(57)【要約】【課題】可動部の揺動が停止しているとき、可動部への光の入射を防止することができる画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイを提供すること。【解決手段】画像表示装置１は、光源３と、光源３から出射された光が通過する導光部Ｌと、光を反射する光反射部１１４と、反射部が設けられた可動部１１と、可動部１１を揺動させる可動部駆動部１１０とを有する光スキャナー４２と、導光部Ｌの光源３と光スキャナー４２との間に設けられ、光が導光部Ｌから出射する通過状態と光が導光部Ｌから出射しない遮断状態とを切り替える切替部５と、可動部１１が揺動しているか否かを検出する検出部８とを備え、切替部５は、検出部８が可動部１１の揺動が停止していることを検出した場合には、遮断状態に切り替えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から出射された光が通過する導光部と、
光を反射する反射部と、前記反射部が設けられた可動部と、前記可動部を揺動させる駆動部とを有する光スキャナーと、
前記導光部の前記光源と前記光スキャナーとの間に設けられ、光が前記導光部から出射する通過状態と光が前記導光部から出射しない遮断状態とを切り替える切替部と、
前記可動部が揺動しているか否かを検出する検出部とを備え、
前記切替部は、前記検出部が前記可動部の揺動が停止していることを検出した場合には、前記遮断状態に切り替えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記切替部は、前記検出部が前記可動部が揺動していることを検出した場合には、前記通過状態に切り替える請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記駆動部に前記可動部を揺動させる駆動信号が送信されているときに前記可動部が揺動しているか否かを検出する請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記導光部は、前記光源と前記光スキャナーとの間に設けられた第１の光ファイバーと、前記第１の光ファイバーと前記光スキャナーとの間に設けられた第２の光ファイバーとを有し、
前記切替部は、前記第１の光ファイバーと前記第２の光ファイバーとの間に設けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記切替部は、前記遮断状態のときは、前記第１の光ファイバーと前記第２の光ファイバーとの間の前記第１の光ファイバーから出射した光の光路上に移動し、前記通過状態のときは、前記光路から退避する遮光板と、前記遮光板を移動させる駆動源とを有する請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記導光部は、前記光源と前記光スキャナーとの間に設けられた第１の光ファイバーと、前記第１の光ファイバーと前記光スキャナーとの間に設けられた第２の光ファイバーとを有し、
前記切替部は、前記第１の光ファイバーから出射した光が前記第２の光ファイバーに入射する前記通過状態と、前記第１の光ファイバーの光軸と前記第２の光ファイバーの光軸とがずれて、前記第１の光ファイバーから出射した光が前記第２の光ファイバーに入射しない前記遮断状態とに、前記第１の光ファイバーと前記第２の光ファイバーとを相対的に移動させる駆動源を有する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記光源と前記切替部とを含む第１の構造体と、前記光スキャナーと前記検出部とを含む第２の構造体とを有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記遮断状態で、前記光源からの光の強度を検出する受光素子を有する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記光スキャナーは、前記可動部を囲んで設けられた枠体部と、
一端が前記可動部に接続され、他端が前記枠体部に接続され、第１の軸回りに前記可動部を前記枠体部に対して揺動可能に支持する第１軸部と、
一端が前記枠体部に接続され、前記第１の軸に交差する第２の軸回りに前記枠体部を前記可動部ごと揺動可能に支持する第２軸部を有する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記検出部は、前記第１軸部に設けられた第１の圧電素子と、前記第２軸部に設けられた第２の圧電素子とを有する請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
光源と、
前記光源から出射された光が通過する導光部と、
光を反射する反射部と、前記反射部が設けられた可動部と、前記可動部を揺動させる駆動部とを有する光スキャナーと、
前記導光部の前記光源と前記光スキャナーとの間に設けられ、光が前記導光部から出射する通過状態と光が前記導光部から出射しない遮断状態とを切り替える切替部と、
前記可動部が揺動しているか否かを検出する検出部とを備え、
前記切替部は、前記検出部が前記可動部の揺動が停止していることを検出した場合には、前記遮断状態に切り替えることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ヘッドマウントディスプレイのように、光を走査して対象物に画像を描画する画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の画像表示装置は、光を出射する光源と、光源から出射された光を２次元的に走査し、対象物に画像を投影する走査部とを有している。走査部は、光を反射するミラーと、ミラーを揺動する駆動源とを有している。光源から出射された光は、駆動源により揺動されるミラーによって反射される。このように、光源から出射された光は、走査部により走査され、画像として対象物に投影される。
しかしながら、この特許文献１に記載された画像表示装置では、走査部の故障等、何らかの原因でミラーが停止した場合、光源から光が出射されていると、光は停止状態のミラーによって反射される。この場合、光は対象物（例えば、網膜）の一点に集中して照射されるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５３７４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、可動部の揺動が停止しているとき、可動部への光の入射を防止することができる画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記の適用例により達成される。
本適用例の画像表示装置は、光源と、
前記光源から出射された光が通過する導光部と、
光を反射する反射部と、前記反射部が設けられた可動部と、前記可動部を揺動させる駆動部とを有する光スキャナーと、
前記導光部の前記光源と前記光スキャナーとの間に設けられ、光が前記導光部から出射する通過状態と光が前記導光部から出射しない遮断状態とを切り替える切替部と、
前記可動部が揺動しているか否かを検出する検出部とを備え、
前記切替部は、前記検出部が前記可動部の揺動が停止していることを検出した場合には、前記遮断状態に切り替えることを特徴とする。
これにより、検出部が可動部の揺動が停止していると検出した場合には、切替部は、光源と光スキャナーとの間で、導光部上の光を確実に遮断することができる。よって、可動部の揺動が停止しているとき、可動部への光の入射を確実に防止することができる。
【０００６】
本適用例の画像表示装置では、前記切替部は、前記検出部が前記可動部が揺動していることを検出した場合には、前記通過状態に切り替えることが好ましい。
これにより、可動部が揺動しているとき、光を確実に可動部に入射させることができる。よって、画像が対象物に確実に投影される。
本適用例の画像表示装置では、前記検出部は、前記駆動部に前記可動部を揺動させる駆動信号が送信されているときに前記可動部が揺動しているか否かを検出することが好ましい。
これにより、可動部駆動部に可動部を揺動操作するための駆動信号が送信されているにも関わらず、可動部の揺動が停止していること検出することができる。よって、可動部が故障等、何らかの原因で停止していることを確実に検出することができる。
【０００７】
本適用例の画像表示装置では、前記導光部は、前記光源と前記光スキャナーとの間に設けられた第１の光ファイバーと、前記第１の光ファイバーと前記光スキャナーとの間に設けられた第２の光ファイバーとを有し、
前記切替部は、前記第１の光ファイバーと前記第２の光ファイバーとの間に設けられていることが好ましい。
これにより、切替部を導光部の光源と可動部との間の部分の任意の位置に設けることができ、よって、設計の自由度が向上する。
【０００８】
