JP2003279865A - Optical path change mechanism using scatterer moved along guide means, and display device, light source device, imaging device and reader using the same - Google Patents

Optical path change mechanism using scatterer moved along guide means, and display device, light source device, imaging device and reader using the same

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JP2003279865A
JP2003279865A JP2002085134A JP2002085134A JP2003279865A JP 2003279865 A JP2003279865 A JP 2003279865A JP 2002085134 A JP2002085134 A JP 2002085134A JP 2002085134 A JP2002085134 A JP 2002085134A JP 2003279865 A JP2003279865 A JP 2003279865A
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light
scatterer
guide means
light emitting
optical path
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Japanese (ja)
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Tatsuya Iwasaki
達哉 岩崎
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Canon Inc
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  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical path change mechanism for changing an optical path with a simple configuration by using a scatterer moved along a guide means, and to provide a display device, a light source device, an image pickup device and a reader using the mechanism. <P>SOLUTION: The optical path change mechanism is provided with the scatterer 104 scattering incident light 105 and changing the propagation direction, the guide means 103 guiding the scatterer 104 and a driving means moving the scatterer 104 along the expansion direction of the guide means 103. The scatterer 104 and the guide means 103 are constituted so as to scatter the incident light 105 in roughly fixed angle relation to the expansion direction at the respective positions of the scatterer 104 in the guide means 103. Since the scatterer 104 in a simple shape is simply moved in parallel along the guide means 103 and the light to change the optical path is just scanned, the optical path change mechanism is flexibly constituted with simple configuration. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガイド手段に沿って移
動する散乱体を用いて光路を変更する光路変更機構、そ
れを利用した表示装置、光源装置、撮像装置、読み取り
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical path changing mechanism for changing an optical path by using a scatterer which moves along a guide means, a display device, a light source device, an image pickup device and a reading device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の発光素子を用いた表示装置として
は、一画素に一つの発光素子を対応させて2次元状に配
列して配置し、それぞれの発光素子を制御することで、
画像を表示するLEDディスプレイやELディスプレイがあ
る。例えば、発光素子としてLEDを用い、3原色であ
る赤色(レッド(以下R))、緑色(グリーン(以下
G))、青色(ブルー(以下B))の発光素子をマトリ
ックス状に配列したLEDディスプレイの例が、特開平7-3
06659号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art As a conventional display device using light emitting elements, one light emitting element is associated with one pixel and arranged in a two-dimensional manner, and each light emitting element is controlled.
There are LED displays and EL displays that display images. For example, an LED display in which LEDs are used as light emitting elements and light emitting elements of three primary colors of red (red (hereinafter R)), green (green (hereinafter G)), and blue (blue (hereinafter B)) are arranged in a matrix. Japanese Patent Laid-Open No. 7-3
It is disclosed in Japanese Patent No. 06659.

【0003】一方で、一つの(もしくはR,G,B3つ
の)レーザを2次元走査して画像を表示するレーザディ
スプレイが知られている。レーザディスプレイとして
は、例えば、特開2000-197069号公報に記載されている
様に、3原色であるR,G,Bのレーザビームをそれぞれ
レーザ発振器より発振し、これら出力されたレーザビー
ムをスクリーンの同一のポイントに投射し、これを高速
に2次元走査することでスクリーン上にカラー画像等を
表示する投影表示装置がある。
On the other hand, there is known a laser display for displaying an image by two-dimensionally scanning one (or three R, G, B) lasers. As a laser display, for example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-197069, laser beams of three primary colors R, G, and B are oscillated by a laser oscillator, respectively, and the output laser beams are screened. There is a projection display device that displays a color image or the like on a screen by projecting the same point on the screen and performing two-dimensional scanning at high speed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画素ご
とに発光素子を2次元的に配する表示装置は、発光素子
の数が多いことから消費電力が大きくなることや、発光
素子のばらつきに伴い画像の質が悪くなること等の課題
がある。さらには、マトリックス状の電気配線を配置す
る必要や、画素ごとにTFTトランジスタを配する必要が
生じ、表示部における構成が複雑になる。
However, in a display device in which light emitting elements are two-dimensionally arranged for each pixel, the number of light emitting elements is large, so that the power consumption becomes large and the image changes due to the variation of the light emitting elements. There is a problem that the quality of the product deteriorates. Furthermore, it is necessary to arrange a matrix-shaped electric wiring and a TFT transistor for each pixel, which complicates the configuration of the display unit.

【0005】また、特にLEDディスプレイは、発光効率
が高いことや寿命の点で好ましいが、同一基板上に異な
る色を発光する素子を作製することが困難なことから、
高精細の表示が難しく、比較的大型の表示装置への適用
に限られている。これに対して、最近注目を集めている
有機ELディスプレイは小型への適用が可能であるが、寿
命が短いことなどで、開発段階である。
In addition, an LED display is particularly preferable in terms of high luminous efficiency and longevity, but it is difficult to fabricate elements emitting different colors on the same substrate.
High-definition display is difficult and limited to application to relatively large-sized display devices. On the other hand, the organic EL display, which has been attracting attention recently, can be applied to a small size, but it is in the development stage due to its short life.

【0006】一方、1から3程度の少数の発光素子を2
次元走査しで画像を表示するレーザディスプレイにおい
ては、一つの発光素子からの発光量には制限があるた
め、周りが明るくスクリーンに外光が入射するような状
況では、画像が暗く、視認性が低いという問題があっ
た。また、レーザ走査の光学系を設置するために奥行き
方向の容積が必要となり、薄型の表示装置は困難であ
る。さらに、レーザを2次元の高速に走査するために、
高速に揺動するミラーなどが必要となることや、振動に
弱いことなどの課題がある。
On the other hand, a small number of light-emitting elements of about 1 to 3 are used for the 2
In a laser display that displays images by two-dimensional scanning, the amount of light emitted from one light emitting element is limited, so in a situation where the surroundings are bright and external light is incident on the screen, the image is dark and the visibility is poor. There was a problem of being low. Further, since a volume in the depth direction is required to install the laser scanning optical system, it is difficult to make a thin display device. Furthermore, in order to scan the laser at two-dimensional high speed,
There are problems such as the need for a mirror that swings at high speed and the weakness against vibration.

【0007】さらに、上記した従来装置と異なり画素行
ごとにLEDを一列に配列した表示装置として、特開2000-
111827号公報に図14に示す様なヘッドマウントディス
プレイが報告されているが、ミラー3を動かすのに複雑
な機械構成を有しており、現実的でない。
Further, as a display device in which LEDs are arranged in a line for each pixel row, which is different from the above-mentioned conventional device, a display device is disclosed in
A head mounted display as shown in FIG. 14 is reported in Japanese Patent No. 111827, but it is not realistic because it has a complicated mechanical structure for moving the mirror 3.

【0008】また、従来の読み取り装置、撮像装置など
においても、発光素子や受光素子が移動したり、多数の
素子が必要とされるので、構成が複雑になる。
Further, even in the conventional reading device, image pickup device, etc., the light emitting element and the light receiving element are moved and a large number of elements are required, so that the structure becomes complicated.

【0009】上記の課題に鑑み、本発明の目的は、ガイ
ド手段に沿って移動する散乱体を用いて光路を変更する
簡単な構成の光路変更機構、それを利用した種々の装
置、すなわち、明るい画像を表示でき、表示部の構造が
比較的単純で容易に作製でき、薄型構造にも容易にでき
る表示装置、構造が比較的単純で容易に作製でき、薄型
構造にも容易にできる光源装置、撮像装置、読み取り装
置を提供することにある。これらの装置では、光路変更
機構としての散乱体がガイド手段に沿って移動させら
れ、様々な位置で散乱体に入射する光の光路が変更され
ることを利用して、表示や物体照射や撮像や読み取りが
行われる。
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an optical path changing mechanism having a simple structure for changing the optical path by using a scatterer that moves along a guide means, and various devices using the same, that is, bright. A display device capable of displaying an image and having a relatively simple structure and easily manufactured, and a thin structure easily, a light source device having a relatively simple structure and easily manufactured, and easily thin structure, An object is to provide an imaging device and a reading device. In these devices, the scatterer as an optical path changing mechanism is moved along the guide means, and the optical path of the light incident on the scatterer is changed at various positions. And read.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する光路
変更機構は、入射光を散乱してその伝播方向を変える散
乱体と、該散乱体を案内するガイド手段と、該散乱体を
該ガイド手段の伸長方向に沿って動かす駆動手段を有
し、該ガイド手段における該散乱体の各位置において該
伸長方向に対してほぼ一定の角度関係で該入射光が散乱
される様に、散乱体とガイド手段が構成されていること
を特徴とする。この構成では、単純な形状の散乱体をガ
イドに沿って単に並行移動させて、光路の変更される光
をスキャンするのみなので、簡単な構成で柔軟に光路変
更機構を構成できる。
An optical path changing mechanism for achieving the above object is a scatterer that scatters incident light to change its propagation direction, a guide means for guiding the scatterer, and a guide for the scatterer. Drive means for moving along the extension direction of the means, and scatterers so that the incident light is scattered at each position of the scatterer in the guide means in a substantially constant angular relationship with the extension direction. It is characterized in that the guide means is configured. With this configuration, since the scatterer having a simple shape is simply moved in parallel along the guide to scan the light whose optical path is changed, the optical path changing mechanism can be flexibly configured with a simple configuration.

【0011】より具体的には、複数の散乱体が設けら
れ、各散乱体に対して、1つのガイド手段が備えられ、
複数のガイド手段は互いに平行に伸びて図1に示す如く
構成されたり、入射光或いは伝播方向を変えられた散乱
光が、図10、図11などに示す如くガイド手段の伸長
方向に沿って進行ないし導波する様に構成されたり(LD
からの光の様に指向性の良い光では周りの面で反射され
ることなく進行するが、LEDなどからの光は周りの面で
反射されつつ導波したりする)、伝播方向を変えられた
散乱光が、図7に示す如くガイド手段の伸長方向に対し
て略垂直方向に進行する様に構成されたり、複数の散乱
体は図1に示す如く所定の相対関係を保って夫々のガイ
ド手段に沿って移動する様に構成されたりする。
More specifically, a plurality of scatterers are provided, and one guide means is provided for each scatterer.
The plurality of guide means extend parallel to each other and are configured as shown in FIG. 1, or incident light or scattered light whose propagation direction is changed travels along the extending direction of the guide means as shown in FIGS. Or configured to guide (LD
In the case of light with good directivity, such as light from, the light travels without being reflected on the surrounding surface, but the light from the LED or the like is guided while being reflected on the surrounding surface), and the propagation direction can be changed. The scattered light travels in a direction substantially perpendicular to the extending direction of the guide means as shown in FIG. 7, or the plurality of scatterers maintain a predetermined relative relationship with each other as shown in FIG. It may be configured to move along the means.

【0012】また、図10(d)に示す様に、入射光を散
乱してその伝播方向を変える散乱体と、散乱体を案内す
るガイド手段と、入射光を散乱できる散乱位置と該入射
光を散乱できない退避位置との間で散乱体をガイド手段
の伸長方向に沿って動かす駆動手段を有する構成も採り
得る。この場合、複数の散乱体が設けられ、各散乱体に
対して1つのガイド手段が備えられ、複数のガイド手段
が、入射光の伝播方向に沿って、伝播方向と非平行に伸
びて互いに平行に配列されている図10(d)に示す様な
構成としたり、複数のガイド手段が2次元的に配列され
ている構成としたりできる。
Further, as shown in FIG. 10D, a scatterer that scatters incident light to change its propagation direction, a guide means for guiding the scatterer, a scattering position where the incident light can be scattered, and the incident light It is also possible to adopt a configuration having drive means for moving the scatterer along the extension direction of the guide means between the retracted position where the light cannot be scattered. In this case, a plurality of scatterers are provided, one guide means is provided for each scatterer, and the plurality of guide means extend along the propagation direction of the incident light, non-parallel to the propagation direction, and parallel to each other. 10 (d), or a plurality of guide means may be arranged two-dimensionally.

【0013】典型的には、散乱体は、ガイド手段の伸長
方向に対して実質的に略一定の姿勢を保ってガイド手段
の伸長方向に沿って動かされる。また、後記の実施の形
態や実施例で説明する如く、散乱体は、ガイド手段によ
り運動方向を一方向に制限され、透明媒体内を運動した
り、散乱体の運動は、ガイド手段内の流体である透明媒
体の流れにより制御されたり、散乱体は磁性体からな
り、散乱体に作用する磁場を制御することで散乱体の運
動を制御したり、透明媒体の屈折率がガイド手段の屈折
率より大きい構成として有効な光導波路を形成したりで
きる。さらに、ガイド手段を屈曲可能なものとして構成
したり、ガイド手段及び透明媒体を、可視光に対して透
明な材料で構成したりできる。
[0013] Typically, the scatterer is moved along the extending direction of the guide means while maintaining a substantially constant posture with respect to the extending direction of the guide means. Further, as will be described in the embodiments and examples below, the scatterer is restricted in its movement direction to one direction by the guide means, and moves in the transparent medium, or the scatterer moves in the fluid in the guide means. Is controlled by the flow of the transparent medium, the scatterer is made of a magnetic material, the motion of the scatterer is controlled by controlling the magnetic field acting on the scatterer, and the refractive index of the transparent medium is the refractive index of the guide means. An optical waveguide effective as a larger structure can be formed. Furthermore, the guide means may be configured to be bendable, or the guide means and the transparent medium may be formed of a material transparent to visible light.

【0014】また、上記目的を達成する表示装置は、上
記の光路変更機構と、レーザダイオードなどの発光素子
を有し、発光素子からの伝播光がガイド手段における散
乱体の各位置において伸長方向に対してほぼ一定の角度
関係で散乱する様に、散乱体とガイド手段が構成され、
該散乱された光で表示が行なわれる様に構成されている
ことを特徴とする。
Further, a display device which achieves the above-mentioned object has the above-mentioned optical path changing mechanism and a light emitting element such as a laser diode, and the light propagated from the light emitting element is extended in the extending direction at each position of the scatterer in the guide means. The scatterer and the guide means are configured so as to scatter in a substantially constant angular relationship,
It is characterized in that display is performed by the scattered light.

【0015】典型的には、発光素子から発せられる光量
を変調する変調手段と、散乱体のガイド手段における位
置を検出する検出手段を更に有し、散乱体のガイド手段
における位置、及び表示情報信号に基づいて変調手段が
制御されて、前記散乱された光で表示が行なわれる様に
構成されたり(図7(a)、(b)、(c)参照)、発光素子か
ら発せられる光量を変調する変調手段を更に有し、散乱
体のガイド手段における位置、及び表示情報信号に基づ
いて変調手段が制御されて、前記散乱された光で表示が
行なわれる様に構成されたりする(図7(d)参照)。
Typically, it further comprises a modulation means for modulating the amount of light emitted from the light emitting element and a detection means for detecting the position of the scatterer in the guide means, and the position of the scatterer in the guide means and the display information signal. The modulating means is controlled on the basis of the above, so that the display is performed by the scattered light (see FIGS. 7 (a), (b), and (c)), or the amount of light emitted from the light emitting element is modulated. In addition, the modulation means is further provided, and the modulation means is controlled based on the position of the scatterer in the guide means and the display information signal so that the scattered light is displayed (FIG. 7 ( See d)).

【0016】表示装置でも、ガイド手段を屈曲可能なも
のとして構成して、表示エリアが屈曲可能である構成と
したり、ガイド手段及び透明媒体を可視光に対して透明
な材料で構成して、表示エリアが外光に対して透明であ
るシースルーディスプレイとしたりできる。また、図8
に示す様に、2次元配列した複数の発光素子と、発光素
子から発せられた2次元配列した光線束の伝播方向を変
える複数の散乱体と、複数の発光素子から発せられる光
量を変調する変調手段と、光線束の配列方向面と垂直方
向に散乱体を動かす駆動手段を有して立体表示装置とし
て構成することもできる。
Also in the display device, the guide means is configured to be bendable so that the display area is bendable, or the guide means and the transparent medium are formed of a material transparent to visible light to display. It can be used as a see-through display in which the area is transparent to external light. Also, FIG.
, A plurality of light emitting elements arranged two-dimensionally, a plurality of scatterers that change the propagation direction of the two-dimensionally arranged light flux emitted from the light emitting elements, and a modulation that modulates the amount of light emitted from the plurality of light emitting elements. It is also possible to configure the stereoscopic display device by including means and driving means for moving the scatterer in a direction perpendicular to the plane of the arrangement direction of the light flux.

【0017】さらに、図9に示す様に、複数の発光素子
と該複数の発光素子を変調する変調手段を有する制御ユ
ニットと、複数の発光素子からの光を伝播する光ガイド
ケーブルと、制御ユニットから光ガイドケーブルを伝播
してきた複数の光線束を用いて画像を形成する表示ユニ
ットを有し、表示ユニットが、光ガイドケーブルを伝播
してきた光線束を配列して表示面内方向に伝播する透明
媒体と光線束の伝播方向を変える散乱体とを有してなる
構成にもできる。
Further, as shown in FIG. 9, a control unit having a plurality of light emitting elements and a modulation means for modulating the plurality of light emitting elements, a light guide cable for propagating light from the plurality of light emitting elements, and a control unit. A display unit that forms an image using a plurality of light beam bundles that have propagated through the light guide cable from the display unit, and the display unit arranges the light beam bundles that have propagated through the light guide cable and propagates in the in-plane direction of the display. A configuration including a medium and a scatterer that changes the propagation direction of the light beam may be adopted.

【0018】また、上記目的を達成する光源装置は、上
記の光路変更機構と、レーザダイオードなどの発光素子
を有し、発光素子からの伝播光がガイド手段における散
乱体の各位置において伸長方向に対してほぼ一定の角度
関係で散乱する様に、散乱体とガイド手段が構成され、
該散乱体で散乱された光で被照射体を照射する様に構成
されていることを特徴とする。
Further, a light source device for achieving the above object has the above-mentioned optical path changing mechanism and a light emitting element such as a laser diode, and the propagation light from the light emitting element is extended in the extending direction at each position of the scatterer in the guide means. The scatterer and the guide means are configured so as to scatter in a substantially constant angular relationship,
It is characterized in that the object to be irradiated is irradiated with the light scattered by the scatterer.

【0019】光源装置は、表示する必要がないので上記
表示装置より単純な構成で済む。光源装置でも、上述し
た表示装置の種々の形態と基本的に同様な種々の形態を
採り得る。
Since the light source device does not need to display, it has a simpler structure than the above display device. The light source device can also take various forms that are basically similar to the various forms of the display device described above.

【0020】また、上記目的を達成する撮像装置は、上
記の光路変更機構と、受光素子を有し、外部からの光を
散乱してその伝播方向を変える複数の散乱体が設けら
れ、各散乱体とガイド手段は、ガイド手段の各位置にお
いて各散乱体が前記外部光を該ガイド手段内に導く様に
形成され、受光素子は、複数の散乱体でガイド手段内に
導かれる光を受光できる位置に配置され、受光素子で受
光される光情報とこのときの散乱***置情報から撮像を
行なう様に構成されていることを特徴とする。
Further, an image pickup apparatus which achieves the above-mentioned object is provided with a plurality of scatterers which have the above-mentioned optical path changing mechanism and a light receiving element and scatter light from the outside to change its propagation direction. The body and the guide means are formed such that each scatterer guides the external light into the guide means at each position of the guide means, and the light receiving element can receive the light guided into the guide means by the plurality of scatterers. It is characterized in that it is arranged at a position and is configured to perform imaging based on the light information received by the light receiving element and the scatterer position information at this time.

