(57)【要約】      （修正有）【課題】ミラーで反射する反射光が他の部位で反射する反射光を含まないようにしたミラー装置を容易に形成できるようにし、更に、このように、ミラーで反射する反射光が他の部位で反射する反射光を含まないようにしたミラー装置を用いることにより、複数の画像が2重、３重に重ならないようにした光走査装置および画像表示装置を提供する。【解決手段】多面体で構成された筐体２と、筐体２の所定の面に開口した光取入口６と、前記筐体２における前記光取入口６と異なる面に開口し、光透過部材１０で閉塞された光取出口８と、該筐体２内に設けられ前記光取入口６から入射した光を前記光取出口８へ向けて反射する主ミラー４とを備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多面体で構成された筐体と、筐体の所定の面に開口した光取入口と、前記筐体における前記光取入口と異なる面に開口し、光透過部材で閉塞された光取出口と、該筐体内に設けられ前記光取入口から入射した光を前記光取出口へ向けて反射する主ミラーとを備えたことを特徴とするミラー装置。
【請求項２】
前記光取入口は、光透過部材で閉塞されたことを特徴とする請求項項1に記載のミラー装置。
【請求項３】
前記光取入口から入射された光を前記主ミラーへ向けて反射する補助ミラーを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のミラー装置。
【請求項４】
筐体の内部が真空とされたことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のミラー装置。
【請求項５】
前記光取入口は前記筐体の面において前記光取出口と対向する面に設けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のミラー装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のミラー装置と、前記ミラー装置の主ミラーを駆動して光を走査する駆動手段とを備えた特徴とする光走査装置。
【請求項７】
前記駆動手段は主ミラーを揺動することを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
【請求項８】
画像情報に応じた光を出力する光出力部と、前記光出力部から出力された光が入射される、請求項６または請求項７に記載の光走査装置とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
前記光走査装置から出射した光を該光走査装置の走査方向と直交する方向に走査する第２走査部を備えたことを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラー装置、光走査装置並びに画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光走査装置や画像表示装置に用いられるミラー装置が知られている。図５は従来技術によるミラー装置１００の側断面図を示す。該ミラー装置１００は、筐体１０１内の空間にミラー１０２を設けた構成である。筐体１０１は上面がパネル１０３で覆われ、該パネル１０３に、光取入口１０４と、光取出口１０５が設けられている。そして、光取入口１０４から入射した入射光Ｎは、ミラー１０２で反射して反射光Ｈになって光取出口１０５から外部へ出射する構成である。
【０００３】
このように構成されたミラー装置１００を前記光走査装置や画像表示装置に用いる場合には、画像信号で変調した被変調光を前記筐体１０１の光取入口１０４から入射光Ｎとして入射する一方、該画像信号に同期して前記ミラー１０２の向きを制御することにより、該ミラー１０２で反射する被変調光の出射方向を制御して被変調光を反射光Ｈとして出力する。そして、このように出力された該被変調光を例えば、スクリーン上等に走査して、該スクリーン上等に画像を表示するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、図５に示す従来技術によるミラー装置１００においては、入射光Ｎはミラー１０２で反射される他に、点線で示すように、パネル１０３の外面と内面で反射される。しかも、パネル１０３の外面および内面とミラー１０２の反射面は、互いに平行のため、これら三つの面で反射した反射光は同一方向へ出射する。従って、このようなミラー装置１００を光走査装置や画像表示装置に用いた場合には、ミラー１０２で反射した被変調光による画像と、パネル１０３の外面および内面で反射した被変調光による画像とが重なって、２重、３重に表示される場合があって、大きな問題になっていた。
【０００５】
一方、このような問題を解決する発明が提案されている（特許文献１）。
【０００６】
