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JP2000131640A - Image display device - Google Patents

Image display device

Info

Publication number
JP2000131640A
JP2000131640A JP30236398A JP30236398A JP2000131640A JP 2000131640 A JP2000131640 A JP 2000131640A JP 30236398 A JP30236398 A JP 30236398A JP 30236398 A JP30236398 A JP 30236398A JP 2000131640 A JP2000131640 A JP 2000131640A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image display
display device
light emitting
image
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30236398A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ayumi Taguchi
歩 田口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP30236398A priority Critical patent/JP2000131640A/en
Publication of JP2000131640A publication Critical patent/JP2000131640A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化及び高解像度化を実現することがで
き、消費電力が少なく、耐震性等の信頼性が高く、製造
コストも低い画像表示装置を提供する。 【解決手段】 梁部材19の自由部18における端面2
1の軌跡が面を形成する走査運動を振動手段による自由
部18の振動によって端面21に生じさせ、端面21の
走査運動と発光とを同期手段で同期させる。このため、
端面21の走査運動面が画像表示面になり、梁部材19
や振動手段等はマイクロマシンの作製手法によって作製
することができるので、画像表示面等を極めて小さくす
ることができる。また、振動周波数及び同期周波数を高
めれば、解像度が高くなる。
(57) [Problem] To provide an image display device which can realize miniaturization and high resolution, consumes little power, has high reliability such as earthquake resistance, and has low manufacturing cost. An end surface (2) of a free part (18) of a beam member (19).
A scanning motion in which one locus forms a surface is caused on the end face 21 by the vibration of the free portion 18 by the vibration means, and the scanning motion of the end face 21 and the light emission are synchronized by the synchronization means. For this reason,
The scanning motion surface of the end surface 21 becomes the image display surface, and the beam member 19
Since the vibration means and the vibration means can be manufactured by a manufacturing method of a micromachine, the image display surface and the like can be made extremely small. In addition, the higher the vibration frequency and the synchronization frequency, the higher the resolution.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本願の発明は、画像を表示す
るための画像表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device for displaying an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】小型携帯端末装置等に実装される画像表
示装置には、携帯に容易な小型であること、例えば64
0画素×480画素以上の一定の解像度を有すること、
電池による駆動が可能な様に消費電力が少ないこと、携
帯時には振動を受けるので耐震性等の信頼性が高いこ
と、製造コストが低いこと等の性能が要求される。一
方、画像表示装置としては、陰極線管や液晶表示装置や
プラズマ表示装置等が従来からある。
2. Description of the Related Art An image display device mounted on a small portable terminal device or the like has a small size which is easy to carry, for example, 64.
Have a fixed resolution of 0 pixels × 480 pixels or more,
Performance such as low power consumption so that it can be driven by a battery, high reliability such as seismic resistance due to vibration when the device is carried, and low manufacturing cost are required. On the other hand, as an image display device, a cathode ray tube, a liquid crystal display device, a plasma display device and the like have been conventionally used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、陰極線管及び
プラズマ表示装置では、その構造から、小型化及び低消
費電力化が困難であり、耐震性等の信頼性も低い。これ
に対して、液晶表示装置では、ある程度の小型化が可能
ではあるが、複数の画素を行列状に配置させる必要があ
るので、例えば640画素×480画素以上の解像度を
指先程度の大きさで実現することは極めて困難であり、
しかも、背面光源で画像が照明される場合が多くて低消
費電力化も容易ではない。
However, due to the structure of the cathode ray tube and the plasma display device, it is difficult to reduce the size and power consumption, and the reliability such as earthquake resistance is low. On the other hand, in the liquid crystal display device, although it is possible to reduce the size to some extent, it is necessary to arrange a plurality of pixels in a matrix, so that a resolution of, for example, 640 pixels × 480 pixels or more can be reduced to a size about the fingertip. It ’s extremely difficult to achieve,
In addition, images are often illuminated by a back light source, and it is not easy to reduce power consumption.

【0004】また、画像を眼底に直接に結像させる虚像
視画像表示装置を実現するためには画像の虚像を形成す
る結像光学系が必要であるが、虚像を形成する結像光学
系の大きさは画像表示面の大きさに依存する。このた
め、画像表示面の大きな画像表示装置を用いると、結像
光学系も大きくなる。例えば、画像表示面を最も小型化
することができる液晶表示装置でも、画像表示面の対角
線長は2cm程度が限度であり、虚像を形成する結像光
学系の奥行き、高さ、幅も2cm程度になって、虚像視
画像表示装置の全体の大きさが携帯に適しているとは言
い難かった。
[0004] Further, in order to realize a virtual image display apparatus for forming an image directly on the fundus, an image forming optical system for forming a virtual image of an image is necessary. The size depends on the size of the image display surface. Therefore, when an image display device having a large image display surface is used, the size of the image forming optical system becomes large. For example, even in a liquid crystal display device capable of miniaturizing the image display surface, the diagonal length of the image display surface is limited to about 2 cm, and the depth, height, and width of the imaging optical system that forms a virtual image are also about 2 cm. Thus, it has been difficult to say that the entire size of the virtual image image display device is suitable for carrying.

【0005】更に、陰極線管や液晶表示装置やプラズマ
表示装置等の何れの画像表示装置でも、必要な部品が多
いので、このことによっても、耐震性等の信頼性が低く
且つ製造コストも高かった。従って、本願の発明は、小
型化及び高解像度化を実現することができ、消費電力が
少なく、耐震性等の信頼性が高く、製造コストも低い画
像表示装置を提供することを目的としている。
Further, since any image display device such as a cathode ray tube, a liquid crystal display device, and a plasma display device requires a large number of components, the reliability such as earthquake resistance is low and the manufacturing cost is high. . Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image display device which can realize miniaturization and high resolution, consumes less power, has high reliability such as earthquake resistance, and has a low manufacturing cost.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る画像表示
装置では、梁部材の自由部における発光部の軌跡が面を
形成する走査運動を振動手段による自由部の振動によっ
て発光部に生じさせ、発光部の走査運動と発光とを同期
手段で同期させるので、発光部の走査運動面に画像が表
示される。
According to the first aspect of the present invention, a scanning motion in which the trajectory of the light emitting portion in the free portion of the beam member forms a surface is caused in the light emitting portion by the vibration of the free portion by the vibration means. Since the scanning movement of the light emitting unit and the light emission are synchronized by the synchronization means, an image is displayed on the scanning movement surface of the light emitting unit.

【0007】つまり、梁部材の自由部における発光部の
走査運動面が画像表示面になり、梁部材はマイクロマシ
ンの作製手法によって作製することができるので、画像
表示面を極めて小さくすることができる。また、振動手
段もマイクロマシンの作製手法によって形成することが
でき、しかも、梁部材と振動手段と同期手段とで画像を
表示することができるので、必要な部品が少なく且つ単
純であり、画像表示面以外の部分も極めて小さくするこ
とができる。
That is, since the scanning motion surface of the light emitting portion in the free portion of the beam member becomes the image display surface, and the beam member can be manufactured by a micromachine manufacturing method, the image display surface can be made extremely small. Also, the vibration means can be formed by a micromachine manufacturing method, and furthermore, since an image can be displayed by the beam member, the vibration means and the synchronization means, the number of necessary parts is small and simple, and the image display surface is simple. Other parts can also be made extremely small.

【0008】また、振動手段による振動周波数と同期手
段による同期周波数とを高めれば、画像表示面内におけ
る画素数つまり画像表示面の解像度が高くなる。また、
発光部の発光によって画像が直接に表示されて光の利用
効率が高く、背面光源で画像を照明する必要もない。
If the vibration frequency of the vibration means and the synchronization frequency of the synchronization means are increased, the number of pixels in the image display surface, that is, the resolution of the image display surface is increased. Also,
The image is directly displayed by the light emission of the light emitting unit, and the light use efficiency is high, and there is no need to illuminate the image with the back light source.

【0009】請求項2に係る画像表示装置では、光ファ
イバが梁部材になっており、光ファイバのうちで自由部
とは反対側の部分でこの光ファイバに発光素子が接続さ
れていて、光ファイバの自由部における開放端が発光部
になっている。このため、画像を表示するための走査運
動に際して細い光ファイバのみを振動させればよくて発
光素子を振動させる必要がなく、振動手段による振動周
波数を容易に高めることができる。
In the image display device according to the second aspect, the optical fiber is a beam member, and a light emitting element is connected to the optical fiber at a portion of the optical fiber opposite to the free portion. The open end of the free part of the fiber is the light emitting part. Therefore, only the thin optical fiber needs to be vibrated during the scanning movement for displaying an image, and it is not necessary to vibrate the light emitting element, and the vibration frequency by the vibration means can be easily increased.

【0010】請求項3に係る画像表示装置では、光導波
路の基板が梁部材になっており、梁部材の固定部で光導
波路に発光素子が接続されていて、自由部における光導
波路の開放端が発光部になっている。このため、画像を
表示するための走査運動に際して光導波路を含む細長い
基板のみを振動させればよくて発光素子を振動させる必
要がなく、振動手段による振動周波数を容易に高めるこ
とができる。
[0010] In the image display device according to the third aspect, the substrate of the optical waveguide is a beam member, the light emitting element is connected to the optical waveguide at a fixed portion of the beam member, and the open end of the optical waveguide at the free portion. Is a light emitting unit. Therefore, it is sufficient to vibrate only the elongated substrate including the optical waveguide during the scanning movement for displaying an image, and it is not necessary to vibrate the light emitting element, and the vibration frequency by the vibration means can be easily increased.

【0011】請求項4に係る画像表示装置では、梁部材
の自由部に発光素子が取り付けられており、この発光素
子が発光部になっているので、構造が非常に単純であ
る。
In the image display device according to the fourth aspect, since the light emitting element is attached to the free portion of the beam member, and the light emitting element is the light emitting portion, the structure is very simple.

【0012】請求項5に係る画像表示装置では、梁部材
の先端面が光反射面になっており、この光反射面が発光
部になっており、光反射面に入射する光を発する発光素
子が梁部材以外の部分に設けられている。このため、画
像を表示するための走査運動に際して梁部材のみを振動
させればよくて発光素子を振動させる必要がなく、振動
手段による振動周波数を容易に高めることができる。ま
た、構造が非常に単純である。
In the image display device according to the fifth aspect, the tip end surface of the beam member is a light reflecting surface, and the light reflecting surface is a light emitting portion, and the light emitting element emits light incident on the light reflecting surface. Are provided in portions other than the beam member. Therefore, only the beam member needs to be vibrated during the scanning movement for displaying an image, and it is not necessary to vibrate the light emitting element, and the vibration frequency by the vibration means can be easily increased. Also, the structure is very simple.

