(57)【要約】【課題】簡素な構成で、製造が容易である虚像表示装置および光学素子を提供すること。【解決手段】  虚像表示装置１は、光Ｌを出射する画像形成部と、画像形成部から出射した光Ｌが入射され、光Ｌを２次元に拡大する拡大光学部５とを含んでいる。また、拡大光学部５は、光Ｌが入射する入射部と、光Ｌが入射部に入射する入射方向に対して傾斜して設けられた第１の主面５１１と、第１の主面５１１と平行に設けられ、光Ｌの一部を反射させ、光Ｌの一部を透過させる部分透過反射面２００とを有する第１の導光板５１と、部分透過反射面２００を透過した光Ｌを導光させる第２の導光板５２と、光Ｌを第２の導光板５２の外側に取り出す光取り出し部とを備え、第１の導光板５１は、光Ｌを第１の主面５１１と部分透過反射面２００との間で多重反射させつつ、部分透過反射面２００を透過した光Ｌを第２の導光板５２に入射させる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に基づいて変調された映像光を生成し、前記映像光を出射する画像形成部と、
前記画像形成部から出射した前記映像光が入射され、前記映像光を２次元に拡大する拡大光学部と、を含み、
前記拡大光学部は、前記映像光が入射する光入射部と、
前記映像光が前記光入射部に入射する入射方向に対して傾斜して設けられた第１反射面と、前記第１反射面と平行に設けられ、前記映像光の一部を反射させ、前記映像光の一部を透過させる第２反射面とを有する第１導光部と、
前記第２反射面を透過した前記映像光を導光させる第２導光部と、
前記第２導光部に設けられ、前記第２導光部を導光される前記映像光を前記第２導光部の外側に取り出す光取り出し部とを備え、
前記第１導光部は、前記映像光を前記第１反射面と前記第２反射面との間で多重反射させつつ、前記第２反射面を透過した前記映像光を前記第２導光部に入射させることを特徴とする虚像表示装置。
【請求項２】
前記第２反射面の透過率は、前記光入射部と遠ざかるにつれて大きくなっている部分を有している請求項１に記載の虚像表示装置。
【請求項３】
前記第１反射面および前記第２反射面の傾斜角度は、前記入射方向に対して２０〜７０°である請求項１または２に記載の虚像表示装置。
【請求項４】
前記第２導光部は、対向して設けられた第３反射面および第４反射面を有し、前記映像光を前記第３反射面と前記第４反射面との間で多重反射させる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
【請求項５】
前記第２導光部は、板材を有し、
前記板材の一対の主面のうちの一方の主面が前記第３反射面として機能し、他方の主面が前記第４反射面として機能する請求項４に記載の虚像表示装置。
【請求項６】
前記光取り出し部は、前記第３反射面および前記第４反射面のうちの一方に設けられたホログラムを含んでいる請求項４または５に記載の虚像表示装置。
【請求項７】
前記第２導光部は、対向して設けられた第１板材および第２板材を有し、
前記第１板材の前記第２板材側の主面が前記第３反射面として機能し、前記第２板材の前記第１板材側の主面が前記第４反射面として機能する請求項４に記載の虚像表示装置。
【請求項８】
前記第１板材および前記第２板材のうちの一方は、光透過性材料で構成されている請求項７に記載の虚像表示装置。
【請求項９】
前記画像形成部から出射した前記映像光が入射され、前記映像光を反射するミラー部を含み、
前記映像光は、前記ミラー部で反射された後に前記第１導光部に入射する請求項１ないし８のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
【請求項１０】
前記画像形成部は、光を出射する光源と、該光源から出射した前記光を走査する光スキャナーとを備えている請求項１ないし９のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
【請求項１１】
前記画像形成部は、光源と、該光源から出射した光を前記映像信号に基づいて変調する空間光変調装置とを備えている請求項１ないし９のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
【請求項１２】
前記画像形成部は、有機ＥＬパネルを含んでいる請求項１ないし９のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
【請求項１３】
映像光が入射する光入射部と、
前記映像光が前記光入射部に入射する入射方向に対して傾斜して設けられた第１反射面と、前記第１反射面と平行に設けられ、前記映像光の一部を反射させ、前記映像光の一部を透過させる第２反射面とを有する第１導光部と、
前記第２反射面を透過した前記映像光を導光させる第２導光部と、
前記第２導光部に設けられ、前記第２導光部を導光される前記映像光を前記第２導光部の外側に取り出す光取り出し部とを備え、
前記第１導光部は、前記映像光を前記第１反射面と前記第２反射面との間で多重反射させつつ、前記第２反射面を透過した前記映像光を前記第２導光部に入射させることを特徴とする光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
例えば、ヘッドマウントディスプレイのように、観察者が視認する映像を虚像として表示する虚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に記載の虚像表示装置は、光を出射する光源と、光源から出射された光を２次元的に拡大する光拡大素子（光学素子）とを有している。この光拡大素子は、第１のハーフミラー群と第２のハーフミラー群とを有している。
【０００２】
第１のハーフミラー群は、光源から入射した光の一部を第２のハーフミラー群側に反射し、入射した光の一部を透過する第１のハーフミラーを複数有している。第１のハーフミラー群では、各第１のハーフミラーは、光源から光が入射する方向に対して傾斜し、かつ、光源から光が入射する方向に沿って互いに平行に並んでいる。
第２のハーフミラー群は、第１のハーフミラー群で反射された光の一部を観察者（光取り出し部）側に反射し、第１のハーフミラー群で反射された光の一部を透過する第２のハーフミラーを複数有している。第２のハーフミラー群では、各第２のハーフミラーは、第１のハーフミラー群から光が入射する方向に対して傾斜し、かつ、第１のハーフミラー群から光が入射する方向に沿って互いに平行に並んでいる。
【０００３】
光源から入射した光は、一部が各第１のハーフミラーで第２のハーフミラー群側に反射され、一部が透過する。この透過した光は、前記と同様に一部が反射し、一部が透過する。この反射と透過が各第１のハーフミラーで繰り返されることで、光は各第１のハーフミラーが並んでいる方向に拡大される。そして、第１のハーフミラー群で第１の方向に拡大された光は、同様の原理で、第２のハーフミラー群によって、各第２のハーフミラーが並んでいる方向に拡大される。
このように光源から出射した光は、光拡大素子によって、異なる２つの方向に拡大されて観察者に比較的大きい虚像として視認される。
【０００４】
しかしながら、この光拡大素子では、各第１のハーフミラーの平行度を非常に高くし、かつ、各第２のハーフミラーの平行度を非常に高くする必要がある。それを実現するには非常に高い精度の技術が要求される。また、この光拡大素子では、光を拡大しようとするに連れて第１のハーフミラーおよび第２のハーフミラーの枚数が増えることとなる。その結果、光拡大素子の構成が非常に複雑になる。このように、性能の高い光拡大素子を製造するのは非常に困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００４−５２６２０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、簡素な構成で、製造が容易である虚像表示装置および光学素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の虚像表示装置は、映像信号に基づいて変調された映像光を生成し、前記映像光を出射する画像形成部と、
前記画像形成部から出射した前記映像光が入射され、前記映像光を２次元に拡大する拡大光学部と、を含み、
前記拡大光学部は、前記映像光が入射する光入射部と、
前記映像光が前記光入射部に入射する入射方向に対して傾斜して設けられた第１反射面と、前記第１反射面と平行に設けられ、前記映像光の一部を反射させ、前記映像光の一部を透過させる第２反射面とを有する第１導光部と、
前記第２反射面を透過した前記映像光を導光させる第２導光部と、
前記第２導光部に設けられ、前記第２導光部を導光される前記映像光を前記第２導光部の外側に取り出す光取り出し部とを備え、
前記第１導光部は、前記映像光を前記第１反射面と前記第２反射面との間で多重反射させつつ、前記第２反射面を透過した前記映像光を前記第２導光部に入射させることを特徴とする。
【０００８】
このように構成された虚像表示装置によれば、映像光は第１導光部で多重反射されて、所定方向に拡大されるとともに、第２導光部を導光される。この第２導光部の光取り出し部によって取り出された映像光は、光取り出し部の大きさに拡大される。
また、第１反射面と第２反射面とを平行に設けるという簡単な構成で映像光を２次元に拡大する虚像表示装置を得ることができる。
【０００９】
本発明の虚像表示装置では、前記第２反射面の透過率は、前記光入射部と遠ざかるにつれて大きくなっている部分を有しているのが好ましい。
第２反射面の透過率が一定であった場合、第２反射面から出射する映像光の強度（光量）は、光入射部と遠ざかるにつれて低下する。しかしながら、第２反射面の透過率が光入射部と遠ざかるにつれて大きくなっていることで、第２反射面から出射する映像光の強度（光量）を略均一にすることができる。よって、光取り出し部に表示された虚像の光量ムラを低減することができる。
本発明の虚像表示装置では、前記第１反射面および前記第２反射面の傾斜角度は、前記入射方向に対して２０〜７０°であるのが好ましい。
これにより、第２の導光部を導光される映像光をできるだけ第２導光部の長手方向と平行とすることができる。
【００１０】
本発明の虚像表示装置では、前記第２導光部は、対向して設けられた第３反射面および第４反射面を有し、前記映像光を前記第３反射面と前記第４反射面との間で多重反射させるのが好ましい。
これにより、第１導光部から出射した光は、第３反射面と第４反射面との間で反射を繰り返して第２導光部を確実に導光される。
【００１１】
本発明の虚像表示装置では、前記第２導光部は、板材を有し、
前記板材の一対の主面のうちの一方の主面が前記第３反射面として機能し、他方の主面が前記第４反射面として機能するのが好ましい。
これにより、第１導光部から出射した映像光は、板材の中を導光される。よって、第２導光部の構成を簡素にすることができる。
