JP4641378B2

JP4641378B2 - 光走査装置及びそれを有する画像表示装置

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Description

本発明は、光走査装置及びそれを有する画像表示装置に関し、例えば、光源手段から画像情報に基づいて光変調された光ビームで被走査面上を走査することによって２次元画像を表示し、観察すること又は眼球に直接導光して２次元画像を観察する走査型の画像表示装置に好適なものである。

従来より、光源手段からの画像情報に基づいて光変調された光束を２次元走査が可能な光走査手段を用いて観察者の網膜上を走査することにより画像を表示する画像表示装置が知られている（例えば特許文献１）。特許文献１では、赤色、青色、緑色の光束を走査手段で水平方向と垂直方向の２次元方向に走査し、光学系を介して網膜上に直接２次元画像を形成する技術を示している。

このような画像表示技術は、１光束を走査して画像を表示するために、２次元、あるいは１次元の画像表示素子を用いた画像表示装置のように必要な解像度にあわせて複数の画素を形成した表示素子を用いる必要がなく、また原理的に画素欠陥というものが発生しないという特徴を有している。

このような走査手段を用いたの画像表示装置を実現するにあたって、光走査手段として半導体プロセスにより製造された微小機械システム（Micro Electro Mechanical SYSTEM:以下MEMS技術という）が知られている（例えば特許文献２、３）。ＭＥＭＳ技術で製造された光走査手段は、小型軽量でありかつ高速で動作可能なものであり、こうした特長が画像表示装置として適している。又頭部装着型の画像表示装置用の２次元走査手段のＭＥＭＳ技術が知られている（例えば非特許文献１）。これらのＭＥＭＳ技術による光走査手段は、光を反射する面をトーションバーなどで共振動作させその際に生じるねじれを利用して、光を反射する反射面を傾斜させその反射面に入射する光を偏向し走査するものである。

一方、ガルバノミラーを用いた光走査装置で画像情報に基づいて光変調されたビームを走査することによって表示される画像を、光学系と組み合わせて拡大表示する画像表示装置において、光走査装置と光学系との位置合わせを高精度に行った画像表示装置が知られている（例えば特許文献４）。
米国特許第５４６７１０４号特開平０７−１７５００５号公報特開平０８−３３４７２３号公報特許第３２１９４６５号 SPIE Conference ＃4407,19(Jun 2001) Wafer scale packaging for a MEMS video scanner

光走査装置で走査された画像を拡大表示するためには一般的に光学系と組み合わせて用いられる。しかし、光走査装置と光学系の位置合わせは非常に高い精度を要する。そのような中で特許文献４では、可動ミラー面と光走査装置を他のメカ部品等に取付けるための基準面とが平行になるような技術を開示している。しかしながら、特許文献４はＭＥＭＳ技術で用いられたものでははなく、ＭＥＭＳ技術で用いられた光走査装置においては、可動ミラーと光学系との位置合わせはより一層の精度が必要となる。また光走査装置には可動ミラー面に光束を照射する光源が必要であるが、光走査装置の小型化に伴い、光源の位置調整も精度を必要とする。したがって光走査装置、光源とそれぞれにおいて位置調整を行わなければならず、煩わしさがあった。また調整機構を設けなければならないために光走査装置を用いた装置自体の小型化が困難であった。

本発明は、走査デバイスの可動ミラーの中心位置を固定部材の取付け部の各面が示すことによって、組立を行う際に光走査装置の位置調整を必要とせず、組立を簡略化することができ、かつ他の部品に精度良く取付けを行うことができる光走査装置の提供を目的とする。

