特許 7626586 画像表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-27

(45)【発行日】2025-02-07

(54)【発明の名称】画像表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/02 20060101AFI20250131BHJP

   G02B 6/42 20060101ALI20250131BHJP

   H04N 5/64 20060101ALI20250131BHJP

   G02B 27/48 20060101ALN20250131BHJP

【ＦＩ】

G02B27/02 Z

G02B6/42

H04N5/64 511A

G02B27/48

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2019160100

(22)【出願日】2019-09-03

(65)【公開番号】P2021039223

(43)【公開日】2021-03-11

【審査請求日】2022-01-18

【審判番号】

【審判請求日】2023-07-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100149962

【弁理士】

【氏名又は名称】阿久津 好二

(74)【代理人】

【識別番号】100170988

【弁理士】

【氏名又は名称】妹尾 明展

(74)【代理人】

【識別番号】100189566

【弁理士】

【氏名又は名称】岸本 雅之

(74)【代理人】

【識別番号】100226470

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 由佳子

(74)【代理人】

【識別番号】100102037

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 裕之

(72)【発明者】

【氏名】有田 与希

【合議体】

【審判長】山村 浩

【審判官】喜々津 徳胤

【審判官】吉野 三寛

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１１６０７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平３－１７９３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１５６６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３９９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２６４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－２４２７１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

G02B6/35,6/42

G02B26/00-26/08

G02B27/01-27/02,27/48

H04N5/64

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体の第１部位に設置されるレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光が入射する位置に一端が配置された光ファイバ
と、
前記光ファイバの他端と表示面の間に配置された画像表示素子と、
前記移動体の前記第１部位とは材質又は厚みが異なり、前記移動体が移動する際に前記
第1部位とは異なる振動をする第２部位に、該第２部位の振動が前記光ファイバの中間部
分に伝わった結果として使用者が画像中のスペックルを看取し得なくなるように該中間部分を固定する固定部とを備え、
前記画像表示素子は、透過型液晶パネルであり、前記光ファイバ内を伝播して前記光フ
ァイバから出射する前記レーザ光を通過させて、前記画像表示素子に表示された画像を虚
像として前記表示面に投影させることを特徴とする移動体搭載用画像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は画像表示装置に関し、特に、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display、「ヘルメットマウントディスプレイ」ともいう）やヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）等の、使用者の眼前に画像情報を表示する画像表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

回転翼機や航空機では、操縦者（使用者）が頭部に装着するヘルメットに設けられたバイザや、操縦者が眼前に装着するゴーグルや眼鏡等の被投影物に画像を投影することにより、操縦者の眼前に画像情報を表示するＨＭＤが用いられている。このようなＨＭＤとして、例えば、光源と、ヘルメットに固定された透過型液晶パネルから成る表示素子と、一端で光源から発した光を受光し他端から該光を該表示素子の背後に照射するように配置された光ファイバとを有するものが挙げられる。この構成によれば、光源から発した光を、光ファイバを通して表示素子の背後に照射し、表示素子を通過した光を被投影物に投影することにより画像情報を表示する。このように光ファイバを使用することにより、光源を、操縦者が装着するヘルメット等の装着物の外に設けることができ、画像表示装置の頭部装着部分の重量を軽減することができる。

【0003】

上記光源には、一般にレーザ光源が用いられる。レーザ光源は、生成する光（レーザ光）の波長のずれが小さいという点と、光源から光ファイバに光を効率良く導入することができるという点で、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の他の光源よりも優れている。

【0004】

しかしながら、レーザ光源及び光ファイバを用いると、光ファイバを通過した光が干渉によって斑点状の干渉パターン（スペックル）が生成された状態で表示素子に照射され、被投影物に投影される画像にスペックルが重畳されてしまうという問題が生じる。このようなスペックルは、光ファイバを通過した複数の伝播モードの光がそれらの位相差に因って互いに干渉することによって生じる（特許文献１参照）。

