JPH02297579A

JPH02297579A - ヘルメットに装着し得る表示装置

Info

Publication number: JPH02297579A
Application number: JP1277369A
Authority: JP
Inventors: Iii William S Beamon; ウィリアム・シンプソン・ビーモン
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1989-10-26
Publication date: 1990-12-10
Also published as: EP0367534A3; US4897715A; EP0367534A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明はヘルメットに装着し得る表示装置、更に具体
的に云えば、訓練装置の様なシミュｌノーンヨン装置に
使われるか、或いはセンサ並びに／又は計器に対する表
示装置として乗物又は航空機の実際の操縦の間に使うこ
との出来る様な、自蔵式の金色、広角、軽量、低置、立
体視の解像度の高いヘルメットに装着し得るビデオ表示
装置に関する。

ヘルメットに袋管したＣＲＴ、頭及び目追跡装置並びに
所望の像を提示する為のビーム分割器を有する光学レン
ズ系を用いた１形式のヘルメット表示装置が、米国特許
第４，０２８，７２５号に記載されている。回転継手を
有する光学ガイド、及びパイロットの頭にか＼る重量を
軽減する為の釣合い踵を用いて、スクリーンに投影する
別の形式が、英国特許第１，４８９，７５８号に記載さ
れている。

ラスタの各々の線を発生する為の別々の光ファイバ導波
管を用いた更に別の形式が米国特許第４゜３４９．８１
５号に記載されている。この装置では、線の数が増える
につれて、粒度が大きくなると予想され、像の全体的な
品質が低下すると予想される。これは、導波管全部に一
様な光学的な特性を保つのが困難であるからである。

米国特許第４，０９７，１１５号には、表示の為の帯状
の隣接する線を発生する為に複数個の光源を用いる光学
走査装置が記載されている。源からの光が水平方向に偏
向する素子によってスクリーンに反射され、スクリーン
からの反射像が垂直方向に偏向する素子によって観察者
に反射される。

像をスクリーンに焦点合せすることにより、装置から得
られる視野（ＦＯＶ）が制限される。更に、同じ帯の隣
接する線を描くのに複数個の光源を使うことによって、
垂直走査の帯域幅は目立って減少しない。更に、スクリ
ーンは制御された度合の散乱能を持つと述べられている
様な生地面を持−３ているから、１個のスクリーンから
反射された像で立体視が得られるかどうかは明らかでは
ない。

従来の欠点並びに不便を解決したヘルメ・ノドに装着し
得る表示装置を提供することが望ましい。

更に、従来公知の装置に較べて物理的な走査条件を軽減
した電気機械形走査装置を使うことか望ましい。

従って、この発明の目的は、軽量、低置であって、観察
者に対し金色の解像度の高い広角の像を提供するヘルメ
ットに装着し得る表示装置を提供することである。

別の目的は、走査の異常の各々の目の像に対する影響が
同じ様であって、像の整合を補償する様な立体像表示装
置を提供することである。

この発明の別の目的は、ビデオ帯域幅及び物理的な走査
角の条件を軽減する為に、同時の多重走査線を用いた電
気機械形走査装置を有する像表示装置を提供することで
ある。

発明の要約この発明では、夫々の光信号を供給する複数個の光源手
段に応答して、ラスタ像を表示するヘルメットに装ｊｇ
シ得る表示装置が、光源手段に光学的に結合されていて
、光信号に応答してコリメートされた光パターンを発生
する入力レンズ手段と、コリメートされた光パターンを
予定の光路に沿って第１の方向に偏向させる第１の可動
の偏向面と、偏向済みのコリメートされた光パターンを
前記光路に沿って第２の方向に偏向させる第２の可動の
偏向面と、第２の面からの偏向済みのコリメートされた
光パター　ンを集束する出力レンズ手段と、出力レンズ
手段の出力像平面に配置されていて、第２の面からの集
束された光パター　ンに応答してラスタ走査像を表示す
るスクリーン手段とを含む第１の光路を有する。更に表
示装置が、観察者が観察することが出来る目庇面を持つ
目庇と、スクリーン及び目庇の間に配置されていて、ス
クリーンからの像を目庇面に伝達する中継レンズ手段と
を有する。像が目庇面から観察者に反射される。

スクリーンのラスタ走査像は複数個の隣接区間に分割さ
れており、対応する光信号が各区間に割当てられて、ラ
スタ走査像の予定数の線を走査し、こうして機械的及び
帯域幅の条件を軽減する。

第１の光路と同様な第２の光路を設けて観察者に対し、
第２のラスタ走査像を供給することが出来る。第１及び
第２の可動の偏向面及び目庇手段は共通である。第１及
び第２のラスタ走査像が夫々の目に供給され、観察者に
は立体表示が提示される。

この発明の別の一面では、像を限定するビデオ情報から
ラスタ走査像を発生する方法が、ビデオ情報の夫々予定
の一部分に応答して、予定の複数個の隣接する像の区間
の各々に対する夫々の光信号を変調して夫々の変調光信
号を形成し、変調光信号をコリメートし、コリメートし
た変調光信号を第１の可動の偏向面によって第１の方向
に偏向させて、第１の偏向コリメート変調光信号を形成
し、第１の偏向光信号を第２の可動の偏向面によって第
２の方向に偏向して、第２の偏向コリメート変調光信号
を形成し、夫々の第２の光信号は各々の区間に対する夫
々の線を表わし、第２の光信号を集束する工程を含む。

集束された第２の偏向光信号がラスタ走査像を表わす。

各区間に対する線は一方向にだけ走査してもよいし、或
いは交互の方向に走査してもよい。更に、線は逐次的に
走査してもよいし、或いは飛越しで交互に走査してもよ
い。

この発明の更に別の一面では、像を限定するビデオ情報
からラスタ走査像を発生ずる可視表示装置が、像の複数
個の隣接する区間の対応する１つに人々の変調光信号を
供給する複数個の光源手段を含む。各々の光信号は、ビ
デオ情報の夫々の部分に応答して変調されている。装置
は、複数個の光源手段に入力が結合されていて、コリメ
ートされた変調光信号を発生するコリメーション手段と
、夫々第１及び第２の軸線の周りに可動の第１及び第２
の偏向面と、第２の偏向面に入力が光学的に結合されて
いて、第２の偏向面から偏向されたコリメートされた光
信号を受取って、第２の偏向面から受取ったコリメート
された光信号を集束する集束手段とをも有する。第１の
偏向面がコリメーション手段に光学的に結合されていて
、コリメートされた光信号が第１の面に入射する様にす
ると共に、更に第１の面に入射するコリメートされた光
信号が第２の面に偏向させられる様に、第２の偏向面に
対して配置されている。第１及び第２の面が、振動の様
に、予定のパターンで移動する時、集束手段からの集束
された光信号がラスタ走査像を表わす。

この発明の新規と考えられる特徴は特許請求の範囲に具
体的に記載しであるが、この発明自体の構成、作用及び
その他の目的並びに利点は、以下図面について詳しく説
明するところから明らかになろう。

