(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の光束を出射する光出射部と、
揺動可能な可動部を有し、前記可動部で反射した各前記光束を第１方向および前記第１方向と交差する第２方向に走査する光走査部と、を有し、
前記光走査部は、前記第１方向へ各前記光束を走査させる第１周波数が、前記第２方向へ各前記光束を走査させる第２周波数よりも高く、かつ、前記第１方向について往路および復路のいずれか一方でのみ、各前記光束の走査を行い、
前記光走査部によって走査された前記光束が像を形成する面である結像面において、
各前記光束の照射点は、前記第１方向に交差する方向に並んで配置され、
各前記光束は、前記第１方向に延びる走査線ｎ本毎に前記第２方向に走査され、
各前記光束の照射点は、他の前記光束の走査軌跡と異なる位置にあり、
各前記光束の照射点のうちの前記第１方向に交差する方向において隣り合う２つの前記照射点の間に、前記走査線が配置されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
ｎ個の各前記光束が、前記結像面の前記第２方向の一方側から数えて、それぞれｍ１〜ｍｎ（ただし、ｍ１〜ｍｎはそれぞれ自然数）番目の前記走査線上に走査されるとしたとき、ｍ１〜ｍｎのそれぞれをｎで除した剰余が互いに異なる請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記ｎは、３以上であり、
ｎ個の前記光束のうちの少なくとも２つでは、互いの照射点に対応する走査線同士の間に他の前記光束に対応する走査線が位置している請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記ｎは、３以上であり、
各前記光束の照射点に対応する走査線が互いに等間隔に離間している請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記ｎは、７以下である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記光束は、強度が変調された変調光である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記光出射部は、ｎ個の第１色光の光束およびｎ個の第２色光の光束を出射し、
前記可動部がある姿勢のときのｎ個の前記第１色光の光束の照射点とｎ個の前記第２色光の光束の照射点とは、前記結像面において異なる位置にあり、
ｎ個の前記第１色光の光束の照射点とｎ個の前記第２色光の光束の照射点とは、前記第２の方向に走査されることにより、前記結像面において合成される請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
観察者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイである請求項１ないし７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、画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、光スキャナーを用いてレーザーを走査することで画像を表示するレーザースキャン型の画像表示装置が開示されている。このような画像表示装置では、３つの緑光用光源から出射された３つの緑色レーザーを３列並べて主走査方向に往復走査する構成が開示されている（例えば、特許文献１の図７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０１０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のような構成によれば、高解像度化が可能ではあるが、次のような問題が生じる。すなわち、主走査方向のレーザーの走査軌跡は、サイン波形状となるため、画像の左右両端部では、画素密度の高い部分と画素密度の低い部分とが縦方向（副走査方向）に交互に発生してしまう。そのため、輝度ムラが生じ、均質な画像を表示することができない。
【０００５】
本発明の目的は、画素密度の疎密を低減して表示の輝度ムラの少な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】
このような目的は、下記の発明により達成される。
本発明の画像表示装置は、ｎ個（但し、ｎは２以上の整数）の光束を出射する光出射部と、
揺動可能な可動部を有し、前記可動部で反射した各前記光束を第１方向および前記第１方向と交差する第２方向に走査する光走査部と、を有し、
前記光走査部は、前記第１方向へ各前記光束を走査させる第１周波数が、前記第２方向へ各前記光束を走査させる第２周波数よりも高く、かつ、前記第１方向について往路および復路のいずれか一方でのみ、各前記光束の走査を行い、
前記光走査部によって走査された前記光束が像を形成する面である結像面において、
各前記光束の照射点は、前記第１方向に交差する方向に並んで配置され、
各前記光束は、前記第１方向に延びる走査線ｎ本毎に前記第２方向に走査され、
前記可動部がある姿勢のときの各前記光束の照射点は、他の前記光束の走査軌跡と異なる位置にあることを特徴とする。
これにより、画素密度の疎密を低減して表示の輝度ムラの少ない画像表示装置が得られる。
【０００７】
本発明の画像表示装置では、ｎ個の各前記光束が、前記結像面の前記第２方向の一方側から数えて、それぞれｍ１〜ｍｎ（ただし、ｍ１〜ｍｎはそれぞれ自然数）番目の前記走査線上に走査されるとしたとき、ｍ１〜ｍｎのそれぞれをｎで除した剰余が互いに異なることが好ましい。
これにより、結像面で各光束の走査軌跡が重なることがない。仮に、結像面で２つ走査軌跡が重なると、重なった部分の明るさが変化してしまうため、画質が低下する。また、このような明るさの変化を防止するためには走査軌跡が重なる位置で光束の明るさを低下させる等の特殊な制御が必要となり、制御が複雑化する。
【０００８】
本発明の画像表示装置では、前記ｎは、３以上であり、
前記可動部がある姿勢のとき、
ｎ個の前記光束のうちの少なくとも２つでは、互いの照射点に対応する走査線同士が隣り合っていることが好ましい。
これにより、光出射部の小型化を図ることができる。
【０００９】
本発明の画像表示装置では、前記ｎは、３以上であり、
前記可動部がある姿勢のとき、
ｎ個の前記光束のうちの少なくとも２つでは、互いの照射点に対応する走査線同士の間に他の前記光束に対応する走査線が位置していることが好ましい。
これにより、光出射部の設計自由度が増す。
【００１０】
本発明の画像表示装置では、前記ｎは、３以上であり、
前記可動部がある姿勢のとき、
各前記光束の照射点に対応する走査線が互いに等間隔に離間していることが好ましい。
これにより、光出射部の構成が簡単なものとなる。
【００１１】
本発明の画像表示装置では、前記ｎは、７以下であることが好ましい。
これにより、光束を適度な数とすることができる。
【００１２】
本発明の画像表示装置では、前記光束は、強度が変調された変調光であることが好ましい。
これにより、所望の画像を簡単に表示することができる。
【００１３】
本発明の画像表示装置では、前記光出射部は、ｎ個の第１色光の光束およびｎ個の第２色光の光束を出射し、
前記可動部がある姿勢のときのｎ個の前記第１色光の光束の照射点とｎ個の前記第２色光の光束の照射点とは、前記結像面において異なる位置にあり、
ｎ個の前記第１色光の光束の照射点とｎ個の前記第２色光の光束の照射点とは、前記第２の方向に走査されることにより、前記結像面において合成されることが好ましい。
これにより、光出射部にて色合成をせずにカラー画像を提供することができる。
【００１４】
本発明の画像表示装置では、観察者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイであることが好ましい。
これにより、画像表示装置の利便性が高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す画像表示装置の斜視図である。
【図３】図１に示す画像表示装置の表示ユニットの概略構成図である。
【図４】表示ユニットに含まれる光出射部の構成を示す図である。
【図５】表示ユニットに含まれる光走査部を示す平面図である。
【図６】結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【図７】結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【図８】結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置が有する光出射部の構成を示す図である。