本発明の虚像表示装置では、前記光取り出し部は、前記第３反射面および前記第４反射面のうちの一方に設けられたホログラムを含んでいるのが好ましい。
これにより、容易に映像光の進行方向を変更することができ、光利用効率に優れる虚像表示装置を得ることができる。
【００１２】
本発明の虚像表示装置では、前記第２導光部は、対向して設けられた第１板材および第２板材を有し、
前記第１板材の前記第２板材側の主面が前記第３反射面として機能し、前記第２板材の前記第１板材側の主面が前記第４反射面として機能するのが好ましい。
これにより、第１板材と第２板材との間は、第２導光部として機能する。
本発明の虚像表示装置では、前記第１板材および前記第２板材のうちの一方は、光透過性材料で構成されているのが好ましい。
これにより、光透過性材料で構成されている方の板材は、光取り出し部として機能することができる。
【００１３】
本発明の虚像表示装置では、前記画像形成部から出射した前記映像光が入射され、前記映像光を反射するミラー部を含み、
前記映像光は、前記ミラー部で反射された後に前記第１導光部に入射するのが好ましい。
これにより、映像光を第１導光部に確実に入射させることができる。
【００１４】
本発明の虚像表示装置では、前記画像形成部は、光を出射する光源と、該光源から出射した前記光を走査する光スキャナーとを備えているのが好ましい。
これにより、観察者が視認する映像を形成することができるとともに、画像形成部の小型化を図ることができる。
本発明の虚像表示装置では、前記画像形成部は、光源と、該光源から出射した光を前記映像信号に基づいて変調する空間光変調装置とを備えているのが好ましい。
これにより、観察者が視認する映像を形成することができる。
本発明の虚像表示装置では、前記画像形成部は、有機ＥＬパネルを含んでいるのが好ましい。
これにより、観察者が視認する映像を形成することができるとともに、画像形成部の小型化を図ることができる。
【００１５】
本発明の光学素子は、映像光が入射する光入射部と、
前記映像光が前記光入射部に入射する入射方向に対して傾斜して設けられた第１反射面と、前記第１反射面と平行に設けられ、前記映像光の一部を反射させ、前記映像光の一部を透過させる第２反射面とを有する第１導光部と、
前記第２反射面を透過した前記映像光を導光させる第２導光部と、
前記第２導光部に設けられ、前記第２導光部を導光される前記映像光を前記第２導光部の外側に取り出す光取り出し部とを備え、
前記第１導光部は、前記映像光を前記第１反射面と前記第２反射面との間で多重反射させつつ、前記第２反射面を透過した前記映像光を前記第２導光部に入射させることを特徴とする。
【００１６】
このように構成された光学素子によれば、映像光は第１導光部で多重反射されて、所定方向に拡大されるとともに、第２導光部を導光される。この第２導光部の光取り出し部によって取り出された映像光は、光取り出し部の大きさに拡大される。
また、第１反射面と第２反射面とを平行に設けるという簡単な構成で映像光を２次元に拡大する光学素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の虚像表示装置（光学素子）の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す虚像表示装置の概略構成図である。
【図３】図１に示す虚像表示装置のブロック図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）が、図１に示す虚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に示す虚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中の光スキャナーの断面図である。
【図７】図１に示す光学素子を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）が図１に示す光学素子に入射された光の経路を示す拡大詳細図である。
【図９】本発明の虚像表示装置（光学素子）の第２実施形態を示す平面図である。
【図１０】本発明の虚像表示装置（光学素子）の第３実施形態を示す平面図である。
【図１１】本発明の虚像表示装置（光学素子）の第４実施形態を示す平面図である。
【図１２】本発明の虚像表示装置（光学素子）の第５実施形態を示す平面図である。
【図１３】本発明の虚像表示装置（光学素子）の第６実施形態を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中の矢印Ａ方向からみた図である。
【図１４】本発明の虚像表示装置（光学素子）の第７実施形態が備える画像形成部を示す図である。
【図１５】本発明の虚像表示装置（光学素子）の第８実施形態が備える画像形成部を示す図である。
【図１６】本発明の虚像表示装置（光学素子）の第９実施形態が備える画像形成部を示す図である。
【図１７】本発明の虚像表示装置（光学素子）の第１０実施形態が備える画像形成部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の虚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、本発明の虚像表示装置（光学素子）の第１実施形態を示す斜視図、図２は、図１に示す虚像表示装置の概略構成図、図３は、図１に示す虚像表示装置のブロック図である。図４は、図１に示す虚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に示す虚像表示装置が備える光スキャナーの平面図である。また、図６は、図５中の光スキャナーの断面図、図７は、図１に示す光学素子を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図、図８は、（ａ）および（ｂ）が図１に示す光学素子に入射された光の経路を示す拡大詳細図である。なお、図２、図７および図８では、光の主光線（光軸と一致する方向の光）のみを図示している。
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の虚像表示装置１は、眼鏡のような外観を有するヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型虚像表示装置）であって、観察者の頭部に装着して使用され、観察者に虚像による画像を外界像と重畳した状態で視認させるものである。
この虚像表示装置１は、フレーム２と、信号生成部３と、走査光出射部４と、拡大光学部５とを備える。
【００２０】
このような虚像表示装置１では、信号生成部３が画像情報に基づいて変調された信号光を生成し、走査光出射部４がその信号光を２次元的に走査して走査光（以下、この「走査光」を「映像光」または「光」とも言う）を出射し、その走査光を拡大光学部５が２次元的に拡大して、観察者に虚像として視認させる。本実施形態では、信号生成部３と走査光出射部４とで画像形成部１０が構成されている。
なお、虚像表示装置１は、右眼用の虚像と左眼用の虚像とをそれぞれ形成するものであるが、説明の便宜上、各図では、左眼用の虚像を形成する構成について代表的に図示し、右眼用の虚像を形成する構成については、左眼用の虚像を形成する構成と同様であるため、その図示を省略している。
【００２１】
（フレーム）
図１に示すように、フレーム２は、眼鏡フレームのような形状をなし、信号生成部３、走査光出射部４および拡大光学部５を支持する機能を有する。
また、フレーム２は、観察者の頭部に装着した際、観察者の鼻と当接し、観察者の目の前に配置されるレンズ部２１と、レンズ部２１の両端部にそれぞれ接続され、観察者の頭部に装着した際、観察者の耳に当接する一対のテンプル部（つる部）２２とを有している。また、レンズ部２１には拡大光学部５が内蔵されており、テンプル部２２には信号生成部３および走査光出射部４が内蔵されている。
なお、フレーム２の形状は、観察者の頭部に装着することができるものであれば、図示のものに限定されない。
【００２２】
（信号生成部）
図１および図２に示すように、信号生成部３は、前述したフレーム２の一方のテンプル部２２に内蔵されている。
このような信号生成部３は、図２および図３に示すように、信号光生成部３１と、駆動信号生成部３２と、制御部３３と、レンズ３４とを備える。
【００２３】
信号光生成部３１は、後述する走査光出射部４の光走査部４２（光スキャナー）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。
【００２４】
光源３１１Ｒ（Ｒ光源）は、赤色光を出射するものであり、光源３１１Ｇ（Ｇ光源）は、緑色光を出射するものであり、光源３１１Ｂ（Ｂ光源）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。
【００２５】
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。
このような駆動回路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。
【００２６】
光合成部３１３は、複数の光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂからの光を合成するものである。これにより、本実施形態では、フレーム２のテンプル部２２に沿って設けられた１本の光ファイバー７を介して信号生成部３から走査光出射部４へ信号光を伝送することができる。
本実施形態では、光合成部３１３は、２つのダイクロイックミラー３１３ａ、３１３ｂを有する。
【００２７】
ダイクロイックミラー３１３ａは、赤色光を透過させるとともに緑色光を反射する機能を有する。また、ダイクロイックミラー３１３ｂは、赤色光および緑色光を透過させるとともに青色光を反射する機能を有する。
このようなダイクロイックミラー３１３ａ、３１３ｂを用いることにより、光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂからの赤色光、緑色光および青色光の３色の光を合成して、信号光を形成する。
【００２８】
本実施形態では、光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂからの赤色光、緑色光および青色光の光路長が互いに等しくなるように、光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂが配置されている。
なお、光合成部３１３は、前述したようなダイクロイックミラーを用いた構成に限定されず、例えば、光導波路、光ファイバー等で構成されていてもよい。
【００２９】
このような信号光生成部３１で生成した信号光は、レンズ３４によって集光された後、光ファイバー７に入力される。そして、かかる信号光は、光ファイバー７を介して、後述する走査光出射部４の光走査部４２に伝送される。
