(57)【要約】【課題】簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整することができる画像表示装置の提供。【解決手段】走査光学系により光束を走査して画像を形成する画像表示装置において、走査光学系に向けて光束を出射する初段光学系３２、３３と、初段光学系３２、３３に光束を入射させる発光部１７ａと、発光部１７ａと初段光学系３２、３３との位置関係を変化させる変位手段３６とを有する画像表示装置。【選択図】図３
2007178943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査光学系により光束を走査して画像を形成する画像表示装置において、
前記走査光学系に向けて前記光束を出射する初段光学系と、
前記初段光学系に前記光束を入射させる発光部と、
前記発光部と前記初段光学系との位置関係を変化させる変位手段とを有する画像表示装置。
【請求項２】
前記変位手段は、前記発光部と前記初段光学系の少なくとも一方を前記初段光学系の光軸に沿って変位させることにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記変位手段は、筒状をなし前記発光部と一体の第１の筒状部材と、筒状をなし前記初段光学系と一体の第２の筒状部材とを有し、
第１の筒状部材と第２の筒状部材とが同軸をなすように配設され、
前記発光部は第１の筒状部材の径方向の中心に位置し、
前記初段光学系の光軸は第２の筒状部材の径方向の中心に位置し、
第１の筒状部材と第２の筒状部材との少なくとも一方が軸方向に変位することにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
第１の円筒状部材と第２の円筒状部材との何れか一方が他方に挿入されており、
内側の円筒状部材が、外側の円筒状部材の外面から突出し、前記内側の円筒状部材を前記外側の円筒状部材に対して変位させるための把持部を有することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
眼の網膜に前記光束によって形成される画像を投影して画像を表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記外側の円筒状部材が、前記把持部の可動範囲を規定する規定手段を有することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記規定手段が、前記可動範囲を、前記光軸に対して傾斜する方向に規定していることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記規定手段が、前記可動範囲を、この画像表示装置による画像表示距離に応じて規定していることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記可動範囲と、前記初段光学系の焦点距離と、前記画像表示距離とが、所定の関係を満たしている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】
前記可動範囲内において前記把持部を複数の位置において離脱自在に位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記複数の位置に対応して前記画像表示距離に応じた目盛りを有することを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
眼の網膜上に前記光束によって形成される画像を投影表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記規定手段が、前記可動範囲の一端を、前記光束が眼への入射位置において平行光となるように規定していることを特徴とする請求項１２に記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記規定手段が、前記可動範囲の少なくとも一部を、前記光束が眼への入射位置において発散光となるように規定していることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
耳に係合して画像表示装置本体を頭部に支持する支持部材を有し、前記把持部を前記支持部材に沿って移動させることにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１６】
前記変位手段が、前記発光部を駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１７】
前記発光部が、光源側からの光束を導くための光ファイバの出射端によって形成されることを特徴とする請求項１〜１６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、走査光学系により光束を走査して画像を形成する画像表示装置に関するものであり、特に、走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整する機能を備えた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を表示するための、網膜走査型、スクリーン走査型などの画像表示装置には、光束を走査させるための走査光学系などが含まれている。かかる走査光学系は、水平方向に光束を走査させるための水平走査手段や、垂直方向に光束を走査させるための垂直走査手段などを備えていることが一般的である。このような構成は、網膜走査型の画像表示装置については例えば〔特許文献１〕に開示されている。
【０００３】
網膜走査型の画像表示装置において、使用者は、画像が空間に浮かんでいるように認識する。そして、使用者の目に入射する光束が平行光である場合には、画像は無限遠に浮かんでいるように認識され、使用者の目に入射する光束が発散光である場合には、画像は所定距離に浮かんでいるように認識される。
【０００４】
かかる距離を調整するため、従来の網膜走査型の画像表示装置においては、〔特許文献１〕に示されているように、波面曲率変調光学系に備えられたレンズ位置を変化させることが行われていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３８１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、波面曲率変調光学系は、構造が比較的複雑で小型化が難しいため、網膜走査型の光走査装置は小型化が望まれているにもかかわらず、波面曲率変調光学系を備えていると小型化が困難であるという問題がある。
また、スクリーン走査型の画像表示装置においても、光束がスクリーン上に焦点を結ぶように、その焦点距離を調節する必要があり、かかる調整を行なう構成はできる限り簡易であることが望ましい。
【０００７】