【0021】典型的には、受光素子はガイド手段の端部
に配置されている。撮像装置は、上記表示装置とは逆の
方向に光路を変更する手段として上記の光路変更機構を
用いているが、基本構成は類似している。よって、撮像
装置でも、上述した表示装置の種々の形態と基本的に同
様な種々の形態を採り得る。
[0021] Typically, the light receiving element is arranged at the end of the guide means. The image pickup apparatus uses the above-mentioned optical path changing mechanism as a means for changing the optical path in the opposite direction to the above-mentioned display apparatus, but the basic configuration is similar. Therefore, the imaging device can also take various forms that are basically similar to the above-described various forms of the display device.

【0022】また、上記目的を達成する読み取り装置
は、上記の光源装置と、複数の散乱体で散乱された光で
照射される被照射体からの光を受光できる位置に配置さ
れた受光素子を有し、被照射体の各位置から来て受光素
子で受光される光情報から被照射体上の情報を読み取る
様に構成されていることを特徴としたり(図12(a)参
照)、光源と、該光源からの光で照射される被照射体か
らの光を受光する上記の撮像装置を有し、被照射体の各
位置から来て受光素子で受光される光情報から被照射体
上の情報を読み取る様に構成されていることを特徴とし
たり(図12(b)参照)、上記の光源装置と、該光源装
置からの光で照射される被照射体からの光を受光する上
記の撮像装置を有し、被照射体の各位置から来て受光素
子で受光される光情報から被照射体上の情報を読み取る
様に構成されていることを特徴としたり(図13(a)参
照)、上記の光源装置と、該光源装置の散乱体で散乱さ
れた光で照射される被照射体からの光が再び該散乱体で
散乱されて形成される伝播光を受光できる位置に配置さ
れた受光素子を有し、被照射体の各位置から来て該受光
素子で受光される光情報から被照射体上の情報を読み取
る様に構成されていることを特徴としたり(図13(b)
参照)、発光素子と、該発光素子からの光で照射される
被照射体からの光を受光する上記の撮像装置を有し、被
照射体を照射する光は該発光素子から来て該撮像装置の
散乱体で散乱されて形成される様に構成され、被照射体
の各位置から来て受光素子で受光される光情報から被照
射体上の情報を読み取る様に構成されていることを特徴
としたりする(図13(b)参照)。
Further, a reading apparatus which achieves the above-mentioned object includes the above-mentioned light source device and a light receiving element arranged at a position capable of receiving light from an irradiated object irradiated with light scattered by a plurality of scatterers. It is characterized by being configured so as to read information on the irradiated object from optical information received from the light receiving element coming from each position of the irradiated object (see FIG. 12 (a)), and a light source. And the above-mentioned image pickup device for receiving the light from the irradiated object irradiated with the light from the light source, and the information on the light received from the light receiving element coming from each position of the irradiated object, It is characterized in that it is configured to read the information of (see FIG. 12 (b)), and receives the light from the above-mentioned light source device and the irradiated object irradiated with the light from the light source device. It has the image pickup device, and it is the optical information received from the light receiving element coming from each position of the irradiated object. It is characterized in that it is configured to read information on the object to be illuminated (see FIG. 13 (a)), and the object to be illuminated with the light source device described above and the light scattered by the scatterer of the light source device. Light having a light receiving element arranged at a position where the light from the irradiation body is scattered by the scatterer again to be formed and which can be received, and light received from the light receiving element coming from each position of the irradiation object It is characterized in that the information on the irradiated object is read from the information (Fig. 13 (b)).
A light emitting element and the above-mentioned image pickup device for receiving light from an irradiated object that is irradiated with light from the light emitting element, and the light that irradiates the irradiated object comes from the light emitting element. It is configured to be formed by being scattered by the scatterer of the device, and is configured to read the information on the irradiated object from the light information coming from each position of the irradiated object and received by the light receiving element. It is also characterized (see FIG. 13 (b)).

【0023】読み取り装置でも、上述した光源装置や撮
像装置の種々の形態と基本的に同様な種々の形態を採り
得る。
The reading device can also take various forms that are basically similar to the various forms of the light source device and the image pickup device described above.

【0024】[0024]

【作用】本発明の光路変更機構では、単純な形状の散乱
体をガイドに沿って単に並行移動させて、光路の変更さ
れる光をスキャンする。この光路変更機構を用いた本発
明の種々の装置も、こうした光路変更機能を利用してい
る。
In the optical path changing mechanism of the present invention, the scatterer having a simple shape is simply moved in parallel along the guide to scan the light whose optical path is changed. Various devices of the present invention using this optical path changing mechanism also utilize such an optical path changing function.

【0025】主として本発明の表示装置の具体例に沿っ
て作用を詳しく説明する。表示装置では、例えば、複数
の発光素子から発せられた複数の光線束を、一列に配列
して伝播させ、それぞれの光線束に対応して配置された
散乱体によって光を観察者の方向(表示方向)に散乱さ
せる。さらに、それぞれの散乱体を光線束の配列方向と
非平行方向(例えば垂直方向)に高速で動かすと共に、
それぞれの発光素子を変調することで、画像を表示す
る。高速に動く散乱体からの散乱光を見ることで、観察
者には、残像の影響で2次元の画像として認識される。
The operation will be described in detail mainly with reference to specific examples of the display device of the present invention. In the display device, for example, a plurality of light ray bundles emitted from a plurality of light emitting elements are arranged in a row and propagated, and the light is directed to an observer (display by a scatterer arranged corresponding to each light ray bundle). Direction). Furthermore, each scatterer is moved at a high speed in a direction not parallel to the arrangement direction of the light flux (for example, in the vertical direction),
An image is displayed by modulating each light emitting element. By observing the scattered light from the scatterer moving at high speed, the observer recognizes it as a two-dimensional image due to the afterimage.

【0026】本発明の表示装置は、用いる発光素子の数
が画面の画素行数(もしくは画素列数)であるので、従
来のLED表示装置をはじめとする画素ごとに発光素子を
配する表示装置よりも発光素子の数が少ない。これによ
り、消費電力を小さくでき、発光素子のばらつきに伴う
画質低下に対処しやすい。さらには、マトリックス電気
配線や、画素ごとのTFTトランジスタなどが必要なく、
表示部の構造が単純である。構成が単純であるので、低
コストで作製できる。
In the display device of the present invention, since the number of light emitting elements used is the number of pixel rows (or the number of pixel columns) of the screen, a display device having a light emitting element for each pixel, such as a conventional LED display device. The number of light emitting elements is smaller than that. Thereby, the power consumption can be reduced, and it is easy to deal with the deterioration of the image quality due to the variation of the light emitting elements. Furthermore, there is no need for matrix electrical wiring or TFT transistors for each pixel,
The structure of the display is simple. Since the structure is simple, it can be manufactured at low cost.

【0027】一方で、前述の1から3個程度の発光素子
(レーザ)を2次元走査するレーザディスプレイに比べ
ると、用いる発光素子の数が多いため、十分に明るい画
像表示をできる。また、1つの発光素子の出力する光量
を小さくできるから、発光素子及び駆動回路の負担が軽
減する。さらに、走査光学系が薄型で非常に小さくでき
る、振動に強いなどの利点がある。
On the other hand, as compared with the above-mentioned laser display which two-dimensionally scans about 1 to 3 light emitting elements (lasers), the number of light emitting elements used is large, so that a sufficiently bright image can be displayed. Further, since the amount of light output from one light emitting element can be reduced, the load on the light emitting element and the drive circuit is reduced. Further, there are advantages that the scanning optical system is thin and can be made very small, and it is strong against vibration.

【0028】また、図14に示すようなヘッドマウント
ディスプレイに比べても、本発明の表示装置は、光学系
が薄型で非常に小さくできる、振動に強いなどの利点が
ある。さらには、本発明の表示装置においては、特に、
各発光素子に対してそれぞれ散乱体を配置することで、
散乱体の高速運動を容易かつ確実なものとできる。特
に、微小な(軽い)球状の散乱体を用いることで、単純
な構成で有効な高速動作が可能となる。
Further, compared with the head mounted display as shown in FIG. 14, the display device of the present invention has advantages that the optical system is thin and can be made extremely small, and it is strong against vibration. Furthermore, in the display device of the present invention, in particular,
By arranging a scatterer for each light emitting element,
The high speed motion of the scatterer can be made easy and reliable. In particular, by using a minute (light) spherical scatterer, effective high-speed operation is possible with a simple configuration.

【0029】また、本発明の表示装置の表示部は、光路
変更用の微小な散乱体が高速運動するだけである。散乱
体を高速運動させる手段を表示部の外の設けることがで
きれば、表示部は電気的な配線を必要としない。この構
成は、開口率の向上の面においても(通常、電気配線や
トランジスタの面積により表示部における発光部の面積
は制限を受ける)、構造上の簡易性の面でも大きな利点
を有する。
Further, in the display section of the display device of the present invention, only the minute scatterer for changing the optical path moves at high speed. If a means for moving the scatterer at a high speed can be provided outside the display unit, the display unit does not need electrical wiring. This structure has a great advantage in terms of structural simplicity as well as in improving the aperture ratio (usually, the area of the light emitting portion in the display portion is limited by the area of the electric wiring or the transistor).

【0030】本発明の光源装置や撮像装置や読み取り装
置では、発光素子の変調手段が不必要であったり、発光
素子が受光素子に置き換わったりするが、上記の表示装
置と類似した作用、利点を有する。
In the light source device, the image pickup device and the reading device of the present invention, the modulation means of the light emitting element is unnecessary, or the light emitting element is replaced with the light receiving element, but the same operation and advantage as the above display device are obtained. Have.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】本発明の光路変更機構を含む種々
の装置の実施形態について、以下に詳しく説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of various devices including the optical path changing mechanism of the present invention will be described in detail below.

【0032】図1は本発明の表示装置の一例を説明する
模式的斜視図である。図1において、101は発光素子、1
02は透明媒体、103はガイド手段である支持ガイド、104
は散乱体、105は発光素子101からの光線束である。発光
素子101は、それぞれ画面(支持ガイド103の上面で構成
される)の画素行(もしくは画素列)に対応して複数
個、配置される。例えば、図1のように表示面ないし画
面の端部に、列状に(図1のx方向)配列して配置され
る。すなわち、m×nの画面においてはm個(もしくは
n個)の発光素子101を配する(m,nは、共に正の整
数)。
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an example of the display device of the present invention. In FIG. 1, 101 is a light emitting element, 1
02 is a transparent medium, 103 is a support guide which is a guide means, and 104
Is a scatterer and 105 is a ray bundle from the light emitting element 101. A plurality of light emitting elements 101 are arranged corresponding to each pixel row (or pixel column) of the screen (which is formed on the upper surface of the support guide 103). For example, as shown in FIG. 1, they are arranged in rows (in the x direction in FIG. 1) on the display surface or the edge of the screen. That is, m (or n) light emitting elements 101 are arranged in an m × n screen (m and n are both positive integers).

【0033】発光素子から発せられた複数の光線束105
は、透明媒体102および支持ガイド103で構成される伝播
路に沿って一列に平行的に配列されてy方向に伝播し、
それぞれの光線束105に対応して配置された散乱体104に
よって観察者の方向(z方向)に散乱される。
A plurality of ray bundles 105 emitted from the light emitting element
Is arranged in parallel in a line along the propagation path formed by the transparent medium 102 and the support guide 103, and propagates in the y direction.
It is scattered in the observer's direction (z direction) by the scatterer 104 arranged corresponding to each ray bundle 105.

【0034】散乱体104はそれぞれの光線束105に対応し
て配され、支持ガイド103に沿って透明媒体102の中を図
1のy方向に高速で移動(運動)する。散乱体104は、
例えば、フレーム周波数で周期運動させられる。これに
伴い、光線束105は散乱体104の運動する範囲の様々なy
位置で散乱される。こうした構成において、第Px行の散
乱体105の運動中のyの位置Pyに対応して、第Px行に伝
播光線束105を出力する発光素子101を変調することで、
(Px,Py)位置で散乱される光量を設定して表示が行な
われる。例えば、各散乱体104のy位置Pyをn個の位置
を分け、それぞれの位置に応じて各発光素子101の強度
を変調することでm×nの画像とすることができる。す
なわち、各散乱体104の並行運動で光線束104の散乱位置
を高速にスキャンし、散乱体運動に応じて、画像情報デ
ータを基にそれぞれの発光素子101を変調する。これに
より、観察者には、残像の影響で2次元の画像として認
識される。こうして、散乱体104の運動を用いること
で、x方向に一列に並んだ光線束105から2次元画像が
形成される。
The scatterer 104 is arranged corresponding to each ray bundle 105, and moves (moves) along the support guide 103 in the transparent medium 102 at high speed in the y direction of FIG. The scatterer 104 is
For example, it is periodically moved at the frame frequency. Along with this, the ray bundle 105 has various y in the range in which the scatterer 104 moves.
Scattered at the location. In such a configuration, by modulating the light emitting element 101 that outputs the propagating ray bundle 105 to the Pxth row, corresponding to the position Py of y during the movement of the scatterer 105 in the Pxth row,
The amount of light scattered at the (Px, Py) position is set and displayed. For example, the y position Py of each scatterer 104 is divided into n positions, and the intensity of each light emitting element 101 is modulated according to each position, whereby an m × n image can be obtained. That is, the scattering position of the light bundle 104 is scanned at high speed by the parallel movement of each scatterer 104, and each light emitting element 101 is modulated based on the image information data according to the scatterer movement. As a result, the observer recognizes the image as a two-dimensional image due to the afterimage. Thus, by using the movement of the scatterer 104, a two-dimensional image is formed from the light beam bundles 105 aligned in the x direction.

【0035】次に各部位について詳しく説明する。先
ず、表示パネルの構成を説明する。発光素子101には、
レーザダイオード(LD)、LED、有機LEDなどを適用でき
る。表示装置の構成にもよるが、これらの中でも発光効
率が高く指向性の高いLDが好ましい。特に、R,G,B3
色の発光素子101を用いて、カラー表示を行うことがで
きる。
Next, each part will be described in detail. First, the structure of the display panel will be described. In the light emitting element 101,
Laser diode (LD), LED, organic LED, etc. can be applied. Among these, an LD having high luminous efficiency and high directivity is preferable, although it depends on the configuration of the display device. Especially R, G, B3
Color display can be performed using the color light-emitting element 101.

【0036】散乱体104は、光伝播路をy方向に伝播す
る光線束105を表示方向(z方向)に有効に散乱できる
ものが好ましい。このような観点から、45°ミラー形
状、円錐形状、球形状,楕円球形状、円錐台形状などの
散乱体104を用いられるが、特に、高速で動かす際に動
かし易いことや十分な散乱率が得られることなどから球
形状の散乱体104を用いるのが好ましい。球形状散乱体
は、生産性に優れること、形状に方向性がなく設置が容
易であることなどの点でも有利である。球状の散乱体の
例としては、金属球(図2(a))や、樹脂球やガラス球2
02を金属201で覆った金属コート球(図2(b))、光線束
を有効に散乱しうる白色インクをはじめとする任意の材
料203をコートした球(図2(c))がある。この中でも
金属球は大量生産に向く点で好ましい。また、樹脂に金
属や白色インクなどをコートした球を用いると散乱体が
軽くなり、散乱体104を高速に動かし易くなる点で好ま
しい。他にも、図2(d)に示すような透明樹脂のカプセ
ル204中に白インクなどの散乱能に優れる材料203を封入
した散乱体カプセルが用いられる。この様な金属コー
ト、白色インクコート、カプセル形態などは、球形状以
外の他の形状の散乱体104にも適用しうる。
The scatterer 104 is preferably one which can effectively scatter the light beam 105 propagating in the y direction in the light propagation path in the display direction (z direction). From such a point of view, the scatterer 104 having a 45 ° mirror shape, a conical shape, a spherical shape, an elliptic spherical shape, a truncated cone shape, or the like is used. In particular, it is easy to move when moving at a high speed and has a sufficient scattering rate. It is preferable to use the spherical scatterer 104 because it can be obtained. The spherical scatterer is also advantageous in that it is excellent in productivity, has no directionality in shape, and is easy to install. Examples of spherical scatterers are metal spheres (Fig. 2 (a)), resin spheres and glass spheres.
There is a metal-coated sphere in which 02 is covered with a metal 201 (FIG. 2 (b)), and a sphere coated with an arbitrary material 203 such as white ink capable of effectively scattering the light flux (FIG. 2 (c)). Among these, metal spheres are preferable because they are suitable for mass production. Further, it is preferable to use a sphere in which a metal or white ink is coated on the resin, because the scatterer becomes lighter and the scatterer 104 can be easily moved at high speed. In addition, a scatterer capsule having a transparent resin capsule 204 as shown in FIG. 2D in which a material 203 having excellent scattering ability such as white ink is enclosed is used. Such metal coat, white ink coat, capsule form, etc. can be applied to the scatterer 104 having a shape other than the spherical shape.

【0037】また、磁力を用いて散乱体104を動かす場
合には、磁性体、例えば鋼球などを用いられる。他に
も、ネオジウム磁石、サマリウム磁石、アル二コ磁石、
フェライトなどの材料を適用してもよい。勿論、ガラス
球や樹脂球にニッケルなどの磁性体をコートしたものを
用いてもよい。さらに、散乱体表面への傷を低減するた
めや、摩擦を低減するために、散乱体104に適宜表面コ
ートを施してもよい。
When the scatterer 104 is moved by using magnetic force, a magnetic substance such as a steel ball is used. Besides, Neodymium magnet, Samarium magnet, Arnico magnet,
A material such as ferrite may be applied. Of course, glass spheres or resin spheres coated with a magnetic material such as nickel may be used. Furthermore, in order to reduce scratches on the surface of the scatterer and to reduce friction, the scatterer 104 may be appropriately surface-coated.

【0038】支持ガイド103は、散乱体104の運動方向を
制限する。このことで、散乱体104の動きを精度良く制
御でき、好ましい。支持ガイド103としては、透明なガ
ラスや樹脂材料を用いられる。特に、支持ガイド103を
樹脂シートやチューブなどの屈曲可能なもので構成する
ことで、表示部が屈曲可能な表示装置(フレキシブル表
示装置)とできる。
The support guide 103 limits the movement direction of the scatterer 104. This is preferable because the movement of the scatterer 104 can be accurately controlled. As the support guide 103, transparent glass or resin material is used. Particularly, when the support guide 103 is made of a bendable material such as a resin sheet or a tube, a display device (flexible display device) having a bendable display portion can be obtained.

