(57)【要約】【課題】光利用効率の高い画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置１００は、画像データに基づいて変調された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２を像形成面１０７に向けて照射し、像形成面１０７において第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２とを重ねながら、第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２とを像形成面１０７において２次元的に走査する２次元走査部１５０と、２次元的に走査される第１の光束Ｌ１を観察者Ｖの第１の眼Ｅ１を含む第１の領域に到達させると共に、２次元的に走査される第２の光束Ｌ２を観察者Ｖの第２の眼Ｅ２を含み、第１の領域と異なる第２の領域に到達させる視野制御部１０６とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた位置の像形成面に向けて、画像データに基づいて変調された第１の光束及び第２の光束を照射し、前記像形成面において前記第１の光束と前記第２の光束とを重ねながら、前記第１の光束と前記第２の光束とを前記像形成面において２次元的に走査する２次元走査部と、
２次元的に走査される前記第１の光束を観察者の第１の眼を含む第１の領域に到達させると共に、２次元的に走査される前記第２の光束を前記観察者の第２の眼を含み、前記第１の領域と異なる第２の領域に到達させる視野制御部と、
を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記２次元走査部は、
光源部と、
前記光源部から出射された光束を分離して前記第１の光束と前記第２の光束とを生成する光分離部と、
前記光分離部で分離された前記第１の光束と前記第２の光束とを２次元的に走査する光走査部と、
前記光走査部によって走査される前記第１の光束及び前記第２の光束を前記像形成面において重ねる光収束部と、
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。
【請求項３】
前記２次元走査部は、
前記第１の光束を出射する第１の光源部と、
前記第２の光束を出射する第２の光源部と、
前記第１の光源部から出射された前記第１の光束と前記第２の光源部から出射された前記第２の光束とを２次元的に走査する光走査部と、
前記光走査部によって走査される前記第１の光束及び前記第２の光束を前記像形成面において重ねる光収束部と、
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。
【請求項４】
前記２次元走査部は、
前記第１の光束を出射する第１の光源部と、
前記第２の光束を出射する第２の光源部と、
前記第１の光源部から出射された前記第１の光束を２次元的に走査する第１の光走査部と、
前記第２の光源部から出射された前記第２の光束を２次元的に走査する第２の光走査部と、
を有し、
前記第１の光走査部によって走査される前記第１の光束及び前記第２の光走査部によって走査される前記第２の光束を前記像形成面において重ねる
こと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。
【請求項５】
前記視野制御部は、２次元的に走査される前記第１の光束と２次元的に走査される前記第２の光束とが入射される少なくとも１つの屈折光学部材を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの屈折光学部材は、正のパワーを持つレンズを含むことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つの屈折光学部材は、２次元的に走査される前記第１の光束を前記第１の領域に到達させると共に、２次元的に走査される前記第２の光束を前記第２の領域に到達させることを特徴とする請求項５又は６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記視野制御部は、２次元的に走査される前記第１の光束と２次元的に走査される前記第２の光束とが入射される少なくとも１つの反射光学部材を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの反射光学部材は、正のパワーを持つミラー又は正のパワーを持つハーフミラーを含むことを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの反射光学部材は、２次元的に走査される前記第１の光束を前記第１の領域に到達させると共に、２次元的に走査される前記第２の光束を前記第２の領域に到達させることを特徴とする請求項８又は９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記視野制御部は、
２次元的に走査される前記第１の光束と２次元的に走査される前記第２の光束とが入射される正のパワーを持つ第１のミラーと、
前記第１のミラーで反射した前記第１の光束を前記第１の領域に到達させると共に、前記第１のミラーで反射した前記第２の光束を前記第２の領域に到達させる第２のミラーと
を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記第２のミラーは、前記第１のミラーで反射した前記第１の光束及び前記第２の光束を反射して前記第１の領域及び前記第２の領域にそれぞれ到達させると共に、前記第２のミラーにおいて前記第１の光束及び前記第２の光束を反射した側とは反対側から入射する外光を透過させるハーフミラーであることを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記視野制御部から出射される前記第１の光束が到達する前記第１の領域の位置と前記第２の光束が到達する前記第２の領域の位置とを移動させる光束移動部をさらに有する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。
【請求項１４】
前記光束移動部は、
前記観察者の前記第１の眼の位置と前記第２の眼の位置の少なくとも一方を検出して、該検出の結果を示す眼移動情報を出力する眼移動検出部と、
前記眼移動検出部から出力される前記眼移動情報に基づいて前記第１の眼の位置と前記第２の眼の位置の移動方向及び移動量を示す眼移動量情報を算出する眼移動量算出部と、
前記眼移動量算出部から出力される前記眼移動量情報に基づいて前記第１の領域の位置と前記第２の領域の位置とを移動させる光束偏向部と
を有することを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
前記光源部は、互いに波長の異なる複数の光束を出射する複数の発光素子を含むことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
前記光分離部は、光入射面を有し、
前記光入射面は、光束の反射率及び透過率が互いに異なる複数の光入射領域を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
前記第１の光源部及び前記第２の光源部の各々は、互いに波長の異なる複数の光束を出射する複数の発光素子を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の画像表示装置。
【請求項１８】
前記像形成面上から前記視野制御部までの範囲内の位置に、前記第１の光束と前記第２の光束とが照射される光拡散面をさらに有することを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１９】
前記第１の領域と前記第２の領域とは、互いに重ならない領域であることを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項２０】
前記第１の領域と前記第２の領域とは、互いに部分的に重なる領域であることを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データに基づいて変調された光束を走査して画像を表示する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源部から放射される光束を２次元空間変調器で変調することによってスクリーンに画像を投影する画像表示装置が種々提案されている。この２次元空間変調器は、例えば、液晶パネル又はＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）などの小型の表示デバイスである。また、小型の反射ミラーなどの光走査部を用いて光源部から放射される光束を走査してスクリーンに画像を形成する画像表示装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４１２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の画像表示装置においては、スクリーンに照射された光束が広い角度範囲に散乱するので、視野角は広くなるが、観察者（ユーザー）の眼に入射する光以外の光の割合が多くなり、光利用効率が低いという問題がある。特に、観察者が１人又は少人数の場合には、光利用効率が非常に低くなる。
【０００５】
そこで、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り、その目的は、光利用効率の高い画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る画像表示装置は、予め定められた位置の像形成面に向けて、画像データに基づいて変調された第１の光束及び第２の光束を照射し、前記像形成面において前記第１の光束と前記第２の光束とを重ねながら、前記第１の光束と前記第２の光束とを前記像形成面において２次元的に走査する２次元走査部と、２次元的に走査される前記第１の光束を観察者の第１の眼を含む第１の領域に到達させると共に、２次元的に走査される前記第２の光束を前記観察者の第２の眼を含み、前記第１の領域と異なる第２の領域に到達させる視野制御部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る画像表示装置によれば、画像データに基づいて変調された第１の光束と第２の光束を、観察者の第１の眼と第２の眼にそれぞれ到達するように構成し、観察者の両眼以外の領域に照射される光束を減らしているので、光利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（ａ）から（ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る画像表示装置の構造と２本の光束の光路を概略的に示す平面図である。
【図２】（ａ）から（ｃ）は、実施の形態１に係る画像表示装置の構造と２本の光束の光路を概略的に示す側面図である。
【図３】実施の形態１に係る画像表示装置の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、像形成面に走査画像を形成する際の走査方式の例を示す図である。
【図５】（ａ）から（ｃ）は、図１（ａ）から（ｃ）にそれぞれ対応する図であり、実施の形態１に係る画像表示装置の構造と光束径を概略的に示す平面図である。
【図６】（ａ）から（ｃ）は、図２（ａ）から（ｃ）にそれぞれ対応する図であり、実施の形態１に係る画像表示装置の構造と光束径を概略的に示す側面図である。
【図７】（ａ）から（ｃ）は、観察者の眼と、観察者の眼に入射される光束の断面形状を示す図であり、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は実施の形態１における一例を示し、（ｃ）は実施の形態１における他の例を示す。
【図８】（ａ）は、本発明の実施の形態２に係る画像表示装置の構造及び２本の光束の光路を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、実施の形態２に係る画像表示装置の構造及び２本の光束の光束径を概略的に示す平面図である。
【図９】実施の形態２に係る画像表示装置の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１０】（ａ）から（ｃ）は、本発明の実施の形態３に係る画像表示装置の構造及び２本の光束の光路を概略的に示す平面図である。
【図１１】実施の形態３に係る画像表示装置の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】（ａ）は、本発明の実施の形態４に係る画像表示装置の構造及び２本の光束の光路を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、実施の形態４に係る画像表示装置の構造及び光束の光路を概略的に示す側面図である。
【図１３】（ａ）は、本発明の実施の形態４に係る画像表示装置の構造及び２本の光束の光束径を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、実施の形態４に係る画像表示装置の構造及び光束径を概略的に示す側面図である。
【図１４】観察者の前方に位置する虚像を視認することができる範囲を示す図である。