本発明は、上述したような課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整する機能を備えた画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上のような目的を達成するため、請求項１記載の発明は、走査光学系により光束を走査して画像を形成する画像表示装置において、前記走査光学系に向けて前記光束を出射する初段光学系と、前記初段光学系に前記光束を入射させる発光部と、前記発光部と前記初段光学系との位置関係を変化させる変位手段とを有する画像表示装置にある。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記変位手段は、前記発光部と前記初段光学系の少なくとも一方を前記初段光学系の光軸に沿って変位させることにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置にある。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記変位手段は、筒状をなし前記発光部と一体の第１の筒状部材と、筒状をなし前記初段光学系と一体の第２の筒状部材とを有し、第１の筒状部材と第２の筒状部材とが同軸をなすように配設され、前記発光部は第１の筒状部材の径方向の中心に位置し、前記初段光学系の光軸は第２の筒状部材の径方向の中心に位置し、第１の筒状部材と第２の筒状部材との少なくとも一方が軸方向に変位することにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置にある。
【００１１】
請求項４記載の発明は、第１の円筒状部材と第２の円筒状部材との何れか一方が他方に挿入されており、内側の円筒状部材が、外側の円筒状部材の外面から突出し、前記内側の円筒状部材を前記外側の円筒状部材に対して変位させるための把持部を有することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置にある。
【００１２】
請求項５記載の発明は、眼の網膜に前記光束によって形成される画像を投影して画像を表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置にある。
【００１３】
請求項６記載の発明は、前記外側の円筒状部材が、前記把持部の可動範囲を規定する規定手段を有することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置にある。
【００１４】
請求項７記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲を、前記光軸に対して傾斜する方向に規定していることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置にある。
【００１５】
請求項８記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲を、この画像表示装置による画像表示距離に応じて規定していることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の画像表示装置にある。
【００１６】
請求項９記載の発明は、前記可動範囲と、前記初段光学系の焦点距離と、前記画像表示距離とが、所定の関係を満たしていることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置にある。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、前記可動範囲内において前記把持部を複数の位置において離脱自在に位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の画像表示装置にある。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、前記複数の位置に対応して前記画像表示距離に応じた目盛りを有することを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置にある。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、眼の網膜上に前記光束によって形成される画像を投影表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置にある。
【００２０】
請求項１３記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲の一端を、前記光束が眼への入射位置において平行光となるように規定していることを特徴とする請求項１２に記載の画像表示装置にある。
【００２１】
請求項１４記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲の少なくとも一部を、前記光束が眼への入射位置において発散光となるように規定していることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の画像表示装置にある。
【００２２】
請求項１５記載の発明は、耳に係合して画像表示装置本体を頭部に支持する支持部材を有し、前記把持部を前記支持部材に沿って移動させることにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の画像表示装置にある。
【００２３】
請求項１６記載の発明は、前記変位手段が、前記発光部を駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像表示装置にある。
【００２４】
請求項１７記載の発明は、前記発光部が、光源側からの光束を導くための光ファイバの出射端によって形成されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の画像表示装置にある。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１記載の発明は、走査光学系により光束を走査して画像を形成する画像表示装置において、前記走査光学系に向けて前記光束を出射する初段光学系と、前記初段光学系に前記光束を入射させる発光部と、前記発光部と前記初段光学系との位置関係を変化させる変位手段とを有する画像表示装置にあるので、比較的簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整することが可能な画像表示装置を提供することができる。
【００２６】
請求項２記載の発明は、前記変位手段は、前記発光部と前記初段光学系の少なくとも一方を前記初段光学系の光軸に沿って変位させることにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項１記載の画像表示装置にあるので、比較的簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整することができる、画像位置のずれのない画像表示装置を提供することができる。
【００２７】