本適用例の画像表示装置では、前記切替部は、前記遮断状態のときは、前記第１の光ファイバーと前記第２の光ファイバーとの間の前記第１の光ファイバーから出射した光の光路上に移動し、前記通過状態のときは、前記光路から退避する遮光板と、前記遮光板を移動させる駆動源とを有することが好ましい。
これにより、切替部は、遮断状態と通過状態とに遮光板を移動させるという簡単な構成で、光の通過・遮断を確実に選択することができる。
【０００９】
本適用例の画像表示装置では、前記導光部は、前記光源と前記光スキャナーとの間に設けられた第１の光ファイバーと、前記第１の光ファイバーと前記光スキャナーとの間に設けられた第２の光ファイバーとを有し、
前記切替部は、前記第１の光ファイバーから出射した光が前記第２の光ファイバーに入射する前記通過状態と、前記第１の光ファイバーの光軸と前記第２の光ファイバーの光軸とがずれて、前記第１の光ファイバーから出射した光が前記第２の光ファイバーに入射しない前記遮断状態とに、前記第１の光ファイバーと前記第２の光ファイバーとを相対的に移動させる駆動源を有することが好ましい。
これにより、切替部は、通過状態と遮断状態とに、第１の光ファイバーと第２の光ファイバーとを相対的に移動させるという簡単な構成で、光の通過・遮断を確実に選択することができる。
【００１０】
本適用例の画像表示装置では、前記光源と前記切替部とを含む第１の構造体と、前記光スキャナーと前記検出部とを含む第２の構造体とを有することが好ましい。
これにより、第２の構造体に切替部が内蔵されている場合に比べ、第２の構造体を
小型化することができる。
本適用例の画像表示装置では、前記遮断状態で、前記光源からの光の強度を検出する受光素子を有することが好ましい。
これにより、光の強度を検出することができ、よって、ホワイトバランスをとることができる。
【００１１】
本適用例の画像表示装置では、前記光スキャナーは、前記可動部を囲んで設けられた枠体部と、
一端が前記可動部に接続され、他端が前記枠体部に接続され、第１の軸回りに前記可動部を前記枠体部に対して揺動可能に支持する第１軸部と、
一端が前記枠体部に接続され、前記第１の軸に交差する第２の軸回りに前記枠体部を前記可動部ごと揺動可能に支持する第２軸部を有することが好ましい。
これにより、１つの光スキャナーで光を２次元的に走査することができる。よって、光を１次元的に走査する光スキャナーを２つ設ける場合に比べて、画像表示装置の小型化を図ることができる。
本適用例の画像表示装置では、前記検出部は、前記第１軸部に設けられた第１の圧電素子と、前記第２軸部に設けられた第２の圧電素子とを有することが好ましい。
これにより、検出部は、可動部の揺動に伴って第１の圧電素子および第２の圧電素子から生じる起電力を検出することができる。
【００１２】
本適用例のヘッドマウントディスプレイは、光源と、
前記光源から出射された光が通過する導光部と、
光を反射する反射部と、前記反射部が設けられた可動部と、前記可動部を揺動させる駆動部とを有する光スキャナーと、
前記導光部の前記光源と前記光スキャナーとの間に設けられ、光が前記導光部から出射する通過状態と光が前記導光部から出射しない遮断状態とを切り替える切替部と、
前記可動部が揺動しているか否かを検出する検出部とを備え、
前記切替部は、前記検出部が前記可動部の揺動が停止していることを検出した場合には、前記遮断状態に切り替えることを特徴とするのが好ましい。
これにより、可動部の揺動が停止しているとき、可動部への光の入射を確実に遮断することができるヘッドマウントディスプレイを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像表示装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す画像表示装置の概略構成図である。
【図３】図１に示す画像表示装置のブロック図である。
【図４】図１に示す画像表示装置が備える駆動信号生成部の駆動信号の一例を示す図である。
【図５】図１に示す画像表示装置が備える光スキャナーの平面図である。
【図６】図５中のＡ―Ａ線断面図である。
【図７】図１に示す画像表示装置が備える中継部の縦断面図である。
【図８】本発明における実施形態の制御部の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の画像表示装置の第２実施形態が備える中継部の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の画像表示装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態の画像表示装置を示す斜視図、図２は、図１に示す画像表示装置の概略構成図、図３は、図１に示す画像表示装置のブロック図、図４は、図１に示す画像表示装置が備える駆動信号生成部の駆動信号の一例を示す図、図５は、図１に示す画像表示装置が備える光スキャナーの平面図、図６は、図５中のＡ―Ａ線断面図、図７は、図１に示す画像表示装置が備える中継部の縦断面図、図８は、本実施形態における制御部の動作を示すフローチャートである。なお、以下では、説明の都合上、図１および図６中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」という。また、図７中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「先端」、左側を「基端」という。
【００１５】
図１に示すように、画像表示装置１は、装置本体（第１の構造体）１００と、装着部（第２の構造体）２００と、ケーブル３００とを備えたヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型画像表示装置）である。
装置本体１００から出射された信号光（光）は、ケーブル３００と装着部２００とをこの順に介して網膜Ｍに投影される。
【００１６】
図２に示すように、装置本体１００は、信号生成部（光源）３と、第１の光ファイバー２ａと、切替部５と接続部材４０１とを有する中継部４００と、制御部６（図示せず）とを備えている（内蔵している）。また、装置本体１００は、使用者の衣類のポケット等に収納、または装着され用いられる。
図１、図２に示すように、ケーブル３００は、第２の光ファイバー２ｂを有している。
【００１７】
図１、図２に示すように、装着部２００は、フレーム２０１と、フレーム２０１に固定されたレンズ部２０３と、レンズ５００と光スキャナー４２と検出部８とを有する走査光出射部２０２とを備えている（内蔵している）。また、装着部２００は、使用者の頭部に装着され用いられる。
また、図２に示すように、信号生成部３と網膜Ｍとの間の信号光が通過する部分を導光部（導光部）Ｌという。導光部Ｌは、信号生成部３と光スキャナー４２との間に設けられた第１の光ファイバー２ａと、第１の光ファイバー２ａと光スキャナー４２との間に設けられた第２の光ファイバー２ｂとを有している。
【００１８】
以下、装置本体１００、ケーブル３００および装着部２００の各部について説明する。
図２、図３に示すように、信号生成部３は、信号光生成部３１と、駆動信号生成部３２とを有する。
信号光生成部３１は、装着部２００の光スキャナー４２で走査（光走査）される信号光を生成するものである。
この信号光生成部３１は、波長の異なる複数の光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂと、複数の駆動回路３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂと、光合成部（合成部）３１３とを有する。
【００１９】
光源（Ｒ光源）３１１Ｒは、赤色光を出射するものであり、光源（Ｇ光源）３１１Ｇは、緑色光を出射するものであり、光源（Ｂ光源）３１１Ｂは、青色光を出射するものである。このような３色の光を用いることにより、フルカラーの画像（映像）を表示することができる。
このような光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂは、それぞれ、特に限定されないが、例えば、レーザーダイオード、ＬＥＤを用いることができる。
このような光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂは、それぞれ、駆動回路３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂに電気的に接続されている。
【００２０】
図３に示すように、駆動回路３１２Ｒは、前述した光源３１１Ｒを駆動する機能を有し、駆動回路３１２Ｇは、前述した光源３１１Ｇを駆動する機能を有し、駆動回路３１２Ｂは、前述した光源３１１Ｂを駆動する機能を有する。
