JPH04100088A - 直視型画像表示装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ光を用いて眼の網膜上に画像を表示する
直視型画像表示装置に関する。

〔従来の技術〕

従来より、レーザ光を用いた画像表示装置としては、光
源あるいは光源か１も発射したレーザ光を映像信号によ
り光変調し、走査系により水平走査及び訛直走査を行な
って、スクリーンに投写する投写型画像表示装置がある
。この装置の特徴は、高輝度、高解像度、高色純度の画
像が得られる点にある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記の画像表示装置では、スクリーンの
表面が粗面となっているため、投写されたレーザ光が拡
散されてちらつく、いわゆるスペックルノイズが発生す
るという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、レーザ光に
よりスペックルノイズが発生することなく、良好なｉｉ
！像を少ない光量及びＷ！費電力で見ることのできる直
視型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〕

本発明の直視型画像表示装置は、レーザ光を出射する光
源と、光源から出射されたレーザ光を映像信号により光
変調する変調手段と、変調されたレーザ光をそ九ぞれ走
査信号によフて水平走立および垂直走査する走査手段と
、走査されたレーザ光を眼の網膜上に結像する光学系と
を備えることを特徴とする。

〔作用〕

上記構成の直視型画像表示装置においては、変調手段に
より光強度が変調され、走査手段により水平及び垂直走
査されたビーム光は、光学系により眼の網膜上に直接結
像され、画像として直接視認することができる。

この画像はレーザ光により形成されるので１色純度が面
く高解像度を得ることができる。またすべての光が眼に
向けられるので、少ない光量で高輝度が得られる。しか
もレーザ光を用いた投写型画像表示装置で見られるスペ
ックルノイズの発生を防止することができる。

〔実施例〕

以下、本発明に係る直視型画像表示装置の一実施例を図
面を参照して説明する。

第１図は１本実施例の構成を示すブロック図であり、第
２図は同じく各部の具体的構成を示す説明図である。

本実施例による画像表示装置は第１図に示すように、半
導体レーザ、Ｈｅ　−Ｎ　ｅレーザ等を用いた光源１と
、映像信号供給回路２より供給される映像信号により光
ｇ１から出射されたレーザ光を強度変調する変調手段と
しての光変調系３と、変調されたレーザ光を走査信号供
給手段４より供給される走査信号によって水平走査及び
垂直走査する走査手段としての走査系５と、走査された
レーザ光を眼７の網膜上に直接結像する投写用光学系６
とからなっている。なお、光源１として半導体レーザを
用いる場合、光変調系３は光源１と一体にまとめること
ができる。

次に第２図を参照して、各部の具体的構成とその作用を
説明する。第２図の実施例においては。

光源１として、ＨｅＮｅレーザ１１が用いられている。

Ｈｅ−Ｎｅレーザ１１から出射されたレーザ光は、凸レ
ンズ１２により収束され、光変調系３として用いられる
音響光学変Ｆｐｌ器（ＡＯＭ）１３に入射する。ＡＯＭ
１３では、映像信号供給手段２としての映像イご号供給
回ＦＩＰｔ１４から入力される映像信号によって入射し
たレーザ光が強度変調される。変調されたレーザ光は、
凸レンズ１５によって平行光となり、フィルタ（ＮＤ−
Ｆ）　１６を通って反射鏡１７に当り、はぼ直角に光路
が偏向される。ここで、フィルタ１６は黒色のフィルタ
であり、目に入射させても危険でないレベルまで光強度
を減衰させる作用を有する。

反射鏡１７により反射されたレーザ光は、シリンドリカ
ルレンズ１８，１９．２０によって、水平走査系として
の音響光学偏向器（ＡＯＤ）２１に入射するために適し
た楕円形状のビー１１断面形状に変換される。そして、
ＡＯＤ２１に入射したレーザ光は、走査信号供給手段４
としての水平走査信号供給回路２２より入力される水平
走査信号に合わせて水平走査される。水平走査されたレ
ーザ光は２シリンドリカルレンズ２３．２４によって再
び断面が円形のビーム形状に戻されるとともに、その間
に挿入されたλ／４偏光板２５により垂直方向の偏光面
が円偏光に変換される０円偏光に変換された円形ビーム
形状のレーザ光は、垂直走査系としてのガルバノメトリ
ックミラー（ＧＭ）２６に入射する。０Ｍ２６は、走査
信号供給手段４としての正直走査信号供給回路２７より
入力される垂直走査信号によって駆動され、レーザ光の
垂直走査を行なう。

上記のようにして変調、走査されたレーザ光は、眼２８
への投射用光学系６を構成するレンズ２９゜３０を通し
てｆｌｌ！２８（第１図の眼７に対応する）に直接入射
される。すなわち、レンズ２９により。