【図１５】（ａ）は、本発明の実施の形態５に係る画像表示装置の構造及び２本の光束の光路を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、実施の形態５に係る画像表示装置の構造及び光束の光路を概略的に示す側面図である。
【図１６】（ａ）は、本発明の実施の形態５に係る画像表示装置の構造及び２本の光束の光路及び光束径を概略的に示す平面図であり、（ｂ）は、実施の形態５に係る画像表示装置の構造及び光束の光路及び光束径を概略的に示す側面図である。
【図１７】本発明の実施の形態１から５に係る画像表示装置の光源部から出射される光束の変形例を示す図である。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）のそれぞれは、本発明の実施の形態１から５に係る画像表示装置によりカラー画像を表示する場合の光源部の構成例を示す図である。
【図１９】実施の形態１，４，及び５に係る光分離部と光偏向部とを一体化した光分離偏向部を示す図である。
【図２０】実施の形態１，４，及び５における光源部を出射した光束が光分離部及び光偏向部を経由して光走査部に入射するまでの構成の変形例を示す図である。
【図２１】光源部から出射した光束が入射する光分離部の入射面の反射率及び透過率を、光束が入射する領域ごとに変更した場合の変形例を示す図である。
【図２２】実施の形態４の変形例に係る画像表示装置の構造を概略的に示す図である。
【図２３】図２２における光束移動部の構成を示すブロック図である。
【図２４】実施の形態１の変形例に係る画像表示装置の構造を概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１（ａ）から（ｃ）は、本発明の実施の形態１に係る画像表示装置１００の構造と２本の光束Ｌ１，Ｌ２の光路（進行状態）を概略的に示す平面図である。図１（ａ）から（ｃ）は、画像表示装置１００と、画像表示装置１００と観察者（ユーザー）Ｖとの光学的位置関係を示している。図１（ａ）から（ｃ）においては、光束Ｌ０、第１の光束Ｌ１、及び第２の光束Ｌ２を線で示しているが、実際には、光束Ｌ０、第１の光束Ｌ１、及び第２の光束Ｌ２は観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２の各々よりも広い領域を照射することができるようにするための太さ（光束径）を持つ。また、本出願の各図において、Ｘ、Ｙ、及びＺは、ＸＹＺ直交座標系の座標軸を示し、Ｘ軸は水平方向（観察者Ｖの左右方向）を示し、Ｙ軸は垂直方向を示し、Ｚ軸は画像表示装置１００の奥行き方向を示す。
【００１０】
図１（ａ）から（ｃ）に示されるように、画像表示装置１００は、主要な構成として、２次元走査部１５０と、視野制御部１０６とを有する。２次元走査部１５０は、予め定められた位置の像形成面１０７に向けて、画像データに基づいて変調された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２を照射し、像形成面１０７において第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２とを重ねながら、第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２とを像形成面１０７において２次元的に走査する。視野制御部１０６は、２次元走査部１５０によって２次元的に走査される第１の光束Ｌ１を観察者Ｖの第１の眼Ｅ１を含む第１の領域に到達させると共に、２次元的に走査される第２の光束Ｌ２を観察者Ｖの第２の眼Ｅ２を含み、第１の領域と異なる第２の領域に到達させる。実施の形態１において、第１の眼Ｅ１と第２の眼Ｅ２は、それぞれ同じ観察者Ｖの左眼と右眼を示す。
【００１１】
２次元走査部１５０は、主要な構成として、光源部１０１と、光分離部１０２と、光偏向部１０３と、光走査部１０４と、光収束部１０５とを有する。
【００１２】
光源部１０１は、画像データに基づいて変調された少なくとも１本の光束Ｌ０を出射する。光源部１０１は、光束Ｌ０として、例えば、レーザー光等のような指向性の高い光を出射することが望ましい。指向性の高い光を用いることにより、観察者の両眼以外の領域に照射される光束を減らすことができるので、高い光利用効率を実現することができる。
【００１３】
光分離部１０２は、光束Ｌ０を分離して第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２とを生成する。光分離部１０２は、例えば、ビームスプリッターであり、光束Ｌ０から、光分離部１０２で反射した光束である第１の光束Ｌ１と、光分離部１０２を透過した光束である第２の光束Ｌ２とを生成する。光分離部１０２は、例えば、板状の透光性光学部材と、この透光性光学部材の面のうちの光源部１０１から出射された光束Ｌ０が入射する面に備えられた光学膜とから構成される。この光学膜は、入射光束のうちの所定の割合の光束成分を反射させ、残りの光束成分を透過させる。光分離部１０２で分離された第１の光束Ｌ１は、光走査部１０４に向かって進み、光分離部１０２で分離された第２の光束Ｌ２は、光偏向部１０３で進行方向を変えた後に、光走査部１０４に向かって進む。
【００１４】
光偏向部１０３は、例えば、反射ミラーである。光偏向部１０３は、光分離部１０２を透過した光が入射する面に、光分離部１０２の透過光を反射させる金属膜又は誘電体多層膜等の光学膜を備えることによって形成することができる。
【００１５】
光走査部１０４は、光反射面を有する光反射部材（後述の図３における１０４ａ）と、互いに直交する方向に独立に光反射面の傾きを変えることができる光反射面駆動部（後述の図３における１０４ｂ）と、によって形成することができる。光走査部１０４は、例えば、直交する２つの軸（図１における回転中心軸１１１と、後述の図２における回転中心軸１１２）周りに反射ミラーを所定角度振動（揺動）させるタイプのスキャナー、すなわち、「２次元スキャナー」又は「２次元スキャンミラー」である。光反射面駆動部としては、静電駆動、電磁駆動、圧電駆動等のいずれかに基づく駆動機構を適宜採用すればよい。また、光走査部１０４は、電圧を印加することによって屈折率が変化する電気光学効果を有する部材を用いて構成することもできる。光走査部１０４は、入射した光束を２次元的に走査することができるものであれば、上記以外の構成のものを採用してもよい。光走査部１０４の走査と同期させて、光源部１０１から出射される光束Ｌ０の強度を画像データに応じて変調することで、走査画像の階調を表現することができる。
【００１６】
光収束部１０５は、例えば、正のパワーを有し、例えば、屈折光学部材又は反射光学部材によって形成される。屈折光学部材は、例えば、正のパワーを有するレンズから構成される。反射光学部材は、例えば、正のパワーを有する凹面鏡から構成される。図１（ａ）から（ｃ）に示されるように、光収束部１０５のパワーは、互いに角度ｕをなして光収束部１０５に入射する第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２が、互いに角度ｖ１，ｖ２，ｖ３をなして収束し、像形成面１０７において第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２とが重なるように決定すればよい。すなわち、光収束部１０５は、光走査部１０４によって走査される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２が像形成面１０７において重なるように偏向させる。光収束部１０５は、１個の屈折光学部材又は１個の反射光学部材から構成されたものに限られず、２個以上の屈折光学部材の組み合わせ、２個以上の反射光学部材の組み合わせ、又は、屈折光学部材と反射光学部材との組合せから構成してもよい。
【００１７】
視野制御部１０６は、正のパワーを有し、１個の屈折光学部材又は１個の反射光学部材から構成することができ、例えば、正のパワーを有するレンズを用いることができる。視野制御部１０６は、２個以上の屈折光学部材の組み合わせ、２個以上の反射光学部材の組み合わせ、又は、屈折光学部材と反射光学部材との組合せから構成してもよい。図１（ａ）から（ｃ）に示されるように、視野制御部１０６のパワーは、互いに角度ｖ１，ｖ２，ｖ３をなして視野制御部１０６に入射する第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２が、それぞれ角度ｗ１，ｗ２，ｗ３をなして発散するように決定すればよい。角度ｗ１，ｗ２，ｗ３は、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２がそれぞれ視野制御部１０６を出射する位置と、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２の位置とに応じて決定される。言い換えれば、角度ｗ１，ｗ２，ｗ３は、２次元走査部１５０によって２次元的に走査される第１の光束Ｌ１を観察者Ｖの第１の眼Ｅ１を含む第１の領域に到達させると共に、２次元的に走査される第２の光束Ｌ２を観察者Ｖの第２の眼Ｅ２を含み、第１の領域と異なる第２の領域に到達させるように、決定される。また、像形成面１０７に形成される走査画像のサイズが大きい場合には、視野制御部１０６のサイズも大きくなるので、画像表示装置１００の小型化及び軽量化のために、視野制御部１０６としてフレネルレンズ又はフレネルミラーを用いることが望ましい。
【００１８】
図１（ａ）から（ｃ）に示されるように、光走査部１０４は、Ｙ軸に平行な回転中心軸１１１を中心にして揺動して、光走査部１０４の光反射面の角度を変更することができる。図１（ａ）において、光走査部１０４は、Ｚ軸に平行な基準線Ａ１から角度（水平走査角）ａ１だけ回転した状態に傾いている。また、図１（ｂ）において、光走査部１０４は、基準線Ａ１から角度ａ２（ａ２＜ａ１）だけ回転した状態に傾いている。また、図１（ｃ）において、光走査部１０４は、基準線Ａ１から角度ａ３（ａ３＞ａ１）だけ回転した状態に傾いている。
【００１９】
図１（ａ）から（ｃ）に示されるように、光源部１０１から出射される光束Ｌ０は、光分離部１０２に入射すると、光束Ｌ０の一部を反射させて第１の光束Ｌ１を生成すると同時に、他の一部を透過させて第２の光束Ｌ２を生成する。第１の光束Ｌ１は、光走査部１０４に入射し、第２の光束Ｌ２は、光偏向部１０３によって進行方向が偏向された後、光走査部１０４に入射する。第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面において互いに角度ｕをなして光走査部１０４に入射する。第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光走査部１０４により反射されて、Ｘ軸の正負方向に走査される。
【００２０】
図１（ａ）のＸＺ平面において、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面において正のパワーを有する光収束部１０５によって、互いに角度ｖ１をなして像形成面１０７に位置する焦点Ｆ１に収束される。図１（ｂ）のＸＺ平面において、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面において正のパワーを有する光収束部１０５によって互いに角度ｖ２をなして像形成面１０７に位置する焦点Ｆ２に収束される。図１（ｃ）のＸＺ平面において、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面において正のパワーを有する光収束部１０５によって互いに角度ｖ３をなして像形成面１０７に位置する焦点Ｆ３に収束される。また、図１（ａ）と図１（ｂ）の間の位置においても、ＸＺ平面において、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光収束部１０５によって像形成面１０７に位置する焦点に収束される。また、図１（ｂ）と図１（ｃ）の間の位置においても、ＸＺ平面において、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光収束部１０５によって像形成面１０７に位置する焦点に収束される。
【００２１】
図２（ａ）から（ｃ）は、実施の形態１に係る画像表示装置１００の構造を概略的に示す側面図である。また、図２（ａ）から（ｃ）は、光束の進行状態及び画像表示装置１００と観察者Ｖとの光学的位置関係を示している。なお、図２（ａ）から（ｃ）においては、光源部１０１、光分離部１０２、及び光偏向部１０３を省略している。また、図２（ａ）から（ｃ）においては、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２を線で示しているが、実際には、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２の各々よりも広い領域を照射することができるようにするための太さ（光束径）を持つ。
【００２２】
図２（ａ）から（ｃ）に示されるように、光走査部１０４は、Ｘ軸に平行な回転中心軸１１２を中心にして揺動して、光走査部１０４の光反射面の角度を変更することができる。図２（ａ）において、光走査部１０４は、Ｚ軸に平行な基準線Ｂ１から角度（垂直走査角）ｂ１だけ回転した状態に傾いている。また、図２（ｂ）において、光走査部１０４は、基準線Ｂ１から角度ｂ２（ｂ２＜ｂ１）だけ回転した状態に傾いている。また、図２（ｃ）において、光走査部１０４は、基準線Ｂ１から角度ｂ３（ｂ３＞ｂ１）だけ回転した状態に傾いている。