【0013】請求項6に係る画像表示装置では、発光を
生じさせる発光素子が半導体レーザまたは発光ダイオー
ドであり、半導体レーザまたは発光ダイオードは小型化
が可能であるので、発光素子の小型化が可能である。
In the image display device according to the sixth aspect, the light emitting element that emits light is a semiconductor laser or a light emitting diode, and the semiconductor laser or the light emitting diode can be downsized. is there.

【0014】請求項7に係る画像表示装置では、三波長
以上の発光を生じさせる発光素子が用いられているの
で、この発光素子からの発光を制御することによって、
カラー発光を生じさせることができる。
In the image display device according to the present invention, since a light emitting element which emits light of three or more wavelengths is used, by controlling the light emission from this light emitting element,
Color emission can be produced.

【0015】請求項8に係る画像表示装置では、梁部材
の少なくとも自由部に設けられている第1の電極と、こ
の第1の電極に対向して設けられている第2の電極と、
これら第1及び第2の電極間に電圧を印加する電源と
を、振動手段が有している。このため、第1及び第2の
電極間に印加する電圧の周波数や波形等を制御すること
によって、第1及び第2の電極間の静電気力を種々の形
態に制御することができて、梁部材を種々の形態に振動
させることができる。
In the image display device according to the present invention, a first electrode provided at least in a free portion of the beam member, a second electrode provided opposite to the first electrode,
The vibration means has a power supply for applying a voltage between the first and second electrodes. Therefore, by controlling the frequency and waveform of the voltage applied between the first and second electrodes, the electrostatic force between the first and second electrodes can be controlled in various forms, and The member can be vibrated in various forms.

【0016】請求項9に係る画像表示装置では、梁部材
の少なくとも自由部が分極物質で形成されており、自由
部の振動空間内に発散電界を生じさせる電極と、この電
極に電圧を印加する電源とを、振動手段が有している。
このため、発散電界を生じさせる電極のみで梁部材の自
由部を振動させることができて、必要な部品が更に少な
く且つ更に単純である。
In the image display device according to the ninth aspect, at least the free portion of the beam member is formed of a polarized substance, and an electrode for generating a diverging electric field in the vibration space of the free portion, and a voltage is applied to the electrode. The vibration means has a power supply.
For this reason, the free part of the beam member can be vibrated only by the electrode that generates the diverging electric field, and the number of necessary components is further reduced and the configuration is simpler.

【0017】請求項10に係る画像表示装置では、梁部
材の自由部に設けられている圧電素子と、この圧電素子
に電圧を印加する電源とを、振動手段が有している。こ
のため、梁部材の自由部を圧電素子のみで振動させるこ
とができて、必要な部品が更に少なく且つ更に単純であ
る。
According to a tenth aspect of the present invention, the vibrating means has a piezoelectric element provided at a free portion of the beam member and a power supply for applying a voltage to the piezoelectric element. For this reason, the free part of the beam member can be vibrated only by the piezoelectric element, and the number of required components is further reduced and the configuration is simpler.

【0018】請求項11に係る画像表示装置では、梁部
材の自由部の機械的共振周波数と発光部の走査運動の周
波数とが互いに等しいので、振動手段の負荷が少ない。
In the image display device according to the eleventh aspect, since the mechanical resonance frequency of the free portion of the beam member and the frequency of the scanning motion of the light emitting portion are equal to each other, the load on the vibration means is small.

【0019】請求項12に係る画像表示装置では、梁部
材の少なくとも自由部が真空中に配置されているので、
梁部材の振動に伴う損失が少ない。このため、振動手段
の負荷が少なく、また、振動手段による振動周波数を容
易に高めることができる。
In the image display device according to the twelfth aspect, since at least the free portion of the beam member is disposed in a vacuum,
Low loss due to vibration of beam members. For this reason, the load on the vibration means is small, and the vibration frequency by the vibration means can be easily increased.

【0020】請求項13に係る画像表示装置では、梁部
材の自由部における発光部の走査運動時にこの発光部の
位置を予測する位置予測部と、この予測によって求めた
発光部の位置に同期させて発光を行う発光電源部とを、
同期手段が有している。このため、梁部材の自由部にお
ける発光部の走査速度が一定でなくても、発光部の走査
運動と発光とを正確に同期させることができる。
In the image display device according to the thirteenth aspect, a position estimating unit for estimating the position of the light emitting unit during the scanning movement of the light emitting unit in the free part of the beam member, and synchronizing with the position of the light emitting unit obtained by the prediction. And a light-emitting power supply that emits light
The synchronization means has. For this reason, even if the scanning speed of the light emitting portion in the free portion of the beam member is not constant, the scanning motion of the light emitting portion and the light emission can be accurately synchronized.

【0021】請求項14に係る画像表示装置では、梁部
材の自由部における発光部のラスター走査によって画像
を表示する際に、走査線と画素との位置関係に基づいて
発光部の発光輝度を制御する。このため、梁部材の自由
部における発光部の走査速度が一定でなく且つ発光部が
走査しない画素が存在しても、人間の感覚的に元の画像
に近い画像を表示することができる。
In the image display device according to the fourteenth aspect, when displaying an image by raster scanning of the light emitting portion in the free portion of the beam member, the light emission luminance of the light emitting portion is controlled based on the positional relationship between the scanning line and the pixel. I do. For this reason, even if the scanning speed of the light emitting unit in the free part of the beam member is not constant and there is a pixel that the light emitting unit does not scan, an image close to the original image can be displayed as a human sense.

【0022】請求項15に係る画像表示装置では、画像
の虚像を形成する結像光学系が設けられているので、虚
像としての画像を結像させることができる。
In the image display device according to the fifteenth aspect, since an image forming optical system for forming a virtual image of the image is provided, an image as a virtual image can be formed.

【0023】請求項16に係る画像表示装置では、画像
の実像を形成する結像光学系が設けられているので、実
像としての画像を結像させることができる。
In the image display device according to the sixteenth aspect, since an image forming optical system for forming a real image of the image is provided, an image as a real image can be formed.

【0024】請求項17に係る画像表示装置では、ホロ
グラフィーによって形成されている結像光学系が設けら
れているので、コマ収差等のない画像を結像させること
ができ、また、表示画像と外界画像との重ね合わせ画像
を結像させることができる。
In the image display device according to the seventeenth aspect, since an image forming optical system formed by holography is provided, an image having no coma aberration or the like can be formed. An image superimposed on the image can be formed.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本願の発明の第1〜第11
実施形態を、図1〜14を参照しながら説明する。図1
〜4が第1実施形態を示している。図1に概略的に示す
様に、この第1実施形態の画像表示装置11では、定盤
12の天面の一方側に光ファイバ固定台座13が固定さ
れている。光ファイバ固定台座13の天面には電極パッ
ド14が設けられており、電極パッド14は電源15に
接続されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the first to eleventh aspects of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to FIGS. FIG.
4 to 1 show the first embodiment. As schematically shown in FIG. 1, in the image display device 11 according to the first embodiment, an optical fiber fixing base 13 is fixed to one side of a top surface of a surface plate 12. An electrode pad 14 is provided on the top surface of the optical fiber fixing base 13, and the electrode pad 14 is connected to a power supply 15.

【0026】光ファイバ固定台座13上にガラス製の光
ファイバ16の一部が固定されて、この一部が固定部1
7になっており、この固定部17の一方側が定盤12の
上方へ延びて自由部18になっている。つまり、光ファ
イバ16の固定部17と自由部18とで梁部材19が構
成されている。梁部材19のうちで端面21以外の部分
には蒸着金属等によって電極22が設けられており、こ
の電極22は電極パッド14に接続されている。
A part of the optical fiber 16 made of glass is fixed on the optical fiber fixing base 13, and this part is fixed to the fixing part 1.
7, one side of the fixed portion 17 extends above the surface plate 12 to be a free portion 18. That is, the beam member 19 is constituted by the fixed portion 17 and the free portion 18 of the optical fiber 16. An electrode 22 is provided on a portion of the beam member 19 other than the end face 21 by a metal deposited or the like, and the electrode 22 is connected to the electrode pad 14.

【0027】端面21とは反対側の光ファイバ16の端
面23は、半導体レーザや発光ダイオード等である発光
素子24にレンズ結合や突き合わせ結合等によって光学
的に接続されており、発光素子24は電源25及び接地
用の電源26に接続されている。定盤12の天面のうち
で自由部18の先端部近傍には電極固定台座27が固定
されており、電極固定台座27のうちで電極22の周囲
の部分には電極28、29、31、32が設けられてい
る。
The end face 23 of the optical fiber 16 opposite to the end face 21 is optically connected to a light emitting element 24 such as a semiconductor laser or a light emitting diode by lens coupling or butt coupling. 25 and a power supply 26 for grounding. An electrode fixing pedestal 27 is fixed on the top surface of the surface plate 12 near the tip of the free portion 18, and electrodes 28, 29, 31, 32 are provided.

【0028】電極28、29、31、32は夫々電源3
3、34、35、36に接続されている。電極22と電
極28、29、31、32との接触による短絡を防止す
るために、電極28、29、31、32のうちで電極2
2と対向する部分には、酸化珪素やプラスチック等によ
る絶縁膜が設けられていることが好ましい。
The electrodes 28, 29, 31, and 32 are respectively connected to a power source 3
3, 34, 35 and 36. In order to prevent a short circuit due to contact between the electrode 22 and the electrodes 28, 29, 31, 32, among the electrodes 28, 29, 31, 32, the electrode 2
It is preferable that an insulating film made of silicon oxide, plastic, or the like is provided in a portion facing 2.