【0039】図1は、支持ガイド103により各散乱体104
がy方向のみに動くようにした例を示す。支持ガイド10
3の構造としては、図3に図1のx−z断面を示すよう
に、矩形溝(図3(a),(b))、V溝(図3(c))、円溝
(図3(d))、円筒(図3(e))などを用いられる。円
筒、すなわちチューブは、キャピラリーなどを適用で
き、球状散乱体との適応性が良く、好ましい。支持ガイ
ド103の端部には、散乱体104の運動を停止させるための
ストッパーや反動吸収材、散乱体104を反発するための
ばね材などを配してもよい。
In FIG. 1, each scatterer 104 is supported by a support guide 103.
Here is an example in which is moved only in the y direction. Support guide 10
3 has a rectangular groove (FIGS. 3 (a) and 3 (b)), a V groove (FIG. 3 (c)), and a circular groove (FIG. 3) as shown in FIG. (d)), a cylinder (FIG. 3 (e)), etc. are used. For the cylinder, that is, the tube, a capillary or the like can be applied, and the compatibility with the spherical scatterer is good, which is preferable. At the end of the support guide 103, a stopper or a reaction absorbing material for stopping the movement of the scatterer 104, a spring material for repelling the scatterer 104, or the like may be arranged.

【0040】支持ガイド103の第1の役割は、散乱体104
の移動をガイドする働きであり、散乱体104の移動を制
御良く行えるように表面が滑らかなものを用いるのが好
ましい。さらに、支持ガイド103には、光線束105をガイ
ドする役割、すなわち、それ自身に光を伝播させたり、
光の伝播をガイドする役割を併せもたせることもでき
る。すなわち、透明媒体102と支持ガイド103に、光導波
路の機能を持たせてもよい。この際、支持ガイドと透明
媒体の界面で光散乱が生じにくいように、支持ガイド13
0には表面が滑らかな材料を用いるのが好ましい。
The first role of the support guide 103 is to scatter the body 104.
It is a function of guiding the movement of the scatterer, and it is preferable to use one having a smooth surface so that the movement of the scatterer 104 can be controlled well. Further, the support guide 103 has a role of guiding the light flux 105, that is, propagating light to itself,
It can also have a role of guiding the propagation of light. That is, the transparent medium 102 and the support guide 103 may have a function of an optical waveguide. At this time, in order to prevent light scattering from occurring at the interface between the support guide and the transparent medium, the support guide 13
For 0, it is preferable to use a material having a smooth surface.

【0041】また、界面散乱が生じにくいように、支持
ガイド103と透明媒体102との屈折率差が小さいことが好
ましい。このことは、外光の反射を抑制でき、画像の視
認性に優れた表示装置とすることもできる。すなわち、
シースルーディスプレイとして用いる場合に、透明性が
高まり、特に好ましい。
Further, it is preferable that the difference in refractive index between the support guide 103 and the transparent medium 102 is small so that interface scattering is unlikely to occur. This makes it possible to suppress the reflection of external light and provide a display device with excellent image visibility. That is,
When used as a see-through display, transparency is increased, which is particularly preferable.

【0042】透明媒体102には、真空や空気、乾燥空
気、不活性ガス、シリコーンオイルや水やグリセリンな
どの透明液体などを用いられる。透明媒体102に真空や
エア、ガス、などを用いる場合には屈折率が小さいた
め、支持ガイド103も屈折率の小さい材料で構成するの
が望ましい。例えば、フッ素樹脂を用いる。透明媒体10
2に透明液体であるシリコーンオイルなどを用いる場合
には、支持ガイド102にこの透明液体と屈折率の近い材
料を用いることで、視認性に優れた表示装置とできる。
For the transparent medium 102, vacuum, air, dry air, inert gas, silicone oil, water or a transparent liquid such as glycerin is used. When using vacuum, air, gas, or the like for the transparent medium 102, since the refractive index is small, it is desirable that the support guide 103 also be made of a material having a small refractive index. For example, a fluororesin is used. Transparent medium 10
When silicone oil or the like, which is a transparent liquid, is used for 2, a display device having excellent visibility can be obtained by using a material having a refractive index close to that of the transparent liquid for the support guide 102.

【0043】さらに、支持ガイド103の屈折率を透明媒
体102の屈折率よりも若干小さく設定することで、透明
媒体がコア、支持ガイドがクラッドとなった光導波路を
形成できる。これにより、発光素子101からの光を透明
媒体102に沿って有効に伝播させられ、散乱体104に効果
的に光を導かれて、より好ましい。個々の光線束105の
ガイドが不十分で、互いの光線束の間での光の行き来に
よる画質劣化が生じる恐れがある場合には、各光伝播路
の間(各ガイドの間)に黒色のストライプなどを配して
もよい。
Further, by setting the refractive index of the support guide 103 to be slightly smaller than the refractive index of the transparent medium 102, an optical waveguide can be formed in which the transparent medium is the core and the support guide is the clad. This is more preferable because the light from the light emitting element 101 can be effectively propagated along the transparent medium 102 and the light can be effectively guided to the scatterer 104. If the guide of individual ray bundles 105 is insufficient and there is a risk of image quality deterioration due to light traveling back and forth between the ray bundles, a black stripe, etc., between each light propagation path (between each guide) May be arranged.

【0044】これらの要素は、表示装置の構成要素であ
り、上述の構成は、任意の基板上に配してもよいし、適
宜、外容器の中に配してもよい。
These elements are constituent elements of the display device, and the above-described structure may be arranged on an arbitrary substrate or may be arranged in an outer container as appropriate.

【0045】次に散乱体104の運動について説明する。
散乱体104は、複数の光線束105の配列方向に対して非平
行方向に運動させる。図1はx方向に配列した光線束10
5に対して、y方向に散乱体104を運動させた例である。
散乱体104を10Hzで往復運動させれば、行き来を用
いることで20Hzのフレーム周波数の画像を表示でき
る。散乱体104は、なるべく等速運動するのが好ましい
が、加速度を有しても、その位置および速度を制御でき
ていれば、それに応じて発光素子101を変調することで
所望の画像を形成できる。
Next, the movement of the scatterer 104 will be described.
The scatterer 104 is moved in a direction not parallel to the arrangement direction of the plurality of light beam bundles 105. FIG. 1 shows a bundle of rays 10 arranged in the x direction.
This is an example in which the scatterer 104 is moved in the y direction with respect to 5.
If the scatterer 104 is reciprocated at 10 Hz, it is possible to display an image with a frame frequency of 20 Hz by using back and forth. The scatterer 104 preferably moves at a constant velocity as much as possible. However, even if the scatterer 104 has acceleration, a desired image can be formed by modulating the light emitting element 101 accordingly if the position and velocity thereof can be controlled. .

【0046】散乱体104の駆動手段としては、任意のア
クチュエータ手段を適用できる。例えば、ガスや液体な
どの流れを用いて散乱体104を動かす手法や、散乱体104
に磁性体を用いてこれを遠隔から磁力で動かす手法、ガ
イド手段103に沿って設けた超音波モータを用いて蠕動
運動的に散乱体104を動かす手法、ガイド手段103に沿っ
て設けた圧電性素子を用いて同じく蠕動運動的に散乱体
104を動かす手法などが挙げられる。
As the driving means of the scatterer 104, any actuator means can be applied. For example, a method of moving the scatterer 104 using a flow of gas or liquid, or a method of moving the scatterer 104
A method of using a magnetic material to remotely move it by magnetic force, a method of moving the scatterer 104 in a peristaltic motion using an ultrasonic motor provided along the guide means 103, and a piezoelectric property provided along the guide means 103 A peristaltic scatterer using an element
There is a method of moving 104.

【0047】図4(a)に示すものは、表示部の裏側に配
した磁石403で磁性散乱体401を遠隔動作させる例であ
る。ここでは、磁石403をリニアモータ402上に設置し、
リニアモータ402を駆動回路で制御して、磁石403に所望
の動作をさせる。そして、磁石403から発せられる磁力
により、散乱体401を磁石403に追随して動かすのであ
る。
FIG. 4A shows an example in which the magnetic scatterer 401 is remotely operated by the magnet 403 arranged on the back side of the display section. Here, the magnet 403 is installed on the linear motor 402,
The linear motor 402 is controlled by a drive circuit to cause the magnet 403 to perform a desired operation. Then, the magnetic force generated from the magnet 403 moves the scatterer 401 following the magnet 403.

【0048】また、図4(b)に示すように表示部の裏側
に磁場生成用の複数の電極404(コイル)を配し、これ
らの電極404に図4(c)に示すような適当なタイミング
で電流を流してこの電流が作り出す磁場がスキャンされ
る様にしても、磁性散乱体401を動かすことができる。
Further, as shown in FIG. 4 (b), a plurality of electrodes 404 (coils) for magnetic field generation are arranged on the back side of the display section, and these electrodes 404 are provided with appropriate electrodes as shown in FIG. 4 (c). The magnetic scatterer 401 can also be moved by passing an electric current at a timing so that the magnetic field generated by this electric current is scanned.

【0049】図5は、流体である透明媒体の流れを用い
て散乱体104を動かす例である。液体や気体の流れをガ
イド手段の両端部にある電磁弁501A、501Bで制御し、流
れが往復運動するように制御することで、散乱体104を
動かせる。図5(a)のように両端部にある電磁弁501A、5
01Bに対してそれぞれ高圧部503、低圧部502を設け、そ
れぞれへの接続を図5(b)に示す如く逐次切り替えて散
乱***置を変化させる手法や、図5(c)のようにガイド
手段の両端部にそれぞれ1つの圧力制御部504と流体溜
まり505を設け、図5(d)に示す如く正圧、負圧を繰り
返して作ることで、散乱体104の吸引、圧押を繰り返し
て散乱***置を変化させる手法がある。圧力制御部に
は、ポンプなどの圧力を制御可能な装置等を用いられ
る。
FIG. 5 shows an example in which the scatterer 104 is moved using the flow of a transparent medium which is a fluid. The scatterer 104 can be moved by controlling the flow of liquid or gas with electromagnetic valves 501A and 501B at both ends of the guide means and controlling the flow to reciprocate. As shown in Figure 5 (a), solenoid valves 501A and 5
A high voltage section 503 and a low voltage section 502 are provided for 01B respectively, and the connection to each is sequentially switched as shown in FIG. 5 (b) to change the position of the scatterer, or as shown in FIG. A pressure control unit 504 and a fluid reservoir 505 are provided at both ends of the scatterer, and positive pressure and negative pressure are repeatedly produced as shown in FIG. 5D, whereby the scatterer 104 is repeatedly sucked and pressed to scatter. There is a method of changing the body position. As the pressure control unit, a device such as a pump capable of controlling pressure is used.

【0050】さらに、散乱体の位置をセンシングするこ
とで、フィードバックすなわちサーボ制御し、散乱体の
位置をより正確に制御してもよい。具体的には、表示装
置の一部に散乱***置検出用のセンサを配置し、センサ
からの位置情報を獲得する。散乱体可動エリア全面にセ
ンサを配置したり、表示部の一部、例えば端などにセン
サを配置したりすればよい。検出方法としては、光学的
にセンシングすることが挙げられ、いわゆる反射型(も
しくは透過型)光電センサを適用できる。
Further, by sensing the position of the scatterer, feedback or servo control may be performed to more accurately control the position of the scatterer. Specifically, a sensor for detecting the position of the scatterer is arranged in a part of the display device, and the position information from the sensor is acquired. The sensor may be arranged on the entire surface of the movable area of the scatterer, or the sensor may be arranged on a part of the display unit, for example, an edge. The detection method includes optical sensing, and a so-called reflective (or transmissive) photoelectric sensor can be applied.

【0051】表示装置の発光素子を、位置検出センサ用
の光源として用いてもよい。例えば、発光素子から出射
された光線の散乱体による散乱光の一部(−z方向に散
乱した光)を表示部の裏側に配した受光素子でモニター
することが挙げられる。散乱体可動エリアの一部、例え
ば端部に表示には使わないエリアを設け、この場所の近
傍に受光素子を設け、散乱***置モニターとして用いて
もよい。
The light emitting element of the display device may be used as a light source for the position detecting sensor. For example, a part of the scattered light (light scattered in the −z direction) of the light emitted from the light emitting element by the scatterer is monitored by the light receiving element arranged on the back side of the display unit. A part of the movable area of the scatterer, for example, an area which is not used for display may be provided at an end, and a light receiving element may be provided in the vicinity of this area to use as a scatterer position monitor.

【0052】さらには、後述する図7(b)のように複数
の光線束を一つの散乱体に導き、その中の一部の光線束
を位置モニター用の光源に用いることもできる。図7
(b)では発光素子101を表示部の左右両方に配置し、両
側からの光線束を散乱体104に導いているが、この場合
には、片側からの光線束を表示に用い、もう一方の光線
束を位置モニター用に用いる。勿論、表示に用いる発光
素子とは別に、散乱***置検出用に別の発光素子を用意
してもよい。この際、位置モニター用の光源は、赤外光
などの不可視光を用いることもできる。
Further, as shown in FIG. 7B, which will be described later, a plurality of light beam bundles can be guided to one scatterer, and a part of the light beam bundles can be used as a light source for position monitoring. Figure 7
In (b), the light emitting elements 101 are arranged on both the left and right sides of the display unit, and the light flux from both sides is guided to the scatterer 104. In this case, the light flux from one side is used for display and the other light flux is used. A bundle of rays is used for position monitoring. Of course, in addition to the light emitting element used for display, another light emitting element for detecting the scatterer position may be prepared. At this time, invisible light such as infrared light may be used as the light source for the position monitor.

【0053】この位置センシング情報は、後述するよう
に、散乱体の運動制御に加えて、発光素子の制御に用い
ることもできる。
As will be described later, this position sensing information can be used for controlling the light emitting element in addition to controlling the motion of the scatterer.

【0054】次に、表示装置の電気的な構成の例(電気
回路部)について説明する。図6は、画像信号(NTSC信
号、ビデオ信号など)に応じて表示を行うための電気回
路の一例を示す図である。図6において、601は画像表
示パネル、602は発光素子駆動回路、603は制御回路、60
4は画像入力部、605は散乱体駆動用回路、606は散乱体
位置センサである。
Next, an example of the electrical configuration of the display device (electrical circuit section) will be described. FIG. 6 is a diagram showing an example of an electric circuit for performing display according to an image signal (NTSC signal, video signal, etc.). In FIG. 6, 601 is an image display panel, 602 is a light emitting element drive circuit, 603 is a control circuit, 60
4 is an image input unit, 605 is a scatterer driving circuit, and 606 is a scatterer position sensor.

【0055】画像入力部604は、制御回路603からの制御
により、画像データ(ビデオ信号など)を所望の形式で
制御回路603に出力する回路である。例えば、画像入力
部604では、画像データをフレームメモリにおいて、フ
レーム単位で記憶すると共に、制御回路604から入力さ
れるアドレス信号に対応して、記憶したフレーム画像の
縦一列分の画素データをレジスタに出力する。さらに、
レジスタは、縦1列分の画素データを保持し、制御回路
604の制御により、この縦1列分の画素データを制御回
路604に出力する。
The image input section 604 is a circuit for outputting image data (video signal or the like) to the control circuit 603 in a desired format under the control of the control circuit 603. For example, in the image input unit 604, the image data is stored in the frame memory on a frame-by-frame basis, and the pixel data for one vertical column of the stored frame image is stored in a register in response to the address signal input from the control circuit 604. Output. further,
The register holds pixel data for one vertical column, and the control circuit
Under the control of 604, the pixel data for one vertical column is output to the control circuit 604.

【0056】発光素子駆動回路602は発光素子101に接続
され、制御回路603からの制御の基に、発光素子101の任
意の変調ができるようになっている。発光素子101を変
調する方式としては、電流変調方式、電圧変調方式、パ
ルス幅変調方式等が採用できる。電圧(電流)変調方式
を実施するに際しては、入力されるデータに応じて決め
られた一定の電圧(電流)を発生し、適宜、出力を変調
するような回路を用いられる。パルス幅変調方式を実施
するに際しては、一定の波高値の電圧パルスを発生し、
入力されるデータに応じて適宜電圧パルスの幅を変調す
るようなパルス幅変調方式の回路を用いられる。勿論、
パルスの波高値を制御してもよいし、電圧とパルス幅の
両方を制御する変調方式を用いてもよい。
The light emitting element drive circuit 602 is connected to the light emitting element 101, and is capable of performing arbitrary modulation of the light emitting element 101 under the control of the control circuit 603. As a method for modulating the light emitting element 101, a current modulation method, a voltage modulation method, a pulse width modulation method or the like can be adopted. When implementing the voltage (current) modulation method, a circuit is used that generates a constant voltage (current) determined according to input data and appropriately modulates the output. When implementing the pulse width modulation method, a voltage pulse with a constant peak value is generated,
A circuit of a pulse width modulation system that appropriately modulates the width of the voltage pulse according to the input data is used. Of course,
The peak value of the pulse may be controlled, or a modulation method that controls both the voltage and the pulse width may be used.

【0057】散乱体駆動回路605は、散乱体104の運動を
制御する回路である。この回路605は、散乱体104の駆動
方法にもよるが、電磁駆動(リニアモータなど)の場合
にはコイルの駆動回路、流体による駆動の場合には流体
制御用の電磁弁や圧力制御器などの制御を行う回路であ
る。
The scatterer driving circuit 605 is a circuit for controlling the movement of the scatterer 104. This circuit 605 depends on the driving method of the scatterer 104, but in the case of electromagnetic driving (such as a linear motor), a coil driving circuit, and in the case of driving by a fluid, a solenoid valve or pressure controller for fluid control, etc. Is a circuit for controlling the.

【0058】制御回路603は、画像信号に基づいて適切
な表示が行なわれる様に各部の動作を整合させる機能を
有する。制御回路603は、発光素子101により1次元的に
表示される画素列光が、高速で移動される散乱体104で
反射されることによって、2次元画像に見えるように各
部の動作を制御する。また、制御回路603は、画像信号
から分離された同期信号や自身が発生するクロック信号
に基づいて、各部、すなわち発光素子駆動回路602や散
乱体駆動回路605などに対して、各制御信号を発生す
る。
The control circuit 603 has a function of matching the operation of each unit so that an appropriate display is performed based on the image signal. The control circuit 603 controls the operation of each part so that the pixel column light that is one-dimensionally displayed by the light emitting element 101 is reflected by the scatterer 104 that is moved at high speed so that it is viewed as a two-dimensional image. Further, the control circuit 603 generates each control signal to each unit, that is, the light emitting element drive circuit 602, the scatterer drive circuit 605, and the like, based on the synchronization signal separated from the image signal and the clock signal generated by itself. To do.

【0059】さらに、制御回路603は、画像入力部604か
らの画像情報に加え、散乱***置センサ606からの散乱
体104の位置Pyと移動速度Vyに基づいて、発光素子駆動
回路602に変調信号を出力する。散乱体104の位置や速度
と、発光素子101への変調の関係(画像入力に対して、
位置、速度に鑑みて、どのように出力をするか)を、予
めテーブルデータとして制御回路603に記憶させておく
ことが好ましい。すなわち、制御回路603は、このテー
ブルデータと画像データを基に、発光素子101の駆動条
件を設定し、変調する。
Further, the control circuit 603 sends a modulation signal to the light emitting element drive circuit 602 based on the position Py of the scatterer 104 from the scatterer position sensor 606 and the moving speed Vy in addition to the image information from the image input unit 604. Is output. The relationship between the position and speed of the scatterer 104 and the modulation on the light emitting element 101 (for image input,
How to output in view of position and speed) is preferably stored in the control circuit 603 in advance as table data. That is, the control circuit 603 sets and modulates the driving condition of the light emitting element 101 based on the table data and the image data.