【００２３】
図２（ａ）から（ｃ）に示されるように、光走査部１０４に入射した第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光走査部１０４により反射されて、Ｙ軸の正負方向に走査される。したがって、光走査部１０４は、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光走査部１０４により反射されて、Ｘ軸の正負方向及びＹ軸の正負方向に、２次元的に走査される。
【００２４】
図２（ａ）のＹＺ平面において、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＹＺ平面において正のパワーを有する光収束部１０５によって、それぞれ正のパワーの作用を受けて像形成面１０７に位置する焦点Ｆ４に収束される。図２（ｂ）のＹＺ平面において、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＹＺ平面において正のパワーを有する光収束部１０５によって、それぞれ正のパワーの作用を受けて像形成面１０７に位置する焦点Ｆ５に収束される。図２（ｃ）のＹＺ平面において、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＹＺ平面において正のパワーを有する光収束部１０５によって、それぞれ正のパワーの作用を受けて像形成面１０７に位置する焦点Ｆ６に収束される。また、図２（ａ）と図２（ｂ）の間の位置においても、ＹＺ平面において、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光収束部１０５によって像形成面１０７に位置する焦点に収束される。また、図２（ｂ）と図２（ｃ）の間の位置においても、ＹＺ平面において、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光収束部１０５によって像形成面１０７に位置する焦点に収束される。
【００２５】
図３は、実施の形態１に係る画像表示装置１００の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。図３に示されるように、画像表示装置１００は、制御系の構成として、制御部１２０と、画像データに基づいて変調された光束を光源部１０１から出射させる光源駆動部１２１と、光走査部１０４とを有する。光走査部１０４は、光反射部材１０４ａの傾きを２軸周りに揺動させる光反射面駆動部１０４ｂを有する。
【００２６】
図４（ａ）及び（ｂ）は、像形成面１０７に走査画像を形成する際の走査方式の例を示す図である。図４（ａ）に示される走査方式は、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２を、画面の始点ｓからマイナスＸ方向に水平画素数分だけ走査し、マイナスＹ方向に１画素分だけ走査し、プラスＸ方向に水平画素数分だけ走査し、マイナスＹ方向に１画素分だけ走査するサイクルを繰り返す方式である。このサイクルを繰り返して、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２による走査位置が終点ｅに至ると１画面の走査が終了し、走査位置を始点ｓに戻して、次の画面の走査を開始する。図４（ｂ）の例に示される走査方式は、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２を、画面の始点ｓからマイナスＸ方向に水平画素数分だけ走査した後、画像の形成を停止した状態で始点ｓからマイナスＹ方向に１画素分だけ移動した位置に移動するサイクルを繰り返す方式である。このサイクルを繰り返して、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２による走査位置が終点ｅに至ると１画面の走査が終了し、走査位置を始点ｓに戻して、次の画面の走査を開始する。
【００２７】
以上に説明したように、光走査部１０４が、Ｘ軸の正負方向及びＹ軸の正負方向に、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の両方を走査することにより、ＸＹ平面上の像形成面１０７に位置する焦点（例えば、図１（ａ）から（ｃ）におけるＦ１，Ｆ２，及びＦ３、図２（ａ）から（ｃ）におけるＦ４，Ｆ５，及びＦ６に走査画像の画素が形成される。なお、実施の形態１においては、図１（ａ）から（ｃ）に示されるように、光走査部１０４の水平走査角ａ１，ａ２，及びａ３の状態における例を示し、図２（ａ）から（ｃ）に示されるように、光走査部１０４の垂直走査角ｂ１，ｂ２，及びｂ３の状態における例を示したが、実際には、光走査部１０４は、Ｘ軸の正負方向及びＹ軸の正負方向に画像データに基づいて変調された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２を連続的に走査する。ＸＹ平面に平行な像形成面１０７上に、Ｘ軸の正負方向及びＹ軸の正負方向に第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２が連続的に走査されることによって、像形成面１０７に、画像信号に対応する輝度の画素が形成されて、連続的に形成される画素の集合により像形成面１０７に２次元走査画像（像面）が形成される。図示された像形成面１０７は、平面形状であるが、像形成面１０７は、観察者Ｖに凹面又は凸面を向ける球面状又は半円柱状のような緩やかな曲面形状であってもよい。
【００２８】
図１（ａ）に示されるように、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、像形成面１０７を通過した後、ＸＺ平面において発散し、正のパワーを有する視野制御部１０６に入射する。視野制御部１０６に入射した第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、視野制御部１０６によりそれぞれ偏向して、ＸＺ平面における互いのなす角がｗ１となり、観察者Ｖに向けて進行する。第１の光束Ｌ１は、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１に向けて進行し、第２の光束Ｌ２は、観察者Ｖの第２の眼Ｅ２に向けて進行する。観察者Ｖは、第１の光束Ｌ１を第１の眼Ｅ１で視認し、第２の光束Ｌ２を第２の眼Ｅ２で視認することにより、像形成面１０７に形成される走査画像を両眼で認識することができる。なお、Ｐは、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２の瞳孔を示す。
【００２９】
図１（ｂ）に示されるように、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、像形成面１０７を通過した後、ＸＺ平面において発散し、正のパワーを有する視野制御部１０６に入射する。視野制御部１０６に入射した第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、視野制御部１０６によりそれぞれ偏向して、ＸＺ平面における互いのなす角がｗ２となり、観察者Ｖに向けて進行する。第１の光束Ｌ１は、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１に向けて進行し、第２の光束Ｌ２は、観察者Ｖの第２の眼Ｅ２に向けて進行する。観察者Ｖは、第１の光束Ｌ１を第１の眼Ｅ１で視認し、第２の光束Ｌ２を第２の眼Ｅ２で視認することにより、像形成面１０７に形成される走査画像を両眼で認識することができる。
【００３０】
図１（ｃ）に示されるように、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、像形成面１０７を通過した後、ＸＺ平面において発散し、正のパワーを有する視野制御部１０６に入射する。視野制御部１０６に入射した第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、視野制御部１０６によりそれぞれ偏向して、ＸＺ平面における互いのなす角度がｗ３となり、観察者Ｖに向けて進行する。第１の光束Ｌ１は、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１に向けて進行し、第２の光束Ｌ２は、観察者Ｖの第２の眼Ｅ２に向けて進行する。観察者Ｖは、第１の光束Ｌ１を第１の眼Ｅ１で視認し、第２の光束Ｌ２を第２の眼Ｅ２で視認することにより、像形成面１０７に形成される走査画像を両眼で認識することができる。
【００３１】
図５（ａ）から（ｃ）は、図１（ａ）から（ｃ）にそれぞれ対応する図であり、実施の形態１に係る画像表示装置１００の構造と光束の光路及び光束径を概略的に示す平面図である。図５（ａ）から（ｃ）において、図１（ａ）から（ｃ）に示される構成要素と同じ又は対応する構成要素には、図１（ａ）から（ｃ）に示される符号と同じ符号を付す。図５（ａ）から（ｃ）は、光源部１０１から出射された光束の進行状態、及び画像表示装置１００と観察者Ｖとの光学的位置関係を概略的に示している。図５（ａ）から（ｃ）においては、図１（ａ）から（ｃ）において実線で示される光束は、破線で示されている。
【００３２】
図５（ａ）に示されるように、光源部１０１を出射し、光分離部１０２に入射する光束Ｌ０は、Ｚ軸に略平行である。光走査部１０４により反射された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光収束部１０５が有する正のパワーによりそれぞれ点ｔ１１及びｔ１２で一旦収束した後に発散し、像形成面１０７において、予め決められた大きさの光束径をそれぞれ有した状態で互いに交差する（すなわち、互いに重なる）。像形成面１０７及び視野制御部１０６を通過した後、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、それぞれ発散角ｚ１及びｚ２を有した状態で観察者Ｖに向けて進行する。
【００３３】
図５（ｂ）に示されるように、光源部１０１を出射し、光分離部１０２に入射する光束Ｌ０は、Ｚ軸に略平行である。光走査部１０４により反射された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光収束部１０５が有する正のパワーによりそれぞれ点ｔ２１及びｔ２２で一旦収束した後に発散し、像形成面１０７において、予め決められた大きさの光束径をそれぞれ有した状態で互いに交差する（すなわち、互いに重なる）。像形成面１０７及び視野制御部１０６を通過した後、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、それぞれ発散角ｚ３及びｚ４を有した状態で観察者Ｖに向けて進行する。
【００３４】
図５（ｃ）に示されるように、光源部１０１を出射し、光分離部１０２に入射する光束Ｌ０は、Ｚ軸に略平行である。光走査部１０４により反射された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光収束部１０５が有する正のパワーによりそれぞれ点ｔ３１及びｔ３２で一旦収束した後に発散し、像形成面１０７において、予め決められた大きさの光束径を有した状態で互いに交差する（すなわち、互いに重なる）。像形成面１０７及び視野制御部１０６を通過した後、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、それぞれ発散角ｚ５及びｚ６を有した状態で観察者Ｖに向けて進行する。
【００３５】
図６（ａ）から（ｃ）は、図２（ａ）から（ｃ）にそれぞれ対応する図であり、実施の形態１に係る画像表示装置１００の構造と２本の光束の光路及び光束径を概略的に示す側面図である。図６（ａ）から（ｃ）において、図２（ａ）から（ｃ）に示される構成要素と同じ又は対応する構成要素には、図２（ａ）から（ｃ）に示される符号と同じ符号を付す。図６（ａ）から（ｃ）は、光束の進行状態及び画像表示装置１００と観察者Ｖとの光学的位置関係を概略的に示している。図６（ａ）から（ｃ）においては、図２（ａ）から（ｃ）において実線で示される光束は、破線で示されている。
【００３６】
図６（ａ）に示されるように、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＹＺ平面において正のパワーを有する光収束部１０５によって、それぞれ点ｔ１１及びｔ１２で一旦収束した後に発散し、像形成面１０７において、予め決められた大きさの光束径を有した状態で互いに交差する（すなわち、互いに重なる）。像形成面１０７及び視野制御部１０６を通過した後、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、それぞれ発散角ｚ７を有した状態で観察者Ｖに向けて進行する。
【００３７】
図６（ｂ）に示されるように、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＹＺ平面において正のパワーを有する光収束部１０５によって、それぞれ点ｔ２１及びｔ２２で一旦収束した後に発散し、像形成面１０７において、予め決められた大きさの光束径を有した状態で互いに交差する（すなわち、互いに重なる）。像形成面１０７及び視野制御部１０６を通過した後、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、それぞれ発散角ｚ８を有した状態で観察者Ｖに向けて進行する。