【0005】

そこで、特許文献１には、画像表示装置に、光ファイバに振動を付与する振動発生装置を設けることが記載されている。これにより、光ファイバの位置が変動し、それによって各伝播モードの重み付けが変化するため、スペックルにも変動が生じる。そして、人が看取し得ない程の高い周波数でスペックルが変動すると、レーザ光が光ファイバ及び表示素子を通過して被投影物に投影された画像においてＨＭＤ使用者がスペックルを看取し得ないため、スペックルによる問題を回避することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】米国特許公開公報第2010/0053729号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載のような振動発生装置を用いる場合、当該振動発生装置を動作させるための電力が必要になるため、ランニングコストが増加する。

【0008】

ここまでは回転翼機及び航空機の操縦者が画像表示装置を使用する場合を例に説明したが、自動車や鉄道車両等、回転翼機及び航空機以外の人を搭乗させて移動する移動体の操縦者、あるいは、（回転翼機及び航空機、並びにそれら以外のものを含む）移動体に搭乗する操縦者以外の者（乗客等）が画像表示装置を使用する場合にも、同様の問題が生じる。また、上記の例では操縦者が装着するヘルメット等の装着物に画像を投影するＨＭＤを例に説明したが、そのような装着物以外の、回転翼機や航空機の風防や自動車のフロントガラス等の被投影物に画像を投影することによって使用者の眼前に画像情報を表示するＨＵＤ等の画像表示装置にも、同様の問題が生じる。

【0009】

本発明が解決しようとする課題は、ランニングコストを抑えつつ、レーザ光の干渉による画像劣化への影響を抑えることができる画像表示装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために成された本発明に係る移動体搭載用画像表示装置は、
移動体の第１部位に設置されるレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光が入射する位置に一端が配置された光ファイバと、
前記光ファイバの他端と表示面の間に配置された画像表示素子と、
前記移動体の前記第１部位とは異なる第２部位と前記光ファイバの中間部分を固定する固定部と
を備える。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る移動体搭載用画像表示装置では、光ファイバは、光源側の端部（前記一端）においては移動体の第１部位と同じ振動をし、中間部分では第２部位と同じ振動をする。これら第１部位と第２部位は移動体の異なる部位であるため、移動体が移動する際に互いに異なる振動をする。このように、光ファイバは端部と中間部分で異なる振動をするため、その形状（曲率）が変動し、光ファイバ内を伝播するレーザ光の各伝播モードの重み付けが変化する。これにより、スペックルにも変動が生じ、移動体搭載用画像表示装置の使用者がスペックルを看取し得なくなる。本発明に係る移動体搭載用画像表示装置によれば、中間部分に振動を付与するための電力が不要であるため、ランニングコストを抑えつつ、レーザ光の干渉による画像劣化への影響を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る移動体搭載用画像表示装置の第１実施形態を示す概略構成図。

【図2A】光ファイバに振動が生成されていない場合に、光ファイバから出射したレーザ光の像を撮影した写真。

【図2B】光ファイバに振動が生成されている場合に、光ファイバから出射したレーザ光の像を撮影した写真。

【図3】本発明に係る移動体搭載用画像表示装置の第２実施形態を示す概略構成図。

【図4】第２実施形態の移動体搭載用画像表示装置の変形例を示す概略構成図。

【図5】本発明に係る移動体搭載用画像表示装置の第３実施形態を示す概略構成図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１～図５を用いて、本発明に係る移動体搭載用画像表示装置（以下、「画像表示装置」と略記する）の実施形態を説明する。

【0019】

(1) 第１実施形態
(1-1) 第１実施形態の画像表示装置の構成
図１に、第１実施形態の画像表示装置１０の概略構成を示す。この画像表示装置１０は、レーザ光源１１と、光ファイバ１２と、中間加振部１３と、画像表示素子１４と、ハーフミラー１５とを有している。