図２に示すように、駆動回路３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂにより駆動された光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂから出射された３つ（３色）の光は、光合成部３１３に入射する。
【００２１】
光合成部３１３は、複数の光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂからの光を合成するコンバイナーで構成されている。この光合成部３１３が設けられていることで、信号光生成部３１で生成される信号光を走査光出射部２０２へ伝送するための光ファイバーの数を少なくすることができる。
駆動信号生成部３２は、光スキャナー４２を駆動するための駆動信号を生成するものである。
この駆動信号生成部３２は、光スキャナー４２の第１の方向での走査（水平走査）に用いる第１の駆動信号を生成する駆動回路（第１の駆動回路）３２１と、光スキャナー４２の第１の方向に直交する第２の方向での走査（垂直走査）に用いる第２の駆動信号を生成する駆動回路（第２の駆動回路）３２２とを有する。
【００２２】
図４（ａ）に示すように、駆動回路３２１は、周期Ｔ１で周期的に変化する第１の駆動信号Ｖ１（水平走査用電圧）を発生させるものである。また、図４（ｂ）に示すように、駆動回路３２２は、周期Ｔ１と異なる周期Ｔ２で周期的に変化する第２の駆動信号Ｖ２（垂直走査用電圧）を発生させるものである。
なお、第１の駆動信号および第２の駆動信号については、後に詳述する。
【００２３】
このような駆動信号生成部３２は、図示しない信号線を介して、装着部２００の光スキャナー４２に電気的に接続されている。これにより、駆動信号生成部３２で生成した駆動信号（第１の駆動信号Ｖ１および第２の駆動信号Ｖ２）は、光スキャナー４２に入力される。
このような、信号生成部３で生成された信号光は、第１の光ファイバー２ａに入射する。
【００２４】
図７に示すように、第１の光ファイバー２ａは、複数本の光ファイバーが束ねられた長尺状の光ファイバー束２１０ａを有している。また、光ファイバー束２１０ａの外周面２１２ａは、光ファイバー束２１０ａを保護する被覆部材２１１ａで覆われている。この第１の光ファイバー２ａの先端部２１３ａは、中継部４００の接続部材４０１を介して、ケーブル３００の第２の光ファイバー２ｂと光学的に接続される。
【００２５】
制御部６は、例えば、マイクロコンピューター（ＣＰＵ）で構成されており、画像信号（映像信号）に基づいて、信号光生成部３１の駆動回路３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂおよび駆動信号生成部３２の駆動回路３２１、３２２等、画像表示装置１の各部の駆動を制御する機能を有する。
これにより、信号光生成部３１が画像情報に応じて変調された信号光を生成するとともに、駆動信号生成部３２が画像情報に応じた駆動信号を生成する。
このような構成の装置本体１００は、ケーブル３００を介して装着部２００に接続されている。
【００２６】
図１、図２、図７に示すように、ケーブル３００は、長尺状をなし、その内部に第２の光ファイバー２ｂを有している。
第２の光ファイバー２ｂは、複数本の光ファイバーが束ねられた光ファイバー束２１０ｂを有している。また、光ファイバー束２１０ｂの外周面２１２ｂは、光ファイバー束２１０ｂを保護する被覆部材２１１ｂで覆われている。また、第２の光ファイバー２ｂ（ケーブル３００）の基端部２１３ｂには、コネクター２１ｂが設けられている。このコネクター２１ｂと基端部２１３ｂとでコネクター部２３ｂが構成される。このコネクター部２３ｂは、装置本体１００に対し着脱自在に挿入される。
また、ケーブル３００は、図示しない導電線を有し、装置本体１００と装着部２００とを電気的に接続する。このように、ケーブル３００は、光電気複合ケーブルで構成されている。このような構成のケーブル３００の先端部は、装着部２００の走査光出射部２０２に接続されている。
【００２７】
以下、装着部２００の各部について説明する。
図１に示すように、フレーム２０１は、眼鏡フレームのような形状をなし、使用者の頭部に装着され用いられる。また、フレーム２０１は、走査光出射部２０２を支持する機能を有している。
図１、図２に示すように、走査光出射部２０２は、レンズ５００と、光スキャナー４２と、検出部８とを有している。走査光出射部２０２には、ケーブル３００の先端部が接続されている。この走査光出射部２０２は、フレーム２０１の内側、すなわち、使用者が装着した際、使用者の顔に臨む部分に設けられている。これにより、走査光出射部２０２から出射した信号光（走査光）は、使用者の目に直接入射され、画像として網膜Ｍ上に投影される。
【００２８】
レンズ５００は、導光部Ｌ上の光スキャナー４２と第２の光ファイバー２ｂとの間に設けられている。このレンズ５００は、第２の光ファイバー２ｂを出射した信号光が平行光とするレンズである。レンズ５００を透過した信号光は、光スキャナー４２に入射する。
光スキャナー４２は、信号光生成部３１からの信号光を２次元的に走査する。この光スキャナー４２で信号光を走査することにより走査光が形成される。
【００２９】
図５および図６に示すように、光スキャナー４２は、可動部１１と、１対の軸部１２ａ、１２ｂ（第１の軸部）と、枠体部１３と、２対の軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ（第２の軸部）と、支持部１５と、永久磁石１６と、コイル１７とを備える。
可動部１１および１対の軸部１２ａ、１２ｂは、Ｙ１軸（第１の軸）回りに揺動（往復回動）する第１の振動系を構成する。また、可動部１１、２対の軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、１対の軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび永久磁石１６は、Ｘ１軸（第２の軸）回りに揺動（往復回動）する第２の振動系を構成する。
【００３０】
また、光スキャナー４２は、信号重畳部１８を有しており（図６参照）、永久磁石１６、コイル１７、信号重畳部１８および駆動信号生成部３２は、前述した第１の振動系および第２の振動系を駆動させる可動部駆動部（駆動部）１１０を構成する。この可動部駆動部１１０は、駆動信号生成部３２からの信号に基づいて、信号光を走査して網膜Ｍ上に投影するよう可動部１１を揺動する機能を有する。
【００３１】
以下、光スキャナー４２の各部を順次詳細に説明する。
図５、図６に示すように、可動部１１は、基部１１１と、スペーサー１１２を介して基部１１１に固定された光反射板１１３とを有する。
光反射板１１３の上面（一方の面）には、光を反射する光反射部１１４が設けられている。
【００３２】
この光反射板１１３は、軸部１２ａ、１２ｂに対して厚さ方向に離間するとともに、平面視で軸部１２ａ、１２ｂと重なって設けられている。
そのため、軸部１２ａと軸部１２ｂとの間の距離を短くしつつ、光反射板１１３の板面の面積を大きくすることができる。また、軸部１２ａと軸部１２ｂとの間の距離を短くすることできることから、枠体部１３の小型化を図ることができる。さらに、枠体部１３の小型化を図ることができることから、軸部１４ａ、１４ｂと軸部１４ｃ、１４ｄとの間の距離を短くすることできる。
【００３３】
このようなことから、光反射板１１３の板面の面積を大きくしても、光スキャナー４２の小型化を図ることができる。換言すれば、光反射部１１４の面積に対する光スキャナー４２の大きさを小さくすることができる。
また、光反射板１１３は、平面視で、軸部１２ａ、１２ｂの全体を覆うように形成されている。換言すれば、軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、平面視で、光反射板１１３の外周に対して内側に位置している。これにより、光反射板１１３の板面の面積が大きくなり、その結果、光反射部１１４の面積を大きくすることができる。また、不要な光が軸部１２ａ、１２ｂで反射して迷光となるのを防止することができる。
【００３４】
また、光反射板１１３は、平面視で、枠体部１３の全体を覆うように形成されている。換言すれば、枠体部１３は、平面視で、光反射板１１３の外周に対して内側に位置している。これにより、光反射板１１３の板面の面積が大きくなり、その結果、光反射部１１４の面積を大きくすることができる。また、不要な光が枠体部１３で反射して迷光となるのを防止することができる。
【００３５】
さらに、光反射板１１３は、平面視で、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの全体を覆うように形成されている。換言すれば、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、平面視で、光反射板１１３の外周に対して内側に位置している。これにより、光反射板１１３の板面の面積が大きくなり、その結果、光反射部１１４の面積を大きくすることができる。また、不要な光が軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄで反射して迷光となるのを防止することができる。