本発明の光走査装置は、
◎反射面を有する可動ミラーと、該可動ミラーを揺動中心の周りで揺動可能に支持する弾性支持部と、該弾性支持部を支持する支持基板と、該可動ミラーを揺動させる揺動手段とを備えた走査デバイスと、
該走査デバイスを取付けるための固定部材と、
を備えた光走査装置において、
前記固定部材は、該固定部材を前記走査デバイスとは異なる部材に取り付けるための取付け部を有しており、
該取付け部の第１の面が前記可動ミラーの反射面と同一面であり、
該取付け部が有する面のうち前記第１の面とは異なる第２の面が、前記可動ミラーの反射面と垂直で且つ前記揺動中心を含む平面と同一面であり、
該取付け部が有する面のうち前記第１、２の面とは異なる第３の面が、前記可動ミラーの反射面と垂直で且つ前記可動ミラーの前記揺動中心と垂直な方向における中心線を含む平面と同一面であることを特徴としている。

本発明の画像表示装置は、画像情報に基づいて変調した光束を出射する光源手段と、
前記光束を反射する反射面を有する可動ミラーと、該可動ミラーを揺動中心の周りで揺動可能に支持する弾性支持部と、該弾性支持部を支持する支持基板と、該可動ミラーを揺動させる揺動手段とを備えた走査デバイスと、
前記走査デバイスが取り付けられる固定部材と、
前記固定部材が取り付けられるケースと、
を備え、
前記反射面で反射された光束で被走査面を２次元走査することにより形成される前記被走査面上の画像を光学系を介して観察者が観察する、又は前記反射面で反射された光束で観察者の網膜上を２次元走査することにより観察者に画像を認識させる画像表示装置において、
前記固定部材が、前記走査デバイスが取り付けられた状態の前記固定部材を、前記ケースに取り付けるための取付け部を有しており、
該取付け部の第１の面が前記可動ミラーの反射面と平行な面であり、
該取付け部が有する面のうち前記第１の面とは異なる第２の面が、前記可動ミラーの反射面と垂直で且つ前記揺動中心を含む平面と平行な面であり、
該取付け部が有する面のうち前記第１、２の面とは異なる第３の面が、前記可動ミラーの反射面と垂直で且つ前記可動ミラーの前記揺動中心と垂直な方向における中心線を含む平面と平行な面であり、
前記第２の面と前記第３の面を前記ケースの互いに別の面に突き当てた状態で、前記固定部材と前記ケースとが固定されている、
ことを特徴としている。

本発明によれば、走査型の画像表示装置における光走査装置を光学部材等に位置調整を必要とせず精度良く固定できるために、組立の簡略化により作業効率の向上が図れる、また、調整機構を設ける必要性がなくなるために装置の小型化が図れる、といった効果が得られる。

まず実施例１に示す光走査装置１０１を用いた画像表示方法に関して説明する。図１は、本発明の実施例１の光走査装置１０１の主要部構成と、被走査面１１１との関係を示したものである。光走査装置１０１の中央部には、可動ミラー（偏向反射ミラー）１０２が形成されている。可動ミラー１０２には第一の方向に、揺動動作させるためのトーションバー（弾性支持部）１０３と、第一の方向と略垂直な第二の方向に揺動動作させるためのトーションバー（弾性支持部）１０４が設けられ、これらによりジンバル構造を形成している。以下、光走査装置１０１の構成を説明するために、図１に示すようにトーションバー１０４を含む方向をＸ軸、トーションバー１０３を含む方向をＹ軸とし、可動ミラー１０２面に対して法線方向をＺ軸とした座標軸を用いる。可動ミラー１０２は揺動駆動されるが、以下、Ｘ軸、Ｙ軸を各々可動ミラー１０２の回転軸と称することにする。