【0020】

レーザ光源１１は筐体１１１内に収容されており、該筐体１１１は移動体の床９１（前記第１部位に該当）に載置されている。筐体１１１内にはレーザ光源１１の他に、レーザ光源１１からのレーザ光を光ファイバ１２の一方の端部（「第１端部１２１」とする）に導入する2枚のレンズ１１２、１１３が収容されている。筐体１１１には光ファイバ１２の第１端部１２１付近の部分を挿入させる孔が設けられており、該孔に挿入された光ファイバ１２は第１端部１２１がレンズ１１３に対向する位置に配置されるように筐体１１１に固定されている。

【0021】

光ファイバ１２には、本実施形態ではマルチモードファイバを用いている。光ファイバにはマルチモードファイバの他にシングルモードファイバがあるが、マルチモードファイバの方がコアの径が大きく、より多くの光量の光を通過させることができる点で優れている。一方、マルチモードファイバは、複数の伝播モードの光が伝播することから、従来の画像表示装置においてスペックルが生じる主な要因となっていたものである。

【0022】

光ファイバ１２の中間部分にある被固定部１２３は、移動体の側壁９２（前記第２部位に該当）に接着剤で貼付されることによって固定されている。この接着剤が固化したものが中間加振部１３である。中間加振部１３は、側壁９２に生じる振動を光ファイバ１２の被固定部１２３に伝達させ、該被固定部１２３を加振する。なお、金具等の、接着剤が固化したもの以外の固定部材を中間加振部１３として用いてもよい。

【0023】

画像表示素子１４は透過型液晶パネルから成り、光ファイバ１２の他方の端部（「第２端部１２２」とする）から出射する光の光路上に設けられている。第２端部１２２と画像表示素子１４の間には、光ファイバ１２から出射する光を平行光にするレンズ１４１と、レンズ１４１を通過した光を拡散（散乱）させる拡散板１４２が配置されている。画像表示素子１４には、画像を表示させるための画像信号を画像表示処理装置（図示せず）から受信するための信号線１４３が接続されている。

【0024】

ハーフミラー１５は、画像表示素子１４の透過型液晶パネルを通過した光が投影されることにより、画像表示素子１４に表示された画像を虚像として使用者に視認させるものである。本実施形態では、ハーフミラー１５は、使用者（移動体の操縦者）が装着するヘルメットに設けられた略透明なバイザである。使用者は、ハーフミラー１５を通して通常の視野に見える像に、画像表示素子１４に表示された画像を虚像として重畳した像を視認する。なお、ハーフミラー１５の代わりに不透明なミラーを用いたうえで、画像表示装置１０にさらに、使用者の通常の視野に相当する画像を撮影するカメラを設け、該カメラで撮影される画像と、画像表示処理装置から供給される画像信号に基づく画像を重畳した画像を画像表示素子１４に表示し、ミラーに投影することにより、この重畳した画像を虚像として使用者に視認させることも可能である。画像表示素子１４とハーフミラー１５の間には、画像表示素子１４からの光をハーフミラー１５に導入する表示光学系１５１が設けられている。

【0025】

光ファイバ１２の第２端部１２２、レンズ１４１、拡散板１４２、画像表示素子１４及び表示光学系１５１、並びに前述のハーフミラー１５（図１中に破線で囲んで示した各構成要素）は、ヘルメットに固定されている。

【0026】

光ファイバ１２のうち、ここまでに述べた第１端部１２１、被固定部１２３及び第２端部１２２以外の部分は他の物に固定されておらず、外部から振動が付与されると当該部分が振動し、その振動に応じて変形する。

【0027】

(1-2) 第１実施形態の画像表示装置の動作
第１実施形態の画像表示装置１０の動作を説明する。画像表示装置１０を動作させる前に、使用者は、ヘルメットを頭部に装着する。使用者は、バイザ（ハーフミラー１５）を通して外部を視認する。