請求項３記載の発明は、前記変位手段は、筒状をなし前記発光部と一体の第１の筒状部材と、筒状をなし前記初段光学系と一体の第２の筒状部材とを有し、第１の筒状部材と第２の筒状部材とが同軸をなすように配設され、前記発光部は第１の筒状部材の径方向の中心に位置し、前記初段光学系の光軸は第２の筒状部材の径方向の中心に位置し、第１の筒状部材と第２の筒状部材との少なくとも一方が軸方向に変位することにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整することができる、画像位置のずれのない画像表示装置を提供することができる。
【００２８】
請求項４記載の発明は、第１の円筒状部材と第２の円筒状部材との何れか一方が他方に挿入されており、内側の円筒状部材が、外側の円筒状部材の外面から突出し、前記内側の円筒状部材を前記外側の円筒状部材に対して変位させるための把持部を有することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を操作することで走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整することができる画像表示装置を提供することができる。
【００２９】
請求項５記載の発明は、眼の網膜に前記光束によって形成される画像を投影して画像を表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置にあるので、比較的簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整することが可能な、網膜走査型の画像表示装置を提供することができる。
【００３０】
請求項６記載の発明は、前記外側の円筒状部材が、前記把持部の可動範囲を規定する規定手段を有することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整することができる画像表示装置を提供することができる。
【００３１】
請求項７記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲を、前記光軸に対して傾斜する方向に規定していることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置にあるので、把持部を規定手段に従って操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易にかつ細やかに調整することができる画像表示装置を提供することができる。
【００３２】
請求項８記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲を、この画像表示装置による画像表示距離に応じて規定していることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の画像表示装置にあるので、把持部を規定手段に従って操作することで、画像表示距離を画像として認識することが不可能な範囲に設定するなどの不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整することができる画像表示装置を提供することができる。
【００３３】
請求項９記載の発明は、前記可動範囲と、前記初段光学系の焦点距離と、前記画像表示距離とが、所定の関係を満たしていることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置にあるので、把持部を規定手段に従って操作することで、画像表示距離を不可能な範囲に設定するなどの不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整することができる、かかる関係に基づく所定の光学特性および所定の画像表示距離特性を備えた画像表示装置を提供することができる。
【００３４】
請求項１０記載の発明は、前記可動範囲内において前記把持部を複数の位置において離脱自在に位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って位置決め視ながら操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を所望の距離により容易に調整することができる画像表示装置を提供することができる。
【００３５】
請求項１１記載の発明は、前記複数の位置に対応して前記画像表示距離に応じた目盛りを有することを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って画像表示距離を把握しつつ位置決めしながら操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を所望の距離にさらに容易に調整することができる画像表示装置を提供することができる。
【００３６】
請求項１２記載の発明は、眼の網膜上に前記光束によって形成される画像を投影表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項６〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整することができる、網膜走査型の画像表示装置を提供することができる。
【００３７】
請求項１３記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲の一端を、前記光束が眼への入射位置において平行光となるように規定していることを特徴とする請求項１２に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整し、投影距離を無限遠等とすることができる、網膜走査型の画像表示装置を提供することができる。
【００３８】
請求項１４記載の発明は、前記規定手段が、前記可動範囲の少なくとも一部を、前記光束が眼への入射位置において発散光となるように規定していることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離を容易に調整し、投影距離を無限遠より近い所定距離とすることができる、網膜走査型の画像表示装置を提供することができる。
【００３９】
請求項１５記載の発明は、耳に係合して画像表示装置本体を頭部に支持する支持部材を有し、前記把持部を前記支持部材に沿って移動させることにより前記位置関係を変化させることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の画像表示装置にあるので、簡易な構成で、把持部を規定手段に従って操作することで、不適切な操作を行うことを防止しながら走査光学系に入射する光束の焦点距離をより容易に調整することができる、網膜走査型の小型の画像表示装置を提供することができる。
【００４０】
請求項１６記載の発明は、前記変位手段が、前記発光部を駆動する駆動手段を有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の画像表示装置にあるので、比較的簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を駆動手段を用いて適切かつ容易に調整することができる画像表示装置を提供することができる。