【００３８】
図６（ｃ）に示されるように、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＹＺ平面において正のパワーを有する光収束部１０５によって、それぞれ点ｔ３１及びｔ３２で一旦収束した後に発散し、像形成面１０７において、予め決められた大きさの光束径を有した状態で互いに交差する（すなわち、互いに重なる）。像形成面１０７及び視野制御部１０６を通過した後、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、それぞれ発散角ｚ９を有した状態で観察者Ｖに向けて進行する。
【００３９】
以上に説明したように、予め決められた大きさの光束径を持つ第１の光束Ｌ１のうちの少なくとも一部の光が観察者Ｖの第１の眼Ｅ１に入射し、予め決められた大きさの光束径を持つ第２の光束Ｌ２のうちの少なくとも一部の光が観察者Ｖの第２の眼Ｅ２に入射するので、観察者Ｖは、走査画像を両眼で認識することができる。ただし、第１の光束Ｌ１は観察者Ｖの第１の眼Ｅ１を含む第１の領域を照射し、できるだけ第１の眼Ｅ１以外の領域を照射しないことが、光利用効率の点から望ましい。また、第２の光束Ｌ２は観察者Ｖの第２の眼Ｅ２を含む第２の領域を照射し、できるだけ第２の眼Ｅ２以外の領域を照射しないことが、光利用効率の点から望ましい。
【００４０】
図７（ａ）から（ｃ）は、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２と、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２のそれぞれに入射される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の断面との光学的位置関係を示す図であり、図７（ａ）は比較例を示し、図７（ｂ）は実施の形態１における一例を示し、図７（ｃ）は実施の形態１における他の例を示す。
【００４１】
図７（ａ）の比較例では、観察者に向かう光束Ｌ４を太くして、観察者Ｖの両眼Ｅ１，Ｅ２を含む大きさの光束径を持つように拡散させている。図７（ａ）の比較例では、画像表示装置から出射される光束が大きく拡散されるため、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２を含む領域よりも光束Ｌ４の断面が大きい。この場合に、観察者Ｖは像形成面１０７上の画像を視認することはできるが、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２以外の領域に照射される光束が多くなる。よって、図７（ａ）の比較例では、観察者が１人又は少人数である場合は、光利用効率が低下する。
【００４２】
図７（ｂ）は、実施の形態１に係る画像表示装置１００を使用した場合における、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２と、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２のそれぞれに入射される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の断面との関係を示す図である。第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の断面が観察者Ｖの瞳孔Ｐを包含していれば、観察者Ｖは、画像表示装置から出射される画像を視認することができる。すなわち、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の断面のそれぞれが少なくとも観察者Ｖの瞳孔Ｐを包含するような発散角（図５及び図６におけるｚ１〜ｚ９）を、それぞれの光束が有すれば、観察者Ｖは、画像表示装置から出射される画像を視認することができる。
【００４３】
一方、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の断面のそれぞれが、観察者Ｖの瞳孔Ｐを含まない程度に小さい場合、僅かな眼の移動により観察者Ｖは、画像を視認できなくなる。言い換えれば、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の断面のそれぞれが観察者Ｖの瞳孔Ｐを含まないような発散角（図５及び図６におけるｚ１〜ｚ９）の角度範囲である場合、僅かな眼の移動により観察者Ｖは、画像を視認できなくなる。よって、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２の位置において、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の断面が少なくとも観察者Ｖの瞳孔Ｐを包含するように、発散角（図５及び図６におけるｚ１〜ｚ９）を設定するのが望ましい。
【００４４】
実施の形態１に係る画像表示装置１００では、図７（ｂ）で示されるように、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の断面のそれぞれが少なくとも観察者Ｖの瞳孔Ｐを包含する領域、又は、眼Ｅ１，Ｅ２を包含する領域に、光束を到達させる。すなわち、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２のそれぞれの近傍のみに第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２を到達させる。これにより、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２に入らない不必要な光束を低減し、高い光利用効率を実現することができる。図７（ｂ）の場合は、図７（ａ）に示される比較例のような画像表示装置を用いた場合に比べて、次式により表される上昇率Ａ０だけ光利用効率が上昇する。
Ａ０＝｛Ｓ４−（Ｓ１＋Ｓ２）｝／Ｓ４
ここで、
Ｓ４は、図７（ａ）に示される光束Ｌ４の眼Ｅ１，Ｅ２の位置における断面積であり、
Ｓ１は、図７（ｂ）に示される第１の光束Ｌ１の眼Ｅ１の位置における断面積であり、
Ｓ２は、図７（ｂ）に示される第２の光束Ｌ２の眼Ｅ２の位置における断面積である。
【００４５】
よって、実施の形態１に係る画像表示装置１００によれば、光源部１０１を変更することなく、高輝度な画像を観察者Ｖに視認させることができ、また、同じ輝度の画像を少ない消費電力で提供することができる。
【００４６】
なお、図７（ｃ）に示されるように、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１を包む第１の領域と第２の眼Ｅ２を包む第２の領域とは、互いに部分的に重なる領域であってもよい。すなわち、必ずしも第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２のそれぞれの断面の中心位置と、これらに対応する観察者Ｖの各瞳孔Ｐの中心のそれぞれの位置とが一致しなくてもよい。また、画像表示装置１００から出射されるいずれか１つの光束の断面が観察者Ｖの２つの瞳孔Ｐを同時に包含するようにしてもよい。さらにまた、第２の光束Ｌ２の断面が観察者Ｖの第１の眼Ｅ１を包含してもよいし、第１の光束Ｌ１の断面が観察者Ｖの第２の眼Ｅ２を包含してもよい。これにより、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２の位置がある程度移動した場合であっても画像を視認することができる。
【００４７】
以上に説明したように、実施の形態１に係る画像表示装置１００は、光源部１０１から出射された光を第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２に分離し、分離された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２を観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２のそれぞれに到達させる。これにより、像形成面１０７の近傍で光を大きく拡散させる方式を採用した画像表示装置に比べ、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２に入射されない光を減らしているので、光利用効率の高い画像表示装置１００を提供することができる。
【００４８】
実施の形態２．
図８（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る画像表示装置２００の構造を概略的に示す平面図である。図８（ａ）及び（ｂ）は、第１の光源部２０１ａ及び第２の光源部２０１ｂから出射される光束の進行状態、及び画像表示装置２００と観察者Ｖとの光学的位置関係を概略的に示しており、第１の光源部２０１ａ及び第２の光源部２０１ｂから出射される光束が、観察者Ｖに視認される状態を示している。なお、実際の光束は、ある大きさの光束径を有するが、図８（ａ）においては、第１の光源部２０１ａ及び第２の光源部２０１ｂから出射される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、線で示されている。また、図８（ｂ）においては、第１の光源部２０１ａ及び第２の光源部２０１ｂから出射される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光束径を考慮して幅（すなわち、太さ）を持たせて示されている。図８（ａ）及び（ｂ）において、図１（ａ）及び図５（ａ）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１（ａ）及び図５（ａ）に示される符号と同じ符号を付す。実施の形態２に係る画像表示装置２００は、２次元走査部２５０が光源部２０１ａ及び２０１ｂを有する点において、実施の形態１に係る画像表示装置１００と相違する。
【００４９】
図９は、実施の形態２に係る画像表示装置２００の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。図９に示されるように、画像表示装置２００は、制御系の構成として、制御部２２０と、第１の画像データに基づいて変調された光束を第１の光源部２０１ａから出射させる第１の光源駆動部２２１ａと、第２の画像データに基づいて変調された光束を第２の光源部２０１ｂから出射させる第２の光源駆動部２２１ｂと、光走査部１０４とを有する。光走査部１０４は、光反射部材１０４ａの傾きを２軸周りに揺動させる光反射面駆動部１０４ｂを有する。
【００５０】
実施の形態２に係る画像表示装置２００は、第１の光源部２０１ａと第２の光源部２０１ｂと有しており、光走査部１０４に入射する第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２とが、ＸＺ平面において互いに角度ｕをなすようにそれぞれの光束を生成する点が実施の形態１に係る画像表示装置１００と異なり、それ以外の基本的な構成要素及び作用は、実施の形態１に示した例と同様である。また、光走査部１０４の走査角を変化させた場合における光束の進行は、図１（ａ）から（ｃ）並びに図２（ａ）から（ｃ）に示される例と同様である。
【００５１】
第１の光源部２０１ａ及び第２の光源部２０１ｂは、第１の光源駆動部２２１ａ及び第２の光源駆動部２２１ｂによって、表示すべき画像データ（図９における第１の画像データ及び第２の画像データ）に応じて、第１の光源部２０１ａ及び第２の光源部２０１ｂから出射される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の出力を同期させて変調する。これにより、観察者Ｖは、両眼で同じ走査画像又は異なる走査画像を同時に観測することができる。
【００５２】
図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第１の光源部２０１ａ及び第２の光源部２０１ｂは、それぞれの光源部から出射される第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２とが互いに角度ｕをなすように配置されている。第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光走査部１０４の近傍で収束し、光走査部１０４によって反射され、光走査部１０４によってＸ軸の正負の方向及びＹ軸の正負の方向に走査される。走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光収束部１０５によってＸＺ平面において互いに角度ｖ４をなして像形成面１０７に位置する焦点Ｆに収束される。像形成面１０７のＸ軸の正負方向及びＹ軸の正負方向に第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２が連続的に走査されて画像信号に対応する画素が連続的に形成されて、連続的に形成される画素の集合により、像形成面１０７に２次元走査画像が形成される。図示された像形成面１０７は、平面形状であるが、像形成面１０７は、観察者Ｖに凹面又は凸面を向ける球面状又は半円柱状のような緩やかな曲面形状であってもよい。
【００５３】
