する。第２の光学系１７ｂ
は、このような作用を有するように面形状が定められて
いる。また、図９（ｂ）からもわかるように、各光束に
より照明される領域は１次元シャッタアレイ９の位置で
配列方向にずれる。よって、本実施形態の装置において
は、３つの光源により照明される領域に１次元シャッタ
アレイ９を配置する。

【００４０】〈第３の実施形態〉第３の実施形態は、第
２の実施形態の映像観察装置の照明光学系に第３の光学
系を加えて構成したものと同様である。よって、内部の
概略構成図は省略する。図１０に、本実施形態の照明光
学系を光束が通過する様子を模式的に示した。

【００４１】図１０（ａ）は照明光学系を横から見た
図、図１０（ｂ）は照明系を上から見た図である。第１
の光学系１７ａと、第２の光学系１７ｂは第２の実施形
態と同様に構成されているので説明を省略する。第２の
光学系１７ｂで反射してほぼ一様な密度の平行光となっ
た光束は、第３の光学系１７ｃに入射する。本実施形態
の第３の光学系１７ｃはマイクロレンズアレイで、ここ
を通過した光は集光されて１次元シャッタアレイ９を照
射する。

【００４２】そのときの集光の様子を図１１に詳しく示
した。マイクロレンズアレイは、光束を１次元シャッタ
アレイの各シャッタ素子を効率よく照射するように集光
する構成となっている。

【００４３】図１０、図１１はＬＥＤ光源が一つもしく
は複数の光源を持ち光路合成手段により各光束の光路の
統一がされてから照明光学系に入射する場合について示
した図である。一方、図１２、図１３には３つの光源を
有し、各光源からの光束が各々の光路を辿り照明光学系
に入射する場合の模式図を示す。図１２（ａ）と図１２
（ｂ）は、照明光学系をそれぞれ横と上から見た模式図
である。図１２（ａ）を見るとわかるように、照明光学
系を横から見た場合は、光源が一つの場合と同様であ
る。

【００４４】光源が３つある場合は、第２の光学系１７
ｂで反射した各光束はそれぞれほぼ平行光となるが光源
の位置が少しずつ異なるため各光束の光路は平行とはな
らず、第３の光学系に入射する角度は各光束間で異な
る。この様子は図１２（ｂ）を見るとわかるが、図１３
により詳細に示す。

【００４５】本実施形態の第３の光学系は、各光束がそ
れぞれ効率よく１次元シャッタアレイの各エレメントに
入射するように集光させる。そのために、３つの光源は
次の条件を満たすように配置される。第３の光学系１７
ｃから１次元シャッタアレイ９までの距離をＬ、１次元
シャッタアレイ９の各光シャッタ素子の中心間の距離を
ｄとすると、各光束が第３の光学系１７ｃに入射すると
きの光路は、隣合う光源からの光束の光路となす角度が
以下の式（１）を満たすθラジアンとなるようにする。

【００４６】θ＝ｄ／Ｌ ・・・・（１）

【００４７】尚、上記実施形態では光シャッタ素子を１
次元に配した１次元シャッタアレイ９を用いた装置につ
いてのみ示したが、１つの光シャッタ素子のみを用いて
も２次元のカラー画像を提供する装置を構成することが
できる。この場合は、表示ユニットに設ける走査手段
は、主方向と副方向の走査を行うような構成とする。ま
た、照明光学系、ファイバー束等も光シャッタ素子が１
つであることに対応するような構成とする。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の映像観察
装置は、光源としてＬＥＤ光源など異なる波長の光を発
光するものを用いている。よって、白色光源を用いた場
合と比較してカラー化を達成するシステムが簡単である
とともに、光の利用効率が高く消費電力も少ない。

【００４９】また、１次元の光を用いて映像信号を光信
号に変調しているが、光源から直接１次元の光を発光さ
せているのではなく、光シャッタを１次元に配してここ
に入射する光を利用するようにしているので、１次元配
列が技術的に困難な青色光源も点光源として用いればよ
く、ＬＥＤ光源を用いたカラー化が達成される。

【００５０】また、光源からの光が１次元シャッタアレ
イに効率よく入射するための照明光学系を具備している
ので、この構成からも高い光の利用効率が期待できる。
さらに、この照明光学系の構成は簡単なので小さく構成
でき、その他の部分の構成も簡単なので映像観察装置全
体の小型化も達成される。よって、この映像観察装置の
用途は広く、特にＨＭＤやＨＵＤなどに用いた場合は使
いやすい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＨＭＤとして用いた本発明の映像観察装置の使
用状態を示した全体の概略図。

