JP2001042243A - 画像表示装置及び光線走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に静止画像を表示するために適した、構造
や制御が簡単で、正確に描画できる小型の画像表示装
置、およびそのための画像描画装置を提供する。 【解決手段】 光線を照射することにより画像形成が可
能な画像表示板５と、必要な光線を出力する光出力部１
と、光線を第１の面内で走査するように偏向させる偏向
装置２１と、偏向装置に対して固定された光学系であっ
て画像表示板に対して平行に入射する光線を反射して画
像表示板に照射させる第１の光学系２２と、偏向装置で
偏向された光線を光学距離を一定に保ちつつ第１光学系
に導く第２の光学系４１，４２，４３，４４とを有し、
偏向装置と第１光学系を画像表示板に対してほぼ平行に
移動するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像情報の表示状
態の保持機能を有する画像表示板上に画像を形成する画
像表示装置および光線走査装置に関し、特に静止画像表
示に適する画像表示装置および光線走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像情報を表示するディスプレイ
として、ＣＲＴ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプ
レイなどが使用されている。しかし、これら従来のディ
スプレイでは、表示解像度が１００ｄｐｉ以下になり、
使用条件下において人間の眼の最小分解能を満足させて
いない。このため、細かい文字などを表示した際に、ユ
ーザの視覚能力に負担をかけるという問題がある。ま
た、周辺照明環境との調節機能を持たないため、適切な
輝度を維持することができず、この点でも、ユーザの視
覚能力に負担をかけている。また、多くのディスプレイ
が、映画などの動画を自然に見せるため１秒間数〜数１
０フレームの速度で表示画面を描画し直しているため、
消費エネルギーが大きい。

【０００３】しかし、新聞記事や辞書データを表示する
電子書籍、または近年急速に発達しているＨＴＭＬ（Hy
per Text Markup Language）文書などの静止画像を電気
的なディスプレイを介して閲覧したい場合も多い。文字
情報や静止画像の表示を行うディスプレイは、通常の印
刷物と同様の光学特性を持つことが理想である。印刷物
の光学特性としては、高反射率の白色散乱体、高いコン
トラストの文字表示能力、低い視野角依存性がある。印
刷対象に最も多く用いられる紙は、反射体であるため、
周辺照明の変化に応じて輝度が変化する自己調整機能が
ある。また、反射率も新聞紙で６０％以上、コート紙で
は８０％と高い。このため、明るい場所で見る場合に
は、輝度が高く、人間の視覚能力に対する負担が少な
い。さらに、印刷物の場合には、３００〜６００ｄｐｉ
以上の高解像度で形成されるため、３０〜６０ｃｍの至
近距離で直視しても、人間の視覚の最小分解能を越え連
続体として認識でき、この点でも視覚能力に負担が少な
い。なお、静止画像の表示を目的とする場合は動画にす
る必要がないので、従来のディスプレイにおける再描画
のエネルギーは無駄な消費ということになる。

【０００４】印刷物並の高解像度を実現するディスプレ
イとして、ＩＢＭ社が開発したチップ上の解像度が１５
００ｄｐｉに達する液晶ライトバルブ方式ディスプレイ
がある（Paul M. Alt;Conference Record of the 1997
International Display Research Conference and Inte
rnational Workshop on LCD Technology and Emissive
Technology(1997),M-19 ）。この液晶ライトバルブ方式
ではＳｉウェハー以上の大きさのディスプレイを作製す
ることができないため、投射型ディスプレイの素子とし
て利用できるが、直視型ディスプレイとして使用できな
い。また、周辺照明環境に対する自己調整機能を持た
ず、常に画像を再描画してエネルギーを消費するように
なっている。

【０００５】特に、静止画像を表示するディスプレイで
は、反射型で輝度が高く、高解像度であって、表示情報
の書き換え時以外には画面のリフレッシュにエネルギー
を無駄に消費しないようなものが要求される。このよう
な要求を満たすものとして、液晶表示板にメモリ機能を
持たせることによりリフレッシュを不要とした反射型の
ディスプレイがある。例えば、Ｍ．Pfeifferらが教示し
たものは、印加電圧の選択によりコレステリック液晶の
フォーカルコニックモードの部分が白濁し、プレーナー
モードの部分が背部の可視光線吸収層で光線が吸収され
て暗色になって、高コントラストと高反射率を実現する
しかし、このディスプレイでは、高解像度を実現するた
め画素サイズを微細化する場合は、電極パネルも微細化
しなくてはならず、隣接する画素に対して電場の影響が
でてしまったり、加工コストが増加するという問題が生
じる。