これらのトーションバー１０３は支持基板部１０５ａで支持されている。また、支持基盤部１０５ａはトーションバー１０４を介して支持基板部１０５で支持されている。このような構造とすることで、トーションバー１０３、１０４はそれぞれ独立にひねられることが可能となり、可動ミラー１０２を二次元的に揺動することができる。Ｘ軸方向（水平方向）に対しては、不図示の電磁力、静電気力などを使用したアクチュエータ（揺動手段）より可動ミラー１０２は駆動され、この構造のねじれ共振作用で可動ミラー１０２の反射面の偏向角が変わり、光を走査する。Ｙ軸方向（垂直方向）に対しては、Ｘ軸方向と同期を取るように制御され、不図示のアクチュエータにより鋸歯波状又は３角形状に駆動される。図１で、線１０６は揺動動作による水平方向の走査線の往路を、線１０７は復路の例を示している。実際には、走査線の本数は、図１よりも多いがわかりやすくするため、間引いた形で示している。

本実施例では揺動動作するのに同期して、ｙ方向である図中矢印１０８方向に走査するように反射ミラー１０２を動作させ、かつ光源手段を同期して出射する光束を光変調することで有効エリア１１２内で画像の表示を行う。垂直方向（ｙ方向）の走査端１０９にいくと、帰線１１３の如く走査開始点１１０まで帰線する。つまり、垂直方向（ｙ方向）の繰り返し周期が、画像のフレームレート（フレーム周波数）を決定している。

以下の実施例では、前記可動ミラー１０２、支持基板部１０５、図示しないアクチュエータ部（揺動手段）をまとめて走査デバイスと称する。

図２は本発明の実施例１の光走査装置の分解斜視図である。光走査装置１０１は走査デバイス２０１、固定部材２０２、ケース２０３を有している。

本実施例では図示しないが走査デバイス２０１の可動ミラー１０２を揺動駆動させる手法として電磁力や静電気力などが用いられる。それゆえケース２０３内にはコイル、もしくはマグネットが固定されている。

図２に示すように固定部材２０２は走査デバイス２０１とは異なる部材に取り付けるための４つの取付け部２０４（ａ）〜（ｄ）を有している。それぞれの取付け部２０４（ａ）〜（ｄ）において、基準面Ａ_１と基準面Ｂ_１は平面Ｃ_１の面内に配置されており、走査デバイス２０１の可動ミラー１０２のＸ軸方向である回転中心軸（揺動中心、回転軸）Ｒ_１も平面Ｃ_１の面内に配置されるように構成されている。同様に固定部材２０２の基準面Ｄ_１と基準面Ｅ_１は平面Ｆ_１の面内に配置されており、走査デバイス２０１の可動ミラー１０２のＹ軸方向である回転中心軸（揺動中心、回転軸）Ｒ_２も平面Ｆ_１の面内に配置されるように構成されている。

次に可動ミラー１０２のそれぞれの回転軸Ｒ_１、Ｒ_２と、各基準面Ａ_１、Ｂ_１、Ｃ_１、Ｄ_１との位置合わせについて説明する。走査デバイス２０１は半導体プロセスを用いて作製されるために、図３に示す可動ミラー１０２の回転中心軸Ｒ_１と半導体製造プロセスで作成されるエッジＴ_１は精度良く平行に作製されている。また、同様に回転中心軸Ｒ_２と半導体製造プロセスで作成されるエッジＴ_２も精度良く平行に作製されている。ここで、エッジＴ_１、Ｔ_２は、固体部材２０２に対して位置合わせをする位置合わせ部を構成している。このために図４に示すように固定部材２０２に対して調整された位置決め治具４０１を作製し、位置決め治具４０１から突出した位置決めピン４０２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を前記エッジＴ_１とエッジＴ_２に押し当てて固定することによって、固定部材２０２の基準面と可動ミラー１０２の回転軸を一致させて固定することが可能となる。位置決めピン４０２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を押し当てるエッジＴ_１、Ｔ_２はこの位置に限定されるわけではなく、可動ミラー１０２の反射面のエッジを使用しても良い。このような手法を用いることによって、固定部材２０２の基準面Ａ _１と基準面Ｂ _１は可動ミラー１０２の回転中心軸Ｒ_１を示すことになり、基準面Ｄ _１、基準面Ｅ _１は可動ミラー１０２の回転中心軸Ｒ_２を示すこととなる。