【0029】電極22に電圧を印加すると同時にこの電
圧と逆極性の電圧を電極28、29、31、32のうち
の何れか一つの電極に印加すると、これらの電極の間に
引力が働き、自由部18が湾曲して、電極28、29、
31、32のうちで電圧を印加した何れか一つの電極に
端面21が接近する。逆に、電極22に印加した電圧と
同一極性の電圧を電極28、29、31、32のうちの
何れか一つの電極に印加すると、これらの電極の間に斥
力が働き、自由部18が湾曲して、電極28、29、3
1、32のうちで電圧を印加した何れか一つの電極から
端面21が離隔する。
When a voltage having the opposite polarity to that of the voltage is applied to any one of the electrodes 28, 29, 31, and 32 at the same time as the voltage is applied to the electrode 22, an attractive force acts between these electrodes, and a free force is generated. The part 18 is curved, and the electrodes 28, 29,
The end face 21 approaches one of the electrodes 31 and 32 to which a voltage is applied. Conversely, when a voltage having the same polarity as the voltage applied to the electrode 22 is applied to any one of the electrodes 28, 29, 31, and 32, a repulsive force acts between these electrodes, causing the free portion 18 to bend. And the electrodes 28, 29, 3
The end face 21 is separated from any one of the electrodes 1 and 32 to which a voltage is applied.

【0030】更に、電極28、29、31、32のうち
で電極22の両側に位置している一対の電極に互いに逆
極性の電圧を印加すると、上述の引力と斥力とが同時に
働いて、上述の自由部18の湾曲並びに端面21の接近
及び離隔が効果的に行われる。このため、電極22に直
流電圧を印加した状態で電極28、29に互いに逆相の
周期電圧を印加すると自由部18が横方向に振動し、そ
れと同時に電極31、32に互いに逆相の周期電圧を印
加すると自由部18は縦方向にも振動し、これらの振動
の結果、端面21の軌跡が面を形成する走査運動を端面
21が行う。
Further, when voltages of opposite polarities are applied to a pair of electrodes located on both sides of the electrode 22 among the electrodes 28, 29, 31, and 32, the above-mentioned attractive force and repulsive force act simultaneously, and Of the free portion 18 and approach and separation of the end face 21 are effectively performed. Therefore, when a periodic voltage having an opposite phase is applied to the electrodes 28 and 29 while a DC voltage is applied to the electrode 22, the free portion 18 vibrates in the horizontal direction, and at the same time, the periodic voltages having the opposite phase are applied to the electrodes 31 and 32. Is applied, the free portion 18 also vibrates in the vertical direction, and as a result of these vibrations, the end surface 21 performs a scanning motion in which the trajectory of the end surface 21 forms a surface.

【0031】一方、発光素子24から発せられた光37
は、光ファイバ16中を伝播して、端面21から放射さ
れるので、この端面21が発光部になっている。従っ
て、後述する様に端面21の走査運動と発光素子24の
発光とを同期させることによって、端面21の走査運動
面に画像が表示される。
On the other hand, the light 37 emitted from the light emitting element 24
Since the light propagates through the optical fiber 16 and is emitted from the end face 21, the end face 21 is a light emitting portion. Therefore, an image is displayed on the scanning motion surface of the end face 21 by synchronizing the scanning motion of the end face 21 with the light emission of the light emitting element 24 as described later.

【0032】電極28、29間の距離及び電極31、3
2間の距離つまり画像表示面の大きさを規制する要因は
ないが、端面21における光37の近視野像の大きさが
通常の光ファイバのコア径と同程度の2μm程度である
と仮定し、且つ表示画像の解像度が640画素×480
画素であると仮定すると、端面21の必要移動距離は高
々(±0.7mm)×(±0.5mm)となり、これに
電極22と電極28、29、31、32との接触による
短絡を防止するための0.5mm程度の間隔を付加する
と、画像表示面の大きさは高々2.3mm×2.0mm
程度である。
The distance between the electrodes 28, 29 and the electrodes 31, 3
Although there is no factor that regulates the distance between the two, that is, the size of the image display surface, it is assumed that the size of the near-field image of the light 37 on the end face 21 is about 2 μm, which is about the same as the core diameter of a normal optical fiber. And the resolution of the display image is 640 pixels × 480.
Assuming that the pixel is a pixel, the required movement distance of the end face 21 is at most (± 0.7 mm) × (± 0.5 mm), which prevents a short circuit caused by contact between the electrode 22 and the electrodes 28, 29, 31, 32. When an interval of about 0.5 mm is added to the image, the size of the image display surface is 2.3 mm × 2.0 mm at most.
It is about.

【0033】光ファイバ16の自由部18の長さは、自
由部18の振動範囲内で、端面21の走査運動面が近似
的に平面になり且つ光ファイバ16が破損しない長さで
あり、上述の条件では高々5mmである。従って、画像
表示装置11の全体の大きさは、梁部材19の軸方向で
は、自由部18の長さである5mmに固定部17の長さ
である高々2mmを加えた7mm程度であり、梁部材1
9の軸に垂直な方向では、画像表示面の大きさである
2.3mm×2.0mmに定盤12及び電極固定台座2
7のための寸法として上下左右に各1mm程度を加えた
4.3mm×4.0mmである。
The length of the free portion 18 of the optical fiber 16 is such that the scanning motion surface of the end face 21 becomes approximately flat and the optical fiber 16 is not damaged within the vibration range of the free portion 18. Under the condition (1), it is at most 5 mm. Accordingly, the entire size of the image display device 11 is about 7 mm in the axial direction of the beam member 19, which is obtained by adding at most 2 mm, which is the length of the fixed portion 17, to 5 mm, which is the length of the free portion 18, and Member 1
In the direction perpendicular to the axis of No. 9, the platen 12 and the electrode fixing pedestal 2 have a size of the image display surface of 2.3 mm × 2.0 mm.
7 is 4.3 mm × 4.0 mm obtained by adding about 1 mm to each of the upper, lower, left and right sides.

【0034】但し、画像表示装置11の全体の大きさ
は、表示画像の解像度や光ファイバ16の端面21にお
ける光37の近視野像の大きさや光ファイバ16のクラ
ッド径等によって、大きくすることも小さくすることも
できる。
However, the overall size of the image display device 11 may be increased depending on the resolution of the display image, the size of the near-field image of the light 37 on the end face 21 of the optical fiber 16, the cladding diameter of the optical fiber 16, and the like. It can be smaller.

【0035】次に、端面21の走査運動の具体的方法
を、図2を参照しながら説明する。まず、上述の様に、
電源15から電極22へ直流電圧を印加した状態で、互
いに逆相の周期電圧を電源33、34から電極28、2
9へ横方向走査用周期電圧として印加することによっ
て、端面21に横方向の走査運動を生じさせる。電源3
3、34は、基準同期信号発生器38から発せられる基
準同期信号によって周期の同期が取られている。周期電
圧の波形としては、正弦波や三角波等を用いる。
Next, a specific method of the scanning movement of the end face 21 will be described with reference to FIG. First, as mentioned above,
While a DC voltage is applied from the power supply 15 to the electrode 22, periodic voltages having opposite phases are applied from the power supplies 33 and 34 to the electrodes 28 and 2.
9 is applied as a horizontal scanning periodic voltage to cause a lateral scanning motion on the end face 21. Power supply 3
The periods of the reference numerals 3 and 34 are synchronized by a reference synchronization signal generated from a reference synchronization signal generator 38. A sine wave, a triangular wave, or the like is used as the waveform of the periodic voltage.

【0036】何れの波形を用いても端面21の移動速度
は表示画像上で均一ではないが、画像の表示に支障が生
じない様に、後述する方法によって端面21の移動速度
が補正される。また、電極28、29への電圧の印加と
同時に、基準同期信号に同期しており互いに逆相である
正弦波や三角波等の周期電圧を電源35、36から電極
31、32へ縦方向走査用周期電圧として印加すること
によって、端面21に縦方向の走査運動を生じさせる。
Although the moving speed of the end face 21 is not uniform on the displayed image using any of the waveforms, the moving speed of the end face 21 is corrected by a method described later so that display of the image is not hindered. Simultaneously with the application of the voltage to the electrodes 28 and 29, a periodic voltage such as a sine wave or a triangular wave synchronized with the reference synchronizing signal and having mutually opposite phases is applied from the power supplies 35 and 36 to the electrodes 31 and 32 for vertical scanning. By applying the periodic voltage, a vertical scanning motion is generated on the end face 21.

【0037】横方向走査用周期電圧の周波数及び縦方向
走査用周期電圧の周波数は、表示画像の解像度や1秒間
に何枚の画像を表示するかによって変わる。例えば、ラ
スター走査によって1秒間に60枚の画像を表示し、1
画像当たりの縦方向の走査本数を480本(この走査本
数は、縦方向及び横方向共に往路と復路との全行程で画
像を表示する場合は960本に相当する)にする場合
は、横方向走査用周期電圧の周波数は14.4kHzに
なり、縦方向走査用周期電圧の周波数は60Hzにな
る。
The frequency of the horizontal scanning periodic voltage and the frequency of the vertical scanning periodic voltage vary depending on the resolution of the displayed image and the number of images to be displayed per second. For example, 60 images are displayed per second by raster scanning, and 1 image is displayed.
When the number of vertical scanning lines per image is 480 (the number of scanning lines is equivalent to 960 when displaying images in the entire forward and backward paths in both the vertical and horizontal directions), the horizontal scanning direction is used. The frequency of the periodic scanning voltage is 14.4 kHz, and the frequency of the vertical scanning periodic voltage is 60 Hz.

【0038】このとき、横方向走査用周期電圧の周波数
である14.4kHzに自由部18の横方向の機械的共
振周波数が近くなる様に、自由部18の長さや光ファイ
バ16の太さや光ファイバ16の硬さを設計、製造段階
で調節しておけば、14.4kHzという高い周波数で
も、光ファイバ16を音叉の様に共振させることによっ
て、比較的小さな周期電圧でも端面21に横方向の走査
運動を生じさせることができる。
At this time, the length of the free portion 18, the thickness of the optical fiber 16, and the light are adjusted so that the mechanical resonance frequency in the horizontal direction of the free portion 18 approaches 14.4 kHz, which is the frequency of the horizontal scanning periodic voltage. If the hardness of the fiber 16 is adjusted at the stage of designing and manufacturing, even if the frequency is as high as 14.4 kHz, the optical fiber 16 can resonate like a tuning fork, so that the transverse direction can be applied to the end face 21 even with a relatively small periodic voltage. A scanning movement can occur.