【０００６】なお、プロジェクターに用いる液晶表示板
には、特開平１−２５０９２６号公報に開示されたもの
のように、レーザでアドレスのできる液晶表示板を構成
することにより高解像度で高コントラストのディスプレ
イを提供できるようにしたものがある。また、電極の微
細加工を必要としないディスプレイとしては空間光変調
素子がある。このディスプレイは像情報を一括露光した
り、レーザーによる高精細描画により画像を形成するデ
ィスプレイであり、ディスプレイ全体が対向する一対の
電極で形成されているため微細加工が不要である。しか
し、これらのディスプレイを直視型にした場合には、液
晶に散乱されたペーパーホワイト光と散乱されないミラ
ー反射光を直視することになので、印刷物のようなモノ
クロ画像でなく鏡の上に白ペンキで文字を書いたような
画像となる。

【０００７】本願出願者は既に特願平９−３４８１７７
号および特願平１０−７１８９０号により、反射型であ
りながら、高解像度の表示を可能とし、かつ製造が簡単
な画像表示装置を開示している。これらに開示した発明
は、加熱によって反射率および透過率の変化を伴う相転
移もしくは配向状態の変化を生じかつその状態を保持す
ることで画像情報が形成される画像記録層と可視光を吸
収する可視光吸収層を備えて画像情報の表示状態の保持
機能を有する画像表示板と、描画装置を組み込み、特に
静止画像の表示に適する画像表示装置である。開示した
画像表示装置は、画像表示板の画像記録層の表示させた
い部分を例えばレーザを使用して加熱し、反射率と透過
率の変化を伴う相転移を生じさせることにより画像の表
示ができる。この相転移後の状態は保持されるので、一
度書き込めばその表示内容を維持できる。また、画素毎
にスイッチングするのではないため、電極の大きさに制
約されることなく高解像度の表示が可能になる。

【０００８】しかし、開示された画像表示装置は、構造
は簡単であるが、レーザ光の集光面積が画像表示板上の
位置に依存するため、画面全体に均質な画像を得ること
が困難であるという問題があった。そこで、本願出願者
はこの問題を解決するため特願平１０−９９０１６号に
より、レーザ光を偏向させる描画機構を移動機構に搭載
して画像表示板と平行に移動させることにより集光位置
が常に画像記録層内にあるようにした画像表示装置を開
示している。しかし、特願平１０−９９０１６号に開示
した画像表示装置を用いて大画面にレーザ描画をする場
合、焦点距離が短いため偏向装置の走査角度が極端に大
きくなり、従来の偏向器では適用が困難になるなどの問
題がある。また、偏向装置の走査角を小さくするには焦
点距離を長くするため移動機構自体が大きくなり、描画
装置全体の小型化が困難になるなどの問題が生じる。

【０００９】本願出願者はさらに、特願平１０−１１１
９７２号において、これらの問題を解決した画像表示装
置として、レーザ光の発光部または導光したレーザ光の
放出部を移動機構に搭載して画像表示板全面を走査しな
がら直接に画像記録層を照射するように改良したものを
開示した。しかし、特願平１０−１１１９７２号に開示
した画像表示装置を用いる場合には、移動機構と画像表
示板との間に集光機構を備えた発光部や放出部を配設す
る必要があるため、画像表示装置の厚さを小さくするこ
とができず、装置の小型化に制約がある。また、移動機
構が表示画面全体を走査するため描画時間が長くなると
いう問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の解決
しようとする課題は、特に静止画像を表示するために適
した、構造や制御が簡単で、正確に描画できる小型の画
像表示装置、およびそのための画像描画装置を提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る画像情報表示を行う画像表示装置は、
光線を照射することにより画像形成が可能な画像表示板
と、必要な光線を出力する光出力部と、光線を第１の軸
方向に走査するように偏向させる偏向装置と、偏向装置
に対して固定された光学系であって画像表示板に対して
平行に入射する光線を偏向して画像表示板に導く第１の
光学系と、偏向装置で偏向された光線を第１軸方向と直
交する第２軸方向成分の光路長を一定に保ちつつ第１光
学系に導く第２の光学系とを有し、偏向装置と第１光学
系を画像表示板に対してほぼ平行に移動するようにした
ことを特徴とする。