【0060】例えば、散乱体が等速運動をする場合に
は、位置(Px,Py)に対応した画素データを基に、散乱
体104が位置Pyにいるときに、Px行に光線束を出力する
発光素子101が画素情報に対応した光量を出力するよう
に変調すればよい。一方で、散乱体が非等速運動をする
場合には、速度が速い画素部では表示時間(散乱体104
がその画素で光線束を散乱する時間)が短くなることを
踏まえ、速度の速いところで光線束の光量を大きくする
手法が必要となる。例えば、位置(Px,Py)に対応した
画素データにVyに比例した重みを乗算した値を発光素子
駆動回路602に出力し、これによりPx行に光線束を出力
する発光素子101を変調する。
For example, when the scatterer moves at a constant velocity, the light flux is output to the Px row when the scatterer 104 is at the position Py based on the pixel data corresponding to the position (Px, Py). The light emitting element 101 to be turned on may be modulated so as to output the light amount corresponding to the pixel information. On the other hand, when the scatterer performs non-uniform motion, the display time (scatterer 104
However, it is necessary to employ a method of increasing the light quantity of the light flux at a high speed, considering that the time for scattering the light flux at the pixel becomes short). For example, the value obtained by multiplying the pixel data corresponding to the position (Px, Py) by a weight proportional to Vy is output to the light emitting element drive circuit 602, which modulates the light emitting element 101 that outputs a light flux to the Px row.

【0061】さらに、制御回路603は、位置検出センサ6
06から入力される散乱***置検出信号に基づいて、発光
素子駆動回路602および散乱体駆動回路605を制御しても
よい。先にも述べたように、散乱***置検出信号を散乱
体駆動にフィードバックすることで、散乱体104の運動
の制御性を向上させられる。また、散乱***置検出信号
を、発光素子101の駆動、すなわち画像表示情報の出力
にフィードバックできる。すなわち、散乱体の位置検出
センサ606による検出位置の情報を基に、散乱体104がPy
の位置にいるときに、位置(Px,Py)に対応した画像情
報光が、より正確なタイミングでPx行の光線束を出力す
る発光素子101から出力されるように制御できる。散乱
体104の速度が一定でない場合は、先に述べたように、
位置Pyと速度Vyをタイミングテーブルとして制御回路60
3に記憶させておき、これに鑑みて発光素子101の駆動条
件を設定するようにしてもよい。すなわち、制御回路60
3は、位置検出センサ606から入力される信号と記憶して
いるテーブルデータに鑑み、画像情報を適切な形にして
発光素子101を駆動、制御する様にできる。
Further, the control circuit 603 includes the position detection sensor 6
The light emitting element drive circuit 602 and the scatterer drive circuit 605 may be controlled based on the scatterer position detection signal input from 06. As described above, the controllability of the motion of the scatterer 104 can be improved by feeding back the scatterer position detection signal to the scatterer drive. Further, the scatterer position detection signal can be fed back to the driving of the light emitting element 101, that is, the output of the image display information. That is, based on the information on the position detected by the position detection sensor 606 of the scatterer, the scatterer 104 detects Py.
It is possible to control so that the image information light corresponding to the position (Px, Py) is output from the light emitting element 101 that outputs the light flux of the Px row at a more accurate timing when in the position. If the velocity of the scatterer 104 is not constant, as described above,
Control circuit 60 using position Py and speed Vy as a timing table
It may be stored in 3, and the driving condition of the light emitting element 101 may be set in view of this. That is, the control circuit 60
In view of the signal input from the position detection sensor 606 and the stored table data, 3 can drive and control the light emitting element 101 with appropriate image information.

【0062】この様にして、本実施の形態によれば、複
数の発光素子101からの1次元的に配列した光線束105
を、支持ガイド103に沿って高速(例えばフレーム周波
数である30Hzなど)で往復移動する散乱体104で散乱
することで、観察者の視点に対して、残像の影響を利用
した2次元画像を表示することが可能となる。
In this way, according to the present embodiment, the one-dimensionally arranged ray bundles 105 from the plurality of light emitting elements 101 are arranged.
Is scattered by the scatterer 104 that reciprocates at a high speed (for example, 30 Hz which is a frame frequency) along the support guide 103, thereby displaying a two-dimensional image utilizing the influence of the afterimage on the observer's viewpoint. It becomes possible to do.

【0063】次に、図7から図9を用いて本実施の形態
の表示装置のバリエーションを示す。図7(a)は、図1
の表示装置のz−y断面を示したものである。先に述べ
たように、x方向に配列してy方向に伝播する光線束10
5が、±y方向に運動する散乱体104によって、表示方向
(z方向)に散乱される例である。
Next, variations of the display device of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 (a) is shown in FIG.
3 is a view showing a yz section of the display device of FIG. As described above, a bundle of rays 10 arranged in the x direction and propagating in the y direction.
5 is an example of being scattered in the display direction (z direction) by the scatterer 104 moving in the ± y directions.

【0064】図7(a)においては、1つの発光素子101に
対して、1つの散乱体104を配した例であるが、1つの
発光素子に対して複数の散乱体を用いてもよいし、複数
の発光素子に対して1つに散乱体を配してもよい。
In FIG. 7A, one scatterer 104 is arranged for one light emitting element 101, but a plurality of scatterers may be used for one light emitting element. Alternatively, one scatterer may be provided for a plurality of light emitting elements.

【0065】後者に対して説明すれば、図7(b)におい
て示すように、1つの散乱体104に対して2つの発光素
子101、101bの2方向から光線束105を照射する例が挙げ
られる。すなわち、図7(b)のように支持ガイド103の
両端に発光素子101、101bを配置し、両側からの光線束1
05を1つの散乱体104でz方向に散乱させてもよい。こ
の場合は、1つの散乱体104、すなわち1つの画素位置
で2つの発光素子からの光を散乱できるので、より明る
い表示装置とできる。
Explaining the latter case, as shown in FIG. 7B, an example in which one light scatterer 104 is irradiated with a light beam 105 from two directions of two light emitting elements 101 and 101b can be given. . That is, as shown in FIG. 7B, the light emitting elements 101 and 101b are arranged at both ends of the support guide 103, and the light flux 1
05 may be scattered in the z direction by one scatterer 104. In this case, light from two light emitting elements can be scattered at one scatterer 104, that is, at one pixel position, so that a brighter display device can be obtained.

【0066】勿論、1つの散乱体で2つの画素情報を扱
うようにもできる。左右に異なる発色の発光素子を配す
ることもできる。図7(b)においては、散乱体104を楕
円球形状のものとした。勿論、球形状をはじめとする他
の形状であってもよい。他には、図7(c)に示すよう
に、R,G,Bの3つの発光素子101から放出された光を1
つの光線束105として伝播し、1つの散乱体104で散乱さ
せる例がある。これらの手法は、1つの散乱体104で複
数の画素情報を担当できるため、高精細な表示装置に適
用する際に有効である。図7(c)においては、散乱体10
4を円錐形状のものとした。勿論、球形状をはじめとす
る他の形状であってもよい。
Of course, one scatterer can handle two pieces of pixel information. It is also possible to arrange light emitting elements of different colors on the left and right. In FIG. 7B, the scatterer 104 has an ellipsoidal shape. Of course, other shapes such as a spherical shape may be used. Besides, as shown in FIG. 7C, the light emitted from the three light emitting elements 101 of R, G, B is
There is an example in which one ray bundle 105 propagates and is scattered by one scatterer 104. These methods are effective when applied to a high-definition display device because one scatterer 104 can handle a plurality of pixel information. In FIG. 7C, the scatterer 10 is used.
4 has a conical shape. Of course, other shapes such as a spherical shape may be used.

【0067】さらに、図7(a)の構成においては散乱体1
04を表示面内方向すなわちy方向に動かしたが、図7
(d)に示す例は、散乱体104は表示面に対して垂直方向
(z方向)に動かす表示装置である。この構成では、散
乱体104は画素毎に1つずつ配置され、散乱体104はz方
向に上下に動かされる。上の位置は光線束105の光路を
変更する位置であり、下の位置は光線束105の光路から
退避した位置である。図7(d)において、散乱体104が
上の位置にあるON画素を、y方向に順番にシフトしてい
くことで、各x位置の光線束105を散乱するy位置がy
方向にスキャンされ、任意のx、y位置の画素情報を表
示できる。図7(d)においては、散乱体104を円錐台形
状のものとしたが、球形状をはじめとする他の形状であ
ってもよい。
Further, in the structure of FIG. 7A, the scatterer 1
I moved 04 in the direction of the display surface, that is, in the y direction.
The example shown in (d) is a display device in which the scatterer 104 is moved in the vertical direction (z direction) with respect to the display surface. In this configuration, one scatterer 104 is arranged for each pixel, and the scatterer 104 is moved up and down in the z direction. The upper position is a position where the optical path of the light bundle 105 is changed, and the lower position is a position retracted from the optical path of the light bundle 105. In FIG. 7D, the ON position of the scatterer 104 at the upper position is sequentially shifted in the y direction, so that the y position at which the light flux 105 at each x position is scattered becomes y.
The pixel information at any x, y position can be displayed by scanning in the direction. In FIG. 7D, the scatterer 104 has a truncated cone shape, but may have another shape such as a spherical shape.

【0068】図7(d)に示す例でも、散乱体104の駆動
手段としては、任意のアクチュエータ手段を適用でき、
ガスや液体などの流れを用いて散乱体104を動かす手法
や、散乱体104に磁性体を用いてこれを遠隔から磁力で
動かす手法、超音波モータや圧電性素子を用いて散乱体
104を動かす手法などを使用できる。図7(d)に示す表
示装置の電気回路部も、基本的に、図6に示すものを使
用できる。ただし、どの散乱体104が光路を変更する位
置にあるかは制御回路603で判っているので、散乱***
置センサ606は必要ない。
Also in the example shown in FIG. 7D, any actuator means can be applied as the driving means of the scatterer 104,
A method of moving the scatterer 104 by using a flow of gas or liquid, a method of using a magnetic material for the scatterer 104 and moving it remotely by magnetic force, a scatterer using an ultrasonic motor or a piezoelectric element.
Techniques such as moving 104 can be used. The electric circuit section of the display device shown in FIG. 7D can basically use the one shown in FIG. However, since the control circuit 603 knows which scatterer 104 is at the position where the optical path is changed, the scatterer position sensor 606 is not necessary.

【0069】ところで、図1の構成においては、発光素
子101は、表示部の端部に配したが、図9に示すよう
に、発光素子101と発光素子駆動回路、散乱体駆動回路
などを配する制御ユニット702と、散乱体104が配される
表示ユニット701とは別に配置し、複数の光ガイドから
形成される光ガイドケーブル703を用いてそれぞれの発
光素子101からの光線束をそれぞれ表示ユニット701に導
く構成も可能である。図9の構成では、散乱体104を駆
動する流体を表示ユニット701側に繋げる流体駆動ライ
ン704も、制御ユニット702と表示ユニット701の間に設
けられている。このような構成の表示ユニット701で
は、微小な散乱体104が支持ガイドに沿って高速運動す
るだけであり、表示ユニット701には電気的な配線を必
要としないという特徴がある。
In the structure shown in FIG. 1, the light emitting element 101 is arranged at the end of the display portion. However, as shown in FIG. 9, the light emitting element 101, the light emitting element driving circuit, the scatterer driving circuit, etc. are arranged. The control unit 702 and the display unit 701 in which the scatterer 104 is arranged are arranged separately, and the light flux from each light emitting element 101 is displayed using a light guide cable 703 formed of a plurality of light guides. A configuration leading to the 701 is also possible. In the configuration of FIG. 9, a fluid drive line 704 that connects the fluid that drives the scatterer 104 to the display unit 701 side is also provided between the control unit 702 and the display unit 701. The display unit 701 having such a configuration is characterized in that the minute scatterer 104 only moves at high speed along the support guide, and the display unit 701 does not require electrical wiring.

【0070】また、上述の実施形態の表示装置は、透明
材料と光路変更用の微小な散乱体104だけで画面部分を
構成できるので、表示部を透明なものとできる。すなわ
ち、シースルーディスプレイが実現できる。支持ガイド
103を屈曲可能なもので構成することで、表示部が屈曲
性を有した表示装置、すなわちフレキシブルディスプレ
イとすることもできる。
Further, in the display device of the above-mentioned embodiment, the screen portion can be constituted only by the transparent material and the minute scatterer 104 for changing the optical path, so that the display portion can be made transparent. That is, a see-through display can be realized. Support guide
By configuring 103 to be bendable, it is possible to provide a display device having a bendable display portion, that is, a flexible display.

【0071】さらには、上述の透明な表示部を複数枚重
ねて配置することで、立体ディスプレイとできる。例え
ば、図8のように複数枚重ねて、立体表示を行える。こ
の際、発光素子101はx−z面に2次元配列し、発光素
子101から発せられた2次元配列した光線束105はy方向
に伝播し、各散乱体104によりz方向に散乱されること
になる。散乱体104によりPx、Py、Pzの位置で散乱さ
れる光の量を設定できるので、立体的な表示が可能とな
る。
Furthermore, a three-dimensional display can be obtained by arranging a plurality of the above-mentioned transparent display portions so as to overlap each other. For example, three-dimensional display can be performed by stacking a plurality of sheets as shown in FIG. At this time, the light emitting elements 101 are two-dimensionally arrayed in the xz plane, and the two-dimensionally arrayed ray bundles 105 emitted from the light emitting element 101 propagate in the y direction and are scattered in the z direction by each scatterer 104. become. Since the amount of light scattered at the positions of Px, Py, and Pz can be set by the scatterer 104, stereoscopic display is possible.

【0072】上記表示装置は、テレビジョン放送の表示
機器、コンピュータや携帯電話などのディスプレイ、ヘ
ッドマウントディスプレイ等様々な表示装置として用い
られる。
The display device is used as various display devices such as a display device for television broadcasting, a display for a computer or a mobile phone, a head mounted display and the like.

【0073】次に本発明の光源装置の実施形態について
説明する。図10は本発明の面状光源の幾つかの例を説
明する模式断面図である。図10において、101(101
b)は発光素子、102は透明媒体、103は支持ガイド、104
は散乱体、105は光線束である。光源の構成は、前述の
表示装置に準じており、複数の発光素子101から発せら
れた複数の光線束105は、透明媒体102および支持ガイド
103で構成される伝播路に沿って一列に配列してy方向
に伝播し、それぞれの光線束105に対応して配置された
散乱体104によって照射対象の方向(z方向)に散乱さ
れる。これにより、一列に配列した発光素子101からの
光を走査して、面状の光源とすることができる。光源で
は、発光素子は変調される必要はなく、図6の画像入力
部604と散乱***置センサ606は省略でき、制御回路603
も表示装置のそれより遥かに簡単なものでよい。
Next, an embodiment of the light source device of the present invention will be described. FIG. 10 is a schematic sectional view for explaining some examples of the planar light source of the present invention. In FIG. 10, 101 (101
b) is a light emitting element, 102 is a transparent medium, 103 is a support guide, and 104
Is a scatterer and 105 is a ray bundle. The structure of the light source is based on the above-described display device, and the plurality of light beam bundles 105 emitted from the plurality of light emitting elements 101 are transparent medium 102 and a support guide.
They are arranged in a line along the propagation path formed by 103 and propagate in the y direction, and are scattered in the direction of the irradiation target (z direction) by the scatterers 104 arranged corresponding to the respective ray bundles 105. Thus, the light from the light emitting elements 101 arranged in a line can be scanned to form a planar light source. In the light source, the light emitting element does not need to be modulated, the image input unit 604 and the scatterer position sensor 606 of FIG. 6 can be omitted, and the control circuit 603 can be omitted.
May be much simpler than that of the display device.

【0074】図10(a)〜(c)の光源では、発光素子101
と、発光素子101から発せられた光線束105を散乱してそ
の伝播方向を変える複数の散乱体104と、散乱体104を案
内するガイド手段である支持ガイド103と、散乱体104を
支持ガイド103の伸長方向(ここではy方向)に沿って
動かす駆動手段(図6の散乱体駆動回路605)を有し、
各散乱体とガイド手段は、光線束105が、ガイド手段103
における散乱体104の各位置において伸長方向(ここで
はy方向)に対してほぼ一定の角度関係で散乱する様に
構成され、複数の散乱体104で散乱された光で被照射体
を照射する様になっている。
In the light source shown in FIGS. 10A to 10C, the light emitting element 101
A plurality of scatterers 104 that scatter a ray bundle 105 emitted from the light emitting element 101 to change its propagation direction, a support guide 103 that is a guide unit that guides the scatterers 104, and a support guide 103 that supports the scatterer 104. Drive means (scatterer drive circuit 605 in FIG. 6) for moving along the extension direction (here, the y direction) of
For each scatterer and guide means, the light bundle 105 is guided by the guide means 103.
In each position of the scatterer 104 in, the scatterer 104 is configured to scatter in a substantially constant angular relationship with respect to the extension direction (here, the y direction), and the irradiation target is irradiated with the light scattered by the plurality of scatterers 104. It has become.

【0075】図10(a)は、1つの散乱体104に対して1
つの発光素子104を支持ガイド103の端部に配した例であ
り、図10(b)は、1つの散乱体104に対して2つの発
光素子101、101bを支持ガイド103の両端部に配した例で
あり、図10(c)は、R,G,Bの3つの発光素子101を
支持ガイド103の端部に配した例である。
FIG. 10A shows one scatterer 104 with one
FIG. 10B shows an example in which two light emitting elements 104 are arranged at the end portions of the support guide 103. In FIG. 10B, two light emitting elements 101 and 101 b are arranged at both end portions of the support guide 103 for one scatterer 104. This is an example, and FIG. 10C shows an example in which three light emitting elements 101 of R, G and B are arranged at the end of the support guide 103.

【0076】図10(d)は、発光素子101と、発光素子1
01から発せられた光線束105を散乱してその伝播方向を
変える複数の散乱体104と、各散乱体104を案内するガイ
ド手段である支持ガイド103と、光線束105を散乱できる
散乱位置と光線束105を散乱できない退避位置との間で
各散乱体104をガイド手段に沿って(ここではz方向)
動かす駆動手段(図6の散乱体駆動回路605)を有し、
複数の散乱体104で散乱された光で被照射体を照射する
様になっている。
FIG. 10D shows a light emitting element 101 and a light emitting element 1.
A plurality of scatterers 104 that scatter the ray bundle 105 emitted from 01 and change its propagation direction, a support guide 103 that is a guide means that guides each scatterer 104, a scattering position and a ray that can scatter the ray bundle 105. Each scatterer 104 is guided along the guide means between the retracted position where the bundle 105 cannot be scattered (here, the z direction).
Having driving means (scatterer driving circuit 605 in FIG. 6) for moving,
The object to be irradiated is irradiated with the light scattered by the plurality of scatterers 104.