詳しい説明第１図にはこの発明のヘルメットに装着し得る表示装置
が略図で示されている。観察者に対して立体像を呈示す
る為、表示装置が右側及び左側光路を含み、それらが最
終的には右目及び左目に対しする別々の像を形成する。

右側及び左側光路が、夫々の光路に沿ったある点で互い
に交差する。従って、光路に沿って配置された部品につ
いて「右側」及び「左側」と云う言葉を使う時、それは
特に断わらない限り、夫々右目及び左目に対して発生さ
れる像を指すものとする。

表示装置はファイバ支持手段１２，１３、入力レンズ手
段１６．１８、折曲げ又は方向転換鏡手段２０，２２、
垂直走査鏡手段２５を含む垂直走査手段２４、水平走査
鏡手段２７を含む水平走査手段２６、出力レンズ手段２
ｇ、３０、及び後側投影スクリーン手段３２．３４を有
する。表示装置は右側折曲げ鏡６２、右側中継レンズ手
段６４、ビーム分割器６８及び目庇６０をも持っており
、これらは第２図に詳しく示されている。表示装置の以
上説明した部品は、ヘルメット１０にしっかりと取付け
られ又は結合され、以下説明する様に、対応する右側及
び左側光路に沿って正しい向きにして、整合させである
。

水平及び垂直と云う言葉は、普通は四角又は矩形のラス
タ走査像を云う場合に使われる。然し、この発明は本当
の水平及び垂直走査だけに限らず、空間的に任意の向き
を持つ直交走査方向を有する走査の場合にも成立する。

ファイバ支持手段１２．１３が夫々複数個の光学導波管
又はファイバ１４．１５を受入れている。

ファイバの実際の数は、最終的な像を形成するもと＼な
る区間の数に等しい。以下の説明では、８本のファイバ
１４及び８本のファイバ１５を使うが、数をこれより増
やしても減らしてもよいことを承知されたい。

左目に対する像を発生する左側光路を説明し、右目に対
する像を発生する右側光路も同様に構成されるものと承
知されたい。ファイバ１４の端が１行又は１列と云う様
に直線的に配置される様に、ファイバ１４の端を支持手
段１２によって固定する。ファイバ１４の端の行又は列
は、ヘルメット１０が予定の位置にある時、水平に対し
である角度に配置し、ファイバの端の像が、ヘルメット
１０を着用する観察者には、スクリーン３４上の出力像
平面で垂直に感知される様にする。像の所望の向きが垂
直であり、ヘルメット１０が予定の位置にある時、折曲
げ鏡２０の作用等により、光路に沿って起り得る光学的
な回転の為、ファイバ１４の端の実際の向きは必ずしも
垂直ではない。

複数個のファイバ１４の各々の端が円錐形パターンで光
を放出し、それが各々のファイバ１４の端から発散して
、レンズ１６に向けられる。ファイバ１４の各々の端が
実質的に点光源とし作用し、この為、レンズ１６の出力
がコリメートされる。

レンズ手段１６は所望の光学的な特性を持つ１個のレン
ズ（順方向及び逆方向の焦点距離が同じである凸−凸が
現在では好ましいと考えられる）であってもよいし、或
いはレンズ、プリズム等の様な複数個の光学素子を持っ
ていて、それが組合さってレンズ手段１６の入力から出
力への所望の光学的な特性を作る様なレンズ系を持って
いてもよい。更にファイバの端はレンズ手段１６の逆方
向焦点に来る様に配置する。

レンズ手段１６からのコリメートされた出力光線が折曲
げ鏡手段２０に向けられ、光路を折曲げ、全体的な光路
に要求される直線距離を短くする。

折曲げ鏡手段２０は、入射する光を周知の物理学の原理
に従って反射する様に配置された平面状反射面を有する
。更にこの反射面は、それから反射された光が全体的に
入力レンズ手段１６及びファイバ１４の方を向き、光線
の折曲げ作用を用いない場合に必要とする直線的な通路
にわたる光路の全体的な長さを短縮する様に配置されて
いる。この様に短縮した光路により、表示装置をヘルメ
ット１０に配置して取付けるのが容易になる。

折曲げ鏡２０から反射されたコリメートされた光が垂直
走査手段２４の垂直走査鏡２５によって遮られ、反射又
は偏向させられる。現在好ましいと考えられる実施例で
は、走査手段２４は、ゼネラル・スキャニング・インコ
ーポレーテット社から入手し得る様な閉ループ制御の線
形ガルパルメータ走査器である。鏡２５を振動させて、
６０）１ｚ又は使われる電力系統の周波数の様な所望の
周波数で、直線的な垂直の傾斜を作る。鏡１５の予定の
振動基準軸線の周りの鏡２５の必要な偏向角度は、表示
しよ・うとする像４０の所望の寸法によって決定される
。鏡２５の振動速度及び角変位を制御する為の同期回路
（図に示してない）は、走査手段２４に接続することが
出来るが、これは公知である。

鏡２５から反射されたコリメートされた光が、水平走査
手段２６の水平走査鏡２７によって遮られ、反射又は偏
向させられる。現在好ましいと考えられる実施例では、
走査手段２６はゼネラル・スキャニング・インコーボレ
ーテット社から入手し得る様な走査用ガルバノメータの
捩れ振子形である。

鏡２５．２７はレンズ手段１６の順方向焦点の近くに配
置される。ｍ２７が正弦状の水平掃引を形成するが、そ
の所望の周波数は、像ラスタが、８個の隣接する帯に分
割され、各々の帯が１２５本の線を持っていて、合計１
，０００本の線を持つ時、例えば約３．９３７．５Ｈｚ
である。鏡２７の振動速度及び角変位を制御する為の同
期回路（図面に示してない）を走査手段２６に接続する
ことが出来るが、これは公知である。水平掃引周波数は
像ラスタの帯の数に反比例する。従って、４つの区間又
は帯を使う場合、水平掃引周波数は２倍になり、１６個
の帯を使う場合、水平掃引周波数は８個の帯の場合の半
分になる。ＣＲ７表示装置で典型的に行なわれている様
に、１個の源がラスタ全体を掃引する場合、水平掃引周
波数は３１．５００Ｈｚになる。

現在好ましいと考えられる垂直走査手段２４及び水平走
査手段２５は、右側及び左側光路の両方に対して共通で
あり、右側及び左側光路に沿ったその順序は問題ではな
い。即ち、走査手段２４゜２５は、折曲げ鏡２０．２２
から偏向された光が最初に水平走査手段２５の走査鏡２
７に入射し、その後垂直走査手段２５の走査鏡２５に反
射されてから、夫々レンズ手段３０．２８に向けられて
もよい。勿論、鏡２５．２７は、やはりレンズ手段１６
からの光線の順方向焦点の近くに配置される。

ラスタの水平走査線が一層直線的になる様にする為、正
弦状水平掃引の一部分だけを使うことが出来る。水平走
査サイクルの距離の約１５％（即ち、サイクル時間の約
３５％）を消去して、一層直線的な走査線を作ることが
出来る。正弦の中心部分だけが水平掃引に使われる様に
、全体的な消去作用は、最大点及び最小点から正弦の中
心に向って等間隔に分割することが出来る。