本実施形態では、光反射板１１３は、平面視で、円形をなしている。なお、光反射板１１３の平面視形状は、これに限定されず、例えば、楕円形、四角形等の多角形であってもよい。
【００３６】
図６に示すように、このような光反射板１１３の下面（他方の面）には、硬質層１１５が設けられている。
硬質層１１５は、光反射板１１３本体の構成材料よりも硬質な材料で構成されている。これにより、光反射板１１３の剛性を高めることができる。そのため、光反射板１１３の揺動時における撓みを防止または抑制することができる。また、光反射板１１３の厚さを薄くし、光反射板１１３のＸ１軸およびＹ１軸回りの揺動時における慣性モーメントを抑えることができる。
【００３７】
このような硬質層１１５の構成材料としては、光反射板１１３本体の構成材料よりも硬質な材料であれば、特に限定されず、例えば、ダイヤモンド、カーボンナイトライド膜、水晶、サファイヤ、タンタル酸リチウム、ニオブ酸カリウムなどを用いることができるが、特に、ダイヤモンドを用いるのが好ましい。
硬質層１１５の厚さ（平均）は、特に限定されないが、１〜１０μｍ程度であるのが好ましく、１〜５μｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００３８】
また、硬質層１１５は、単層で構成されていてもよいし、複数の層の積層体で構成されていてもよい。なお、硬質層１１５は、必要に応じて設けられるものであり、省略することもできる。
このような硬質層１１５の形成には、例えば、プラズマＣＶＤ、熱ＣＶＤ、レーザーＣＶＤのような化学蒸着法（ＣＶＤ）、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射、シート状部材の接合等を用いることができる。
【００３９】
また、光反射板１１３の下面は、スペーサー１１２を介して基部１１１に固定されている。これにより、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３および軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄとの接触を防止しつつ、光反射板１１３をＹ１軸回りに揺動させることができる。
また、基部１１１は、それぞれ、平面視で、光反射板１１３の外周に対して内側に位置している。すなわち、光反射板１１３の光反射部１１４が設けられる面（板面）の面積は、基部１１１のスペーサー１１２が固定される面の面積よりも大きい。また、基部１１１の平面視での面積は、基部１１１がスペーサー１１２を介して光反射板１１３を支持することができれば、できるだけ小さいのが好ましい。これにより、光反射板１１３の板面の面積を大きくしつつ、軸部１２ａと軸部１２ｂとの間の距離を小さくすることができる。
【００４０】
図５に示すように、枠体部１３は、枠状をなし、前述した可動部１１の基部１１１を囲んで設けられている。換言すれば、可動部１１の基部１１１は、枠状をなす枠体部１３の内側に設けられている。
そして、枠体部１３は、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを介して支持部１５に支持されている。また、可動部１１の基部１１１は、軸部１２ａ、１２ｂを介して枠体部１３に支持されている。
【００４１】
また、枠体部１３は、Ｙ１軸に沿った方向での長さがＸ１軸に沿った方向での長さよりも長くなっている。すなわち、Ｙ１軸に沿った方向における枠体部１３の長さをａとし、Ｘ１軸に沿った方向における枠体部１３の長さをｂとしたとき、ａ＞ｂなる関係を満たす。これにより、軸部１２ａ、１２ｂに必要な長さを確保しつつ、Ｘ１軸に沿った方向における光スキャナー４２の長さを抑えることができる。
また、枠体部１３は、平面視で、可動部１１の基部１１１および１対の軸部１２ａ、１２ｂからなる構造体の外形に沿った形状をなしている。これにより、可動部１１および１対の軸部１２ａ、１２ｂで構成された第１の振動系の振動、すなわち、可動部１１のＹ１軸回りの揺動を許容しつつ、枠体部１３の小型化を図ることができる。
【００４２】
軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、弾性変形可能である。
そして、軸部１２ａ、１２ｂは、一端部が可動部１１に接続され、他端部が枠体部１３に接続されている。また、軸部１２ａ、１２ｂは、Ｙ１軸（第１の軸）回りに、可動部１１を枠体部１３に対して揺動可能に支持している。
【００４３】
また、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、一端部が支持部１５に接続され、他端部が枠体部１３に接続されている。また、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、Ｙ１軸に直交するＸ１軸（第２の軸）回りに、枠体部１３を可動部１１ごと揺動可能に支持している。
軸部１２ａ、１２ｂは、可動部１１の基部１１１を介して互いに対向するように配置されている。また、軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、Ｙ１軸に沿った方向に延在する長手形状をなす。そして、軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、一端部が基部１１１に接続され、他端部が枠体部１３に接続されている。また、軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、中心軸がＹ１軸に一致するように配置されている。
【００４４】
このような軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、可動部１１のＹ１軸回りの揺動に伴ってねじれ変形する。
軸部１４ａ、１４ｂおよび軸部１４ｃ、１４ｄは、枠体部１３を介して（挟んで）互いに対向するように配置されている。また、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、Ｘ１軸に沿った方向に延在する長手形状をなす。そして、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、一端部が枠体部１３に接続され、他端部が支持部１５に接続されている。また、軸部１４ａ、１４ｂは、Ｘ１軸を介して互いに対向するように配置され、同様に、軸部１４ｃ、１４ｄは、Ｘ１軸を介して互いに対向するように配置されている。
【００４５】
このような軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、枠体部１３のＸ１軸回りの揺動に伴って、軸部１４ａ、１４ｂ全体および軸部１４ｃ、１４ｄ全体がそれぞれねじれ変形する。
このように、可動部１１をＹ１軸回りに揺動可能とするとともに、枠体部１３をＸ１軸回りに揺動可能とすることにより、可動部１１を互いに直交するＸ１軸およびＹ１軸の２軸回りに揺動（往復回動）させることができる。
【００４６】
また、図５に示すように、軸部１２ａには、圧電素子（第１の圧電素子）８１が設けられ、軸部１４ａには、圧電素子（第２の圧電素子）８２が設けられている。圧電素子８１、８２は、それぞれ、歪みセンサーのような角度検出センサーとして機能する。この圧電素子８１、８２は、光スキャナー４２の角度情報、より具体的には、可動部１１のＸ１軸回りおよびＹ１軸回りのそれぞれの揺動角を検出することができる。この検出結果は、検出部８３により、ケーブル３００を介して、制御部６に入力される。制御部６は、検出部８３から送信された可動部１１の揺動角の検出結果に基づいて、可動部１１の揺動と光信号生成部３からの信号光の出射とを同期する（図３参照）。
【００４７】
また、本実施形態では、この圧電素子８１、８２および検出部８３は、可動部１１が揺動しているか否かを検出する検出部８としても機能する。
なお、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの形状は、それぞれ、前述したものに限定されず、例えば、途中の少なくとも１箇所に屈曲または湾曲した部分や分岐した部分を有していてもよい。
【００４８】
前述したような基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび支持部１５は、一体的に形成されている。