【図１０】結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【図１１】結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【図１２】結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る画像表示装置が有する光出射部の構成を示す図である。
【図１４】結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【図１５】結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係る画像表示装置が有する光出射部の構成を示す図である。
【図１７】結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【図１８】本発明の第５実施形態に係る画像表示装置が有する光出射部の構成を示す図である。
【図１９】結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【図２０】本発明の第６実施形態に係る画像表示装置が有する光出射部の構成を示す図である。
【図２１】結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【図２２】本発明の第７実施形態に係る画像表示装置が有する光出射部の構成を示す図である。
【図２３】結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【図２４】本発明の第８実施形態に係る画像表示装置を示す図である。
【図２５】図２４に示す画像表示装置の光学系を示す図である。
【図２６】本発明の第９実施形態に係る画像表示装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の画像表示装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の概略構成を示す図である。図２は、図１に示す画像表示装置の斜視図である。図３は、図１に示す画像表示装置の表示ユニットの概略構成図である。図４は、表示ユニットに含まれる光出射部の構成を示す図である。図５は、表示ユニットに含まれる光走査部を示す平面図である。図６ないし図８は、それぞれ、結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【００１８】
図１に示す画像表示装置１００は、ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型画像表示装置）である。このような画像表示装置１００は、眼鏡のような外観をなし、観察者の頭部Ｈに装着して使用され、観察者に虚像による画像を外界像と重畳した状態で視認させるシースルー型のヘッドマウンドディスプレイである。このようなシースルー型のヘッドマウントディスプレイでは、拡張現実型の表示を提供することが可能である。なお、以下では、観察者にとっての右側を「右」とも言い、左側を「左」とも言う。
【００１９】
画像表示装置１００は、図１ないし図３に示すように、フレーム２００と、フレーム２００に支持された左眼用の表示ユニット３００と、を有している。
【００２０】
また、表示ユニット３００は、光出射部４００と、光走査部６００と、偏向部７００と、を有し、光出射部４００が映像信号に基づき変調された変調光Ｌを生成し、光走査部６００が変調光Ｌを空間的（２次元的）に走査し、偏向部７００が走査された変調光Ｌを観察者の左眼ＥＹに導くように構成されている。このような構成とすることで、映像信号に応じた虚像を観察者に視認させることができる。
【００２１】
なお、本実施形態の画像表示装置１００は、単眼型のヘッドマウントディスプレイであるが、画像表示装置１００は、両眼型のヘッドマウントディスプレイであってもよい。すなわち、左目用の表示ユニット３００に加えて、右目用の表示ユニット３００を備えていてもよい。
【００２２】
以下、画像表示装置１００の各構成要素について順次詳細に説明する。
（フレーム）
図１に示すように、フレーム２００は、眼鏡フレームのような形状をなしており、表示ユニット３００を支持している。また、フレーム２００は、観察者の眼ＥＹの前方に位置するフロント部２１０と、フロント部２１０の左右両端から延出した一対のテンプル部２２０、２３０と、を有している。
【００２３】
また、フロント部２１０は、図２に示すように、リム部２１１と、リム部２１１に支持されたシェード部２１２およびノーズパッド２１３と、を有している。シェード部２１２は、外界光の透過を抑制する機能を有し、偏向部７００を支持している。そして、このようなシェード部２１２の中央部にノーズパッド２１３が設けられている。ノーズパッド２１３は、観察者が画像表示装置１００を頭部Ｈに装着したとき観察者の鼻ＮＳに当接し、画像表示装置１００を観察者の頭部Ｈに対して支持する。
【００２４】
テンプル部２２０、２３０は、フロント部２１０に接続している。また、テンプル部２２０、２３０は、観察者の耳ＥＡに掛けるための角度が付けられていないストレートテンプル部であり、観察者が画像表示装置１００を頭部Ｈに装着したとき、テンプル部２２０、２３０の一部が、観察者の耳ＥＡに当接するよう構成されている。
【００２５】
以上、フレーム２００について説明したが、フレーム２００の形状は、観察者の頭部Ｈに装着することができ、表示ユニット３００を支持することができるものであれば、図示のものに限定されない。
【００２６】
（光出射部）
光出射部４００は、左側のテンプル部２２０に内蔵されている。このような光出射部４００は、図４に示すように、第１変調光生成部４００Ａおよび第２変調光生成部４００Ｂと、これら第１、第２変調光生成部４００Ａ、４００Ｂで生成された変調光を集光する集光レンズ４９０と、を有している。なお、第１、第２変調光生成部４００Ａ、４００Ｂは、互いに同様の構成であるため、以下では、第１変調光生成部４００Ａについて代表して説明し、第２変調光生成部４００Ｂについては、その説明を省略する。
【００２７】
第１変調光生成部４００Ａは、光源４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂを有する光源部４１０と、光源４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂを駆動する駆動回路４２０Ｒ、４２０Ｇ、４２０Ｂと、光源４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂから出射された光を平行光化するコリメータレンズ４７０Ｒ、４７０Ｇ、４７０Ｂと、光合成部４３０と、導光部４６０と、制御部４５０と、を有する。
【００２８】
光源４１０Ｒは、赤色光を射出するものであり、光源４１０Ｇは、緑色光を射出するものであり、光源４１０Ｂは、青色光を射出するものである。このような３色の光を用いることにより、フルカラーの画像を表示することができる。なお、光源４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂとしては、特に限定されないが、例えば、レーザーダイオード、ＬＥＤ等を用いることができる。
【００２９】
駆動回路４２０Ｒは、光源４１０Ｒを駆動する機能を有し、駆動回路４２０Ｇは、光源４１０Ｇを駆動する機能を有し、駆動回路４２０Ｂは、光源４１０Ｂを駆動する機能を有する。また、駆動回路４２０Ｒ、４２０Ｇ、４２０Ｂは、制御部４５０によって、独立して駆動が制御されている。このような駆動回路４２０Ｒ、４２０Ｇ、４２０Ｂにより駆動された光源４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂから射出された３つの光は、それぞれ、コリメータレンズ４７０Ｒ、４７０Ｇ、４７０Ｂによって平行光化されて光合成部４３０に入射する。
【００３０】
光合成部４３０は、複数の光源４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂからの光を合成するものである。本実施形態では、光合成部４３０は、２つのダイクロイックミラー４３１、４３２を有する。ダイクロイックミラー４３１は、赤色光を透過させるとともに緑色光を反射する機能を有し、ダイクロイックミラー４３２は、赤色光および緑色光を透過させるとともに青色光を反射する機能を有する。このようなダイクロイックミラー４３１、４３２を用いることにより、光源４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂからの赤色光、緑色光および青色光の３色の光を合成する。この際、制御部４５０によって、光源４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂからの光の強度をそれぞれ独立して変調することで所定の色の変調光Ｌとなる。そして、生成された変調光（光束）Ｌは、図示しないカップリングレンズ等を介して導光部４６０に導かれる。なお、導光部４６０は、光ファイバーで構成されている。ただし、導光部４６０としては、光ファイバーと同様に変調光Ｌを伝搬することができれば、特に限定されず、例えば、光導波路等であってもよい。