【0077】発光素子101には、白色の発光素子を用い
ることで白色の光源とできるし、R,G,Bなどの単色の
可視発光素子を用いて単色光源や多色光源とすることも
できる。他にも、赤外や紫外の発光素子を用いて赤外光
源、紫外光源としてもよい。発光素子101には、レーザ
ダイオード(LD)、LED、有機LED、放電ランプなどを適
用できる。光源装置の構成にもよるが、これらの中でも
発光効率が高く、指向性の高いLDが好ましい。
As the light emitting element 101, a white light source can be used as a white light source, and a single color visible light emitting element such as R, G, B can be used as a single color light source or a multicolor light source. . Alternatively, an infrared or ultraviolet light source may be used as an infrared light source or an ultraviolet light source. A laser diode (LD), an LED, an organic LED, a discharge lamp, or the like can be applied to the light emitting element 101. Among these, an LD having high luminous efficiency and high directivity is preferable, although it depends on the configuration of the light source device.

【0078】光源においても、表示装置における図9に
示すように、発光素子101と発光素子駆動回路、散乱体
駆動回路などを配する制御ユニット702と、散乱体104が
配されるユニット701(光源においては発光面)とを別
に配置し、複数の光ガイドから形成される光ガイドケー
ブル703を用いてそれぞれの発光素子101からの光線束を
それぞれ発光面ユニットに導く構成とできる。
Also in the light source, as shown in FIG. 9 in the display device, a control unit 702 for arranging the light emitting element 101, a light emitting element driving circuit, a scatterer driving circuit, and the like, and a unit 701 for disposing the scatterer 104 (light source) The light guide surface 703 is arranged separately, and the light flux from each light emitting element 101 is guided to the light emitting surface unit by using a light guide cable 703 formed of a plurality of light guides.

【0079】また、上述の面状光源では、発光面部分が
透明材料と光路変更用の微小な散乱体104だけで構成で
きるので、発光面部を透明なものとできる。すなわちシ
ースルー光源が実現できる。さらに、上述の光源は、支
持ガイド103を屈曲可能なもので構成することで、発光
面部が屈曲性を有した光源、すなわちフレキシブルな面
状光源とできる。
Further, in the above-mentioned planar light source, the light emitting surface portion can be made of only the transparent material and the minute scatterer 104 for changing the optical path, so that the light emitting surface portion can be made transparent. That is, a see-through light source can be realized. Further, the above-mentioned light source can be a light source having a flexible light emitting surface portion, that is, a flexible planar light source, by configuring the support guide 103 to be bendable.

【0080】さらには、上述の透明な光源を複数枚重ね
て配置することで、輝度の高い光源とすることができ
る。また、R,G,Bの光源を重ねて配置することで、白
色光源とできる。
Further, by arranging a plurality of the transparent light sources described above in an overlapping manner, a light source with high brightness can be obtained. Also, by arranging the R, G, and B light sources in an overlapping manner, a white light source can be obtained.

【0081】本光源は、ランプや蛍光灯の代わりをはじ
め、液晶表示装置のバックライト、ファクシミリ、複写
機の光源など、様々光源として利用可能である。
The present light source can be used as various light sources such as a backlight of a liquid crystal display device, a facsimile, a light source of a copying machine, in addition to a lamp or a fluorescent lamp.

【0082】次に本発明の撮像装置の実施形態について
説明する。図11は本発明の撮像装置の幾つかの例を説
明する模式断面図である。図11において、901(901
b、901c)は受光素子、102は透明媒体、103は支持ガイ
ド、104は散乱体、105は光線束である。
Next, an embodiment of the image pickup apparatus of the present invention will be described. FIG. 11 is a schematic sectional view illustrating some examples of the image pickup apparatus of the present invention. In FIG. 11, 901 (901
b, 901c) is a light receiving element, 102 is a transparent medium, 103 is a support guide, 104 is a scatterer, and 105 is a light beam bundle.

【0083】図11の撮像装置では、受光素子901と、
外部からの入射光を散乱してその伝播方向を変える複数
の散乱体104と、各散乱体104を案内するガイド手段であ
る支持ガイド103と、各散乱体104をガイド手段103の伸
長方向(ここではy方向)に沿って動かす駆動手段を有
し、各散乱体とガイド手段は、ガイド手段103の各位置
において各散乱体104が前記入射光をガイド手段103内に
導いて光線束105とする様に形成され、前記受光素子901
は、複数の散乱体104でガイド手段103内に導かれる光線
束105を受光できる位置に配置され、受光素子901で受光
される光から撮像を行なう様になっている。
In the image pickup apparatus of FIG. 11, the light receiving element 901,
A plurality of scatterers 104 that scatter incident light from the outside and change its propagation direction, a support guide 103 that is a guide means that guides each scatterer 104, and an extension direction of the scatterers 104 (here In each position of the guide means 103, each scatterer 104 guides the incident light into the guide means 103 to form a bundle of rays 105. And the light receiving element 901.
Is arranged at a position where the bundle of rays 105 guided into the guide means 103 can be received by the plurality of scatterers 104, and an image is taken from the light received by the light receiving element 901.

【0084】すなわち、その構成は、前述の表示装置に
準じている。ただし、表示装置は発光素子からの光を散
乱体で散乱して外部に表示を行うのに対して、撮像装置
では、外部からの入射光が散乱体104によって散乱さ
れ、透明媒体102および支持ガイド103で構成される伝播
路に沿って一列に配列してy方向に伝播し、それぞれの
光線束105に対応して配置された受光素子901によって受
光される。
That is, the structure is based on the above-mentioned display device. However, in a display device, light from a light emitting element is scattered by a scatterer to display outside, whereas in an image pickup device, incident light from the outside is scattered by the scatterer 104, and the transparent medium 102 and the support guide. The light beams are arranged in a line along the propagation path formed by 103, propagate in the y direction, and are received by the light receiving elements 901 arranged corresponding to the respective light beam bundles 105.

【0085】図11において(図11は断面図であり、
このような構成がx方向に配列されている)、(a)は、
1つの散乱体104に対して1つの受光素子901を支持ガイ
ド103の端部に配した例である。図11(b)は、1つの
支持ガイド103、散乱体104に対して2つの受光素子90
1、901bを両端部に配した例である。このような構成を
採ることで、受光できる光の量を約2倍に増やせる。ま
た、それぞれの受光素子901、901bを色に対して異なる
感度のもの(例えば、赤に感度のある受光素子と、青に
対して感度のある受光素子)とすることで、色分離可能
な撮像装置とできる。図11(c)は、さらに発展させ、
R,G,Bの3つの受光素子901、901b、901cを支持ガイド
103の両端部および背面に配した例である。背面には、
2次元アレイ型の受光素子アレイ901cとしてCCDやCMOS
センサなどを使用できる。図11(d)は、受光素子90
1、901b、901cを支持ガイド103の端部に配した図11
(a)の如きR,G,Bの3つの撮像装置を重ねた例である。
In FIG. 11 (FIG. 11 is a sectional view,
Such a configuration is arranged in the x direction), (a) is
In this example, one light receiving element 901 is arranged at one end of the support guide 103 for one scatterer 104. FIG. 11 (b) shows two light receiving elements 90 for one support guide 103 and scatterer 104.
In this example, 1, 901b are arranged at both ends. By adopting such a configuration, the amount of light that can be received can be approximately doubled. In addition, by making the respective light receiving elements 901 and 901b have different sensitivities to colors (for example, a light receiving element having a sensitivity to red and a light receiving element having a sensitivity to blue), color separation can be performed. Can be a device. FIG. 11 (c) is further developed,
Support guide for three R, G, B light receiving elements 901, 901b, 901c
This is an example in which it is arranged at both ends and the back surface of 103. On the back,
CCD or CMOS as a two-dimensional array type light receiving element array 901c
A sensor etc. can be used. FIG. 11D shows a light receiving element 90.
FIG. 11 in which 1, 901b and 901c are arranged at the end of the support guide 103.
This is an example in which three image pickup devices of R, G, and B as shown in (a) are stacked.

【0086】図11の各撮像装置において、受光素子90
1には、任意のフォトダイオード、フォトトランジス
タ、光導電素子などを適用できる。受光素子901を支持
ガイド103の端部に配置する場合には、受光素子901はx
方向にアレイ化して配置することが望ましく、CCDやCMO
Sセンサを適用できる。比較的大きな面積の撮像装置
(2次元アレイ型の受光素子アレイ901cの如きものを有
する装置)においては、フォトダイオードとTFTトラン
ジスタにより受光画素を形成した受光素子アレイを適用
できる。
In each of the image pickup devices shown in FIG. 11, the light receiving element 90
Any photodiode, phototransistor, photoconductive element, or the like can be applied to 1. When the light receiving element 901 is arranged at the end of the support guide 103, the light receiving element 901 is x
It is desirable to arrange them in an array in the direction of the CCD or CMO.
S sensor can be applied. In a relatively large area image pickup device (device having a two-dimensional array type light receiving element array 901c), a light receiving element array in which light receiving pixels are formed by photodiodes and TFT transistors can be applied.

【0087】受光素子901の表面にはカラーフィルタを
配置し、色分離を行うことも可能であり、図11(b)
や(c)や(d)においては、この様な受光素子を受光素
子901、901b、901cに適用してカラー画像の撮像を可能
にできる。
A color filter may be arranged on the surface of the light receiving element 901 to perform color separation.
In (c) and (d), such a light receiving element can be applied to the light receiving elements 901, 901b, and 901c to enable color image pickup.

【0088】上記撮像装置において、受光素子901で受
光される光強度は、入射光の位置強度を反映しており、
散乱体104の位置によって変化する。この受光素子901か
らの光強度情報と、そのときの散乱***置の情報から、
画像情報を抽出することができる。この抽出手段として
は周知の処理回路を適用すればよい。
In the above image pickup apparatus, the light intensity received by the light receiving element 901 reflects the position intensity of the incident light,
It changes depending on the position of the scatterer 104. From the light intensity information from this light receiving element 901 and the information on the scatterer position at that time,
Image information can be extracted. A known processing circuit may be applied as this extraction means.

【0089】撮像装置においても、表示装置における図
9に示すように、受光素子受信回路、散乱体駆動回路な
どを配する制御ユニット702と、散乱体104が配される受
光ユニット701とを別に配置し、複数の光ガイドから形
成される光ガイドケーブル703を用いてそれぞれの散乱
体104からの光線束を制御ユニット702に導く構成にでき
る。この様な構成の受光ユニット701では、微小な散乱
体104が高速運動するだけであり、受光ユニット701には
電気的な配線を必要としない。
Also in the image pickup device, as shown in FIG. 9 in the display device, the control unit 702 for arranging the light receiving element receiving circuit, the scatterer driving circuit, and the light receiving unit 701 for disposing the scatterer 104 are separately arranged. However, a light guide cable 703 formed of a plurality of light guides can be used to guide the light flux from each scatterer 104 to the control unit 702. In the light receiving unit 701 having such a configuration, the minute scatterer 104 only moves at high speed, and the light receiving unit 701 does not require electrical wiring.

【0090】また、この様な撮像装置は、受光面に電荷
輸送部、マトリックス配線、トランジスタなどを必要と
しないため、開口率の高いものとできる。さらに、上述
の撮像装置は、受光面部分が透明材料と光路変更用の微
小な散乱体104だけで構成できるので、受光部を透明な
ものとできる。すなわち、シースルー撮像装置が実現で
きる。
Further, such an image pickup device can have a high aperture ratio because it does not require a charge transporting portion, a matrix wiring, a transistor or the like on the light receiving surface. Further, in the above-described image pickup device, the light-receiving surface portion can be composed of only the transparent material and the minute scatterer 104 for changing the optical path, so that the light-receiving portion can be made transparent. That is, a see-through imaging device can be realized.

【0091】また、上述の撮像装置において、支持ガイ
ド103を屈曲可能なもので構成することで、受光部が屈
曲性を有した撮像装置、すなわちフレキシブル撮像装置
とできる。さらには、上述の透明な撮像装置を複数枚重
ねて配置することで、感度の高い撮像装置とできる。ま
た、図11(d)のようにR,G,Bの撮像装置を重ねて配
置することで、カラー撮像装置とできる。
Further, in the above-described image pickup apparatus, by constructing the support guide 103 so as to be bendable, it is possible to provide an image pickup apparatus having a bendable light receiving portion, that is, a flexible image pickup apparatus. Further, by arranging a plurality of the transparent image pickup devices described above in an overlapping manner, a highly sensitive image pickup device can be obtained. Further, by arranging the R, G, and B image pickup devices in an overlapping manner as shown in FIG. 11D, a color image pickup device can be obtained.

【0092】本撮像装置は、ファクシミリ、複写機、カ
メラなど、様々な撮像装置として利用可能である。
The present image pickup device can be used as various image pickup devices such as a facsimile, a copying machine, and a camera.

【0093】次に、本発明の読み取り装置の実施形態に
ついて説明する。図12、図13は本発明の読み取り装
置の幾つかの例を説明する模式断面図である。図におい
て、101は発光素子、102は透明媒体、103は支持ガイ
ド、104は散乱体、105は光線束、901は受光素子、902は
原稿、906は光源である。図12(a)の装置は、上述の光
源903を適用した読み取り装置であり、発光素子101から
の光は散乱体104で散乱されて原稿902を照射し、原稿90
2からの光を一般的なCCDやCMOSセンサ904で受光する構
成である。画像を縮小・拡大する場合などで、必要があ
れば、撮像装置904と原稿902の間にはレンズなどの光学
装置を配置してもよい。
Next, an embodiment of the reading device of the present invention will be described. 12 and 13 are schematic cross-sectional views illustrating some examples of the reading device of the present invention. In the figure, 101 is a light emitting element, 102 is a transparent medium, 103 is a support guide, 104 is a scatterer, 105 is a light flux, 901 is a light receiving element, 902 is an original, and 906 is a light source. The apparatus shown in FIG. 12A is a reading apparatus to which the above-described light source 903 is applied, and the light from the light emitting element 101 is scattered by the scatterer 104 to illuminate the original 902, and the original 90
The light from 2 is received by a general CCD or CMOS sensor 904. An optical device such as a lens may be arranged between the image pickup device 904 and the original 902, if necessary, for example when reducing or enlarging an image.

【0094】図12(b)は、上述の撮像装置905を適用
した読み取り装置であり、一般的な放電ランプやLEDな
どの光源906からの光を原稿902に照射し、原稿902から
の光を散乱体104で散乱して本発明の撮像装置905で受光
する構成である。画像を縮小・拡大する場合などで、必
要があれば、撮像装置905と原稿902の間にはレンズなど
の光学装置を配置してもよい。
FIG. 12B shows a reading device to which the above-mentioned image pickup device 905 is applied. Light from a light source 906 such as a general discharge lamp or LED is applied to a document 902, and the light from the document 902 is irradiated. The configuration is such that the light is scattered by the scatterer 104 and received by the image pickup device 905 of the present invention. An optical device such as a lens may be arranged between the image pickup device 905 and the original 902, if necessary, for example when reducing or enlarging an image.

【0095】図13(a)は、上述の光源903及び撮像装置
905の両方を適用した読み取り装置である。光源903から
の光は原稿902を照射し、原稿902からの光を撮像装置90
5で受光する構成である。ここでも、画像を縮小・拡大
する場合などで、必要があれば、撮像装置905と原稿902
の間にはレンズなどの光学装置を配置してもよい。
FIG. 13A shows the above-mentioned light source 903 and image pickup apparatus.
It is a reading device to which both 905 are applied. The light from the light source 903 illuminates the original 902, and the light from the original 902 is captured by the imaging device 90.
It is configured to receive light at 5. Also here, when it is necessary to reduce or enlarge the image, if necessary, the imaging device 905 and the original 902
An optical device such as a lens may be arranged between them.

【0096】図13(b)は、光源及び撮像装置の両方の
機能を有した読み取り装置を構成した例である。構成
は、上述の光源、読み取り装置と同様であるが、支持ガ
イド103の片方の端部に発光素子101を配し、もう片方の
端部に受光素子901を配して成る。発光素子101からの光
は、透明媒体102および支持ガイド103で構成される伝播
路に沿って一列に配列してy方向に伝播し、散乱体104
で散乱され、原稿902に照射される。さらに、原稿902か
らの光は、散乱体104によって散乱され、透明媒体102お
よび支持ガイド103で構成される伝播路に沿って一列に
配列してy方向に伝播し、それぞれの光線束105に対応
して配置された受光素子901によって受光される。
FIG. 13B shows an example in which a reading device having both functions of a light source and an image pickup device is constructed. The structure is the same as that of the above-mentioned light source and reading device, but the light emitting element 101 is arranged at one end of the support guide 103, and the light receiving element 901 is arranged at the other end. Light from the light emitting element 101 is arranged in a line along a propagation path formed by the transparent medium 102 and the support guide 103, propagates in the y direction, and scatters 104
Are scattered on the original 902 and are projected onto the original 902. Further, the light from the original 902 is scattered by the scatterer 104, is arranged in a line along the propagation path formed by the transparent medium 102 and the support guide 103, propagates in the y direction, and corresponds to each ray bundle 105. The light is received by the light receiving element 901 that is arranged in the same manner.

【0097】上記読み取り装置においても、受光素子90
1で受光される光強度は、散乱体104のある原稿902の位
置での強度を反映しており、散乱体104の位置によって
変化する。この受光素子901からの光強度情報と、その
ときの散乱***置の情報から、画像情報を読み取ること
ができる。この読み取り手段としては周知の処理回路を
適用すればよい。
Also in the above reading apparatus, the light receiving element 90
The light intensity received at 1 reflects the intensity at the position of the original 902 where the scatterer 104 is located, and changes depending on the position of the scatterer 104. Image information can be read from the light intensity information from the light receiving element 901 and the information on the scatterer position at that time. A known processing circuit may be applied as the reading means.

【0098】これら図12、図13の構成は、光源装置
の発光面、撮像装置の受光面を実質的に透明なものとし
て構成できる利点を積極的に活用した構成となってい
る。この様な構成をとることで、薄型の読み取り装置を
比較的容易に作製できる。これらの読み取り装置は、複
写機やファクシミリなどに適用できる。
The configurations of FIGS. 12 and 13 positively utilize the advantage that the light emitting surface of the light source device and the light receiving surface of the image pickup device can be made substantially transparent. With such a structure, a thin reading device can be manufactured relatively easily. These reading devices can be applied to copying machines, facsimiles, and the like.

【0099】なお、上記種々の装置の実施形態は、本発
明にかかる表示装置、光源、撮像装置、読み取り装置の
構成の一例を示したに過ぎず、本発明により得られる各
装置の用途はこれのみに限定されない。例えば、上記構
成要素のうち、使用目的上必要のない機能に関わる部分
は省いても差し支えない。また、これとは逆に、使用目
的によっては更に構成要素を追加してもよい。
The above-described various embodiments of the apparatus are merely examples of the configurations of the display device, the light source, the imaging device, and the reading device according to the present invention, and the applications of the respective devices obtained by the present invention are as follows. Not limited to only. For example, of the above-mentioned components, a part relating to a function that is not necessary for the purpose of use may be omitted. On the contrary, the constituent elements may be added depending on the purpose of use.

