(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成でマルチビームによる画像描画が可能な画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置は、フレームと、信号光を生成する信号生成部と、信号光を走査する光走査部（光スキャナー）を備える走査光出射部と、光走査部によって走査された信号光を反射する反射部と、を備え、走査光出射部は、信号光の強度を変調する変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを含んでいる。この変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、それぞれ、変調器に入射した光を複数の光に分配する分配部と、分配部において分配された光の強度を互いに独立して変調する変調部と、を含んでいる。【選択図】図７
2016071231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する光源部と、
前記光源部から射出した光の強度を変調する変調器と、
前記変調器によって変調された光を空間的に走査する光スキャナーと、
を備え、
前記変調器は、前記変調器に入射した光を複数の光に分配する分配部と、前記分配部において分配された光の強度を互いに独立して変調する変調部と、を含むことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記変調器は、電気光学効果を有する材料によって構成される基板と、前記基板に電圧を印加する電極と、を備える請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記電気光学効果を有する材料は、ニオブ酸リチウムである請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記変調部は、前記基板に形成された光導波路を含み、
前記光導波路は、
前記光導波路を第１の光導波路と第２の光導波路に分岐する分岐部と、
前記第１の光導波路と前記第２の光導波路とが合流する合流部と、
を有し、
前記第１の光導波路を導波する第１の光と前記第２の光導波路を導波する第２の光との間に位相差を生じさせた後、前記第１の光と前記第２の光とを前記合流部にて合流させることにより、前記光導波路に入射した光に対して前記光導波路から出射する光の強度を変調する請求項２または３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記光源部は、複数の光源を備えており、
前記光源と同数以上の前記変調器を備えている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記光源部は、第１の光源および第２の光源を含み、
前記変調器は、さらに、前記第１の光源から射出された光と前記第２の光源から射出された光とを合波する合波部を備える請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記光源部は、前記第１の光源と前記第２の光源とが、互いに異なるタイミングで光を射出し、
前記変調器は、前記第１の光源から射出された光の強度と前記第２の光源から射出された光の強度とを、互いに独立して変調する請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
さらに、前記光スキャナーによって走査された光を反射する反射光学部を備え、
前記反射光学部は、ホログラム回折格子を含む請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
瞳の網膜に直接レーザーを照射し、使用者に画像を視認させる表示装置としてヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）やヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）が知られている。
【０００３】
このようなディスプレイは、一般に、光を出射する発光装置と、出射した光が使用者の網膜を走査するように光路を変更する走査手段と、を備えている。そして、かかるディスプレイによれば、使用者は、例えば外の景色と走査手段によって描かれる画像の双方を同時に視認することができる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、光源と、光ビーム結合器と、光ビームを２次元パターンで走査するように動作可能なビームスキャナーと、走査された光ビームを受信し、出力位置から可視領域へ発射するように構成された誘導基板と、を備える像発生器（ヘッドアップディスプレイ）が開示されている。また、光源として、音響光学変調器（ＡＯＭ）等の外部変調を用いるＤＰＳＳレーザーを採用することが開示されている（特許文献１の段落００２６）。
【０００５】
このような像発生器において表示画像の高解像度化を図るために、光ビームの本数を増やして（マルチビーム化して）画像を形成する方法が知られている。
【０００６】
しかしながら、音響光学変調器によって複数本の光ビームの外部変調を行うためには、ビーム１本ごとに変調器を設ける必要があり、構造の複雑化や大型化を招くこととなる。また、変調器から射出されたビーム同士の位置合わせ（アライメント）に高い精度が要求されるため、製造難易度が高いという課題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００９−５１６８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、簡易な構成でマルチビームによる画像描画が可能な画像表示装置が得られる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の画像表示装置は、光を射出する光源部と、
前記光源部から射出した光の強度を変調する変調器と、
前記変調器によって変調された光を空間的に走査する光スキャナーと、
を備え、
前記変調器は、前記変調器に入射した光を複数の光に分配する分配部と、前記分配部において分配された光の強度を互いに独立して変調する変調部と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
これにより、１つの変調器で、各々の光の強度が変調され、かつ、所定の距離で互いに離間した複数の光ビーム（光束）を出射させることができる。その結果、簡易な構成でマルチビームによる画像描画が可能な画像表示装置が得られる。その結果、高精細な画像表示を行うことができる。
【００１１】
本発明の画像表示装置では、前記変調器は、電気光学効果を有する材料によって構成される基板と、前記基板に電圧を印加する電極と、を備えることが好ましい。
【００１２】
これにより、電気光学効果を利用して屈折率を変化させ、基板を伝搬する光の位相の変化を適宜選択することによって、出射する光の強度を変調することができる。電気光学効果による屈折率の変化は、他の方式の変調器と比較して高速に変化するため、光源部の直接変調や他の方式の変調器と比較して高速変調が可能となる。
【００１３】
本発明の画像表示装置では、前記電気光学効果を有する材料は、ニオブ酸リチウムであることが好ましい。
【００１４】
ニオブ酸リチウムは、電気光学係数が比較的大きいので、変調器において光の強度を変調する際、駆動電圧を低くすることができ、また、変調器の小型化を図ることができる。
【００１５】
本発明の画像表示装置では、前記変調部は、前記基板に形成された光導波路を含み、
前記光導波路は、
前記光導波路を第１の光導波路と第２の光導波路に分岐する分岐部と、
前記第１の光導波路と前記第２の光導波路とが合流する合流部と、
を有し、
前記第１の光導波路を導波する第１の光と前記第２の光導波路を導波する第２の光との間に位相差を生じさせた後、前記第１の光と前記第２の光とを前記合流部にて合流させることにより、前記光導波路に入射した光に対して前記光導波路から出射する光の強度を変調することが好ましい。
【００１６】
これにより、電極に印加する電圧を変化させることにより、変調部から出射する光の強度を細かく変調することができる。
【００１７】
本発明の画像表示装置では、前記光源部は、複数の光源を備えており、
前記光源と同数以上の前記変調器を備えていることが好ましい。
【００１８】
これにより、複数色の信号光のそれぞれについて、光強度を独立に変調させるとともに、光束を分割することができる。このため、フルカラーの画像を表示する場合であっても、容易にマルチビームによる画像描画が可能な画像表示装置とすることができる。
【００１９】
本発明の画像表示装置では、前記光源部は、第１の光源および第２の光源を含み、
前記変調器は、さらに、前記第１の光源から射出された光と前記第２の光源から射出された光とを合波する合波部を備えることが好ましい。
【００２０】
これにより、光源の数よりも少ない数の変調器でもって、複数色の信号光について互いに独立して変調することが可能になる。このため、特に簡易な構成であるにもかかわらず、所定の距離で互いに離間した複数の光ビーム（光束）を出射させることができ、マルチビームによる画像描画が可能となる。
【００２１】
本発明の画像表示装置では、前記光源部は、前記第１の光源と前記第２の光源とが、互いに異なるタイミングで光を射出し、
前記変調器は、前記第１の光源から射出された光の強度と前記第２の光源から射出された光の強度とを、互いに独立して変調することが好ましい。
【００２２】
これにより、変調器において複数色の信号光を時分割で強度変調することができ、１つの変調器において、互いに異なる波長の光を個別に変調することができる。したがって、多色表示（例えばフルカラー表示）が可能であるにもかかわらず、変調器の構造の簡素化を図ることができ、画像表示装置の小型化を図ることができる。
【００２３】
本発明の画像表示装置は、さらに、前記光スキャナーによって走査された光を反射する反射光学部を備え、
前記反射光学部は、ホログラム回折格子を含むことが好ましい。
【００２４】
これにより、反射光学部で反射する光の出射方向を調整したり、反射する光の波長を選択したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の画像表示装置の第１実施形態（ヘッドマウントディスプレイ）の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す画像表示装置の部分拡大図である。
【図３】図１に示す画像表示装置の信号生成部の概略構成図である。
【図４】図１に示す走査光出射部に含まれる光走査部の概略構成を示す図である。