【００３１】
また、図４に示すように、第１変調光生成部４００Ａの導光部４６０と第２変調光生成部４００Ｂの導光部４６０の先端同士は、集光レンズ４９０の手前で近接して固定されている。そして、第１変調光生成部４００Ａからの変調光Ｌａと、第２変調光生成部４００Ｂからの変調光Ｌｂと、が集光レンズ４９０によって所望のＮＡ（開口数）に変更された後、光走査部６００に導かれる。なお、集光レンズ４９０は、第１、第２変調光生成部４００Ａ、４００Ｂに対してそれぞれ別個に配置してもよい。
【００３２】
（光走査部）
光走査部６００は、テンプル部２２０内に設けられており、集光レンズ４９０を通過した変調光Ｌａ、Ｌｂを偏向部７００に向けて空間的（２次元的）に走査する光スキャナーである。
【００３３】
このような光走査部６００は、２軸まわりに揺動可能な光スキャナーであり、図５に示すように、ミラー（光反射部）６１１を有する可動部６１０と、可動部６１０を軸Ｊ１まわりに揺動（回動）可能に支持する軸部６２１、６２２と、軸部６２１、６２２を支持する駆動枠部６３０と、駆動枠部６３０を軸Ｊ１に直交する軸Ｊ２まわりに揺動（回動）可能に支持する軸部６４１、６４２と、軸部６４１、６４２を支持する枠状の支持部６５０と、駆動枠部６３０を支持部６５０に対して軸Ｊ２まわりに揺動させつつ、可動部６１０を駆動枠部６３０に対して軸Ｊ１まわりに揺動させる駆動手段（図示せず）と、を有している。このような構成によれば、可動部６１０が軸Ｊ１、Ｊ２の両軸まわりに揺動するため、ミラー６１１で反射した変調光Ｌａ、Ｌｂを軸Ｊ１まわりの第１方向（水平方向）と軸Ｊ２まわりの第２方向（垂直方向）の両方向に２次元的に走査することができる。
【００３４】
また、光走査部６００では、第１方向へ変調光Ｌａ、Ｌｂを走査させる第１周波数ｆ１が、第２方向へ変調光Ｌａ、Ｌｂを走査させる第２周波数ｆ２よりも高くなっている。そのため、変調光Ｌａ、Ｌｂは、第２方向に１回走査される間に、第１方向に複数回走査される。なお、第１周波数ｆ１および第２周波数ｆ２としては、特に限定されないが、例えば、第１周波数ｆ１を１０〜４０ｋＨｚ程度とし、第２周波数を３０〜１２０Ｈｚとすることができる。また、各変調光生成部４００Ａ、４００Ｂは、軸Ｊ１まわりの揺動のうちの一方側への揺動時に変調光Ｌａ、Ｌｂを射出し、他方側への揺動時には変調光Ｌａ、Ｌｂを射出しない。このため、光走査部６００では、軸Ｊ１まわりの揺動のうちの一方側への揺動時に変調光Ｌａ、Ｌｂを走査し、他方側への揺動時には変調光Ｌａ、Ｌｂを走査しないようになっている。すなわち、第１方向の往路または復路のいずれか一方のみで変調光Ｌａ、Ｌｂが走査される。
【００３５】
このように、光走査部６００として、２軸まわりに揺動可能な光スキャナーを用いることによって、光走査部６００の構成や配置（特にアライメント）が簡単なものになると共に、光走査部６００の小型化を図ることができる。なお、光走査部６００の構成としては、変調光Ｌａ、Ｌｂを２次元的に走査することができれば本実施形態の構成に限定されない。例えば、光走査部６００は、変調光Ｌａ、Ｌｂを１次元的に走査する光スキャナーを２つ備えた構成であってもよいし、光スキャナーに替えてガルバノミラーを用いた構成であってもよい。
【００３６】
（偏向部）
偏向部７００は、図２に示すように、シェード部２１２に設けられており、図３に示すように、使用時に観察者の左眼ＥＹの前方に位置するように配置されている。このような偏向部７００は、観察者の左眼ＥＹを覆うのに十分な大きさを有し、光走査部６００で走査された変調光Ｌａ、Ｌｂを映像光として観察者の左眼ＥＹに向けて入射させる機能を有する。このような偏向部７００は、例えば、回折格子の一つであるホログラム素子（ホログラムミラー）で構成されている。このホログラム素子は、特定波長帯域にある光については回折させ、それ以外の波長帯域にある光については透過する性質を有する半透過膜である。これにより、観察者は、外界像を視認しながら、映像光により形成された画像を視認することができる。すなわち、シースルー型のヘッドマウントディスプレイを実現することができる。なお、偏向部７００の構成としては、上記の作用を発揮することができればホログラム素子に限定されず、例えば、非球面のハーフミラーを用いてもよい。
【００３７】
以上、画像表示装置１００の構成について簡単に説明した。次に、変調光Ｌａ、Ｌｂの走査方法について詳細に説明する。
【００３８】
図６は、結像面での変調光Ｌａ、Ｌｂの走査軌跡Ｔａ、Ｔｂを示す図である。ここで、結像面とは、画像表示装置によって画像が形成される面である。言い換えれば、光走査部６００で走査された変調光Ｌａ、Ｌｂが像を結ぶ（形成する）面である。本実施形態のような、観察者の網膜に直接描画するような画像表示装置の場合、結像面は観察者の網膜上に形成される。また、プロジェクターのような画像表示装置の場合、結像面はスクリーン上に形成される。前述したように、画像表示装置１００では、第１方向の往路または復路のいずれか一方のみで変調光Ｌａ、Ｌｂが走査されるため、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂは、図６のようになる。なお、以下では、第２方向に等間隔に並ぶ線を「走査線ＬＳ」といい、この走査線ＬＳ上に各走査軌跡Ｔａ、Ｔｂが形成されるものとする。また、複数の走査線ＬＳを、上側から順に、ＬＳ１（１番目の走査線）、ＬＳ２（２番目の走査線）、ＬＳ３（３番目の走査線）…、とする。なお、本実施形態では、観察者が画像として視認する画像表示領域Ｓ（詳細は後述する）において、走査線ＬＳは画像表示のための水平走査線に対応している。
【００３９】
図６に示すように、走査軌跡Ｔａは、奇数番目の走査線ＬＳ１、ＬＳ３、ＬＳ５…、上に位置し、走査軌跡Ｔｂは、偶数番目の走査線ＬＳ２、ＬＳ４、ＬＳ６…、上に位置している。すなわち、変調光Ｌａ、Ｌｂは、それぞれ、２本（変調光の数）の走査線ＬＳ毎に走査されており、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂは、互いに重なり合うことなく、走査線ＬＳ１から順に交互に位置している。また、ある時刻において変調光Ｌａ、Ｌｂが照射される点である照射点Ｌａ’、Ｌｂ’は、第２方向に並んで配置されており、変調光Ｌａ、Ｌｂは、この位置関係を保ったまま、第１方向および第２方向に走査される。なお、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’は、必ずしも第２方向に並んでいる必要はなく、それぞれの走査軌跡Ｔａ、Ｔｂが第２方向に並ぶように配置されればよい。例えば、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’は、第１方向と交差する方向に配列されていればよい。
【００４０】
このようなことから、時刻（換言すれば、可動部６１０の姿勢）によらず、照射点Ｌａ’は、走査軌跡Ｔｂと異なる位置（重ならない位置）にあり、照射点Ｌｂ’は、走査軌跡Ｔａと異なる位置にあると言える。また、変調光Ｌａ、Ｌｂが、それぞれ、結像面の上側から数えてｍ１、ｍ２（ただし、ｍ１およびｍ２はそれぞれ自然数）番目の走査線ＬＳ上に走査されるとしたとき、ｍ１／２およびｍ２／２（ｍ１〜ｍ２／変調光の数）の剰余が互いに異なっていると言える。本実施形態の場合、変調光Ｌａは、奇数番目の走査線ＬＳ上に走査されるため上記の剰余が１であり、変調光Ｌｂは、偶数番目の走査線ＬＳ上に走査されるため剰余が０である。
【００４１】
このような構成とすることで、変調光が１本の場合と比較して、光走査部６００の第１方向のための駆動周波数を変化させることなく走査線ＬＳを倍増することができる。従って、光走査部６００の構造上、駆動周波数を高めることが難しい場合であっても、光走査部６００の構造に影響されることなく、高解像度の画像を表示することができる。また、走査線ＬＳは、互いに交差することがないし、第１方向のどの部分（中央部や両端部）においても第２方向に等間隔に配置されている。そのため、画素密度が均一で、輝度ムラの少ない画像を表示することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、ある時刻の照射点Ｌａ’、Ｌｂ’が隣り合う走査線ＬＳ上に位置している。そのため、実際の画像表示に使用できる画像表示領域Ｓ（走査軌跡Ｔａ、Ｔｂが隣り合う走査線ＬＳ上に交互に配置されている領域）の第２方向の幅（言い換えれば、光走査部６００によって第２方向に走査される幅全体に対する幅）を、例えば、後述する図８に示す場合と比較して、広く確保することができる。また、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の離間距離が小さくなる分、第１、第２変調光生成部４００Ａ、４００Ｂの導光部４６０の出射面（変調光Ｌａ、Ｌｂを出射する端面）同士を近づけて配置することができるため、光出射部４００の小型化を図ることができる。