像を８個の区間に分割し、各区間に対する走査線を像の
発生に使う時、一方向の水平掃引により１フレーム当た
り１，０００本の走査線が生ずる。

両方向の水平掃引を使って、予定の期間内に利用し得る
走査線の数を増加することが出来、水平掃引周波数が２
，０００掃引／秒である時、１．　０００本の飛越し形
でない線又は飛越し形の２，０００本の線又は飛越し形
の１，０００本の線が得られる。勿論、５２５本と云う
様に、１フレーム当たりこの他の数の走査線を使っても
よい。

鏡２７から反射されたコリメートされた光がレンズ手段
３０に向けられる。このレンズ手段はしンズ手段１６と
同じであってよい。レンズ手段３０が通過する光を集束
して、後側投影スクリーン３４に向ける。レンズ手段３
０は、鏡ｊ５，２７がレンズ手段３０の逆方向焦点の近
くに来る様に、鏡２５．２７に対して配置される。後側
投影スクリーン３４が、レンズ３０から、レンズ３０の
順方向焦点距離に等しい距離の所に配置されると共に、
レンズ３０を通過した光を遮る様に配置されていて、各
々のファイバ１４の端の像がスクリーン３４の夫々の区
間に形成される様にする。スクリーン３４はビーティ・
システムズ・インコーボレーテット社から人手し得る様
な後側投影スクリーンであってよい。

第２図には、第１図のヘルメットに装着し得る表示装置
が略図で示されており、この発明の別の特徴が示されて
いる。ヘルメット１０の内側殻体の右半球に取付けられ
ていて、ヘルメット１０の外側殻体１１によって取囲ま
れた光学系の部品が示されている。

後側投影スクリーン３２に平面状折曲げ鏡６２が光学的
に結合されており、これがスクリーン３２からの像を受
取って、それを中継レンズ手段６４に向ける。中継レン
ズ手段６４を通過した後、像がビーム分割器６８の面に
向けられる。中継レンズ手段６４が後側投影スクリーン
３２からの像を、折曲げ鏡６２及びビーム分割器６８に
よって１庇６０の内面６６へ並進させるが、像の所望の
焦点及び寸法を保っている。中継レンズ手段６４は所望
の光学的な特性を持つ単レンズであってもよいし、ある
いはレンズ、プリズム等の様に、組合さってレンズ手段
６４の入力から出力までの所望の光学的な特性を持つ様
なｍ数個の光学素子を有するレンズ系を含んでいてもよ
い。

ビーム分割器６８が中継レンズ６４から入射した像をフ
ァランド社から入手し得る様な目庇表示装置６０の内側
反射面６６に反射する。内面６６は全体的に球状であっ
て、入射した像をビーム分割器６８を通して観察者の右
目に反射する。平面状ビーム分割器６８が中継レンズ６
４の中心軸線に対して約４５°の向きである時、典型的
にはビーム分割器６８に入射した光の約５０％が反射さ
れ、ビーム分割器６８に入射した光の残りの約５０％が
直接的に通過する。この為、典型的には、折曲げ鏡６２
はビーム分割器６８と略平行である。

目庇６０の球状内面６６がそれから反射される像をコリ
メートする。即ち、面６６から反射された像は、観察者
には、無限遠の焦点から発するもの＼様に見える。

鏡６２と同様な折曲げ鏡（図面に示してない）及び中継
レンズ６４と同様な中継レンズ手段（図面に示してない
）が、観察者の左目に像を提示する為に同様に配置され
ていることを承知されたい。

ビーム分割器６８は左側折曲げ鏡、右側折曲げ鏡６２及
び目庇６０の内面６６からの像を遮る位の横方向の範囲
を持つ単独の装置であってよい。スクリーン３２及び３
４（第１図）からの像が目庇６０の内面６６から反射さ
れる時、観察者には立体的な表示が提示される。

目庇６０は、内面６６に入射した、スクリーン３２．３
４（第１図）からの光の大部分、例えば約９０％を観察
著が見る為に反射し、一方、周囲からその外面に入射す
る光の小さな部分、例えば約９％を観察者が見る様に通
過させる。周囲から目庇６０を通過した光は、計器並び
に窓の外の場面を観測することが出来る様にする。

出力レンズ手段２８．３０（第１図）からの像は直接的
に又は適当なレンズ系を介して、希望によっては半球形
ドームの様な表示スクリーンに投影することも出来る。

第１図に戻って説明すると、後側投影スクリーン３４の
寸法と特性は、目庇表示装置６０の入力条件によって決
定される。特定の１つの目庇装置では、所要の入力像、
即ちスクリーン３４に形成される像は垂直方向が１１．
２ｍｍで水平方向が１５．４關と決定されており、この
為、１．　０００本の走査線を収容する為には、スポッ
ト又は画素寸法は約１１．２乃至１５ミクロンにするこ
とが必要である。

ヘルメット１０に固定結合されている頭追跡手段５０が
、公知の様に、真の水平及び垂直に対するヘルメット１
０の向きを表わす向き信号を発生する。頭追跡手段５０
からの向き信号によって得られる情報は、表示装置に提
示する為の適当なビデオ情報を選択するのに使われる。

その端が支持手段１３によって固定されているｌｉｉ数
個のファイバ１５により、レンズ手段１８、逐次的な反
射又は折曲げ鏡２２、垂直走査鏡２５、水平走査鏡２７
、レンズ手段２８を介して後側投影スクリーン３２、並
びに折曲げ鏡６２（第２図）、中継レンズ手段６４（第
２図）及びビーム分割器６８（第２図）を介して目庇６
０に至る同様な光路が設けられている。更に、最初に述
べた光路と同様な部品を使うことが出来る。即ち、支持
手段１３は支持手段１２と同様であってよく、レンズ手
段１８はレンズ手段１６と同様であってよ（、折曲げ鏡
手段２２は折曲げ鏡手段２０と同様であってよく、レン
ズ手段２８はレンズ手段３０と同様であってよく、後側
投影スクリーン３２は後側投影スクリーン３４と同様で
あってよい。

垂直走査手段２４並びに水平走査手段２６は夫々関連す
る走査鏡２５．２７と共に両方の光路に共通である。こ
れは経済的であるだけでなく、実用的に役立つ。垂直走
査鏡２５及び水平走査鏡２７は何れも通路に沿って第１
及び第２のＴ定の距離の所で両方の光路と交差するから
、左目及び右目に提示される最終的な像が同期する。更
に、鏡２５及び／又は鏡２７によって、例えば振動等に
よって予想される様な摂動か起ったとしても、それは両
方の光路の光パターン（そして最終的には左側及び右側
の両方の像）に同じ影響を及ぼすから、光路の間に移相
が起らない。