【図５】図１に示す画像表示装置の作用を模式的に説明するための図である。
【図６】図４に示す変調器の概略構成を示す斜視図である。
【図７】図６に示す変調器の平面図である。
【図８】図７に示す変調器の作用を説明するための図である。
【図９】図１に示す画像表示装置が奏する効果を説明するための図である。
【図１０】図６に示す変調器の他の構成例を示す図である。
【図１１】第２実施形態に係る画像表示装置に含まれる光走査部の概略構成を示す図である。
【図１２】図１１に示す変調器の平面図である。
【図１３】従来の変調器における課題を説明するための図である。
【図１４】第３実施形態に係る画像表示装置に含まれる変調器の平面図である。
【図１５】第３実施形態に係る画像表示装置に含まれる変調器の平面図である。
【図１６】本発明の画像表示装置の第４実施形態（ヘッドアップディスプレイ）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の画像表示装置について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
＜画像表示装置＞
≪第１実施形態≫
まず、本発明の画像表示装置の第１実施形態について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の画像表示装置の第１実施形態（ヘッドマウントディスプレイ）の概略構成を示す図、図２は、図１に示す画像表示装置の部分拡大図である。また、図３は、図１に示す画像表示装置の信号生成部の概略構成図、図４は、図１に示す走査光出射部に含まれる光走査部の概略構成を示す図、図５は、図１に示す画像表示装置の作用を模式的に説明するための図である。また、図６は、図４に示す変調器の概略構成を示す斜視図、図７は、図６に示す変調器の平面図、図８は、図７に示す変調器の作用を説明するための図である。なお、図８に示す信号光Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ信号光の波形を模式的に示したものである。また、図９は、図１に示す画像表示装置が奏する効果を説明するための図である。また、図１０は、図６に示す変調器の他の構成例を示す図である。
【００２９】
なお、図１では、説明の便宜上、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を図示しており、その図示した矢印の先端側を「＋（プラス）」、基端側を「−（マイナス）」とする。また、Ｘ軸に平行な方向を「Ｘ軸方向」、Ｙ軸に平行な方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸に平行な方向を「Ｚ軸方向」という。
【００３０】
ここで、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、後述する画像表示装置１を使用者の頭部Ｈに装着した際に、Ｙ軸方向が頭部Ｈの上下方向、Ｚ軸方向が頭部Ｈの左右方向、Ｘ軸方向が頭部Ｈの前後方向となるように設定されている。
【００３１】
図１に示すように、本実施形態の画像表示装置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（頭部装着型画像表示装置）であって、使用者の頭部Ｈに装着して使用され、使用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。
【００３２】
この画像表示装置１は、図１に示すように、フレーム２と、信号生成部３と、走査光出射部４と、反射部６と、を備える。
【００３３】
また、画像表示装置１は、図２に示すように、第１光ファイバー７１と、第２光ファイバー７２と、接続部５と、を備える。
【００３４】
この画像表示装置１では、信号生成部３が画像情報に応じて変調された信号光を生成し、その信号光が第１光ファイバー７１、接続部５および第２光ファイバー７２を介して走査光出射部４へ導かれ、走査光出射部４が信号光（映像光）を２次元的に走査して走査光を出射し、反射部６がその走査光を使用者の眼ＥＹに向けて反射する。これにより、画像情報に応じた虚像を使用者に視認させることができる。
【００３５】
なお、本実施形態では、信号生成部３、走査光出射部４、接続部５、反射部６、第１光ファイバー７１および第２光ファイバー７２をフレーム２の右側にのみ設け、右眼用の虚像のみを形成する場合を例に説明するが、フレーム２の左側を右側と同様に構成することによって、右眼用の虚像と併せて左眼用の虚像も形成してもよいし、左眼用の虚像のみを形成するようにしてもよい。
【００３６】
また、信号生成部３と走査光出射部４との間を光学的に接続する手段は、光ファイバーを介する手段の他、例えば各種の導光体を介する手段で代替することもできる。さらに、接続部５によって第１光ファイバー７１と第２光ファイバー７２が接続される構成でなくてもよく、接続部５を介さずに第１光ファイバー７１のみによって、信号生成部３と走査光出射部４とが光学的に接続されていてもよい。
【００３７】
以下、画像表示装置１の各部を順次詳細に説明する。
（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および走査光出射部４を支持する機能を有する。
【００３８】
また、フレーム２は、図１に示すように、走査光出射部４およびノーズパッド部２１を支持するフロント部２２と、フロント部２２に接続されて使用者の耳に当接する１対のテンプル部（つる部）２３と、各テンプル部２３のフロント部２２と反対の端部であるモダン部２４と、を含む。
【００３９】
ノーズパッド部２１は、使用時に使用者の鼻ＮＳに当接して、画像表示装置１を使用者の頭部に対して支持している。フロント部２２には、リム部２５やブリッジ部２６が含まれる。
【００４０】
このノーズパッド部２１は、使用時における使用者に対するフレーム２の位置を調整可能に構成されている。
【００４１】
なお、フレーム２の形状は、使用者の頭部Ｈ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。
【００４２】
（信号生成部）
図１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（本実施形態では右側）のモダン部２４（テンプル部２３のフロント部２２とは反対側の端部）に設けられている。
【００４３】
すなわち、信号生成部３は、使用時に使用者の耳ＥＡに対して眼ＥＹとは反対側に配置されている。これにより、画像表示装置１の重量バランスを優れたものとすることができる。
【００４４】
この信号生成部３は、後述する走査光出射部４の光走査部４２で走査される信号光を生成する機能と、光走査部４２を駆動する駆動信号を生成する機能とを有する。
【００４５】
このような信号生成部３は、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、光検出部３４と、固定部３５とを備える。
【００４６】
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。
【００４７】
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、レンズ３１３Ｒ、３１３Ｇ、３１３Ｂと、を有する。
【００４８】
光源３１１Ｒ（Ｒ光源）は、赤色光ＬＲを出射するものであり、光源３１１Ｇ（Ｇ光源）は、緑色光ＬＧを出射するものであり、光源３１１Ｂ（Ｂ光源）は、青色光ＬＢ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。なお、フルカラーの画像を表示しない場合には、１色または２色の光（１つまたは２つの光源）を用いるようにしてもよく、また、フルカラーの画像の演色性を高めるために、４色以上の光（４つ以上の光源）を用いるようにしてもよい。
【００４９】
このような光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂが、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。
【００５０】
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。
【００５１】
なお、以下では、光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂをまとめて「光源部３１１」ともいい、信号光生成部３１で生成した信号光を「光源部３１１から射出された光」ともいう。
【００５２】
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。
【００５３】
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から射出された３つ（３色）の光は、レンズ３１３Ｒ、３１３Ｇ、３１３Ｂを介して、光検出部３４に入射する。
【００５４】
レンズ３１３Ｒ、３１３Ｇ、３１３Ｂは、それぞれコリメーターレンズである。これにより、光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂから射出された光は、それぞれ平行光とされる。なお、レンズ３１３Ｒ、３１３Ｇ、３１３Ｂは、光を第１光ファイバー７１に入射させるカップリング機能を有するもの（集光レンズ）であってもよい。
【００５５】
信号光生成部３１で生成された信号光は、第１光ファイバー７１の一端部に入射する。そして、かかる信号光は、第１光ファイバー７１、接続部５および第２光ファイバー７２をこの順で通過して、後述する走査光出射部４の光走査部４２に伝送される。
【００５６】
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４２（光スキャナー）を駆動する駆動信号を生成するものである。
【００５７】
この駆動信号生成部３２は、光走査部４２の水平走査に用いる駆動信号を生成する駆動回路３２１と、光走査部４２の垂直走査に用いる駆動信号を生成する駆動回路３２２とを有する。
【００５８】
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と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は、後述する走査光出射部４の光走査部４２に入力される。
【００５９】
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と電気的に接続されている。
【００６０】
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。すなわち、制御部３３は、走査光出射部４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。