【００４３】
なお、各走査線ＬＳの両端部は中央部と比較して走査速度が遅く垂直方向（第２方向）の歪みが大きいため、画像表示領域Ｓとして使用しない方が好ましい。画像表示領域Ｓを図６に示すように設定することで、より均質で高精度の画像を表示することができる。また、本実施形態では、走査線ＬＳが水平方向（第１方向）に対して傾斜して延びているため、例えば、光走査部６００を若干傾けて配置して、図７に示すように、走査線ＬＳが水平方向に延びるようにしてもよい。これにより、傾きの少ない画像を表示することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、各時刻の照射点Ｌａ’、Ｌｂ’が互いに隣り合う走査線ＬＳ上に位置している。そのため、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の間には０本の走査線ＬＳが位置している（すなわち、走査線ＬＳが位置していない）と言える。しかし、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の間に位置する走査線ＬＳの数としては、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂが重ならない限り、特に限定されず、例えば、２Ｎ（ただし、Ｎは０以上の整数）の関係を満足する数に設定することができる。１つの例として、図８に、２Ｎ（Ｎ＝１）の場合を図示する。
【００４５】
ここで、Ｎが大きくなる程、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の離間距離が大きくなるため、第１、第２変調光生成部４００Ａ、４００Ｂの導光部４６０の出射面同士を離して配置することができる。そのため、例えば、導光部４６０のサイズ（光ファイバーの径）等の物理的な問題から、導光部４６０同士を本実施形態のように近接して配置することができない場合には、Ｎを大きくすることでこの問題を解消することができる。ただし、Ｎが大きくなる程、画像表示領域Ｓが小さくなってしまう（図８では、上側の走査線ＬＳ１、ＬＳ２を使えない）ため、前記物理的な問題を解消することができる限りにおいて、Ｎを小さく設定することが好ましい。
【００４６】
＜第２実施形態＞
図９は、本発明の第２実施形態に係る画像表示装置が有する光出射部の構成を示す図である。図１０ないし図１２は、それぞれ、結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【００４７】
以下、本発明の第２実施形態に係る画像表示装置について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００４８】
第２実施形態の画像表示装置は、光出射部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００４９】
本実施形態の光出射部４００は、図９に示すように、第１変調光生成部４００Ａ、第２変調光生成部４００Ｂおよび第３変調光生成部４００Ｃを有している。第３変調光生成部４００Ｃは、第１変調光生成部４００Ａと同様の構成である。なお、以下では、第３変調光生成部４００Ｃで生成された変調光Ｌを変調光Ｌｃと言う。
【００５０】
次に、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃの走査方法について詳細に説明する。
図１０は、結像面での変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃの走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを示す図である。同図に示すように、走査軌跡Ｔａは、１＋３ｑ（ただし、ｑは０以上の整数）番目の走査線ＬＳ１、ＬＳ４、ＬＳ７…、上に位置し、走査軌跡Ｔｂは、２＋３ｑ番目の走査線ＬＳ２、ＬＳ５、ＬＳ８…、上に位置し、走査軌跡Ｔｃは、３＋３ｑ番目の走査線ＬＳ３、ＬＳ６、ＬＳ９…、上に位置している。すなわち、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、３本の走査線ＬＳ毎に走査されており、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃは、互いに重なり合うことなく、走査線ＬＳ１から順に交互に位置している。また、ある時刻における変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｔｃの照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’は、第２方向に並んで配置されており、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、この位置関係を保ったまま第１方向および第２方向に走査される。なお、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’は、第１方向と交差する方向に配列されていればよい。
【００５１】
このようなことから、時刻（換言すれば、可動部６１０の姿勢）によらず、照射点Ｌａ’は、走査軌跡Ｔｂ、Ｔｃと異なる位置にあり、照射点Ｌｂ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｃと異なる位置にあり、照射点Ｌｃ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂと異なる位置にあると言える。また、３つの変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃが、それぞれ、結像面の上側から数えてｍ１、ｍ２、ｍ３（ただし、ｍ１〜ｍ３は自然数）番目の走査線ＬＳ上に走査されるとしたとき、ｍ１〜ｍ３の各々を変調光の数３で除した剰余が互いに異なっているとも言える。本実施形態の場合、変調光Ｌａでは剰余が１であり、変調光Ｌｂでは剰余が２であり、変調光Ｌｃでは剰余が０である。
【００５２】
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、各時刻の照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’が互いに隣り合う走査線ＬＳ上に位置している。そのため、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の間および照射点Ｌｂ’、Ｌｃ’の間には、それぞれ、０本の走査線ＬＳが位置していると言える。しかし、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の間、照射点Ｌｂ’、Ｌｃ’の間に位置する走査線ＬＳの数としては、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが重ならない限り、特に限定されない。以下、例を挙げて説明する。
【００５４】
まず、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’を第２方向に等間隔に配置し、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の間および照射点Ｌｂ’、Ｌｃ’の間にそれぞれ同じ数の走査線ＬＳを位置させる場合について説明する。この場合は、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の間および照射点Ｌｂ’、Ｌｃ’の間に位置する走査線ＬＳの数は、３Ｎ、または、３Ｎ＋１（ただし、Ｎは０以上の整数）の関係を満足していれば、特に限定されない。１つの例として、図１１に、３Ｎ＋１（Ｎ＝０）の場合を図示している。同図に示すように、走査軌跡Ｔａは、１＋３ｑ（ただし、ｑは０以上の整数）番目の走査線ＬＳ１、ＬＳ４、ＬＳ７、ＬＳ１０…、上に位置し、走査軌跡Ｔｂは、３＋３ｑ番目の走査線ＬＳ３、ＬＳ６、ＬＳ９…、上に位置し、走査軌跡Ｔｃは、５＋３ｑ番目の走査線ＬＳ５、ＬＳ８、ＬＳ１１…、上に位置している。このような構成によっても、本実施形態と同様の効果を発揮することができる。また、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’の離間距離が本実施形態よりも大きくなるため、第１、第２変調光生成部４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃの導光部４６０の出射面同士を離して配置することができる。また、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’が等間隔に位置しているため、第１、第２、第３変調光生成部４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃの導光部４６０の配置やアライメントがより容易となる。