支持手段１２．１４に於けるファイバ１４及び１５の端
の向き及び配置は、夫々後側投影スクリーン３４．３２
に対するファイバ１４．１５の端の像の所望の向きによ
って決定される。一般的に、ヘルメット１０を着用する
観察者が、ファイバ１４．１５０端の像を垂直に感知す
ることが望ましい。典型的には、光路を通る時、光路の
部品による光のずれ並びに／又は光学的な回転を補償す
る必要がある為、ファイバ１４．１５の端の向きは垂直
にはならない。折曲げｍ２０．２２は一般的に夫々の光
路に於ける光学的な回転に寄与する。

この発明の１実施例では、レンズ手段１６．１８は同じ
順方向の焦点距離を持ち、レンズ手段２８．３０は同じ
逆方向の焦点距離を持つ。更に、レンズ手段１６．１８
．２８．３０の順方向及び逆方向焦点距離は全て同じで
あってよい。更に、レンズ手段１６．１８，２８．３０
は、ファイバ１４．１５の端とスクリーン３４．３２上
でのファイバの端の像との間に１＝１の対応関係が得ら
れる様に配置される。

第３図には、必ずしも寸法通りではないが、第１図の光
路の一部分が平面図で示されている。この図では、折曲
げ鏡２０が手前側に、折曲げ鏡２２が鏡２０の背後（即
ち紙面の裏側）にあることに注意されたい。

レンズ手段１６．１８（第１図）からの光が夫々折曲げ
鏡２０．２２によって遮られ、垂直偏向鏡２５に反射さ
れる。鏡２５が入射した光を水平偏向鏡２７に反射し、
このｍ２７が入射した光をレンズ２８．３０（第１図）
に差向ける。

鏡２５．２７はレンズ手段１６．１８（第１図）からの
光路に沿って、レンズ手段１６．１８の順方向焦点の近
くに来る様に配置される。更に、レンズ手段１６．１８
（第１図）は、レンズ手段１６．１８を光が通過する時
の夫々の光路が、第４図及び第５図に示した光路の図に
更にはっきりと示す様に、レンズ手段１６．１８の夫々
の焦点の近くで交差する様に配置されている。

折曲げ鏡２０．２２及びｍ２５．２７が平面状であるか
ら、レンズ手段１６．１８からの光路に沿って、光線の
包絡線が最も絞られる点が、レンズ手段１６．１８の焦
点を表わす。レンズ手段１６の焦点１７及びレンズ手段
１８の焦点１９が図面に示されている。焦点１７．１９
の＃１！２５．２７に対する正確な位置は臨界的ではな
いが、鏡２５．２７が両方の光路を遮る様に配置しなけ
ればならない。更に、ｍ２０，２２に対する入力がら鏡
２７の出力までの光路を出来るだけ短くして、小さな偏
向鏡を用いて、交差する複数個のビームからの全ての光
を捕捉することが望ましい。

第４図には、必ずしも実入ではないが、ヘルメット１０
の」二から見た第１図の表示装置の略図が示されている
。図面をｒｍ　＋、＋ｉにする為、ファイバ１４．１５
（第１図）の端からの個々の光路は示してないが、夫々
ファイバ１４．１５の端からの光路３３，３５に沿った
光線の外側包絡線を表わす、光路３３，３５に沿う外側
の縁２１．２３が示されている。更に、ｆｉ２０．２２
の出力と第２図に詳しく示した水平鏡２７の出力との間
の実際の光路は、図面が煩雑になるのを避ける為、第３
図には示してない。

中心軸線５０が表示装置を両側又は２つの半球に分割す
る。レンズＩＬ３０及び鏡２２が、ヘルメット１０を着
用する観察者を基準として、左半球にあり、レンズ１６
．２８及びｍ２０が右半球にある。鏡２５．２７は全体
的に軸線５０に沿って中心に配置されている。図示の様
に、光路３３．３５が垂直鏡２５及び水平鏡２７の近辺
で交差する。これはレンズ１６．１８の順方向焦点の近
辺でもある。

鏡２５．２７は、出来るだけレンズ１６．１８の順方向
焦点に近付けて、光路３３，３５に沿って配置される。

鏡２５．２７の振動運動の様な物理的な運動が妨げられ
ずに行なわれる様にする為、ｍ２５．２１の間にすき間
を設けなければならないことを承知されたい。更に、鏡
２５．２７は縁２１．２３に囲まれた全ての光線を遮ら
なければならない。光路３３，３５が互いに交差するか
ら、右半球のファイバ１４（第１図）からの光線によっ
て限定される像が左半球のスクリーン３４（第１図）に
現れ、左半球のファイバ１５（第１図）からの光線によ
って限定される像が右半球のスクリーン３２（第１図）
に現れる。

第５図には、必ずしも実入ではないが、この発明による
一方の目に対する光学的な展開図が示されている。平行
なレンズ１６．３０が、１：１の様な予定の倍率を持つ
作像装置の一部分であり、これがプアイバ１４の端の照
明された像を装置を介して伝達し、それをスクリーン３
４に集束する。

ファイバ１４の端は入力レンズ１６の像入力面１０２に
沿ってあり、この平面がレンズ１６の焦点を含む。これ
に対してスクリーン３４は出力レンズ３０の出力焦点平
面に配置されている。ファイバ１４の端からの光ビーム
は、円錐形であるが、レンズ１６．３０の間でコリメー
トされ、この為、垂直走査鏡２５及び水平走査鏡２７に
よってコリメートされたビームが走査される。

この発明の１実施例では、８本のファイバ１４を選び、
それを個々に１４ａ、・・・・・・１４ｈと記しである
。等間隔の８本のファイバ１４は、その端が入力像面１
０２に沿っているが、レンズ１６゜３０の中点を通る中
心軸線から外向きに、系統的に且つ対称的な角度がつけ
られていて、何れも円柱形である８本のコリメートされ
た光線の各々が、レンズ１６．３０の間で中心で交差し
く全体的な像の比が１：１の場合）、光線の包路線は点
１０４．１０６で交差する。ファイバ１４の端からの光
は円錐状に放出される。ファイバ１４ａ、１４ｈの端か
らの包絡線が実線で示されており、ファイバ１４ｇの端
からの包路線が破線で示されている。隣合ったファイバ
１４の端、例えばファイバ１４ｇ及び１４ｈの端からの
包路線が重なり、この為、レンズ１６ではその重なりが
この円錐の包絡線の幅の大体半分であることに注意され
たい。

入力レンズ１６の焦点平面１０２に配置された点光源、
即ち、ファイバ１４の端がレンズ１６の出力からコリメ
ートされたビームを発生する。レンズ１６からのコリメ
ートされたビームが出力レンズ又はコリメーション解除
手段３０に入る時、それがレンズ３０の焦点平面出力１
０８の点に集束され、又はコリメーションを解除される
。この点にスクリーン３４が配置されている。こうして
、ファイバ１４の端の像がスクリーン３４に伝達される
。全体的な倍率が１：１の比である装置では、スクリー
ン３４上に於けるファイバ１４の端の像の寸法は、その
像を発生したファイバ１４の端と同じ寸法である。

レンズ１６及び３０の間でのコリメートされたビームの
直径は、ファイバからの光の円錐の頂角（ファイバの数
値角（ＮＡ）特性は円錐の頂角の半分の寸法に等しい）
及びレンズの焦点距離に関係する。