図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、像形成面１０７を通過した後、ＸＺ平面において発散し、正のパワーを有する視野制御部１０６に入射する。視野制御部１０６に入射した第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、視野制御部１０６によりそれぞれ偏向して、ＸＺ平面における互いのなす角がｗ４となり、観察者Ｖに向けて進行する。第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２のうちの第２の光束Ｌ２が、観察者Ｖの第２の眼Ｅ２に向けて進行し、第１の光束Ｌ１は、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１に向けて進行する。観察者Ｖは、第２の光束Ｌ２を第２の眼Ｅ２で視認し、第１の光束Ｌ１を第１の眼Ｅ１で視認することにより像形成面１０７に形成される走査画像を両眼で認識することができる。なお、実施の形態２においては、第１の眼Ｅ１は左眼であり、第２の眼Ｅ２は右眼である場合を説明する。
【００５４】
図８（ｂ）に示されるように、第１の光源部２０１ａ及び第２の光源部２０１ｂを出射し、光走査部１０４により反射された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、光収束部１０５が有する正のパワーによりそれぞれ点ｔ１１及びｔ１２で一旦収束した後に発散し、像形成面１０７において、予め決められた大きさの光束径をそれぞれ有した状態で互いに交差する（すなわち、互いに重なる）。像形成面１０７及び視野制御部１０６を通過した後、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、それぞれ発散角ｚ１１及びｚ１０を有した状態で観察者Ｖに向けて進行する。視野制御部１０６を通過した第２の光束Ｌ２は、発散角ｚ１０を有した状態で観察者Ｖの第２の眼Ｅ２に向けて進行する。第１の光束Ｌ１は、発散角ｚ１１を有した状態で観察者Ｖの第１の眼Ｅ１に向けて進行する。
【００５５】
以上に説明したように、予め決められた大きさの光束径を持つ第１の光束Ｌ１のうちの少なくとも一部の光が観察者Ｖの第１の眼Ｅ１に入射し、予め決められた大きさの光束径を持つ第２の光束Ｌ２のうちの少なくとも一部の光が観察者Ｖの第２の眼Ｅ２に入射するので、観察者Ｖは、走査画像を両眼で認識することができる。ただし、第１の光束Ｌ１は観察者Ｖの第１の眼Ｅ１を含む第１の領域を照射し、できるだけ第１の眼Ｅ１以外の領域を照射しないことが、光利用効率の点から望ましい。また、第２の光束Ｌ２は観察者Ｖの第２の眼Ｅ２を含む第２の領域を照射し、できるだけ第２の眼Ｅ２以外の領域を照射しないことが、光利用効率の点から望ましい。
【００５６】
実施の形態２に係る画像表示装置２００は、異なる２つの光源部２０１ａ及び２０１ｂを用いているので、左眼と右眼で互いに視差を有する画像を視認することができるようにすることにより、立体映像を提供することができる。例えば、右眼用の画像信号に基づいて第１の光源部２０１ａから出射される光を変調して観察者Ｖの右眼に到達させ、左眼用の画像信号に基づいて第２の光源部２０１ｂから出射される光を変調して観察者Ｖの左眼に到達させる。右眼用及び左眼用の画像が互いに所定の視差を有していれば、観察者Ｖは、立体映像を視認することができる。
【００５７】
以上に説明したように、実施の形態２に係る画像表示装置２００は、異なる光源部である第１の光源部２０１ａ及び第２の光源部２０１ｂから出射される光のそれぞれを、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２のそれぞれに到達させる。これにより、像形成面１０７の近傍で光を大きく拡散させる方式を採用した画像表示装置に比べ、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２に入射されない光を減らしているので、光利用効率の高い画像表示装置２００を提供することができる。
【００５８】
実施の形態３．
図１０（ａ）から（ｃ）は、本発明の実施の形態３に係る画像表示装置３００の構造を概略的に示す平面図である。図１０（ａ）から（ｃ）は、第１の光源部３０１ａ及び第２の光源部３０１ｂから出射される光束の進行状態、及び画像表示装置３００と観察者Ｖとの光学的位置関係を概略的に示している。図１０（ａ）から（ｃ）は、第１の光走査部３０４ａ及び第２の光走査部３０４ｂの傾きがそれぞれ変化した場合における第１の光源部３０１ａ及び第２の光源部３０１ｂから出射される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２が、観察者Ｖに視認される状態を示している。なお、実際の光束は、ある大きさの光束径を有するが、図１０（ａ）から（ｃ）においては、光束を線で示している。図１０（ａ）から（ｃ）において、図１（ａ）から（ｃ）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１（ａ）から（ｃ）に示される符号と同じ符号を付す。実施の形態３に係る画像表示装置３００は、２次元走査部３５０が２つの光源部３０１ａ及び３０１ｂと２つの光走査部３０４ａ及び３０４ｂを有する点、並びに、光収束部１０５を有していない点において、実施の形態１に係る画像表示装置１００と相違する。
【００５９】
図１１は、実施の形態３に係る画像表示装置３００の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。図１１に示されるように、画像表示装置３００は、制御系の構成として、制御部３２０と、第１の画像データに基づいて変調された光束を第１の光源部３０１ａから出射させる第１の光源駆動部３２１ａと、第２の画像データに基づいて変調された光束を第２の光源部３０１ｂから出射させる第２の光源駆動部３２１ｂと、光走査部３０４ａと、光走査部３０４ｂとを有する。光走査部３０４ａは、光反射部材の傾きを２軸周りに揺動させる光反射面駆動部を有し、光走査部３０４ｂも、光反射部材の傾きを２軸周りに揺動させる光反射面駆動部を有する。
【００６０】
第１の光源部３０１ａ及び第２の光源部３０１ｂは、第１の光源駆動部３２１ａ及び第２の光源駆動部３２１ｂによって、表示すべき画像データ（図１１における第１の画像データ及び第２の画像データ）に応じて、第１の光源部３０１ａ及び第２の光源部３０１ｂから出射される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の出力を同期させて変調する。これにより、観察者Ｖは、両眼で同じ走査画像又は異なる走査画像を同時に観測することができる。
【００６１】
図１０（ａ）から（ｃ）に示されるように、実施の形態３に係る画像表示装置３００は、２次元走査部３５０と、視野制御部１０６とを有する。２次元走査部３５０は、第１の光源部３０１ａ及び第２の光源部３０１ｂと、第１の光走査部３０４ａ及び第２の光走査部３０４ｂとを有する。実施の形態３に係る画像表示装置３００は、互いに所定の角度をなす第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２をそれぞれ生成し、像形成面１０７上の焦点に同時に収束される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２により走査画像を形成する。第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２が像形成面１０７を通過して観察者Ｖの両眼に到達するまでの構成要素及び作用は、実施の形態１に係る画像表示装置１００のものと同じである。
【００６２】
図１０（ａ）は、第１の光走査部３０４ａが、Ｙ軸に平行な回転中心軸を中心にＺ軸に平行な基準線Ａ２から角度ａ４（水平走査角ａ４）だけ回転した状態に傾いており、且つ、第２の光走査部３０４ｂが、Ｙ軸に平行な回転中心軸を中心にＺ軸に平行な基準線Ａ３から角度ａ５（水平走査角ａ５）だけ回転した状態に傾いている場合を示す。図１０（ｂ）は、第１の光走査部３０４ａが、Ｙ軸に平行な回転中心軸を中心に基準線Ａ２から角度ａ６（ａ６＜ａ４）だけ回転した状態に傾いており、且つ、第２の光走査部３０４ｂが、Ｙ軸に平行な回転中心軸を中心にＺ軸に平行な基準線Ａ３から角度ａ７（ａ７＞ａ５）だけ回転した状態に傾いている場合を示す。図１０（ｃ）は、第１の光走査部３０４ａが、Ｙ軸に平行な回転中心軸を中心に基準線Ａ２から角度ａ８（ａ８＞ａ４）だけ回転した状態に傾いており、且つ、第２の光走査部３０４ｂが、Ｙ軸に平行な回転中心軸を中心にＺ軸に平行な基準線Ａ３から角度ａ９（ａ９＜ａ５）だけ回転した状態に傾いている場合を示す。
【００６３】
図１０（ａ）に示されるように、第１の光源部３０１ａから出射される第１の光束Ｌ１は、第１の光走査部３０４ａによって偏向され、像形成面１０７に向かって進行する。第２の光源部３０１ｂから出射される第２の光束Ｌ２は、第２の光走査部３０４ｂによって偏向され、像形成面１０７に向かって進行する。第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面において互いに角度ｖ５をなして像形成面１０７に位置する焦点Ｆ１に収束する。図１０（ｂ）に示されるように、第１の光源部３０１ａから出射される第１の光束Ｌ１は、第１の光走査部３０４ａによって偏向され、像形成面１０７に向かって進行する。第２の光源部３０１ｂから出射される第２の光束Ｌ２は、第２の光走査部３０４ｂによって偏向され、像形成面１０７に向かって進行する。第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面において互いに角度ｖ６をなして像形成面１０７に位置する焦点Ｆ２に収束する。図１０（ｃ）に示されるように、第１の光源部３０１ａから出射される第１の光束Ｌ１は、第１の光走査部３０４ａによって偏向され、像形成面１０７に向かって進行する。第２の光源部３０１ｂから出射される第２の光束Ｌ２は、第２の光走査部３０４ｂによって偏向され、像形成面１０７に向かって進行する。第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面において互いに角度ｖ７をなして像形成面１０７に位置する焦点Ｆ３に収束する。
【００６４】
図１０（ａ）から（ｃ）に示されるように、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、像形成面１０７を通過した後、ＸＺ平面において発散し、正のパワーを有する視野制御部１０６に入射する。第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、視野制御部１０６によりそれぞれ偏向して、第１の光走査部３０４ａ及び第２の光走査部３０４ｂの傾きに基づいて、ＸＺ平面における互いのなす角がそれぞれｗ５，ｗ６，ｗ７となり、観察者Ｖに向けて進行する。第１の光束Ｌ１は、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１に向けて進行し、第２の光束Ｌ２は、観察者Ｖの第２の眼Ｅ２に向けて進行する。観察者Ｖは、第１の光束Ｌ１を第１の眼Ｅ１で視認し、第２の光束Ｌ２を第２の眼Ｅ２で視認することにより、像形成面１０７に形成される走査画像を両眼で認識することができる。図示された像形成面１０７は、平面形状であるが、像形成面１０７は、観察者Ｖに凹面又は凸面を向ける球面状又は半円柱状のような緩やかな曲面形状であってもよい。
【００６５】
実施の形態３に係る画像表示装置３００は、異なる２つの光源部３０１ａ及び３０１ｂを用いているので、左眼と右眼で互いに視差を有する画像を視認することができるようにすることにより、立体映像を提供することができる。例えば、右眼用の画像信号に基づいて第１の光源部３０１ａから出射される光を変調して観察者Ｖの右眼に到達させ、左眼用の画像信号に基づいて第２の光源部３０１ｂから出射されるから出射された光を変調して観察者Ｖの左眼に到達させる。右眼用及び左眼用の画像が互いに所定の視差を有していれば、観察者Ｖは、立体映像を視認することができる。
【００６６】
以上に説明したように、実施の形態３に係る画像表示装置３００は、異なる光源部である第１の光源部３０１ａ及び第２の光源部３０１ｂから出射される光のそれぞれを、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２のそれぞれに到達させる。これにより、像形成面１０７の近傍で光を大きく拡散させる方式を採用した画像表示装置よりも、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２に入射されない光を低減することができるので、光利用効率の高い画像表示装置３００を提供することができる。
【００６７】
実施の形態４．
図１２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態４に係る画像表示装置４００の構造を概略的に示す平面図と側面図である。図１２（ａ）及び（ｂ）は、画像表示装置４００の光源部１０１から出射される光束の進行状態、及び画像表示装置４００と観察者Ｖとの光学的位置関係を概略的に示しており、光源部１０１から出射される光束が、観察者Ｖに視認される状態を示している。なお、実際の光束は、ある大きさの光束径を有するが、図１２（ａ）及び（ｂ）においては、光源部１０１から出射される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、線で示されている。図１２（ａ）及び（ｂ）において、図１（ａ）及び図２（ａ）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１（ａ）及び図２（ａ）に示される符号と同じ符号を付す。実施の形態４に係る画像表示装置４００は、視野制御部４０１を光反射部材、例えば、凹面鏡で構成している点において、実施の形態１に係る画像表示装置１００と相違する。