【0039】横方向走査用周期電圧の周波数は上述の1
4.4kHzよりも低下させることができる。例えば、
端面21の走査運動を1/60秒毎のインターレース走
査として、1/30秒で480本の走査を行う場合は、
縦方向及び横方向共に往路と復路との全行程で画像を表
示する走査を行うことによって、横方向走査用周期電圧
の周波数は7.2kHzに低下させることがでる。更
に、走査線の数を240本にすることによって、横方向
走査用周期電圧の周波数は3.6kHzに低下させるこ
とができる。
The frequency of the horizontal scanning period voltage is 1
It can be lowered below 4.4 kHz. For example,
When the scanning movement of the end face 21 is interlaced scanning every 1/60 second and 480 scannings are performed in 1/30 second,
By performing scanning for displaying an image in the entire forward and backward paths in both the vertical and horizontal directions, the frequency of the horizontal scanning periodic voltage can be reduced to 7.2 kHz. Further, by setting the number of scanning lines to 240, the frequency of the horizontal scanning periodic voltage can be reduced to 3.6 kHz.

【0040】これらの周波数に近い機械的共振周波数を
ガラス製の梁部材で実現するためには、その長さ及び振
動方向における厚さは、3.6kHzの場合は長さを5
mm程度にして厚さを100μm程度にすればよく、1
4.4kHzの場合は長さを3.5mm程度にして厚さ
を150μm程度にすればよい。
In order to realize a mechanical resonance frequency close to these frequencies with a glass beam member, its length and thickness in the vibration direction must be 5 in the case of 3.6 kHz.
mm and a thickness of about 100 μm.
In the case of 4.4 kHz, the length may be about 3.5 mm and the thickness may be about 150 μm.

【0041】次に、端面21の走査運動と発光素子24
の発光との同期制御を、図2、3を参照しながら説明す
る。上述の様に、発光部である端面21の走査運動は基
準同期信号に連動しているので、予め走査運動の軌跡を
実測しておくかまたはシミュレーションによって算出し
ておき、その位置と速度とを例えば1画像表示分の時系
列テーブルとして発光部位置算出器41及び発光部速度
算出器42内に保持しておくことによって、端面21の
位置及び速度を基準同期信号から得ることができる。
Next, the scanning movement of the end face 21 and the light emitting element 24
Will be described with reference to FIGS. As described above, since the scanning movement of the end face 21 which is the light-emitting portion is linked to the reference synchronization signal, the trajectory of the scanning movement is measured in advance or calculated by simulation, and the position and speed are determined. For example, the position and speed of the end face 21 can be obtained from the reference synchronization signal by holding the time series table for one image display in the light emitting unit position calculator 41 and the light emitting unit speed calculator 42.

【0042】また、所定の周期電圧が電極28、29、
31、32に印加された場合の端面21の運動を近似的
に与える数式を発光部位置算出器41及び発光部速度算
出器42内に保持しておき、計算によって端面21の位
置及び速度を得ることもできる。この様にして発光部位
置算出器41及び発光部速度算出器42で得られた端面
21の位置情報及び速度情報は、夫々発光部区間輝度算
出器43及び発光部速度輝度補正器44へ送られる。
A predetermined periodic voltage is applied to the electrodes 28, 29,
Numerical expressions that approximately give the motion of the end face 21 when applied to 31 and 32 are held in the light emitting part position calculator 41 and the light emitting part speed calculator 42, and the position and speed of the end face 21 are obtained by calculation. You can also. The position information and the speed information of the end face 21 obtained by the light emitting unit position calculator 41 and the light emitting unit speed calculator 42 in this way are sent to the light emitting unit section brightness calculator 43 and the light emitting unit speed brightness corrector 44, respectively. .

【0043】画像メモリ45には画像情報が記憶されて
おり、発光部区間輝度算出器43が画像メモリ45中の
画像情報を端面21の走査運動面上に射影させる。但
し、図3にも示されている様に、端面21の実際の軌跡
は、画像メモリ45上の必ずしも総ての画素上を通過す
るとは限らず、また、一つの画像の表示中に単一の画素
上を複数回通過する場合もある。従って、人間にとって
違和感のない画像を形成するためには、例えば以下の様
な方法で走査線の発光強度を決定する必要がある。
Image information is stored in the image memory 45, and the light emitting section section brightness calculator 43 projects the image information in the image memory 45 onto the scanning motion plane of the end face 21. However, as shown in FIG. 3, the actual trajectory of the end face 21 does not always pass over all the pixels in the image memory 45, and the single trajectory is displayed during the display of one image. May pass over the pixel a plurality of times. Therefore, in order to form an image that does not cause any discomfort to humans, it is necessary to determine the emission intensity of the scanning line by the following method, for example.

【0044】このためには、図3に示す様に、走査方向
に対してより平行に近い画像軸(この場合はX軸)方向
の単位画素区間を計算単位区間46と定め、計算単位区
間46毎の走査線の発光強度である区間輝度を計算す
る。この区間輝度は、各画素の輝度を二つの近接走査線
までの距離の内分比率に応じて計算単位区間46におけ
る区間輝度に加算することによって求める。
For this purpose, as shown in FIG. 3, a unit pixel section in the direction of the image axis (X axis in this case) closer to the scanning direction is defined as a calculation unit section 46, and the calculation unit section 46 is set. The section luminance, which is the emission intensity of each scanning line, is calculated. The section luminance is obtained by adding the luminance of each pixel to the section luminance in the calculation unit section 46 according to the internal division ratio of the distance to the two adjacent scanning lines.

【0045】具体的な計算に際しては、計算単位区間4
6の中心に中心線47を仮定し、また、各画素の発光強
度は各画素の中心点51〜55における発光強度で代表
させる。そして、計算単位区間46を通過中の走査線5
6、この走査線56に+Y方向で隣接している走査線5
7及び走査線56に−Y方向で隣接している走査線58
と中心線47との交点を夫々交点61〜63とする。
In a specific calculation, the calculation unit section 4
A center line 47 is assumed at the center of 6, and the light emission intensity of each pixel is represented by the light emission intensity at the center points 51 to 55 of each pixel. Then, the scanning line 5 passing through the calculation unit section 46
6, the scanning line 5 adjacent to this scanning line 56 in the + Y direction
7 and a scanning line 58 adjacent to the scanning line 56 in the −Y direction.
And the center line 47 are referred to as intersections 61 to 63, respectively.

【0046】交点61と交点62との間にある中心点5
1〜55を交点61に近いものから順にp1 、p2
…、pn とし、これらの画素の発光強度を夫々j1 、j
2 、…、jn とする(図3の例ではn=3)。同様にし
て、交点61と交点63との間にある中心点51〜55
を交点61に近いものから順にq1 、q2 、…、qm
し、これらの画素の発光強度を夫々k1 、k2 、…、k
m とする(図3の例ではm=1)。
The center point 5 between the intersection 61 and the intersection 62
1 to 55 are arranged in the order of p 1 , p 2 ,
, Pn, and the light emission intensities of these pixels are j 1 and j, respectively.
2, ..., a j n (in the example of FIG. 3 n = 3). Similarly, the center points 51 to 55 between the intersection 61 and the intersection 63
Q 1, q 2 in order from close to the intersection 61, ..., and q m, respectively the emission intensity of these pixels s k 1, k 2, ..., k
m (m = 1 in the example of FIG. 3).

【0047】また、交点61から交点62、63までの
距離を夫々d1 、d2 とし、交点61からp1 、p2
…、pn までの距離を夫々g1 、g2 、…、gn とし、
交点61からq1 、q2 、…、qm までの距離を夫々h
1 、h2 、…、hm とする。そして、計算単位区間46
における走査線56の長さをDとして、その区間輝度P
を発光部区間輝度算出器43が下記の式で求める。
The distances from the intersection 61 to the intersections 62 and 63 are d 1 and d 2, respectively, and p 1 , p 2 ,
..., respectively g 1 a distance of up to p n, g 2, ..., and g n,
Q 1, q 2 from the intersection 61, ..., husband a distance of up to q m s h
1, h 2, ..., and h m. Then, the calculation unit section 46
Is the length of the scanning line 56 at D, and the section luminance P
Is calculated by the light emitting unit section brightness calculator 43 by the following equation.

【0048】P=〔{j1 ×(d1 −g1 )+j2 ×
(d1 −g2 )+…+jn ×(d1 −gn )}/d1
{k1 ×(d2 −h1 )+k2 ×(d2 −h2 )+…+
m ×(d2 −hm )}/d2 〕/D
P = [{j 1 × (d 1 −g 1 ) + j 2 ×
(D 1 −g 2 ) +... + J n × (d 1 −g n )} / d 1 +
{K 1 × (d 2 −h 1 ) + k 2 × (d 2 −h 2 ) + ... +
k m × (d 2 -h m )} / d 2 ] / D

【0049】上記の式で求められた区間輝度Pに関する
情報は発光部区間輝度算出器43から発光部速度輝度補
正器44へ送られ、この発光部速度輝度補正器44は、
区間輝度Pに発光部速度算出器42から送られてきた端
面21の移動速度を乗じ、この値を電源25へ送る。こ
の電源25は、発光部速度輝度補正器44から送られて
きた値に比例して発光素子24を発光させる様に制御さ
れる。
The information on the section brightness P obtained by the above equation is sent from the light emitting section section brightness calculator 43 to the light emitting section speed brightness corrector 44.
The section brightness P is multiplied by the moving speed of the end face 21 sent from the light emitting unit speed calculator 42, and this value is sent to the power supply 25. The power supply 25 is controlled so that the light emitting element 24 emits light in proportion to the value sent from the light emitting unit speed / luminance corrector 44.

【0050】図4は、画像を眼底に直接に結像させる虚
像視画像表示装置を以上の様な第1実施形態の画像表示
装置11によって実現するための構成を示している。こ
の虚像視画像表示装置は、画像表示装置11が表示した
画像を、マイクロレンズ64及び眼球65の水晶体66
を介して、眼球65の眼底67に虚像としての画像68
を結像させる。
FIG. 4 shows a configuration for realizing a virtual image display device for directly forming an image on the fundus by the image display device 11 of the first embodiment as described above. The virtual image display apparatus converts the image displayed by the image display apparatus 11 into a micro lens 64 and a crystalline lens 66 of an eyeball 65.
Through the image 68 as a virtual image on the fundus 67 of the eyeball 65
Is imaged.