小さな走査鏡２５．２７を交点１０４，１０６の近くに
配置して、各々のファイバ１４からのコリメートされた
ビームを遮ることが出来る。小さな鏡は質量及び完成が
小さく、従って大きなものよりも、ガルパルメータ走査
器によって高速で駆動するのが容易である。更に、他方
の目の光路に７９って配置された部品（第４図には示し
てない）は、ファイバ１５（第１図）の端からのコリメ
ートされたビーム包路線がやはり交点１０４．１０６で
交差し、両方の目に対する走査が同時に行なわれる様に
配置されている。

走査鏡２５．２７は接近して隔てられており、コリメー
トされた１６本の光ビームの全てが夫々の鏡によって全
部遮られる様に保証しながら、出来るだけ小さくする。

鏡２５．２７が交点１０４゜１０６の両側に配置されて
いて、コリメートされたビームが予想される全ての走査
角で、鏡２５゜２７の反射部分の中に入る様にする。折
曲げ鏡２０かファイバ１４の端とスクリーン３４の間の
光路を短くする。

鏡２５．２７の走査角及び位置は、レンズ１６゜３０の
焦点距離と、スクリーン３４」二のラスタの所望の寸法
との関数である。鏡２５．２７の回転軸線は、それが遮
るビームに対して垂直にして、ビームを走査する時のラ
スタ形式の歪みを最小限に抑えるべきである。垂直走査
鏡２５はラスタの１／８にわたって遮られた光ビームを
変位させるたけであるから、垂直走査鏡２５は入力レン
ズ１６に一層近付けた位置に配置することが出来、この
結果、水平走査鏡２７に必要な寸法は一層小さくなる。

ファイバ１５の端からの、レンズ１８．２８およびスク
リーン３０を含む光路も同様な配置にすることが出来る
。

第６図には、第１図の表示装置の一部分が略図で示され
ている。ファイバ１４　（第１図）の８本の個々のファ
イバ１４ａ乃至１４ｆから、ヘルメット１０（第１図）
を着用する観察者の左目に対して最終的に像を表示する
スクリーン３４までの像の通路が示されている。ファイ
バ１５（第１図）からスクリーン３２までの像の通路も
同様であることを周知されたい。

ファイバ１４（第１図）の個々のファイバ】４ａ乃至１
４ｆからスクリーン３４までの像の通路の光学系が、レ
ンズ１６．３０（第１図）、折曲げ鏡２０．垂直走査鏡
２５及び水平走査鏡２７を含み、これらが包括的にブロ
ック４０で示されている。スクリーン３４が水平に配置
された８個の隣接する帯又は区間４１乃至４８に分割さ
れていて、各々の区間が像の一部分を表示することに注
意されたい。夫々の区間にビデオ情報を供給する同じ数
（即ち、８本）のファイバ１４ａ乃至１４ｆがある。即
ち、ファイバ１４ａが区間４１に対する変調光信号の形
をしたビデオ情報を供給し、ファイバ１４ｂが区間４２
に供給すると云う様になる。更に、区間４１乃至４８は
、１フレーム当たり１，０００本の線を持つラスタの線
番号を示しである。８個の区間があってラスタが１フレ
ーム当たり１，０００本の線を持つ場合、各々の区間が
１２５本に寄与する。従って、区間４１は線１−１２５
を含み、区間４２は線１２６−２５０を含むと云う様に
なる。

スクリーン３４に表示すべき実際の像が、ファイバ１４
ａ乃至１４ｆの端から放出される変調光によって形成さ
れる。ファイバ１４（第１図）の個々のファイバ１４ａ
乃至１４ｆからスクリーン３４までの像の通路の光学系
は、ファイバ１４ａ乃至１４ｆの各々の個別の端の像が
、スクリーン３４がレンズ３０（第１図）の焦点に正し
く配置された時、スクリーン３４に形成される様に配置
されている。即ち、ファイバ１４ａ乃至１４ｆの各々の
端からの光出力が円錐状に拡がり、それがその後入力レ
ンズ１６によってコリメートされ、垂直走査手段２４及
び水平走査手段２６の走査作用を受け、出力レンズ３０
により、スクリーン３４上の画素の寸法に結像する。ス
クリーン３４０寸法、スクリーン３４の各々の区間４１
乃至４８に必要な数のラスタ線を配置することが出来る
様にするのに必要なファイバ１４ａ乃至１４ｆの端の像
の寸法、及びレンズ１６及び３０による全体的な光学的
な利得から、ファイバ１４ａ乃至１４ｆの端の適当な寸
法を決定することが出来る。ファイバ１４ａ乃至１４ｆ
の端は一般的に丸い。然し、四角又は六角形の様な他の
形も、希望によって使うことが出来る。

特定の１実施例では、何れも直径が約９ミクロン（９Ｘ
１０−６ｍ）のファイバ１４ａ乃至１４ｆの端を丸くし
、レンズ１６の入力像平面（即ち、逆方向焦点）から、
スクリーン３４が配置されているレンズ３０の出力像平
面（即ち、順方向焦点）までの像の比を１：１にし、垂
直方向が１１．２１で水平方向が１５．４＋ｕの矩形像
面積（即ち、縦横比が３：４で対角線が１９關）のスク
リーン３４を用いた。これらのファイバ１４ａ乃至１４
ｆは約０，１の小さい開口値を持ち、それによって縁２
１及び２３（第３図）で示す様に、レンズ１６．１８か
らは直径約１０ｍｍのコリメートされた出力が得られた
。更に、ファイバ１４ａ乃至１４ｆの端は、直線に沿っ
て、像平面の高さく例えばスクリーン３４の高さ）の１
／８（即ち１をスクリーン３４にある区間の数で除した
数）だけ、互いに隔たっている。

各々のファイバ１４ａ乃至１４ｆの端からの変、開先の
放出と、垂直走査鏡２５及び水平走査鏡２７（第１図）
の適当な運動とは、公知の同期手段（図に示してない）
によって調整される。区間４１のラスタの線１の初め並
びに区間４２乃至４８の対応する最初のラスタ線の初め
に、鏡２５，２７の向きは、ファイバ１４ａ乃至１４ｆ
の端からの光線が、夫々区間４１乃至４８の左上隅にあ
るラスタの最初の線の初めに向けられる様にする。