【0100】[0100]

【実施例】以下により具体的な実施例をあげて、本発明
を説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に限
られるものではなく、上述の広い概念に含まれるもので
あれば、その構成、製法等は拘らない。
EXAMPLES The present invention will be described with reference to specific examples below. However, the present invention is not limited to the examples shown below, and its configuration, manufacturing method and the like are not limited as long as it is included in the broad concept described above.

【0101】「実施例1」本実施例は、図1に示す構成
の20×20の表示装置を実現した例である。x方向に
配列した発光素子101から発せられた光線束105は、透明
媒体105および支持ガイド103で構成される伝播路に沿っ
て一列に配列してy方向に伝播し、それぞれの光線束10
5に対応して配置された散乱体104によって観察者の方向
(z方向)に散乱される。各散乱体104のy方向の運動に
応じて、制御回路は画像情報データを基にそれぞれの発
光素子101を変調する。これにより、観察者には、残像
の影響で2次元の画像として認識される。
[Embodiment 1] This embodiment is an example in which a 20 × 20 display device having the configuration shown in FIG. 1 is realized. Ray bundles 105 emitted from the light emitting elements 101 arranged in the x direction are arranged in a line along a propagation path formed by the transparent medium 105 and the support guide 103, propagate in the y direction, and each ray bundle 10
It is scattered in the direction of the observer (z direction) by the scatterer 104 arranged corresponding to 5. The control circuit modulates each light emitting element 101 based on the image information data according to the movement of each scatterer 104 in the y direction. As a result, the observer recognizes the image as a two-dimensional image due to the afterimage.

【0102】本実施例では、発光素子101として発光波
長0.65μm、出力3mWの赤色レーザダイオードを
用いた。赤色レーザは、1.5mmピッチで20個配列
して形成されたLDアレイである。
In this example, a red laser diode having an emission wavelength of 0.65 μm and an output of 3 mW was used as the light emitting element 101. The red laser is an LD array formed by arranging 20 red lasers at a pitch of 1.5 mm.

【0103】支持ガイド103としては、樹脂成型により
所望の形状に加工したポリカーボネート(屈折率1.5
9)の板を用いた。板のサイズは5cm□であり、幅1
mm、深さ1mm、長さ40mmの図3(a)に示すよう
な矩形溝が1.5mmのピッチで20本、形成されてい
る。
As the support guide 103, a polycarbonate (refractive index: 1.5) processed into a desired shape by resin molding is used.
The plate of 9) was used. The size of the board is 5 cm and the width is 1.
As shown in FIG. 3A, 20 rectangular grooves having a size of mm, a depth of 1 mm and a length of 40 mm are formed at a pitch of 1.5 mm.

【0104】散乱体104としては、0.8mm径の鋼球
を用い、これを支持ガイド103の溝の中に配置した。支
持ガイド103の溝の上部に、厚さ0.5mmのポリカー
ボネートのシートを接着して、封止した。この溝に連結
された穴より脱気、減圧することで、溝の中、すなわち
透明媒体102を真空とした。
A steel ball having a diameter of 0.8 mm was used as the scatterer 104, and this was placed in the groove of the support guide 103. A 0.5 mm-thick polycarbonate sheet was adhered to the upper portion of the groove of the support guide 103 to seal it. The inside of the groove, that is, the transparent medium 102 was evacuated by deaeration and pressure reduction from the hole connected to this groove.

【0105】レーザダイオード101は、支持ガイド103の
側面に、レーザダイオードからの光線束105がそれぞれ
の透明媒体102を伝播するように配置した。レーザダイ
オード101の光は直進性に優れるため、表示エリアのサ
イズにわたり透明媒体104を優先的に伝播する。
The laser diode 101 is arranged on the side surface of the support guide 103 so that the light beam 105 from the laser diode propagates through each transparent medium 102. Since the light of the laser diode 101 has excellent straightness, it preferentially propagates through the transparent medium 104 over the size of the display area.

【0106】支持ガイド板103の裏側には近接して、図
4(a)に示すように、棒状のネオジウム磁石403(x方向
長さ40mm、y方向の幅3mm)を配置し、この磁石はリニア
モータ402の上に配した。リニアモータ402を駆動し、磁
石403を12Hzで周期的に往復運動させると、鋼球401
は、このネオジウム磁石403の動きに追随して運動す
る。この際、20個の鋼球401の動きの間にばらつきは
殆ど見られなかった。
As shown in FIG. 4 (a), a rod-shaped neodymium magnet 403 (length 40 mm in x direction, width 3 mm in y direction) is arranged close to the back side of the support guide plate 103. It is arranged on the linear motor 402. When the linear motor 402 is driven and the magnet 403 is periodically reciprocated at 12 Hz, the steel ball 401
Moves following the movement of the neodymium magnet 403. At this time, almost no variation was observed between the movements of the 20 steel balls 401.

【0107】図6の駆動回路605を適用し、リニアモー
タ402を駆動することで鋼球401をy方向に12Hzで動
かしながら、LD駆動回路602により、画像データに基づ
いてLDの発光強度を変調した。すなわち、第Px行の散乱
体401の運動中のyの位置Pyに対応して、第Px行に伝播
する光線束105を出力する発光素子101を変調すること
で、(Px,Py)位置で散乱される光量を設定、制御し
た。散乱体401はy方向の長さ40mmにわたり運動す
るが、その中央の30mmの長さを表示エリアとして用
いた。この際、予めリニアモータ駆動にともなう散乱体
401の位置及び速度データを制御回路内にテーブルデー
タとして記憶しておき、このデータに鑑みて、発光素子
101の駆動を行った。これにより、観察者には、残像の
影響で2次元の画像として認識される。散乱体401の走
査に対応して、24Hzのフレーム周波数の動画像が形
成される。
By applying the drive circuit 605 of FIG. 6 to move the steel ball 401 at 12 Hz in the y direction by driving the linear motor 402, the LD drive circuit 602 modulates the light emission intensity of the LD based on the image data. did. That is, by modulating the light emitting element 101 that outputs the light flux 105 propagating to the Pxth row, corresponding to the position Py of y during the movement of the scatterer 401 in the Pxth row, at the (Px, Py) position. The amount of light scattered was set and controlled. The scatterer 401 moves over a length of 40 mm in the y direction, and the central length of 30 mm was used as the display area. At this time, the scatterer previously driven by the linear motor
The position and velocity data of the 401 is stored as table data in the control circuit, and in consideration of this data, the light emitting element
101 was driven. As a result, the observer recognizes the image as a two-dimensional image due to the afterimage. Corresponding to the scanning of the scatterer 401, a moving image with a frame frequency of 24 Hz is formed.

【0108】本実施例の表示装置において、所望の画像
を表示できることを確認した。すなわち、鋼球散乱体40
1を動かして光をライン走査する新しい構成のレーザ表
示装置が実現された。画像は十分に明るく、鮮明な動画
を表示できた。また、本実施例の表示装置はマトリック
ス配線などを必要とせず、容易かつ低コストで作製でき
た。さらに、振動に対しても強い表示装置であった。
It was confirmed that a desired image could be displayed on the display device of this example. That is, the steel ball scatterer 40
A new type of laser display device has been realized in which 1 is moved to perform line scanning of light. The image was bright enough and a clear video could be displayed. In addition, the display device of the present example does not require matrix wiring or the like, and can be manufactured easily and at low cost. Further, the display device is strong against vibration.

【0109】「実施例2」本実施例は、流体フローによ
り散乱体駆動を行い、40×40の表示装置を実現した
例である。
[Embodiment 2] This embodiment is an example of realizing a 40 × 40 display device by driving a scatterer by a fluid flow.

【0110】本実施例では、発光素子101として、発光
波長0.65μm、出力3mWの赤色レーザダイオード
を用いた。赤色レーザは、1.2mmピッチで40個配
列して形成れたLDアレイである。
In this example, a red laser diode having an emission wavelength of 0.65 μm and an output of 3 mW was used as the light emitting element 101. The red laser is an LD array formed by arranging 40 red lasers at a pitch of 1.2 mm.

【0111】支持ガイド103としては、ガラスキャピラ
リーを用いた。ガラスキャピラリーの長さ70mm、内
径0.9mm、外径1.1mmである。ガラスキャピラ
リー103内に、散乱体104として、0.8mm径のアルミ
コートをしたガラス球を配した。このガラスキャピラリ
ー端の内部には、さらに径の小さいキャピラリー(長さ
5mm、内径0.5mm、外径0.7mm)を固定し
た。この小径キャピラリーが散乱体104のストッパとし
て働き、散乱体は長さ60mmの範囲で運動することに
なる。散乱体104を有した上述のガラスキャピラリー103
は、ガラス基板上に1.2mmピッチで40本配置し
た。
As the support guide 103, a glass capillary was used. The glass capillary has a length of 70 mm, an inner diameter of 0.9 mm, and an outer diameter of 1.1 mm. Inside the glass capillary 103, a glass ball coated with aluminum having a diameter of 0.8 mm was arranged as the scatterer 104. A capillary with a smaller diameter (length 5 mm, inner diameter 0.5 mm, outer diameter 0.7 mm) was fixed inside the glass capillary end. This small-diameter capillary works as a stopper for the scatterer 104, and the scatterer moves within a range of 60 mm in length. The above-mentioned glass capillary 103 having the scatterer 104.
40 were arranged on the glass substrate at a pitch of 1.2 mm.

【0112】レーザダイオード101は、支持ガイドであ
るガラスキャピラリー103の側面に、レーザダイオード
からの光線束105がそれぞれの透明媒体(エア)102を伝
播するように配置した。透明媒体102、すなわちキャピ
ラリー内部はエアであり、このエアの流れを制御するこ
とで、散乱体104をキャピラリー103内で往復運動させ
る。エアフローの駆動は、図5(c)、(d)の手法を用
い、キャピラリー103の片端にはシリンダタイプの圧力
制御部504を設けて、この圧力を上げ下げすることで、
エアの流れが左右に繰り返される。キャピラリー103の
もう一方の端には、流体溜まり505に対応して、エア抜
き穴が配される。すなわち、圧力制御部504の圧力が上
がると、エア102が図5(c)の左方向に流れ、散乱体104
も左方向に移動する。逆に圧力制御部504が負圧になる
と、エア102が図5(c)の右方向に流れ、散乱体104も右
方向に移動する。これにより、ガラス球104はy方向に
15Hzで往復運動される。
The laser diode 101 is arranged on the side surface of the glass capillary 103, which is a support guide, so that the light beam 105 from the laser diode propagates through each transparent medium (air) 102. The transparent medium 102, that is, the inside of the capillary is air, and the scatterer 104 is reciprocated in the capillary 103 by controlling the flow of this air. The airflow is driven by using the method shown in FIGS. 5C and 5D. A cylinder type pressure control unit 504 is provided at one end of the capillary 103 to raise and lower the pressure.
The air flow repeats left and right. An air vent hole is provided at the other end of the capillary 103, corresponding to the fluid reservoir 505. That is, when the pressure of the pressure control unit 504 rises, the air 102 flows to the left in FIG.
Also moves to the left. Conversely, when the pressure control unit 504 has a negative pressure, the air 102 flows to the right in FIG. 5C, and the scatterer 104 also moves to the right. As a result, the glass ball 104 is reciprocated in the y direction at 15 Hz.

【0113】散乱体104を動かしながら、LD駆動回路に
より、画像データに基づいてLD101の発光強度を変調し
た。この際、予めエアフロー駆動に伴う散乱体104の位
置及び速度データをテーブルデータとして記憶してお
き、このデータに鑑みて、発光素子101の駆動を行っ
た。散乱体104は60mmの距離にわたり往復運動さ
せ、中央の48mmの範囲を表示エリアとして用いた。
端部の非表示エリアには散乱***置検出用のセンサとし
て受光素子を配置することで、散乱体104の位置をモニ
ターした。この位置センシングにおいて、光源は表示用
の発光素子101をそのまま用いた。この位置モニター情
報により、適宜、散乱体104の運動を制御する。すなわ
ち、圧力制御部504をフィードバック制御することで、
散乱体104の運動の確実性を高めた。さらに、この位置
モニター情報を、発光素子101の駆動、変調の補正に用
いた。これにより、比較的安定な30Hzフレーム周波
数の動画像が形成された。
While moving the scatterer 104, the LD drive circuit modulated the emission intensity of the LD 101 based on the image data. At this time, the position and velocity data of the scatterer 104 associated with the airflow drive were stored in advance as table data, and the light emitting element 101 was driven in view of this data. The scatterer 104 was reciprocated over a distance of 60 mm, and the central 48 mm range was used as a display area.
The position of the scatterer 104 was monitored by disposing a light receiving element as a sensor for detecting the position of the scatterer in the non-display area at the end. In this position sensing, the light emitting element 101 for display was used as the light source as it was. The movement of the scatterer 104 is appropriately controlled by this position monitor information. That is, by feedback controlling the pressure control unit 504,
The certainty of the movement of the scatterer 104 is increased. Further, this position monitor information was used for driving the light emitting element 101 and correcting the modulation. As a result, a relatively stable moving image with a 30 Hz frame frequency was formed.

【0114】本実施例の表示装置でも、所望の画像を表
示できることを確認した。すなわち、散乱体104を動か
して光をライン走査する新しい構成の薄型のレーザ表示
装置が実現された。画像は十分に明るく、鮮明な動画を
表示できた。本実施例の表示装置も、マトリックス配線
などを必要とせず、容易かつ低コストで作製できた。ま
た、表示エリアに電気配線を使っていないという特徴が
ある。
It was confirmed that the display device of this embodiment can also display a desired image. That is, a thin laser display device having a new structure in which the scatterer 104 is moved to perform line scanning with light has been realized. The image was bright enough and a clear video could be displayed. The display device of the present example also can be manufactured easily and at low cost without the need for matrix wiring or the like. Another feature is that no electric wiring is used in the display area.

【0115】「実施例3」本実施例では、構成は実施例
2に準じているが、支持ガイド103として、フッ素化樹
脂(屈折率1.45)から成るキャピラリーチューブ内部
に、透明媒体102としてグリセリン(屈折率1.47)を充
填した。また、発光素子101はLEDを用い、R,G,Bの3
色を配列して形成した。散乱体104は、図2(d)に示す
ような白色インク203を充填したカプセル204を用いた。
散乱体104の駆動には、液体の流れ制御の手法を用い、
実施例2に準じて、8Hzで往復運動させた。
[Embodiment 3] In this embodiment, the structure is similar to that of Embodiment 2, but the support guide 103 is provided inside a capillary tube made of a fluorinated resin (refractive index 1.45), and the transparent medium 102 is glycerin ( Refractive index 1.47). In addition, the light emitting element 101 uses an LED and has three elements of R, G and B.
It was formed by arranging colors. As the scatterer 104, a capsule 204 filled with a white ink 203 as shown in FIG. 2D was used.
To drive the scatterer 104, a liquid flow control method is used,
In accordance with Example 2, reciprocating motion was performed at 8 Hz.

【0116】本実施例においては、支持ガイド103であ
るキャピラリーに比べて若干小さい屈折率を有する透明
媒体(グリセリン)102を用いることで、屈折率導波構
造となり、効果的に光線束105を可動散乱媒体102中に伝
播させられた。これにより、LDに比べて指向性の悪いLE
Dを発光素子に用いても、良好な画像を形成できた。
In this embodiment, by using the transparent medium (glycerin) 102 having a slightly smaller refractive index than the capillary which is the support guide 103, a refractive index guiding structure is formed, and the light beam 105 can be effectively moved. It was propagated in the scattering medium 102. As a result, the LE with less directivity than the LD
A good image could be formed even when D was used in the light emitting device.

【0117】また、支持ガイド103と透明媒体102の屈折
率差が小さいことから、外光の透過性に優れるため、外
光の反射を抑制でき、画像の視認性に優れた表示装置と
できた。本表示装置は、非表示時は透明であり、表示時
も背面を見ることができ、いわゆるシースルーディスプ
レイである。さらに、本実施例においては、支持ガイド
103を屈曲可能なキャピラリーチューブで構成したた
め、表示部は屈曲が可能である。すなわち、いわゆるフ
レキシブルディスプレイである。
Further, since the difference in the refractive index between the support guide 103 and the transparent medium 102 is small, the transparency of the external light is excellent, so that the reflection of the external light can be suppressed and the display device having the excellent image visibility can be obtained. . The display device is a so-called see-through display, which is transparent when not displayed and allows the back side to be seen even when displayed. Further, in this embodiment, the support guide
Since 103 is composed of a bendable capillary tube, the display unit can be bent. That is, it is a so-called flexible display.

【0118】「実施例4」本実施例においては、図9に
示すように、発光素子101と発光素子駆動回路、散乱体
駆動回路などを配する制御ユニット702と、散乱体104が
配される表示ユニット701とは別に配置し、複数の光ガ
イドが配列して形成された光ガイドケーブル703を用い
てそれぞれの発光素子101と表示ユニット701の透明媒体
102を接続した。
[Embodiment 4] In this embodiment, as shown in FIG. 9, a scatterer 104 and a control unit 702 for arranging the light emitting element 101, a light emitting element driving circuit, a scatterer driving circuit, and the like are arranged. A light guide cable 703, which is arranged separately from the display unit 701 and formed by arranging a plurality of light guides, is used, and each light emitting element 101 and the transparent medium of the display unit 701 are used.
I connected the 102.

【0119】表示ユニット701の構成は実施例2に準じ
ている。ただし、散乱体104は楕円球形状(長軸径0.9m
m、短軸径0.7mm)とした。光ガイドは、プラスチック光
ファイバーを用い、これをキャピラリー内に接続するこ
とで、ファイバーを伝播した光を透明媒体102に結合さ
せた。すなわち、制御ユニット702のレーザ101から発せ
られた光線束105は、それぞれ、光ガイドケーブル703を
伝播した後、ガラスキャピラリー(支持ガイド)103内
のエア(透明媒体)102を伝播し、散乱体104で散乱され
る。散乱体104は、制御ユニット702から接続された流体
駆動ライン704を介して制御されるエアフローにより運
動させられる。観察者には、散乱体104からの光が残像
の影響で2次元の画像として認識される。すなわち、散
乱体104の運動を用いることで、一列に並んだ光線束105
から2次元画像が形成される。
The configuration of the display unit 701 is based on the second embodiment. However, the scatterer 104 has an elliptical spherical shape (major axis diameter 0.9 m).
m, minor axis diameter 0.7 mm). As the light guide, a plastic optical fiber was used, and by connecting this to the inside of the capillary, the light propagating through the fiber was coupled to the transparent medium 102. That is, the light flux 105 emitted from the laser 101 of the control unit 702 propagates through the light guide cable 703, then propagates through the air (transparent medium) 102 in the glass capillary (support guide) 103, and scatters 104. Is scattered at. The scatterer 104 is moved by a controlled airflow via a fluid drive line 704 connected from the control unit 702. The observer recognizes the light from the scatterer 104 as a two-dimensional image due to the afterimage. That is, by using the motion of the scatterer 104, the light flux 105 aligned in a line is
To form a two-dimensional image.