このように光ファイバー７によって、信号光を光走査部４２へ導光するので、信号光生成部３１の設置位置の自由度が増す。
なお、レンズ３４は、必要に応じて設ければよく、省略することができる。また、例えば、レンズ３４に代えて、各光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂと光合成部３１３との間にレンズを設けることによっても、信号光を光ファイバー７に入力することができる。
【００３０】
駆動信号生成部３２は、後述する走査光出射部４の光走査部（光スキャナー）４２を駆動する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、光走査部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３２１（第１の駆動回路）と、光走査部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３２２（第２の駆動回路）とを有する。
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、後述する走査光出射部４の光走査部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の駆動信号および第２の駆動信号）は、後述する走査光出射部４の光走査部４２に入力される。
【００３１】
前述したような信号光生成部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は、制御部３３に電気的に接続されている。
制御部３３は、映像信号（画像信号）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。
【００３２】
（走査光出射部）
走査光出射部４は、テンプル部２２に内蔵されている。この走査光出射部４は、図２に示すように、光走査部４２と、レンズ（カップリングレンズ）４３とを備えている。
光走査部４２は、信号光生成部３１からの信号光を２次元的に走査する光スキャナーである。この光走査部４２で信号光を走査することにより走査光が形成される。
【００３３】
この光走査部４２は、図５に示すように、可動ミラー部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。言い換えれば、光走査部４２はいわゆるジンバル構造を有している。
ここで、可動ミラー部１１および１対の軸部１２ａ、１２ｂは、Ｙ１軸（第１の軸）周りに揺動（往復回動）する第１の振動系を構成する。また、可動ミラー部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は、Ｘ１軸（第２の軸）周りに揺動（往復回動）する第２の振動系を構成する。
また、光走査部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（すなわち、可動ミラー部１１をＸ１軸およびＹ１軸周りに揺動）させる駆動部を構成する。
【００３４】
以下、光走査部４２の各部を順次詳細に説明する。
可動ミラー部１１は、基部１１１（可動部）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、光反射性を有する光反射部１１４が設けられている。
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、厚さ方向からみたときに（以下、「平面視」ともいう）軸部１２ａ、１２ｂと重なって設けられている。
【００３５】
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ができることから、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。
【００３６】
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、光走査部４２の小型化を図ることができる。言い換えると、光反射部１１４の面積に対する光走査部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、平面視にて、軸部１２ａ、１２ｂの全体を覆うように形成されている。言い換えると、軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、平面視にて、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。
【００３７】
また、光反射板１１３は、平面視にて、枠体部１３の全体を覆うように形成されている。言い換えると、枠体部１３は、平面視にて、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。
【００３８】
さらに、光反射板１１３は、平面視にて、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの全体を覆うように形成されている。言い換えると、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、それぞれ、平面視にて、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、平面視にて、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。
【００３９】
このような光反射板１１３の下面（他方の面）には、図６に示すように、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軸周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。
【００４０】
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。
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。
【００４１】
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軸周りに揺動させることができる。
また、基部１１１は、それぞれ、平面視にて、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、できるだけ小さいことが好ましい。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。
【００４２】
枠体部１３は、図５に示すように、枠状をなし、前述した可動ミラー部１１の基部１１１を囲んで設けられている。言い換えると、可動ミラー部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、可動ミラー部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。
【００４３】
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走査部４２の長さを抑えることができる。
【００４４】
また、枠体部１３は、平面視にて、可動ミラー部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、可動ミラー部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、可動ミラー部１１のＹ１軸周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。
なお、枠体部１３の形状は、可動ミラー部１１の基部１１１を囲む枠状であれば、図示のものに限定されない。
【００４５】
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、可動ミラー部１１をＹ１軸（第１の軸）周りに回動（揺動）可能とするように、可動ミラー部１１と枠体部１３を連結している。また、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、枠体部１３をＹ１軸に直交するＸ１軸（第２の軸）周りに回動（揺動）可能とするように、枠体部１３と支持部１５を連結している。
【００４６】
軸部１２ａ、１２ｂは、可動ミラー部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。
このような軸部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、可動ミラー部１１のＹ１軸周りの揺動に伴ってねじれ変形する。
【００４７】
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。
このような軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、枠体部１３のＸ１軸周りの揺動に伴って、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、可動ミラー部１１をＹ１軸周りに揺動可能とするとともに、枠体部１３をＸ１軸周りに揺動可能とすることにより、可動ミラー部１１を互いに直交するＸ１軸およびＹ１軸の２軸周りに揺動（往復回動）させることができる。
【００４８】
また、このような軸部１２ａ、１２ｂのうちの少なくとも一方の軸部、および、軸部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのうちの少なくとも１つの軸部には、それぞれ、例えば歪みセンサーのような角度検出センサーが設けられている。この角度検出センサーは、光走査部４２の角度情報、より具体的には、光反射部１１４のＸ１軸周りおよびＹ１軸周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、図示しないケーブルを介して、制御部３３に入力される。
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。
【００４９】
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、光走査部４２の小型化を図ることができる。
【００５０】
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軸周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。
【００５１】