【００５５】
次に、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’を第２方向に不規則に配置し、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の間および照射点Ｌｂ’、Ｌｃ’の間に異なる数の走査線ＬＳを位置させる場合について説明する。この場合の１つの例を図１２に示す。同図に示すように、走査軌跡Ｔａは、１＋３ｑ（ただし、ｑは、０以上の整数）番目の走査線ＬＳ１、ＬＳ４、ＬＳ７、ＬＳ１０…、上に位置し、走査軌跡Ｔｂは、２＋３ｑ番目の走査線ＬＳ２、ＬＳ５、ＬＳ８、ＬＳ１１…、上に位置し、走査軌跡Ｔｃは、６＋３ｑ番目の走査線ＬＳ６、ＬＳ９、ＬＳ１２…、上に位置している。このように、本変形例では、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’は、隣り合う走査線ＬＳ上に位置しているが、照射点Ｌｂ’、Ｌｃ’は、隣り合う走査線ＬＳ上に位置していない。このような構成によっても、本実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００５６】
＜第３実施形態＞
図１３は、本発明の第３実施形態に係る画像表示装置が有する光出射部の構成を示す図である。図１４および図１５は、それぞれ、結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【００５７】
以下、本発明の第３実施形態に係る画像表示装置について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００５８】
第３実施形態の画像表示装置は、光出射部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００５９】
本実施形態の光出射部４００は、図１３に示すように、第１変調光生成部４００Ａ、第２変調光生成部４００Ｂ、第３変調光生成部４００Ｃおよび第４変調光生成部４００Ｄを有している。第４変調光生成部４００Ｄは、第１変調光生成部４００Ａと同様の構成である。なお、以下では、第４変調光生成部４００Ｄで生成された変調光Ｌを変調光Ｌｄと言う。
【００６０】
次に、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの走査方法について詳細に説明する。
図１４は、結像面での変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄの走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄを示す図である。同図に示すように、走査軌跡Ｔａは、１＋４ｑ（ｑは、０以上の整数）番目の走査線ＬＳ１、ＬＳ５、ＬＳ９…、上に位置し、走査軌跡Ｔｂは、２＋４ｑ番目の走査線ＬＳ２、ＬＳ６、ＬＳ１０…、上に位置し、走査軌跡Ｔｃは、３＋４ｑ番目の走査線ＬＳ３、ＬＳ７、ＬＳ１１…、上に位置し、走査軌跡Ｔｄは、４＋４ｑ番目の走査線ＬＳ４、ＬＳ８、ＬＳ１２…、上に位置している。すなわち、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄは、４本の走査線ＬＳ毎に走査されており、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄは、互いに重なり合うことなく、走査線ＬＳ１から順に交互に位置している。また、ある時刻における変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｔｃ、Ｔｄの照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’は、第２方向に並んで配置されており、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄは、この位置関係を保ったまま第１方向および第２方向に走査される。なお、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’は、第１方向と交差する方向に配列されていればよい。
【００６１】
このようなことから、時刻（換言すれば、可動部６１０の姿勢）によらず、照射点Ｌａ’は、走査軌跡Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄと異なる位置にあり、照射点Ｌｂ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｃ、Ｔｄと異なる位置にあり、照射点Ｌｃ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｄと異なる位置にあり、照射点Ｌｄ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃと異なる位置にあると言える。また、４つの変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄが、それぞれ、結像面の上側から数えてｍ１〜ｍ４（ただし、ｍ１〜ｍ４は自然数）番目の走査線ＬＳ上に走査されるとしたとき、ｍ１〜ｍ４の各々を変調光の数４で除した剰余が互いに異なっているとも言える。本実施形態の場合、変調光Ｌａでは剰余が１であり、変調光Ｌｂでは剰余が２であり、変調光Ｌｃでは剰余が３であり、変調光Ｌｄでは剰余は０である。
【００６２】
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６３】
なお、本実施形態では、各時刻の照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’が互いに隣り合う走査線ＬＳ上に位置している。そのため、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の間、照射点Ｌｂ’、Ｌｃ’の間および照射点Ｌｃ’、Ｌｄ’の間には、それぞれ、０本の走査線ＬＳが位置していると言える。しかし、これらの間に位置する走査線ＬＳの数としては、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄが互いに重ならない限り、特に限定されない。
【００６４】
例えば、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’を第２方向に等間隔に配置し、これらの間にそれぞれ同じ数の走査線ＬＳを位置させる場合、これらの間に位置する走査線ＬＳの数は、４Ｎ、または、４Ｎ＋２（ただし、Ｎは０以上の整数）の関係を満足していればよい。１つの例として、図１５に、４Ｎ＋２（Ｎ＝０）の場合を図示している。同図に示すように、走査軌跡Ｔａは、１＋４ｑ（ただし、ｑは０以上の整数）番目の走査線ＬＳ１、ＬＳ５、ＬＳ９、ＬＳ１３、ＬＳ１７…、上に位置し、走査軌跡Ｔｂは、４＋４ｑ番目の走査線ＬＳ４、ＬＳ８、ＬＳ１２、ＬＳ１６…、上に位置し、走査軌跡Ｔｃは、７＋４ｑ番目の走査線ＬＳ７、ＬＳ１１、ＬＳ１５…、上に位置し、走査軌跡Ｔｄは、１０＋４ｑ番目の走査線ＬＳ１０、ＬＳ１４、ＬＳ１８…、上に位置している。このような構成によっても、本実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００６５】
＜第４実施形態＞
図１６は、本発明の第４実施形態に係る画像表示装置が有する光出射部の構成を示す図である。図１７は、結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【００６６】
以下、本発明の第４実施形態に係る画像表示装置について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００６７】
第４実施形態の画像表示装置は、光出射部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００６８】
本実施形態の光出射部４００は、図１６に示すように、第１変調光生成部４００Ａ、第２変調光生成部４００Ｂ、第３変調光生成部４００Ｃ、第４変調光生成部４００Ｄおよび第５変調光生成部４００Ｅを有している。第５変調光生成部４００Ｅは、第１変調光生成部４００Ａと同様の構成である。なお、以下では、第５変調光生成部４００Ｅで生成された変調光Ｌを変調光Ｌｅと言う。
【００６９】
次に、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅの走査方法について詳細に説明する。