本実施形態では、基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび支持部１５は、第１のＳｉ層（デバイス層）と、ＳｉＯ２層（ボックス層）と、第２のＳｉ層（ハンドル層）とがこの順に積層したＳＯＩ基板をエッチングすることにより形成されている。これにより、第１の振動系および第２の振動系の振動特性を優れたものとすることができる。また、ＳＯＩ基板は、エッチングにより微細な加工が可能であるため、ＳＯＩ基板を用いて基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび支持部１５を形成することにより、これらの寸法精度を優れたものとすることができ、また、光スキャナー４２の小型化を図ることができる。
【００４９】
そして、基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層で構成されている。これにより、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの弾性を優れたものとすることができる。また、基部１１１がＹ１軸回りに回動する際に枠体部１３に接触するのを防止することができる。
【００５０】
また、枠体部１３および支持部１５は、それぞれ、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層、ＳｉＯ２層および第２のＳｉ層からなる積層体で構成されている。これにより、枠体部１３および支持部１５の剛性を優れたものとすることができる。また、枠体部１３のＳｉＯ２層および第２のＳｉ層は、枠体部１３の剛性を高めるリブとしての機能だけでなく、可動部１１が永久磁石１６に接触するのを防止する機能も有する。
【００５１】
また、支持部１５の上面には、反射防止処理が施されているのが好ましい。これにより、支持部１５に照射された不要光が迷光となるのを防止することができる。
かかる反射防止処理としては、特に限定されないが、例えば、反射防止膜（誘電体多層膜）の形成、粗面化処理、黒色処理等が挙げられる。
なお、前述した基部１１１、軸部１２ａ、１２ｂおよび軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの構成材料および形成方法は、一例であり、本発明は、これに限定されるものではない。
【００５２】
また、本実施形態では、スペーサー１１２および光反射板１１３も、ＳＯＩ基板をエッチングすることにより形成されている。そして、スペーサー１１２は、ＳＯＩ基板のＳｉＯ２層および第２のＳｉ層からなる積層体で構成されている。また、光反射板１１３は、ＳＯＩ基板の第１のＳｉ層で構成されている。
このように、ＳＯＩ基板を用いてスペーサー１１２および光反射板１１３を形成することにより、互いに接合されたスペーサー１１２および光反射板１１３を簡単かつ高精度に製造することができる。
【００５３】
このようなスペーサー１１２は、例えば、接着剤、ろう材等の接合材（図示せず）により基部１１１に接合されている。
前述した枠体部１３の下面（光反射板１１３とは反対側の面）には、永久磁石１６が接合されている。
永久磁石１６と枠体部１３との接合方法としては、特に限定されないが、例えば、接着剤を用いた接合方法を用いることができる。
【００５４】
永久磁石１６は、平面視で、Ｘ１軸およびＹ１軸に対して傾斜する方向に磁化されている。
本実施形態では、永久磁石１６は、Ｘ１軸およびＹ１軸に対して傾斜する方向に延在する長手形状（棒状）をなす。そして、永久磁石１６は、その長手方向に磁化されている。すなわち、永久磁石１６は、一端部をＳ極とし、他端部をＮ極とするように磁化されている。
【００５５】
また、永久磁石１６は、平面視で、Ｘ１軸とＹ１軸との交点を中心として対称となるように設けられている。
なお、本実施形態では、枠体部１３に１つの永久磁石の数を設置した場合を例に説明するが、これに限定されず、例えば、枠体部１３に２つの永久磁石を設置してもよい。この場合、例えば、長尺状をなす２つの永久磁石を、平面視で基部１１１を介して互いに対向するとともに、互いに平行となるように、枠体部１３に設置すればよい。
【００５６】
Ｘ１軸に対する永久磁石１６の磁化の方向（延在方向）の傾斜角θは、特に限定されないが、３０°以上６０°以下であるのが好ましく、４５°以上６０°以下であることがより好ましく、４５°であるのがさらに好ましい。このように永久磁石１６を設けることで、円滑かつ確実に可動部１１をＸ１軸の回りに回動させることができる。
このような永久磁石１６としては、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石、ボンド磁石等を好適に用いることができる。このような永久磁石１６は、硬磁性体を着磁したものであり、例えば、着磁前の硬磁性体を枠体部１３に設置した後に着磁することにより形成される。既に着磁がなされた永久磁石１６を枠体部１３に設置しようとすると、外部や他の部品の磁界の影響により、永久磁石１６を所望の位置に設置できない場合があるからである。
【００５７】
このような永久磁石１６の直下には、コイル１７が設けられている。すなわち、枠体部１３の下面に対向するように、コイル１７が設けられている。これにより、コイル１７から発生する磁界を効率的に永久磁石１６に作用させることができる。これにより、光スキャナー４２の省電力化および小型化を図ることができる。
このようなコイル１７は、信号重畳部１８に電気的に接続されている（図６参照）。
そして、信号重畳部１８によりコイル１７に電圧が印加されることで、コイル１７からＸ１軸およびＹ１軸に直交する磁束を有する磁界が発生する。
信号重畳部１８は、前述した第１の駆動信号Ｖ１と第２の駆動信号Ｖ２とを重畳する加算器（図示せず）を有し、その重畳した電圧をコイル１７に印加する。
【００５８】
ここで、第１の駆動信号Ｖ１および第２の駆動信号Ｖ２について詳述する。
前述したように、駆動回路３２１は、図４（ａ）に示すように、周期Ｔ１で周期的に変化する第１の駆動信号Ｖ１（水平走査用電圧）を発生させるものである。すなわち、駆動回路３２１は、第１周波数（１／Ｔ１）の第１の駆動信号Ｖ１を発生させるものである。
第１の駆動信号Ｖ１は、正弦波のような波形をなしている。これにより、光スキャナー４２は効果的に光を主走査することができる。なお、第１の駆動信号Ｖ１の波形は、これに限定されない。
【００５９】
また、第１周波数（１／Ｔ１）は、水平走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、１０〜４０ｋＨｚであるのが好ましい。
本実施形態では、第１周波数は、可動部１１および１対の軸部１２ａ、１２ｂで構成される第１の振動系（ねじり振動系）のねじり共振周波数（ｆ１）と等しくなるように設定されている。つまり、第１の振動系は、そのねじり共振周波数ｆ１が水平走査に適した周波数になるように設計（製造）されている。これにより、可動部１１のＹ１軸回りの回動角を大きくすることができる。
【００６０】
一方、図４（ｂ）に示すように、駆動回路３２２は、周期Ｔ１と異なる周期Ｔ２で周期的に変化する第２の駆動信号Ｖ２（垂直走査用電圧）を発生させるものである。すなわち、駆動回路３２２は、第２周波数（１／Ｔ２）の第２の駆動信号Ｖ２を発生させるものである。
第２の駆動信号Ｖ２は、鋸波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー４２は効果的に光を垂直走査（副走査）することができる。なお、第２の駆動信号Ｖ２の波形は、これに限定されない。
【００６１】
第２周波数（１／Ｔ２）は、第１周波数（１／Ｔ１）と異なり、かつ、垂直走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、３０〜８０Ｈｚ（６０Ｈｚ程度）であるのが好ましい。このように、第２の駆動信号Ｖ２の周波数を６０Ｈｚ程度とし、前述したように第１の駆動信号Ｖ１の周波数を１０〜４０ｋＨｚとすることで、ディスプレイでの描画に適した周波数で、可動部１１を互いに直交する２軸（Ｘ１軸およびＹ１軸）のそれぞれの軸回りに回動させることができる。ただし、可動部１１をＸ１軸およびＹ１軸のそれぞれの軸回りに回動させることができれば、第１の駆動信号Ｖ１の周波数と第２の駆動信号Ｖ２の周波数との組み合わせは、特に限定されない。
【００６２】
本実施形態では、第２の駆動信号Ｖ２の周波数は、可動部１１、１対の軸部１２ａ、１２ｂ、枠体部１３、２対の軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄおよび永久磁石１６で構成された第２の振動系（ねじり振動系）のねじり共振周波数（共振周波数）と異なる周波数となるように調整されている。
このような第２の駆動信号Ｖ２の周波数（第２周波数）は、第１の駆動信号Ｖ１の周波数（第１周波数）よりも小さいことが好ましい。すなわち、周期Ｔ２は、周期Ｔ１よりも長いことが好ましい。これにより、より確実かつより円滑に、可動部１１をＹ１軸回りに第１周波数で回動させつつ、Ｘ１軸回りに第２周波数で回動させることができる。