【0051】画像表示装置11では、端面21の走査運
動面上に表示される画像の大きさを1.5mm×1mm
以下にすることができるので、マイクロレンズ64とし
ても直径が2〜4mm程度の小型のものを使用すること
ができる。また、マイクロレンズ64によって生じる収
差のうちで特に大きい歪曲収差は、発光部区間輝度算出
器43によって、画像メモリ45中に記憶されている画
像を端面21の走査運動面に投影する際に、歪曲収差の
逆空間写像演算を施した画像を射影することによって補
正することができる。
In the image display device 11, the size of the image displayed on the scanning movement plane of the end face 21 is 1.5 mm × 1 mm.
Since it can be set to the following, as the microlens 64, a small one having a diameter of about 2 to 4 mm can be used. Particularly, among the aberrations caused by the microlenses 64, the distortion is particularly large when the image stored in the image memory 45 is projected on the scanning motion plane of the end face 21 by the light emitting section section brightness calculator 43. The aberration can be corrected by projecting an image on which inverse space mapping operation has been performed.

【0052】図5が第2実施形態を示している。この第
2実施形態の画像表示装置71では、図5(a)に示さ
れている光導波路モジュール72と横方向走査電極モジ
ュール73と縦方向走査電極モジュール74とが、図5
(b)に示されている様に積層状態に一体に接着され
て、モジュール化されている。光導波路モジュール72
には、ガリウム砒素基板等に半導体発光素子を形成する
ための通常の行程によって、光導波路75と導波型の発
光素子76である半導体レーザや発光ダイオード等とが
一体的に作製されている。
FIG. 5 shows a second embodiment. In the image display device 71 of the second embodiment, the optical waveguide module 72, the horizontal scanning electrode module 73, and the vertical scanning electrode module 74 shown in FIG.
As shown in (b), the module is integrally bonded in a laminated state to form a module. Optical waveguide module 72
In this method, an optical waveguide 75 and a semiconductor laser, a light emitting diode, and the like, which are a light emitting element 76 of a waveguide type, are integrally manufactured by a normal process for forming a semiconductor light emitting element on a gallium arsenide substrate or the like.

【0053】光導波路モジュール72は梁部材を兼ねて
おり、光導波路モジュール72のうちで光導波路75の
一部が形成されている細長い突出部が自由部77になっ
ており、自由部77以外の部分が固定部になっている。
光導波路モジュール72の表裏には発光素子76用の電
極78、79が設けられており、また、下地が酸化珪素
や窒化珪素等の絶縁膜で覆われた状態で、自由部77と
その近傍部分とに電極81が設けられている。
The optical waveguide module 72 also serves as a beam member. Of the optical waveguide module 72, an elongated projection on which a part of the optical waveguide 75 is formed is a free portion 77, and other than the free portion 77. The part is a fixed part.
Electrodes 78 and 79 for the light-emitting element 76 are provided on the front and back of the optical waveguide module 72, and the free portion 77 and its vicinity in a state where the base is covered with an insulating film such as silicon oxide or silicon nitride. Is provided with an electrode 81.

【0054】横方向走査電極モジュール73及び縦方向
走査電極モジュール74では、ガラスやプラスチック等
の絶縁基板上に電極82、83と電極79に接続される
電極パッド84と電極85とが設けられており、電源2
6、33、34、35との接続部以外の部分が絶縁膜に
覆われている。
In the horizontal scanning electrode module 73 and the vertical scanning electrode module 74, an electrode pad 84 and an electrode 85 connected to the electrodes 82, 83 and the electrode 79 are provided on an insulating substrate such as glass or plastic. , Power supply 2
Parts other than the connection parts with 6, 33, 34 and 35 are covered with an insulating film.

【0055】なお、この第2実施形態の画像表示装置7
1では、自由部77の横方向の振動のために一対の電極
82、83が用いられているが、自由部77の縦方向の
振動のためには単一の電極85しか用いられていない。
これは製造方法の簡略化のためであるが、一対の電極が
用いられている場合に比べて2〜3倍の電圧を印加すれ
ば、単一の電極85のみでも自由部77を縦方向に振動
させることができる。しかし、自由部77の縦方向の振
動のために一対の電極が用いられてもよい。
The image display device 7 of the second embodiment
In FIG. 1, a pair of electrodes 82 and 83 are used for horizontal vibration of the free portion 77, but only a single electrode 85 is used for vertical vibration of the free portion 77.
This is for simplification of the manufacturing method. However, if a voltage that is two to three times that of a case where a pair of electrodes is used is applied, the free portion 77 can be vertically moved even with a single electrode 85 alone. Can be vibrated. However, a pair of electrodes may be used for vertical vibration of the free portion 77.

【0056】また、自由部77の断面形状を例えば長方
形にすることによって、横方向及び縦方向の夫々の振動
方向に対して独立に機械的共振周波数を設定することが
できる。このため、横方向及び縦方向の機械的共振周波
数を横方向及び縦方向の走査周波数と一致させることに
よって、電源33〜35の負担を更に軽減させることが
できる。
Further, by setting the cross-sectional shape of the free portion 77 to, for example, a rectangular shape, the mechanical resonance frequency can be set independently for each of the horizontal and vertical vibration directions. Therefore, the load on the power supplies 33 to 35 can be further reduced by matching the mechanical resonance frequencies in the horizontal and vertical directions with the scanning frequencies in the horizontal and vertical directions.

【0057】図6が第3実施形態を示している。この第
3実施形態の画像表示装置71は、第2実施形態の画像
表示装置71の形成行程にマイクロマシンの形成行程を
併用することによって、モノリシック化されている。な
お、電極82、83、85と基板とを絶縁するために、
これらの電極82、83、85の下地には絶縁膜が設け
られている。
FIG. 6 shows a third embodiment. The image display device 71 of the third embodiment is made monolithic by using a formation process of a micromachine together with a formation process of the image display device 71 of the second embodiment. In order to insulate the electrodes 82, 83, 85 from the substrate,
An insulating film is provided under the electrodes 82, 83, and 85.

【0058】図7が第4実施形態を示している。この第
4実施形態は、カラー画像を表示するための構成であ
る。この第4実施形態では、基板91の段差の下面に電
極92が設けられており、この電極92は接地用の電源
26に接続されている。電極92上には互いに異なる波
長の光を発する発光素子93〜95が固定されており、
これらの発光素子93〜95は夫々電極96〜98に接
続されている。また、基板91の段差の上面には合流型
の光導波路99が形成されており、発光素子93〜95
から発せられた光はこの光導波路99中で合流する。
FIG. 7 shows a fourth embodiment. The fourth embodiment has a configuration for displaying a color image. In the fourth embodiment, an electrode 92 is provided on the lower surface of the step of the substrate 91, and the electrode 92 is connected to the power supply 26 for grounding. Light emitting elements 93 to 95 that emit light of different wavelengths are fixed on the electrode 92,
These light emitting elements 93 to 95 are connected to electrodes 96 to 98, respectively. A converging type optical waveguide 99 is formed on the upper surface of the step of the substrate 91, and the light emitting elements 93 to 95 are formed.
The light emitted from the optical waveguide 99 merges in the optical waveguide 99.

【0059】この第4実施形態を、図1に示した第1実
施形態の画像表示装置11に適用するためには、光導波
路99を光ファイバ16の端面23に接続すればよい。
また、この第4実施形態を、図5に示した第2実施形態
の画像表示装置71に適用するためには、例えば光導波
路モジュール72をガラス基板に作製し、光導波路99
の延長上に光導波路75を形成すればよい。この場合の
光導波路75は、ガラス基板上にプラスチックをパター
ニングしたり、プロトン拡散を行ったりして、形成する
ことができる。
In order to apply the fourth embodiment to the image display device 11 of the first embodiment shown in FIG. 1, the optical waveguide 99 may be connected to the end face 23 of the optical fiber 16.
Further, in order to apply the fourth embodiment to the image display device 71 of the second embodiment shown in FIG. 5, for example, an optical waveguide module 72 is manufactured on a glass substrate, and an optical waveguide 99 is formed.
The optical waveguide 75 may be formed on the extension of the above. In this case, the optical waveguide 75 can be formed by patterning a plastic on a glass substrate or performing proton diffusion.

【0060】基板91の段差はドライエッチング等によ
って形成することができる。また、電極92及び電極2
2、81は、光導波路99を形成した後に、蒸着等によ
って形成される。カラー画像を表示するためには3波長
での発光を夫々独立に制御する必要があるが、これは、
図2において画像メモリ45、発光部区間輝度算出器4
3、発光部速度輝度補正器44及び発光素子駆動用の電
源25を各波長ごとに設けることによって達成される。
The steps on the substrate 91 can be formed by dry etching or the like. The electrode 92 and the electrode 2
2 and 81 are formed by vapor deposition after forming the optical waveguide 99. In order to display a color image, it is necessary to independently control the light emission at three wavelengths.
In FIG. 2, the image memory 45, the light emitting section section brightness calculator 4
3. This is achieved by providing the light emitting unit speed / luminance corrector 44 and the power supply 25 for driving the light emitting element for each wavelength.

【0061】図8が第5実施形態を示している。この第
5実施形態の画像表示装置101では、軽量で且つ弾性
係数の高いチタンやタングステンカーバイドやベリリウ
ム等で形成されていて電極を兼ねている梁部材102の
先端部に、互いに異なる波長の光を発する発光素子93
〜95が固定されており、梁部材102の上面のうちで
発光素子93〜95が固定されている領域以外の領域に
酸化珪素等から成る絶縁膜103が設けられている。
FIG. 8 shows a fifth embodiment. In the image display apparatus 101 according to the fifth embodiment, light beams having different wavelengths are applied to the tip of the beam member 102 which is made of titanium, tungsten carbide, beryllium, or the like, which is lightweight and has a high elastic modulus and also serves as an electrode. Emitting light emitting element 93
95 are fixed, and an insulating film 103 made of silicon oxide or the like is provided in a region other than a region where the light emitting elements 93 to 95 are fixed on the upper surface of the beam member 102.

【0062】絶縁膜103上には配線104〜106が
設けられており、これらの配線104〜106に夫々発
光素子93〜95が接続されている。梁部材102は、
電極パッド84を介して、横方向走査電極モジュール7
3に固定されると共に電源15に接続されている。な
お、梁部材102は振動用の電極のみならず発光素子9
3〜95の共通電極をも兼ねているので、図2に示した
電源26はこの第5実施形態の画像表示装置101では
接地されていなくて電源15と等電位である。
The wirings 104 to 106 are provided on the insulating film 103, and the light emitting elements 93 to 95 are connected to these wirings 104 to 106, respectively. The beam member 102
Through the electrode pad 84, the horizontal scanning electrode module 7
3 and connected to a power supply 15. The beam member 102 includes not only the electrode for vibration but also the light emitting element 9.
The power supply 26 shown in FIG. 2 is not grounded in the image display apparatus 101 of the fifth embodiment, and has the same potential as the power supply 15 because the common power supply also serves as 3 to 95 common electrodes.