図１７は、結像面での変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅの走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅを示す図である。同図に示すように、走査軌跡Ｔａは、１＋５ｑ（ただし、ｑは０以上の整数）番目の走査線ＬＳ１、ＬＳ６、ＬＳ１１…、上に位置し、走査軌跡Ｔｂは、２＋５ｑ番目の走査線ＬＳ２、ＬＳ７、ＬＳ１２…、上に位置し、走査軌跡Ｔｃは、３＋５ｑ番目の走査線ＬＳ３、ＬＳ８、ＬＳ１３…、上に位置し、走査軌跡Ｔｄは、４＋５ｑ番目の走査線ＬＳ４、ＬＳ９、ＬＳ１４…、上に位置し、走査軌跡Ｔｅは、５＋５ｑ番目の走査線ＬＳ５、ＬＳ１０、ＬＳ１５…、上に位置している。すなわち、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅは、５本の走査線ＬＳ毎に走査されており、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅは、互いに重なり合うことなく、走査線ＬＳ１から順に交互に位置している。また、ある時刻における変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅの照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’、Ｌｅ’は、第２方向に並んで配置されており、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅは、この位置関係を保ったまま第１方向および第２方向に走査される。なお、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’、Ｌｅ’は、第１方向と交差する方向に配列されていればよい。
【００７０】
このようなことから、時刻（換言すれば、可動部６１０の姿勢）によらず、照射点Ｌａ’は、走査軌跡Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｌｅと異なる位置にあり、照射点Ｌｂ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅと異なる位置にあり、照射点Ｌｃ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｄ、Ｔｅと異なる位置にあり、照射点Ｌｄ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｅと異なる位置にあり、照射点Ｌｅ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄと異なる位置にあると言える。また、５つの変調光Ｌａ〜Ｌｅが、それぞれ、結像面の上側から数えてｍ１〜ｍ５（ただし、ｍ１〜ｍ５は自然数）番目の走査線ＬＳ上に走査されるとしたとき、ｍ１〜ｍ５の各々を変調光の数５で除した剰余が変調光Ｌａ〜Ｌｅで互いに異なっているとも言える。本実施形態の場合、変調光Ｌａでは剰余が１であり、変調光Ｌｂでは剰余が２であり、変調光Ｌｃでは剰余が３であり、変調光Ｌｄでは剰余は４であり、変調光Ｌｅでは剰余が０である。
【００７１】
このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００７２】
なお、本実施形態では、各時刻の照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’、Ｌｅ’が互いに隣り合う走査線ＬＳ上に位置している。そのため、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の間、照射点Ｌｂ’、Ｌｃ’の間、照射点Ｌｃ’、Ｌｄ’の間および照射点Ｌｄ’、Ｌｅ’の間には、それぞれ、０本の走査線ＬＳが位置していると言える。しかし、これらの間に位置する走査線ＬＳの数としては、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅが互いに重ならない限り、特に限定されない。例えば、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’、Ｌｅ’を第２方向に等間隔に配置し、これらの間にそれぞれ同じ数の走査線ＬＳを位置させる場合、これらの間に位置する走査線ＬＳの数は、５Ｎ、５Ｎ＋１、５Ｎ＋２、または、５Ｎ＋３（ただし、Ｎは０以上の整数）の関係を満足していればよい。
【００７３】
＜第５実施形態＞
図１８は、本発明の第５実施形態に係る画像表示装置が有する光出射部の構成を示す図である。図１９は、結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【００７４】
以下、本発明の第５実施形態に係る画像表示装置について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００７５】
第５実施形態の画像表示装置は、光出射部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００７６】
本実施形態の光出射部４００は、図１８に示すように、第１変調光生成部４００Ａ、第２変調光生成部４００Ｂ、第３変調光生成部４００Ｃ、第４変調光生成部４００Ｄ、第５変調光生成部４００Ｅおよび第６変調光生成部４００Ｆを有している。第６変調光生成部４００Ｆは、第１変調光生成部４００Ａと同様の構成である。なお、以下では、第６変調光生成部４００Ｆで生成された変調光Ｌを変調光Ｌｆと言う。
【００７７】
次に、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅ、Ｌｆの走査方法について詳細に説明する。
【００７８】
図１９は、結像面での変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅ、Ｌｆの走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆを示す図である。同図に示すように、走査軌跡Ｔａは、１＋６ｑ（ただし、ｑは０以上の整数）番目の走査線ＬＳ１、ＬＳ７、ＬＳ１３…、上に位置し、走査軌跡Ｔｂは、２＋６ｑ番目の走査線ＬＳ２、ＬＳ８、ＬＳ１４…、上に位置し、走査軌跡Ｔｃは、３＋６ｑ番目の走査線ＬＳ３、ＬＳ９、ＬＳ１５…、上に位置し、走査軌跡Ｔｄは、４＋６ｑ番目の走査線ＬＳ４、ＬＳ１０、ＬＳ１６…、上に位置し、走査軌跡Ｔｅは、５＋６ｑ番目の走査線ＬＳ５、ＬＳ１１、ＬＳ１７…、上に位置し、走査軌跡Ｔｆは、６＋６ｑ番目の走査線ＬＳ６、ＬＳ１２、ＬＳ１８…、上に位置している。すなわち、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅ、Ｌｆは、６本の走査線ＬＳ毎に走査されており、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆは、互いに重なり合うことなく、走査線ＬＳ１から順に交互に位置している。また、ある時刻における変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅ、Ｌｆの照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’、Ｌｅ’、Ｌｆ’は、第２方向に並んで配置されており、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅ、Ｌｆは、この位置関係を保ったまま第１方向および第２方向に走査される。なお、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’、Ｌｅ’、Ｌｆ’は、第１方向と交差する方向に配列されていればよい。
【００７９】
このようなことから、時刻（換言すれば、可動部６１０の姿勢）によらず、照射点Ｌａ’は、走査軌跡Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆと異なる位置にあり、照射点Ｌｂ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆと異なる位置にあり、照射点Ｌｃ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆと異なる位置にあり、照射点Ｌｄ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｆと異なる位置にあり、照射点Ｌｅ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｆと異なる位置にあり、照射点Ｌｆ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅと異なる位置にあると言える。また、６つの変調光Ｌａ〜Ｌｆが、それぞれ、結像面の上側から数えてｍ１〜ｍ６（ただし、ｍ１〜ｍ６は自然数）番目の走査線ＬＳ上に走査されるとしたとき、ｍ１〜ｍ６の各々を変調光の数６で除した剰余が互いに異なっているとも言える。本実施形態の場合、変調光Ｌａでは剰余が１であり、変調光Ｌｂでは剰余が２であり、変調光Ｌｃでは剰余が３であり、変調光Ｌｄでは剰余は４であり、変調光Ｌｅでは剰余が５であり、変調光Ｌｆでは剰余が０である。