【0028】

画像表示装置１０は、移動体が移動している時に使用する。画像表示素子１４には画像表示処理装置から信号線１４３を通して送信される画像信号に基づいて透過型液晶パネルに画像を表示する。それと共に、レーザ光源１１はレーザ光を出射する。レーザ光は、レンズ１１２、１１３を通って第１端部１２１から光ファイバ１２に入射し、光ファイバ１２内を伝播した後、第２端部１２２から出射し、レンズ１４１及び拡散板１４２を通って画像表示素子１４に入射する。そして、レーザ光は画像表示素子１４の透過型液晶パネルを透過し、ハーフミラー１５で反射する。これにより、画像表示素子１４に表示される画像を虚像として使用者に視認させる。

【0029】

移動体が移動している時には、移動体の動力源（エンジン等）から発生する振動や、移動体が外部から受ける空気抵抗による振動、或いは自動車の場合には路面から受ける振動等によって、移動体の床９１及び側壁９２にも振動が生じる。光ファイバ１２の第１端部１２１には、床９１の振動が筐体１１１を介して伝達する。一方、光ファイバ１２の中間部分の被固定部１２３には、側壁９２の振動が中間加振部１３により伝達する。ここで、床９１と側壁９２は材質や厚みが異なることから、互いに異なる振幅、周期及び／又は位相で振動する。そのため、第１端部１２１と被固定部１２３は互いに異なる振幅、周期及び／又は位相で振動する。そうすると、光ファイバ１２の形状（曲率）が変動し、光ファイバ１２内を伝播するレーザ光の各伝播モードの重み付けが変化する。これにより、スペックルにも変動が生じ、画像表示装置１０の使用者が画像中のスペックルを看取し得なくなる。

【0030】

第１実施形態の画像表示装置１０によれば、移動体に生じる振動を中間加振部１３により光ファイバ１２の中間部分に伝えることで該光ファイバ１２を振動させるため、光ファイバ１２を振動させるための電力が不要であり、ランニングコストを抑えつつレーザ光の干渉による画像劣化への影響を抑えることができる。

【0031】

次に、光ファイバ１２に振動が生成されていない場合と、振動が生成されている場合のそれぞれについて、光ファイバ１２から出射されるレーザ光を観測した結果を示す。この実験では、第２端部１２２から出射されるレーザ光をスクリーン（画像表示装置１０の構成要素ではなく、本実験のために第２端部１２２に対向して設けられたもの）に投影した像をカメラで撮影した。光ファイバ１２には、実際に移動体の側壁９２で生じた振動の代わりに、光ファイバ１２の両端を固定したうえでやや弛ませ、該両端を結ぶ直線の周りに光ファイバ１２の中間部分が回転移動するように（縄跳びの要領で）光ファイバ１２全体を回転させることにより付与した。光ファイバ１２の回転半径は最大の位置で6mm、回転周波数は2Hz以下とした。カメラの露光時間は、人が変化を認識することができる周期に対応する0.033秒（周期60Hz）とした。なお、通常、移動体の床９１は重量物を支持するために強度を要することから、側壁９２よりも振動し難い部材で作製されている。そのため、本実験では、床９１の振動に起因する第１端部１２１の振動は、側壁９２の振動に起因する被固定部１２３の振動よりも十分に小さいものとして無視し、第１端部１２１に付与していない。

【0032】

スクリーンに投影した像を撮影した写真を、光ファイバ１２に振動が付与されていない場合については図２Ａに、光ファイバ１２に振動が付与されている場合については図２Ｂに、それぞれ示す。光ファイバ１２に振動が付与されていない場合には、像の中に黒い斑点が見られるのに対して、光ファイバ１２に振動が付与されている場合にはそのような斑点はほとんど見られない。従って、第１実施形態の画像表示装置１０によれば、この実験で光ファイバ１２に付与した振動と同程度の周波数及び振幅を有する移動体の側壁９２の振動に基づいて被固定部１２３に振動が生じることにより、スペックルの影響の無い画像を表示することができる。