【００１２】本発明によれば、画像表示板上に画像を描
画するときには偏向装置により２次元画面の第１軸方向
に走査が行われ、第１光学系の位置により第２軸位置を
決める。第２光学系内を走行する光線は第２軸方向成分
の実質的光路長が常に一定に保持されるので、簡単な集
光光学系を用いることで、第１光学系の位置や走査角度
が変わっても常に画像表示板の画像形成層位置における
光線のスポットサイズを一定に保つことができ、画像表
示板の全域にわたり光線を集光して、照射、走査するこ
とができる。また、偏向装置から画像表示板までの光路
長を大きく取ることができるため、偏向装置に求められ
る偏向角は小さい。また、第１光学系は単に光線の向き
を変え画像形成板に照射させるだけでよいから、画像形
成板との距離は短くてよく、画像表示装置の厚さを小さ
くすることができる。

【００１３】また、スキャンレンズと、画像表示板の両
端に配された反射鏡群からなる第２光学系を備え、偏向
装置により光線を画像表示板に対して平行な面内の第１
軸方向に偏向させて、光線が１端の反射鏡群と他端の反
射鏡群で反射して最終的に画像表示板に対して略平行な
第２の面内を進むように導光して、第１光学系に入射さ
せるようにしたものであってもよい。スキャンレンズに
より、偏向装置で偏向された光線を走査角度によらず画
像表示板上に集光することができる。このように構成さ
れたものでは、画像表示板の裏側に確保すべき空間が狭
くなるので装置な厚さが小さくなり装置の小型化が可能
になる。さらに、第１光学系も第２光学系も簡単な光学
素子により構成することができ、また偏向装置や第１光
学系を搭載する移動機構も簡単で製作コストや運転コス
トが小さい。なお、偏向装置などと一緒に動くシリンド
リカルレンズを導入して、スキャンレンズと異なる方向
に光線を収束させることもできる。この場合は、装置の
厚さ方向における光線の幅が小さくなり、装置の小型化
が容易になる効果がある。

【００１４】また、本発明に係る光線走査装置は、光線
を出力する光出力部と、光線を偏向して所定面に対して
略平行な面内を第１軸方向に走査させる偏向装置と、偏
向装置で偏向された光線を走査角度によらずに所定距離
の面上に集光するスキャンレンズと、所定面に対して略
平行な第２の面内から入射する光線を所定面へと導く第
１の光学系と、スキャンレンズを通過した光線が第１軸
と直交する第２軸方向成分の光路長を実質的に維持しな
がら第２面内を進んで第１光学系に入射するように導光
する第２の光学系とを備え、偏向装置とスキャンレンズ
と第１光学系は、互いに固定された位置関係を保ちなが
ら所定面に対して略平行な方向に移動し、第２光学系を
走行する光線の光路長の第２軸方向成分を実質的に一定
に保持して所定面に光線を走査させるようにしたことを
特徴とする。

【００１５】本発明の光線走査装置により、光出力部か
らの光線の集光位置を所定の平面上に維持しながら平面
全体を隈無く走査することができる。この集光平面に画
像形成板を配置することにより、高解像度の画像表示装
置にすることもできる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像表示装置
および光線走査装置を、実施例に基づき図面を用いて詳
細に説明する。図１は本発明の実施例に係る画像表示装
置の原理を説明する側面図、図２はその平面図である。

【００１７】画像表示装置は、レーザを放射する光出力
部１と光学系を搭載して移動する光学系移動機構２とレ
ーザを装置内で往復走行させる光学系とレーザを受けて
画像表示する画像表示板５からなる。光出力部１より射
出したレーザ光は、ミラー２３で偏向されて光学系移動
機構部すなわち自動ステージ２上に配置された光走査機
構部すなわち偏向装置２１に入射し、ここで画像表示板
５と平行な第１の軸方向（Ｘ軸方向）に走査されこれと
垂直な第２の軸方向（Ｙ軸方向）に放出される。