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、可動ミラー部１１が永久磁石１６に接触するのを防止する機能も有する。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
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。
【００５４】
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。
永久磁石１６は、平面視にて、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。
【００５５】
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。
また、永久磁石１６は、平面視にて、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、平面視にて基部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ミラー部１１をＸ１軸の周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、光走査部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。そのため、光走査部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。
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。
【００５９】
本実施形態では、第１周波数は、可動ミラー部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、可動ミラー部１１のＹ１軸周りの回動角を大きくすることができる。
【００６０】
一方、前述したように、駆動回路３２２は、図４（ｂ）に示すように、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、光走査部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、可動ミラー部１１を互いに直交する２軸（Ｘ１軸およびＹ１軸）のそれぞれの軸周りに回動させることができる。ただし、可動ミラー部１１をＸ１軸およびＹ１軸のそれぞれの軸周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、可動ミラー部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、可動ミラー部１１をＹ１軸周りに第１周波数で回動させつつ、Ｘ１軸周りに第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、可動ミラー部１１を、Ｙ１軸周りに第１の駆動信号Ｖ１の周波数で回動させつつ、Ｘ１軸周りに第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、光走査部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。
すると、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５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軸周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、可動ミラー部１１が第１の駆動信号Ｖ１の周波数でＹ１軸まわりに回動する。
【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、可動ミラー部１１をＹ１軸周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軸周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ミラー部１１のＹ１軸周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５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が可動ミラー部１１とともに、第２の駆動信号Ｖ２の周波数でＸ１軸周りに回動する。
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、可動ミラー部１１が第２の駆動信号Ｖ２の周波数でＹ１軸周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走査部４２によれば、光反射性を有する光反射部１１４を備える可動ミラー部１１を互いに直交する２つの軸周りにそれぞれ揺動させるので、光走査部４２の小型化および軽量化を図ることができる。
このような光走査部４２で走査された信号光（走査光）は、レンズ４３により集光され、拡大光学部５に向う（図２参照）。
【００７１】
（拡大光学部）
拡大光学部５は、第１の導光板（第１導光部）５１と、ホログラム５４が形成された第２の導光板（第２導光部）５２と、ミラー部５３とを備えている。この拡大光学部５は、走査光出射部４から出射した映像光を２次元に拡大する機能を有している。以下、拡大光学部５について詳細に説明する。なお、以下では、拡大光学部５の平面視において、第２の導光板５２の幅方向（図７（ａ）および図８中紙面上下方向）を映像光が拡大光学部５に入射する入射方向とする。
【００７２】
図７（ａ）に示すように、第１の導光板５１は、長尺状をなし、第１の導光板５１の幅方向（拡大光学部５の厚さ方向）に対向する一対の側面５１３、５１４と、第１の導光板５１の厚さ方向（第１の導光板５１の幅方向および長手方向に直交する方向）に対向する第１の主面（第１反射面）５１１および第２の主面５１２とを有している。第１の主面５１１と第２の主面５１２とは平行であり、側面５１３と側面５１４とは平行となっている。なお、本明細書中では、「平行」とは、各面のなす角度が±２°以下、さらに好ましくは０．２°以下であることを言う。
【００７３】
この第１の導光板５１の第２の主面５１２には、第２の導光板５２が固着されている。
第２の導光板５２は、長尺状をなし、第２の導光板５２の厚さ方向に対向する一対の第１の主面５２１および第２の主面５２２と、第２の導光板５２の幅方向に対向する一対の側面５２３、５２４と、第２の導光板５２の長手方向に対向する一対の端面５２５、５２６を有している。また、第１の主面５２１と第２の主面５２２とは平行であり、側面５２３と側面５２４とは平行となっている。また、端面５２５は、第２の導光板５２の幅方向（入射方向）に対して傾斜して設けられており、その形状は第１の導光板５１の第２の主面５１２の形状と略等しい。一方、端面５２６は、第２の導光板５２の長手方向に対して略垂直に設けられている。
【００７４】
なお、端面５２５の傾斜角θ１は、２０°以上７０°以下であるのが好ましく、４０°以上５０°以下であるのがより好ましく、特に４５°であるのが好ましい。これにより、光Ｌを、拡大光学部５に、第２の導光板５２の長手方向と垂直の方向に沿って入射させた時に、光Ｌを第２の導光板５２の長手方向に沿って導光させることができる。よって、入射角度の調整が容易となる。
【００７５】
また、第２の導光板５２の第１の主面５２１には、第２の導光板５２を導光される光を第２の導光板５２の外側（図７（ａ）中紙面手前側）に取り出す光取り出し部としてのホログラム５４が設けられている。このホログラム５４は、第２の導光板５２の長手方向に幅を有し、第２の導光板５２の幅方向に高さを有している。ホログラム５４は、特定波長帯域にある光については回折させ、それ以外の波長帯域にある光については透過する性質を有する部分反射透過膜である。ホログラム５４は、特定の波長帯域にある映像光については、回折を利用して入射角度や光束状態を所望のものとなるように調整することで虚像を形成し、広範囲な波長帯域にある外界光については、その成分の大半を透過する。光取り出し部としてホログラム５４を使用することにより、容易に光の進行方向を変更することができ、光利用効率に優れる虚像表示装置１を提供することができる。
第１の導光板５１と第２の導光板５２とは、第１の導光板５１の第２の主面５１２と、第２の導光板５２の端面５２５とが固着されており、第１の導光板５１の幅方向と第２の導光板５２の厚さ方向とが一致している。
【００７６】
ミラー部５３は、板状をなし、第２の導光板５２の第２の主面５１２側で、かつ、側面５２４と端面５２５との境界部付近（高透過面３００の光Ｌの進行方向手前側）に設けられている。また、ミラー部５３の上面（光入射側反射面）５３１は、光を全反射させる全反射面となっている。なお、本明細書中では、「全反射面」とは、光透過率が０％の面は当然含むが、その他、光を若干（例えば３％程度）透過するものも含む。
このような拡大光学部５では、第１の導光板５１の第１の主面５１１、側面５１３、５１４、第２の導光板５２の第１の主面５２１、第２の主面５２２および側面５２３、５２４は、入射した光を全反射させる全反射面となっている。
【００７７】
そして、図８に示すように、第１の導光板５１と第２の導光板５２との間には、部分透過反射面（第２反射面）２００が形成されている。この部分透過反射面２００は、本実施形態では、第１の導光板５１の第２の主面５１２上に形成されている。部分透過反射面２００は、第１の導光板５１の第２の主面５１２の両端部を除く部分（図８（ａ）中太線で示す面）に形成されている。また、部分透過反射面２００は、入射した光の一部を反射し、入射した光の一部を透過させる。なお、部分透過反射面２００は、第２の導光板５２の端面５２５上に形成されていてもよい。
【００７８】
この部分透過反射面２００の形成方法としては特に限定されず、例えば、Ｃｒ、Ａｇ等の金属膜、誘電体膜、これらを組み合わせたハイブリット膜等を蒸着する方法等が挙げられる。
また、部分透過反射面２００では、図８中下端部の光透過率が５％以上１０％以下であり、図８中上側の端部の光透過率が１２％以上１７％以下である。また、部分透過反射面２００では、両端部の間の部分において、後述の高透過面（光入射部）３００と遠ざかるにつれて光透過率が徐々に大きくなるよう構成されている。このような構成とする方法としては、例えば、前記金属膜、前記誘電体膜または前記ハイブリット膜の厚さを調整する方法等が挙げられる。
【００７９】
また、部分透過反射面２００の両端側（第１の導光板５１の第２の主面５１２の部分透過反射面２００が形成されていない領域）には、部分透過反射面２００よりも光透過率が高い高透過面３００、４００が形成されている。高透過面３００は、部分透過反射面２００の側面５２４側に位置し、高透過面４００は、部分透過反射面２００の側面５２３側に位置している。この高透過面３００、４００の光透過率は、９５％以上であるのが好ましい。