【0033】

(2) 第２実施形態の画像表示装置
(2-1) 第２実施形態の画像表示装置の構成
図３に、第２実施形態の画像表示装置２０の概略構成を示す。この画像表示装置２０は、レーザ光源１１と、光ファイバ１２と、発電部２３１と、中間加振部２３２と、充電池２３３と、画像表示素子１４と、ハーフミラー１５とを有している。レーザ光源１１、光ファイバ１２、画像表示素子１４及びハーフミラー１５の構成は、第１実施形態の画像表示装置１０におけるそれらと同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0034】

発電部２３１と充電池２３３、及び充電池２３３と中間加振部２３２の間は、それぞれ電気的に接続されている。発電部２３１は移動体の側壁９２に固定されており、側壁９２から受ける機械的振動を交流電力に変換する圧電変換素子を有する。充電池２３３は、発電部２３１が発電した電力を充電する。中間加振部２３２は光ファイバ１２の中間部分にある被固定部２２３に固定されており、充電池２３３から供給される直流電力を、所定の周波数を有する交流電力に変換する電力変換部と、該交流電力を機械的振動に変換する圧電変換素子とを有する。この所定の周波数は、それと同じ周波数の振動が光ファイバ１２に付与されたときに、人がスペックルを看取し得なくなる程度の高い値に設定する。中間加振部２３２が有する圧電変換素子の機械的振動により、光ファイバ１２の被固定部２２３を加振する。

【0035】

なお、充電池２３３を省略し、発電部２３１と中間加振部２３２を直接電気的に接続してもよい。この場合、発電部２３１で発電された電力によって、中間加振部２３２が有する圧電変換素子を機械的に振動させる。

【0036】

(2-2) 第２実施形態の画像表示装置の動作
第２実施形態の画像表示装置２０の動作を説明する。画像表示装置２０は、移動体が移動している時に使用する。第１実施形態の画像表示装置１０と同様に、画像表示素子１４の透過型液晶パネルに画像を表示すると共に、レーザ光源１１からレーザ光を出射することにより、透過型液晶パネルに表示された画像がスクリーン１５で反射する。これにより、画像表示素子１４に表示される画像を虚像として使用者に視認させる。

【0037】

光ファイバ１２の第１端部１２１には、移動体が移動する際に床９１に生じる振動が筐体１１１を介して伝達する。一方、光ファイバ１２の中間部分にある被固定部２２３には、側壁９２の振動を発電部２３１によって電力に変換したうえで、この（本実施形態では、充電池２３３に充電されたうえで、該充電池２３３から供給される）電力により動作する中間加振部２３２により振動が付与される。これにより、第１端部１２１と被固定部２２３は互いに異なる振幅、周期及び／又は位相で振動するため、光ファイバ１２の形状（曲率）が変動し、光ファイバ１２内を伝播するレーザ光の各伝播モードの重み付けが変化する。そのため、スペックルにも変動が生じ、画像表示装置２０の使用者がスペックルを看取し得なくなる。

【0038】

第２実施形態の画像表示装置２０によれば、第１実施形態の画像表示装置１０と同様に、光ファイバ１２を振動させるための電力が不要であり、ランニングコストを抑えつつレーザ光の干渉による画像劣化への影響を抑えることができる。

【0039】

さらに、充電池２３３を設けた場合には、発電部２３１で変換された電力を一旦充電池２３３で充電してから中間加振部２３２に供給するため、中間加振部２３２に安定した電力を供給することができ、光ファイバ１２の中間部分を安定した振幅及び周波数で加振することができる。これにより、レーザ光の干渉による画像劣化への影響をより確実に抑えることができる。