次に、Ｚ軸方向について固定部材２０２の基準面と可動ミラー１０２の反射面を一致させる手法について説明する。

図５（ａ）は走査デバイス２０１と固定部材２０２の分解斜視図で、図５（ｂ）は走査デバイス２０１と固定部材２０２とを結合した状態でＸ軸方向から見た概略図である。

前述したように走査デバイス２０１は半導体プロセスを用いて作製されるために、可動ミラー部１０２と支持基板部１０５は精度良く同一平面で作製される。図５（ａ）に示すように固定部材２０２の基準面Ｇに支持基板面を突き当てて固定することによって、固定部材２０２の基準面Ｇと可動ミラー面がＺ軸方向において、同一平面である平面Ｈで構成されるようになる。（尚、このとき同一平面Ｈでなくても、基準面Ｇと平行な面であっても良い。）このとき走査デバイス２０１と固定部材２０２は紫外線硬化樹脂や、接着剤を用いて固定しても良いし、ビス等で固定しても良い。

図６は本発明の光走査装置１０１を、例えば走査型の画像表示装置内のメカ部材等の部品に取付けた斜視図である。

図６に示すように固定部材２０２に可動ミラー１０２の回転中心位置を示すそれぞれの基準面Ａ_１、Ｂ_１、Ｃ_１、Ｄ_１を、光学部品等を取付ける部品に備えられた取付け基準部６０１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に突き当てて固定することによって、拡大表示するための光学部品の光軸と光走査装置１０１の可動ミラー１０２中心位置を精度良く位置決めし、固定することが可能になる。図中では光走査装置１０１を交換可能なようにビス６０２（ａ）、（ｂ）を２本使用して他の部品に固定しているが、ビス６０２の本数は１本でも良いし、これよりも多くても構わない。またビス６０２を用いずに、紫外線硬化樹脂や接着剤を用いて固定しても良い。

本実施例では図２に示すような固定部材２０２について説明したが、図７に示すような固定部材７０２の形状のものを用いても構わない。また図２に示すように走査デバイス２０１を固定部材２０２に直接取付けた例を示したが、走査デバイス２０１と固定部材２０２の間に別の部材を介して取付けて、前述した可動ミラー１０２の中心軸と固定部材２０２の各基準面を一致させても良い。

以上説明したように、本実施例では、このような構成することによって光走査装置１０１を光学部品や他のメカ部品と調整を必要とせず組立を行うことが可能となる。さらに調整機構を排除できるために本実施例に示すような光走査装置を用いた装置自体の小型化も可能となる。

図８は本発明の光走査装置の実施例２の分解斜視図である。光走査装置１０１は走査デバイス８０１、固定部材８０２、ケース８０３を有している。本実施例では図示しないが走査デバイス８０１の可動ミラー１０２を駆動させる手法として電磁力や静電気力などを用いられる。それゆえケース８０３内にはコイル、もしくはマグネットが固定されている。

図８に示すように固定部材８０２は４つの取付け部８０５（ａ）〜（ｄ）を有している。それぞれの取付け部８０５において、固定部材８０２の基準面Ａ_２と基準面Ｂ_２は平面Ｃ_２の面内に配置されており、走査デバイス８０１の可動ミラー１０２のＸ軸方向である回転中心軸Ｒ_１も平面Ｃ_２の面内に配置されるように構成されている。同様に固定部材８０２の基準面Ｄ_２と基準面Ｅ_２は平面Ｆ_２の面内に配置されており、走査デバイス８０１の可動ミラー１０２のＹ軸方向である回転中心軸Ｒ_２も平面Ｆ_２の面内に配置されるように構成されている。