【００８０】
ここで、走査光出射部４から出射した光が拡大光学部５によって２次元的に拡大される原理について説明する。なお、以下では、全反射面で光が反射される際の減衰量は、全反射面に入射する光量に対して十分に小さいため、前記減衰量は無視する。また、光が第１の導光板５１を導光される際、光は、第１の主面５１１、第２の主面５１２、側面５１３、５１４の間で全反射を繰り返しつつ第１の導光板５１を導光されるが、説明の便宜上、光は、第１の主面５１１および第２の主面５１２の間で反射を繰り返しつつ第１の導光板５１を導光されるものとする。同様に、光が第２の導光板５２を導光される際、光は、第１の主面５２１、第２の主面５２２、側面５２３、５２４の間で全反射を繰り返しつつ第１の導光板５１を導光されるが、説明の便宜上、光は、第１の主面５２１および第２の主面５２２の間で反射を繰り返しつつ第２の導光板５２を導光されるものとする。
【００８１】
まず、走査光出射部４から出射した光は、ミラー部５３で反射され、第２の導光板５２の側面５２４、高透過面３００を介して第１の導光板５１に入射する。高透過面３００は、前述したように、光透過率が９５％よりも大きいため、光のほとんどが第１の導光板５１内に入射することができる。また、拡大光学部５に光を入射させる際、ミラー部５３を介さず、直接、側面５２４に入射させる場合には、側面５２４の比較的狭い領域に光を高精度で入射させる必要がある。しかしながら、本実施形態では、ミラー部５３を介して拡大光学部５に光を入射させるため、比較的広い領域に光を入射させさえすれば側面５２４および高透過面３００に光を入射させることができる。なお、ミラー部５３の上面５３１に対する光の入射角度は、０°以上２０°以下であるのが好ましく、０°以上１０°以下であるのがより好ましい。
【００８２】
図８（ａ）に示すように、高透過面３００を透過した光Ｌは、第１の主面５１１の部分５１１Ａに反射されて、部分透過反射面２００に向う。部分透過反射面２００の部分２００Ａに到達した光Ｌは、その一部が反射し、光Ｌ１として再び第１の主面５１１に向う。そして、部分透過反射面２００の部分２００Ａに到達した光Ｌの一部（残部）は、光Ｌ２として第２の導光板５２に入射される。
【００８３】
図８（ｂ）に示すように、第１の主面５１１に向った光Ｌ１は、第１の主面５１１の部分５１１Ａよりも光の進行方向下流側の部分５１１Ｂで反射され、再び部分透過反射面２００に向う。そして、透過反射面２００の部分２００Ａよりも光の進行方向下流側の部分２００Ｂに到達した光Ｌ１は、前記と同様に、その一部が反射し、光Ｌ３として再び第１の主面５１１に向う。部分透過反射面２００の部分２００Ｂに到達した光Ｌ１の残部は、光Ｌ４として第２の導光板５２に入射する。
【００８４】
このように全反射と部分反射を繰り返しつつ、光Ｌは第１の導光板５１内を導光されるとともに、第２の導光板５２内にも入射する。また、第２の導光板５２に入射した光（光Ｌ２〜光Ｌｘ）は、第２の導光板５２の第１の主面５２１および第２の主面５２２との間で全反射を繰り返して図８中左側から図８中右側に導光される。そして、光Ｌ２〜光Ｌｘは、それらの一部がホログラム５４によって第２の導光板５２の外側に取り出され、観察者は虚像として視認することができる。この際、図７（ｂ）に示すように、光Ｌ２〜光Ｌｘは、ホログラム５４と第２の主面５２２との間で多重反射される。光Ｌ２〜光Ｌｘは、それらの一部がホログラム５４を透過して、第２の導光板５２の厚さ方向に沿って、第２の導光板５２の外側に出射する。
このようにして光Ｌ２〜光Ｌｘは、ホログラム５４の幅方向（第２の導光板５２の長手方向）に拡大される。
【００８５】
ここで、第２の導光板５２に入射する光は、部分透過反射面２００の光透過率が部分透過反射面２００の長手方向の全長にわたって一定であった場合、高透過面３００と遠ざかるにつれて減衰する。すなわち、部分透過反射面２００の光透過率が部分透過反射面２００の長手方向の全長にわたって一定であった場合、第２の導光板５２に入射する光では、光Ｌ２〜光Ｌｘの順に光量が減衰して少なくなる。しかしながら、前述したように、部分透過反射面２００では、光透過率が高透過面３００と遠ざかるにつれて光透過率が徐々に大きくなるよう構成されている。このため、例えば光Ｌ４は、部分透過反射面２００のうちの光Ｌ２が透過する部分よりも光透過率が高い部分を透過する。その結果、光Ｌ２の光量と、光Ｌ４の光量との差をできるだけ小さくすることができる。よって、第２の導光板５２に入射した光（光Ｌ２〜光Ｌｘ）の光量をできるだけ均一にすることができる。よって、ホログラムで表示された虚像のムラを低減させることができる。
さらに、光Ｌｘは、光Ｌ２〜光Ｌｘのうち、減衰量が多い光である。しかしながら、図８（ｂ）に示すように、光Ｌｘは、高透過面４００を通過するため、第２の導光板５２に入射した光（光Ｌ２〜光Ｌｘ）の光量を、より効果的に略均一にすることができる。
【００８６】
なお、第１の導光板５１および第２の導光板５２を構成する材料としては、それぞれ、光透過性を有していれば特に限定されず、例えば、アクリル、エポキシ樹脂等の各種樹脂や、各種ガラス等を用いることができる。
このように、拡大光学部５は、光Ｌを第１の導光板５１で図８中上下方向に拡大し、第２の導光板５２（ホログラム５４）で図８中左右方向に拡大する。すなわち、拡大光学部５は、光Ｌを２次元に拡大することができる。また、拡大光学部５では、第１の導光板５１の第１の主面５１１と部分透過反射面２００とが平行になるように対向して配置させるという非常に簡単な構成で光を２次元に拡大させることができる。
【００８７】
さらに、拡大光学部５を製造する際、２つの面（第１の導光板５１の第１の主面５１１および第２の主面５１２）が平行となるよう調節すればよいので、従来のように多数の面が平行となるように調整する方法と比べて、非常に容易に製造することができる。そして、本実施形態では、第２の導光板５２の端面５２５に厚さが一定の第１の導光板５１を固着するという簡単な方法で拡大光学部５を製造することができる。
【００８８】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の虚像表示装置の第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の虚像表示装置（光学素子）の第２実施形態を示す平面図である。
以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の虚像表示装置は、拡大光学部の構成が異なること以外は、第１実施形態の虚像表示装置と同様である。
【００８９】
図９に示すように、本実施形態の虚像表示装置１Ａの拡大光学部５Ａでは、第１の導光板５１は、端面５１５、５１６が平行で、かつ、第１の導光板５１の長手方向に対して傾斜して設けられている。また、第１の導光板５１と第２の導光板５２とを固着させた状態で、第１の導光板５１の端面５１５と第２の導光板５２の側面５２３とが同一平面上に位置し、第１の導光板５１の端面５１６と第２の導光板５２の側面５２４とが同一平面上に位置している。また、部分透過反射面２００は、第１の導光板５１の第２の主面５１２の全面に設けられている。
【００９０】
また、本実施形態では、第１の導光板５１の端面５１６から第２の導光板５２を介さず、直接、光Ｌを第１の導光板５１に入射させるよう構成されている。このような構成によれば、高透過面３００を省略することができる。よって、拡大光学部５Ａの構成をより簡素にすることができる。
また、拡大光学部５Ａは、第１実施形態の拡大光学部５の一部（図９中２点鎖線で示す部分５００Ａ）を、例えば、エッチング等により除去するという簡単な方法でも得られる。
【００９１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の虚像表示装置の第３実施形態について説明する。
図１０は、本発明の虚像表示装置（光学素子）の第３実施形態を示す平面図である。
以下、第３実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の虚像表示装置は、拡大光学部の構成が異なること以外は、第１実施形態の虚像表示装置と同様である。
【００９２】
図１０に示すように、本実施形態の虚像表示装置１Ｂの拡大光学部５Ｂでは、部分透過反射面２００の第２の導光板５２の幅方向に対する傾斜角θ２は、２０°以上４０°以下である。なお、本実施形態では、傾斜角θ２は３０°である。また、光Ｌの拡大光学部５Ｂに対する入射方向は、第２の導光板５２内を導光する光が第２の導光板５２の長手方向と略平行になるように、第１実施形態での入射方向に対して傾斜している。また、ミラー部５３も、光Ｌの入射方向と同じ角度で傾斜している。
このような構成によれば、第１実施形態と同様の効果を得られるとともに、傾斜角θ２が小さい分、傾斜している部分５００Ｂを第１実施形態よりも小さくすることができる。よって、拡大光学部５Ｂの長さを短くすることができ、虚像表示装置１Ｂの小型化を図ることができる。
【００９３】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の虚像表示装置の第４実施形態について説明する。
図１１は、本発明の虚像表示装置（光学素子）の第４実施形態を示す平面図である。
以下、第４実施形態について、前述した第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の虚像表示装置は、拡大光学部へ光を入射させる方法が異なること以外は、第２実施形態の虚像表示装置と略同様である。
【００９４】
図１１に示すように、本実施形態の虚像表示装置１Ｃでは、拡大光学部５Ｃに対して、光Ｌを第１の導光板５１および第２の導光板５２に対して光を入射させる。具体的には、拡大光学部５Ｃに入射した光Ｌの一部は、第１の導光板５１に入射されて第１の主面５１１と部分透過反射面２００との間で多重反射されて、部分透過反射面２００で反射と透過を繰り返す。一方、第２の導光板５２に入射した光は、直接、部分透過反射面２００に入射する。部分透過反射面２００に入射した光Ｌの一部は、透過して第１の導光板５１に入射して前記のように多重反射し、部分透過反射面２００に入射した光Ｌの残部は、反射して第２の導光板５２を導通される。
このような構成によれば、比較的直径が大きい光を拡大光学部５Ｃに入射させることができる。また、光Ｌを拡大光学部５に入射させる際、光Ｌの位置が拡大光学部５の長手方向に若干ずれたとしても、光Ｌをホログラム５４から取り出すことができる。
【００９５】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の虚像表示装置の第４実施形態について説明する。