【0120】この様な構成は、表示ユニット701の構成
をより単純なものとして構成でき、好ましい。また、表
示ユニット701、光ガイドケーブル703、制御ユニット70
2間の接続を脱着可能なものとすることで、使い勝手に
優れた表示装置とできる。また、この様な構成におい
て、表示ユニット701は、微小な散乱体104が高速運動す
るだけであり、表示ユニット701には電気的な配線を必
要としない。
Such a configuration is preferable because the configuration of the display unit 701 can be made simpler. In addition, the display unit 701, the optical guide cable 703, the control unit 70
By making the connection between the two removable, a display device with excellent usability can be obtained. Further, in such a configuration, in the display unit 701, only the minute scatterers 104 move at high speed, and the display unit 701 does not require electrical wiring.

【0121】「実施例5」以上の実施例は表示装置であ
ったが、本実施例は、実施例2と同様な構成で、図10
(a)に示す光源を実現した例である。本実施例の基本構
成は、実施例2と同様であるが、発光素子101として白
色LEDを用いた。LED101は単純に連続駆動させ、散乱体1
04は15Hzで往復運動させ、特に位置制御を行わなか
った。これにより、散乱体104を動かして光をライン走
査する新しい構成の薄型の白色面状光源が実現される。
[Fifth Embodiment] Although the above-described embodiments are the display devices, this embodiment has the same configuration as that of the second embodiment and is similar to FIG.
This is an example of realizing the light source shown in (a). The basic configuration of this example is similar to that of Example 2, but a white LED is used as the light emitting element 101. LED101 is simply continuous drive, scatterer 1
04 reciprocated at 15 Hz and did not perform position control. As a result, a thin white planar light source having a new structure in which the scatterer 104 is moved to perform line scanning of light is realized.

【0122】「実施例6」本実施例は、図11(b)に
示す構成の21×21の撮像装置を実現した例である。
入射光は、散乱体104によって散乱され、透明媒体102お
よび支持ガイド103で構成される伝播路に沿って一列に
配列してy方向に伝播し、それぞれの光線束105に対応
してx方向に配列して配置された受光素子901、901bに
より受光される。
[Embodiment 6] This embodiment is an example in which a 21 × 21 image pickup device having the configuration shown in FIG. 11B is realized.
The incident light is scattered by the scatterer 104, arranged in a line along the propagation path formed by the transparent medium 102 and the support guide 103, propagates in the y direction, and corresponds to each ray bundle 105 in the x direction. The light is received by the light receiving elements 901 and 901b arranged in an array.

【0123】本実施例においては、構成は実施例3に準
じているが、発光素子のかわりにSi-フォトダイオード
を用いた。これらのフォトダイオードは、R,G,Bの3
色のカラーフィルタを付与して、支持ガイド103の端部
に配列してある。散乱体104は、金属反射膜としてNiを
コートしたポリスチレン球を用いた。散乱体104の駆動
には、液体の流れ制御の手法を用い、実施例3に準じ
て、1Hzで往復運動させた。散乱体104の位置制御情
報信号と、受光素子901からの光強度情報信号を基に、
画像信号が形成される。
In this example, the configuration is similar to that of Example 3, but a Si-photodiode was used instead of the light emitting element. These photodiodes are R, G, and B.
Color filters of different colors are provided and arranged at the end of the support guide 103. As the scatterer 104, a polystyrene sphere coated with Ni was used as a metal reflection film. A liquid flow control method was used to drive the scatterer 104, and the scatterer 104 was reciprocated at 1 Hz in accordance with Example 3. Based on the position control information signal of the scatterer 104 and the light intensity information signal from the light receiving element 901,
An image signal is formed.

【0124】本実施例の撮像装置は、電荷輸送部にマト
リックス配線などを必要とせず、容易かつ低コストで作
製できた。また、振動に対しても強い撮像装置である
し、支持ガイド103と透明媒体102の屈折率差が小さいこ
とから、散乱体104のないところでは外光の透過する、
いわゆるシースルー撮像装置であった。さらに、本実施
例は、支持ガイド103を屈曲可能なキャピラリーチュー
ブで構成したため、受光部は屈曲が可能であり、いわゆ
るフレキシブル撮像装置であった。
The image pickup device of this embodiment does not require a matrix wiring or the like in the charge transporting portion, and can be manufactured easily and at low cost. Further, the image pickup device is strong against vibration, and since the difference in the refractive index between the support guide 103 and the transparent medium 102 is small, outside light is transmitted where there is no scatterer 104,
It was a so-called see-through imaging device. Further, in this embodiment, since the support guide 103 is composed of a bendable capillary tube, the light receiving portion is bendable, and the so-called flexible image pickup device is provided.

【0125】「実施例7」本実施例は、実施例4と同じ
ように、散乱体104が運動する読み取りユニット(図9
では表示装置のため表示ユニット701として記してあ
る)と制御ユニットを有した構成であり、図13(b)
のように1つの散乱体104に対して1つの発光素子101と
1つの受光素子901を配した読み取り装置を実現した例
である。
[Embodiment 7] This embodiment is similar to Embodiment 4 in that the reading unit in which the scatterer 104 moves (see FIG. 9).
In FIG. 13 (b), the display unit is shown as a display unit 701 for the display device) and a control unit.
This is an example of realizing a reading device in which one light emitting element 101 and one light receiving element 901 are arranged for one scatterer 104.

【0126】本実施例においては、主だった構成は実施
例4と同様であるが、散乱体104は1/5Hzで運動させ
た。また、本実施例の制御ユニット(図9の制御ユニッ
ト702に相当するもの)は、発光素子と発光素子駆動回
路と散乱体駆動回路に加え、さらに受光素子と受信部な
どを有する。散乱体104が配される読み取りユニット
(図9の表示ユニット701に相当するもの)には、複数
の光ガイドが配列して形成された光ガイドケーブル703
が接続される。読み取りユニットの片端からの光ガイド
ケーブル703は発光素子101に接続され、別端からの光ガ
イドケーブル703は受光素子901へと接続される。
In this embodiment, the main structure is the same as that of the fourth embodiment, but the scatterer 104 is moved at 1/5 Hz. The control unit of this embodiment (corresponding to the control unit 702 in FIG. 9) has a light receiving element, a receiving section, and the like in addition to the light emitting element, the light emitting element driving circuit, and the scatterer driving circuit. A light guide cable 703 formed by arranging a plurality of light guides is provided in a reading unit (corresponding to the display unit 701 in FIG. 9) in which the scatterer 104 is arranged.
Are connected. The light guide cable 703 from one end of the reading unit is connected to the light emitting element 101, and the light guide cable 703 from the other end is connected to the light receiving element 901.

【0127】すなわち、制御ユニットのレーザ101から
発せられた光線束105は、それぞれ、光ガイドケーブル7
03を伝播した後、読み取りユニットにおける透明媒体を
伝播して散乱体104で散乱され、読み取りユニットに近
接して配置された原稿902を照射する。散乱体104は、制
御ユニットから接続された流体駆動ライン704を介して
制御されるエアフローにより制御されて運動させられ
る。原稿902からの光は、再び散乱体104により散乱さ
れ、透明媒体を伝播して透明媒体の別の端部に接続され
た光ガイドケーブル703を伝播し、制御ユニットの受光
素子901で受光される。
That is, the light bundle 105 emitted from the laser 101 of the control unit is
After propagating through 03, it propagates through the transparent medium in the reading unit, is scattered by the scatterer 104, and irradiates the original 902 arranged in the vicinity of the reading unit. The scatterer 104 is controlled and moved by a controlled air flow via a fluid drive line 704 connected from the control unit. The light from the original 902 is again scattered by the scatterer 104, propagates through the transparent medium, propagates through the light guide cable 703 connected to the other end of the transparent medium, and is received by the light receiving element 901 of the control unit. .

【0128】受光素子901で得られた光強度情報と、散
乱体104の位置情報から、画像情報が抽出できる。こう
して、読み取りユニットに近接した原稿902の画像を読
み取ることができる。
Image information can be extracted from the light intensity information obtained by the light receiving element 901 and the position information of the scatterer 104. In this way, the image of the original 902 near the reading unit can be read.

【0130】[0130]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明により、ガ
イド手段に沿って移動する散乱体を用いて光路を変更す
る単純な構成の光路変更機構を利用して種々の装置を単
純な構成で実現できる。
As described above, according to the present invention, various devices have a simple structure by utilizing the optical path changing mechanism having a simple structure for changing the optical path by using the scatterer which moves along the guide means. Can be achieved with.

【0131】すなわち、散乱体と支持ガイドと透明媒体
という単純な構成の表示部によって薄型表示装置を実現
できた。ここでは、表示部に、マトリックス電気配線や
画素ごとのTFTトランジスタなどが必要ない。また、
画素行(列)あたりに1つの発光素子を配置するだけで
も、比較的明るい画像を表示可能な表示装置とできる。
さらには、振動に強い表示装置となる。構成によって
は、フレキシブルディスプレイや、シースルーディスプ
レイや、立体表示装置を容易に実現できる。
That is, a thin display device can be realized by the display portion having a simple structure of the scatterer, the support guide and the transparent medium. Here, the display section does not require a matrix electric wiring or a TFT transistor for each pixel. Also,
A display device capable of displaying a relatively bright image can be obtained by only disposing one light emitting element per pixel row (column).
Furthermore, the display device is resistant to vibration. Depending on the configuration, a flexible display, a see-through display, or a stereoscopic display device can be easily realized.

【0132】また、散乱体と支持ガイドと透明媒体とい
う単純な構成で薄型の光源装置を実現できた。光源装置
の構成でも、フレキシブル光源やシースルー光源を実現
できる。
Moreover, a thin light source device can be realized with a simple structure of the scatterer, the support guide and the transparent medium. A flexible light source or a see-through light source can be realized even with the configuration of the light source device.

【0133】また、散乱体と支持ガイドと透明媒体とい
う単純な構成で薄型の撮像装置を実現できた。ここで
も、構成によっては、フレキシブル撮像装置やシースル
ー撮像装置を実現できる。
Further, a thin image pickup device can be realized with a simple structure of the scatterer, the support guide and the transparent medium. Again, depending on the configuration, a flexible image pickup device or a see-through image pickup device can be realized.

【0134】さらに、こうした光源装置、撮像装置を用
いて、単純な構成で薄型の画像読み取り装置を実現でき
る。
Furthermore, by using such a light source device and an image pickup device, a thin image reading device having a simple structure can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の表示装置の構成を示す模式斜視図であ
る。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of a display device of the present invention.

【図2】本発明の装置で用いられる散乱体の構造例を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a structural example of a scatterer used in the device of the present invention.

【図3】本発明の装置で用いられる支持ガイドの構成例
を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a support guide used in the device of the present invention.

【図4】散乱体の可動方法(磁力を用いた例)を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a method of moving a scatterer (example using magnetic force).

【図5】散乱体の可動方法(流体フローを用いた例)を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a method of moving a scatterer (an example using a fluid flow).

【図6】本発明の表示装置の全体構成例を示すブロック
図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of the overall configuration of a display device of the present invention.

【図7】本発明の表示装置の幾つかの構成例を示す断面
図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing some configuration examples of the display device of the present invention.

【図8】本発明の立体表示装置の例を示す斜視図であ
る。
FIG. 8 is a perspective view showing an example of a stereoscopic display device of the present invention.

【図9】表示ユニットと制御ユニットと光ガイドケーブ
ルからなる本発明の表示装置の例を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing an example of a display device of the present invention including a display unit, a control unit, and a light guide cable.

【図10】本発明の光源装置の幾つかの構成例を示す断
面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing some configuration examples of the light source device of the present invention.

【図11】本発明の撮像装置の幾つかの構成例を示す断
面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing some configuration examples of the image pickup apparatus of the present invention.

【図12】本発明の読み取り装置の構成例を示す断面図
である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a configuration example of a reading device of the present invention.

【図13】本発明の読み取り装置の構成例を示す断面図
である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration example of a reading device of the present invention.

【図14】従来の表示装置の例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of a conventional display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 発光素子 102 透明媒体 103 支持ガイド 104 散乱体 105 光線束 201 金属反射膜 202 ガラス、樹脂などの球体 203 白色インク 204 透明カプセル 401 磁性散乱体 402 リニアモータ 403 磁石 404 磁場生成電極 501 電磁弁 502 低圧部 503 高圧部 504 圧力制御部 505 流体溜まり 601 表示パネル 602 発光素子駆動回路 603 制御回路 604 画像入力部 605 散乱体駆動回路 606 散乱***置センサ 701 表示ユニット 702 制御ユニット 703 光ガイドケーブル 704 流体駆動ライン 901 受光素子 902 原稿 903 本発明の光源 904 撮像装置 905 本発明の撮像装置 906 光源 101 light emitting element 102 transparent media 103 Support guide 104 Scatterer 105 ray bundle 201 Metal reflective film 202 Spheres such as glass and resin 203 white ink 204 transparent capsules 401 magnetic scatterer 402 linear motor 403 magnet 404 Magnetic field generation electrode 501 solenoid valve 502 Low voltage section 503 High voltage section 504 Pressure control unit 505 Fluid pool 601 display panel 602 Light emitting element drive circuit 603 Control circuit 604 Image input section 605 Scatterer drive circuit 606 Scatterer position sensor 701 Display unit 702 Control unit 703 Optical guide cable 704 Fluid drive line 901 Light receiving element 902 manuscript 903 Light Source of the Present Invention 904 Imaging device 905 Imaging device of the present invention 906 light source