【００６３】
また、第１の振動系のねじり共振周波数をｆ１［Ｈｚ］とし、第２の振動系のねじり共振周波数をｆ２［Ｈｚ］としたとき、ｆ１とｆ２とが、ｆ２＜ｆ１の関係を満たすことが好ましく、ｆ１≧１０ｆ２の関係を満たすことがより好ましい。これにより、より円滑に、可動部１１を、Ｙ１軸回りに第１の駆動信号Ｖ１の周波数で回動させつつ、Ｘ１軸回りに第２の駆動信号Ｖ２の周波数で回動させることができる。これに対し、ｆ１≦ｆ２とした場合は、第２周波数による第１の振動系の振動が起こる可能性がある。
【００６４】
次に、光スキャナー４２の駆動方法について説明する。なお、本実施形態では、前述したように、第１の駆動信号Ｖ１の周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数と等しく設定されており、第２の駆動信号Ｖ２の周波数は、第２の振動系のねじり共振周波数と異なる値に、かつ、第１の駆動信号Ｖ１の周波数よりも小さくなるように設定されている（例えば、第１の駆動信号Ｖ１の周波数が１５ｋＨｚ、第２の駆動信号Ｖ２の周波数が６０Ｈｚに設定されている）。
【００６５】
例えば、図４（ａ）に示すような第１の駆動信号Ｖ１と、図４（ｂ）に示すような第２の駆動信号Ｖ２とを信号重畳部１８にて重畳し、重畳した電圧をコイル１７に印加する。これにより、第１の駆動信号Ｖ１によって、永久磁石１６の一端部（Ｎ極）をコイル１７に引き付けようとするとともに、永久磁石１６の他端部（Ｓ極）をコイル１７から離間させようとする磁界（この磁界を「磁界Ａ１」という）と、永久磁石１６の一端部（Ｎ極）をコイル１７から離間させようとするとともに、永久磁石１６の他端部（Ｓ極）をコイル１７に引き付けようとする磁界（この磁界を「磁界Ａ２」という）とが交互に切り換わる。
【００６６】
ここで、上述したように、永久磁石１６は、それぞれの端部（磁極）が、Ｙ１軸で分割される２つの領域に位置するように配置される。すなわち、図６の平面視において、Ｙ１軸を挟んで一方側に永久磁石１６のＮ極が位置し、他方側に永久磁石１６のＳ極が位置している。そのため、磁界Ａ１と磁界Ａ２とが交互に切り換わることで、枠体部１３にＹ１軸回りのねじり振動成分を有する振動が励振され、その振動に伴って、軸部１２ａ、１２ｂを捩れ変形させつつ、可動部１１が第１の駆動信号Ｖ１の周波数でＹ１軸回りに回動する。
【００６７】
また、第１の駆動信号Ｖ１の周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数と等しい。そのため、第１の駆動信号Ｖ１によって、効率的に、可動部１１をＹ１軸回りに回動させることができる。すなわち、前述した枠体部１３のＹ１軸回りのねじり振動成分を有する振動が小さくても、その振動に伴う可動部１１のＹ１軸回りの回動角を大きくすることができる。
【００６８】
一方、第２の駆動信号Ｖ２によって、永久磁石１６の一端部（Ｎ極）をコイル１７に引き付けようとするとともに、永久磁石１６の他端部（Ｓ極）をコイル１７から離間させようとする磁界（この磁界を「磁界Ｂ１」という）と、永久磁石１６の一端部（Ｎ極）をコイル１７から離間させようとするとともに、永久磁石１６の他端部（Ｓ極）をコイル１７に引き付けようとする磁界（この磁界を「磁界Ｂ２」という）とが交互に切り換わる。
【００６９】
ここで、上述したように、永久磁石１６は、それぞれの端部（磁極）が、Ｘ１軸で分割される２つの領域に位置するように配置される。すなわち図６の平面視において、Ｘ１軸を挟んで一方側に永久磁石１６のＮ極が位置し、他方側に永久磁石１６のＳ極が位置している。そのため、磁界Ｂ１と磁界Ｂ２とが交互に切り換わることで、軸部１４ａ、１４ｂおよび軸部１４ｃ、１４ｄをそれぞれ捩れ変形させつつ、枠体部１３が可動部１１とともに、第２の駆動信号Ｖ２の周波数でＸ１軸回りに回動する。
また、第２の駆動信号Ｖ２の周波数は、第１の駆動信号Ｖ１の周波数に比べて極めて低く設定されている。また、第２の振動系のねじり共振周波数は、第１の振動系のねじり共振周波数よりも低く設計されている。そのため、可動部１１が第２の駆動信号Ｖ２の周波数でＹ１軸回りに回動してしまうことを防止することができる。
【００７０】
以上説明したような光スキャナー４２によれば、光を反射する光反射部１１４を備える可動部１１を互いに直交する２つの軸回りにそれぞれ揺動させることができ、よって、光スキャナー４２の小型化および軽量化を図ることができる。
このような光スキャナー４２で走査された信号光（走査光）は、網膜Ｍ上に画像として投影される。
【００７１】
さて、従来の画像表示装置では、光スキャナーの故障等、何らかの原因で可動部の揺動が停止した場合、信号生成部から信号光が出射されていると、信号光は停止状態の可動部によって反射される。この場合、光は対象物（例えば、網膜Ｍ）の一点に集中して照射されるおそれがあった。
しかしながら、本実施形態の画像表示装置１では、そのような不具合を防止することができる。それを実現するために、本実施形態の画像表示装置１は、中継部４００を備えている。
【００７２】
図７に示すように、画像表示装置１の中継部４００は、第１の光ファイバー２ａと第２の光ファイバー２ｂとを接続する接続部材４０１と、信号光の通過・遮断を選択する切替部５とを有している。以下、中継部４００（切替部５）の各部を説明する。
接続部材４０１は、ブロック状をなし、先端から基端に貫通した内腔部４０２と、下側に開口した凹部４０３とを有している。内腔部４０２と凹部４０３とは連通している。また、凹部４０３の下側には、信号光の通過・遮断を選択する後述の切替部５が設けられている。
【００７３】
内腔部４０２は、第１の光ファイバー２ａが挿入される第１の内腔部４０５と、第１の内腔部４０５よりも基端側に配置され、コネクター部２３ｂが挿入される第２の内腔部４０６とを有する。また、第２の内腔部４０６の途中には、内径が急峻に拡張した段差部４０７が形成されている。コネクター部２３ｂが段差部４０７に当接することにより、段差部４０７より基端側へのコネクター部２３ｂの挿入が規制される。
【００７４】
第２の内腔部４０６にコネクター部２３ｂを挿入した挿入状態では、第１の光ファイバー２ａの先端面２２ａと第２の光ファイバー２ｂの基端面２２ｂとは、対向し、離間して保持されている。よって、第１の光ファイバー２ａから出射した信号光は、第２の光ファイバー２ｂに入射する。
また、第１の光ファイバー２ａおよび第２の光ファイバー２ｂは、先端部２１３ａおよび基端部２１３ｂが、それぞれ、凹部４０３内から退避している。これにより、後述の遮光板５１の移動に伴う先端面２１ａおよび基端面２２ｂの損傷を防止することができる。
【００７５】
凹部４０３は、第１の内腔部４０５と第２の内腔部４０６との間に設けられ、後述の遮光板５１が下側から挿入される部分である。この凹部４０３の上面（底面）４０４は、遮光板５１が当接し、上面４０４よりも上側への遮光板５１の移動を規制する。
凹部４０３の深さは、その深さ方向の途中に内腔部４０２が位置するよう設定されている。すなわち、上面４０４は、内腔部４０２の位置よりも図７中の上側に位置している。これにより、遮光板５１が上面４０４に当接しているとき、確実に導光部Ｌを遮断することができる。
【００７６】
このような接続部材４０１を構成する材料としては、特に限定されず、例えば、各種セラミックス、炭素材料、ガラスまたはそれらの複合材料が挙げられる。その具体例としては、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ｔｉ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等の酸化物系セラミックス、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＴａＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、Ｃｒ2Ｎ等の窒化物系セラミックス、グラファイト、ＳｉＣ、ＺｒＣ、Ａｌ4Ｃ3、ＣａＣ2、ＷＣ、ＴｉＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ等の炭化物系のセラミックス、ＺｒＢ２、ＭｏＢ、ＴｉＢ２等のホウ化物系のセラミックス、あるいは、これらのうちの２つ以上を任意に組合せた複合セラミックス等が挙げられる。
【００７７】
切替部５は、信号生成部３と光スキャナー４２との間の導光部Ｌの途中、すなわち、第１の光ファイバー２ａと第２の光ファイバー２ｂとの間に設けられている。これにより、切替部５を信号生成部３と光スキャナー４２との間の任意の位置のうちの、切替部５を比較的設置しやすい位置に設けることができ、よって、設計の自由度が向上する。
切替部５は、光を遮断する遮光板５１と、遮光板５１を移動させる駆動源５４とを有する。
【００７８】