図１２は、本発明の虚像表示装置（光学素子）の第５実施形態を示す平面図である。
以下、第４実施形態について、前述した第２実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の虚像表示装置は、拡大光学部の構成が異なること以外は、第２実施形態の虚像表示装置と略同様である。
【００９６】
図１２に示すように本実施形態の虚像表示装置１Ｄの拡大光学部５Ｄには、第２実施形態の拡大光学部５Ａの一部（部分５００Ｄ）を除去することにより、第２の導光板５２の幅方向と平行な端面５０１が形成されている。この端面５０１は、第１の導光板５１と第２の導光板５２とに跨って設けられている。
また、本実施形態では、光Ｌを、端面５０１から第１の導光板５１と第２の導光板５２とにそれぞれ入射させる。拡大光学部５Ｄへの光Ｌの入射方向は、拡大光学部５Ｄの平面視で第２の導光板５２の長手方向と平行である。
【００９７】
第１の導光板５１に入射した光Ｌは、部分透過反射面２００と第１の導光板５１の第１の主面５１１との間で、多重反射されて反射と透過を繰り返す。部分透過反射面２００を透過した光Ｌは、第２の導光板５２を導光される。一方、第２の導光板５２に入射した光は、そのまま、第２の導光板５２を導光される。
このように、端面５０１の形成位置や傾斜角度によって、光の入射方向を選択することができる。これにより、走査光出射部４の配置の自由度を向上させることができる。よって、虚像表示装置１Ｄの設計の自由度を高めることができる。
【００９８】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の虚像表示装置の第６実施形態について説明する。
図１３は、本発明の虚像表示装置（光学素子）の第６実施形態を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）中の矢印Ａ方向からみた図である。
以下、第６実施形態について、前述した第３実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の虚像表示装置は、拡大光学部の構成が異なること以外は、第１実施形態の虚像表示装置と略同様である。
【００９９】
図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の虚像表示装置１Ｅの拡大光学部５Ｅは、第１板材５１Ｅと、第２板材５２Ｅと、第１部材５３Ｅと、第２部材５４Ｅとを有している。
第１板材５１Ｅは、前記第３実施形態の第２の導光板５２と略同様の形状をなしている。
【０１００】
第２板材５２Ｅは、第１板材５１Ｅと対向して設けられており、図１３（ｂ）中左側の部分５２０Ａと、図１３中右側の部分５２０Ｂとに分けることができる。部分５２０Ａは、拡大光学部５Ｅの平面視で、第１板材５１Ｅと重なっている部分と、第１板材５１Ｅから図１３（ａ）中下側に突出している部分（ミラー部５５Ｅ）とを有している。部分５２０Ｂは、第１板材５１Ｅと略同じ幅の板材で構成されている。
これらの第１板材５１Ｅおよび第２板材５２Ｅは、平行となるよう離間して設けられている。
【０１０１】
第１部材５３Ｅは、横断面形状が四角形の棒状をなし、第２板材５２Ｅの上面で、かつ、第１板材５１Ｅの図中左側に設けられている。第２部材５４Ｅは、横断面形状が四角形の棒状をなし、第１板材５１Ｅと第２板材５２Ｅとの間で、かつ、第１部材５３Ｅよりも図中右側に設けられている。この第２部材５４Ｅは、第１板材５１Ｅおよび第２板材５２Ｅを離間させて保持するスペーサーとしての機能を有している。また、第１部材５３Ｅおよび第２部材５４Ｅは、平行となるように設けられている。
【０１０２】
なお、第１板材５１Ｅおよび第２板材５２Ｅの離間距離Ｄ１と、第１部材５３Ｅと第２部材５４Ｅとの離間距離Ｄ２とは、同じであっても異なっていてもよい。また、離間距離Ｄ１および離間距離Ｄ２は、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ程度であるのが好ましく、２ｍｍ以上８ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、拡大光学部５Ｅの薄型化を図ることができる。
【０１０３】
拡大光学部５Ｅでは、第１板材５１Ｅ、第２板材５２Ｅ、第１部材５３Ｅおよび第２部材５４Ｅは、光透過性材料で構成されている。
図１３（ｂ）に示すように、第１板材５１Ｅの第２板材５２Ｅ側の主面５１１Ｅは、その長手方向の途中まで（図１３（ｂ）中太線で示す領域）が全反射面となっており、その残りの部分（図１３（ｂ）中斜線が付している領域）が部分透過反射面（第３反射面）２００となっている。また、第２板材５２Ｅの第１板材５１Ｅ側の主面（第４反射面）５２１Ｅは、その全面が全反射面となっている。また、第１部材５３Ｅの第２部材５４Ｅ側の面５３１Ｅの全面が全反射面となっており、第２部材５４Ｅの第１部材５３Ｅ側の面５４１Ｅの全面（図１３（ｂ）中斜線を付してある面）が部分透過反射面２００となっている。
このような拡大光学部５Ｅでは、主面５１１Ｅ、５２１Ｅ、面５３１Ｅ、５４１Ｅで規定された空間Ｓ１が第１導光部として機能する。また、第１板材５１Ｅの主面５１１Ｅと第２板材５２Ｅの主面５２１Ｅとの間の第２部材５４Ｅよりも図中右側の空間Ｓ２は、第２導光部として機能する。
【０１０４】
図示のように、光Ｌを、拡大光学部５の幅方向および厚さ方向に対してそれぞれ傾斜させて、上側から入射させる。このときミラー部５５Ｅで反射させて空間Ｓ１に入射させる。
空間Ｓ１に入射した光Ｌは、主面５１１Ｅ、５２１Ｅ、面５３１Ｅ、５４１Ｅの間で多重反射されつつ空間Ｓ１を図１３（ｂ）中紙面奥側に向って導光される。このとき、面５４１Ｅは、部分反射透過面となっているため、面５４１に入射した光Ｌの一部は空間Ｓ２に入射する。
【０１０５】
空間Ｓ２に入射した光Ｌは、第１板材５１Ｅの主面５１１Ｅと、第２板材５２Ｅの主面５２１Ｅとの間で全反射を繰り返して図１３中右側に導光される。第１板材５１Ｅの主面５１１Ｅは、途中から部分透過反射面２００となっているため、部分透過反射面２００まで全反射を繰り返し導光された光Ｌの一部は、部分透過反射面２００で一部が透過して、空間Ｓ２の外側に出射する。そして残部は、多重反射されて、空間Ｓ２を図中右側に導光されつつ、前記と同様にその一部が空間Ｓ２の外側に出射する。
【０１０６】
このように、本実施形態では、第１板材５１Ｅの主面５１１Ｅの途中から部分透過反射面２００となっているため、第１板材５１Ｅの部分透過反射面２００に対応する部分が光取り出し部として機能することができる。よって、ホログラム５４を省略することができ、製造が容易となる。さらに、第１板材５１Ｅの部分透過反射面２００に対応する部分が光取り出し部として機能するため、観察者は、ホログラム５４で表示される虚像よりも大きい虚像を視認することができる。
なお、本実施形態では、観察者は、図１３（ｂ）に示すように、第１板材５１Ｅおよび第２板材５２Ｅの厚さ方向と交わる方向から観察するのが好ましい。
【０１０７】
このような本実施形態では、空間Ｓ１および空間Ｓ２に、各板材の屈折率よりも小さい屈折率の材料が充填されていてもよい。
また、本実施形態では、少なくとも第２板材５２Ｅと第２部材５４Ｅとが光透過性材料で構成されていればよく、第１板材５１Ｅと第１部材５３Ｅとは、光透過性材料で構成されていなくてもよい。
【０１０８】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の虚像表示装置の第７実施形態について説明する。
図１４は、本発明の虚像表示装置（光学素子）の第７実施形態が備える画像形成部を示す図である。
以下、第７実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の虚像表示装置は、画像形成部の構成が異なること以外は、第１実施形態の虚像表示装置と同様である。
【０１０９】
図１４に示すように、本実施形態の画像形成部１０Ａは、光源装置６２０と、均一照明光学系６３０と、光変調装置（空間光変調装置）６４０と、レンズ群６５０とを有するプロジェクターで構成されている。このような画像形成部１０Ａは、光源装置６２０から出射された光を与えられた映像信号に応じて光変調装置６４０によって変調することにより映像を形成し、この映像をレンズ群６５０で集光し、拡大光学部５に入射させる。
【０１１０】
光源装置６２０は、光源である超高圧水銀ランプ６２１と、リフレクター６２２とを備えている。このような構成では、超高圧水銀ランプ６２１から放射された光は、リフレクター６２２で反射されて前方側に収束される。なお、光源としては、超高圧水銀ランプに限らず、例えば、メタルハライドランプ等を採用してもよい。
均一照明光学系６３０は、ロッドインテグレーター６３１と、カラーホイール６３２と、リレーレンズ群６３３と、反射ミラー６３４とを有している。このような均一照明光学系６３０では、光源装置６２０から射出された光束がカラーホイール６３２を通過した後、ロッドインテグレーター６３１に角度を付けて入射する。
【０１１１】
カラーホイール６３２は、図示しないモーター等の駆動源によって回転可能に設けられている。また、カラーホイール６３２には、ロッドインテグレーター６３１の入射側の端に形成されたポートと対向するフィルター面６３２ａが形成されており、このフィルター面６３２ａには、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のフィルターが領域を隔てて周方向に並んで形成されている。なお、カラーホイール６３２は、ロッドインテグレーター６３１の出射側に設けられていてもよい。
【０１１２】
カラーホイール６３２に入射した光束は、フィルター面６３２ａによって、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光の３色に時系列的に色分離される。
カラーホイール６３２を通過した光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）は、ロッドインテグレーター６３１の入射ポートからその内部に導入される。ロッドインテグレーター６３１の内部に導入された光は、ロッドインテグレーター６３１内にて複数回の反射をおこし、これによって、ロッドインテグレーター６３１の出射面に均一な照度が確保される。そのため、ロッドインテグレーター６３１の出射ポートから出射された光は、均一な照明分布を有するものとなる。
【０１１３】
ロッドインテグレーター６３１から出射された光は、リレーレンズ群６３３および反射ミラー６３４を介して、均一な照明光として光変調装置６４０へ入射する。