【００６８】
実施の形態４に係る画像表示装置４００は、２次元走査部４５０と、視野制御部４０１とを有する。２次元走査部４５０の構造及び動作は、実施の形態１における２次元走査部１５０のものと基本的に同じである。実施の形態４に係る画像表示装置４００は、視野制御部４０１によって形成画像を拡大するとともに、観察者Ｖの前方に前景と重畳させて虚像３０を視認させる点が、実施の形態１から３のものと異なる。ただし、光源部から出射された光束が視野制御部４０１に到達するまでの構成は、実施の形態１から３として説明した構成を適宜組み合わせてもよい。つまり、２次元走査部４５０として、実施の形態２及び３の２次元走査部２５０及び３５０のいずれかを採用してもよい。
【００６９】
実施の形態４に係る画像表示装置４００は、自動車、航空機、船舶などの移動手段を操縦する際に使用する表示装置に好適であり、例えば、ヘッドアップディスプレイに適用することができる。一般に、移動手段の走行スピード、走行経路上の標識、及び移動手段が発する警告などの表示物が、移動手段内のフロントガラスの下部に位置するインストルメントパネルなどに表示される場合、遠方を見ながら運転する観察者Ｖは、インストルメントパネルに表示される表示物を視認するために、遠方から近くに視線（見る方向）及び視点（焦点の合う距離）を移動させる必要がある。したがって、観察者Ｖは、インストルメントパネルに表示される表示物を視認する際に、前方から眼を離してインストルメントパネルの表示を視認して、その後再度遠方に視線及び視点を合わせる必要がある。一方、実施の形態４に係る画像表示装置４００は、遠方に、前景と重畳させて表示画像を表示することができるので、観察者Ｖの視線移動を減らすことができる。
【００７０】
次に、実施の形態４に係る画像表示装置４００の動作を説明する。２次元走査部４５０から出射される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、実施の形態１の場合と同様に、互いに角度ｖ１をなして、像形成面１０７上に位置する焦点Ｆに収束される。像形成面１０７に２次元走査画像が形成された後、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面においてそれぞれ発散し、正のパワーを有する視野制御部４０１に入射する。第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、視野制御部４０１により、ＸＺ平面において互いのなす角がｗ８となり、観察者Ｖに向けて反射される。視野制御部４０１は、２次元走査部４５０によって２次元的に走査される第１の光束Ｌ１を観察者Ｖの第１の眼Ｅ１を含む第１の領域に到達させると共に、２次元的に走査される第２の光束Ｌ２を観察者Ｖの第２の眼Ｅ２を含み、第１の領域と異なる第２の領域に到達させる。観察者Ｖは、第１の光束Ｌ１を第１の眼Ｅ１で視認し、第２の光束Ｌ２を第２の眼Ｅ２で視認することにより走査画像を両眼で認識することができる。前景からの光束のうちの視野制御部４０１に入射した光束Ｌ（図１２（ｂ））は、視野制御部４０１を透過するので、観察者Ｖは、前景と虚像３０を同時に視認することができる。なお、図示された像形成面１０７は、平面形状であるが、像形成面１０７は、観察者Ｖに凹面又は凸面を向ける球面状又は半円柱状のような緩やかな曲面形状であってもよい。
【００７１】
図１３（ａ）及び（ｂ）は、図１２（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ対応する図であり、実施の形態４に係る画像表示装置４００の構造と光束の光路及び光束径を概略的に示す平面図及び側面図である。図１３（ａ）及び（ｂ）において、図１２（ａ）及び（ｂ）に示される構成要素と同じ又は対応する構成要素には、図１２（ａ）及び（ｂ）に示される符号と同じ符号を付す。なお、実施の形態４においては、第１の眼Ｅ１が右目であり、第２の眼Ｅ２が左眼である場合を示す。
【００７２】
図１３（ａ）に示されるように、２次元走査部４５０から出射された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、視野制御部４０１により、ＸＺ平面において互いのなす角がｗ８となり、観察者Ｖに向けて反射される。視野制御部４０１により反射された第１の光束Ｌ１は、ＸＺ平面において発散角ｚ１２をなして、且つ、ＹＺ平面において発散角ｚ１４をなして、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１に向けて進行する。第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面において発散角ｚ１３をなして、且つ、ＹＺ平面において発散角ｚ１４をなして、第２の眼Ｅ２に向けて進行する。観察者Ｖは、第１の光束Ｌ１を第１の眼Ｅ１で視認し、第２の光束Ｌ２を第２の眼Ｅ２で視認することにより走査画像を両眼で認識することができる。視野制御部４０１において第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２を反射した側とは反対側に広がる前景からの光束である外光のうちの視野制御部４０１に入射した光束である外光Ｌ（図１２（ｂ））は、視野制御部４０１を透過するので、観察者Ｖは、前景と虚像３０を同時に視認することができる。
【００７３】
観察者Ｖが視認した第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、それぞれの光路を観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２から逆にたどると、視野制御部４０１よりも前方にある点Ｇ１において互いに交わる。言い換えると、視野制御部４０１により反射された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の仮想的な延長線が、視野制御部４０１の観察者Ｖとは、反対側の点Ｇ１で交わる。また、焦点Ｆと点Ｇ１とは、視野制御部４０１に関して互いに共役の関係にある。すなわち、像形成面１０７に形成された２次元走査画像が、虚像３０となって拡大表示される。その結果、観察者Ｖは、視野制御部４０１越しに虚像３０を視認することができる。視野制御部４０１を透明な材料とすることにより、観察者Ｖは、虚像３０と同時に前景も視認することができる。
【００７４】
図１４は、観察者Ｖの前方に位置する虚像４０を視認することができる範囲を示す比較例を示す図である。なお、図１４においては、視野制御部の図示を省略しており、虚像４０から光束が出射しているものと仮定して示す。ＸＺ平面において、虚像４０の中心及び周辺からの光束が重複する領域をＤとする。領域Ｄの範囲内であれば、観察者Ｖは、虚像４０の中心から周辺までをケラレ（画像の周辺部の欠落）が発生することなく、両眼で視認することができる。ここで、図１４において、ＸＺ平面における領域ＤをＹＺ平面にも拡張した、ＸＹ平面の２次元領域をアイボックス（例えば、ドライバーが頭を動かしたときに映像を見ることができる範囲）という。アイボックスの範囲内であれば、観察者Ｖは、ケラレが発生することなく両眼で全画面を視認することができる。しかし、アイボックスは、通常、ＸＺ平面において観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２の幅よりも大きく設定されるため、観察者Ｖの瞳孔Ｐに入らない光が多く、光利用効率が低い。一方、実施の形態４に係る画像表示装置４００は、両眼で視認可能な領域であるアイボックスに相当するものが存在せず、観察者Ｖの両眼にそれぞれ個別に光束を到達させる。よって、極めて高い光利用効率が実現することができる。
【００７５】
視野制御部４０１は、反射光学部材を用いることができ、例えば、観察者Ｖに凹面を向けるハーフミラーである。ハーフミラーは、入射光束の一定割合を反射させ、且つ、その他の光束を透過させるような金属膜又は誘電体多層膜などの光学膜を、透明なプラスチック又はガラスなどの材料の表面（凹面側）に形成することで製造することができる。これにより、観察者Ｖであるドライバーは、前景と虚像３０とを重畳させて両方を同時に視認することができる。なお、視野制御部４０１は、前方からの透過光にパワーを持たせないようにすることが望ましい。これにより、観察者Ｖであるドライバーは、前景を拡大又は縮小させることなく、あるいは歪みなく視認することができる。なお、視野制御部４０１は入射光束を透過させない反射ミラーとすることもできる。この場合、虚像３０を前景と重畳させることはできないが、虚像３０は、より明確に視認することができる。
【００７６】
実施の形態４において視野制御部４０１のパワーは、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２が、互いに角度ｗ８をなして発散するように構成している。角度ｗ８は、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２がそれぞれ視野制御部４０１から出射する位置、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２の位置、及び虚像３０の表示位置等を考慮して決定すればよい。
【００７７】
発散角ｚ１２，ｚ１３，及びｚ１４は、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２の位置における第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の光束径を考慮して、視野制御部４０１の位置及び虚像３０の表示位置を調整して決定すればよい。
【００７８】
自動車又は航空機などの移動手段による走行中において画像表示装置４００を使用する場合、観察者Ｖは、座席に座っているため、観察者Ｖの頭（眼）の移動が少ない。よって、実施の形態４に係る画像表示装置４００では、発散角ｚ１２，ｚ１３，及びｚ１４を小さくして観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２の位置における光束断面を小さくしても画像を視認させやすくすることができる。
【００７９】
以上に説明したように、実施の形態４に係る画像表示装置４００は、光源部１０１から出射された光を第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２に分離し、分離された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２を観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２のそれぞれに到達させる。これにより、像形成面の近傍で光を大きく拡散させる方式を採用した画像表示装置よりも、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２に入射されない光を低減することができるので、光利用効率の高い画像表示装置４００を提供することができる。また、視野制御部４０１を透明な材料とすることにより、観察者Ｖは、虚像３０と同時に前景も視認することができる。
【００８０】
実施の形態５．
図１５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態５に係る画像表示装置５００の構造を概略的に示す平面図と側面図である。図１５（ａ）及び（ｂ）は、画像表示装置５００の光源部１０１から出射される光束の進行状態、及び画像表示装置５００と観察者Ｖとの光学的位置関係を概略的に示しており、光源部１０１から出射される光束が、観察者Ｖに視認される状態を示している。なお、実際の光束は、ある大きさの光束径を有するが、図１５（ａ）及び（ｂ）においては、光源部１０１から出射される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、線で示されている。図１５（ａ）及び（ｂ）において、図１２（ａ）及び（ｂ）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１２（ａ）及び（ｂ）に示される符号と同じ符号を付す。実施の形態５に係る画像表示装置５００は、視野制御部５０１を第１の光学部材５０２と、第２の光学部材５０３とで構成する点において、実施の形態４に係る画像表示装置４００と相違する。
【００８１】
実施の形態５に係る画像表示装置５００は、２次元走査部５５０と、視野制御部５０１とを有する。２次元走査部５５０の構造及び動作は、実施の形態４における２次元走査部４５０のものと基本的に同じである。実施の形態５に係る画像表示装置５００は、視野制御部５０１によって形成画像を拡大するとともに、観察者Ｖの前方に前景と重畳させて虚像３０を視認させる。光源部から出射された光束が視野制御部５０１に到達するまでの構成は、実施の形態１から３として説明した構成を適宜組み合わせてもよい。実施の形態５に係る画像表示装置５００は、視野制御部５０１が、第１の光学部材５０２としての光反射部材である凹面鏡と、第２の光学部材５０３としての光反射部材である反射ミラーとを有する点で、実施の形態４に係る画像表示装置４００と異なる。