【００４１】
請求項１７記載の発明は、前記発光部が、光源側からの光束を導くための光ファイバの出射端によって形成されることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の画像表示装置にあるので、比較的簡易な構成で走査光学系に入射する光束の焦点距離を調整することが可能な、光ファイバにより光束を導き設計上の自由度が比較的高い画像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下に、本発明に好適な実施形態について図面に基づいて説明する。
【００４３】
［画像表示装置の構成］
以下、本発明に係る画像表示装置の一実施の形態について図面を用いて説明する。まず、本発明に係る画像表示装置の一例である網膜走査型ディスプレイ１の構成について図１を用いて説明する。
【００４４】
図１に示すように、網膜走査型ディスプレイ１には、外部から供給される映像信号を処理するための光源ユニット部２が設けられている。光源ユニット部２には、外部からの映像信号が入力され、それに基づいて映像を合成するための要素となる各信号を発生する映像信号供給回路３が設けられ、この映像信号供給回路３から映像信号４、垂直同期信号５、及び、水平同期信号６が出力される。また、光源ユニット部２には、映像信号供給回路３から映像信号４として伝達される赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各映像信号をもとにそれぞれ強度変調されたレーザ光を出射するように、光源としてのＲレーザ１３，Ｇレーザ１２，Ｂレーザ１１を、それぞれ駆動するためのＲレーザドライバ１０，Ｇレーザドライバ９，Ｂレーザドライバ８が設けられている。さらに、各レーザより出射されたレーザ光を平行光にコリメートするように設けられたコリメート光学系１４と、それぞれコリメートされたレーザ光を合波するダイクロイックミラー１５と、合波されたレーザ光を後述する光ファイバ１７に導く結合光学系１６とが設けられている。尚、Ｒレーザ１３，Ｇレーザ１２，Ｂレーザ１１として、レーザダイオード等の半導体レーザや固体レーザを利用してもよい。尚、本実施形態における光源ユニット部２は、少なくとも１つの光源と、当該光源から出射される光束を画像信号に応じて強度変調する変調手段の一例に相当する。
【００４５】
また、網膜走査型ディスプレイ１には、光源ユニット部２側から光束としてのレーザ光を後述する走査光学系に導くための光ファイバ１７と、光ファイバ１７によって光源ユニット部２側から導かれたレーザ光を後述する垂直走査系１９に導く第１リレー光学系１８と、コリメートされたレーザ光を、ガルバノミラー１９ａを利用して垂直方向に走査する走査光学系としての垂直走査系１９と、垂直走査系１９によって走査されたレーザ光を後述する水平走査系２１に導く第２リレー光学系２０と、垂直走査系１９に走査され、第２リレー光学系２０を介して入射されたレーザ光を、ガルバノミラー２１ａを利用して水平方向に走査する走査光学系としての水平走査系２１と、水平走査系２１によって走査されたレーザ光を観察者の瞳孔２４に入射させる第３リレー光学系２２とが設けられている。第２リレー光学系２０は、垂直走査系１９のガルバノミラー１９ａと、水平走査系２１のガルバノミラー２１ａとが共役となるように、また、第３リレー光学系２２は、ガルバノミラー２１ａと、観察者の瞳孔２４とが共役となるように、各々設けられている。
【００４６】
尚、具体的な一例としては、垂直走査系１９は、表示すべき画像の１走査線ごとに、レーザビームを垂直方向に垂直走査する垂直走査（１次走査の一例）を行う光学系である。また、垂直走査系１９は、レーザビームを垂直方向に走査する光学部材としてのガルバノミラー１９ａと、そのガルバノミラー１９ａの駆動制御を行う垂直走査制御回路１９ｃとを備えている。
【００４７】
これに対し、水平走査系２１は、表示すべき画像の１フレームごとに、レーザビームを最初の走査線から最後の走査線に向かって水平に走査する水平走査（２次走査の一例）を行う光学系である。また、水平走査系２１は、水平走査する光学部材としてのガルバノミラー２１ａと、そのガルバノミラー２１ａの駆動制御を行う水平走査制御回路２１ｃとを備えている。
【００４８】
垂直走査系１９は、水平走査系２１より高速にすなわち高周波数でレーザビームを走査するように設計されている。また、垂直走査系１９は、ビーム光を垂直走査角度で走査させ、水平走査系２１は、ビーム光を水平走査角度で走査させるが、本実施形態においては、垂直走査角度が、水平走査角度よりも小さく設定されている。これは、図２（ａ）に示すように、画像の表示範囲１５２が、水平方向Ｘよりも垂直方向Ｙのほうが短いため、ビーム光の走査軌跡ｓも、水平方向Ｘよりも垂直方向Ｙのほうが短くなり、垂直方向への垂直走査角度が、水平方向への水平走査角度よりも小さくなる。このため、先に走査角度を大きくしなければならない水平方向に走査させた後に、走査角度が小さくて済む垂直方向に走査させ、図２（ｂ）に示すようにビーム光を走査させる構成と比べて、図２（ａ）に示すように、先に走査角度が小さくて済む垂直方向に走査させた後に、走査角度を大きくしなければならない水平方向に走査させたほうが、省スペース化を図ることができる。
【００４９】
尚、本実施形態においては、ビーム光を高速で走査させる走査系（高速走査系）として、走査角度が小さい垂直走査系１９を、ビーム光を低速で走査させる走査系（低速走査系）として、走査角度が大きい水平走査系２１を採用したが、例えばＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）などの通常の映像信号は水平走査が高速走査に該当するため、図示はしないが、映像信号供給回路３で水平走査が低速走査に、垂直走査が高速走査になるように映像信号をデジタルデータ化しデータ変換している。もちろん、映像信号供給回路３に入力される映像信号が、垂直走査系１９が高速走査であるような信号形式であると想定すれば、上述した変換処理は特に必要とせず実施可能である。
【００５０】
尚、本実施形態においては、ビーム光を高速で走査させる走査系（高速走査系）として、走査角度が小さい垂直走査系１９を、ビーム光を低速で走査させる走査系（低速走査系）として、走査角度が大きい水平走査系２１を採用したが、これに限らず、例えば、ビーム光を高速で走査させる走査系（高速走査系）として、走査角度が大きい水平走査系２１を、ビーム光を低速で走査させる走査系（低速走査系）として、走査角度が小さい垂直走査系１９を採用してもよい。
【００５１】
つまり、垂直方向（１次方向の一例）に走査される垂直走査角度（１次走査角度の一例）は、水平方向（２次方向の一例）に走査される水平走査角度（２次走査角度の一例）よりも小さく設定されているので、垂直方向に走査するビーム光の走査幅を、水平方向に走査するビーム光の走査幅より小さくすることができるため、走査されるビーム光の光路を考慮すると、垂直走査系１９に向かうビーム光を導く第１リレー光学系１８、垂直走査系１９、垂直走査系１９から水平走査系２１に向かうビーム光を導く第２リレー光学系２０などが設けられるスペースを小さくすることができ、より一層、装置の小型化が可能である。