【００６１】
また、制御部３３は、図示しない信号線を介して、後述する変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂと電気的に接続されている。これにより、制御部３３で生成した変調器３０Ｒ駆動信号、変調器３０Ｇ駆動信号および変調器３０Ｂ駆動信号は、後述する変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂに入力される。したがって、制御部３３は、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを個別にかつ互いに協調して駆動することができるので、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂの相互の同期と高速変調が可能になり、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢの投射によって画質の高い画像を表示することができる。
【００６２】
さらに、制御部３３は、光検出部３４で検出された光の強度に基づいて、信号光生成部３１の駆動回路３１２Ｒ、３１２Ｇ、３１２Ｂの駆動を制御し得るように構成されている。
【００６３】
（光検出部および固定部）
固定部３５は、第１光ファイバー７１を固定するとともに、光検出部３４を固定する機能を有する。光検出部３４では、光源部３１１から出射された光（信号光）のうち第１光ファイバー７１に入射しない残部の光量を検出し、制御部３３にフィードバックすることにより、光源３１１Ｂ、３１１Ｇ、３１１Ｒから出射される光の強度を調整することができる。
【００６４】
また、前述したように、第１光ファイバー７１は、接続部５において第２光ファイバー７２と光学的に接続されている。
【００６５】
これらの第１光ファイバー７１および第２光ファイバー７２は、それぞれ、各色の信号光（本実施形態では、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢ）を互いに独立して伝送可能となるように、例えば、図３に示すように、マルチコア（本実施形態では３つのコア）の光ファイバーで構成される。なお、第１光ファイバー７１および第２光ファイバー７２は、シングルコアの光ファイバーを複数本束ねて構成されていてもよい。
【００６６】
また、上記のような固定部３５を設けることは必須ではなく、光源部３１１から射出される光を意図的に減光させることなく第１光ファイバー７１に結合する構成であってもよい。また、光検出部３４を固定部３５に設けることは必須ではなく、光源部３１１の光量を検出できる位置であれば、光検出部３４の位置は特に限定されない。
【００６７】
（走査光出射部）
図１および図２に示すように、走査光出射部４は、前述したフレーム２のブリッジ部２６近傍（言い換えればフロント部２２の中心近傍）に取り付けられている。
【００６８】
このような走査光出射部４は、図４に示すように、ハウジング４１（筐体）と、光走査部４２と、レンズ４３と、変調器３０と、レンズ４４と、光合成部４７と、レンズ４５と、支持部材４６とを備える。
【００６９】
ハウジング４１は、支持部材４６を介してフロント部２２に取り付けられている。
また、支持部材４６のフレーム２とは反対側の部分には、ハウジング４１の外表面が接合されている。
【００７０】
ハウジング４１は、光走査部４２を支持するとともに光走査部４２を収納している。また、ハウジング４１には、レンズ４５が取り付けられ、レンズ４５がハウジング４１の一部（壁部の一部）を構成している。
【００７１】
反射部１０は、第２光ファイバー７２から出射した信号光を光走査部４２に向けて反射する機能を有する。また、反射部１０は、フロント部２２の内側に開口する凹部２７に設けられている。なお、凹部２７の開口には、透明材料で構成された窓部で覆われていてもよい。また、この反射部１０は、信号光を反射し得るものであれば、特に限定されず、例えば、ミラー、プリズム等で構成することができる。
【００７２】
レンズ４３は、反射部１０と後述する変調器３０との間に設けられている。具体的には、第２光ファイバー７２のうちの赤色光ＬＲが出射するコア７２Ｒと変調器３０Ｒとを結ぶ光路上にレンズ４３Ｒが設けられている。同様に、第２光ファイバー７２のうちの緑色光ＬＧが出射するコア７２Ｇと変調器３０Ｇとを結ぶ光路上にレンズ４３Ｇが設けられ、第２光ファイバー７２のうちの青色光ＬＢが出射するコア７２Ｂと変調器３０Ｂとを結ぶ光路上にレンズ４３Ｂが設けられている。
【００７３】
レンズ４３は、第２光ファイバー７２から出射した信号光のスポット径を調整し、変調器３０に入射させる機能（カップリング機能）を有する。
【００７４】
レンズ４３を透過した信号光は、後述する変調器３０を経てレンズ４４に入射する。
レンズ４４は、変調器３０と光合成部４７との間に設けられている。具体的には、変調器３０Ｒと後述する光合成部４７のダイクロイックミラー４７Ｒとを結ぶ光路上にレンズ４４Ｒが設けられている。同様に、変調器３０Ｇとダイクロイックミラー４７Ｇとを結ぶ光路上にレンズ４４Ｇが設けられ、変調器３０Ｂとダイクロイックミラー４７Ｂとを結ぶ光路上にレンズ４４Ｂが設けられている。
【００７５】
レンズ４４は、変調器３０から出射した光を平行化する機能（コリメーター機能）を有する。
【００７６】
レンズ４４を透過した信号光は、後述する光合成部４７に入射する。光合成部４７では、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢを合成（合波）し、信号光として光走査部４２に向けて出射する。
【００７７】
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。具体的には、光走査部４２の光反射面に対して信号光を入射させるとともに、駆動信号生成部３２で生成された駆動信号に応じて光走査部４２を駆動することにより、信号光が２次元的に走査される。
【００７８】
また、光走査部４２は、コイル１７および信号重畳部１８を有しており（図４参照）、コイル１７、信号重畳部１８および駆動信号生成部３２は、光走査部４２を駆動する駆動部を構成する。
【００７９】
光走査部４２で走査された信号光（走査光）は、レンズ４５を介して、ハウジング４１の外部へ出射する。
【００８０】
なお、走査光出射部４は、信号光を２次元的に走査する光走査部４２に代えて、信号光を１次元的に走査する複数の光走査部を備えていてもよい。
【００８１】
また、レンズ４３、４４、４５は、それぞれ必要に応じて設けられればよく、省略されたり、他の光学要素に置き換えられたりしてもよい。また、レンズの配置は、上記の位置に限定されず、例えば第２光ファイバー７２と反射部１０との間や、光合成部４７と光走査部４２との間に設けられていてもよい。
【００８２】
また、レンズ４３、４４は、図４に示すような複数のレンズの集合体で構成されていてもよいが、レンズ同士が結合されたもの（レンズアレイ）で構成されていてもよい。
【００８３】
（（変調器））
前述したように、第２光ファイバー７２から出射した信号光は、反射部１０と光走査部４２との間に設けられた変調器３０に入射する。
【００８４】
変調器３０は、赤色光ＬＲが入射する変調器３０Ｒと、緑色光ＬＧが入射する変調器３０Ｇと、青色光ＬＢが入射する変調器３０Ｂと、を備えている。
【００８５】
図６に示す変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、それぞれ、基板３０１と、基板３０１に形成された光導波路３０２と、基板３０１上に設けられた電極３０３Ａ、３０３Ｂと、基板３０１と電極３０３Ａ、３０３Ｂとの間に介挿されたバッファー層３０４と、を備えている。
【００８６】
基板３０１は、平面視で矩形をなす平板状をなしており、電気光学効果を有する材料で構成されている。電気光学効果は、物質に電界を加えたときに物質の屈折率が変化する現象であり、屈折率が電界に比例するポッケルス効果や電界の２乗に比例するカー効果がある。このような基板３０１に途中で分岐した光導波路３０２を形成し、さらに基板３０１に電界を加えると、分岐した光導波路３０２の一方の屈折率を変化させることができる。これを利用することで、分岐した光導波路３０２を伝搬する光に位相差を与え、分岐した光を再び合流させることによって、位相差に基づいた強度変調を行うことができる。
【００８７】
電気光学効果を有する材料としては、例えば、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、ジルコン酸チタン酸鉛ランタン（ＰＬＺＴ）、リン酸チタン酸カリウム（ＫＴｉＯＰＯ４）のような無機系材料、ポリチオフェン、液晶材料の他、電気光学活性なポリマーに電荷輸送分子をドープした材料、電荷輸送性のポリマーに電気光学色素をドープした材料、不活性ポリマーに電荷輸送分子と電気光学色素とをドープした材料、電荷輸送部位および電気光学部位を高分子の主鎖または側鎖に含んだ材料、トリシアノフラン（ＴＣＦ）をアクセプターとしてドープした材料のような有機系材料等が挙げられる。
【００８８】
このうち、特にニオブ酸リチウムが好ましく用いられる。ニオブ酸リチウムは、電気光学係数が比較的大きいので、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂにおいて光の強度を変調する際、駆動電圧を低くすることができ、また、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂの小型化が図られる。
【００８９】
また、これらの材料は、単結晶または固溶体結晶として用いられるのが好ましい。これにより、基板３０１には透光性が付与され、基板３０１中に光導波路３０２を形成することができるようになる。
【００９０】
光導波路３０２は、基板３０１とは別の部材（ガラス製や樹脂製の光ファイバー、光導波路等）であってもよいが、本実施形態では基板３０１中に形成された導光路である。基板３０１中に光導波路３０２を形成する方法としては、例えば、プロトン交換法、Ｔｉ拡散法等が挙げられる。このうち、プロトン交換法は、酸の溶液中に基板を浸漬し、基板中のイオンの溶出と引き換えにプロトンを基板に侵入させることによってその領域の屈折率を変化させる方法である。この方法によれば、特に耐光性に優れた光導波路３０２が得られる。一方、Ｔｉ拡散法は、基板上にＴｉを成膜した後、加熱処理を行うことにより、Ｔｉを基板中に拡散させてその領域の屈折率を変化させる方法である。
【００９１】
このようにして形成された光導波路３０２は、基板３０１のうち相対的に屈折率が高い長尺状の部位からなるコア部３０２１と、コア部３０２１に隣接し相対的に屈折率が低いクラッド部３０２２と、で構成される。