光変調装置６４０は、基板６４１と、基板６４１上に配列された複数の光変調素子６４２（例えば、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）。ただし「ＤＭＤ」は、米国テキサスインスツルメント株式会社の登録商標）とを有している。複数の光変調素子６４２は、基板６４１上にマトリクス状に配置されている。光変調素子６４２の数としては特に限定されない。画像形成部１０Ａでは、１つの光変調素子６４２が１画素を構成するため、光変調素子６４２は、画素数分、例えば、横×縦＝１２８０×１０２４、６４０×４８０のように配置されている。
各光変調素子６４２は、入射した光束を反射するための可動ミラーを有しており、この可動ミラーは、反射した光がレンズ群６５０へ導かれるＯＮ状態と、ＯＮ状態に対して傾きが異なり、反射した光がアブソーバー（図示せず）へ導かれるＯＦＦ状態とに姿勢が変化する。
【０１１４】
光変調装置６４０は、例えば、ＰＣ（パーソナルコンピューター）等から与えられた映像情報に基づいて各光変調素子６４２のＯＮ状態／ＯＦＦ状態を独立して切り替えることにより所定の光を形成する。そして、形成された光は、レンズ群６５０に入射する。
レンズ群６５０は、集光レンズ６５１を備えており、レンズ群６５０に導かれた光を拡大光学部５に出射する。
このような第７実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１１５】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の虚像表示装置の第８実施形態について説明する。
図１５は、本発明の虚像表示装置（光学素子）の第８実施形態が備える画像形成部を示す図である。
以下、第８実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の虚像表示装置は、画像形成部の構成が異なること以外は、第１実施形態の虚像表示装置と同様である。
【０１１６】
図１５に示すように、画像形成部１０Ｂは、照明光学系４１０と、色分離光学系４２０と、平行化レンズ４３０Ｒ、４３０Ｇ、４３０Ｂと、空間光変調装置４４０Ｒ、４４０Ｇ、４４０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム４５０と、レンズ群４６０と、偏光ローテーター４７０とを有している。
照明光学系４１０は、光源４１１と、リフレクター４１２と、第１のレンズアレイ４１３と、第２のレンズアレイ４１４と、偏光変換素子４１５と、重畳レンズ４１６とを有している。
【０１１７】
光源４１１は、超高圧水銀ランプであり、リフレクター４１２は、放物面鏡を有して構成されている。光源４１１から射出された放射状の光束は、リフレクター４１２で反射されて略平行光束となり、第１のレンズアレイ４１３へと射出される。なお、光源４１１としては、超高圧水銀ランプに限らず、例えば、メタルハライドランプ等を採用してもよい。また、リフレクター４１２としては、放物面鏡に限らず、楕円面鏡からなるリフレクター４１２の射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
【０１１８】
第１のレンズアレイ４１３および第２のレンズアレイ４１４は、小レンズをマトリクス状に配列して形成されている。光源４１１から射出された光束は、第１のレンズアレイ４１３によって複数の微小な部分光束に分割され、各部分光束は、第２のレンズアレイ４１４および重畳レンズ４１６によって照明対象である３つの空間光変調装置４４０Ｒ、４４０Ｇ、４４０Ｂの表面で重畳される。
【０１１９】
偏光変換素子４１５は、ランダム偏光の光束を一方向に振動する直線偏光（ｓ偏光若しくはｐ偏光）に揃える機能を有しており、本実施形態では、色分離光学系４２０での光束の損失が少ないｓ偏光に揃えている。
色分離光学系４２０は、照明光学系４１０から射出された光束を、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光の３色の色光に分離する機能を有しており、Ｂ光反射ダイクロイックミラー４２１、ＲＧ光反射ダイクロイックミラー４２２、Ｇ光反射ダイクロイックミラー４２３、および反射ミラー４２４、４２５を備えている。
【０１２０】
照明光学系４１０から射出された光束のうち、Ｂ光の成分は、Ｂ光反射ダイクロイックミラー４２１によって反射され、さらに反射ミラー４２４、４６１によって反射されて平行化レンズ４３０Ｂに至る。一方、照明光学系４１０から射出された光束のうち、Ｇ光、Ｒ光の成分は、ＲＧ光反射ダイクロイックミラー４２２によって反射され、さらに反射ミラー４２５によって反射されてＧ光反射ダイクロイックミラー４２３に至る。その中のＧ光の成分は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー４２３および反射ミラー４６２に反射されて平行化レンズ４３０Ｇに至り、Ｒ光の成分は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー４２３を透過して、反射ミラー４６３に反射されて平行化レンズ４３０Ｒに至る。
【０１２１】
平行化レンズ４３０Ｒ、４３０Ｇ、４３０Ｂは、照明光学系４１０からの複数の部分光束を、空間光変調装置４４０Ｒ、４４０Ｇ、４４０Ｂをそれぞれ照明するように各部分光束が、それぞれ略平行な光束となるように設定されている。
平行化レンズ４３０Ｒを透過したＲ光は、空間光変調装置（第１空間光変調装置）４４０Ｒに至り、平行化レンズ４３０Ｇを透過したＧ光は、空間光変調装置（第２空間光変調装置）４４０Ｇに至り、平行化レンズ４３０Ｂを透過したＢ光は、空間光変調装置（第３空間光変調装置）４４０Ｂに至る。
【０１２２】
空間光変調装置４４０Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置（ＬＣＤ）である。空間光変調装置４４０Ｒに設けられた図示しない液晶パネルは、２つの透明基板の間に、光を画像信号に応じて変調するための液晶層を封入している。空間光変調装置４４０Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム４５０へ入射する。なお、空間光変調装置４４０Ｇ、４４０Ｂの構成および機能は、空間光変調装置４４０Ｒと同様である。
【０１２３】
クロスダイクロイックプリズム４５０は、三角柱状の４つのプリズムを貼り合わせることにより、略正方形断面の角柱状に形成されたものであり、Ｘ字状の貼り合わせ面に沿って誘電体多層膜４５１、４５２が設けられている。誘電体多層膜４５１は、Ｇ光を透過してＲ光を反射し、誘電体多層膜４５２は、Ｇ光を透過してＢ光を反射する。そして、クロスダイクロイックプリズム４５０は、空間光変調装置４４０Ｒ、４４０Ｇ、４４０Ｂから出射された各色光の変調光をそれぞれ入射面４５０Ｒ、４５０Ｇ、４５０Ｂから入射して合成し、カラー画像を表す画像光を形成し、その画像光を投射光学系１６０へ向けて射出する。
【０１２４】
クロスダイクロイックプリズム４５０とレンズ群４６０との間には偏光ローテーター１７０が配置されている。偏光ローテーター１７０は、波長選択性を有しており、所定の波長の光の振動方向を９０°回転させる機能（すなわち、ｓ偏光をｐ偏光へ、または、ｐ偏光をｓ偏光へ変換する機能）を有している。このような偏光ローテーター１７０としては、特に限定されないが、例えば、カラーリング社製のカラーセレクト（登録商標）を用いることができる。
【０１２５】
クロスダイクロイックプリズム４５０は、ｓ偏光を反射し、ｐ偏光を透過する単偏光素子であるため、クロスダイクロイックプリズム４５０に反射されるＲ光およびＢ光をｓ偏光とし、クロスダイクロイックプリズム４５０を透過するＧ光をｐ偏光とする必要がある。このように、Ｒ光およびＢ光とＧ光とで偏光方向が異なっているため、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の偏光方向を揃えるために偏光ローテーター４７０が配置されている。
【０１２６】
偏光ローテーター４７０は、Ｒ光およびＢ光の偏光を９０°回転させ、Ｇ光の偏光を回転させない構成となっている。そのため、偏光ローテーター４７０を通過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、その振動方向が互いに同じ光となる。ここで、Ｇ光は、Ｒ光、Ｂ光と比較して比視感度が高い成分である。そのため、偏光ローテーター４７０のように、Ｇ光の偏光を回転させずに、Ｒ光およびＢ光の偏光を回転させることにより、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の偏光を揃えることによって、画像光の光束を十分に稼ぐことができ、明るい画像表示が可能となる。
偏光ローテーター４７０を通過した映像光は、光Ｌとしてレンズ群４６０で集光されて拡大光学部５に出射される。
【０１２７】
このような第８実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお、本実施形態では、３つの透過型液晶表示装置（ＬＣＤ）を用いたプロジェクターについて説明したが、プロジェクターの構成としては、これに限定されない。例えば、３つの反射型液晶表示装置（ＬＣＤ）を用いた構成であってもよい。また、透過型／反射型を問わず、２つの液晶表示装置を用いた構成であってもよい。すなわち、偏光を利用したマイクロディスプレイであって、２つ以上のマイクロディスプレイを用いるプロジェクターであれば、本実施形態を適用することができる。
【０１２８】
＜第９実施形態＞
次に、本発明の虚像表示装置の第９実施形態について説明する。
図１６は、本発明の虚像表示装置（光学素子）の第９実施形態が備える画像形成部を示す図である。
以下、第９実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の虚像表示装置は、画像形成部の構成が異なること以外は、第１実施形態の虚像表示装置と同様である。
【０１２９】
図１６に示すように、画像形成部１０Ｃは、光源ユニット７１０と、ＰＢＳプリズム７３０と、反射型液晶パネル７４０と、レンズ群７５０とを有するプロジェクターで構成されている。
光源ユニット７１０は、赤色、緑色、青色のレーザー光源７１１Ｒ、７１１Ｇ、７１１Ｂと、レーザー光源７１１Ｒ、７１１Ｇ、７１１Ｂに対応して設けられたコリメーターレンズ７１２Ｒ、７１２Ｇ、７１２Ｂおよびダイクロイックミラー７１３Ｒ、７１３Ｇ、７１３Ｂとを備えている。
【０１３０】
レーザー光源７１１Ｒ、７１１Ｇ、７１１Ｂは、それぞれ、図示しない光源と駆動回路とを有している。そして、レーザー光源７１１Ｒは、赤色のレーザー光を射出し、レーザー光源７１１Ｇは、緑色のレーザー光を出射し、レーザー光源７１１Ｂは、青色のレーザー光を出射する。これらレーザー光源７１１Ｒ、７１１Ｇ、７１１Ｂから出射される各色のレーザー光は、直線偏光であって、互いに振動方向が同一となっている（例えば、Ｓ波）。