遮光板５１は、光を遮断する板部材で構成されている。また、遮光板５１は、接続部材４０１の凹部４０３内を移動可能に設けられている。遮光板５１の幅Ｗ１は、凹部４０３の幅（導光部Ｌの長手方向に沿った長さ）Ｗ２よりも薄い。これにより、遮光板５１の移動に伴う遮光板５１の表面の損傷を防止することができるとともに、遮光板５１の基端面５１０に後述の受光素子５３を設けることができる。
【００７９】
遮光板５１を構成する材料としては、信号光に対して実質的に不透明な材料であれば特に限定されず、例えば、各種セラミックス、炭素材料、ガラスまたはそれらの複合材料が挙げられる。その具体例としては、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ｔｉ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム等の酸化物系セラミックス、ＡｌＮ、Ｓｉ3Ｎ4、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＶＮ、ＴａＮ、ＮｂＮ、ＣｒＮ、Ｃｒ2Ｎ等の窒化物系セラミックス、グラファイト、ＳｉＣ、ＺｒＣ、Ａｌ4Ｃ3、ＣａＣ2、ＷＣ、ＴｉＣ、ＨｆＣ、ＶＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ等の炭化物系のセラミックス、ＺｒＢ２、ＭｏＢ、ＴｉＢ２等のホウ化物系のセラミックス、あるいは、これらのうちの２つ以上を任意に組合せた複合セラミックス等が挙げられる。
このような遮光板５１は、駆動源５４により導光部Ｌ上で光を遮断する状態（以下、この状態を「遮断状態」という）と、導光部Ｌから退避した状態（以下、この状態を「通過状態」という）とに移動される。
【００８０】
図３に示すように、駆動源５４は、ソレノイド５４０と、ソレノイド５４０を駆動するソレノイド駆動回路５４１とで構成されている。
ソレノイド５４０は、凹部４０３の開口の下側に設けられている。また、ソレノイド５４０は、上下方向に移動する棒状のソレノイドロッド５２を有しており、ソレノイドロッド５２を介して遮光板５１を移動操作する。
【００８１】
また、ソレノイド５４０は、図７中の上側に向って遮光板５１を付勢するコイルバネ５５を有している。コイルバネ５５は、ソレノイドロッド５２に巻回され、その両端は、遮光板５１とソレノイド５４０とにそれぞれ当接している。また、この状態では、コイルバネ５５は、収縮しており、遮光板５１を上側に付勢している。これにより、駆動源５４が故障した場合にも、コイルバネ５５の付勢力により、遮光板５１は遮断状態となる。
【００８２】
図３に示すように、ソレノイド駆動回路５４１は、制御部６と電気的に接続されている。ソレノイド駆動回路５４１は、制御部６からの信号に基づいて、ソレノイド５４０を駆動させる。具体的には、ソレノイド駆動回路５４１に所定方向の電流を流すと、遮光板５１は、下側に移動し通過状態となる（図７（ａ）参照）。一方、ソレノイド駆動回路５４１への通電を停止すると、遮光板５１は、コイルバネ５５により上側に押し上げられ遮断状態となる（図７（ｂ）参照）。
このような切替部５は、前述したように、装置本体１００に収納されている。これにより、切替部５が装着部２００に内蔵されていた場合に比べ、装着部２００の小型化を図ることができ、よって、使用者が装着部２００を装着した際の負担を軽減することができる。
【００８３】
図７に示すように、遮光板５１の第１の光ファイバー２ａの先端面２２ａに臨む面、すなわち、基端面５１０には、信号生成部３からの信号光の強度を検出する受光素子５３が設けられている。受光素子５３は、遮断状態で導光部Ｌ上に位置するよう配置されている。これにより、受光素子５３は、遮断状態で、第１の光ファイバー２ａから出射した信号光を受光することができる。
この受光素子５３は、制御部６と電気的に接続され、受光素子５３で検出された信号光の強度の情報を含む信号は、制御部６に送信される。これにより、ホワイトバランスをとることができる。
【００８４】
また、受光素子５３が遮光板５１に設けられていることにより、受光素子５３を配置する部材を別途設けるのを省略することができる。よって、画像表示装置１の小型化に寄与する。
このような受光素子５３は、特に限定されないが、例えば、フォトダイオードを用いることができる。
【００８５】
次に、画像表示装置１の作用について説明する。
図２、図３に示すように、まず、制御部６が駆動回路３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂをそれぞれ駆動する。光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂは、駆動回路３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂにより駆動され、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光を出射する。光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂから出射された３色の光は、光合成部３１３で合成されて第１の光ファイバー２ａに入射する。
図７（ｂ）に示すように、第１の光ファイバー２ａから出射した信号光は、遮光板５１に設けられた受光素子５３に入射する。受光素子５３は、信号生成部３からの信号光の強度を検出し、制御部６に検出結果の信号を送信する。この検出結果に基づいて制御部６は、駆動回路３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂの駆動を調整する。
【００８６】
次に、図３に示すように、制御部６は、駆動信号生成部３２を駆動し、可動部駆動部１１０の信号重畳部１８に第１の駆動信号Ｖ１および第２の駆動信号Ｖ２を送信する。これにより、可動部１１は揺動する。この揺動に伴って第１の圧電素子８１および第２の圧電素子８２から発生した起電力は、検出部８３により検出される。この検出結果を含む信号は、検出部８３から制御部６に送信される。すなわち、検出部８は、可動部１１が揺動しているか否かを検出し、この検出結果を含む信号を制御部６に送信する。
【００８７】
そして、図８に示すように、ステップＳ１０１において、可動部１１が揺動していると検出した場合には、制御部６は、切替部５が信号光の通過を選択するよう、ソレノイド駆動回路５４１を駆動させる（ステップＳ１０３）。このとき、図７（ａ）に示すように、ソレノイド５４０は、コイルバネ５５の付勢力に抗して遮光板５１を下側に移動させる。これにより、遮光板５１は、導光部Ｌから退避した退避状態となる。この退避状態では、第１の光ファイバー２ａから出射した信号光は、凹部４０３を通過し、信号光は第２の光ファイバー２ｂに入射する。すなわち、第１の光ファイバー２ａと第２の光ファイバー２ｂとは、光学的に接続される。第２の光ファイバー２ｂから出射した信号光は、レンズ５００を介して可動部１１に入射する。これにより、信号光は、光スキャナー４２によって走査され、画像として網膜Ｍ上に投影される。
【００８８】
ここで、光スキャナー４２に第１の駆動信号Ｖ１および第２の駆動信号Ｖ２が送信されているにも関わらず、光スキャナーの故障等、何らかの原因で可動部１１の揺動が停止している場合について説明する。
この場合、検出部８は、故障等、何らかの原因で可動部１１の揺動が停止していることを検出し、この検出結果を含む信号を制御部６に送信する。
【００８９】
図８に示すように、ステップＳ１０１において、可動部１１の揺動が停止していると検出した場合には、制御部６は、切替部５が信号光の遮断を選択するよう、ソレノイド駆動回路５４１を駆動させる（ステップＳ１０２）。このとき、ソレノイド５４０は、遮光板５１を図７（ｂ）中の上側に移動させる。遮光板５１は、凹部４０３の上面４０４に当接し、上面４０４よりも上側への移動が規制される。これにより、遮光板５１は、遮断状態となる。よって、第１の光ファイバー２ａから出射した信号光が、第２の光ファイバー２ｂへ入射することを確実に防止することができる。従って、可動部１１への信号光の入射を確実に防止することができる。
【００９０】
また、例えば、検出部８が可動部１１の揺動が停止していると検出したにも関わらず、故障等、何らかの原因で切替部５の作動が停止した場合であっても、コイルバネ５５の付勢力により、遮光板５１は、上面４０４に当接し、遮断状態となる。これにより、可動部１１への信号光の入射をより確実に防止することができる。
このように、本実施形態では、切替部５は、遮断状態と通過状態とに遮光板５１を移動させるという簡単な構成で、光の通過・遮断を確実に選択することができる。
以上述べたように、本実施形態によれば、可動部１１の揺動が停止した状態で、可動部１１への光の入射を確実に防止することができる。よって、可動部１１が停止した状態で、網膜Ｍに光が入射することを確実に防止することができる。従って、安全性の高い画像表示装置を提供することができる。