ここで可動ミラー１０２のそれぞれの回転軸Ｒ_１、Ｒ_２と、各基準面Ａ_２、Ｂ_２、Ｄ_２、Ｅ_２との位置合わせについて説明する。前述したように走査デバイス８０１は半導体プロセスを用いて作製される。図９（ａ）に走査デバイス８０１を作製する際のウエハの一部を図示する。図示するように、ウエハＷ上に切り欠き部（位置合わせ部）９０２を作製しておく。この切り欠き部９０２を形成しているエッジの一辺は可動ミラー１０２の水平方向かもしくは垂直方向の回転中心軸のどちらかに一致していることが好ましい。又は回転中心軸との位置関係が明らかとなるように切り欠き部９０２を形成することが好ましい。図９（ａ）に示す、破線９０１（ａ）、９０１（ｂ）の列に配置された切り欠き９０２は、Ｘ軸方向である切り欠き部９０２の図中上側のエッジと可動ミラー１０２のＸ軸周りの回転中心軸Ｒ_１が一致している。

一致させる切り欠き部９０２のエッジは図中下側でも構わない。同様に破線９０１（ｃ）、９０１（ｄ）の列に配置された切り欠き部９０２は、Ｙ軸方向である切り欠き部９０２の図中左側のエッジと可動ミラー１０２のＹ軸周りの回転中心軸Ｒ_２が一致している。

一致させる切り欠き部９０２のエッジは図中右側でも構わない。ウエハＷから走査デバイス８０１を切り出す際に、可動ミラー１０２の水平（Ｘ方向）もしくは垂直方向（Ｙ方向）の回転中心軸Ｒ_１、Ｒ_２と一致しているエッジを残すように図９（ａ）の破線９０１（ａ）〜（ｄ）に沿って切断することによって、図９（ｂ）に示すように可動ミラー１０２の水平方向の回転中心軸Ｒ_１、垂直方向の回転中心軸Ｒ_２を示すエッジを設けた走査デバイス８０１を作製することができる。図１０（ａ）に別形状の切り欠き部１００２を設けたウエハＷの一部を図示する。前述した方法と同じように可動ミラー１０２の水平もしくは垂直方向の回転中心軸Ｒ_１、Ｒ_２と一致している切り欠き部１００２のエッジを残すように図１０（ａ）の破線１００１（ａ）〜（ｄ）に沿って切断することによって、図１０（ｂ）に示すような走査デバイス１００３を作製することができる。

図８に示すように固定部材８０２に走査デバイス８０１の前記エッジの突き当たる取付基準面８０４を設け、走査デバイス８０１を取付ける際に、前記エッジと取付基準面８０４を突き当てて取付けることによって、固定部材８０２の基準面と可動ミラー１０２の回転中心軸Ｒ_１、Ｒ_２を実施例１で示した治具等を用いることなく、精度良く一致させることができる。このとき走査デバイス８０１と固定部材８０２は紫外線硬化樹脂や、接着剤を用いて固定しても良いし、ビス等で固定しても良い。

Ｚ軸方向の位置決め手法や固定部材８０２を他の部品に固定する手法としては、実施例１で示す方法と同様の手法で固定することができる。

本実施例では走査デバイス８０１に半導体製造プロセスで切り欠き部９０２を形成しており、これによって固定部材との位置合わせにピン（図４）を必要としない。

本実施例では走査デバイス８０１を固定部材８０２に直接取付けた例を示したが、走査デバイス８０１と固定部材８０２の間に別の部材を介して取付けて、前述した可動ミラー１０２中心位置と固定部材８０２の各基準面を一致させても良い。

以上説明したように、このような構成することによって光走査装置１０１を光学部品や他のメカ部品と調整を必要とせず組立を行うことが可能となる。さらに調整機構を排除できるために、本実施例のような光走査装置を用いた走査画像表示装置等の装置自体の小型化も可能となる。