水平鏡２７が回転又は振動を開始するにつれて、ファイ
バ１４ａ乃至１４ｆの端からの光線が、区間４１乃至４
８のラスタの最初の線に沿って右に走査される。

区間４１乃至４８のラスタの最初の線の掃引の終りに、
ファイバ１４ａ乃至１４ｆの端から放出された光をター
ンオフし又は消去し、鏡２７は区間４１乃至４８の走査
線の初めに、ファイバ１４ａ乃至１４ｆの端からの光を
向けることが出来る様に位置を戻し、鏡２５を割出し又
は回転して、区間４１乃至４８の各々のラスタの３本目
の線（飛越し形表示の場合）の走査が出来る様に準備す
る。１フイールドの全ての奇数番号の線が逐次的に走査
されるまで、この過程で線の走査を続ける。フィールド
の最後の奇数番号の線の走査が終った時、鏡２５．２７
は、各々の区間４１乃至４８の２番目の線（即ち、最初
の偶数番号の線）の走査の準備が出来る様な正しい向き
にする。各々の区間４１乃至４８の最後の偶数番号の線
が走査されるまで、偶数番号の線の逐次的な走査を続け
、その後、ｔａ２５．２７は、区間４１乃至４８の最初
の線（並びにその後の奇数番号の線）の走査の準備が出
来る様に配置する。逐次的な奇数番号及び偶数番号の線
が交互に引続いて走査されて、ビデオの奇数及び偶数フ
ィールドを発生する。奇数ビデオ・フィールドとそれに
対応する次の偶数ビデオ・フィールドとが組合さって、
公知の様に１フレームのビデオを作る。

この代りに、各々の区間４１乃至４８のラスタの最初の
線を左から右へ走査し、その線が終った時、垂直鏡２５
を割出し又は回転して、ファイバ１４ａ乃至１４ｆの端
からの光が、各々の区間４１乃至４８の２番目の（即ち
最初の偶数番号の）線の端（左側）に向けられる様にし
てもよい。その後、区間４１乃至４８の２番目の線を右
から左へ、即ち最初の線の走査方向とは反対に走査する
ことが出来る。２番目の線の走査の終りに、鏡２５を割
出して、ファイバ１４ａ乃至１４ｆの端からの光が各々
の区間４１乃至４８の３番目（即ち、２番目の奇数番号
の＞ｔＳの初めに向けられる様に、各々の区間４１乃至
４８のラスタの３番目の線の左から右への走査の準備を
する。スクリーン３４に表示しようとする像の１フレー
ムの全ての線が逐次的に走査される様に、この走査パタ
ーンを続けることが出来、奇数番号の線は左から右に走
査され、偶数番号の線は反対に右から左に走査される。

更に、前に述べた様に、鏡１７を制御する為に水手走査
手段２６に接続し得る様な正弦状基４＃Ｉ４圧を用いる
時、正弦の中心部分だけを使って、掃引の終りに適当な
消去作用をすることが好ましい。

こうすると一層直線的な走査掃引が得られる。更に、ス
クリーン３４に表示される像全体の合計の線の数は、こ
の発明にとって重要ではない。

表示すべき像を複数個の区間に分割し、各々の区間に別
々の光源を使うことによる１つの利点は、全体的なビデ
オ帯域幅の条件が軽減されることである。例えば、１，
０００本の線の像を８個の区間に分割すると、垂直走査
鏡２５は１２５本の線、即ちスクリーン３４を見込む垂
直方向の角度の１／８をカバーする様に割出せばよいが
、像を分割しないと、鏡２５は１．０００本の線をカバ
ーする様に割出さなければならない。更に、水平走査鏡
２７は、上に述べた例では、１，０００本の線ではなく
、１２５本の線だけを走査すればよいから、水平帯域幅
も約１／８に減少する。更に、水・１層１２域幅の減少
により、水Ｎト走査が、１フレームの像を表示する為に
、１個の走査課程、高速で移動する必要がない為に、各
々の画素に対する停留時間が長くなる為、表示の為によ
り多くの輝度を利用することが出来る。

ファイバ１４の端が、走査するスクリーン３４のラスタ
の垂直方向の寸法の１／８だけ隔たっていることにより
、垂直走査に必要な角度変化が減少する。即ち、各々の
区間に１本のファイバが割当てられる。振動形の走査鏡
が方向を変えることが出来る最高速度とか、或いは著し
いジャイロスコープ並びに／又は高いピッチの雑音の副
作用を伴わずに容易に対処し得る様な最高回転速度と云
う様に、使われる電気機械形の走査手段の物理的な制約
が、使うことが出来る区間の実効的な数に実際的な制限
を加える。

第７図には、この発明に使える像発生回路のブロック図
が示されている。ビデオ・メモリ７０は像発生装置（図
面に示してない）の一部分であってよく、頭追跡手段５
０（第１図）からの向き信号に応答して、適当な像情報
を発生して、メモリ７０に記憶する。代表的な像発生装
置が米国特許第４，７２７．３６５号に記載されている
。

ビデオ・メモリ７０に記憶されている像情報の赤、緑及
び青成分が、スクリーン３２．３４（第１図）に表示す
べき最終的な像を分割する夫々の区間に対応する、各々
の目に対する複数個の部分に区画され又は割当てられる
。ビデオ・メモリ７０の区画（夫々８個の区間を持つス
クリーン３２゜３４に対して４８個）からの出力が、メ
モリ７０の出力を構成しているが、ディジタル・アナロ
グ変換器７２の対応する入力に接続される。Ｄ／Ａ変換
器７２は単独の装置であってもよいし、或いはビデオ・
メモリ７０の出力に対応して、その出力に接続された入
力を持つ複数個の装置であってもよい。Ｄ／Ａ変換器７
２の各部分からの出力が電流駆動器７４の夫々の入力に
接続される。電流駆動器７４が、Ｄ／Ａ変換器７２から
のアナログ信号が供給されたことに応答して変調される
比較的大きい電流（例えば約５０ミリアンペア）を発生
する。

電流駆動器７４からの出力は、比較的大きい変５！！電
流であるが、複数個の光放出ダイオード（ＬＥＤ）又は
固体装置の配列７６の内の夫々１つの入力に接続される
。複数個のＬＥＤ配列７６の各々が少なくとも１つの赤
、緑及び青のＬＥＤ、そして好ましくは２つの青のＬＥ
Ｄを含む。対応する電流駆動器７４から供給されたｔ＠
流に応答して、各々のＬＥＤ配列７６から放出される変
調光出力が、複数個のケーブル１４．１５のファイバ光
学導波管又はケーブルに絞り込まれ、ヘルメット表示装
置１００に使われる。こ＼で説明している実施例では、
８個のＬＥＤ配列が複数個のケーブル１４の夫々に変調
光信号を供給し、別の８個のＬＥＤ配列７６が複数個の
ケーブル１５の夫々に変調光信号を供給する。

この代りに、ＬＥＤ配列７６を対応する赤、緑及び青の
ガス又は固体レーザ配列に置換えてもよい。この配列が
複数個のケーブル１４．１５の夫々に変調光信号を供給
する。レーザ配列を使う場合、ＬＥＤ駆動器７４は必要
ではない。

ビデオ・メモリ７０、Ｄ／Ａ変換器７２、電流駆動器７
４及びＬＥＤ配列７６はヘルメット１０（第１図）から
離した場所に配置することが出来る。ヘルメット１０は
複数個のケーブル１４，１５、垂直及び水平走査手段２
４．２６に対する電力配線及び同期線、及び向き信号又
は頭追跡手段５０（第１図）に対する電力及び信号線を
持っており、それら全ては１本の束に配置し、ヘルメッ
ト１０に接続して、ヘルメット表示装置１００と共にヘ
ルメット１０を比較的軽量にすることが好ましい。