【0040】

(3) 第２実施形態の変形例の画像表示装置
図４に、第２実施形態の変形例の画像表示装置３０の概略構成を示す。この画像表示装置３０は、第２実施形態の画像表示装置２０における中間加振部２３２の代わりに、以下のような中間加振部（捻り振動加振部）３３２を有する。この中間加振部３３２は、光ファイバ１２の中間部分の一部である被把持部３２３を把持する把持部と、該把持部において光ファイバ１２が延びる方向を軸として該光ファイバ１２を回動させるモータと、該モータの回動を制御する制御部とを有する。モータ及び制御部は、充電池２３３から供給される電力によって動作する。制御部は、モータが所定角度だけ回動する毎に該モータの回動方向を逆転させるように制御する。

【0041】

この変形例の画像表示装置３０では、側壁９２の振動により発電部２３１が発電した電力を充電池２３３に充電し、充電池２３３から供給される電力によって、中間加振部３３２のモータが制御部による制御に従って、所定角度だけ回動する毎に回動方向が逆転するように動作する。これにより、光ファイバ１２は、筐体１１１に固定された第１端部１２１やヘルメットに固定された第２端部１２２に対して、把持部において光ファイバ１２が延びる方向を軸として回動する。この回動によって光ファイバ１２には捻りが生じ、さらに所定角度だけ回動する毎に回動方向が逆転することにより、光ファイバ１２に捻り振動が生じる。この捻り振動により、光ファイバ１２の形状（曲率）が変動し、光ファイバ１２内を伝播するレーザ光の各伝播モードの重み付けが変化する。これにより、スペックルにも変動が生じ、画像表示装置３０の使用者がスペックルを看取し得なくなる。

【0042】

この変形例の画像表示装置３０によれば、第２実施形態の画像表示装置２０と同様に、光ファイバ１２を振動させるための電力が不要であり、ランニングコストを抑えつつレーザ光の干渉による画像劣化への影響を抑えることができる。さらに、光ファイバ１２に捻り振動が生じることにより、往復運動の振動が生じる場合よりも光ファイバ１２の形状の変化が大きくなるため、より確実に、使用者がレーザ光の干渉パターンを看取しないようにすることができる。

【0043】

なお、この変形例の画像表示装置３０では、光ファイバ１２の中間部分は、移動体の往復振動とは別の捻り振動が生じる。

【0044】

(4) 第３実施形態
(4-1) 第３実施形態の画像表示装置の構成
図５に、第３実施形態の画像表示装置４０の概略構成を示す。この画像表示装置４０は、レーザ光源１１と、光ファイバ１２と、制振材４３と、画像表示素子１４と、ハーフミラー１５とを有している。レーザ光源１１、光ファイバ１２、画像表示素子１４及びハーフミラー１５の構成は、第１実施形態の画像表示装置１０におけるそれらと同様であるため、詳細な説明を省略する。

【0045】

制振材４３はバネから成り、一方の端が移動体の床９１に、他方の端が光ファイバ１２の中間部分にある固定点４２３に、それぞれ固定されている。なお、制振材４３はバネには限定されず、ゴムやウレタンフォームなどの弾性体であってもよい。

【0046】

(4-2) 第３実施形態の画像表示装置の動作
第３実施形態の画像表示装置４０の動作を説明する。画像表示装置４０は、移動体が移動している時に使用する。第１実施形態の画像表示装置１０と同様に、画像表示素子１４の透過型液晶パネルに画像を表示すると共に、レーザ光源１１からレーザ光を出射することにより、透過型液晶パネルに表示された画像がハーフミラー１５で反射する。これにより、画像表示素子１４に表示される画像を虚像として使用者に視認させる。

【0047】

光ファイバ１２の第１端部１２１には、移動体が移動する際に床９１に生じる振動が筐体１１１を介して伝達する。一方、光ファイバ１２の中間部分にある固定点４２３が制振材４３により床９１と接続されているため、光ファイバ１２の固定点４２３及びその周囲は床９１とは別の振動が可能な自由振動部分となっている。これにより、第１端部１２１と自由振動部分とで異なる振動をするため、光ファイバ１２の形状（曲率）が変動し、光ファイバ１２内を伝播するレーザ光の各伝播モードの重み付けが変化する。これにより、スペックルにも変動が生じ、画像表示装置４０の使用者がスペックルを看取し得なくなる。