Claims (52)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入射光を散乱してその伝播方向を変える散
乱体と、該散乱体を案内するガイド手段と、該散乱体を
該ガイド手段の伸長方向に沿って動かす駆動手段を有
し、該ガイド手段における該散乱体の各位置において該
伸長方向に対してほぼ一定の角度関係で該入射光が散乱
される様に、散乱体とガイド手段が構成されていること
を特徴とする光路変更機構。
1. A scatterer that scatters incident light to change its propagation direction, guide means for guiding the scatterer, and drive means for moving the scatterer along the extension direction of the guide means. An optical path change characterized in that the scatterer and the guide means are configured so that the incident light is scattered at each position of the scatterer in the guide means in a substantially constant angular relationship with respect to the extension direction. mechanism.
【請求項2】複数の散乱体が設けられ、各散乱体に対し
て、1つのガイド手段が備えられ、該複数のガイド手段
は互いに平行に伸びていることを特徴とする請求項1記
載の光路変更機構。
2. A plurality of scatterers are provided, one guide means is provided for each scatterer, and the plurality of guide means extend parallel to each other. Optical path changing mechanism.
【請求項3】前記入射光或いは伝播方向を変えられた散
乱光がガイド手段の伸長方向に沿って進行ないし導波す
る様に構成されていることを特徴とする請求項1または
2記載の光路変更機構。
3. The optical path according to claim 1, wherein the incident light or the scattered light whose propagation direction is changed travels or is guided along the extension direction of the guide means. Change mechanism.
【請求項4】前記伝播方向を変えられた散乱光がガイド
手段の伸長方向に対して略垂直方向に進行する様に構成
されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに
記載の光路変更機構。
4. The scattered light whose propagation direction is changed is configured to travel in a direction substantially perpendicular to the extending direction of the guide means. Optical path changing mechanism.
【請求項5】前記複数の散乱体は所定の相対関係を保っ
て夫々のガイド手段に沿って移動する様に構成されてい
ることを特徴とする請求項2乃至4の何れかに記載の光
路変更機構。
5. The optical path according to claim 2, wherein the plurality of scatterers are configured to move along the respective guide means while maintaining a predetermined relative relationship. Change mechanism.
【請求項6】入射光を散乱してその伝播方向を変える散
乱体と、該散乱体を案内するガイド手段と、該入射光を
散乱できる散乱位置と該入射光を散乱できない退避位置
との間で散乱体をガイド手段の伸長方向に沿って動かす
駆動手段を有することを特徴とする光路変更機構。
6. A scatterer that scatters incident light and changes its propagation direction, a guide means that guides the scatterer, a scattering position that can scatter the incident light, and a retracted position that cannot scatter the incident light. 2. An optical path changing mechanism having drive means for moving the scatterer along the extension direction of the guide means.
【請求項7】複数の散乱体が設けられ、各散乱体に対し
て1つのガイド手段が備えられ、該複数のガイド手段
は、前記入射光の伝播方向に沿って、該伝播方向と非平
行に伸びて互いに平行に配列されていることを特徴とす
る請求項6記載の光路変更機構。
7. A plurality of scatterers are provided, and one guide means is provided for each scatterer, the plurality of guide means being non-parallel to the propagation direction along the propagation direction of the incident light. 7. The optical path changing mechanism according to claim 6, wherein the optical path changing mechanisms extend in parallel with each other and are arranged parallel to each other.
【請求項8】前記複数のガイド手段は2次元的に配列さ
れていることを特徴とする請求項7記載の光路変更機
構。
8. The optical path changing mechanism according to claim 7, wherein the plurality of guide means are arranged two-dimensionally.
【請求項9】前記散乱体は、ガイド手段の伸長方向に対
して実質的に略一定の姿勢を保って該ガイド手段の伸長
方向に沿って動かされることを特徴とする請求項1乃至
8の何れかに記載の光路変更機構。
9. The scatterer is moved along the extension direction of the guide means while maintaining a substantially constant posture with respect to the extension direction of the guide means. The optical path changing mechanism according to any one of claims.
【請求項10】前記散乱体は、ガイド手段により運動方
向を一方向に制限され、透明媒体内を運動することを特
徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の光路変更機
構。
10. The optical path changing mechanism according to claim 1, wherein the scatterer moves in a transparent medium by restricting a movement direction to one direction by a guide means.
【請求項11】前記ガイド手段はチューブ形状を有し、
該チューブ内を散乱体が運動することを特徴とする請求
項1乃至10の何れかに記載の光路変更機構。
11. The guide means has a tube shape,
The optical path changing mechanism according to any one of claims 1 to 10, wherein a scatterer moves in the tube.
【請求項12】前記散乱体は略球形状を有することを特
徴とする請求項1乃至11の何れかに記載の光路変更機
構。
12. The optical path changing mechanism according to claim 1, wherein the scatterer has a substantially spherical shape.
【請求項13】前記散乱体の運動は、ガイド手段内の流
体である透明媒体の流れにより制御されることを特徴と
する請求項1乃至12の何れかに記載の光路変更機構。
13. The optical path changing mechanism according to claim 1, wherein the movement of the scatterer is controlled by the flow of a transparent medium which is a fluid in the guide means.
【請求項14】前記散乱体は磁性体からなり、散乱体に
作用する磁場を制御することで該散乱体の運動を制御す
ることを特徴とする請求項1乃至12の何れかに記載の
光路変更機構。
14. The optical path according to claim 1, wherein the scatterer is made of a magnetic material, and the movement of the scatterer is controlled by controlling a magnetic field acting on the scatterer. Change mechanism.
【請求項15】前記透明媒体の屈折率がガイド手段の屈
折率より大きいことを特徴とする請求項10乃至14の
何れかに記載の光路変更機構。
15. The optical path changing mechanism according to claim 10, wherein the transparent medium has a refractive index higher than that of the guide means.
【請求項16】前記ガイド手段は屈曲可能なものとして
構成されていることを特徴とする請求項1乃至15の何
れかに記載の光路変更機構。
16. The optical path changing mechanism according to claim 1, wherein the guide means is configured to be bendable.
【請求項17】前記ガイド手段及び透明媒体は、可視光
に対して透明な材料で構成されていることを特徴とする
請求項10乃至16の何れかに記載の光路変更機構。
17. The optical path changing mechanism according to claim 10, wherein the guide means and the transparent medium are made of a material transparent to visible light.
【請求項18】請求項1乃至5及び9乃至17の何れか
に記載の光路変更機構と、発光素子を有し、該発光素子
からの伝播光が該ガイド手段における該散乱体の各位置
において該伸長方向に対してほぼ一定の角度関係で散乱
する様に、散乱体とガイド手段が構成され、該散乱され
た光で表示が行なわれる様に構成されていることを特徴
とする表示装置。
18. An optical path changing mechanism according to any one of claims 1 to 5 and 9 to 17, and a light emitting element, wherein propagating light from the light emitting element is provided at each position of the scatterer in the guide means. A display device characterized in that a scatterer and guide means are configured so as to scatter in a substantially constant angular relationship with respect to the extending direction, and display is performed by the scattered light.
【請求項19】複数の散乱体が設けられ、各散乱体に対
して、1つのガイド手段と少なくとも1つの発光素子が
備えられ、該複数のガイド手段は互いに平行に伸びてい
ることを特徴とする請求項18記載の表示装置。
19. A plurality of scatterers are provided, one guide means and at least one light emitting element are provided for each scatterer, and the plurality of guide means extend parallel to each other. The display device according to claim 18.
【請求項20】前記発光素子から発せられる伝播光がガ
イド手段の伸長方向に沿って進行ないし導波する様に、
発光素子はガイド手段の端部に配置されていることを特
徴とする請求項18または19記載の表示装置。
20. The propagating light emitted from the light emitting element travels or is guided along the extension direction of the guide means.
20. The display device according to claim 18, wherein the light emitting element is arranged at an end portion of the guide means.
【請求項21】前記発光素子から発せられる光量を変調
する変調手段と、前記散乱体のガイド手段における位置
を検出する検出手段を更に有し、散乱体のガイド手段に
おける位置、及び表示情報信号に基づいて変調手段が制
御されて、前記散乱された光で表示が行なわれる様に構
成されていることを特徴とする請求項18乃至20の何
れかに記載の表示装置。
21. A modulator for modulating the amount of light emitted from the light emitting element, and a detector for detecting the position of the scatterer in the guide means, and the position of the scatterer in the guide means and the display information signal. 21. The display device according to claim 18, wherein the modulation means is controlled on the basis of the scattered light so that display is performed.
【請求項22】請求項6乃至17の何れかに記載の光路
変更機構と、発光素子を有し、散乱体で散乱された光で
表示が行なわれる様に構成されていることを特徴とする
表示装置。
22. The optical path changing mechanism according to any one of claims 6 to 17, and a light emitting element, wherein display is performed by light scattered by a scatterer. Display device.
【請求項23】複数の散乱体が設けられ、各散乱体に対
して1つのガイド手段が備えられ、該複数のガイド手段
は、発光素子からの光の伝播方向に沿って、該伝播方向
と非平行に伸びて互いに平行に配列されていることを特
徴とする請求項22記載の表示装置。
23. A plurality of scatterers are provided, one guide means is provided for each scatterer, and the plurality of guide means are arranged along the propagation direction of the light from the light emitting element, 23. The display device according to claim 22, wherein the display devices extend in a non-parallel manner and are arranged in parallel with each other.
【請求項24】前記発光素子から発せられる光量を変調
する変調手段を更に有し、散乱体のガイド手段における
位置、及び表示情報信号に基づいて変調手段が制御され
て、前記散乱された光で表示が行なわれる様に構成され
ていることを特徴とする請求項22または23記載の表
示装置。
24. Modulating means for modulating the amount of light emitted from the light emitting element is further provided, and the modulating means is controlled on the basis of the position of the scatterer in the guide means and the display information signal so that the scattered light is emitted. 24. The display device according to claim 22, wherein the display device is configured to display.
【請求項25】前記発光素子はレーザダイオードである
ことを特徴とする請求項18乃至24の何れかに記載の
表示装置。
25. The display device according to claim 18, wherein the light emitting element is a laser diode.
【請求項26】前記ガイド手段を屈曲可能なものとして
構成することで、表示エリアが屈曲可能であることを特
徴とする請求項18乃至25の何れかに記載の表示装
置。
26. The display device according to claim 18, wherein the display area is bendable by configuring the guide means to be bendable.
【請求項27】前記ガイド手段及び透明媒体は可視光に
対して透明な材料で構成され、表示エリアが外光に対し
て透明であるシースルーディスプレイとして構成されて
いることを特徴とする請求項18乃至21及び25乃至
26の何れかに記載の表示装置。
27. The guide means and the transparent medium are made of a material transparent to visible light, and the display area is a see-through display transparent to external light. 27. The display device according to any one of 21 to 25 and 26.
【請求項28】2次元配列した複数の発光素子と、該発
光素子から発せられた2次元配列した光線束の伝播方向
を変える複数の散乱体と、該複数の発光素子から発せら
れる光量を変調する変調手段と、該光線束の配列方向面
と垂直方向に該散乱体を動かす駆動手段を有して立体表
示装置として構成されていることを特徴とする請求項1
8乃至21及び25乃至27の何れかに記載の表示装
置。
28. A plurality of two-dimensionally arranged light emitting elements, a plurality of scatterers that change the propagation direction of a two-dimensionally arranged light flux emitted from the light emitting elements, and a quantity of light emitted from the plurality of light emitting elements are modulated. 3. A stereoscopic display device comprising: a modulation means for controlling the light flux and a driving means for moving the scatterer in a direction perpendicular to the arrangement direction of the light flux.
28. The display device according to any one of 8 to 21 and 25 to 27.
【請求項29】複数の発光素子と該複数の発光素子を変
調する変調手段を有する制御ユニットと、該複数の発光
素子からの光を伝播する光ガイドケーブルと、該制御ユ
ニットから該光ガイドケーブルを伝播してきた複数の光
線束を用いて画像を形成する表示ユニットを有し、該表
示ユニットは、該光ガイドケーブルを伝播してきた光線
束を配列して表示面内方向に伝播する透明媒体と該光線
束の伝播方向を変える散乱体とを有してなることを特徴
とする請求項18乃至28の何れかに記載の表示装置。
29. A control unit having a plurality of light emitting elements and a modulation means for modulating the plurality of light emitting elements, a light guide cable for propagating light from the plurality of light emitting elements, and a light guide cable from the control unit. A display unit that forms an image using a plurality of light beams that have propagated through the display unit, and the display unit has a transparent medium that arranges the light beams that have propagated through the light guide cable and propagates in the in-plane direction. 29. The display device according to claim 18, further comprising a scatterer that changes a propagation direction of the light flux.
【請求項30】請求項1乃至5及び9乃至17の何れか
に記載の光路変更機構と、発光素子を有し、該発光素子
からの伝播光が該ガイド手段における該散乱体の各位置
において該伸長方向に対してほぼ一定の角度関係で散乱
する様に、散乱体とガイド手段が構成され、該散乱体で
散乱された光で被照射体を照射する様に構成されている
ことを特徴とする光源装置。
30. An optical path changing mechanism according to any one of claims 1 to 5 and 9 to 17, and a light emitting element, wherein propagating light from the light emitting element is provided at each position of the scatterer in the guide means. The scatterer and the guide means are configured so as to scatter in a substantially constant angular relationship with respect to the extension direction, and the object to be irradiated is irradiated with the light scattered by the scatterer. Light source device.
【請求項31】複数の散乱体が設けられ、各散乱体に対
して、1つのガイド手段と少なくとも1つの発光素子が
備えられ、該複数のガイド手段は互いに平行に伸びてい
ることを特徴とする請求項30記載の光源装置。
31. A plurality of scatterers are provided, one guide means and at least one light emitting element are provided for each scatterer, and the plurality of guide means extend parallel to each other. 31. The light source device according to claim 30.
【請求項32】前記発光素子から発せられる伝播光がガ
イド手段の伸長方向に沿って進行ないし導波する様に、
発光素子はガイド手段の端部に配置されていることを特
徴とする請求項30または31記載の光源装置。
32. The propagating light emitted from the light emitting element travels or is guided along the extending direction of the guide means.
32. The light source device according to claim 30, wherein the light emitting element is arranged at an end of the guide means.
【請求項33】前記複数の散乱体は所定の相対関係を保
って夫々のガイド手段に沿って移動する様に構成されて
いることを特徴とする請求項31または32記載の光源
装置。
33. The light source device according to claim 31, wherein the plurality of scatterers are configured to move along the respective guide means while maintaining a predetermined relative relationship.
【請求項34】請求項6乃至17の何れかに記載の光路
変更機構と、発光素子を有し、該散乱体で散乱された光
で被照射体を照射する様に構成されていることを特徴と
する光源装置。
34. An optical path changing mechanism according to any one of claims 6 to 17, and a light emitting element, wherein the irradiation target is irradiated with light scattered by the scatterer. Characteristic light source device.
【請求項35】複数の散乱体が設けられ、各散乱体に対
して1つのガイド手段が備えられ、複数のガイド手段
は、発光素子からの光の伝播方向に沿って、該伝播方向
と非平行に伸びて互いに平行に配列されていることを特
徴とする請求項34記載の光源装置。
35. A plurality of scatterers are provided, one guide means is provided for each scatterer, and the plurality of guide means are arranged along the propagation direction of the light from the light emitting element, 35. The light source device according to claim 34, wherein the light source devices extend in parallel and are arranged in parallel with each other.
【請求項36】前記発光素子はレーザダイオードである
ことを特徴とする請求項30乃至35の何れかに記載の
光源装置。
36. The light source device according to claim 30, wherein the light emitting element is a laser diode.
【請求項37】前記ガイド手段を屈曲可能なものとして
構成することで、光出射エリアが屈曲可能であることを
特徴とする請求項30乃至36の何れかに記載の光源装
置。
37. A light source device according to claim 30, wherein the light emitting area is bendable by configuring the guide means to be bendable.
【請求項38】前記ガイド手段及び透明媒体は、可視光
に対して透明な材料で構成され、光出射エリアが外光に
対して透明であるシースルー光源として構成されている
ことを特徴とする請求項30乃至33及び36乃至37
の何れかに記載の光源装置。
38. The guide means and the transparent medium are formed of a material transparent to visible light, and the light emitting area is formed as a see-through light source transparent to external light. Items 30 to 33 and 36 to 37
The light source device according to any one of 1.
【請求項39】2次元配列した複数の発光素子と、該発
光素子から発せられた2次元配列した光線束の伝播方向
を変える複数の散乱体と、該光線束の配列方向面と垂直
方向に該散乱体を動かす駆動手段を有することを特徴と
する請求項30乃至33及び36乃至38の何れかに記
載の光源装置。
39. A plurality of light emitting elements arranged two-dimensionally, a plurality of scatterers which change the propagation direction of the two-dimensionally arranged light beam emitted from the light emitting element, and a direction perpendicular to the arrangement direction surface of the light beam bundle. The light source device according to any one of claims 30 to 33 and 36 to 38, further comprising a driving unit that moves the scatterer.
【請求項40】複数の発光素子を有する制御ユニット
と、該複数の発光素子からの光を伝播する光ガイドケー
ブルと、該制御ユニットから該光ガイドケーブルを伝播
してきた複数の光線束を用いて光出射エリアを形成する
光出射ユニットを有し、該光出射ユニットは、該光ガイ
ドケーブルを伝播してきた光線束を配列して光出射エリ
ア面内方向に伝播する透明媒体と該光線束の伝播方向を
変える散乱体とを有してなることを特徴とする請求項3
0乃至39の何れかに記載の光源装置。
40. Using a control unit having a plurality of light emitting elements, a light guide cable for propagating light from the plurality of light emitting elements, and a plurality of light beam bundles propagating through the light guide cable from the control unit. A light emitting unit that forms a light emitting area, and the light emitting unit arranges the light beam bundles that have propagated through the light guide cable and propagates in the in-plane direction of the light emitting area, and the propagation of the light beam bundles. 4. A scatterer that changes the direction.
The light source device according to any one of 0 to 39.
【請求項41】請求項1乃至5及び9乃至17の何れか
に記載の光路変更機構と、受光素子を有し、外部からの
光を散乱してその伝播方向を変える複数の散乱体が設け
られ、各散乱体とガイド手段は、該ガイド手段の各位置
において該各散乱体が前記外部光を該ガイド手段内に導
く様に形成され、前記受光素子は、該複数の散乱体で該
ガイド手段内に導かれる光を受光できる位置に配置さ
れ、該受光素子で受光される光情報とこのときの散乱体
位置情報から撮像を行なう様に構成されていることを特
徴とする撮像装置。
41. A plurality of scatterers having an optical path changing mechanism according to any one of claims 1 to 5 and 9 to 17 and a light receiving element for scattering light from the outside and changing its propagation direction. The scatterers and the guide means are formed such that the scatterers guide the external light into the guide means at respective positions of the guide means, and the light receiving element is formed by the plurality of scatterers. An image pickup apparatus, which is arranged at a position where the light guided into the means can be received, and is configured to pick up an image from the light information received by the light receiving element and the scatterer position information at this time.
【請求項42】前記受光素子はガイド手段の端部に配置
されていることを特徴とする請求項41記載の撮像装
置。
42. The image pickup device according to claim 41, wherein the light receiving element is arranged at an end of the guide means.
【請求項43】前記複数の散乱体は所定の相対関係を保
って夫々のガイド手段に沿って移動する様に構成されて
いることを特徴とする請求項41または42記載の撮像
装置。
43. The image pickup device according to claim 41, wherein the plurality of scatterers are configured to move along the respective guide means while maintaining a predetermined relative relationship.
【請求項44】前記ガイド手段を屈曲可能なものとして
構成することで、受光エリアが屈曲可能であることを特
徴とする請求項41乃至43の何れかに記載の撮像装
置。
44. The image pickup device according to claim 41, wherein the light receiving area is bendable by configuring the guide means to be bendable.
【請求項45】前記ガイド手段及び透明媒体は、可視光
に対して透明な材料で構成され、受光エリアが外光に対
して透明であるシースルー撮像装置として構成されてい
ることを特徴とする請求項41乃至44の何れかに記載
の撮像装置。
45. The guide means and the transparent medium are made of a material transparent to visible light, and are configured as a see-through image pickup device having a light receiving area transparent to external light. Item 41. The image pickup device according to any one of items 44 to 44.
【請求項46】2次元配列した複数の受光素子と、前記
外光の伝播方向を変えて2次元配列した光線束を形成す
る複数の散乱体と、該光線束の配列方向面と垂直方向に
該散乱体を動かす駆動手段を有することを特徴とする請
求項41乃至45の何れかに記載の撮像装置。
46. A plurality of two-dimensionally arrayed light receiving elements, a plurality of scatterers that change the propagation direction of the external light to form a two-dimensionally arrayed ray bundle, and a direction perpendicular to the array direction of the bundle of rays. 46. The image pickup apparatus according to claim 41, further comprising a driving unit that moves the scatterer.
【請求項47】複数の受光素子を有する制御ユニット
と、該複数の受光素子へ光を伝播する光ガイドケーブル
と、複数の散乱体を用いて前記外光の伝播方向を変えて
複数の光線束を形成し該光ガイドケーブルを介して該制
御ユニットに伝播する受光ユニットを有し、該受光ユニ
ットは、該複数の光線束を配列して受光面内方向に伝播
する透明媒体と該散乱体とを有してなることを特徴とす
る請求項41乃至46の何れかに記載の撮像装置。
47. A control unit having a plurality of light receiving elements, a light guide cable for propagating light to the plurality of light receiving elements, and a plurality of light fluxes by using a plurality of scatterers to change the propagation direction of the outside light. And a light receiving unit that propagates to the control unit via the light guide cable, the light receiving unit having the plurality of light beam bundles arranged and propagating in the light receiving surface direction and the scatterer. The imaging device according to any one of claims 41 to 46, further comprising:
【請求項48】請求項30乃至33及び36乃至40の
何れかに記載の光源装置と、複数の散乱体で散乱された
光で照射される被照射体からの光を受光できる位置に配
置された受光素子を有し、被照射体の各位置から来て該
受光素子で受光される光情報から被照射体上の情報を読
み取る様に構成されていることを特徴とする読み取り装
置。
48. The light source device according to any one of claims 30 to 33 and 36 to 40, and the light source device arranged at a position capable of receiving light from an irradiated object irradiated with light scattered by a plurality of scatterers. And a light-receiving element, which is configured to read information on the irradiation target from optical information received from the light-receiving element from each position of the irradiation target.
【請求項49】光源と、該光源からの光で照射される被
照射体からの光を受光する請求項41乃至47の何れか
に記載の撮像装置を有し、被照射体の各位置から来て受
光素子で受光される光情報から被照射体上の情報を読み
取る様に構成されていることを特徴とする読み取り装
置。
49. An image pickup device according to any one of claims 41 to 47, which comprises a light source and light from an object to be irradiated which is irradiated with light from the light source, A reading device, which is configured to read information on an object to be irradiated from optical information received by a light receiving element.
【請求項50】請求項30乃至33及び36乃至40の
何れかに記載の光源装置と、該光源装置からの光で照射
される被照射体からの光を受光する請求項41乃至47
の何れかに記載の撮像装置を有し、被照射体の各位置か
ら来て受光素子で受光される光情報から被照射体上の情
報を読み取る様に構成されていることを特徴とする読み
取り装置。
50. The light source device according to any one of claims 30 to 33 and 36 to 40, and the light from the irradiated object irradiated with the light from the light source device is received.
Which is configured to read information on the irradiated object from optical information received from the light receiving element coming from each position of the irradiated object. apparatus.
【請求項51】請求項30乃至33及び36乃至40の
何れかに記載の光源装置と、該光源装置の散乱体で散乱
された光で照射される被照射体からの光が再び該散乱体
で散乱されて形成される伝播光を受光できる位置に配置
された受光素子を有し、被照射体の各位置から来て該受
光素子で受光される光情報から被照射体上の情報を読み
取る様に構成されていることを特徴とする読み取り装
置。
51. The light source device according to any one of claims 30 to 33 and 36 to 40, and the light scattered from the scatterer of the light source device, which is emitted from an object to be irradiated, is again scattered. It has a light receiving element arranged at a position where it can receive the propagation light formed by being scattered by, and reads the information on the irradiated object from the light information received from the light receiving element coming from each position of the irradiated object. A reading device having the above-mentioned configuration.
【請求項52】発光素子と、該発光素子からの光で照射
される被照射体からの光を受光する請求項41乃至47
の何れかに記載の撮像装置を有し、被照射体を照射する
光は該発光素子から来て該撮像装置の散乱体で散乱され
て形成される様に構成され、被照射体の各位置から来て
受光素子で受光される光情報から被照射体上の情報を読
み取る様に構成されていることを特徴とする読み取り装
置。
52. A light emitting element and light from an irradiated object irradiated with light from the light emitting element is received.
The imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein the light that illuminates the object to be irradiated is configured to come from the light emitting element and scattered by the scatterer of the imaging device. A reading device, which is configured to read information on an irradiation target from optical information received from a light receiving element.
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