スクリーン３２及び３４（第１図）に対して８個の垂直
区間を持ち、夫々１本の赤、１本の緑及び２本の青のＬ
ＥＤを持つＬＥＤ配列７６を用いるこの発明の実施例で
は、合計６４個の電流駆動器７４及び４８個のＬＥＤ配
列７６が必要である。

即ち、２つの目×８本の走査線／目×４つのＬＥＤ／走
査線により、６４個の電流駆動器になる。

青のＤ／Ａ変換器７２の各々の出力は、対応するＬＥＤ
配列７６の両方の青のＬＥＤに供給することができるか
ら、青の通路に対しては１６個１組のＤ／Ａ変換器７２
しか必要としない。

以」−１広角で軽量で低置であって、観察者に対し金色
の解像度の高い像を提供するヘルメットに装着し得る表
示装置を図面に示して説明した。更に、走査に異常があ
っても、それは各々の目の像に同じ様な影響を与えて、
像の整合を確実にする様な電気機械形の走査装置と、ヒ
デオ帯域幅及び物理的な走査角度の条件を軽減する為に
多数の同時走査線を用いた電気機械形走査装置を有する
ヘルメットに装着し得る表示装置を図面に示して説明し
た。

例としてこの発明のある好ましい特徴だけを説明したが
、当業者には種々の変更が考えられよう。

特許請求の範囲は、この発明の範囲内に属するこの様な
全ての変更を包括するものであることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のヘルメットに装着し得る表示装置の
略図、第２図は第１図のヘルメットに装着し得る表示装置の略
図で、この発明の別の特徴を示す。第３図は第１図の表示装置の光学系の一部分の略図、第４図は第１図の表示装置の折曲げてない光路の一部分
の略図、第５図は第１図の表示装置の折曲げてない光路の別の一
部分の略図、第６図はこの発明の像表示装置の略図、第７図はこの発
明に使える像発生回路のブロック図である。主な符号の説明１０：ヘルメット１４．１５：光学ファイバ１６．１８：入力レンズ２５：垂直走査鏡２７：水平走査鏡２８．３０：出力レンズ３２．３４ニスクリーン３３．３５：光路４１乃至４８二区間６６：目庇面