【００１８】Ｘ軸方向に走査されＹ軸方向に放出された
レーザ光は、画像表示板５の一方の端面の外側に設置さ
れた光学素子（ミラーＡ，Ｂ）４１，４２により折り返
され、他方の端面に設置された光学素子（ミラーＣ，
Ｄ）４３，４４に入射して折り返されて、画像表示装置
内を画像表示板に沿うように導光された後、再び自動ス
テージ２上に戻る。走査レーザ光はＸ軸方向に長いミラ
ーＥ２２に入射して上方（Ｚ軸方向）に反射され、画像
表示板５に集光する。画像表示板５は熱により相変化す
る液晶表示板で、裏側からレーザで照射された液晶層の
部分が例えば白濁して画像を形成する。

【００１９】ミラー４１，４２，４３，４４，２２はそ
れぞれレーザ光の走査幅をカバーするため柱状に長い形
状を有する。また、ミラーは互いに平行に配置されてい
るので、自動ステージ２が移動してもレーザ光がこれら
ミラー間を走行して自動ステージ２に戻る間における光
路長のＹ軸方向成分は変化しない。また、画像表示板５
のＸ軸方向長さを走査するために必要となる偏向装置２
１におけるレーザ光の走査角θsは、レーザ光が画像表
示板５に沿って進んだ後で画像表示板５中の液晶層に到
達するまでの距離に対する画像表示板５のＸ軸方向幅に
対応するから、従来装置と比較して極めて小さい。画像
表示装置は、Ｘ軸方向にレーザ光を偏向走査しＹ軸方向
に自動ステージ２を走行させながら、レーザ光を放射す
るレーザ光源１を画像信号にしたがって制御して、画像
表示板５の裏側から照射し表示面上に任意の画像を形成
する。人は画像表示板５の表側から画像を観察すること
ができる。

【００２０】図３は、画像表示装置の具体的配置例にお
いて前面を取り除いた状態を表す平面図である。画像表
示装置の筐体６の前面に画像表示板５が填め込まれてい
る。画像表示板の両端外側に柱状に長いミラー４１，４
２，４３，４４が配置されている。レーザ発生器１１と
反射鏡１２からなる光出力部１が筐体６の隅に設置され
ていて、放射されたレーザ光が自動ステージ２に搭載さ
れた反射鏡２３に入射するようになっている。

【００２１】画像表示板５を挟んで１対のリニアガイド
３３が設置されており、自動ステージ２がリニアガイド
用スライダ３２を跨ぐように取り付けられていて、Ｙ軸
方向に画像表示板５の端から端まで円滑に並進運動でき
るようになっている。筐体６の隅にはエンコーダ３４を
接続したＤＣモータ３５が設置されていて、プーリ３６
の回転を制御する。プーリ３６と他端のプーリ３８との
間に自動ステージ２と係合した歯付きベルト３７が架け
られていて、自動ステージ２を往復駆動する。自動ステ
ージ２の位置はエンコーダ３４により正確に知ることが
できる。

【００２２】通常のレンズを用いてレーザ光を集光する
場合、偏向装置の走査角を小さくするため焦点距離を長
くしようとすると、レーザ光の波長と必要なスポット径
が決まっているので、偏向装置におけるレーザ光や画像
形成板５の外側に配置するミラーにおけるレーザ光、ま
た装置内を往復走行するレーザ光の径が大きくなる。こ
のため、普通に使われる偏向装置が利用できず、また画
像形成板に描画するための画像描画装置が厚くなるの
で、装置が高価かつ大型になる。本発明の画像表示装置
は、さらに横方向と厚さ方向のフォーカシングを別々に
独立して行うことにより、偏向装置への入射レーザ光を
小さくし、また画像描画装置の厚みを薄くすることがで
きる。

【００２３】図４はレーザ光を縦横独立に集光する機構
を説明する線図である。画像表示板５に平行な方向すな
わち走査方向については、図４（ｂ）に示すように、入
射角が異なる場合でも所定の距離にある面上にレーザ光
を集光させるスキャンレンズ３０を偏向装置２１の後に
配設することで、画像表示板５の位置において常に一定
のスポットサイズを保つようにすることが容易に可能で
ある。一方、画像表示板５に垂直な方向すなわち装置の
厚さ方向については、ミラーの幅やレーザ走行部の幅が
画像表示装置の厚さを規定することになるので、これら
光学素子の幅を小さくすることが好ましい。したがっ
て、図４（ａ）に示すように、横幅より縦幅が小さいレ
ーザ光を入射して、光学系で集光させてレーザ光の幅が
小さい位置に光学素子を配設し、最後に横方向の径に匹
敵するレーザ径が画像表示板５中に形成されるように集
光させることが好ましい。