【００９２】
また、コア部３０２１は、光導波路３０２の入射端側に位置する分岐部３０２３においてコア部３０２１Ａとコア部３０２１Ｂの２つに分岐している。そして、コア部３０２１は、基板３０１の一方の短辺に端部が露出するように形成されており、コア部３０２１Ａおよびコア部３０２１Ｂは、それぞれ基板３０１の他方の短辺に端部が露出するように形成されている。そして、コア部３０２１の端部が光の入射端となり、コア部３０２１Ａおよびコア部３０２１Ｂの端部がそれぞれ光の出射端となる。
【００９３】
このうち、コア部３０２１Ａは、分岐部３０２３Ａにおいて、さらに第１コア部（第１の光導波路）３０２１Ａａと第２コア部（第２の光導波路）３０２１Ａｂの２つに分岐している。すなわち、コア部３０２１Ａは、それを２つに分配する分配部を備えている。さらに、第１コア部３０２１Ａａおよび第２コア部３０２１Ａｂは、その出射端側に位置する合流部３０２４Ａにおいて再び１つのコア部３０２１Ａとして合流している。そして、コア部３０２１Ａの出射端から光を出射し得るようになっている。
【００９４】
一方、コア部３０２１Ｂは、分岐部３０２３Ｂにおいて、さらに第１コア部（第１の光導波路）３０２１Ｂａと第２コア部（第２の光導波路）３０２１Ｂｂの２つに分岐している。すなわち、コア部３０２１Ｂは、それを２つに分配する分配部を備えている。さらに、第１コア部３０２１Ｂａおよび第２コア部３０２１Ｂｂは、その出射端側に位置する合流部３０２４Ｂにおいて再び１つのコア部３０２１Ｂとして合流している。そして、コア部３０２１Ｂの出射端から光を出射し得るようになっている。
【００９５】
このようにしてコア部３０２１Ａの出射端とコア部３０２１Ｂの出射端との間は、所定の距離を隔てて離間している。このため、コア部３０２１の入射端から入射した光は、分岐や合流を経て、最終的には２つに分岐された状態で出射することとなる。
【００９６】
電極３０３Ａは、信号電極３０３１Ａとグランド電極３０３２Ａとで構成されている。
このうち、信号電極３０３１Ａは、基板３０１の平面視において、第１コア部３０２１Ａａと重なるように配置されている。一方、グランド電極３０３２Ａは、基板３０１の平面視において、第２コア部３０２１Ａｂと重なるように配置されている。
【００９７】
電極３０３Ｂは、信号電極３０３１Ｂとグランド電極３０３２Ｂとで構成されている。
このうち、信号電極３０３１Ｂは、基板３０１の平面視において、第１コア部３０２１Ｂａと重なるように配置されている。一方、グランド電極３０３２Ｂは、基板３０１の平面視において、第２コア部３０２１Ｂｂと重なるように配置されている。
【００９８】
グランド電極３０３２Ａおよびグランド電極３０３２Ｂは、それぞれ電気的に接地されている。一方、信号電極３０３１Ａには、グランド電極３０３２Ａとの間に電位差が生じるように、電気信号に基づいた電位が与えられる。同様に、信号電極３０３１Ｂには、グランド電極３０３２Ｂとの間に電位差が生じるように、電気信号に基づいた電位が与えられる。このようにして信号電極３０３１Ａ、３０３１Ｂとグランド電極３０３２Ａ、３０３２Ｂとの間に電位差（電圧）が生じると、それらの間に生じた電気力線が通過するコア部３０２１に電界が作用する。その結果、電気光学効果に基づいて第１コア部３０２１Ａａおよび第１コア部３０２１Ｂａの屈折率がそれぞれ変化する。
【００９９】
ここで、信号電極３０３１Ａは、グランド電極３０３２Ａに比べてその幅が狭くなっている。このため、信号電極３０３１Ａの直下に位置している第１コア部３０２１Ａａには、電気力線が集中する。すなわち、信号電極３０３１Ａから第１コア部３０２１Ａａに対して相対的に大きな電界が作用する。一方、グランド電極３０３２Ａの幅は、第２コア部３０２１Ａｂの幅より十分に広く設定されている。このため、グランド電極３０３２Ａの直下に位置している第２コア部３０２１Ａｂには、電気力線があまり集中しない。すなわち、グランド電極３０３２Ａから第２コア部３０２１Ａｂに対して相対的に小さな電界しか作用しない。
【０１００】
なお、信号電極３０３１Ａは、その一端が電極パッド３０３３Ａに接続されている。この電極パッド３０３３Ａを介して信号電極３０３１Ａに電位を与えることができる。
【０１０１】
第１コア部３０２１Ａａと第２コア部３０２１Ａｂとの間には、上述したような差異があることから、電極３０３Ａに対して上述したような電位差が生じると、信号電極３０３１Ａに対応して位置する第１コア部３０２１Ａａの屈折率が主に変化し、第２コア部３０２１Ａｂの屈折率はほとんど変化しない。その結果、第１コア部３０２１Ａａと第２コア部３０２１Ａｂとで屈折率のずれが生じ、第１コア部３０２１Ａａを伝搬する光と第２コア部３０２１Ａｂを伝搬する光との間には、屈折率のずれに基づく位相差が生じることとなる。このようにして位相差が生じた２つの信号光が、合流部３０２４Ａにおいて合流すると、入射強度に対して減衰した合波光が生成される。この合波光がコア部３０２１Ａの出射端から光合成部４７に向けて出射される。
【０１０２】
この際、信号電極３０３１Ａとグランド電極３０３２Ａとの間に生じる電位差を調整することにより、第１コア部３０２１Ａａを伝搬する信号光（第１の光）Ｌ１と第２コア部３０２１Ａｂを伝搬する信号光（第２の光）Ｌ２との位相差を制御することができるので、入射強度に対する合波光の減衰幅を制御することができる。すなわち、コア部３０２１Ａおよびそれに電界を作用させる電極３０３Ａは、コア部３０２１Ａから出射する光の強度を細かく変調可能な変調部として機能する。
【０１０３】
例えば、信号電極３０３１Ａとグランド電極３０３２Ａとの間に生じる電位差を調整し、第１コア部３０２１Ａａを伝搬する信号光Ｌ１の位相と第２コア部３０２１Ａｂを伝搬する信号光Ｌ２の位相との差を、図８（ａ）に示すように、合流部３０２４Ａにおいて互いに半波長分だけずらすと、合流部３０２４Ａにおいて信号光Ｌ１と信号光Ｌ２とが互いに打ち消し合い、光強度が実質的にゼロになる。また、信号光Ｌ１の位相と信号光Ｌ２の位相とのずれ量を適宜変えることによって、合波光の光強度を変調することができる。
【０１０４】
一方、図８（ｂ）に示すように、合流部３０２４Ａにおいて信号光Ｌ１の位相と信号光Ｌ２の位相とが同じになると、合流部３０２４Ａにおいて信号光Ｌ１と信号光Ｌ２とが互いに強め合う。したがって、入射強度とほぼ同等の光強度の合波光が得られる。
【０１０５】
信号電極３０３１Ｂは、グランド電極３０３２Ｂに比べてその幅が狭くなっている。このため、信号電極３０３１Ｂの直下に位置している第１コア部３０２１Ｂａには、電気力線が集中する。すなわち、信号電極３０３１Ｂから第１コア部３０２１Ｂａに対して相対的に大きな電界が作用する。一方、グランド電極３０３２Ｂの幅は、第２コア部３０２１Ｂｂの幅より十分に広く設定されている。このため、グランド電極３０３２Ｂの直下に位置している第２コア部３０２１Ｂｂには、電気力線があまり集中しない。すなわち、グランド電極３０３２Ｂから第２コア部３０２１Ｂｂに対して相対的に小さな電界しか作用しない。
【０１０６】
同様に、第１コア部３０２１Ｂａと第２コア部３０２１Ｂｂとの間には、上述したような差異があることから、電極３０３Ｂに対して上述したような電位差（電圧）が生じると、信号電極３０３１Ｂに対応して位置する第１コア部３０２１Ｂａの屈折率が主に変化し、第２コア部３０２１Ｂｂの屈折率はほとんど変化しない。その結果、第１コア部３０２１Ｂａと第２コア部３０２１Ｂｂとで屈折率のずれが生じ、第１コア部３０２１Ｂａを伝搬する光と第２コア部３０２１Ｂｂを伝搬する光との間には、屈折率のずれに基づく位相差が生じることとなる。このようにして位相差が生じた２つの信号光が、合流部３０２４Ｂにおいて合流すると、入射強度に対して減衰した合波光が生成される。この合波光がコア部３０２１Ｂの出射端から光合成部４７に向けて出射される。
【０１０７】
この際、信号電極３０３１Ｂとグランド電極３０３２Ｂとの間に生じる電位差を調整することにより、第１コア部３０２１Ｂａを伝搬する信号光と第２コア部３０２１Ｂｂを伝搬する信号光との位相差を制御することができるので、入射強度に対する合波光の減衰幅を制御することができる。すなわち、コア部３０２１Ｂおよびそれに電界を作用させる電極３０３Ｂは、コア部３０２１Ｂから出射する光の強度を変調する変調部として機能する。
【０１０８】
例えば、信号電極３０３１Ｂとグランド電極３０３２Ｂとの間に生じる電位差を調整し、第１コア部３０２１Ｂａを伝搬する信号光の位相と第２コア部３０２１Ｂｂを伝搬する信号光の位相との差が、合流部３０２４Ｂにおいて互いに半波長分だけずれると、合流部３０２４Ｂにおいて２つの信号光とが互いに打ち消し合い、光強度が実質的にゼロになる。また、２つの信号光の位相のずれ量を適宜変えることによって、合波光の光強度を変調することができる。
【０１０９】
一方、合流部３０２４Ｂにおいて２つの信号光の位相が同じになると、合流部３０２４Ｂにおいて２つの信号光が互いに強め合う。したがって、入射強度とほぼ同等の光強度の合波光が得られる。
【０１１０】
また、画像表示装置１によれば、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂにおいて３色の信号光の強度をそれぞれ外部変調させることができる。すなわち、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、信号光の強度を外部変調する機能を備えている。このため、光源部３１１から出射する３色の信号光の強度を光源部３１１において直接変調させる場合に比べて、高速変調が可能になる。
【０１１１】
さらに、画像表示装置１では、光源部３１１を直接変調させる必要がないので、一定の強度の信号光が射出されるように光源部３１１を駆動すればよい。したがって、発光効率が高い条件あるいは発光安定性や波長安定性が高い条件で光源部３１１を駆動することができ、画像表示装置１の低消費電力化あるいは動作の安定化を図るとともに、眼ＥＹの網膜に描画される画像の高画質化を図ることができる。しかも、光源部３１１を直接変調するために必要な駆動回路が不要になり、光源部３１１を連続駆動する回路は比較的簡単で低コストであることから、光源部３１１にかかるコストの削減および光源部３１１の小型化を図ることができる。
【０１１２】
また、反射部６として後述のホログラム回折格子を用いた場合には、信号光の波長安定性を高くすることができるため、設計波長に近い信号光をホログラム回折格子に入射させることができる。その結果、ホログラム回折格子における回折角の設計値からのずれを小さくすることができ、画像のボケを抑制することができる。
【０１１３】