【0063】以上の点を除いて、この第5実施形態の画
像表示装置101も、図5に示した第2実施形態の画像
表示装置71と実質的に同様の構成を有している。な
お、この第5実施形態の画像表示装置101では、3波
長の光107の発光点が、図8(b)からも明らかな様
に互いに異なっていて、図7に示した第4実施形態の様
に同一点ではない。しかし、3波長の光107の発光点
の位置ずれを含む情報を各波長の発光部位置算出器41
から出力することによって、3波長の画像を互いにずら
すことなく表示することができる。
Except for the above points, the image display device 101 of the fifth embodiment has substantially the same configuration as the image display device 71 of the second embodiment shown in FIG. In the image display apparatus 101 of the fifth embodiment, the light emission points of the three wavelengths of light 107 are different from each other as is apparent from FIG. 8B, and the light emission points of the fourth embodiment shown in FIG. Not the same. However, the information including the displacement of the light emitting point of the light 107 of three wavelengths is used as the light emitting part position calculator 41 of each wavelength.
, Images of three wavelengths can be displayed without shifting each other.

【0064】図9が第6実施形態を示している。この第
6実施形態の画像表示装置111では、軽量で且つ弾性
係数の高いチタンやタングステンカーバイドやベリリウ
ム等で形成されていて電極を兼ねている梁部材112の
先端面が鏡面研磨された光反射面113になっており、
この光反射面113に入射する光107を発する発光素
子93〜95が横方向走査電極モジュール73に固定さ
れている。
FIG. 9 shows a sixth embodiment. In the image display device 111 according to the sixth embodiment, the light reflecting surface of the beam member 112, which is made of titanium, tungsten carbide, beryllium, or the like, which is lightweight and has a high elasticity coefficient and which also serves as an electrode, has a mirror-polished tip end surface. 113
Light emitting elements 93 to 95 that emit light 107 incident on the light reflecting surface 113 are fixed to the horizontal scanning electrode module 73.

【0065】光反射面113は、反射後の光107が梁
部材112の軸方向へ進む様に平面になっていてもよ
く、反射後の光107が梁部材112の軸方向を中心に
して拡散する様に凹凸面になっていてもよい。以上の点
を除いて、この第6実施形態の画像表示装置111も、
図8に示した第5実施形態の画像表示装置101と実質
的に同様の構成を有している。
The light reflecting surface 113 may be flat so that the reflected light 107 travels in the axial direction of the beam member 112, and the reflected light 107 diffuses around the axial direction of the beam member 112. It may have an uneven surface so as to perform. Except for the above points, the image display device 111 of the sixth embodiment also
It has substantially the same configuration as the image display device 101 of the fifth embodiment shown in FIG.

【0066】図10が第7実施形態を示している。この
第7実施形態は、画像を眼底に直接に結像させる虚像視
画像表示装置を例えば画像表示装置11を使用して実現
するための構成である。既述の第1実施形態では、図4
に示した様に、虚像視画像表示装置を実現するためのマ
イクロレンズ64が用いられているが、この第7実施形
態では、透過型のホログラム114がマイクロレンズ6
4の代わりに用いられている。
FIG. 10 shows a seventh embodiment. The seventh embodiment is a configuration for realizing a virtual image display device that directly forms an image on the fundus using the image display device 11, for example. In the first embodiment described above, FIG.
As shown in FIG. 7, a microlens 64 for realizing a virtual image display device is used, but in the seventh embodiment, the transmission type hologram 114
4 has been used instead.

【0067】マイクロレンズ64ではコマ収差が現れる
が、ホログラム114では、端面21の走査運動面上の
任意の点が眼底67上に結像する様に設計することによ
って、コマ収差を補正することができる。また、ホログ
ラム114を用いる場合でも、発光部位置算出器41か
らの位置情報に対して歪曲収差の逆写像変換を行うこと
よって、歪曲収差を補正することができる。
Although coma appears in the microlens 64, coma can be corrected by designing the hologram 114 so that an arbitrary point on the scanning motion plane of the end face 21 forms an image on the fundus 67. it can. Even when the hologram 114 is used, the distortion can be corrected by performing inverse mapping conversion of the distortion on the position information from the light emitting unit position calculator 41.

【0068】図11が第8実施形態を示している。この
第8実施形態も、画像を眼底に直接に結像させる虚像視
画像表示装置を例えば画像表示装置11を使用して実現
するための構成である。この第8実施形態では、発光素
子24から発せられた光37に対しては反射型であり、
その他の波長の光に対しては透過型であるホログラム1
15が用いられている。この様な第8実施形態では、画
像表示装置11で表示された画像を眼底67に直接に結
像させることができるのみならず、画像表示装置11で
表示された画像とホログラム115を透過してくる外界
の画像とを重ね合わせた画像を眼底67に直接に結像さ
せることもできる。
FIG. 11 shows an eighth embodiment. The eighth embodiment is also a configuration for realizing a virtual image display device that directly forms an image on the fundus using the image display device 11, for example. In the eighth embodiment, the light 37 emitted from the light emitting element 24 is of a reflection type,
Hologram 1 that is a transmission type for light of other wavelengths
15 are used. In the eighth embodiment, not only can the image displayed on the image display device 11 be directly formed on the fundus 67, but also the image displayed on the image display device 11 and the hologram 115 can be transmitted through the hologram 115. An image obtained by superimposing the image of the coming external world can be directly formed on the fundus 67.

【0069】図12が第9実施形態を示している。この
第9実施形態は、画像をスクリーンに結像させ、このス
クリーン上の画像を目視するための構成である。このた
め、この第9実施形態では、スクリーン116に実像と
しての画像117を結像させる透過型のホログラム11
8が用いられている。
FIG. 12 shows a ninth embodiment. The ninth embodiment has a configuration for forming an image on a screen and visually checking the image on the screen. Therefore, in the ninth embodiment, the transmission type hologram 11 that forms the image 117 as a real image on the screen 116 is used.
8 is used.

【0070】図13が第10実施形態を示している。こ
の第10実施形態では、図13(a)に示す様に、少な
くとも自由部121が分極物質で形成されている梁部材
が用いられており、自由部121の両側に配置されてい
る一対の電極122、123が電源124に接続されて
いる。一対の電極122、123のうちの一方の電極1
22は自由部121に対して凹状であり、他方の電極1
23は自由部121に対して凸状である。
FIG. 13 shows a tenth embodiment. In the tenth embodiment, as shown in FIG. 13A, a beam member in which at least the free portion 121 is formed of a polarized substance is used, and a pair of electrodes arranged on both sides of the free portion 121 are used. 122 and 123 are connected to a power supply 124. One electrode 1 of the pair of electrodes 122 and 123
Reference numeral 22 denotes a concave portion with respect to the free portion 121, and the other electrode 1
23 is convex with respect to the free part 121.

【0071】電源124から電極122、123間に電
圧が印加されると、これらの電極122、123間に電
界125が生成されて、自由部121の断面内で分極が
誘起される。しかも、電極123から電極122へ向か
って電界125が発散しているので、電界125と分極
との相互作用によって、電界125の密な部分へ向かう
力126が自由部121に働き、この力126によっ
て、自由部121をその断面に垂直な方向へ振動させる
ことができる。
When a voltage is applied between the electrodes 122 and 123 from the power supply 124, an electric field 125 is generated between the electrodes 122 and 123 and polarization is induced in the cross section of the free portion 121. In addition, since the electric field 125 diverges from the electrode 123 to the electrode 122, a force 126 toward the dense portion of the electric field 125 acts on the free portion 121 due to the interaction between the electric field 125 and the polarization. , The free portion 121 can be vibrated in a direction perpendicular to its cross section.

【0072】従って、自由部121を振動させるため
に、自由部121に電極を設けたり自由部121に電極
を兼ねさせたりする必要がない。なお、図13(b)に
示す様に、凹状及び凸状の電極122、123の代わり
に平面状の電極127、128を用いると、これらの電
極127、128間に生成される電界129が発散しな
くて、自由部121には力が働かない。
Therefore, in order to vibrate the free portion 121, it is not necessary to provide an electrode in the free portion 121 or to make the free portion 121 also serve as an electrode. As shown in FIG. 13B, when planar electrodes 127 and 128 are used instead of the concave and convex electrodes 122 and 123, an electric field 129 generated between these electrodes 127 and 128 diverges. Otherwise, no force acts on the free part 121.

【0073】図14が第11実施形態を示している。こ
の第11実施形態では、梁部材131のうちで細長い突
出部が自由部132になっており、自由部132以外の
部分が固定部になっている。この固定部のうちで自由部
132が突出している部分の近傍部と自由部132の任
意の中間部とに、圧電素子133の両端部が夫々固定さ
れている。この第11実施形態では、図14中に矢印で
示されている自由部132の振動方向に一対ずつの圧電
素子133が設けられているが、これらの振動方向に少
なくとも一つずつの圧電素子133が設けられていれば
よい。
FIG. 14 shows an eleventh embodiment. In the eleventh embodiment, the elongated protrusion of the beam member 131 is the free portion 132, and the portion other than the free portion 132 is the fixed portion. Both ends of the piezoelectric element 133 are fixed to a portion near the portion where the free portion 132 protrudes from the fixed portion and an arbitrary intermediate portion of the free portion 132. In the eleventh embodiment, a pair of piezoelectric elements 133 is provided in the vibration direction of the free portion 132 indicated by an arrow in FIG. 14, but at least one piezoelectric element 133 is provided in each of these vibration directions. Should just be provided.

【0074】梁部材131の固定部の上面には四つの電
極パッド134が設けられており、圧電素子133の各
々の一端部と各々の電極パッド134とが配線135で
接続されている。梁部材131の下面の全体に電極13
6が設けられており、圧電素子133の各々の他端部と
電極136とが配線137で接続されている。各々の電
極パッド134は図2等に示されている電源33〜36
に夫々接続されており、電極136は接地されており、
電源33〜36から圧電素子133に電圧を印加するこ
とによって、図14中に矢印で示されている方向へ自由
部132を振動させることができる。
Four electrode pads 134 are provided on the upper surface of the fixed portion of the beam member 131, and one end of each of the piezoelectric elements 133 is connected to each of the electrode pads 134 by wiring 135. The electrode 13 is provided on the entire lower surface of the beam member 131.
6 are provided, and the other end of each of the piezoelectric elements 133 and the electrode 136 are connected by a wiring 137. Each electrode pad 134 is connected to a power source 33 to 36 shown in FIG.
, And the electrode 136 is grounded,
By applying a voltage from the power supplies 33 to 36 to the piezoelectric element 133, the free portion 132 can be vibrated in the direction indicated by the arrow in FIG.