当該特許文献１に記載の発明においては、筐体の面に二つのＶ字状の溝を形成し、一方の溝の側面から入射光を取入れ、他方の溝の側面から反射光を取り出す構成になっている。
【特許文献１】特開２００１−３０５４４１号公報  しかし、特許文献１に記載の発明においては、筐体の面に二つのＶ字状の溝を高精度に形成しなければならず、二つの溝を高精度に形成する作業が煩雑で、面倒であるという問題があった。
【０００７】
本発明は、前述の従来技術に鑑みてなされたもので、その目的は、ミラーで反射する反射光が他の部位で反射する反射光を含まないようにしたミラー装置を容易に形成できるようにし、更に、このように、ミラーで反射する反射光が他の部位で反射する反射光を含まないようにしたミラー装置を用いることにより、複数の画像が2重、３重に重ならないようにした光走査装置および画像表示装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、多面体で構成された筐体と、筐体の所定の面に開口した光取入口と、前記筐体における前記光取入口と異なる面に開口し、光透過部材で閉塞された光取出口と、該筐体内に設けられ前記光取入口から入射した光を前記光取出口へ向けて反射する主ミラーとを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項1に記載のミラー装置において、光取入口は、光透過部材で閉塞されたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のミラー装置において、光取入口から入射された光を前記主ミラーへ向けて反射する補助ミラーを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のミラー装置において、筐体の内部が真空とされたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のミラー装置において、光取入口は前記筐体の面において前記光取出口と対向する面に設けられたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のミラー装置と、ミラー装置の主ミラーを駆動して光を走査する駆動手段とを備えた特徴とする光走査装置である。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の光走査装置において、駆動手段は主ミラーを揺動することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、画像情報に応じた光を出力する光出力部と、前記光出力部から出力された光が入射される、請求項６又は請求項７に記載の光走査装置とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像表示装置において、光走査装置から出射した光を該光走査装置の走査方向と直交する方向に走査する第２走査部を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、筐体を多面体で形成し、光取入口と光取出口とを該筐体のそれぞれ異なる面に形成したため、光取入口の周囲で反射した光が、光取出口から出射する光に含まれることがない。従って、光取出口から出射する光に基づく光走査等に対して、光取入口の周囲で反射した光が悪影響を及ぼす虞がない。又、光取入口と光取出口は、筐体の面に穿孔することにより形成できるため、容易に、光取入口と光取出口を形成することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、光取入口が光透過部材で閉塞されているため、該光取入口からチリや埃等が筐体内に侵入しない。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、補助ミラーを備えたため、光取入口から取入れた光は補助ミラーによって主ミラーに的確に案内される。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、筐体の内部が真空に維持されるため、主ミラーや補助ミラー等は汚損しない。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、光取入口は前記筐体の面において前記光取出口と対向する面に設けられたため、該光取入口の周囲で反射された光が、光取出口から出射される光に混ざり込む虞がない。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、駆動手段によって、主ミラーの向きを制御して、該主ミラーで反射される反射光の出射方向を制御することにより、当該反射光により光走査を行うことができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、駆動手段によって、主ミラーを揺動させて該主ミラーの向きを制御し、該主ミラーで反射される反射光の出射方向を制御することにより、当該反射光により光走査を行うことができる。