【００８２】
実施の形態５に係る画像表示装置５００は、実施の形態４の場合と同様に、視野制御部５０１によって形成画像を拡大するとともに、観察者Ｖの前方に前景と重畳させて虚像３０を視認させるので、自動車、航空機、船舶などの移動手段を操縦する際に使用する表示装置に好適であり、例えば、ヘッドアップディスプレイに適用することができる。
【００８３】
次に、実施の形態５に係る画像表示装置５００の動作を説明する。図１５（ａ）に示されるように、２次元走査部５５０から出射される第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、Ｘ軸の正負方向及びＹ軸正負の方向に２次元的に走査される。ＸＺ平面において、光走査部１０４により走査された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面において正のパワーを有する光収束部１０５によって互いに角度ｖ１をなして、像形成面１０７に位置する焦点Ｆに収束される。像形成面１０７に２次元走査画像が形成された後、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面においてそれぞれ発散し、全体として正のパワーを有する視野制御部５０１に入射する。第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、視野制御部５０１により、ＸＺ平面において互いのなす角がｗ９となり、観察者Ｖに向けて反射される。視野制御部５０１は、２次元走査部５５０によって２次元的に走査される第１の光束Ｌ１を観察者Ｖの第１の眼Ｅ１を含む第１の領域に到達させると共に、２次元的に走査される第２の光束Ｌ２を観察者Ｖの第２の眼Ｅ２を含み、第１の領域と異なる第２の領域に到達させる。観察者Ｖは、第１の光束Ｌ１を第１の眼Ｅ１で、第２の光束Ｌ２を第２の眼Ｅ２で視認することにより走査画像を両眼で認識することができる。前景からの光束のうちの第２の視野制御部５０３に入射した光束Ｌ（図１５（ｂ））は、第２の視野制御部５０３を透過するので、観察者Ｖは、前景と虚像３０を同時に視認することができる。なお、図示された像形成面１０７は、平面形状であるが、像形成面１０７は、観察者Ｖに凹面又は凸面を向ける球面状又は半円柱状のような緩やかな曲面形状であってもよい。
【００８４】
図１６（ａ）及び（ｂ）は、図１５（ａ）及び（ｂ）にそれぞれ対応する図であり、実施の形態５に係る画像表示装置５００の構造と光束の光路及び光束径を概略的に示す平面図及び側面図である。図１６（ａ）及び（ｂ）において、図１５（ａ）及び（ｂ）に示される構成要素と同じ又は対応する構成要素には、図１５（ａ）及び（ｂ）に示される符号と同じ符号を付す。なお、実施の形態５においては、第１の眼Ｅ１が右目であり、第２の眼Ｅ２が左眼である場合を示す。
【００８５】
図１６（ａ）に示されるように、２次元走査部５５０から出射された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、視野制御部５０１により、ＸＺ平面において互いのなす角がｗ９となり、観察者Ｖに向けて反射される。第２の光学部材５０３により反射された第１の光束Ｌ１は、ＸＺ平面において発散角ｚ１５をなして、且つ、ＹＺ平面において発散角ｚ１７をなして、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１に向けて進行する。第２の光学部材５０３により反射された第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面において発散角ｚ１６をなして、ＹＺ平面において発散角ｚ１７をなして、第２の眼Ｅ２に向けて進行する。観察者Ｖは、第１の光束Ｌ１を第１の眼Ｅ１で、第２の光束Ｌ２を第２の眼Ｅ２で視認することにより走査画像を両眼で認識することができる。第２の光学部材５０３において第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２を反射した側とは反対側に広がる前景からの光束である外光のうちの第２の光学部材５０３に入射した光束である外光Ｌ（図１５（ｂ））は、第２の光学部材５０３を透過するので、観察者Ｖは、前景と虚像３０を同時に視認することができる。
【００８６】
観察者Ｖが視認した第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、それぞれの光路を観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２から逆にたどると、第２の光学部材５０３よりも前方にある点Ｇ２において互いに交わる。言い換えると、第２の光学部材５０３により反射された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の仮想的な延長線が、第２の光学部材５０３の観察者Ｖ側とは、反対側の点Ｇ２で交わる。また、焦点Ｆと点Ｇ２とは、視野制御部５０１に関して互いに共役の関係にある。すなわち、像形成面１０７に形成された２次元走査画像が、虚像３０となって拡大表示される。その結果、観察者Ｖは、第２の光学部材５０３越しに虚像３０を視認することができる。第２の光学部材５０３を透明な材料とすることにより、観察者Ｖは、虚像３０と同時に前景も視認することができる。
【００８７】
第１の光学部材５０２は、例えば、入射光束に向かって凹面の形状を有する反射ミラーを用いることができる。反射ミラーは、プラスチック又はガラスなどの材料の表面（凹面側）に、入射光束を反射させる金属膜又は誘電体多層膜などの光学膜を形成することによって製造することができる。
【００８８】
第２の光学部材５０３には、第１の光学部材５０２から入射した光束の一部を反射し、前景からの光を透過させる材料からなる反射光学部材を用いることが望ましい。例えば、観察者Ｖに凹面を向けるハーフミラーである。ハーフミラーは、入射光束の一定割合を反射させ、且つ、その他の光束を透過させるような金属膜又は誘電体多層膜などの光学膜を、透明なプラスチック又はガラスなどの材料の表面（凹面側）に形成することで製造することができる。より具体的には、第２の光学部材５０３として、ウィンドシールドであるプラスチック又はガラスなどの材料の表面に金属膜又は誘電体多層膜などの光学膜を形成したものを用いることができる。これにより、観察者Ｖは、虚像３０と前景を同時に視認することができる。
【００８９】
実施の形態５において視野制御部５０１のパワー（第１及び第２の光学部材５０２及び５０３の合成パワー）は、互いに角度ｖ１をなして入射する第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２が、角度ｗ９をなして発散するように構成している。角度ｗ９は、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２がそれぞれ第２の光学部材５０３を出射する位置、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２の位置、及び虚像３０の表示位置等を考慮して決定すればよい。また、第２の光学部材５０３として用いる風防用のウィンドシールドがＸＺ平面及びＹＺ平面における曲率の異なる自由曲面形状を有する場合には、ウィンドシールドのパワー及びウィンドシールドで生じる歪曲を考慮して、第１の光学部材５０２のパワー及び曲面形状を決定すればよい。
【００９０】
発散角ｚ１５，ｚ１６，及びｚ１７は、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２の位置における第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の光束径を考慮して、視野制御部５０１の位置及び虚像３０の表示位置を最適位置にするように決定すればよい。
【００９１】
上記実施の形態４に係る画像表示装置４００では、移動手段に適用する場合に、移動手段に設置されているウィンドシールドの手前（観察者Ｖ側）に、別途視野制御部４０１を設ける必要があるのに対し、実施の形態５に係る画像表示装置５００では、第２の光学部材５０３を視野制御部５０１の一部として用いる。すなわち、例えば、ウィンドシールドを第２の光学部材５０３として用いるように構成している。そのため、第１の光学部材５０２は、移動手段内に設置されたダッシュボード等に格納することができ、第１の光学部材５０２が観察者Ｖの視界には入らない。よって、観察者Ｖは、視界の前方に第２の光学部材５０３以外の構成要素が視界に入ることがないので煩わしさがない。
【００９２】
以上に説明したように、実施の形態５に係る画像表示装置５００は、光源部１０１から出射された光を第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２に分離し、分離された第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２を観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２のそれぞれに到達させる。これにより、像形成面の近傍で光を大きく拡散させる方式の画像表示装置よりも、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２に入射されない光を低減することができるので、光利用効率の高い画像表示装置５００を提供することができる。また、第２の光学部材５０３を透明な材料とすることにより、観察者Ｖは、虚像３０と同時に前景も視認することができる。
【００９３】
実施の形態１，２，４，及び５の変形例．
実施の形態１，２，４，及び５の画像表示装置に用いられる光収束部１０５は、画像表示装置内の任意の位置に固定される構成に限られず、表示する画像データに応じてＸＹＺ直交座標系における３次元方向に移動するように、又は任意の角度に姿勢を変更するように構成してもよい。この場合、例えば、光収束部１０５の位置又は姿勢を変更する駆動機構を光束変更部として画像表示装置に備えることができる。光収束部１０５の位置又は姿勢を変化させることにより、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の焦点位置が変化するので、像形成面１０７の位置を移動させることができる。すなわち、観察者Ｖが視認する画像の位置を移動させることができる。
【００９４】
実施の形態１から５の変形例．
実施の形態１から５の画像表示装置に用いられる視野制御部１０６，４０１，５０１は、１つ若しくは２つの屈折光学部材又は反射光学部材に限られず、３つ以上の屈折光学部材若しくは反射光学部材、又はこれらの組合せとしてもよい。像形成面１０７に形成される走査画像のサイズが大きい場合、視野制御部１０６，４０１，５０１のサイズも大きくする必要がある。そのため、画像表示装置の小型化及び軽量化のために、視野制御部１０６，４０１，５０１としてフレネルレンズ又はフレネルミラーを用いてもよい。
【００９５】
実施の形態１から５の変形例．
図１７は、実施の形態１から５に係る画像表示装置の光源部から出射される光束の構成の変形例を示す図である。実施の形態１から５に係る画像表示装置において、光源部１０１，２０１ａ，２０１ｂ，３０１ａ，３０１ｂから出射される光束は、必ずしも略平行光である必要はなく、図１７に示されるように、光源６０１ａから拡散する光束を、レンズ又はミラーなどの屈折又は反射作用を有する光学部材６１０により略平行光に変換して用いてもよい。
【００９６】
実施の形態１から５の変形例．
図１８（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態１から５に係る画像表示装置によりカラー画像を表示する場合の光源部の構成例を示す図である。実施の形態１から５における各光源部１０１，２０１ａ，２０１ｂ，３０１ａ，３０１ｂは、互いに波長の異なる複数の発光素子を含んだ１つの光源部として構成することができる。例えば、赤色の光束を出射する発光素子としての光源６０１ｒ、緑色の光束を出射する発光素子としての光源６０１ｇ、及び青色の光束を出射する発光素子としての光源６０１ｂを１つの光源部に含んで構成することができる。例えば、図１８（ａ）及び（ｂ）には、光源６０１ｒ、６０１ｇ、及び６０１ｂを、実施の形態１の光源部１０１ａ，１０１ｂとして適用した例をそれぞれ示している。これにより、各色の光強度を画像信号に応じて変調することでカラー画像を表示することができる。光源６０１ｒ，６０１ｇ，及び６０１ｂから出射される光束は、各光束の光路が一致して合成されるように構成することが望ましい。そのために、ある特定の波長帯の光を透過し、且つ、その他の波長帯の光を透過するダイクロイックミラー６２０ａ，６２０ｂを用いることができる。この場合、図１８（ａ）に示されるように、ダイクロイックミラー６２０ａと６２０ｂとを互いに直交するように配置して各色の光束が一度に合成するように光源部１０１ａを構成してもよい。また、図１８（ｂ）に示されるように、ダイクロイックミラー６２０ａと６２０ｂとを互いに平行になるように配置して各色の光束が順次合成するように光源部１０１ｂを構成してもよい。ただし、光源６０１ｒ，６０１ｇ，及び６０１ｂの配置は、図１８（ａ）及び（ｂ）に示される構成に限られず、任意の位置に配置することができる。
【００９７】
実施の形態１，４，及び５の変形例．