【００２４】このように、レーザ光の厚さ方向と横方向
の光学処理が異なるため、画像表示板５と平行な方向に
ついては集光力の及ばないシリンドリカルレンズからな
る異なる構成の光学系を用いる。レーザ光が画像表示装
置内を走行する間に十分小さい光学素子を配設できる程
度に厚さ方向の幅が小さくなるようにし、かつ画像表示
板５において横方向に匹敵するスポットサイズを確保す
るためには、２段の収束レンズ２４，３１を使用するこ
とが好ましい。初めのレンズ２４の焦点より遠方に第２
のレンズ３１を配設することにより、一旦収束した後に
拡散しようとするレーザ光の焦点に近い幅の狭いところ
に光学素子を配設し、焦点を通過して拡幅しつつあるレ
ーザ光を再度収束して画像表示板５に投射して収束角を
所定の値より大きくすることができる。

【００２５】すなわち、偏向装置２１の前に配置された
シリンドリカルレンズ（レンズＡ）２４により厚さ方向
にフォーカスし、レーザ光が偏向装置２１で走査された
後、スキャンレンズ（レンズＢ）３０で横方向にフォー
カスする。スキャンレンズ３０の焦点は画像表示板５内
の液晶層の位置に結ばれるようにする。走査されたレー
ザ光は、厚みの小さい光学系（ミラーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）
４１，４２，４３，４４を巡って自動ステージ２に戻っ
てきた後で自動ステージ２に搭載されたシリンドリカル
レンズ（レンズＣ）３１により厚さ方向に再度フォーカ
スされて反射鏡２２で画像表示板５に入射する。シリン
ドリカルレンズ３１による焦点は上記と同じ液晶層の位
置に結ばれるようにする。

【００２６】このように、厚さ方向のフォーカシングを
多段階に分けることで、通常の偏向装置の使用と装置の
薄型化を実現することができる。なお、本発明の画像走
査装置では自動ステージ２が移動しても一定の光路長を
保持するため、上記のように２軸に独立した光学系も容
易に設計することができる。

【００２７】Ａ４サイズ（２９７mm×２１０mm）の画像
表示装置を２４mm程度の厚さに収めるようにした具体的
な設計例を示す。下記の表は３個のレンズの設計例で、
図表中の数値の単位はmmである。入射する光線は、横幅
１１mm縦幅すなわち厚さ方向の幅６mmの楕円状コリメー
トレーザである。なおレンズはポリスチロールで製作す
るものとし、レンズＡ２４と偏向装置２１の間、偏向装
置２１とレンズＢ３０の間、レンズＢ３０とレンズＣ３
１の間、レンズＣ３１と画像表示板５の間の光学距離を
それぞれ４０mm、６５mm、６００mm、１９mmとした。

【表１】

【００２８】こうして得られた光学的配置を現実にした
自動ステージ２の光学系を図５、図６、図７に示す。図
５は本発明の１実施例における偏向装置部分の平面図、
図６は自動ステージの偏向装置部分の正面図、図７は自
動ステージの側面図である。画像表示装置に固設された
光出力部１から画像信号に対応して放射されたレーザ光
は、走行中であっても常に自動ステージ２のミラー２３
に入射し、ここで偏向して水平方向に設置されたシリン
ドリカルレンズ（レンズＡ）２４で厚さ方向に収束し、
偏向装置２１に入射する。

【００２９】偏向装置２１は、偏向器２６と、その入射
側に所定の傾斜を持って設置された第１の反射鏡２５、
上面に下向きに設置された第２の反射鏡２７、偏向器２
６の後段に第１反射鏡２５と対称に同じ傾きを持って設
置された第３の反射鏡２８、および垂直に設置された第
４の反射鏡２９とからなる。偏向装置２１に入射したレ
ーザ光は第１反射鏡２５と第２反射鏡２７で反射して偏
向器２６のほぼ中央に入射する。レンズＡ２４と偏向器
２６の間の光路長は４０mmになるように配置されてい
る。