【００９１】
＜第２実施形態＞
次に、画像表示装置の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の画像表示装置の第２実施形態が備える中継部の縦断面図である。
以下、この図を参照して本発明の画像表示装置の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００９２】
本実施形態は、中継部（切替部）の構成が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
本実施形態の接続部材４０１の内腔部４０２は、第１の光ファイバー２ａが挿入される第１の内腔部４０５と、第２の光ファイバー２ｂが挿入され、第１の内腔部４０５よりも内径が大きい第２の内腔部４０６を有している。
【００９３】
第２の内腔部４０６に臨む上側の内壁面（上面）４０９には、その基端部に凹部４１３が形成されている。この凹部４１３は、その底部に、後述の遮光部４１６が当接する当接面４１１を有している。
また、内壁面４０９には、第２の光ファイバー２ｂを安定的に保持する添え板４１４が
３つのコイルバネ４１５を介して設けられている。
【００９４】
添え板４１４は、その下面で第２の光ファイバー２ｂに当接して安定的に姿勢を保持する。また、添え板４１４の上面の基端部には、当該部分から垂直に立設した遮光部４１６が設けられている。この遮光部４１６は、板部材で構成され、その先端面には、受光素子５３が設けられている。
コイルバネ４１５は、下側に向って添え板４１４を付勢する。３つのコイルバネ４１５の付勢力の合計は、コイルバネ５５の付勢力よりも大きい。
【００９５】
第２の内腔部４０６に臨む下側の内壁面（下面）４１０には、上下方向に貫通し、切替部５のソレノイドロッド５２が挿入される貫通孔４１２が設けられている。
本実施形態の切替部５は、操作板４１７と駆動源５４とで構成されている。操作板４１７の上面は、第２の光ファイバー２ｂに当接している。操作板４１７の下面は、貫通孔４１２に挿入されたソレノイドロッド５２を介してソレノイド５４０に連結されている。
第２の光ファイバー２ｂは、添え板４１４と操作板４１７との間で安定的に挟持されている。
【００９６】
以下、本実施形態の切替部５の作用について説明する。
切替部５が信号光の通過を選択した場合には、図９（ａ）に示すように、ソレノイド５４０は、コイルバネ４１５の付勢力に抗して操作板４１７を上側に移動させる。これにより、遮光部４１６の上面は、凹部４１３の当接面４１１に当接し、当接面４１１より上側への移動が規制される。このとき、第１の光ファイバー２ａの光軸と第２の光ファイバー２ｂの光軸とが一致し、第１の光ファイバー２ａから第２の光ファイバー２ｂへ光が通過する通過状態となる。すなわち、第１の光ファイバー２ａと第２の光ファイバー２ｂとは、光学的に接続される。
【００９７】
一方、切替部５が信号光の遮断を選択した場合には、図９（ｂ）に示すように、ソレノイド５４０は、コイルバネ５５の付勢力に抗して操作板４１７を下側に移動させる。これにより、操作板４１７は、第２の内腔部４０６の下面４１０に当接し、下面４１０より下側への移動が規制される。このとき、第１の光ファイバー２ａの光軸と第２の光ファイバー２ｂの光軸とがずれて、第１の光ファイバー２ａから第２の光ファイバー２ｂへの光の入射が遮断される遮断状態となる。よって、第１の光ファイバー２ａから出射した信号光が、第２の光ファイバー２ｂへ入射することを確実に防止することができる。従って、可動部１１への信号光の入射を確実に防止することができる。
【００９８】
また、前述したように、３つのコイルバネ４１５の付勢力の合計は、コイルバネ５５の付勢力よりも大きい。これにより、例えば、検出部８が可動部１１の揺動が停止していると検出したにも関わらず、故障等、何らかの原因で切替部５の作動が停止した場合であっても、操作板４１７は、コイルバネ４１５の付勢力によって、第２の内腔部４０６の下面４１０に当接し、遮断状態となる。よって、可動部１１への信号光の入射をより確実に防止することができる。
このように、本実施形態では、切替部は、接続状態と遮断状態とに、第１の光ファイバー２ａと第２の光ファイバー２ｂとを相対的に移動させるという簡単な構成で、光の通過・遮断を確実に選択することができる。
【００９９】
以上、本発明の画像表示装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、画像表示装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明の画像表示装置は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０１００】
なお、各実施形態では、ヘッドマウントディスプレイに本発明を適用した場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ヘッドアップディスプレイ等にも適用することができる。
また、各実施形態の光合成部は、コンバイナーで構成されているが、本発明ではこれに限定されず、ダイクロイックミラー等で構成されていてもよい。
【０１０１】
また、各実施形態では、駆動源としてソレノイドとソレノイド駆動回路を用いているが、本発明ではこれに限定されず、移動体を移動させる駆動源であれば、いかなるものであってもよい。
また、各実施形態の切替部は、信号光を機械的に遮断するメカニカルシャッターで構成されているが、本発明ではこれに限定されず、信号光を電気的に遮断するエレクトロニックシャッターで構成されていてもよい。
【０１０２】
また、各実施形態の切替部は、第１の光ファイバーと第２の光ファイバーとの間で遮光板を移動させる、または、第１の光ファイバーと第２の光ファイバーとを相対的に移動させることで光の通過・遮断を選択するものであるが、本発明ではこれに限定されず、光ファイバーを所定曲率以上に湾曲変形させることで、光の通過・遮断を選択するよう構成されていてもよい。
また、各実施形態の光出射部は、眼鏡フレームの形状をなすフレームに設置されているが、本発明ではこれに限定されず、例えば、帽子や使用者の肌に直接装着して用いてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１……画像表示装置  ２ａ……第１の光ファイバー  ２１ａ……先端面  ２ｂ……第２の光ファイバー  ２１ｂ……コネクター  ２２ａ……先端面  ２２ｂ……基端面  ２３ｂ……コネクター部  ２１０ａ、２１０ｂ……光ファイバー束  ２１１ａ、２１１ｂ……被覆部材  ２１２ａ、２１２ｂ……外周面  ２１３ａ……先端部  ２１３ｂ……基端部  ３……信号生成部（光源）  ３１……信号光生成部  ３１１Ｂ、３１１Ｇ、３１１Ｒ……光源  ３１２Ｂ、３１２Ｇ、３１２Ｒ……駆動回路  ３１３……光合成部  ３２……駆動信号生成部  ３２１……駆動回路（第１の駆動回路）  ３２２……駆動回路（第２の駆動回路）  ４２……光スキャナー  ５……切替部  ５１……遮光板  ５１０……基端面  ５２……ソレノイドロッド  ５３……受光素子  ５４……駆動源  ５５……コイルバネ  ５４０……ソレノイド  ５４１……ソレノイド駆動回路  ６……制御部  ８……検出部  ８１……圧電素子（第１の圧電素子）  ８２……圧電素子（第２の圧電素子）  ８３……検出部  １１……可動部  １１０……可動部駆動部  １１１……基部  １１２……スペーサー  １１３……光反射板  １１４……光反射部  １１５……硬質層  １２ａ、１２ｂ……軸部（第１の軸部）  １３……枠体部  １４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ……軸部（第２の軸部）  １５……支持部  １６……永久磁石  １７……コイル  １８……信号重畳部  １００……装置本体  ２００……装着部  ２０１……フレーム  ２０２……走査光出射部  ２０３……レンズ部  ３００……ケーブル  ４００……中継部  ４０１……接続部材  ４０２……内腔部  ４０３……凹部  ４０４……上面（底面）  ４０５……第１の内腔部  ４０６……第２の内腔部  ４０７……段差部  ４０９……内壁面（上面）  ４１０……内壁面（下面）  ４１１……当接面  ４１２……貫通孔  ４１３……凹部  ４１４……添え板  ４１５……コイルバネ  ４１６……遮光部  ４１７……操作板  ５００……レンズ  Ｌ……導光部  Ｗ１、Ｗ２……幅  Ｔ１、Ｔ２……周期  Ｖ１……第１の駆動信号  Ｖ２……第２の駆動信号  θ……傾斜角  Ｍ……網膜（目）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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