【００８０】
このような第５実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００８１】
なお、本実施形態では、各時刻の照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’、Ｌｅ’、Ｌｆ’が互いに隣り合う走査線ＬＳ上に位置している。そのため、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の間、照射点Ｌｂ’、Ｌｃ’の間、照射点Ｌｃ’、Ｌｄ’の間、照射点Ｌｄ’、Ｌｅ’の間および照射点Ｌｅ’、Ｌｆ’の間には、それぞれ、０本の走査線ＬＳが位置していると言える。しかし、これらの間に位置する走査線ＬＳの数としては、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆが互いに重ならない限り、特に限定されない。例えば、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’、Ｌｅ’、Ｌｆ’を第２方向に等間隔に配置し、これらの間にそれぞれ同じ数の走査線ＬＳを位置させる場合、これらの間に位置する走査線ＬＳの数は、６Ｎ、または、６Ｎ＋４（ただし、Ｎは０以上の整数）の関係を満足していればよい。
【００８２】
＜第６実施形態＞
図２０は、本発明の第６実施形態に係る画像表示装置が有する光出射部の構成を示す図である。図２１は、結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【００８３】
以下、本発明の第６実施形態に係る画像表示装置について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００８４】
第６実施形態の画像表示装置は、光出射部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００８５】
本実施形態の光出射部４００は、図２０に示すように、第１変調光生成部４００Ａ、第２変調光生成部４００Ｂ、第３変調光生成部４００Ｃ、第４変調光生成部４００Ｄ、第５変調光生成部４００Ｅ、第６変調光生成部４００Ｆおよび第７変調光生成部４００Ｇを有している。第７変調光生成部４００Ｇは、第１変調光生成部４００Ａと同様の構成である。なお、以下では、第７変調光生成部４００Ｇで生成された変調光Ｌを変調光Ｌｇと言う。
【００８６】
次に、変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅ、Ｌｆ、Ｌｇの走査方法について詳細に説明する。
【００８７】
図２１は、結像面での変調光Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅ、Ｌｆ、Ｌｇの走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆ、Ｔｇを示す図である。同図に示すように、走査軌跡Ｔａは、１＋７ｑ（ただし、ｑは０以上の整数）番目の走査線ＬＳ１、ＬＳ８、ＬＳ１５、ＬＳ２２…、上に位置し、走査軌跡Ｔｂは、２＋７ｑ番目の走査線ＬＳ２、ＬＳ９、ＬＳ１６、ＬＳ２３…、上に位置し、走査軌跡Ｔｃは、３＋７ｑ番目の走査線ＬＳ３、ＬＳ１０、ＬＳ１７…、上に位置し、走査軌跡Ｔｄは、４＋７ｑ番目の走査線ＬＳ４、ＬＳ１１、ＬＳ１８…、上に位置し、走査軌跡Ｔｅは、５＋７ｑ番目の走査線ＬＳ５、ＬＳ１２、ＬＳ１９…、上に位置し、走査軌跡Ｔｆは、６＋７ｑ番目の走査線ＬＳ６、ＬＳ１３、ＬＳ２０…、上に位置し、走査軌跡Ｔｇは、７＋７ｑ番目の走査線ＬＳ７、ＬＳ１４、ＬＳ２１…、上に位置している。すなわち、変調光Ｌａ〜Ｌｇは、６本の走査線ＬＳ毎に走査されており、走査軌跡Ｔａ〜Ｔｇは、互いに重なり合うことなく、走査線ＬＳ１から順に交互に位置している。また、ある時刻における変調光Ｌａ〜Ｌｇの照射点Ｌａ’〜Ｌｇ’は、第２方向に並んで配置されており、変調光Ｌａ〜Ｌｇは、この位置関係を保ったまま第１方向および第２方向に走査される。なお、照射点Ｌａ’〜Ｌｇ’は、第１方向と交差する方向に配列されていればよい。
【００８８】
このようなことから、時刻（換言すれば、可動部６１０の姿勢）によらず、照射点Ｌａ’は、走査軌跡Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆ、Ｔｇと異なる位置にあり、照射点Ｌｂ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆ、Ｔｇと異なる位置にあり、照射点Ｌｃ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆ、Ｔｇと異なる位置にあり、照射点Ｌｄ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｆ、Ｔｇと異なる位置にあり、照射点Ｌｅ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｆ、Ｔｇと異なる位置にあり、照射点Ｌｆ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｇと異なる位置にあり、照射点Ｌｇ’は、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆと異なる位置にあると言える。また、７つの変調光Ｌａ〜Ｌｇが、結像面の上側から数えてｍ１〜ｍ７（ただし、ｍ１〜ｍ７は自然数）番目の走査線ＬＳ上に走査されるとしたとき、ｍ１〜ｍ７の各々を変調光の数７で除した剰余が変調光Ｌａ〜Ｌｇで互いに異なっているとも言える。本実施形態の場合、変調光Ｌａでは剰余が１であり、変調光Ｌｂでは剰余が２であり、変調光Ｌｃでは剰余が３であり、変調光Ｌｄでは剰余は４であり、変調光Ｌｅでは剰余が５であり、変調光Ｌｆでは剰余が６であり、変調光Ｌｇでは剰余が０である。
【００８９】
このような第６実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
【００９０】
なお、本実施形態では、各時刻の照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’、Ｌｅ’、Ｌｆ’、Ｌｇ’が互いに隣り合う走査線ＬＳ上に位置している。そのため、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’の間、照射点Ｌｂ’、Ｌｃ’の間、照射点Ｌｃ’、Ｌｄ’の間、照射点Ｌｄ’、Ｌｅ’の間、照射点Ｌｅ’、Ｌｆ’の間および照射点Ｌｆ’、Ｌｇ’の間には、それぞれ、０本の走査線ＬＳが位置していると言える。しかし、これらの間に位置する走査線ＬＳの数としては、走査軌跡Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆ、Ｔｇが互いに重ならない限り、特に限定されない。例えば、照射点Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’、Ｌｅ’、Ｌｆ’、Ｌｇ’を第２方向に等間隔に配置し、これらの間にそれぞれ同じ数の走査線ＬＳを位置させる場合、これらの間に位置する走査線ＬＳの数は、７Ｎ（ただし、Ｎは０以上の整数）の関係を満足していればよい。
【００９１】
＜第７実施形態＞
図２２は、本発明の第７実施形態に係る画像表示装置が有する光出射部の構成を示す図である。図２３は、結像面での変調光の走査軌跡を示す図である。
【００９２】
以下、本発明の第７実施形態に係る画像表示装置について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００９３】
第７実施形態の画像表示装置は、光出射部の構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００９４】