【図２】小型虚像ディスプレイとして用いた本発明の映
像観察装置の使用状態を示した全体の概略図。

【図３】本発明の第１の実施形態の映像観察装置の内部
の概略構成図。

【図４】光路合成手段を具体的に示した模式図。

【図５】第１の実施形態の制御回路による制御のタイミ
ングチャート。

【図６】観察者が２次元カラー画像を観察する様子を示
した概略図。

【図７】本発明の第２の実施形態の映像観察装置の内部
の概略構成図。

【図８】第２の実施形態において照明光学系を光束が通
過する様子を模式的に示した図。

【図９】３個の光源を有する第２の実施形態において照
明光学系を光束が通過する様子を模式的に示した図。

【図１０】第３の実施形態において照明光学系を光束が
通過する様子を模式的に示した図。

【図１１】図１０のうち特に照明光学系の第３の光学系
を光束が通過する様子を模式的に示した図。

【図１２】３個の光源を有する第３の実施形態において
照明光学系を光束が通過する様子を模式的に示した図。

【図１３】図１２のうち特に照明光学系の第３の光学系
を光束が通過する様子を模式的に示した図。

【符号の説明】

１、５ 映像観察装置 ２ 光源ユニット ３ ファイバー束 ４ 表示ユニット ６ ＬＥＤ光学系 ６ａ Ｒ光源 ６ｂ Ｇ光源 ６ｃ Ｂ光源 ７、７ａ、７ｂ 光路合成手段 ８ 照明光学系 ９ １次元光シャッタアレイ ９ａ 光シャッタ素子 １０ 制御回路 １１ 集光光学系 １２、１２ａ、１２ｂ 走査ミラー １３、１３ａ、１３ｂ 接眼光学系 １７ａ 照明光学系の第１の光学系 １７ｂ 照明光学系の第２の光学系 １７ｃ 照明光学系の第３の光学系

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光する光の波長が異なる３個の光源
   と、 前記光源からの光の透過を支配する複数の光シャッタ素
   子を１次元に配して成るシャッタアレイと、 外部からの映像信号に応じて前記シャッタアレイを制御
   する制御回路と、 前記シャッタアレイを透過した１次元光信号を伝送する
   ファイバー束と、 順次伝送されてきた１次元光信号を該１次元光信号の配
   列方向に垂直な方向に走査する走査手段と、 前記光信号を虚像として投影する接眼光学系とを有する
   ことを特徴とする映像観察装置。
2. 【請求項２】 前記光源がＬＥＤ光源であることを特徴
   とする請求項１に記載の映像観察装置。
3. 【請求項３】 前記光源からの光を第１の光学系を介し
   て第２の光学系に導き、更に前記第２の光学系で平行光
   にして前記シャッタアレイに導くようになっているとと
   もに、前記第１の光学系は前記第２の光学系に入射する
   光束が前記シャッタアレイの配列方向に１次元的な広が
   りを持ち密度が一様であるようになすことを特徴とする
   請求項１または２に記載の映像観察装置。
4. 【請求項４】 更に前記第２の光学系からの光束を前記
   シャッタアレイの各光シャッタ素子に集光させる集光光
   学素子の集合体からなる第３の光学系を有することを特
   徴とする請求項３に記載の映像観察装置。
5. 【請求項５】 前記シャッタアレイの隣合う光シャッタ
   素子の中心間の距離をｄ、前記第３の光学系と前記シャ
   ッタアレイの距離をＬとしたとき、前記第３の光学系に
   入射するときの各光源からの光束の光路は前記第３の光
   学系に入射するときの隣合う光源からの光束の光路とな
   す角θ（ラジアン）が０でないときθ＝ｄ／Ｌをほぼ満
   たすことを特徴とする請求項４に記載の映像観察装置。
6. 【請求項６】 前記３個の光源は前記シャッタアレイの
   配列方向に平行に並べられていることを特徴とする請求
   項１乃至５いずれか一つに記載の映像観察装置。
7. 【請求項７】 発光する光の波長が異なる３個の光源
   と、 前記光源からの光の透過を支配する１個の光シャッタ素
   子と、 外部からの映像信号に応じて前記光シャッタ素子を制御
   する制御回路と、 前記光シャッタ素子を透過した光信号を伝送するファイ
   バーと、 順次伝送されてきた光信号を主方向と副方向に走査する
   走査手段と、 前記光信号を虚像として投影する接眼光学系とを有する
   ことを特徴とする映像観察装置。