【0075】この第11実施形態の梁部材131は、図
5に示した第2実施形態の画像表示装置71における光
導波路モジュール72や、図8に示した第5実施形態の
画像表示装置101における梁部材102や、図9に示
した第6実施形態の画像表示装置111における梁部材
112に適応することができ、この適応時には電極8
2、83、85等が当然に不要である。
The beam member 131 of the eleventh embodiment is different from the optical waveguide module 72 of the image display device 71 of the second embodiment shown in FIG. 5 and the image display device 101 of the fifth embodiment shown in FIG. It can be applied to the beam member 102 and the beam member 112 in the image display device 111 of the sixth embodiment shown in FIG.
Of course, 2, 83, 85, etc. are unnecessary.

【0076】なお、以上の何れの実施形態においても、
走査用周期電圧の波形として、値が連続的に変化する正
弦波や三角波等のアナログ波形を前提にしているが、梁
部材の機械的共振周期以下の時間間隔で矩形波をオンオ
フ制御して、この矩形波のオンオフデューティー比を変
化させることによっても、アナログ波形の場合と同様の
制御を行うことができる。この様に走査をデジタル化す
れば、部品点数の削減が可能になると共に回路の調整等
が不要になる。
In any of the above embodiments,
As the waveform of the scanning periodic voltage, it is assumed that an analog waveform such as a sine wave or a triangular wave whose value continuously changes is assumed, but a rectangular wave is turned on / off at a time interval equal to or less than a mechanical resonance cycle of the beam member, By changing the on / off duty ratio of the rectangular wave, the same control as in the case of the analog waveform can be performed. If the scanning is digitized in this way, the number of components can be reduced, and circuit adjustment and the like become unnecessary.

【0077】また、以上の何れの実施形態においても梁
部材の雰囲気が特に限定されていないが、画像表示装置
を容器内に封入して容器内を真空にすれば、雰囲気が空
気等の場合に比べて梁部材の振動に伴う損失が少なくな
る。このため、振動手段の負荷が少なくなって消費電力
が少なくなり、また、振動手段による振動周波数を容易
に高めることができて高解像度化を実現することができ
る。
In any of the above embodiments, the atmosphere of the beam member is not particularly limited. However, if the image display device is sealed in a container and the inside of the container is evacuated, the atmosphere is air or the like. In comparison, the loss due to the vibration of the beam member is reduced. For this reason, the load on the vibrating means is reduced and power consumption is reduced, and the vibration frequency of the vibrating means can be easily increased to realize high resolution.

【0078】[0078]

【発明の効果】請求項1に係る画像表示装置では、画像
表示面と画像表示面以外の部分との両方を極めて小さく
することができるので、小型化を実現することができ
る。また、振動手段による振動周波数と同期手段による
同期周波数とを高めれば画像表示面の解像度が高くなる
ので、高解像度化を実現することができる。また、光の
利用効率が高く、背面光源で画像を照明する必要もない
ので、消費電力が少ない。また、必要な部品が少なく且
つ単純であるので、耐震性等の信頼性が高く且つ製造コ
ストも低い。
In the image display device according to the first aspect, both the image display surface and the portion other than the image display surface can be made extremely small, so that downsizing can be realized. Further, if the vibration frequency of the vibration means and the synchronization frequency of the synchronization means are increased, the resolution of the image display surface is increased, so that higher resolution can be realized. Further, since the light use efficiency is high and there is no need to illuminate an image with a back light source, power consumption is low. Further, since the number of necessary parts is small and simple, the reliability such as earthquake resistance is high and the manufacturing cost is low.

【0079】請求項2に係る画像表示装置では、画像を
表示するための走査運動に際して細い光ファイバのみを
振動させればよくて発光素子を振動させる必要がなく、
振動手段による振動周波数を容易に高めることができる
ので、高解像度化を容易に実現することができる。
In the image display device according to the second aspect, only the thin optical fiber needs to be vibrated during the scanning movement for displaying an image, and it is not necessary to vibrate the light emitting element.
Since the vibration frequency by the vibration means can be easily increased, high resolution can be easily realized.

【0080】請求項3に係る画像表示装置では、画像を
表示するための走査運動に際して光導波路を含む細長い
基板のみを振動させればよくて発光素子を振動させる必
要がなく、振動手段による振動周波数を容易に高めるこ
とができるので、高解像度化を容易に実現することがで
きる。
In the image display device according to the third aspect, it is sufficient that only the elongated substrate including the optical waveguide is vibrated during the scanning movement for displaying an image, and it is not necessary to vibrate the light emitting element. Can easily be increased, so that high resolution can be easily realized.

【0081】請求項4に係る画像表示装置では、構造が
非常に単純であるので、製造コストが非常に低い。
In the image display device according to the fourth aspect, since the structure is very simple, the manufacturing cost is very low.

【0082】請求項5に係る画像表示装置では、画像を
表示するための走査運動に際して梁部材のみを振動させ
ればよくて発光素子を振動させる必要がなく、振動手段
による振動周波数を容易に高めることができるので、高
解像度化を容易に実現することができる。また、構造が
非常に単純であるので、製造コストが非常に低い。
In the image display device according to the fifth aspect, it is sufficient to vibrate only the beam member during the scanning movement for displaying the image, there is no need to vibrate the light emitting element, and the vibration frequency by the vibrating means can be easily increased. Therefore, high resolution can be easily realized. Also, since the structure is very simple, the manufacturing cost is very low.

【0083】請求項6に係る画像表示装置では、発光素
子の小型化が可能であるので、全体の小型化を容易に実
現することができる。
In the image display device according to the sixth aspect, the size of the light emitting element can be reduced, so that the overall size can be easily reduced.

【0084】請求項7に係る画像表示装置では、カラー
発光を生じさせることができるので、カラー画像を表示
することができる。
In the image display device according to the seventh aspect, since color light emission can be generated, a color image can be displayed.

【0085】請求項8に係る画像表示装置では、梁部材
を種々の形態に振動させることができるので、種々の形
態で画像を表示することができる。
In the image display device according to the eighth aspect, since the beam member can be vibrated in various forms, images can be displayed in various forms.

【0086】請求項9に係る画像表示装置では、必要な
部品が更に少なく且つ更に単純であるので、耐震性等の
信頼性が更に高く且つ製造コストも更に低い。
In the image display apparatus according to the ninth aspect, since the number of necessary parts is further reduced and simpler, the reliability such as earthquake resistance is higher and the manufacturing cost is lower.

【0087】請求項10に係る画像表示装置では、必要
な部品が更に少なく且つ更に単純であるので、耐震性等
の信頼性が更に高く且つ製造コストも更に低い。
In the image display device according to the tenth aspect, since the number of necessary components is further reduced and the configuration is simpler, the reliability such as earthquake resistance is higher and the manufacturing cost is lower.

【0088】請求項11に係る画像表示装置では、振動
手段の負荷が少ないので、消費電力が更に少ない。
In the image display device according to the eleventh aspect, since the load on the vibration means is small, the power consumption is further reduced.

【0089】請求項12に係る画像表示装置では、振動
手段の負荷が少ないので、消費電力が更に少なく、ま
た、振動手段による振動周波数を容易に高めることがで
きるので、高解像度化を容易に実現することができる。
In the image display device according to the twelfth aspect, since the load on the vibrating means is small, the power consumption is further reduced, and the vibration frequency by the vibrating means can be easily increased, so that high resolution can be easily realized. can do.

【0090】請求項13に係る画像表示装置では、梁部
材の自由部における発光部の走査速度が一定でなくて
も、発光部の走査運動と発光とを正確に同期させること
ができるので、品質の高い画像を表示することができ
る。
In the image display device according to the thirteenth aspect, even if the scanning speed of the light emitting portion in the free portion of the beam member is not constant, the scanning movement of the light emitting portion and the light emission can be accurately synchronized, so that the quality can be improved. Can be displayed.

【0091】請求項14に係る画像表示装置では、梁部
材の自由部における発光部の走査速度が一定でなく且つ
発光部が走査しない画素が存在しても、人間の感覚的に
元の画像に近い画像を表示することができるので、人間
にとって違和感のない画像を表示することができる。
In the image display device according to the fourteenth aspect, even if the scanning speed of the light emitting portion in the free portion of the beam member is not constant and there is a pixel that the light emitting portion does not scan, the original image is perceived by humans. Since a close image can be displayed, it is possible to display an image that is not uncomfortable for humans.

【0092】請求項15に係る画像表示装置では、虚像
としての画像を結像させることができるので、画像を眼
底に直接に結像させる虚像視画像表示装置を実現するこ
とができる。
In the image display device according to the fifteenth aspect, since an image as a virtual image can be formed, a virtual image visual display device that forms an image directly on the fundus can be realized.

【0093】請求項16に係る画像表示装置では、実像
としての画像を結像させることができるので、画像をス
クリーン上に結像させる画像表示装置を実現することが
できる。
In the image display device according to the sixteenth aspect, since an image as a real image can be formed, an image display device that forms an image on a screen can be realized.

【0094】請求項17に係る画像表示装置では、コマ
収差等のない画像を結像させることができるので、品質
の高い画像を表示することができ、また、表示画像と外
界画像との重ね合わせ画像を結像させることができるの
で、複雑な画像を表示することができる。
In the image display device according to the seventeenth aspect, it is possible to form an image having no coma aberration or the like, so that it is possible to display a high quality image and to superimpose the display image and the external image. Since an image can be formed, a complicated image can be displayed.

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

【図1】本願の発明の第1実施形態の概略的な斜視図で
ある。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施形態の振動手段のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a vibration unit according to the first embodiment.

【図3】第1実施形態における輝度の算出方法を説明す
るための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of calculating luminance in the first embodiment.

【図4】第1実施形態の適用方法を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an application method of the first embodiment.

【図5】本願の発明の第2実施形態を概略的に示してお
り、(a)は分解状態の斜視図、(b)は組立状態の斜
視図である。
5A and 5B schematically show a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a perspective view in an exploded state, and FIG. 5B is a perspective view in an assembled state.