図１１は本発明の光走査装置の実施例３の分解斜視図である。光走査装置１０１は走査デバイス１１０１、固定部材１１０２、ケース１１０３を有している。本実施例では図示しないが走査デバイス１１０１の可動ミラー１０２を駆動させる手法として電磁力や静電気力などを用いる。そのゆえケース１１０３内にはコイル、もしくはマグネットが固定されている。

図１１に示すように固定部材１１０２の基準面Ｉを含む平面Ｊは、走査デバイス１１０１の可動ミラー１０２のＸ軸方向である回転中心軸Ｒ_１を含み可動ミラー１０２の反射面に垂直な平面に対し平行に配置されるように構成されている。同様に固定部材１１０２の基準面Ｋを含む平面Ｌは、可動ミラー１０２のＹ軸方向の回転中心軸Ｒ_２を含み可動ミラー１０２の反射面に垂直な平面に対し平行に配置されるように構成されている。

図１２は図１１のＰ方向から見た光走査装置１０１の概略図である。可動ミラー１０２中心軸と固定部材１１０２のそれぞれの基準面を一致させていない場合でも、距離Ｌ_１と距離Ｌ_２を規定しておくことによって可動ミラー１０２の中心位置を示すことができ、前述した実施例と同様の効果が得られる。また、可動ミラー１０２のどちらか一軸のみ一致させても良い。Ｚ軸方向についても同様である。

本実施例では走査デバイス１１０１を固定部材１１０２に直接取付けた例を示したが、走査デバイス１１０１と固定部材１１０２の間に別の部材を介して取付けて、前述した可動ミラー１０２の中心位置と固定部材１１０２の各基準面を一致させても良い。

以上説明したように、このような構成することによって固定部材１１０２の取付け部の基準面Ｉ、Ｋから可動ミラー１０２の中心位置が分かるために、光走査装置１０１を光学部品や他のメカ部品と調整を必要とせず組立を行うことが可能となる。さらに調整機構を排除できるために、本実施例のような光走査装置を用いた走査画像表示装置等の装置自体の小型化も可能となる。

図１３は本発明の光走査装置の実施例４の分解斜視図である。光走査装置１０１は走査デバイス１３０１、固定部材１３０２、ケース１３０３で構成されている。本実施例では図示しないが走査デバイス１３０１の可動ミラー１０２を駆動させる手法として電磁力や静電気力などを用いる。そのゆえケース１３０３内にはコイル、もしくはマグネットが固定されている。

実施例１から３までは走査デバイスが２軸の場合について説明したが、本実施例では走査デバイス１３０１が１軸の場合について説明する。

図１３に示すように固定部材１３０２は４つの取付け部１３０４（ａ）〜（ｄ）を有している。それぞれの取付け部１３０４（ａ）〜（ｄ）において、基準面Ａ_３と基準面Ｂ_３は平面Ｃ_３の面内に配置されており、走査デバイス１３０１の可動ミラー１０２のＸ軸方向である回転中心軸Ｒ_１も平面Ｃ_３の面内に配置されるように構成されている。同様に固定部材１３０２の基準面Ｄ_３と基準面Ｅ_３は平面Ｆ_３の面内に配置されており、走査デバイス１３０１の可動ミラー１０２のＹ軸方向である中心線Ｒ_２も平面Ｆ_３の面内に配置されるように構成されている。

このような構成にすることによって、走査デバイス１３０１が１軸の場合においても、前述した実施例１から実施例３までのような２軸の走査デバイスと同様に扱うことができる。

走査デバイス１３０１と固定部材１３０２との位置合わせに関しては、前述した実施例と同様に行うことができる。

本実施例では走査デバイス１３０１を固定部材１３０２に直接取付けた例を示したが、走査デバイス１３０１と固定部材１３０２の間に別の部材を介して取付けて、前述した可動ミラー中心位置と固定部材１３０２の各基準面を一致させても良い。