また、本実施形態では、光導波路３０２のうち、分岐部３０２３、３０２３Ａ、３０２３Ｂ（分配部）に対応する部分と、変調部に対応する部分（電極３０３Ａ、３０３Ｂが設けられている部分）とが、同一の基板３０１上に形成されている。このため、これらの部分を互いに別の部材で構成した場合に比べて、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂの小型化を図ることができる。その結果、画像表示装置１の小型化を図ることができる。また、分配部に対応する部分と変調部に対応する部分との間の光結合損失の低減を図ることができるので、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂにおける信号光の減衰を抑えることができる。これにより、眼ＥＹの網膜に描画される画像の高画質化を図ることができる。
【０１１４】
また、光導波路を用いて複数の光束に分配し、分配された各々を独立に駆動する変調部をパターニング精度に基づいて一括して形成できるため、単一光源を用いて、微小な領域に高精度に光束を導くことができる。
【０１１５】
また、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂの機能、すなわち変調部の機能からすれば、少なくとも電極３０３Ａ、３０３Ｂに対応する部分に光導波路３０２が位置していればよいが、電極３０３Ａ、３０３Ｂに対応する部分以外の部分、すなわち分岐部３０２３、３０２３Ａ、３０２３Ｂや合流部３０２４Ａ、３０２４Ｂに対応する部分にも光導波路３０２を延伸させることで、例えば信号光のビーム品質を高める、過剰な信号光を減光させる、といった副次的な効果が得られる。これにより、表示される画像のさらなる高画質化を図ることができる。
【０１１６】
この副次的な効果のうち、前者の効果は、信号光のビームのトリミング（不要部分の切り取り）によるものである。すなわち、光源部３１１から出射する信号光のビームは、通常、その横断面のうち、中心部分の品質が高い（波長の分布幅が小さい）一方、周辺部分の品質が低い。そこで、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂが光導波路３０２を備えることにより、ビームの周辺部分を光導波路３０２においてトリミングすることができる。その結果、品質の高いビームの中心部分を変調し、光走査部４２に向けて出射することができる。
【０１１７】
一方、副次的な効果のうち、後者の効果は、信号光が光導波路３０２を伝搬する際、一部の光が漏れることを利用して、信号光の光量を減少させられることによるものである。
【０１１８】
また、光導波路３０２のような断面の狭い領域に電圧を印加するため、信号光の変調に必要な位相差を生じさせるための屈折率変化に必要な印加電圧を、バルクの電気光学材料に電圧印加する場合と比較して小さくすることができる。さらに、光導波路３０２（コア部３０２１）の断面積を適宜選択することによって、強度変調の制御性を高めることができる。
【０１１９】
なお、電極３０３Ａ、３０３Ｂの形状は、図示した形状に限定されず、例えば基板３０１の結晶軸の方向に応じて第１コア部３０２１Ａａ、３０２１Ｂａや第２コア部３０２１Ａｂ、３０２１Ｂｂと重ならない位置に対応して配置された形状であってもよい。
【０１２０】
また、上述した変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、電気光学効果を利用して信号光の強度を外部変調させているが、電気光学効果に代えて、音響光学効果、磁気光学効果、熱光学効果、非線形光学効果等の光変調効果を用いるものであってもよい。このような各種効果においても、上述したような作用、効果を得ることができる。
【０１２１】
なお、電気光学効果を利用した場合、特に高速での変調が可能になるため、表示される画像の高画質化に対する寄与が顕著である。
【０１２２】
また、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂにおける変調原理も、上述したマッハツェンダー型の変調原理に限定されない。代替可能な変調構造としては、例えば、方向性結合型変調器、分岐干渉型変調器、リング干渉型変調器、Ｙカット交差導波路を用いた内部全反射型光スイッチ、分岐スイッチ、カットオフ型光変調器、バランスブリッジ型光変調器、ブラッグ回折型光スイッチ、電気吸収型（ＥＡ）変調器等が挙げられる。
【０１２３】
なお、マッハツェンダー型の変調構造は、比較的簡単な構造で実現することができ、しかも、変調幅を任意に調整し易いことから、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂにおける変調構造として有用である。変調幅を任意に調整することで、信号光の強度を任意に調整することができるので、例えば表示画像の高コントラスト化を図ることができる。
【０１２４】
また、バッファー層３０４は、基板３０１と電極３０３Ａ、３０３Ｂとの間に設けられ、例えば酸化ケイ素、アルミナ等、光導波路３０２を導波する光の吸収が少ない媒質により構成される。
【０１２５】
ここで、画像表示装置１は、使用者の眼ＥＹの網膜において信号光を走査することによって画像を描画する。例えば、１本の光束による画像描画の場合、垂直解像度は後述する光走査部４２の１フレーム内での振動数によって決定され、水平解像度は信号光の明滅速度によって決定される。このうち、垂直解像度を決める光走査部４２の振動数を高めることは、ミラーの駆動力、消費電力、可聴音域での騒音発生等の観点から限界がある。
【０１２６】
これに対し、前述したように、コア部３０２１Ａの出射端とコア部３０２１Ｂの出射端との間は、所定の距離を隔てて離間している。このため、コア部３０２１Ａから出射する信号光とコア部３０２１Ｂから出射する信号光とは、この所定の距離を隔てて出射することとなる。すなわち、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂに入射した信号光は、それぞれ２本の光束（光線）に分割される。
【０１２７】
また、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂでは、それぞれ、２本の光束の光強度を個別に変調させることができる。これにより、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂから出射した２本の光束は、異なる点像を描画するとともに、各点像の強度（明度）を互いに独立して調整することを可能にする。
【０１２８】
ここで、上記のように信号光が２本の光束に分割されると、互いに独立して強度変調可能な異なる２本の光束を光走査部４２によって走査することが可能になり、これら２本の光束で形成される２つの点像に基づいて１つの画像を形成することになる。したがって、１本の光束で画像を描画する場合と比較して、２倍の解像度で画像を表示し得る画像表示装置１が得られる。
【０１２９】
図９は、１本の光束で画像を描画する過程と、２本の光束で画像を描画する過程と、を図示したものである。
【０１３０】
このうち、図９（ａ）は、１本の光束で画像を描画する過程を示す図である。図９（ａ）には、画像の描画領域ＤＡに対して赤色光の点像ＰＲ’、緑色光の点像ＰＧ’および青色光の点像ＰＢ’が投射されている様子が図示されている。また、これらの点像ＰＲ’、ＰＧ’、ＰＢ’の走査軌跡の一例が実線の矢印で示されている。このように点像ＰＲ’、ＰＧ’、ＰＢ’を水平方向（図９の左右方向）および垂直方向（図９の上下方向）に走査することで、２次元の任意の画像を描画することができる。
【０１３１】
一方、図９（ｂ）は、２本の光束で画像を描画する過程を示す図である。図９（ｂ）には、画像の描画領域ＤＡに対して、赤色光の点像ＰＲ１および点像ＰＲ２、緑色光の点像ＰＧ１および点像ＰＧ２、ならびに、青色光の点像ＰＢ１および点像ＰＢ２が、それぞれ垂直方向（図９の上下方向）に並んで対になって投射されている様子が図示されている。そして、これらの点像のうち、点像ＰＲ１は、変調器３０Ｒのコア部３０２１Ａから出射した光束が投射されたものであり、点像ＰＧ１は、変調器３０Ｇのコア部３０２１Ａから出射した光束が投射されたものであり、点像ＰＢ１は、変調器３０Ｇのコア部３０２１Ａから出射した光束が投射されたものである。また、点像ＰＲ２は、変調器３０Ｒのコア部３０２１Ｂから出射した光束が投射されたものであり、点像ＰＧ２は、変調器３０Ｇのコア部３０２１Ｂから出射した光束が投射されたものであり、点像ＰＢ２は、変調器３０Ｂのコア部３０２１Ｂから出射した光束が投射されたものである。
【０１３２】
また、図９（ｂ）には、一群の点像ＰＲ１、ＰＧ１、ＰＢ１の走査軌跡の一例が実線の矢印で示され、一群の点像ＰＲ２、ＰＧ２、ＰＢ２の走査軌跡の一例が破線の矢印で示されている。
【０１３３】
なお、図９（ｂ）では、説明の便宜上、赤色光の点像ＰＲ１、緑色光の点像ＰＧ１および青色光の点像ＰＢ１を互いにずらして図示しているが、これらは互いに同じ位置に投射されているのが好ましい。同様に、図９（ｂ）では、説明の便宜上、赤色光の点像ＰＲ２、緑色光の点像ＰＧ２および青色光の点像ＰＢ２を互いにずらして図示しているが、これらは互いに同じ位置に投射されているのが好ましい。
【０１３４】
そして、画像表示装置１では、光の強度を変調する変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂにおいて、それぞれ信号光の光束を２本に分割しているが、これらの変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂでは、それぞれ信号光の光束を２本に分割した後、分割後の光束の光強度を個別に変調させることが可能である。このため、簡易な構造であるにもかかわらず、互いに独立して強度変調が可能な２本の光束を形成することができる。したがって、このような互いに独立して強度変調可能な２本の光束を用いることで、高い解像度を有する画像表示装置１を容易に得ることができる。
【０１３５】
また、以上のような２本の光束を高い位置精度で生成可能であるとともに、各光束の強度を個別に変調可能な変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを備えることにより、画像表示装置１では、図９に示すように、垂直解像度を決める光走査部４２の振動数を高めることなく、垂直方向の解像度を２倍に増やすことができる。このため、表示される画像の高解像度化を図ることができる。
【０１３６】
また、本実施形態では、信号光の光束を２本に分割するために、光導波路３０２の分岐部３０２３を利用している。これにより、光束同士の離間距離を光導波路３０２の設計に基づいて厳密に制御することができるので、離間距離のバラツキを抑え、画像表示装置１の個体差を減少させることができる。このため、水平走査線同士の距離が均一となり、均一な画像を提供でき、また、画像表示装置ごとの画質の個体差を抑えることができる。これは、光導波路３０２が通常、フォトリソグラフィー技術を用いて製造されるため、寸法精度を極めて高くすることができる点に起因する効果である。