【００３０】偏向器２６は、小型化のため共振型ガルバ
ノスキャンを使用したもので、光線を反射する鏡面が所
定角度内で振動運動しており反射光は一定速度で往復走
査する。走査光は第２反射鏡２７と第３反射鏡２８で反
射して第４反射鏡２９に入射し、反射して水平方向に収
束するスキャンレンズ３０に入射する。スキャンレンズ
３０を透過した走査光線は画像表示板５とほぼ平行な面
内を走行して、ミラーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、およびレンズ
Ｃ、ミラーＥを巡った上で、光学距離６１９mm離れた位
置に配設される画像表示板５内に焦点を結ぶ。

【００３１】レンズＣ３１とミラーＥ２２は自動ステー
ジ２の上面に設置され、ミラーＤ４４で反射して入射し
てくるレーザ光を厚み方向（Ｚ軸方向）に収束して偏向
し画像表示板５内に集光する。ミラーＥ２２は画像表示
板５の幅にほぼ等しい長さを有する。なお、光線は画像
表示板５にほぼ垂直に射入するようにすることが好まし
いが、直角に限るわけではない。また、自動ステージ２
の走査範囲を小さくするため、ミラーＥ２２の傾きを画
像表示板５に対する位置にしたがって調整するようにし
てもよい。

【００３２】図８は、上記機構により構成された画像表
示装置を自動ステージの位置で切断した断面図である。
Ａ４版（２１０mm×２９７mm）の表示を行う画像表示装
置が２３６mm×３３７mm×２４mmのコンパクトな筐体６
に収納されている。

【００３３】なお、本実施例では偏向器にガルバノスキ
ャナを用いたが、ポリゴンミラーや電歪素子などによる
バイモルフ鏡などの機械的光偏向器、さらに電気光学効
果を用いた偏向器など、他の光偏向器を使用してもよ
い。また、本実施例では、走査用の偏向装置から画像表
示装置に入射させるまでにレーザ光を１往復させている
が、画像表示板の大きさや配置上の都合によっては多数
回往復させてもよいことは言うまでもない。なお、本実
施例ではレーザ光をミラーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄでそれぞれ垂
直に反射させるように構成したが、光学的距離が所定の
条件を満たせばよいので、反射角度を適当に選択してた
とえばミラーＢまたはＣを省略することもできる。ま
た、本実施例を説明する図面では偏向装置の位置が画像
表示装置の幅方向におけるほぼ中央にあるように表示さ
れているが、いずれかに偏倚していてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明した通り、本発明では、
光出力装置から出力された光線を光学系移動部と一体に
なって移動する光走査装置により走査し、画像描画装置
内部を画像表示板に沿うように形成された光学経路部を
通ることによって、偏向装置の走査角度が小さくても大
きな面積への集光、走査を可能とした。また、焦点距離
が変化しないため、特殊な集光装置を必要とせずに従来
普通に用いられている集光装置を使用することが可能で
ある。さらに、焦点距離が長いので走査角が小さくな
り、従来の偏向器を使用することが可能である。このよ
うに、本発明により画像描画装置を安価に製作できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像表示装置の原理を説明する側
面図である。

【図２】本発明に係る画像表示装置の原理を説明する平
面図である。

【図３】本発明に係る画像表示装置の具体的配置例にお
いて前面を取り除いた状態を表す平面図である。

【図４】本発明におけるレーザ光を縦横独立に集光する
機構を説明する線図である。

【図５】本発明の１実施例における偏向装置部分の平面
図である。

【図６】本実施例における自動ステージの偏向装置部分
の正面図である。

【図７】本実施例における自動ステージの側面図であ
る。

【図８】本発明の１実施例における画像表示装置の断面
図である。

【符号の説明】

１ 光出力部 １１ レーザ発生器 １２ ミラー ２ 光学系移動機構（自動ステージ） ２１ 偏向装置 ２２ ミラー ２３ ミラー ２４ シリンドリカルレンズ（レンズＡ） ２５、２７，２８，２９ 反射鏡 ２６ 偏向器 ３０ スキャンレンズ（レンズＢ） ３１ シリンドリカルレンズ（レンズＣ） ３２ リニアガイド用スライダ ３３ リニアガイド ３４ エンコーダ ３５ ＤＣモータ ３６ プーリ ３７ 歯付きベルト ３８ プーリ ４１，４２，４３，４４ ミラー ５ 画像表示板 ６ 筐体