Claims

【特許請求の範囲】１、各々夫々第１の予定の寸法を持つ夫々の第１の光信
号を供給する第１の複数個の光源手段に応答して、観察
者に対して第１のラスタ走査像を表示するヘルメットに
装着し得る表示装置に於て、入力及び出力を持っていて
、該入力が前記第１の複数個の光源手段に光学的に結合
されて各々の第１の光信号を受取り、該入力に供給され
た各々の第１の光信号に応答して、前記出力に第１のコ
リメートされた光パターンを発生する第１の入力レンズ
手段と、第１の軸線の周りに可動であって、第１の予定の光路に
沿って第１の方向に前記第１のコリメートされた光パタ
ーンを偏向させる第１の偏向面と、第２の軸線の周りに
可動であって、前記第１の偏向面に光学的に結合されて
いて、前記第１の偏向面から受取った偏向済みの第１の
コリメートされた光パターンを前記第１の予定の光路に
沿って第２の方向に偏向する第２の偏向面と、入力及び出力を持っていて、前記第２の偏向面から偏向
された第１のコリメートされた光パターンを受取る様に
光学的に結合され、該第２の偏向面から偏向された第１
のコリメートされた光パターンを集束する第１の出力レ
ンズ手段と、該第１の出力レンズ手段の像平面に配置されていて、そ
の出力に光学的に結合され、各々の第１の光信号の像を
表示すると共に、第１及び第２の偏向面が予定のパター
ンで移動する時、第１のラスタ走査像を表示するスクリ
ーン手段とを有し、第１のラスタ走査像は第１の複数個
の区間を持ち、該第１の複数個の区間の各々が、前記第
１の複数個の光源手段の対応する１つに応答して走査さ
れ、更に、観察者が見ることが出来る目庇面を持っていて、該目庇
面が、観察者に対して第１のラスタ表示像を提示する様
にスクリーン手段に光学的に結合されている目庇表示手
段を有するヘルメットに装着し得る表示装置。２、前記スクリーン手段及び目庇面の間に光学的に結合
されていて、スクリーン手段からの像を目庇面に運ぶ中
継レンズ手段を有する請求項１記載のヘルメットに装着
し得る表示装置。３、第１の光信号の像が予定のラスタで走査可能であっ
て、第１の偏向面は第１の軸線の周りに振動する時に垂
直走査を行ない、第２の偏向面は第２の軸線の周りに振
動する時に水平走査を行なう請求項１記載のヘルメット
に装着し得る表示装置。４、第１の光信号の像が予定のラスタで走査可能であっ
て、第１の偏向面は第１の軸線の周りに振動する時に水
平走査を行ない、第２の偏向面は第２の軸線の周りに振
動する時に垂直走査を行なう請求項１記載のヘルメット
に装着し得る表示装置。５、第１の複数個の光源手段が該第１の複数個の光源手
段の各々に対する夫々の第１の光導波管を持ち、該第１
の光導波管の各々の１端が夫々の第１の光信号を供給し
、該端の寸法が対応する光信号の予定の寸法を決定する
請求項１記載のヘルメットに装着し得る表示装置。６、第１の光導波管の数が８個である請求項５記載のヘ
ルメットに装着し得る表示装置。７、前記第１の入力レンズ手段及び前記第１の偏向面の
間の光路に配置されていて、前記第１の入力レンズ手段
の出力からの第１のコリメートされた光パターンを第１
の予定の方向に前記第１の偏向面へ向け直して、前記第
１の入力レンズ手段からスクリーン手段までの直線光路
長を短縮する第１の方向転換手段を含む請求項１記載の
ヘルメットに装着し得る表示装置。８、前記第１の入力レンズ手段及び第１の出力レンズ手
段の組合せが、第１の光信号の１つの寸法とスクリーン
手段上の第１の光信号の１つの像の間に１：１の像比を
作る請求項５記載のヘルメットに装着し得る表示装置。９、各々夫々第２の予定の寸法を持つ夫々の第２の光信
号を供給する第２の複数個の光源手段に応答して、第２
のラスタ走査像を表示する様になっていて、更に、入力及び出力を持っていて、該入力が前記第２の複数個
の光源手段に光学的に結合されて第２の光信号を受取り
、該入力に供給された第２の光信号に応答して、前記出
力に第２のコリメートされた光パターンを発生する第２
の入力レンズ手段と、入力及び出力を持つと共に、前記
第２の偏向面から偏向された偏向済みの第２のコリメー
トされた光パターンを受取る様に光学的に結合されてい
て、第２の偏向面から偏向された第２のコリメートされ
た光パターンを集束する第２の出力レンズ手段とを有し
、前記第１の偏向面は更に第２の予定の光路に沿って第１
の方向に前記第２のコリメートされた光パターンを偏向
し、前記第２の偏向面は更に前記第２の予定の光路に沿って
第２の方向に、前記第１の偏向面から受取った偏向済み
の第２のコリメートされた光パターンを偏向し、前記スクリーン手段は更に前記第２の出力レンズ手段の
出力に光学的に結合されており、更にスクリーン手段は
第２の光信号の各々の像を表示すると共に、第１及び第
２の偏向面が振動する時、第２のラスタ走査像を表示し
、第２のラスタ走査像は第２の複数個の区間を持ち、該
第２の複数個の区間の各々が、前記第２の複数個の光源
手段の対応する１つに応答して走査され、前記目庇面が
観察者に対して前記第２のラスタ表示像を提示し、第１
及び第２のラスタ走査像が観察者の夫々の目に提示され
て、観察者が立体像を知覚することが出来る様にした請
求項１記載のヘルメットに装着し得る表示装置。１０、ヘルメットが、該ヘルメットを着用する観察者の
左側及び右側に夫々対応する、子午線に沿って隔てられ
た左側及び右側半球を持ち、第１の入力レンズ手段及び
第２の出力レンズ手段がヘルメットの右側半球に固着さ
れ、第２の入力レンズ手段及び第１の出力レンズ手段が
ヘルメットの左側半球に固着され、第１及び第２の偏向
面が前記子午線に沿って配置される様に、該第１及び第
２の偏向面がヘルメットに固着され、スクリーン手段は
ヘルメットに固着されており、該スクリーン手段が第１
及び第２の表示スクリーンを含み、該第１の表示スクリ
ーンは左側半球の側面に配置されていて、観察者の左目
に対して像を提示し、前記第２の表示スクリーンは右側
半球の側面に配置されて観察者の右目に像を提示し、第
１及び第２の入力レンズ手段は、第１及び第２のコリメ
ートされた光パターンが、第１及び第２の偏向面の間を
通過する間に互いに交差する様に配置されていて、第１
の複数個の光源手段からの像が第１の表示スクリーンに
表示され、第２の複数個の光源手段からの像が第２の表
示スクリーンに表示される様にした請求項９記載のヘル
メットに装着し得る表示装置。１１、第１及び第２の表示スクリーンが夫々の第１及び
第２の後側投影スクリーンを持ち、目庇面が該第１及び
第２の後側投影スクリーンからの像を表示する請求項１
０記載のヘルメットに装着し得る表示装置。１２、前記第２の入力レンズ手段と第１の偏向面の間の
光路に配置された第２の方向転換手段を有し、該第２の
方向転換手段は前記第２の入力レンズ手段の出力からの
コリメートされた光パターンを第２の予定の方向に第２
の偏向面に方向転換して、第２の入力レンズ手段からス
クリーン手段までの直線光路長を短縮する請求項１０記
載のヘルメットに装着し得る表示装置。１３、像を限定するビデオ情報からラスタ走査像を発生
する方法に於て、夫々の変調光信号を形成する為、ビデオ情報の夫々予定
の一部分に応答して、像の予定の複数個の隣接する区間
の各々に対する夫々の光信号を変調し、変調光信号をコリメートし、第１の可動の偏向面によって前記コリメートされた変調
光信号を第１の予定の方向に偏向させて、第１の偏向光
信号を形成し、前記第１の偏向光信号を第２の可動の偏向面によって第
２の予定の方向に偏向させて、第２の偏向光信号を形成
し、夫々の第２の偏向光信号は各々の区間に対する夫々
予定の位置にある線を表わし、第２の偏向光信号を集束し、集束された第２の偏向光信号がラスタ走査像を表わす工
程を含む方法。１４、区間の数が８個である請求項１３記載の方法。１５、各々の区間に対する線の数が等しく、第１の偏向
光信号を偏向させる工程が、夫々の第２の偏向光信号が
、各々の区間に対し、予定のきまった対応する線を走査
する様に、第１の偏向光信号を偏向させることを含む請
求項１３記載の方法。１６、予定のきまった対応する線が各々の区間の逐次的
な線を含む請求項１５記載の方法。１７、ある線を一方の方向に走査し、逐次的な次の線を
反対方向に走査する工程を含む請求項１６記載の方法。１８、予定のきまった対応する線が各々の区間の逐次的
な奇数番号の線と、それに続く各々の区間の逐次的な偶
数番号の線を含む請求項１５記載の方法。１９、像を限定するビデオ情報から、複数個の隣接する
区間を持つラスタ走査像を発生する可視表示装置に於て
、何れも、複数個の隣接区間の対応する１つに対し、ビデ
オ情報の夫々予定の部分に応答して変調された夫々の変
調光信号を供給する複数個の光源手段と、入力が前記複数個の光源手段に光学的に結合されていて
、コリメートされた光信号を発生するコリメーション手
段と、第１の軸線の周りに可動の第１の偏向面と、第２の軸線
の周りに可動の第２の偏向面と、入力が前記第２の偏向
面から偏向されたコリメートされた光信号を受取る様に
第２の偏向面に光学的に結合されていて、夫々の集束光
信号が前記複数個の隣接区間の内の対応する区間を走査
する様に、前記第２の偏向面から受取ったコリメートさ
れた光信号を集束する集束手段とを有し、前記第１の偏
向面は前記コリメーション手段と光が連通する様に結合
されていて、コリメートされた光信号が第１の面に入射
する様になっており、更に第２の偏向面に対し、第１の
面に入射するコリメートされた光信号が第２の面に偏向
させられる様に配置されており、集束手段からの集束された光信号が、第１及び第２の面
が予定のパターンで移動する時、ラスタ走査像を表わす
様にした可視表示装置。２０、第１の面がラスタ走査像の水平走査、第２の面が
その垂直走査を形成する請求項１９記載の可視表示装置
。２１、第１の面がラスタ走査像の垂直走査を形成し、第
２の面がその水平走査を形成する請求項１９記載の可視
表示装置。２２、複数個の光ファイバ導波管を有し、該複数個の導
波管の各々の１端が前記複数個の光源手段の夫々１つに
結合されていて、夫々の変調光信号を受取り、前記複数
個の導波管の他端がコリメーション手段に対して夫々の
変調光信号を発生する請求項１９記載の可視表示装置。２３、複数個の光源手段が夫々のレーザを含む請求項２
２記載の可視表示装置。２４、複数個の光源手段が夫々赤、青及び緑の光放出ダ
イオードを含む請求項２２記載の可視表示装置。２５、複数個の光源手段が夫々赤、緑及び２つの青の光
放出ダイオードを含む請求項２４記載の可視表示装置。２６、コリメーション手段及びコリメーション解除手段
が夫々凸−凸レンズ手段を含む請求項２２記載の可視表
示装置。２７、複数個の光源手段が、観察者の右目に対して第１
のラスタ走査像を提示する為の第１の予定数の光源を有
し、複数個の光源手段が観察者の左目に第２のラスタ走
査像を提示する為の第２の予定数の光源を有し、この為
第１及び第２のラスタ像の両方が観察者に提示された時
、観察者が立体表示を見ることが出来る様にした請求項
１９記載の可視表示装置。２８、目庇表示装置を持つヘルメットを有し、第１及び
第２のラスタ走査像が、ヘルメットを着用している時の
観察者に、目庇表示装置から提示される請求項２７記載
の可視表示装置。