本実施形態の第１変調光生成部４００Ａは、図２２に示すように、光源４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂを有する光源部４１０と、光源４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂを駆動する駆動回路４２０Ｒ、４２０Ｇ、４２０Ｂと、コリメータレンズ４７０Ｒ、４７０Ｇ、４７０Ｂと、導光部４６０と、制御部４５０と、を有する。このような第１変調光生成部４００Ａでは、光源４１０Ｒ、４１０Ｇ、４１０Ｂからの光を合成せずに、それぞれ導光部４６０を用いて集光レンズ４９０まで導いている。そして、赤色光（第１色光）、緑色光（第２色光）および青色光（第３色光）がそれぞれ光走査部６００で走査されるようになっている。なお、第２変調光生成部４００Ｂの構成もこれと同様である。従って、光走査部６００は、それぞれ同数の赤色光の光束、緑色光の光束および青色光の光束を走査する。以下では、第１変調光生成部４００Ａからの赤色光（光束）、緑色光（光束）、青色光（光束）を赤色光Ｒ１、緑色光Ｇ１、青色光Ｂ１とし、第１変調光生成部４００Ａからの赤色光（光束）、緑色光（光束）、青色光（光束）を赤色光Ｒ２、緑色光Ｇ２、青色光Ｂ２とする。
【００９５】
次に、赤色光Ｒ１、Ｒ２、緑色光Ｇ１、Ｇ２、青色光Ｂ１、Ｂ２の走査方法について詳細に説明する。
【００９６】
図２３は、結像面での赤色光Ｒ１、Ｒ２、緑色光Ｇ１、Ｇ２、青色光Ｂ１、Ｂ２の走査軌跡ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＧ１、ＴＧ２、ＴＢ１、ＴＢ２を示す図である。結像面において、各色光の各照射点は異なる位置にある。同図に示すように、走査軌跡ＴＲ１は、１＋２ｑ（ただし、ｑは０以上の整数）番目の走査線ＬＳ１、ＬＳ３、ＬＳ５、ＬＳ７、ＬＳ９…、上に位置し、走査軌跡ＴＧ１は、３＋２ｑ番目の走査線ＬＳ３、ＬＳ５、ＬＳ７、ＬＳ９…、上に位置し、走査軌跡ＴＢ１は、５＋２ｑ番目の走査線ＬＳ５、ＬＳ７、ＬＳ９…、上に位置している。これにより、走査線ＬＳ５、ＬＳ７、ＬＳ９…、上で赤色光Ｒ１、緑色光Ｇ１および青色光Ｂ１が重なり合い（合成され）、第１変調光生成部４００Ａの駆動に対応した変調光Ｌａが生成される。同様に、走査軌跡ＴＲ２は、２＋２ｑ（ただし、ｑは０以上の整数）番目の走査線ＬＳ２、ＬＳ４、ＬＳ６、ＬＳ８、ＬＳ１０…、上に位置し、走査軌跡ＴＧ２は、４＋２ｑ番目の走査線ＬＳ４、ＬＳ６、ＬＳ８、ＬＳ１０…、上に位置し、走査軌跡ＴＢ２は、６＋２ｑ番目の走査線ＬＳ６、ＬＳ８、ＬＳ１０…、上に位置している。これにより、走査線ＬＳ６、ＬＳ８、ＬＳ１０…、上で赤色光Ｒ２、緑色光Ｇ２および青色光Ｂ２が重なり合い、第２変調光生成部４００Ｂの駆動に対応した変調光Ｌｂが生成される。そのため、変調光Ｌａが奇数番目の走査線ＬＳ上に走査され、変調光Ｌｂが偶数番目の走査線ＬＳ上に走査されることになる。
【００９７】
このような第７実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、本実施形態においては、赤色光、緑色光、青色光の３色の色光を用いて画像を表示する構成を示したが、これに限られるものではない。例えば、黄色光をさらに追加し、４色の色光を用いても良いし、さらに別の波長の色光を加えても良い。
【００９８】
＜第８実施形態＞
図２４は、本発明の第８実施形態に係る画像表示装置を示す図である。図２５は、図２４に示す画像表示装置の光学系を示す図である。
【００９９】
以下、本発明の第８実施形態に係る画像表示装置について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【０１００】
第８実施形態の画像表示装置は、ヘッドアップディスプレイに適用したこと以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１０１】
図２４および図２５に示すヘッドアップディスプレイシステム１０００では、画像表示装置１００が自動車のダッシュボードにヘッドアップディスプレイ１１００を構成するよう搭載されている。このヘッドアップディスプレイ１１００により、フロントガラス１２００に、例えば、目的地までの案内表示等の所定の画像を表示することができる。なお、ヘッドアップディスプレイシステム１０００は、自動車に限らず、例えば、航空機、船舶等にも適用することができる。
【０１０２】
＜第９実施形態＞
図２６は、本発明の第９実施形態に係る画像表示装置を示す図である。
【０１０３】
以下、本発明の第９実施形態に係る画像表示装置について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【０１０４】
第８実施形態の画像表示装置は、プロジェクターに適用したこと以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【０１０５】
図２６に示すプロジェクター２０００は、画像表示装置１００を搭載している。このようなプロジェクター２０００により、例えば、スクリーンや壁面等の対象物２１００に、所定の画像を表示することができる。
【０１０６】
以上、本発明の画像表示装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の画像表示装置では、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができ、また、他の任意の構成を付加することもできる。
【０１０７】
また、本発明の画像表示装置は、観察者が視認する画像として虚像を形成するものであれば、眼鏡型のヘッドマウントディスプレイに適用する場合に限定されず、例えば、ヘルメット型またはヘッドセット型のヘッドマウントディスプレイや、観察者の首や肩等の身体で支持される形態の画像表示装置等にも適用可能である。また、前述した実施形態では、画像表示装置全体が観察者の頭部に装着される場合を例に説明したが、画像表示装置は、観察者の頭部に装着される部分と、観察者の頭部以外の部分に装着または携帯される部分とを有していてもよい。
【０１０８】
また、前述した実施形態では、変調光の数が２本〜７本までの構成について説明したが、変調光の数は、これに限定されず８本以上であってもよい。ただし、変調光の数は、７以下であることが好ましい。これにより、変調光が過度に増えることが防止され、制御が複雑になったり、各変調光の走査軌跡が重なり合って画像が劣化してしまったりすることを低減することができる。
【０１０９】
また、前述した実施形態では、透過型ヘッドマウントディスプレイの構成について代表的に説明したが、例えば、観察者がヘッドマウントディスプレイを装着した状態において外景が遮断される非透過型ヘッドマウントディスプレイの構成であってもよい。また、本発明の画像表示装置は、スピーカーやヘッドフォン等の音声を出力させる装置等を有していてもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１００……画像表示装置
２００……フレーム
２１０……フロント部
２１１……リム部
２１２……シェード部
２１３……ノーズパッド
２２０、２３０……テンプル部
３００……表示ユニット
４００……光出射部
４００Ａ……第１変調光生成部
４００Ｂ……第２変調光生成部
４００Ｃ……第３変調光生成部
４００Ｄ……第４変調光生成部
４００Ｅ……第５変調光生成部
４００Ｆ……第６変調光生成部
４００Ｇ……第７変調光生成部
４１０……光源部
４１０Ｂ……光源
４１０Ｇ……光源
４１０Ｒ……光源
４２０Ｂ……駆動回路
４２０Ｇ……駆動回路
４２０Ｒ……駆動回路
４３０……光合成部
４３１、４３２……ダイクロイックミラー
４５０……制御部
４６０……導光部
４７０Ｂ、４７０Ｇ、４７０Ｒ……コリメータレンズ
４９０……集光レンズ
６００……光走査部
６１０……可動部
６１１……ミラー
６２１、６２２……軸部
６３０……駆動枠部
６４１、６４２……軸部
６５０……支持部
７００……偏向部
１０００……ヘッドアップディスプレイシステム
１１００……ヘッドアップディスプレイ
１２００……フロントガラス
２０００……プロジェクター
２１００……対象物
Ｂ１、Ｂ２……青色光
ＥＡ……耳
ＥＹ……眼
Ｇ１、Ｇ２……緑色光
Ｈ……頭部
Ｊ１、Ｊ２……軸
Ｌ……変調光
ＬＳ、ＬＳ１〜ＬＳ２３……走査線
Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅ、Ｌｆ、Ｌｇ……変調光
Ｌａ’、Ｌｂ’、Ｌｃ’、Ｌｄ’、Ｌｅ’、Ｌｆ’、Ｌｇ’……照射点
ＮＳ……鼻
Ｒ１、Ｒ２……赤色光
Ｓ…画像表示領域
ＴＢ１、ＴＢ２、ＴＧ１、ＴＧ２、ＴＲ１、ＴＲ２……走査軌跡
Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔｅ、Ｔｆ、Ｔｇ……走査軌跡
【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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【図２５】
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【図２６】
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