フロントページの続き (72)発明者 セルジオ バスケス ワイ モンティエー ル 東京都新宿区中落合２丁目７番５号 ホー ヤ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H045 AA01 AB01 AB38 CB03 DA02 DA04 DA31

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像情報の表示を行う画像表示装置にお
   いて、光線を照射することにより画像形成が可能な画像
   表示板と、前記光線を出力する光出力部と、該光線を第
   １の軸方向に走査するように偏向させる偏向装置と、該
   偏向装置と相対的に固定された光学系であって前記画像
   表示板に前記光線を導く第１の光学系と、前記偏向装置
   で偏向された光線をその光路を前記画像表示板に沿うよ
   うに屈曲させて前記第１光学系に導く第２の光学系とを
   有し、前記偏向装置と第１光学系を前記画像表示板に対
   してほぼ平行に移動することにより前記光線を第２の軸
   方向に走査させるものであって、前記偏向装置から前記
   画像表示板上の光線照射位置までの光路長の第２軸方向
   成分が前記平行移動中に変化しないように構成されてい
   て、前記偏向装置による走査と前記平行移動によって各
   光線照射位置におけるスポットサイズが一定になるよう
   に前記光線を前記画像表示板に走査して画像形成を行う
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 前記偏向装置と互いに固定された位置関
   係を保って該偏向装置により偏向された光線を走査角度
   によらずに前記画像表示板上に集光するスキャンレンズ
   をさらに備え、該スキャンレンズを通過した光線が前記
   画像表示板に対して平行に前記第２光学系に入射し、前
   記第２光学系が前記画像表示板の両端に配された反射鏡
   群からなり前記スキャンレンズを通過した光線が１端の
   反射鏡群と他端の反射鏡群で反射されて最終的に前記画
   像表示板に対して略平行な面内を進んで前記第１光学系
   に入射するように導光して、前記画像表示板に前記光線
   が集光するように構成することを特徴とする請求項１記
   載の画像表示装置。
3. 【請求項３】 さらに前記偏向装置と互いに固定された
   位置関係を保って光線を前記スキャンレンズと異なる第
   ２の方向に集光するシリンドリカルレンズを含むことを
   特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記偏向装置に対して固定された位置に
   あり、前記光出力部より出力される光線を前記第２方向
   に収束して前記偏向装置へ入射させる第２のシリンドリ
   カルレンズを有することを特徴とする請求項２に記載に
   画像表示装置。
5. 【請求項５】 光線を集光して所定の面上に走査する光
   線走査装置において、前記光線を出力する光出力部と、
   該光線を偏向して前記所定面に対して略平行な面内を第
   １の軸方向に走査させる偏向装置と、前記偏向装置で偏
   向された光線を走査角度によらずに所定距離の面上に集
   光するスキャンレンズと、前記所定面に対して略平行な
   第２の面内から入射する光線を前記所定面へと導く第１
   の光学系と、該スキャンレンズを通過した光線が入射し
   て前記第１軸に直交する第２の軸方向の光路長成分を維
   持しながら最終的に前記第２面内を進んで前記第１光学
   系に入射するように導光する第２の光学系とを備え、前
   記偏向装置とスキャンレンズと第１光学系は、互いに固
   定された位置関係を保ちながら前記所定面に対して略平
   行な方向に移動し、前記第２光学系を走行する光線の光
   路長の前記第２軸方向成分を実質的に一定に保持して前
   記所定面が前記所定距離面と実質的に合致するようにし
   たことにより、前記偏向装置による走査と前記相対的な
   移動によって、光線を前記所定面に走査することを特徴
   とする光線走査装置。
6. 【請求項６】 さらに前記偏向装置と互いに固定された
   位置関係を保って光線を前記スキャンレンズと異なる第
   ２の方向に集光するシリンドリカルレンズを含むことを
   特徴とする請求項５に記載の光線走査装置。
7. 【請求項７】 前記偏向装置に対して固定された位置に
   あり、前記光出力部より出力される光線を前記第２方向
   に収束して偏向装置へ入射させる第２のシリンドリカル
   レンズを有することを特徴とする請求項６に記載に光線
   走査装置。