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、画像信号に応じた光を出力する光出力部と、請求項６又は請求項７に記載の走査装置によって画像表示装置を提供することができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、請求項８に記載の画像表示装置に対して更に、第２走査部を設けることにより、画像を二次元的に表示する画像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、この発明に係るミラー装置１の実施形態を示す。ミラー装置１は、入射光Ｎを取入れて所定方向へ反射光Ｈとして出射する装置である。ミラー装置１の筐体２は、例えば直方体のように、複数の面で囲まれた多面体で形成され、内側はミラー室３になっている。ミラー室３内には、主ミラー４が設けられている。該主ミラー４は、前記入射光Ｎを所定方向へ反射光Ｈとして反射する光学部品である。該主ミラー４の動作を制御し、前記反射光Ｈの出射する方向を制御して、該反射光Ｈを例えば、スクリーン上に走査することにより、このミラー装置１は、該スクリーン上に画像を表示するための光走査装置や、画像表示装置等の光学装置の一部を構成する光学機器として用いられるものである。
【００２７】
前記筐体２の所定の面、例えば、下面５には、前記入射光Ｎが入射する光取入口６が開口している。又、前記光取入口６の形成されている下面５とは異なる面、例えば、上面７には、前記反射光Ｈを筐体２の外部へ向けて出射するための光取出口８が開口している。前記光取入口６および光取出口８が、光透過部材９，１０で閉塞されれば、前記ミラー室３内は真空状態にすることができるものである。ここで、前記光取入口６及び光取出口８を閉塞する光透過部材９，１０とは、例えば、ガラスのような光を透過する性質の部材である。
前記主ミラー４は、前記光取入口６から入射する入射光Ｎを反射光Ｈとして前記光取出口８へ向けて反射する位置に設けられている。しかし、図１に示すように、光取入口６が筐体２の下面５に形成され、光取出口８が筐体２の上面７に形成され、主ミラー４が筐体２の下面５に設けられている構成の場合には、光取入口６と対面するように、筐体２の上面７に補助ミラー１１を設けることができる。該補助ミラー１１は、光取入口６から取り入れた入射光Ｎを主ミラー４へ向けて反射する光学機器である。このように、光取入口６、補助ミラー１１、主ミラー４、及び、光取出口８を設けることにより、光取入口６→補助ミラー１１→主ミラー４→光取出口８に至る光路が形成されることになる。
次に、以上のように構成されたミラー装置１の作用について説明する。図１に示すように、筐体２の下面５に設けられた光取入口６から入射した入射光Ｎは補助ミラー１１に照射されて反射された後、主ミラー４に照射される。主ミラー４で所定方向へ反射された反射光Ｈは光取出口８から外部へ導かれる。反射光Ｈは、当該ミラー装置１の後段に配設される光学機器（図示せず）に供給される。ここで、主ミラー４の向きを変更する駆動手段を別途備えることにより、主ミラー４の向きに応じた方向へ前記反射光Ｈの出射方向を任意に変更することができ、反射光Ｈを走査することができるものである。
【００２８】
次に、図２に基づき、前記主ミラー４の駆動手段について説明する。図２は、図１に示すミラー装置１を上方向から観た状態の平面図である。主ミラー４の両側から回転軸４ａ，４ａが延設されている。又、回転軸４ａ，４ａの一端には、直交する方向へ延びる連結部４ｂ，４ｂが設けられている。連結部４ｂ，４ｂの両端には、回転軸４ａ，４ａに平行に延び、又、一端が支持部４ｄに接続する駆動部４ｃ，４ｃ，４ｃ，４ｃが設けられている。その駆動部４ｃ，４ｃ，４ｃ，４ｃには、図示しない圧電素子が設けられ、駆動部４ｃ，４ｃ，４ｃ，４ｃと圧電素子とから駆動手段３１，３１，３１，３１が構成されている。駆動手段３１，３１，３１，３１は、該回転軸４ａ，４ａを回転、又は逆回転させる方向、換言すれば、該回転軸４ａ，４ａを揺動する方向（Ｐ―Ｑ方向）の力を与えるものである。
【００２９】
ミラー装置１の筐体２の下面に設けられた光取入口６（図１に示す）から入射した入射光Ｎは、補助ミラー１１の下面に照射して主ミラー４の上面へ向けて反射し、主ミラー４の上面で反射されて反射光Ｈとなる。この反射光Ｈは、筐体２の上面に設けられた光取出口８（図１に示す）から取り出されて、筐体２の外部に設けられた例えば、スクリーン等を走査して該スクリーンに画像等を表示するものである。このように、ミラー装置１と、ミラー装置１の主ミラー４を駆動する駆動手段３１とから光走査装置３２（図２に示す）が構成される。