【図6】本願の発明の第3実施形態の概略的な斜視図で
ある。
FIG. 6 is a schematic perspective view of a third embodiment of the present invention.

【図7】本願の発明の第4実施形態における要部の斜視
図である。
FIG. 7 is a perspective view of a main part according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本願の発明の第5実施形態を概略的に示してお
り、(a)は全体の斜視図、(b)は要部の拡大斜視図
である。
8A and 8B schematically show a fifth embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A is an overall perspective view, and FIG. 8B is an enlarged perspective view of a main part.

【図9】本願の発明の第6実施形態を概略的に示してお
り、(a)は全体の斜視図、(b)は要部の拡大斜視図
である。
9A and 9B schematically show a sixth embodiment of the present invention, wherein FIG. 9A is an overall perspective view, and FIG. 9B is an enlarged perspective view of a main part.

【図10】本願の発明の第7実施形態の適用方法を示す
斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a method of applying a seventh embodiment of the present invention.

【図11】本願の発明の第8実施形態の適用方法を示す
斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing an application method of an eighth embodiment of the present invention.

【図12】本願の発明の第9実施形態の適用方法を示す
斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a method of applying a ninth embodiment of the present invention.

【図13】(a)は本願の発明の第10実施形態の要部
の模式図、(b)は(a)との構成の相違による作用の
相違を説明するための模式図である。
FIG. 13A is a schematic diagram of a main part of a tenth embodiment of the present invention, and FIG. 13B is a schematic diagram for explaining a difference in operation due to a difference in configuration from FIG.

【図14】本願の発明の第11実施形態における要部の
斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view of a main part according to an eleventh embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…画像表示装置、15…電源、16…光ファイバ、
17…固定部、18…自由部、19…梁部材、21…端
面(発光部)、22…電極(第1の電極)、24…発光
素子、28、29、31、32…電極(第2の電極)、
33、34、35、36…電源、64…マイクロレンズ
(結像光学系)、71…画像表示装置、72…光導波路
モジュール(光導波路の基板)、75…光導波路、76
…発光素子、77…自由部、81…電極(第1の電
極)、82、83、85…電極(第2の電極)、93、
94、95…発光素子、101…画像表示装置、102
…梁部材、111…画像表示装置、112…梁部材、1
13…光反射面、114、115、118…ホログラム
(結像光学系)、121…自由部、122、123…電
極(発散電界を生じさせる電極)、124…電源、12
5…電界(発散電界)、131…梁部材、132…自由
部、133…圧電素子
11 image display device, 15 power supply, 16 optical fiber,
17: fixed part, 18: free part, 19: beam member, 21: end face (light emitting part), 22: electrode (first electrode), 24: light emitting element, 28, 29, 31, 32: electrode (second) Electrode),
33, 34, 35, 36 power supply, 64 microlens (imaging optical system), 71 image display device, 72 optical waveguide module (substrate of optical waveguide), 75 optical waveguide, 76
.., Light emitting element, 77, free portion, 81, electrode (first electrode), 82, 83, 85, electrode (second electrode), 93
94, 95: light emitting element, 101: image display device, 102
... beam member, 111 ... image display device, 112 ... beam member, 1
13: light reflecting surface, 114, 115, 118: hologram (imaging optical system), 121: free part, 122, 123 ... electrode (electrode for generating divergent electric field), 124: power supply
5 electric field (diverging electric field), 131 beam member, 132 free part, 133 piezoelectric element

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固定部とこの固定部から延びていて振動
可能であり発光部が設けられている自由部とを有してい
る梁部材と、前記発光部の軌跡が面を形成する走査運動
を前記自由部の前記振動によって前記発光部に生じさせ
る振動手段と、前記走査運動と前記発光部の発光とを同
期させる同期手段とを具備することを特徴とする画像表
示装置。
1. A beam member having a fixed portion and a free portion extending from the fixed portion and capable of vibrating and provided with a light emitting portion, and a scanning motion in which the trajectory of the light emitting portion forms a surface. An image display apparatus comprising: a vibration unit that causes the light emitting unit to generate the light by the vibration of the free unit; and a synchronizing unit that synchronizes the scanning motion with the light emission of the light emitting unit.
【請求項2】 光ファイバが前記梁部材になっており、
前記自由部とは反対側の部分で前記光ファイバに発光素
子が接続されており、前記自由部における前記光ファイ
バの開放端が前記発光部になっていることを特徴とする
請求項1記載の画像表示装置。
2. An optical fiber is said beam member,
The light emitting element is connected to the optical fiber at a part opposite to the free part, and an open end of the optical fiber in the free part is the light emitting part. Image display device.
【請求項3】 光導波路の基板が前記梁部材になってお
り、前記固定部で前記光導波路に発光素子が接続されて
おり、前記自由部における前記光導波路の開放端が前記
発光部になっていることを特徴とする請求項1記載の画
像表示装置。
3. The substrate of the optical waveguide is the beam member, a light emitting element is connected to the optical waveguide at the fixed portion, and an open end of the optical waveguide in the free portion is the light emitting portion. The image display device according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記自由部に発光素子が取り付けられて
おり、この発光素子が前記発光部になっていることを特
徴とする請求項1記載の画像表示装置。
4. The image display device according to claim 1, wherein a light emitting element is attached to said free part, and said light emitting element is said light emitting part.
【請求項5】 前記梁部材の先端面が光反射面になって
おり、この光反射面が前記発光部になっており、前記光
反射面に入射する光を発する発光素子が前記梁部材以外
の部分に設けられていることを特徴とする請求項1記載
の画像表示装置。
5. A light-emitting element that emits light incident on the light-reflecting surface, wherein the light-emitting element emits light incident on the light-reflecting surface. The image display device according to claim 1, wherein the image display device is provided at a portion of the image display device.
【請求項6】 前記発光を生じさせる発光素子が半導体
レーザまたは発光ダイオードであることを特徴とする請
求項1記載の画像表示装置。
6. The image display device according to claim 1, wherein the light emitting element that emits light is a semiconductor laser or a light emitting diode.
【請求項7】 三波長以上の前記発光を生じさせる発光
素子が用いられていることを特徴とする請求項1記載の
画像表示装置。
7. The image display device according to claim 1, wherein a light-emitting element that emits the light having three or more wavelengths is used.
【請求項8】 少なくとも前記自由部に設けられている
第1の電極と、この第1の電極に対向して設けられてい
る第2の電極と、これら第1及び第2の電極間に電圧を
印加する電源とを、前記振動手段が有していることを特
徴とする請求項1記載の画像表示装置。
8. A first electrode provided at least in the free part, a second electrode provided opposite to the first electrode, and a voltage between the first and second electrodes. 2. The image display device according to claim 1, wherein the vibration means has a power supply for applying the voltage.
【請求項9】 少なくとも前記自由部が分極物質で形成
されており、前記自由部の振動空間内に発散電界を生じ
させる電極と、この電極に電圧を印加する電源とを、前
記振動手段が有していることを特徴とする請求項1記載
の画像表示装置。
9. The vibrating means includes at least an electrode for generating a divergent electric field in a vibration space of the free portion, wherein the free portion is formed of a polarized substance, and a power supply for applying a voltage to the electrode. The image display device according to claim 1, wherein:
【請求項10】 前記自由部に設けられている圧電素子
と、この圧電素子に電圧を印加する電源とを、前記振動
手段が有していることを特徴とする請求項1記載の画像
表示装置。
10. The image display device according to claim 1, wherein said vibration means has a piezoelectric element provided in said free portion and a power supply for applying a voltage to said piezoelectric element. .
【請求項11】 前記自由部の機械的共振周波数と前記
走査運動の周波数とが互いに等しいことを特徴とする請
求項1記載の画像表示装置。
11. The image display device according to claim 1, wherein a mechanical resonance frequency of the free part and a frequency of the scanning motion are equal to each other.
【請求項12】 少なくとも前記自由部が真空中に配置
されていることを特徴とする請求項1記載の画像表示装
置。
12. The image display device according to claim 1, wherein at least the free portion is disposed in a vacuum.
【請求項13】 前記走査運動時に前記発光部の位置を
予測する位置予測部と、前記予測によって求めた前記位
置に同期させて前記発光を行う発光電源部とを、前記同
期手段が有していることを特徴とする請求項1記載の画
像表示装置。
13. The synchronizing means includes: a position estimating unit for estimating the position of the light emitting unit during the scanning movement; and a light emitting power supply unit for emitting the light in synchronization with the position obtained by the estimation. The image display device according to claim 1, wherein:
【請求項14】 前記発光部のラスター走査によって画
像を表示し、この画像を構成する画素格子の縦または横
の何れか一方向の一画素区間を走査線が進行中に、前記
一方向とは垂直な方向の前記区間内における画素列のう
ちで前記走査線とこの走査線に隣接している走査線との
間に存在している各画素から前記隣接している走査線ま
での各距離を前記垂直な方向における前記進行中の走査
線と前記隣接している走査線との間の距離で除算し、こ
の除算した値と各画素の輝度情報との積の合計に比例す
る値を前記区間内に前記発光部が滞在する時間で除算
し、この除算した値に比例する輝度で前記発光を行うこ
とを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
14. An image is displayed by raster scanning of the light emitting unit, and the scanning line is moving in one pixel section in one of the vertical and horizontal directions of a pixel grid forming the image. Each distance from each pixel existing between the scanning line and a scanning line adjacent to this scanning line in the pixel column in the section in the vertical direction to each of the adjacent scanning lines. Divide by the distance between the scanning line in progress and the adjacent scanning line in the vertical direction, and calculate a value proportional to the sum of the product of the divided value and the luminance information of each pixel in the interval. 2. The image display apparatus according to claim 1, wherein the light emission unit divides by a time during which the light emitting unit stays, and performs the light emission at a luminance proportional to the divided value.
【請求項15】 画像の虚像を形成する結像光学系が設
けられていることを特徴とする請求項1記載の画像表示
装置。
15. The image display device according to claim 1, further comprising an imaging optical system for forming a virtual image of the image.
【請求項16】 画像の実像を形成する結像光学系が設
けられていることを特徴とする請求項1記載の画像表示
装置。
16. The image display device according to claim 1, further comprising an imaging optical system for forming a real image of the image.
【請求項17】 ホログラフィーによって形成されてい
る結像光学系が設けられていることを特徴とする請求項
1記載の画像表示装置。
17. The image display device according to claim 1, further comprising an imaging optical system formed by holography.
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