図１４は本発明の光走査装置１０１を用いた電子式ビューファインダーに使用される走査型の画像表示装置の要部概略図である。

図１４において光源手段２１０１より発光した複数の色光を含む光束は、順に、複数の色光を合成する色合成光学系２１０２、コンデンサーレンズやコリメータレンズ等から成る集光光学系２１０３、偏向ミラー２１０７、カバーガラス２１０６を通り、２次元走査が可能な光走査手段２１０４に入射する。光走査手段２１０４には、ＭＥＭＳ技術を用いた偏向ミラー２１０５を内部に有し、入射した光束を所定の走査角で２次元に走査する。図中で、ｘと記載した方向が水平走査方向（ｘ方向）、ｙと記載した方向が垂直走査方向（ｙ方向）であり、走査手段２１０４は、ｘの方向に揺動走査する。

光走査手段２１０４に入射する光束２１１４は、光走査手段２１０４中の偏向ミラー２１０５により走査され、例えば光束２１１４ａ、２１１４ｂ、２１１４ｃのように走査される。

走査された光束は、走査光学系２１０８を介して、被走査面２１０９上を走査する。光源手段２１０１と被走査面２１０９とは集光光学系２１０３や走査光学系２１０８等を介して共役関係となっている、この為被走査面２１０９上に光源手段２１０１の光源像を形成する。２１１４ａ’、２１１４ｂ’、２１１４ｃ’は、被走査光束２１１４ａ、２１１４ｂ、２１１４ｃが、被走査面２１０９上に形成する光源像を示している。図１４では、ｙ方向に走査した場合の例を示している。

被走査面２１０９は透明部材又は拡散部材が配置され、そこに２次元像を形成している。

光源手段２１０１は、光源駆動回路２１３２と電気的に接続されている。また、走査手段２１０４は走査手段制御回路２１３１と電気的に接続されている。光源駆動回路２１３２と走査手段制御回路２１３１は表示部駆動回路２１３４に接続され、不図示の映像信号入力手段により所望の画像に対応する映像信号を入力に対して、光源手段２１０１と走査手段２１０４を同期制御することにより所望の画像が被走査面２１０９上に表示されるようにしている。

被走査面２１０９上に形成された画像の光束は、接眼光学系２１１０に入射する。射出瞳２１１３は、接眼光学系２１１０の射出瞳位置であり、不図示の観察者は、射出瞳２１１３を瞳として被走査面２１０９に形成された画像の虚像を残像効果を利用して観察する。尚、２１１１（２１１１ａ、２１１１ｂ）は走査開始位置を設定する同期信号を得る為の同期光検出手段であり、光源手段２１０１の光源像が形成される被走査面２１０９上に配置されている。同期光検出手段２１１１は、被走査面２１０９上で、垂直走査方向であるｙ方向において画像を実際に表示するための有効エリアの外に配置されている。

尚、以上の実施例の光走査装置を用いて、光源手段から画像情報に基づいて変調され出射した光束で被走査面上を２次元的に走査し、該被走査面上に形成される画像を光学系を介して観察する画像表示装置の他に、光源手段から画像情報に基づいて変調され出射した光束で直接、観察者の眼球の網膜上を２次元的に走査し、観察者に画像情報を認識させるようにしても良い。

走査デバイスの光学作用を説明する図実施例１の光走査装置の構成図実施例１の別実施形態の構成図実施例１の走査デバイスを固定部材への取付けを説明する図実施例１の走査デバイスを固定部材への取付けを説明する図実施例１の走査デバイスを固定部材への取付けを説明する図実施例１の光走査装置を他部品への取付けを説明する図実施例２の光走査装置の構成図走査デバイスの切り欠き部作製を説明する図走査デバイスの切り欠き部作製を説明する図実施例３の光走査装置の構成図実施例３を説明する図実施例４を説明する図走査型の画像表示装置の説明図