図１９は、実施の形態１，４，及び５に係る光分離部１０２と光偏向部１０３とを一体化した光分離偏向部６３０を示す図である。図１９は、光分離偏向部６３０を実施の形態１に係る画像表示装置１００に適用した例を示しており、画像表示装置１００の構成のうちの光源部１０１から出射された光束が、光分離偏向部６３０により分離されて分離された光束がそれぞれ偏向されて光走査部１０４に入射するまでの状態を示している。光分離偏向部６３０は、光分離面６０２及び光偏向面６０３を有し、材料としては、例えば、ガラス又はプラスチックなどの材質を用いることができる。光源部１０１から出射された光束は、光分離面６０２において反射する第１の光束Ｌ１と透過する第２の光束Ｌ２とに分離され、光分離面６０２で反射する第１の光束Ｌ１は、光走査部１０４に入射する。第２の光束Ｌ２は、光偏向面６０３で反射された後、光走査部１０４に入射する。このとき、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２は、ＸＺ平面において互いに角度ｕをなして光走査部１０４に入射する。光偏向面６０３における反射は、金属膜又は誘電体多層膜による反射でもよいし、全反射による反射でもよい。全反射を用いれば反射率が高いので、より高い光利用効率が得られる。また、この光分離偏向部６３０を用いることにより、部品点数を削減でき、構成を簡素化することができる。
【００９８】
実施の形態１，４，及び５の変形例．
図２０は、実施の形態１，４，及び５における光源部１０１から出射された光束が光分離部１０２及び光偏向部１０３を経由して光走査部１０４に入射するまでの構成の変形例を示す図である。実施の形態１，４，及び５に係る画像表示装置１００，４００，５００では、光源部１０１から出射された光束のうちの光分離部１０２で反射する光束をＬ１とし、光分離部１０２を透過する光束を第２の光束Ｌ２としたが、これに限られず、図２０に示されるように、光分離部１０２で反射する光束を第２の光束Ｌ２とし、光分離部１０２を透過する光束を第１の光束Ｌ１とするように構成してもよい。
【００９９】
実施の形態１，４，及び５の変形例．
図２１は、光源部１０１から出射された光束が入射する光分離部１０２の入射面の反射率及び透過率を、光束が入射する領域ごとに変更した場合の変形例を示す図である。例えば、図２１に示される光分離部７０２には、反射率及び透過率の異なる３つの領域７０２ａ，７０２ｂ，及び７０２ｃが形成され、反射率及び透過率を任意の条件に変更することができる。すなわち、光分離部７０２は、光束の反射率及び透過率が互いに異なる複数の光入射領域を有する。例えば、図２１に示される光分離部７０２は、領域７０２ａは、入射される光のうちの４０％を反射して６０％を透過させるように形成され、領域７０２ｂは、入射される光のうちの５０％を反射して５０％を透過させるように形成され、領域７０２ｃは、入射される光のうちの６０％を反射して４０％を透過させるように形成されている。光分離部７０２の位置を変更して領域７０２ａ，７０２ｂ，及び７０２ｃを選択的に使用することにより、光束の光利用効率を適宜変更することができる。これにより、左右の眼で視認する画像の輝度を調整することができる。なお、反射率及び透過率の異なる領域は、３つに限定されず、２以上の任意の数に形成すればよい。
【０１００】
実施の形態１から５の変形例．
実施の形態１から５に係る画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００において、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２に入射させる光束の断面を小さくした場合、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２の位置が動くことにより、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００から出射される光束は、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２から外れて画像を視認できなくなる場合がある。しかしながら、光利用効率を高めるためには、光束の断面をできるだけ小さくすることが望ましい。そのため、光束の断面が小さい状態であっても、観察者Ｖの頭の動き（眼の位置）に追従して光束の進行方向を制御する構成を備えることが望ましい。
【０１０１】
図２２は、実施の形態４の変形例に係る画像表示装置４００ａの構造を概略的に示す平面図である。図２２において、図１２（ａ）と同一又は対応する構成要素には、図１２（ａ）に示される符号と同じ符号を付す。図２２に示される画像表示装置４００ａは、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２の位置（眼Ｅ１，Ｅ２の一方又は両方の位置）に追従して第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の進行方向を変える光束移動部８００を備えた点において、図１２（ａ）に示される画像表示装置４００と相違する。また、図２３は、図２２に示される光束移動部８００の構成を示すブロック図である。
【０１０２】
図２２及び図２３に示されるように、光束移動部８００は、眼移動検出部４０２と眼移動量算出部４０３と光束偏向部４０４とを有する。眼移動検出部４０２は、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２の少なくとも一方の動き（位置）を検出してその検出結果を示す眼移動情報（眼移動信号）を出力する。眼移動量算出部４０３は、眼移動検出部４０２から出力される観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２の移動情報である眼移動情報に基づいて眼の位置の移動方向及び移動量を示す眼移動量情報を算出する。光束偏向部４０４は、眼移動量算出部４０３から出力される眼移動量情報に基づいて第１の光束Ｌ１（Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ）及び第２の光束Ｌ２（Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ）が到達する第１の領域及び第２の領域の位置を移動させて、第１の光束Ｌ１（Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ）及び第２の光束Ｌ２（Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ）が第１の眼Ｅ１及び第２の眼Ｅ２に追従するように視野制御部４０１を制御する。図２２において実線で示す視野制御部４０１ａ及び破線で示す視野制御部４０１ｂは、光束偏向部４０４により位置（姿勢）を変更する前後の状態を示している。第１の眼Ｅ１ａ及び第２の眼Ｅ２ａに向けて第１の光束Ｌ１ａ及び第２の光束Ｌ２ａを照射している状態において、観察者Ｖａの顔（眼）の位置がマイナスＸ方向に移動して観察者Ｖｂの位置（破線で示す）となった場合に、その前後の位置を眼移動検出部４０２が検出し、眼移動量算出部４０３が移動量を算出して、この算出の結果に基づいて光束偏向部４０４が視野制御部４０１ａの傾きを視野制御部４０１ｂ（破線で示す）のように制御することにより、偏向させた第１の光束Ｌ１ｂ及び第２の光束Ｌ２ｂを第１の眼Ｅ１ｂ及び第２の眼Ｅ２ｂに到達させることができる。
【０１０３】
眼移動検出部４０２は、例えば、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２を含む顔の全体又は一部の２次元画像を撮像する画像センサである。眼移動量算出部４０３は、互いに撮像時刻の異なる画像センサの画像情報をもとに、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２の移動方向と移動量を算出する。光束偏向部４０４は、例えば、視野制御部４０１の位置又は姿勢を変化させることができる、モータなどの動力源を含む駆動機構によって実現することができる。眼の移動方向及び移動量と、視野制御部４０１と眼との光学的位置関係とをもとに、光束の偏向方向及び偏向量を算出し、この算出された偏向方向及び偏向量に基づいた方向及び移動量だけ、視野制御部４０１を動かすことによって、第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２とを適切に移動させることができる。また、光束移動部８００を実施の形態４の画像表示装置４００に適用した例と同様に、実施の形態１から３及び５に係る画像表示装置１００，２００，３００，５００に適用して、光束偏向部４０４により視野制御部１０６及び第２の光学部材５０３をそれぞれ制御するように構成してもよい。
【０１０４】
実施の形態１から５の変形例．
図２４は、実施の形態１の変形例に係る画像表示装置１００ａの構造を概略的に示す図である。図２４において、図５（ａ）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図５（ａ）に示される符号と同じ符号を付す。図２４に示される画像表示装置１００ａは、像形成面１０７上又はその近傍に光拡散面としての光拡散部材６０９を配置した点において、図５（ａ）に示される画像表示装置１００と相違する。光拡散面としての光拡散部材６０９は、例えば、光束を拡散させる光拡散素子、又は、光束を発散させるマイクロレンズアレイなどである。図２４に示す例では、光拡散部材６０９は、像形成面１０７と視野制御部１０６との間に配置されている。言い換えると、光拡散部材６０９は、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２が視野制御部１０６に入射する直前に光拡散部材６０９を通過するように配置されている。光拡散部材６０９を像形成面１０７の近傍に付加的に配置することで、第１の光束Ｌ１の中心光線と第２の光束Ｌ２の中心光線との間の角度ｗ１を変更することなく、第１の光束Ｌ１の発散角ｚ２２と第２の光束Ｌ２の発散角ｚ２１を大きくすることができる。図２４の変形例のように、光拡散部材６０９を備えることにより、視野制御部１０６を変更することなく、観察者Ｖに向かう第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２の照射領域の大きさを拡大することができる。第１の光束Ｌ１の発散角ｚ２２と第２の光束Ｌ２の発散角ｚ２１を大きくすることによって、観察者Ｖが多少移動しても、観察者Ｖは画像の全体を視認し続けることができる。なお、光拡散性能の異なる複数種類の光拡散部材を用意し、観察者Ｖが複数種類の光拡散部材の中から選択的に１つの光拡散部材６０９を画像表示装置１００ａに装着可能に構成してもよい。光拡散部材６０９は、実施の形態２から５にも適用可能である。また、第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２を屈折又は反射させることによって、第１の光束Ｌ１及び第２の光束Ｌ２の照射領域の位置又は大きさを変更する他の光学部材を光路上に追加してもよい。
【０１０５】
以上に説明したように、本発明の実施の形態に係る画像表示装置によれば、画像データに基づいて変調された第１の光束Ｌ１と第２の光束Ｌ２を、観察者Ｖの第１の眼Ｅ１と第２の眼Ｅ２にそれぞれ到達するように構成し、観察者Ｖの眼Ｅ１，Ｅ２以外の領域に照射される光束を減らしているので、光利用効率を向上させることができる。
【０１０６】
本発明の実施の形態に係る画像表示装置は、観察者が１人で使用する１人用の画像表示装置として好適である。具体的に言えば、実施の形態に係る画像表示装置は、車両の運転者又は航空機の操縦者などが使用するヘッドアップディスプレイ及びヘッドマウントディスプレイに好適である。また、実施の形態に係る画像表示装置は、据え置き型で且つ個人向けのパーソナルディスプレイ、博物館及び美術館向けの教育及び解説用のディスプレイなどのように、１人の観察者に画像を提供する装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１００，１００ａ，２００，３００，４００，４００ａ，５００  画像表示装置、  １０１，１０１ａ，１０１ｂ  光源部、  １０２  光分離部、  １０３  光偏向部、  １０４  光走査部、  １０５  光収束部、  １０６，４０１，４０１ａ，４０１ｂ，５０１  視野制御部、  １０７  像形成面、  １５０，２５０，３５０，４５０，５５０  ２次元走査部、  ２０１ａ，３０１ａ  第１の光源部、  ２０１ｂ，３０１ｂ  第２の光源部、  ３０４ａ  第１の光走査部、  ３０４ｂ  第２の光走査部、  ４０２  眼移動検出部、  ４０３  眼移動量算出部、  ４０４  光束偏向部、  ５０２  第１の光学部材、  ５０３  第２の光学部材、  ６０１ａ  光源、  ６０１ｂ，６０１ｇ，６０１ｒ  光源、  ６０２  光分離面、  ６０３  光偏向面、  ６０９  光拡散部材、  ６１０  光学部材、  ６２０ａ，６２０ｂ  ダイクロイックミラー、  ６３０  光分離変更部、  ７０２  光分離部、  ８００  光束移動部、  Ｌ０  光束、  Ｌ１  第１の光束、  Ｌ２  第２の光束、  Ｅ１  第１の眼、  Ｅ２  第２の眼、  Ｖ  観察者（ユーザー）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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