【０１３７】
また、本実施形態では、変調器３０において２本の光束を生成しているので、光束の間隔を十分に狭く（例えば１００μｍ以下程度）することが容易である。このため、垂直方向の解像度をより高め易く、かつ、描画時の非描画領域を狭くすることができ、より解像度の高い画像を表示することが可能になる。
【０１３８】
さらに、本実施形態では、例えば光源を２つ並べて２本の光束を生成する場合に比べて、画像表示装置１の小型化と低コスト化を図ることができる。
【０１３９】
なお、コア部３０２１Ａの出射端とコア部３０２１Ｂの出射端との離間距離は、画面内での走査線の間隔に相当する。したがって、光学倍率に応じて、この離間距離を適宜調整すればよい。この走査線の間隔は、画面の描画方法によって適宜設定が可能である。例えば、描画領域の上半分をコア部３０２１Ａから出射される光によって描画し、描画領域の下半分をコア部３０２１Ｂから出射される光によって描画するように走査線の間隔を設定してもよい。また、走査線の奇数ラインをコア部３０２１Ａから出射される光によって描画し、走査線の偶数ラインをコア部３０２１Ｂから出射される光によって描画するように走査線の間隔を設定してもよい。
【０１４０】
なお、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂにおける信号光の分割数は、特に限定されず、３本以上であってもよい。また、分割パターンは、図示したような１次元的なパターンであっても、２次元的なパターンであってもよい。２次元的なパターンとは、信号光の光束の伝搬方向から見たとき、例えば光束が行列状に配置されるように出射されるパターン等を指す。このような分割パターンを採用することによって、１光束当たりの変調に必要な時間を長く取れる（時間的な余裕を確保することができる）ため、比較的低速な低コストの回路を用いることができる。その結果、低コストで高い解像度の画像を表示可能な画像表示装置１が得られる。
【０１４１】
また、本実施形態では、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂが互いに離れているが、変調器３０の形態はこれに限定されない。例えば、１つの基板３０１に対して、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂが一緒に形成されている（混載されている）形態であってもよい。このような変調器３０によれば、光導波路３０２の形成や各電極３０３Ａ、３０３Ｂの形成において、それぞれ１回の製造プロセスでもって変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを同時に製造することができる。このため、変調器３０の製造容易性を高めることができる。さらに、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂが１つの基板３０１に混載されることにより、変調器３０Ｒに含まれる光導波路３０２、変調器３０Ｇに含まれる光導波路３０２、および変調器３０Ｂに含まれる光導波路３０２の互いの位置精度を高めることが可能になる。これにより、例えば変調器３０と第２光ファイバー７２とを光学的に接続する際、光結合効率を高めるとともに、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢの光結合効率が互いにずれてしまい、画像の色ずれが発生するのを抑制することができる。
【０１４２】
さらに、変調器３０Ｒが設けられている基板３０１と、変調器３０Ｇが設けられている基板３０１と、変調器３０Ｂが設けられている基板３０１とが、積層されていてもよい。
【０１４３】
図１０は、図６に示す変調器３０の他の構成例である。なお、図１０では、電極や配線の図示を省略している。
【０１４４】
図１０に示す変調器３０は、図６に示す変調器３０Ｇ、変調器３０Ｒおよび変調器３０Ｂが下方からこの順で積層されて構成されている。なお、図１０は、各変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂから出射される光の進行方向から見たときの正面図である。
【０１４５】
このような構成の変調器３０によれば、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂの互いの配置を高精度に決めることができ、かつ、それを長期にわたって維持することが可能である。また、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを１つのものとして取り扱うことができるので、画像表示装置１の組み立て作業が容易になるという利点もある。
【０１４６】
（（光合成部））
光合成部４７は、複数の変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂからの光を合成するものである。これにより、個別に強度が変調された赤色光ＬＲの光束、緑色光ＬＧの光束および青色光ＬＢの光束を合成することができる。具体的には、図９（ｂ）に示すような一群の点像ＰＲ１、ＰＧ１、ＰＢ１を投射可能な光束と、一群の点像ＰＲ２、ＰＧ２、ＰＢ２を投射可能な光束とで構成される２本の光束ＤＬ（図４参照）を形成することができる。
【０１４７】
本実施形態に係る光合成部４７は、３つのダイクロイックミラー４７Ｒ、４７Ｇ、４７Ｂを有している。なお、光合成部４７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、プリズム、光導波路、光ファイバー等で構成されていてもよい。
【０１４８】
以上、走査光出射部４について説明したが、走査光出射部４の構成は、図示したものに限定されない。例えば、図４の光路上に任意の光学要素が配置されていてもよい。
【０１４９】
（反射部）
図１および図２に示すように、反射部６（反射光学部）は、前述したフレーム２のフロント部２２に含まれるリム部２５に取り付けられている。
【０１５０】
すなわち、反射部６は、使用時に使用者の眼ＥＹの前方かつ光走査部４２よりも当該使用者に対して遠方側に位置するように配置されている。これにより、画像表示装置１に使用者の顔に対して前方側に張り出した部分が形成されるのを防止することができる。
【０１５１】
この反射部６は、図５に示すように、光走査部４２からの信号光を当該使用者の眼ＥＹに向けて反射する機能を有する。
【０１５２】
本実施形態では、反射部６は、ハーフミラー（半透鏡）であり、外界光を透過させる機能（可視光に対する透光性）をも有する。すなわち、反射部６は、光走査部４２からの信号光（映像光）を反射させるとともに、使用時において反射部６の外側から使用者の眼に向かう外界光を透過させる機能（コンバイナー機能）を有する。これにより、使用者は、外界像を視認しながら、信号光により形成された虚像（画像）を視認することができる。すなわち、シースルー型のヘッドマウントディスプレイを実現することができる。
【０１５３】
また、反射部６のうち、使用者側の面は、凹面の反射面になっている。このため、反射部６で反射された信号光は、使用者側に集束する。したがって、使用者は、反射部６の凹面上に形成された画像よりも拡大された虚像を視認することが可能になる。これにより、使用者による視認性を高めることができる。
【０１５４】
一方、反射部６のうち、使用者に対して遠方側の面は、前記凹面とほぼ同じ曲率を有する凸面になっている。このため、外界光は、反射部６で大きく偏向させられることなく、使用者の眼に到達する。したがって、使用者は、歪みの少ない外界像を視認することができる。
【０１５５】
なお、反射部６は、回折格子を有していてもよい。この場合、回折格子に様々な光学特性をもたせ、光学系の部品点数を減らしたり、デザインの自由度を高めたりすることができる。例えば、回折格子としてホログラム回折格子を用いることにより、反射部６で反射する信号光の出射方向を調整したり、反射する信号光の波長を選択したりすることができる。また、回折格子にレンズ効果をもたせることによって、反射部６で反射する信号光からなる走査光全体の結像状態を調整したり、凹面で信号光が反射するときの収差を補正したりすることもできる。
【０１５６】
また、本実施形態では、外部変調器として変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを利用しているため、光源の明滅駆動時に発生する波長変動が低減される。したがって、回折格子での回折角変動が抑制され、画像ボケの少ない画像を提供できる。このようなホログラム回折格子としては、光干渉によって有機材料に形成された立体回折格子や、樹脂材料の表面にスタンパーによって凹凸を形成した回折格子を用いることができる。
【０１５７】
また、反射部６は、例えば、透明基板上に金属薄膜や誘電体多層膜等で構成された半透過反射膜を形成したものであってもよく、偏光ビームスプリッターを用いてもよい。偏光ビームスプリッターを用いる場合には、光走査部４２からの信号光が偏光となるように構成し、光走査部４２からの信号光に対応する偏光を反射させるように構成すればよい。
【０１５８】
≪第２実施形態≫
次に、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。
【０１５９】
図１１は、第２実施形態に係る画像表示装置に含まれる光走査部の概略構成を示す図であり、図１２は、図１１に示す変調器の平面図である。
【０１６０】
以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では、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。また、図において、前述した実施形態と同様の事項については、同一符号を付している。
【０１６１】
第２実施形態に係る画像表示装置は、３つの光（赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢ）を１つの変調器３０で強度変調し得るように構成した以外は、第１実施形態に係る画像表示装置と同様である。
【０１６２】
すなわち、第１実施形態に係る画像表示装置は、赤色光ＬＲに対応する変調器３０Ｒと、緑色光ＬＧに対応する変調器３０Ｇと、青色光ＬＢに対応する変調器３０Ｂと、を備えているのに対し、本実施形態に係る画像表示装置は、図１１に示すように、１つの変調器３０のみを備えている。
【０１６３】
本実施形態に係る変調器３０は、図１２に示すように、光導波路３０２が３つの入射端を有している。すなわち、光導波路３０２は、第１実施形態と同様の導波路パターンに加え、３つの入射端から延びる３本のコア部３０２１Ｌ、３０２１Ｍ、３０２１Ｎと、これらの３本のコア部３０２１Ｌ、３０２１Ｍ、３０２１Ｎが合流する合流部３０２５と、をさらに備えている。これらのコア部３０２１Ｌ、３０２１Ｍ、３０２１Ｎと合流部３０２５とにより、３色の信号光を合波する合波部３０５が構成される。