【０１３１】
各レーザー光源７１１Ｒ、７１１Ｇ、７１１Ｂから出射された各色のレーザー光は、コリメーターレンズ７１２Ｒ、７１２Ｇ、７１２Ｂによって平行化され、ダイクロイックミラー７１３Ｒ、７１３Ｇ、７１３Ｂに入射する。ダイクロイックミラー７１３Ｒは、赤色のレーザー光を反射する特性を有している。ダイクロイックミラー７１３Ｂは、青色のレーザー光を反射するとともに、赤色のレーザー光を透過する特性を有している。ダイクロイックミラー７１３Ｇは、緑色のレーザー光を反射するとともに、赤色、青色のレーザー光を透過する特性を有している。
【０１３２】
レーザー光源７１１Ｒ、７１１Ｇ、７１１Ｂは、順次点滅するように駆動が制御されており、これにより、赤色のレーザー光、緑色のレーザー光、青色のレーザー光が順次出射される。出射された各色のレーザー光は、それぞれ、コリメーターレンズ、ダイクロイックミラーを通過し、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッター）プリズム７３０の反射面で反射されて反射型液晶パネル７４０に投射される。
【０１３３】
反射型液晶パネル７４０は、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）であって、反射層を有する。この反射層で反射されてＰＢＳプリズム７３０を通過した各色のレーザー光は、映像光（光Ｌ）としてレンズ群７５０で集光され、拡大光学部５に出射される。なお、反射型液晶パネル７４０によって反射された各色のレーザー光は、振動方向が９０°回転し、ｐ偏光となる。
【０１３４】
このような第９実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお、本実施形態では、１枚の反射型液晶パネル７４０を用いた単板方式であるが、画像形成部１０Ｃの構成は、これに限定されない。例えば、赤色光、緑色光、青色光ごとに反射型液晶パネルを設けた３板方式であってもよいし、反射型液晶パネルに換えて透過型液晶パネルを用いた構成であってもよい。また、その他、光源ユニット７１０からの各色の光が予め同一方向の振動成分のみを持つ直線偏光となっているプロジェクター（例えば、偏光制御型の単板プロジェクター、各色の光の振動方向を制御したスキャンプロジェクター等）であれば、プロジェクターの構成としては特に限定されない。
【０１３５】
＜第１０実施形態＞
次に、本発明の虚像表示装置の第１０実施形態について説明する。
図１７は、本発明の虚像表示装置（光学素子）の第１０実施形態が備える画像形成部を示す図である。
以下、第１０実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の虚像表示装置は、画像形成部の構成が異なること以外は、第１実施形態の虚像表示装置と同様である。
【０１３６】
図１７に示すように、本実施形態の画像形成部１０Ｄは、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス；electroluminescence）パネルで構成されている。なお、以下では、一画素分を構成する有機ＥＬ素子１００Ｄについて説明する。
有機ＥＬ素子１００Ｄは、ガラス基板１０４Ｄと、陽極層１０１Ｄと、発光物質を含む有機発光層１０２Ｄと、陰極層１０３Ｄとを有している。画像形成部１０Ｄでは、ガラス基板１０４Ｄ上に、陽極層１０１Ｄが積層され、その上に、赤色光用の有機発光層１０２Ｄと、青色光用の有機発光層１０２Ｄと、緑色用の有機発光層１０２Ｄとがそれぞれ異なる位置に積層されている。また、赤色光用の有機発光層１０２Ｄ、青色光用の有機発光層１０２Ｄおよび緑色用の有機発光層１０２Ｄの上には、陰極層１０３Ｄがそれぞれ配置されている。
【０１３７】
陽極層１０１Ｄと各陰極層１０３Ｄとの間に電圧が印加されると、各有機発光層１０２Ｄに陽極層１０１Ｄから正孔が注入され、各有機発光層１０２Ｄに各陰極層１０３Ｄから電子が注入される。各有機発光層１０２Ｄでは、注入された電子と正孔とが各有機発光層１０２Ｄにおいて再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際の励起エネルギーを光エネルギーとして放出する。これにより、各有機発光層１０２Ｄは、それぞれ、赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）および緑色（Ｇ）の光を発光する。
このような有機ＥＬ素子１００Ｄは、図示しない制御部に接続されており、この制御部によってその駆動を制御される。
【０１３８】
画像形成部１０Ｄでは、１つの有機ＥＬ素子１００Ｄが１画素を構成するため、有機ＥＬ素子１００Ｄは、画素数分、例えば、横×縦＝１２８０×１０２４、６４０×４８０のように配置されている。そして、画像形成部１０Ｄでは、各有機ＥＬ素子１００Ｄが所定の映像信号に基づいて各有機発光層１０２Ｄを発光させて、それらを図示しない集光レンズで集光して拡大光学部５に入射させる。
このように画像形成部１０Ｄとして有機ＥＬパネルを用いることで、空間光変調装置（虚像表示装置）のさらなる小型化および低消費電力化を図ることができる。
また、このような第１０実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３９】
以上、本発明の虚像表示装置および光学素子について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の虚像表示装置および光学素子では、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができ、また、他の任意の構成を付加することもできる。
また、本発明は、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。
【０１４０】
また、前述した実施形態では、右眼用および左眼用の虚像を形成する場合を例に説明したが、右眼用または左眼用のいずれか一方の虚像を形成するように構成にしてもよい。
また、前述した実施形態では、眼鏡型およびヘッドセット型の頭部装着型虚像表示装置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、ヘルメット型の頭部装着型虚像表示装置や、頭部に装着しない擬似窓にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
１…虚像表示装置  １Ａ…虚像表示装置  １Ｂ…虚像表示装置  １Ｃ…虚像表示装置  １Ｄ…虚像表示装置  １Ｅ…虚像表示装置  ２…フレーム  ３…信号生成部  ４…走査光出射部  ５…拡大光学部  ５Ａ…拡大光学部  ５Ｂ…拡大光学部  ５Ｃ…拡大光学部  ５Ｄ…拡大光学部  ５Ｅ…拡大光学部  ７…光ファイバー  １０…画像形成部  １０Ａ…画像形成部  １０Ｂ…画像形成部  １０Ｃ…画像形成部  １０Ｄ…画像形成部  １１…可動ミラー部  １２ａ…軸部  １２ｂ…軸部  １３…枠体部  １４ａ…軸部  １４ｂ…軸部  １４ｃ…軸部  １５…支持部  １６…永久磁石  １７…コイル  １８…信号重畳部  ２１…レンズ部  ２２…テンプル部  ３１…信号光生成部  ３２…駆動信号生成部  ３３…制御部  ３４…レンズ  ４２…光走査部  ４３…レンズ  ５１…第１の導光板  ５１Ｅ…第１板材  ５２…第２の導光板  ５２Ｅ…第２板材  ５３…ミラー部  ５３Ｅ…第１部材  ５４…ホログラム  ５４Ｅ…第２部材  ５５Ｅ…ミラー部  １００Ｄ…有機ＥＬ素子  １０１Ｄ…陽極層  １０２Ｄ…有機発光層  １０３Ｄ…陰極層  １０４Ｄ…ガラス基板  １１１…基部  １１２…スペーサー  １１３…光反射板  １１４…光反射部  １１５…硬質層  ２００…部分透過反射面  ２００Ａ…部分  ２００Ｂ…部分  ３００…高透過面  ３１１Ｂ…光源  ３１１Ｇ…光源  ３１１Ｒ…光源  ３１２Ｂ…駆動回路  ３１２Ｇ…駆動回路  ３１２Ｒ…駆動回路  ３１３…光合成部  ３１３ａ…ダイクロイックミラー  ３１３ｂ…ダイクロイックミラー  ３２１…駆動回路  ３２２…駆動回路  ４００…高透過面  ４１０…照明光学系  ４１１…光源  ４１２…リフレクター  ４１３…第１のレンズアレイ  ４１４…第２のレンズアレイ  ４１５…偏光変換素子  ４１６…重畳レンズ  ４２０…色分離光学系  ４２１…Ｂ光反射ダイクロイックミラー  ４２２…ＲＧ光反射ダイクロイックミラー  ４２３…Ｇ光反射ダイクロイックミラー  ４２４…反射ミラー  ４２５…反射ミラー  ４３０Ｒ…平行化レンズ  ４３０Ｇ…平行化レンズ  ４３０Ｂ…平行化レンズ  ４４０Ｒ…空間光変調装置  ４４０Ｇ…空間光変調装置  ４４０Ｂ…空間光変調装置  ４５０…クロスダイクロイックプリズム  ４５０Ｒ…入射面  ４５０Ｇ…入射面  ４５０Ｂ…入射面  ４５１…誘電体多層膜  ４５２…誘電体多層膜  ４６０…レンズ群  ４６２…反射ミラー  ４６３…反射ミラー  ４７０…偏光ローテーター  ５００Ａ…部分  ５００Ｂ…部分  ５００Ｄ…部分  ５０１…端面  ５１１…第１の主面  ５１１Ａ…部分  ５１１Ｂ…部分  ５１１Ｅ…主面  ５１２…第２の主面  ５１３…側面  ５１４…側面  ５１５…端面  ５１６…端面  ５２０Ａ…部分  ５２０Ｂ…部分  ５２１…第１の主面  ５２１Ｅ…主面  ５２２…第２の主面  ５２３…側面  ５２４…側面  ５２５…端面  ５２６…端面  ５３１…上面  ５３１Ｅ…面  ５４１…面  ５４１Ｅ…面  ６２０…光源装置  ６２１…超高圧水銀ランプ  ６２２…リフレクター  ６３０…均一照明光学系  ６３１…ロッドインテグレーター  ６３２…カラーホイール  ６３２ａ…フィルター面  ６３３…リレーレンズ群  ６３４…反射ミラー  ６４０…光変調装置  ６４１…基板  ６４２…光変調素子  ６５０…レンズ群  ６５１…集光レンズ  ７１０…光源ユニット  ７１１Ｂ…レーザー光源  ７１１Ｇ��レーザー光源  ７１１Ｒ…レーザー光源  ７１２Ｒ…コリメーターレンズ  ７１３Ｂ…ダイクロイックミラー  ７１３Ｇ…ダイクロイックミラー  ７１３Ｒ…ダイクロイックミラー  ７３０…ＰＢＳプリズム  ７４０…反射型液晶パネル  ７５０…レンズ群  Ｄ１…離間距離  Ｄ２…離間距離  Ｌ…光  Ｌ１…光  Ｌ２…光  Ｌ３…光  Ｌ４…光  Ｌｘ…光  Ｓ１…空間  Ｓ２…空間  Ｔ１…周期  Ｔ２…周期  Ｖ１…第１の駆動信号  Ｖ２…第２の駆動信号  ｆ１…共振周波数  θ…傾斜角  θ１…傾斜角  θ２…傾斜角
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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