【0048】

第３実施形態の画像表示装置４０によれば、振動を付与するための電力が不要であるため、ランニングコストを抑えつつ、レーザ光の干渉による画像劣化への影響を抑えることができる。

【0049】

(5) その他の変形例
本発明は上記実施形態には限定されず、本発明の趣旨の範囲内で種々の変形が可能である。

【0050】

例えば、第１実施形態の画像表示装置１０では、光ファイバ１２の中間部分の被固定部１２３を移動体の側壁９２に固定したが、その代わりに、移動体の天井や、床９１のうち筐体１１１から離れた位置に固定してもよい。同様に、第２実施形態及びその変形例の画像表示装置２０、３０では、発電部２３１を移動体の天井や、床９１のうち筐体１１１から離れた位置に固定してもよい。

【0051】

第３実施形態の画像表示装置４０では、制振材４３であるバネの一方の端を移動体の床９１に固定したが、側壁や天井等、床９１以外の移動体の部分に固定してもよい。あるいは、制振材４３の代わりに、光ファイバ１２の中間部分に紐を結びつけ、紐の端を移動体の天井に固定してもよい。

【0052】

第３実施形態の変形例として、制振材４３の代わりに、移動体の振動を受けて所定の固有振動数で振り子運動する振り子と、該振り子の振り子運動を捻り振動として前記光ファイバに伝達する機構を組み合わせたものを用いることができる。この構成によれば、第２実施形態の変形例の画像表示装置３０と同様に、光ファイバ１２を振動させるための電力が不要であり、ランニングコストを抑えつつレーザ光の干渉による画像劣化への影響を抑えることができるうえに、光ファイバ１２に捻り振動が生じることによって往復運動の振動が生じる場合よりも光ファイバ１２の形状の変化が大きくなるため、より確実に、使用者がレーザ光の干渉パターンを看取しないようにすることができる。

【0053】

上記各実施形態では、使用者が装着するヘルメットに設けられたバイザをハーフミラーとするＨＭＤを例として説明したが、ゴーグル等のバイザ以外のものをハーフミラーとして用いてもよいし、移動体内に設置したハーフミラーを用いるＨＵＤに本発明を適用してもよい。

【0054】

［態様］
上述した例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

【0055】

（第１項）
一態様の移動体搭載用画像表示装置は、
移動体の第１部位に設置されるレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光が入射する位置に一端が配置された光ファイバと、
前記光ファイバの他端と表示面の間に配置された画像表示素子と、
前記移動体の前記第１部位とは異なる第２部位と前記光ファイバの中間部分を固定する固定部と
を備える。

【0056】

第１項に記載の移動体搭載用画像表示装置では、光ファイバは、光源側の端部においては移動体の第１部位と同じ振動をし、中間部分では第１部位とは異なる第２部位と同じ振動をすることから、端部と中間部分で異なる振動をするため、その形状（曲率）が変動し、光ファイバ内を伝播するレーザ光の各伝播モードの重み付けが変化する。これにより、スペックルにも変動が生じ、移動体搭載用画像表示装置の使用者がスペックルを看取し得なくなる。

【0057】

第１項に記載の移動体搭載用画像表示装置によれば、中間部分に振動を付与するための電力が不要であるため、ランニングコストを抑えつつ、レーザ光の干渉による画像劣化への影響を抑えることができる。

【0058】

（第２項）
他の一態様の移動体搭載用画像表示装置は、
移動体の第１位置に設置されるレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光が入射する位置に一端が配置された光ファイバと、
前記光ファイバの他端と表示面の間に配置された画像表示素子と、
前記移動体の振動を電力に変換する発電部と、
前記発電部の電力により前記光ファイバの中間部分を加振する中間加振部と
を備える。