【００５２】
また、垂直走査系１９，水平走査系２１は、図１に示すように、各々映像信号供給回路３に接続され、映像信号供給回路３より出力される垂直同期信号５，水平同期信号６にそれぞれ同期してレーザ光を走査するように構成されている。
【００５３】
尚、本実施形態における垂直走査系１９及び水平走査系２１などは、入射した光束を、１次方向及びその１次方向に略垂直な２次方向に走査させることによって、前記フレームを形成する光走査装置の一例である。
【００５４】
尚、本実施形態における垂直走査系１９は、入射されるビーム光を垂直方向に走査させる１次走査手段の一例に相当し、本実施形態における水平走査系２１は、その垂直方向に走査されたビーム光を、水平方向に走査させる２次走査手段の一例に相当する。また、本実施形態における第２リレー光学系２０は、中継光学系（中継光学手段）の一例に相当する。
【００５５】
次に、本発明の一実施形態の網膜走査型ディスプレイ１が、外部からの映像信号を受けてから、観察者の網膜上に映像を投影するまでの過程について図１を用いて説明する。
【００５６】
図１に示すように、本実施形態の網膜走査型ディスプレイ１では、光源ユニット部２に設けられた映像信号供給回路３が外部からの映像信号の供給を受けると、映像信号供給回路３は、赤，緑，青の各色のレーザ光を出力させるためのＲ映像信号，Ｇ映像信号，Ｂ映像信号からなる映像信号４と、垂直同期信号５と、水平同期信号６とを出力する。Ｒレーザドライバ１０，Ｇレーザドライバ９，Ｂレーザドライバ８は各々入力されたＲ映像信号，Ｇ映像信号，Ｂ映像信号に基づいてＲレーザ１３，Ｇレーザ１２，Ｂレーザ１１に対してそれぞれの駆動信号を出力する。この駆動信号に基づいて、Ｒレーザ１３，Ｇレーザ１２，Ｂレーザ１１はそれぞれ強度変調されたレーザ光を発生し、各々をコリメート光学系１４に出力する。また、映像信号供給回路３は、後述するガルバノミラー１９ａの駆動状態を示すＢＤ信号（図示せず）に応じて、レーザ光を発生し、各々をコリメート光学系１４に出力するタイミングを制御する。つまり、このような網膜走査型ディスプレイ１（映像信号供給回路３）は、ガルバノミラー１９ａなどに光束を出射させるタイミングを制御することとなる。点光源から発生されるレーザ光は、このコリメート光学系１４によってそれぞれが平行光にコリメートされ、さらに、ダイクロイックミラー１５に入射されて１つの光束となるよう合成された後、結合光学系１６によって光ファイバ１７に入射されるよう導かれる。
【００５７】
光ファイバ１７によって伝搬されたレーザ光は、光ファイバ１７から第１リレー光学系１８によって後述するように平行光化又は発散光化されたうえで垂直走査系１９に出射される。この出射されたレーザ光は、垂直走査系１９のガルバノミラー１９ａの偏向面１９ｂに入射される。ガルバノミラー１９ａの偏向面１９ｂに入射したレーザ光は垂直同期信号に同期して垂直方向に走査されて第２リレー光学系２０を介し、水平走査系２１のガルバノミラー２１ａの偏向面２１ｂに入射する。第２リレー光学系２０ではガルバノミラー１９ａの偏向面１９ｂとガルバノミラー２１ａの偏向面２１ｂとが共役の関係となるように調整され、また、ガルバノミラー１９ａの面倒れが補正されている。ガルバノミラー２１ａは、ガルバノミラー１９ａが垂直同期信号に同期すると同様に水平同期信号６に同期して、その偏向面２１ｂが入射光を水平方向に反射するように往復振動をしており、このガルバノミラー２１ａによってレーザ光は水平方向に走査される。垂直走査系１９及び水平走査系２１によって水平方向及び垂直方向に２次元に走査されたレーザ光は、ガルバノミラー２１ａの偏向面２１ｂと、観察者の瞳孔２４とが共役の関係となるように設けられた第３リレー光学系２２により観察者の瞳孔２４へ入射され、網膜上に投影される。観察者はこのように２次元走査されて網膜上に投影されたレーザ光による画像を認識することができる。尚、垂直走査系１９のガルバノミラー１９ａと、水平走査系２１のガルバノミラー２１ａとは、名称を同じように説明したが、光を走査するように其の反射面が揺動（回転）させられるものであれば、共振タイプ、非共振タイプ等、圧電駆動、電磁駆動、静電駆動等いずれの駆動方式によるものであってもよいことは言うまでもない。
【００５８】
［各種の光学系の構成］
上述したように、光ファイバ１７から出射されたビーム光を、２次元に走査しながら観察者の瞳孔２４へ導く各種の光学系の構成について図３から図５を用いて説明する。
【００５９】
図３に示すように、第１リレー光学系１８は、光ファイバ１７の出射端によって形成された発光部１７ａから出射されたレーザ光を同図（ａ）に示すように平行光化し、または同図（ｂ）に示すように発散光化するものである。
【００６０】
第１リレー光学系１８は、光ファイバ１７の出射端部を支持し発光部１７ａと一体のファイバホルダ３１と、発光部１７ａからのレーザ光を透過する初段光学系としての光学部材である凸レンズ３２及び凹レンズ３３と、凸レンズ３２及び凹レンズ３３を固定保持したレンズホルダ３４と、ファイバホルダ３１をＴ方向に摺動自在に支持するとともにレンズホルダ３４と一体のケーシング３５とを有している。
【００６１】
ファイバホルダ３１と、レンズホルダ３４と、ケーシング３５とは、発光部１７ａと凸レンズ３２及び凹レンズ３３との位置関係を変化させる変位手段３６を構成している。変位手段３６は、発光部１７ａを凸レンズ３２及び凹レンズ３３の光軸に沿って変位させることで、発光部１７ａと凸レンズ３２及び凹レンズ３３との位置関係を変化させる。
【００６２】
ファイバホルダ３１は、有底の円筒状部材であって、その開口部から発光部１７ａからのレーザ光を出射するように、その底部において、発光部１７ａを、ファイバホルダ３１の径方向の中心に位置するように支持している。
【００６３】
ケーシング３５及びレンズホルダ３４は、互いに同軸をなす円筒状の部材である。
レンズホルダ３４は、その内周面において、凸レンズ３２及び凹レンズ３３の光軸が、レンズホルダ３４の径方向の中心に位置するように、凸レンズ３２及び凹レンズ３３を支持している。
【００６４】
ケーシング３５は、内周面に、レンズホルダ３４の外周面を固定しており、レンズホルダ３４を介して凸レンズ３２及び凹レンズ３３と一体となっている。よって、凸レンズ３２及び凹レンズ３３の光軸は、ケーシング３５の径方向の中心に位置している。
【００６５】
ファイバホルダ３１はケーシング３５に挿入され、ケーシング３５は、内周面に、ファイバホルダ３１の外周面を摺動自在に支持しており、ケーシング３５とファイバホルダ３１とは互いに同軸をなしている。
【００６６】
よって、発光部１７ａは、ケーシング３５の径方向の中心に位置しており、凸レンズ３２及び凹レンズ３３の光軸上に位置している。また、ファイバホルダ３１、レンズホルダ３４、ケーシング３５の軸方向は一致し、この軸方向と凸レンズ３２及び凹レンズ３３の光軸方向とＴ方向とは互いに一致している。
【００６７】