【０１６４】
また、このような合波部３０５を設けることにより、赤色光ＬＲと緑色光ＬＧと青色光ＬＢとが合波され、合波光が生成される。このような合波光を第１実施形態に係る変調器と同様の変調器構造に入射することで、波長の異なる光ごとに、時分割による個別の強度変調が可能になる。このため、多色表示（例えばフルカラー表示）が可能であるにもかかわらず、変調器３０の構造の簡素化を図ることができ、画像表示装置の小型化を図ることができる。
【０１６５】
すなわち、本実施形態では、３つの光源３１１Ｒ、３１１Ｇ、３１１Ｂから出射された赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢを合波して１つの変調器３０に入射させているため、そのままでは信号光の色ごとの強度変調ができない。そこで、光源３１１Ｒと光源３１１Ｇと光源３１１Ｂとを、互いに異なるタイミングで（時間軸において互いに排他的に）駆動する。そして、変調器３０では、光源３１１Ｒから射出された赤色光ＬＲと、光源３１１Ｇから射出された緑色光ＬＧと、光源３１１Ｂから射出された青色光ＬＢとを、時間軸において互いに排他的に、すなわち時分割で変調する。これにより、１つの変調器３０において、互いに波長の異なる３つの光の強度を個別に変調することができる。
【０１６６】
また、本実施形態によれば、変調器３０に合波部３０５が内蔵されているため、第１実施形態に係る光合成部４７が不要となり、レンズ４４の数も削減することができる。このため、画像表示装置の部品点数を削減することができ、構造の簡素化および低コスト化を図ることができる。
【０１６７】
さらに、本実施形態では、光導波路パターンの一部である合流部３０２５において赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢを合波しているため、他の合波手段に比べて、合波に伴う光損失を抑えるとともに、波長の異なる光ごとの光損失のバラツキを抑えることができる。このため、表示される画像の色ずれを抑えることができる。
【０１６８】
以上のような構成によれば、１つの変調器３０でもって３色の信号光の外部変調が可能になる。すなわち、光源の数よりも少ない数の変調器でもって、複数色の信号光について互いに独立して外部変調することが可能になる。このため、特に簡易な構造であるにもかかわらず、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【０１６９】
また、光合成部４７を省略することができ、かつ、変調器の数を第１実施形態に比べて削減することができるので、画像表示装置のさらなる小型化を図ることができる。
【０１７０】
なお、変調器３０においてより正確な強度変調を行うためには、光導波路３０２がいわゆるシングルモード導波路であるのが好ましい。そこで、例えば、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢの全てについてシングルモードが存在し得る光導波路３０２の構造について検討すると、光導波路３０２のコア部３０２１の横断面形状（寸法）を最適化することによって、シングルモードの共存が可能であることが認められる。
【０１７１】
具体的には、赤色光ＬＲの波長が６５０ｎｍであり、緑色光ＬＧの波長が５２０ｎｍであり、青色光ＬＢの波長が４４５ｎｍである場合であって、コア部３０２１を前述したＴｉ拡散法で形成した場合について詳述する。
【０１７２】
Ｔｉ拡散法でコア部３０２１を形成する場合、コア部３０２１とクラッド部３０２２との屈折率差は、約０．００５となる。このような環境下において、赤色光ＬＲがシングルモードで伝搬し得るためのコア部３０２１の深さ（コア部３０２１の厚さ）は０．９μｍ以上２．０μｍ以下であり、緑色光ＬＧがシングルモードで伝搬し得るためのコア部３０２１の深さは１．０μｍ以上２．４μｍ以下であり、青色光ＬＢがシングルモードで伝搬し得るためのコア部３０２１の深さは１．３μｍ以上３．１μｍ以下である。よって、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢの全てがシングルモードで存在し得るコア部３０２１の深さは、１．３μｍ以上２．０μｍ以下であると求められる。
【０１７３】
また、赤色光ＬＲがシングルモードで伝搬し得るためのコア部３０２１の幅は２．８μｍ以下であり、緑色光ＬＧがシングルモードで伝搬し得るためのコア部３０２１の幅は３．３μｍ以下であり、青色光ＬＢがシングルモードで伝搬し得るためのコア部３０２１の幅は４．１μｍ以下である。よって、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢの全てがシングルモードで存在し得るコア部３０２１の幅は、２．８μｍ以下であると求められる。
【０１７４】
よって、上記の例では、コア部３０２１の深さを１．３μｍ以上２．０μｍ以下に設定し、幅を２．８μｍ以下に設定することで、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢの全てがシングルモードで存在し得るコア部３０２１を備える変調器３０が実現可能であることが認められる。
【０１７５】
なお、上記の計算例は、コア部３０２１の屈折率から分散曲線を算出することにより、コア部３０２１の深さと幅を求めたものである。
【０１７６】
≪第３実施形態≫
次に、本発明の画像表示装置の第３実施形態について説明する。
【０１７７】
図１３は、従来の変調器における課題を説明するための図であり、図１４、１５は、それぞれ第３実施形態に係る画像表示装置に含まれる変調器の平面図である。なお、図１４には、平面図に加えて、光の出射端側の端面の正面図も図示されている。
【０１７８】
以下、第３実施形態について説明するが、以下の説明では、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。また、図において、前述した実施形態と同様の事項については、同一符号を付している。
【０１７９】
図１３は、従来のマッハツェンダー型変調器９の平面図であり、この変調器９は、途中で２つに分岐されているコア部９１と、コア部９１の側面を覆うように隣接するクラッド部９２とを備えている。
【０１８０】
コア部９１の入射端から信号光Ｌが入射されると、通常は、コア部９１を信号光Ｌが伝搬し、図１３（ａ）に示すように、出射端から出射する。しかしながら、図示しない光源とコア部９１の入射端との光軸合わせが十分でない場合には、一部の信号光Ｌがコア部９１ではなくそれに隣接するクラッド部９２に漏れ出すおそれがある（結合ロス）。漏れ出した漏出光Ｌ’は、変調器９内を伝搬し、信号光Ｌとともに出力される。その結果、この変調器９を備える画像表示装置の画質に悪影響を及ぼすこととなる。
【０１８１】
このようなマッハツェンダー型変調器９は、前述したように、２つに分岐されているコア部９１の一方に対して電気光学効果に基づく屈折率変化を生じさせることによって、コア部９１の合流部において位相差を生じさせ、それに基づいて強度変調を行うことができる。
【０１８２】
したがって、合流部における位相差が信号光Ｌの波長の半分だけずれるように屈折率を変化させることで、変調器９からの出力を実質的にゼロにすることができる。このとき、一部の光は、図１３（ｂ）に示すように、合流部近傍のクラッド部９２に漏れ出すおそれがある（拡散モード）。漏れ出した漏出光Ｌ’は変調器９から出力され、この変調器９を備える画像表示装置の画質に悪影響を及ぼすこととなる。
【０１８３】
そこで、図１４に示す変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、このような漏出光Ｌ’が発生したとしても、それが変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂから出力されないように構成されている。
【０１８４】
具体的には、本実施形態に係る変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、それぞれ図１４（ｄ）に示すように、光導波路３０２が形成されている基板３０１と、その表面の一部を覆う遮光膜３０７と、を備えている。このような変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、それぞれその内部で漏出光Ｌ’が発生したとしても、それが遮光膜３０７で遮光されるため、外部に出力されることが抑制される。その結果、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを備える画像表示装置は、漏出光Ｌ’の影響を受けずに表示画像の高画質化を図ることが可能である。
【０１８５】
また、遮光膜３０７は、コア部３０２１の出射端面に対応する位置に開口する開口部３０７１を備えている。したがって、コア部３０２１を伝搬してきた信号光Ｌは、遮光膜３０７の影響を受けることなく出力される。
【０１８６】
次に、本実施形態に係る変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂの製造方法について説明する。
まず、光導波路３０２が形成されている基板３０１を用意する（図１４（ａ）参照）。
【０１８７】
次に、基板３０１の表面のうち、コア部３０２１の入射端面を除く部分に、遮光膜３０７の形成用塗布液３０７２を塗布する（図１４（ｂ）参照）。このとき、基板３０１の出射端面が覆われるように形成用塗布液３０７２を塗布する。遮光膜３０７の構成材料は、特に限定されず、例えば光吸収色素を含有するポジ型レジスト材料等が挙げられる。
【０１８８】
次に、コア部３０２１の入射端面から信号光Ｌを入射する。入射された信号光Ｌは、コア部３０２１を伝搬し、出射端面から出射される。このとき、出射端面を覆う形成用塗布液３０７２の被膜が信号光Ｌによって露光される（図１４（ｃ）参照）。
【０１８９】
次に、形成用塗布液３０７２の被膜に対して現像処理を施す。これにより、露光された部分の形成用塗布液３０７２の被膜が除去され、前述した開口部３０７１が形成される。このような方法によれば、コア部３０２１に信号光Ｌを入射するのみで、開口部３０７１を形成するための露光処理を完了することができるので、露光における位置合わせが不要となり、容易に行うことができる。以上のようにして本実施形態に係る変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを製造することができる。
【０１９０】