面３１において一旦収束されたレーザ光は、レンズ３ｏ
により平行ビームに変換された後、眼２８に入射し、眼
２８の水晶体３２により網膜３３上に結像する。

眼２８は、第３図に示すように４外界の空間の一点から
発する光線を水晶体３２により網膜３３上に結像し、網
膜３３にある視軸ａ３４を刺激して画像を像点の集まり
として知覚する０本実施例では、第４図に示すようにレ
ーザ光で網ｆｆ１３３上を走査し、画像を知覚させるも
のである。

本実施例では、眼２８に入る光量はｌｎｗ乃至２ｎｗと
され、３００ＴＶ本乃至３５０ＴＶ本の分解能を得るこ
とができた。また、瞳部分におけるレーザ光のスポット
径は約２．２ｍ＋とじたが、このスポット径が１ｍ以下
になると、瞳孔５０または虹彩５１の移動により画像が
見えなくなるので、この径は１１ｗ＋＋以上であること
が好ましい、さらに、水平視野角は　８．８度とした。

この視野角は２５■雇れたところから１．９インチ型テ
レビを見ている場合に和尚する。この視野角も大きい方
が大型画面を見ていることになり、好ましい本実施例に
よれば、スクリーンを用いていないので、投写型画像表
示装はで見られるスペックルノイズを除去することがで
きる。しかもすべてのレーザ光が眼に向けられるので、
必要とする光量が少なくて済み、レーザ光を出射するＨ
　ｅ　−Ｎ　ｅレーザユニが消費する電力を少なくする
ことができる。また、画像は観察者だけが見ることがで
き、周囲からは見えない特徴を有している。

第５図は１本発明をカラー画像表示装置に応用した場合
の構成を示す斜視図である。第５図において、第２図に
示す実施例と対応する部分には同一の符号を付してあり
、その説明は便宜省略する。

本実施例では光源として１．それぞれ赤、緑、青の３色
のレーザ光を発するレーザＩＩＲ，ＩＩＧ。

１１Ｂを設け、それぞ九の光路にＡＯＭ１３Ｒ。

１３Ｇ、１３Ｂ、レンズ１５Ｒ，１５Ｇ、１５Ｂおよび
ダイクロイックミラー４１Ｒ，４１Ｇ、４１Ｂを設けた
。各レーザ１１がら発するレーザ光はそれぞれの光路に
ある各ＡＯＭ１３で赤、緑。

宵の各色信号によって光変調される。変調されたレーザ
光はそれぞれの色の光を反射し、他の色の光を透過する
ダイクロインクミラー４１によって】木の光ビーム４２
にまとめられた後、水平走査系としての回転多面鏡４３
によって水平走査される。

水平走査されたレーザ光は、レンズ４４によって平行光
４５に変換され、さらにレンズ４６によって垂直走査系
としての０Ｍ２６に集光されて垂直走査される。

このようにして変調走査された３色のレーザ光４７は、
ｒ＠２８の投射用光学系としてのレンズ２９．３０を通
して＠２８に入射される。

本実施例によれば、複数波長のレーザ１１Ｒ９１１Ｇ、
ＩＩＢを用いることにより、カラー画像を表示すること
が可能となる。この複数波長というのは３つに限らず４
つ以上でもよく、多くすることにより色の再現範囲が広
がる。

［発明の効果〕 以上説明したように、本発明の直視型画像表示Ｖｉｆｆ
によれば、レーザ光を映像信号により変調して走査する
とともに、光学系を介して上記レーザ光を眼の網膜上に
直接結像するようにしたので。

スペックルノイズの発生を防止し、少ない消費電力で良
好な画像を見ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の直視型画像表示装置の一実施例の構
成を示すブロック図、第２図は、同じく各部の詳細な構
成を示す説明図、第３図及び第４図は、眼球内の光路を
示す説明図、第５図は本発明の直視型画像表示装置の他
の実施例の構成を示す斜視図である。 ｌ・・・光源、２・・・映像信号供給手段、３・・・変
調手段（光変調系）、４・・・走査イｎ号供給手段、５
・・・走査手段（走査系）、６・・・投射用光学系、７
・・・眼。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 レーザ光を出射する光源と、 前記光源または前記光源から出射されたレーザ光を映像
   信号により光変調する変調手段と、変調された前記レー
   ザ光をそれぞれ走査信号によって水平走査および垂直走
   査する走査手段と、走査された前記レーザ光を眼の網膜
   上に結像する光学系とを備えることを特徴とする直視型
   画像表示装置。