そのため、ファイバホルダ３１をケーシング３５に対してＴ方向に変位させると、発光部１７ａが凸レンズ３２及び凹レンズ３３の光軸に沿って変位し、この態様で発光部１７ａと凸レンズ３２及び凹レンズ３３との位置関係が変化する。
【００６８】
ファイバホルダ３１をケーシング３５に対してＴ方向に変位させるために、ケーシング３５の内側に位置するファイバホルダ３１は、ファイバホルダ３１の外側に位置するケーシング３５の外面から突出した把持部３１ａを有しているとともに、ケーシング３５は、把持部３１ａを挿通され、把持部３１ａの移動を許容する長孔３５ａを有している。
【００６９】
ファイバホルダ３１をケーシング３５に対してＴ方向に変位させると、発光部１７ａと凸レンズ３２及び凹レンズ３３との位置関係が変化ため、凹レンズ３３から出射するレーザ光の焦点距離が変化する。かかる焦点距離は、網膜走査型ディスプレイ１を使用する観察者によって認識される表示画像の距離感を左右するものであるため、所定の範囲内にある必要がある。
【００７０】
そのため、長孔３５ａは、網膜走査型ディスプレイ１による画像表示距離に応じて把持部３１ａの可動範囲を規定する規定手段として機能するようになっている。把持部３１ａは長孔３５ａ内をスライドするようになっており、この長孔３５ａ内が把持部３１ａの一端から他端までの範囲が可動範囲となっている。Ｔ方向に沿った長孔３５ａの長さは0.5ミリメートルとなっており、よってファイバホルダ３１の可動距離は0.5ミリメートルであり、これが把持部３１ａの可動範囲に対応している。なお、画像表示距離は画像提示距離とも言われる。
【００７１】
長孔３５ａは、図３（ａ）に示すように、把持部３１ａが凸レンズ３２及び凹レンズ３３から遠い方のその一端を占めるときに、凹レンズ３３から出射されるレーザ光が平行光となるように規定し、また、例えば図３（ｂ）に示すように、把持部３１ａが凸レンズ３２及び凹レンズ３３から遠い方のその一端以外の位置を占めるときに、凹レンズ３３から出射されるレーザ光が拡散光となるように規定している。
【００７２】
後述するように、第２リレー光学系２０及び第３リレー光学系は、入射してきたレーザ光が平行光であるときには平行光を、入射してきたレーザ光が拡散光であるときには拡散光を、出射するように構成されている。
【００７３】
したがって、長孔３５ａは、把持部３１ａの可動範囲において、凸レンズ３２及び凹レンズ３３から遠い方のその一端を、観察者の眼すなわち瞳孔２４へのレーザ光の入射位置において平行光となるように規定しているとともに、その他の部分を、瞳孔２４へのレーザ光の入射位置において散乱光となるように規定している。
【００７４】
図４に示すように、長孔３５ａは、Ｔ方向に延在するようにケーシング３５に形成されている。ケーシング３５の周面には、把持部３１ａの位置に対応するように、観察者が認識する画像表示距離に応じた目盛り３７が形成されている。
【００７５】
把持部３１ａが、凸レンズ３２及び凹レンズ３３から遠い方の、可動範囲の一端を占めるときには、瞳孔２４には平行光が入射するため、観察者は、画像が無限遠に表示されていると感じる。よって、かかる一端に対応するように、ケーシング３５の周面には、目盛り３７として「∞」の表示が形成されている。
【００７６】
把持部３１ａが、可動範囲のかかる一端以外の位置を占めるときには、瞳孔２４には散乱光が入射するため、観察者は、画像が無限遠でなく所定の距離感を持って表示されていると感じる。そこで、かかる一端以外の位置に対応するように、ケーシング３５の周面には、目盛り３７として「４」、「２」、「１」、「0.5」、「0.2」の表示が形成されている。単位はメートルである。
【００７７】
本例においては、把持部３１ａが、凸レンズ３２及び凹レンズ３３から近い方の、可動範囲の一端を占めるときには、観察者は、画像が0.2メートル前方に表示されていると感じるため、長孔３５ａのかかる一端に対応するように、「0.2」の目盛り３７が形成されている。
【００７８】
このように、本例においては、観察者が認識する画像表示距離の範囲が0.2メートルから無限遠であるため、ケーシング３５の表面には上述のようにこれに対応する目盛り３７が形成されているが、かかる画像表示距離の最小値が例えば0.1メートルである場合には、これに対応した目盛りを形成することとなる。
【００７９】
図５に示すように、把持部３１ａは、凸部３１ｂを有する弾性体３１ｃを一体に有している。弾性体３１ｃは長孔３５ａ内に位置し、長孔３５ａ内を長孔３５ａの延在方向に沿って摺動するものである。弾性体３１ｃはゴムで形成され、把持部３１ａ本体に固定されている。
長孔３５ａには、凸部３１ｂが係脱自在に嵌合する凹部３５ｂを有している。凹部３５ｂは、Ｔ方向に沿って、複数配設されている。
【００８０】
しかして、弾性体３１ｃ、特にその凸部３１ｂと、長孔３５ａ、特にその凹部３５ｂとは、把持部３１ａを、その可動範囲内の、目盛り３７に対応する複数の位置において離脱自在に位置決めする位置決め手段３８として機能するようになっている。
【００８１】
この位置決め手段３８により、把持部３１ａの操作性が向上し、ファイバホルダ３１の可動距離が0.5ミリメートルという小さな距離であるにもかかわらず、観察者等は所望の表示距離に対応する位置で把持部３１ａを位置決めし、その表示距離で投影画像を観察することが可能となっている。
【００８２】
把持部３１ａの可動範囲と、凸レンズ３２及び凹レンズ３３による焦点距離と、画像表示距離とは次の関係を満たしている。この関係は、網膜走査型ディスプレイ１の光学特性、及びこれに関連付けられた画像表示距離特性を示している。
【００８３】
画像表示距離が∞であるときに把持部３１ａが占める位置からの把持部３１ａの移動量をＴとし、初段光学系を構成する凸レンズ３２及び凹レンズ３３のうち、発光点１７ａから至近の光学部材である凸レンズ３２の焦点距離をｆとし、画像表示距離をＲとすると、移動量Ｔ、焦点距離ｆ、画像表示距離Ｒは、
Ｔ＝ｆ2／(Ｒ＋ｆ)
の関係を満たす。なお、移動量Ｔ、焦点距離ｆ、画像表示距離Ｒの単位はメートルである。
【００８４】
したがって、画像表示距離Ｒ＝∞のとき移動量Ｔ＝０であり、また、画像表示距離Ｒ＝０．２［ｍ］のとき移動量Ｔ＝０．０００５［ｍ］（＝０.５［ｍｍ］）であるから、焦点距離ｆ≒０．０１［ｍ］となる。よって、図３（ａ）に示す状態において、凸レンズ３２及び凹レンズ３３から出射されるビーム光を平行光とするため、発光点１７ａと凸レンズ３２との距離が、焦点距離ｆ≒０．０１［ｍ］と等しくなるように、第１リレー光学系１８が構成されている。なお、各図において、各部材の大きさ及び各部材間の距離は必ずしも正確ではない。  
【００８５】
図１または図６に示すように、第２リレー光学系２０は、光学部材としての凸レンズ４１、４２を有しており、第３リレー光学系２２は、光学部材としての凸レンズ５１、５２を有している。凸レンズ４１と凸レンズ４２とは互いに同じ光学的パワーを備えている。凸レンズ５１と凸レンズ５２とは互いに同じ光学的パワーを備えている。
【００８６】
ガルバノミラー１９ａ、ガルバノミラー２１ａは、反射面が水平方向に向かう状態で、垂直方向に向かって立設されている。