ところで、図１中、点線で示すように、光取入口６から入射する入射光Ｎの一部は、光取入口６の周囲に当たって跳ね返るだけでなく、光透過部材９の反射率が零でないために、光透過部材９によっても反射される。しかし、このように、跳ね返る光Ｎ´は、筐体２の下方へ跳ね返るものであるため、前述の反射光Ｈには含まれる虞がない。このため、当該ミラー装置１の後段に配設される光学機器には当該跳ね返る光Ｎ´を含まない光を供給することができる。
【００３０】
尚、この第１実施形態においては、筐体２の下面５に光取入口６を設け、筐体２の上面７に光取出口８を設ける構成としたため、補助ミラー１１を筐体２の上面７に設けたが、図１中、一点鎖線で示すように、筐体２の側面から入射光Ｎを取入れるようにすれば、補助ミラー１１は不要となるものである。この実施形態において、光取入口６と光取出口８は、筐体２の面に穿孔することにより形成できるため、容易に、光取入口６と光取出口８を形成することができるものである。
【００３１】
図３は、前述の光走査装置３２を用いた画像表示装置４１を示す。画像表示装置４１は、外部機器４２から供給される画像情報Ｇに応じて光を変調して被変調光として出力する光出力部４３と、該被変調光を走査する走査部４４とを備え、走査部４４は被変調光をスクリーン上等に走査し、該スクリーン上等に画像を表示するものである。そして、当該画像表示装置４１の特徴は、前記走査部４４を前述の光走査装置３２で構成した点にある。
【００３２】
次ぎに、前記光出力部４３の具体的構成について説明する。光出力部４３は、外部機器４２からの画像情報Ｇが入力される画像信号処理手段４５と、赤色光源４６、緑色光源４７、青色光源４８と、赤色光源ドライバ４９，緑色光源ドライバ５０，青色光源ドライバ５１と、コリメートレンズ５２，５３，５４と、波長選択性ミラー５５，５６，５７と、フォーカスレンズ５８とを備えている。そして、画像信号処理手段４５は、外部機器４２から供給される画像信号Ｇに基づいて、赤色光源４６，緑色光源４７、青色光源４８をそれぞれ駆動する赤色光源ドライバ４９、緑色光源ドライバ５０、青色光源ドライバ５１に対して強度変調信号を出力するものである。前記赤色光源４６、緑色光源４７、青色光源４８からの出射光は、コリメートレンズ５２，５３，５４によって略平行光線に成形された後に、前記波長選択性ミラー５５，５６，５７によって合波され、フォーカスレンズ５８によって光ファイバ５９に入射される構成になっている。
【００３３】
次ぎに、以上のように構成された画像表示装置４１の作用について説明する。画像表示装置４１の電源スイッチ（図示せず）をオンすると、光出力部４３は画像情報Ｇに応じた被変調光を出力する。被変調光は光ファイバ５９によって走査部４４に導かれる。該被変調光は図１に示すミラー装置１の光取入口６から入射光Ｎとして筐体２内に入って補助ミラー１１で反射した後、主ミラー４で所定方向へ反射し、反射光Ｈになって光取出口８から出射する。このように反射光として光取出口８から出射した被変調光はスクリーン上等に照射される。そして、図２に示すように、ミラー装置１の駆動手段３１，３１が主ミラー４を前記画像情報Ｇに同期して駆動させ、該主ミラー４で反射する反射光Ｈの出射の方向を制御することにより、該反射光Ｈを前記スクリーン上等に走査して該スクリーン上等に画像を表示する。
【００３４】
図４は、前述のように、光走査装置３２で構成された走査部４４の他に、第２走査部６１を備えた画像表示装置６２を示す。第２走査部６１は、前述の走査部４４の走査方向と直交する方向へ走査する光学機器である。該第２走査部６１として、前述の光走査装置３２を用いることができる。このように、光走査装置３２で構成された走査部４４及び第２操作部６１を用いて、互いに直交する二つの方向へ被変調光を走査することにより、二次元的な画像を表示することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ミラー装置の側断面図である。
【図２】ミラー装置を用いた光走査装置の平面図である。
【図３】一つの光走査装置を用いた画像表示装置の構成を示す構成図である。
【図４】二つの光走査装置を用いた画像表示装置の具体的な構成を示す構成図である。
【図５】従来技術によるミラー装置を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ミラー装置
２  筐体
４  主ミラー
６  光取入口
８  光取出口
９  光透過部材
１０  光透過部材
１１  補助ミラー
３１  駆動手段
３２  光走査装置
４１  画像表示装置
４３  光出力部
４４  走査部
６１  第２走査部
【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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