また、図１５に示す変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂも、前述したような漏出光Ｌ’が発生したとしても、それが変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂから出力されないように構成されている。
【０１９１】
具体的には、本実施形態に係る変調器３０Ｒ，３０Ｇ、３０Ｂは、それぞれ図１５に示すように、光導波路３０２が形成されている基板３０１と、基板３０１内に埋め込まれている光反射部３０８と、を備えている。このような変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂは、それぞれその内部で漏出光Ｌ’が発生したとしても、それが光反射部３０８で遮光されるため、出射端側に出力されることが抑制される。その結果、変調器３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂを備える画像表示装置は、漏出光Ｌ’の影響を受けずに表示画像の高画質化を図ることが可能である。
【０１９２】
本実施形態に係る光反射部３０８は、２つに分岐されたコア部３０２１が再び合流する合流部３０２６近傍に設けられている。そして、合流部３０２６を挟んで、コア部３０２１の幅方向に沿って２つの光反射部３０８が並ぶように配置されている。
【０１９３】
各光反射部３０８は、平面視で細長い形状をなしており、その長辺を光反射面として機能させることができる。したがって、光反射部３０８の長軸をコア部３０２１の幅方向に対して平行かまたはやや傾けるようにすれば、図１５（ａ）に示すような結合ロスに伴う漏出光Ｌ’や、図１５（ｂ）に示すような合流部３０２６における拡散モードに伴う漏出光Ｌ’を光反射部３０８の長辺によって反射させたとき、それが出射端側に出力されないように反射させることができる。
【０１９４】
≪第４実施形態≫
次に、本発明の画像表示装置の第４実施形態について説明する。
【０１９５】
図１６は、本発明の画像表示装置の第４実施形態（ヘッドアップディスプレイ）を示す図である。
【０１９６】
以下、第４実施形態について説明するが、以下の説明では、前述した第１〜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。また、図において、前述した実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。
【０１９７】
第４実施形態に係る画像表示装置１は、使用者の頭部に装着されるのではなく、自動車の天井部に装着されて使用されるものである以外、第１〜第３実施形態に係る画像表示装置１と同様である。
【０１９８】
すなわち、第４実施形態に係る画像表示装置１は、自動車ＣＡの天井部ＣＥに装着して使用され、使用者に虚像による画像を、自動車ＣＡのフロントウィンドウＷを介して外界像と重畳した状態で視認させる。
【０１９９】
この画像表示装置１は、図１６に示すように、信号生成部３および走査光出射部４を内蔵する光源ユニットＵＴと、反射部６と、光源ユニットＵＴと反射部６と接続するフレーム２’と、を備える。
【０２００】
また、本実施形態では、光源ユニットＵＴ、フレーム２’および反射部６を、自動車ＣＡの天井部ＣＥに装着している場合を例に説明するが、これらを自動車ＣＡのダッシュボード上に装着してもよいし、一部の構成をフロントウィンドウＷに固定するようにしてもよい。さらに、画像表示装置１は、自動車のみならず、航空機、船舶、建設機械、重機、二輪車、自転車、宇宙船のような各種移動体に装着されるものであってもよい。
【０２０１】
以下、画像表示装置１の各部を順次詳細に説明する。
光源ユニットＵＴは、いかなる方法で天井部ＣＥに固定されていてもよいが、例えばバンドやクリップ等を用いてサンバイザーに装着する方法により固定される。
【０２０２】
フレーム２’は、例えば１対の長尺状の部材を備えており、光源ユニットＵＴと反射部６のＺ軸方向の両端とを接続することにより、光源ユニットＵＴと反射部６とを固定している。
【０２０３】
光源ユニットＵＴは、信号生成部３および走査光出射部４を内蔵しており、走査光出射部４からは反射部６に向けて信号光Ｌ３が出射される。
【０２０４】
本実施形態に係る反射部６も、ハーフミラーであり、外界光Ｌ４を透過させる機能を有する。すなわち、反射部６は、光源ユニットＵＴからの信号光Ｌ３（映像光）を反射させるとともに、使用時において自動車ＣＡ外からフロントウィンドウＷを経て使用者の眼ＥＹに向かう外界光Ｌ４を透過させる機能を有する。これにより、使用者は、外界像を視認しながら、信号光Ｌ３により形成された虚像（画像）を視認することができる。すなわち、シースルー型のヘッドアップディスプレイを実現することができる。
【０２０５】
このような画像表示装置１も、前述したように、第１実施形態に係る信号生成部３を備えている。このため、簡易な構造であるにもかかわらず、第１実施形態と同様の作用、効果が得られる。すなわち、高い解像度を有する画像表示装置１を得ることができる。
【０２０６】
以上、本発明の画像表示装置について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【０２０７】
例えば、本発明の画像表示装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
【０２０８】
また、反射部は、平面の反射面を備えていてもよい。
また、本発明の画像表示装置の実施形態は、上述したヘッドマウントディスプレイやヘッドアップディスプレイに限定されず、網膜走査方式の表示原理を有する形態であればいかなる形態にも適用可能である。
【符号の説明】
【０２０９】
１              画像表示装置
２              フレーム
２’            フレーム
３              信号生成部
４              走査光出射部
５              接続部
６              反射部
９              変調器
１０            反射部
１７            コイル
１８            信号重畳部
２１            ノーズパッド部
２２            フロント部
２３            テンプル部
２４            モダン部
２５            リム部
２６            ブリッジ部
２７            凹部
３０            変調器
３０Ｂ          変調器
３０Ｇ          変調器
３０Ｒ          変調器
３１            信号光生成部
３２            駆動信号生成部
３３            制御部
３４            光検出部
３５            固定部
４１            ハウジング
４２            光走査部
４３            レンズ
４３Ｂ          レンズ
４３Ｇ          レンズ
４３Ｒ          レンズ
４４            レンズ
４４Ｂ          レンズ
４４Ｇ          レンズ
４４Ｒ          レンズ
４５            レンズ
４６            支持部材
４７            光合成部
４７Ｂ          ダイクロイックミラー
４７Ｇ          ダイクロイックミラー
４７Ｒ          ダイクロイックミラー
７１            第１光ファイバー
７２            第２光ファイバー
７２Ｂ          コア
７２Ｇ          コア
７２Ｒ          コア
３０１          基板
３０２          光導波路
３０３Ａ        電極
３０３Ｂ        電極
３０４          バッファー層
３０５          合波部
３０７          遮光膜
３０８          光反射部
３１１          光源部
３１１Ｂ        光源
３１１Ｇ        光源
３１１Ｒ        光源
３１２Ｂ        駆動回路
３１２Ｇ        駆動回路
３１２Ｒ        駆動回路
３１３Ｂ        レンズ
３１３Ｇ        レンズ
３１３Ｒ        レンズ
３２１          駆動回路
３２２          駆動回路
３０２１        コア部
３０２１Ａ      コア部
３０２１Ａａ    第１コア部
３０２１Ａｂ    第２コア部
３０２１Ｂ      コア部
３０２１Ｂａ    第１コア部
３０２１Ｂｂ    第２コア部
３０２１Ｌ      コア部
３０２１Ｍ      コア部
３０２１Ｎ      コア部
３０２２        クラッド部
３０２３        分岐部
３０２３Ａ      分岐部
３０２３Ｂ      分岐部
３０２４Ａ      合流部
３０２４Ｂ      合流部
３０２５        合流部
３０３１Ａ      信号電極
３０３１Ｂ      信号電極
３０３２Ａ      グランド電極
３０３２Ｂ      グランド電極
３０３３Ａ      電極パッド
３０３３Ｂ      電極パッド
３０７１        開口部
３０７２        形成用塗布液
ＣＡ            自動車
ＣＥ            天井部
ＤＡ            描画領域
ＤＬ            ２本の光束
ＥＡ            耳
ＥＹ            眼
Ｈ              頭部
Ｌ              信号光
Ｌ’            漏出光
Ｌ１            信号光
Ｌ２            信号光
Ｌ３            信号光
Ｌ４            外界光
ＬＢ            青色光
ＬＧ            緑色光
ＬＲ            赤色光
ＰＢ’          点像
ＰＢ１          点像
ＰＢ２          点像
ＰＧ’          点像
ＰＧ１          点像
ＰＧ２          点像
ＰＲ’          点像
ＰＲ１          点像
ＰＲ２          点像
ＮＳ            鼻
ＵＴ            光源ユニット
Ｗ              フロントウィンドウ
【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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