図１に示すように、ガルバノミラー１９ａは水平方向に延びる軸１９ｄを有し、ガルバノミラー２１ａは、垂直方向に延びる図１に示す軸２１ｄを有している。
【００８７】
図３に示すように、第１リレー光学系１８は、凸レンズ３２、凹レンズ３３に、光ファイバ１７の発光部１７ａから出射されたビーム光を入射させ透過させることによって、図１に示すように、垂直走査系１９に向けてビーム光を出射し、ガルバノミラー１９ａの偏向面１９ｂに導く。
【００８８】
なお、図３（ａ）に示す、平行光を出射する状態においては、発光部１７ａは、凸レンズ３２との距離が、上記のように焦点距離ｆとなる位置を占めており、図３（ｂ）に示す、発散光を出射する状態においては、発光部１７ａは、凸レンズ３２との距離が焦点距離ｆとなる位置よりも近い位置を占めている。また、凸レンズ３２及び凹レンズ３３は色収差を補正すること等を目的として採用したものであるが、初段光学系はこの構成に限るものではない。
【００８９】
ガルバノミラー１９ａは、軸１９ｄを中心に回動駆動することによって、第１リレー光学系１８によって出射されたビーム光を偏向面１９ｂで反射することによって、垂直方向に走査し、第２リレー光学系２０に導く。
【００９０】
第２リレー光学系２０は、凸レンズ４１により偏向面１９ｂで反射され走査されたビーム光を集光する。集光されたビーム光はいったん焦点を結んでから拡散し凸レンズ４２に入射する。凸レンズ４２は入射したビーム光を集光する向きのパワーを与えガルバノミラー２１ａに出射する。
【００９１】
凸レンズ４１と凸レンズ４２とは互いに同じパワーを有するので、第２リレー光学系２０は、図６（ａ）に示すように、入射したビーム光が平行光であるときには平行光を出射し、図６（ｂ）に示すように、入射したビーム光が拡散光であるときには拡散光を出射する。
【００９２】
ビーム光は、図６（ａ）に示した状態において、凸レンズ４１と凸レンズ４２との中央位置で焦点を結び、図６（ｂ）に示した状態において、凸レンズ４１と凸レンズ４２との中央位置よりも凸レンズ４２に近い位置で焦点を結ぶ。
なお、図６（ａ）に示した第１リレー光学系１８の内部は、図３（ａ）に示した状態となっており、図６（ｂ）に示した第１リレー光学系１８の内部は、図３（ｂ）に示した状態となっている。
【００９３】
ガルバノミラー２１ａは、軸２１ｄを中心に回動駆動することによって、第２リレー光学系２０によって出射されたビーム光を偏向面２１ｂで反射することによって、水平方向に走査して、第３リレー光学系２２に導く。
【００９４】
第３リレー光学系２２は、凸レンズ５１により偏向面２１ｂで反射され走査されたビーム光を集光する。集光されたビーム光はいったん焦点を結んでから拡散し凸レンズ５２に入射する。凸レンズ５２は入射したビーム光に集光する向きのパワーを与え観察者の瞳孔２４に出射する。
【００９５】
凸レンズ５１と凸レンズ５２とは互いに同じパワーを有するので、第３リレー光学系２２は、図６（ａ）に示すように、入射したビーム光が平行光であるときには平行光を出射し、図６（ｂ）に示すように、入射したビーム光が拡散光であるときには拡散光を出射する。
【００９６】
ビーム光は、図６（ａ）に示した状態において、凸レンズ５１と凸レンズ５２との中央位置で焦点を結び、図６（ｂ）に示した状態において、凸レンズ５１と凸レンズ５２との中央位置よりも凸レンズ５２に近い位置で焦点を結ぶ。
【００９７】
第３リレー光学系２２から出射したビーム光は観察者の瞳孔２４から眼に入射し、水晶体６０を経て網膜上に焦点を結ぶ。観察者は、水晶体６０の厚さの変化により、投影された画像の位置が自分よりどの程度前方に表示されているかを認識する。例えば、図６（ａ）に示した状態では、観察者は、平行光が眼に入射することで水晶体６０がそれに対応した厚さとなり、無限遠に画像が投影されていると感じ、図６（ｂ）に示した状態では、観察者は、拡散光が眼に入射することで水晶体６０がそれに対応した厚さ、具体的には図６（ａ）に示した状態より厚い状態となり、0.2メートル前方に画像が投影されていると感じる。
【００９８】
以上述べた実施の形態においては、把持部３１ａの可動範囲を規定する長孔３５ａが、凸レンズ３２及び凹レンズ３３の光軸と平行なＴ方向に延在しているが、図７に示すように、長孔３５ａをかかる光軸に対して傾斜するＵ方向に設け、かかる可動範囲を光軸に対して傾斜する方向に規定するようにしても良い。
【００９９】
上述のように、Ｔ方向におけるファイバホルダ３１の可動距離は0.5ミリメートルであって、位置決め手段３８により操作性が向上しているとはいえ、観察者等が把持部３１ａを操作するには細かな注意を払う必要があるが、把持部３１ａの可動範囲を光軸に対して傾斜するＵ方向とすることで、把持部３１ａをＵ方向に移動させた場合、Ｔ方向における移動距離はＵ方向における移動距離よりも小さい。そのため、Ｔ方向におけるファイバホルダ３１の位置調整を行なうことが上述の実施形態におけるそれよりも容易であり、微調整が可能であって、操作性がさらに向上する。
【０１００】
なお、この構成においては、ファイバホルダ３１は、ケーシング３５に対して捩れながらＴ方向に移動する。すなわち凸レンズ３２及び凹レンズ３３の光軸を中心にしてケーシング３５に対して回転しながらＴ方向に移動する。
【０１０１】
また、図８に示すように、ファイバホルダ３１の移動は、把持部３１ａを用いて行なうのでなく、駆動手段としてのモータ７１を用いて行なってもよい。すなわち、発光部１７ａと凸レンズ３２及び凹レンズ３３との位置関係を変化させる変位手段３６は、モータ７１を備えているものであっても良い。
【０１０２】
この変位手段３６は、モータ７１と、モータ７１に取付けられた偏心カム７４と、ファイバホルダ３１を網膜走査型ディスプレイ１内の不動の部材７５に向けて付勢する付勢手段としてのばね７６と、かかる部材７５と、モータ７１にパルス状の電流を流す図示しないパルス発生回路と、この回路を制御するための図示しないＣＰＵ、メモリ等を有するコントローラ等を有している。
【０１０３】
モータ７１は、ステッピングモータであって、ケーシング３５の外面に固定された本体７２と、ケーシング３５の外側から内部に至るように延在した出力軸７３とを有している。偏心カム７４は出力軸７３の先端側に固設されている。ばね７６は引っ張りばねであって、一端をファイバホルダ３１の底面に、他端を部材７５に固定されている。
【０１０４】
このような構成の変位手段３６では、ばね７６の付勢力により、ファイバホルダ３１の底面は常に偏心カム７４の周面に当接しており、モータ７１を駆動して偏心カム７４を回転させれば、出力軸７３とファイバホルダ３１との間の距離が、偏心カム７４の径に応じて決定される。パルス発生回路が発する電流のパルス数と偏心カム７４の位相とは関連付けられてメモリに記憶されている。
【０１０５】
よって、モータ７１への通電のパルス数を制御することで、発光部１７ａがＴ方向に駆動され、発光部１７ａと凸レンズ３２及び凹レンズ３３との位置関係を変化させ、観察者が感じる画像の投影距離が制御される。観察者等は、コントローラを操作することで、パルス発生回路を駆動し、所望の投影距離を得る。
【０１０６】