【0059】

第２項に記載の移動体搭載用画像表示装置では、第１項に記載の移動体搭載用画像表示装置と同様の理由により、光ファイバが端部と中間部分で異なる振動をするため、その形状（曲率）が変動し、光ファイバ内を伝播するレーザ光の各伝播モードの重み付けが変化する。これにより、スペックルにも変動が生じ、移動体搭載用画像表示装置の使用者がスペックルを看取し得なくなる。

【0060】

第２項に記載の移動体搭載用画像表示装置によれば、中間部分に振動を付与するための電力が不要であるため、ランニングコストを抑えつつ、レーザ光の干渉による画像劣化への影響を抑えることができる。

【0061】

（第３項）
第２項に記載の移動体搭載用画像表示装置において、さらに、前記発電部で変換された電力を充電し、充電した電力を前記中間加振部に供給する充電池を備える。

【0062】

第３項に記載の移動体搭載用画像表示装置によれば、発電部で変換された電力を一旦充電池で充電してから中間加振部に供給するため、中間加振部に安定した電力を供給することができ、光ファイバの中間部分を安定した振幅及び周波数で加振することができる。これにより、レーザ光の干渉による画像劣化への影響をより確実に抑えることができる。

【0063】

（第４項）
第２項又は第３項に記載の移動体搭載用画像表示装置において、前記中間加振部は、前記光ファイバの中間部分に捻り振動を加える捻り振動加振部である。

【0064】

第４項に記載の移動体搭載用画像表示装置によれば、光ファイバに捻り振動が生じることにより、往復運動の振動が生じる場合よりも光ファイバの形状の変化が大きくなるため、より確実に、使用者がレーザ光の干渉パターンを看取しないようにすることができる。

【0065】

（第５項）
さらに他の一態様の移動体搭載用画像表示装置は、
移動体の第１位置に設置されるレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光が入射する位置に一端が配置された光ファイバと、
前記光ファイバの他端と表示面の間に配置された画像表示素子と、
を備える移動体搭載用画像表示装置において、
前記光ファイバの中間部分に自由振動部分が設けられているものである。

【0066】

第５項に記載の移動体搭載用画像表示装置では、光ファイバはレーザ光源側の端部と自由振動部分とで異なる振動をするため、その形状（曲率）が変動し、光ファイバ内を伝播するレーザ光の各伝播モードの重み付けが変化する。これにより、スペックルにも変動が生じ、移動体搭載用画像表示装置の使用者がスペックルを看取し得なくなる。

【0067】

第５項に記載の移動体搭載用画像表示装置によれば、自由振動部分に振動を付与するための電力が不要であるため、ランニングコストを抑えつつ、レーザ光の干渉による画像劣化への影響を抑えることができる。

【0068】

（第６項）
第５項に記載の移動体搭載用画像表示装置において、さらに、前記移動体の振動を捻り振動に変換して該自由振動部分に該捻り振動を付与する捻り振動加振部を備える。

【0069】

第６項に記載の移動体搭載用画像表示装置によれば、光ファイバに捻り振動が生じることにより、往復運動の振動が生じる場合よりも光ファイバの形状の変化が大きくなるため、より確実に、使用者がレーザ光の干渉パターンを看取しないようにすることができる。

【符号の説明】

【0070】

１０、２０、３０、４０…画像表示装置
１１…レーザ光源
１１１…筐体
１１２、１１３、１４１…レンズ
１２…光ファイバ
１２１…第１端部
１２２…第２端部
１２３、２２３…被固定部
１３、２３２、３３２…中間加振部
１４…画像表示素子
１４２…拡散板
１４３…信号線
１５…ハーフミラー
１５１…表示光学系
２３１…発電部
２３３…充電池
３２３…被把持部
４２３…固定点
４３…制振材
９１…床
９２…側壁

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】