符号の説明

101 光走査装置
102 可動ミラー
103 104 トーションバー
105 支持基板
106 107 走査線
108 走査方向
109 走査端
110 走査開始点
111 被走査面
201 801 1003 1101 1301 走査デバイス
202 702 802 1102 1302 固定部材
203 803 1103 1303 ケース
204 703 805 1304 取付け部
401 位置決め絵具
402 位置決めピン
601 他部品の基準部
602 ビス
804 取付基準面
901 1001 切断線
902 1002 切り欠き部

Claims

反射面を有する可動ミラーと、該可動ミラーを揺動中心の周りで揺動可能に支持する弾性支持部と、該弾性支持部を支持する支持基板と、該可動ミラーを揺動させる揺動手段とを備えた走査デバイスと、
該走査デバイスを取付けるための固定部材と、
を備えた光走査装置において、
前記固定部材は、該固定部材を前記走査デバイスとは異なる部材に取り付けるための取付け部を有しており、
該取付け部の第１の面が前記可動ミラーの反射面と同一面であり、
該取付け部が有する面のうち前記第１の面とは異なる第２の面が、前記可動ミラーの反射面と垂直で且つ前記揺動中心を含む平面と同一面であり、
該取付け部が有する面のうち前記第１、２の面とは異なる第３の面が、前記可動ミラーの反射面と垂直で且つ前記可動ミラーの前記揺動中心と垂直な方向における中心線を含む平面と同一面であることを特徴とする光走査装置。
前記走査デバイスは前記可動ミラーの面内における揺動中心に垂直な方向の中心線に一致させて、該可動ミラーの他の揺動中心を設けることを特徴とする請求項１の光走査装置。
前記走査デバイスは固定部材に対して位置決めを行うための切り欠き部を有していることを特徴とする請求項１又は２の光走査装置。
前記走査デバイスには、前記固定部材に対して位置決めを行う半導体製造プロセスで形成された位置合わせ部が形成されていることを特徴とする請求項１の光走査装置。
請求項１〜４のいずれか１項の光走査装置を用いて、光源手段から画像情報に基づいて変調され出射した光束で、被走査面上を２次元的に走査し、該被走査面上に形成される画像を光学系を介して観察することを特徴とする画像表示装置。
請求項１〜４のいずれか１項の光走査装置を用いて、光源手段から画像情報に基づいて変調され出射した光束で、２次元走査した光束に基づく画像を観察することを特徴とする画像表示装置。
画像情報に基づいて変調した光束を出射する光源手段と、
前記光束を反射する反射面を有する可動ミラーと、該可動ミラーを揺動中心の周りで揺動可能に支持する弾性支持部と、該弾性支持部を支持する支持基板と、該可動ミラーを揺動させる揺動手段とを備えた走査デバイスと、
前記走査デバイスが取り付けられる固定部材と、
前記固定部材が取り付けられるケースと、
を備え、
前記反射面で反射された光束で被走査面を２次元走査することにより形成される前記被走査面上の画像を光学系を介して観察者が観察する、又は前記反射面で反射された光束で観察者の網膜上を２次元走査することにより観察者に画像を認識させる画像表示装置において、
前記固定部材が、前記走査デバイスが取り付けられた状態の前記固定部材を、前記ケースに取り付けるための取付け部を有しており、
該取付け部の第１の面が前記可動ミラーの反射面と平行な面であり、
該取付け部が有する面のうち前記第１の面とは異なる第２の面が、前記可動ミラーの反射面と垂直で且つ前記揺動中心を含む平面と平行な面であり、
該取付け部が有する面のうち前記第１、２の面とは異なる第３の面が、前記可動ミラーの反射面と垂直で且つ前記可動ミラーの前記揺動中心と垂直な方向における中心線を含む平面と平行な面であり、
前記第２の面と前記第３の面を前記ケースの互いに別の面に突き当てた状態で、前記固定部材と前記ケースとが固定されている、
ことを特徴とする画像表示装置。