本網膜走査型ディスプレイ１は、観察者の頭部に、眼鏡やサングラスのような状態で装着されるものとすることができる。この場合、網膜走査型ディスプレイ１は観察者の耳に係合して網膜走査型ディスプレイ１本体を頭部に支持する、眼鏡、サングラスのつるのような支持部材を有する。
【０１０７】
網膜走査型ディスプレイ１が把持部３１ａを有する形態においては、かかるつるに少なくとも第１リレー光学系１８を配設し、把持部３１ａの可動方向をつるの延在方向と一致させ、把持部３１ａをつるに沿って移動させることで発光部１７ａと凸レンズ３２及び凹レンズ３３との位置関係を変化させるようにすれば、把持部３１ａの操作性が向上するとともに、省スペース化を図ることが可能となる。
【０１０８】
特に、把持部３１ａを前頭部側に移動させれば投影距離が大きく、把持部３１ａを後頭部側に移動させれば投影距離が小さくなるように構成すると、観察者の感じる投影距離の移動方向と把持部３１ａの移動方向とが一致し、把持部３１ａの操作方向を感覚的に把握することが容易となってさらに操作性が向上する。
【０１０９】
網膜走査型ディスプレイ１が把持部３１ａでなくモータ７１を有する形態においても、コントローラをつるに配設することは可能であって、把持部３１ａの操作性が向上するとともに、省スペース化を図ることが可能となる。
【０１１０】
この場合も、例えばコントローラに設けたレバーの移動方向あるいは傾倒方向を、観察者の感じる投影距離の移動方向とを一致させれば、把持部３１ａの操作方向を感覚的に把握することが容易となってさらに操作性が向上する。
【０１１１】
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１１２】
たとえば、上述の実施形態では、発光部と初段光学系とのうち発光部を変位させて両者の位置関係を変化させたが、これらの少なくとも一方を変位させてかかる位置関係を変化させても良いのであり、初段光学系のみを変位させてもよいし、両者をともに変位させても良い。
【０１１３】
ここで、上述の実施形態では、発光部を、ファイバホルダ３１として説明した第１の円筒状部材と一体とし、初段光学系を、ケーシングとして説明した第２の円筒状部材と一体としたため、発光部と初段光学系とのうち少なくとも一方を変位させてかかる位置関係を変化させるということは、第１、第２の円筒状部材の少なくとも一方を変位させてかかる位置関係を変化させることとなり、したがって、この場合、第１の円筒状部材でなく、第２の円筒状部材のみを変位させてもよいし、両者をともに変位させても良い。
【０１１４】
上述の実施形態では、第１の円筒状部材を第２の円筒状部材に挿入したが、第２の円筒状部材を第１の円筒状部材に挿入しても良い。挿入の態様は、円筒状部材の全体でなく、一部を挿入するものであっても良い。
【０１１５】
上述の実施形態では、上述のように一方が他方に挿入される部材を円筒状の部材としたが、駆動手段によってその一方を駆動する構成や、把持部を有する場合においても把持部を光軸に沿って移動する構成においては、角柱状をなす筒状の部材とすることができる。
【０１１６】
上述した実施形態においては、垂直走査系１９によって垂直方向に走査される垂直走査角度は、水平走査系２１によって水平方向に走査される水平走査角度よりも小さく設定されていたが、これに限らず、例えば、垂直走査角度が、水平走査角度よりも大きく又は同じように設定されていてもよい。
【０１１７】
上述した実施形態においては、ビーム光を先に垂直方向に垂直走査系１９によって走査され、その後に、ビーム光を先に水平方向に水平走査系２１によって走査される構成であったが、これに限らず、例えば、ビーム光を先に水平方向に水平走査系によって走査し、その後に、ビーム光を先に垂直方向に垂直走査系によって走査する構成であってもよい。
【０１１８】
上述した実施形態においては、入射されるビーム光を垂直方向と水平方向とに走査させるように構成したが、これに限らず、例えば、入射されるビーム光を、１次方向に走査させるとともに、その１次方向と交差する２次方向に走査させるように構成してもよい。
【０１１９】
上述した実施形態においては、画像信号に応じて変調された光束を１次方向及び２次方向に走査することで、眼の網膜に画像を投影し、画像を表示する網膜走査型ディスプレイ１（網膜走査型画像表示装置の一例）について説明したが、これに限らず、例えば、眼の網膜に画像を直接的に投影しなくても、画像信号に応じて変調された光束を１次方向及び２次方向に走査することで画像をスクリーンなどに投影表示するスクリーン投影型のディスプレイ（画像表示装置の一例）に本発明を採用してもよい。
【０１２０】
この場合、第３リレー光学系２２から出射される光束は、スクリーン上に焦点を結ぶように、集光光とされる。また、スクリーンまでの距離は、例えば３〜１０メートルとされる。
【０１２１】
上述した実施形態においては、発光点を光ファイバの出射端によって形成される構成としたが、発光点は、ＬＥＤによって構成しても良い。この場合、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの映像信号４は、直接ＬＥＤに送られるため、それぞれの信号に対応した、ドライバ８、９、１０と、レーザ１１、１２、１３と、コリメート光学系１４と、ダイクロイックミラー１５と、結合光学系１６と、光ファイバ１７とがすべて省略でき、画像表示装置の大幅な小型化が達成される。
【０１２２】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本実施形態における画像表示装置としての網膜走査型の画像表示装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態におけるビーム光の走査態様を示す概略図である。
【図３】本実施形態における変位手段の側断面図である。
【図４】本実施形態における変位手段の平面図である。
【図５】本実施形態における変位手段の平断面図である。
【図６】本実施形態における光学系とレーザ光の光路とを示す光路展開図である。
【図７】別の実施形態における変位手段の平面図である。
【図８】また別の施形態における変位手段の側断面図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１    画像表示装置、網膜走査型画像表示装置
１７    光ファイバ
１７ａ    発光部
１９    走査光学系
２１    走査光学系
３１    第１の円筒状部材、内側の円筒状部材
３１ａ    把持部
３２、３３    初段光学系
３５    第２の円筒状部材、外側の円筒状部材
３５ａ    規定手段
３６    変位手段
３７    目盛り
３８    位置決め手段
６１    網膜
７１    駆動手段
【図１】
2007178943.tif 000003
【図２】
2007178943.tif 000004
【図３】
2007178943.tif 000005
【図４】
2007178943.tif 000006
【図５】
2007178943.tif 000007
【図６】
2007178943.tif 000008
【図７】
2007178943.tif 000009
【図８】
2007178943.tif 000010