(57)【要約】【課題】小型化を図ることができる光スキャナー、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。【解決手段】光反射面を備える可動部と、前記可動部を揺動軸まわりに揺動可能に支持する軸部と、前記軸部を支持する支持部と、前記支持部を前記光反射面側から保持する保持部と、を有していることを特徴とする光スキャナー。また、前記保持部の前記可動部と反対側の面には反射低減部が配置されている。また、前記保持部は、開口部を有し、前記光反射面の平面視で、前記光反射面の少なくとも一部が前記開口部内に位置している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射面を備える可動部と、
前記可動部を揺動軸まわりに揺動可能に支持する支持部と、
前記支持部を前記光反射面側から保持する保持部と、を有していることを特徴とする光スキャナー。
【請求項２】
前記保持部の前記可動部と反対側の面には反射低減部が配置されている請求項１に記載の光スキャナー。
【請求項３】
前記保持部は、開口部を有し、
前記光反射面の平面視で、前記光反射面の少なくとも一部が前記開口部内に位置している請求項１または２に記載の光スキャナー。
【請求項４】
開口面積が前記光反射面から離間する方向に向けて漸増するように、前記開口部の内周面がテーパー状となっている請求項３に記載の光スキャナー。
【請求項５】
前記保持部の前記可動部と反対側の面は、自然状態の前記光反射面に対して傾斜している請求項３または４に記載の光スキャナー。
【請求項６】
前記可動部の前記光反射面と反対側に位置し、前記可動部を揺動させる駆動部を有している請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光スキャナー。
【請求項７】
前記可動部と前記駆動部との並び方向に直交する方向から見たとき、
前記可動部と前記駆動部との隙間を視認することができる請求項６に記載の光スキャナー。
【請求項８】
前記保持部は、前記可動部側の面に開放する有底の凹部を有し、
前記凹部内に前記支持部の少なくとも一部が配置されている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光スキャナー。
【請求項９】
前記保持部の前記可動部側の面には配線が配置されている請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光スキャナー。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の光スキャナーを有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の光スキャナーと、
前記光スキャナーを搭載し、観察者の頭部に装着されるフレームと、を有す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、光スキャナー、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ものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光を走査する光スキャナーが開示されている。特許文献１の光スキャナーは、支持体と、支持体に支持されている光スキャナーと、支持体に支持され、光スキャナーを覆って配置されているキャップ状の遮光部材と、を有している。また、光スキャナーは、ミラー面を有する可動部と、可動部の周囲に配置されている支持部と、可動部を回動可能に支持部に連結している連結部と、を有している。このような構成の光スキャナーでは、遮光部材によって迷光を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１６９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような構成では、遮光部材の天面（光スキャナーの主面と対向している部位）が、光スキャナーの主面と高さ方向に離間しているため、光スキャナーの高さが嵩み、小型化（低背化）を図ることが困難である。
【０００５】
本発明の目的は、小型化を図ることができる光スキャナー、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】
【０００６】
このような目的は、下記の発明により達成される。
【０００７】
本発明の光スキャナーは、光反射面を備える可動部と、
前記可動部を揺動軸まわりに揺動可能に支持する支持部と、
前記支持部を前記光反射面側から保持する保持部と、を有していることを特徴とする。
このように、保持部が支持部を光反射面側から保持する構成とすることで、小型化を図ることができる光スキャナーとなる。
【０００８】
本発明の光スキャナーでは、前記保持部の前記可動部と反対側の面には反射低減部が配置されていることが好ましい。
これにより、迷光を低減することができる。
【０００９】
本発明の光スキャナーでは、前記保持部は、開口部を有し、
前記光反射面の平面視で、前記光反射面の少なくとも一部が前記開口部内に位置していることが好ましい。
これにより、光反射面での光の走査が阻害されない。
【００１０】
本発明の光スキャナーでは、開口面積が前記光反射面から離間する方向に向けて漸増するように、前記開口部の内周面がテーパー状となっていることが好ましい。
これにより、光反射面での光の走査が阻害され難くなる。また、迷光をより効果的に低減することもできる。
【００１１】
本発明の光スキャナーでは、前記保持部の前記可動部と反対側の面は、自然状態の前記光反射面に対して傾斜していることが好ましい。
これにより、保持部に照射された光を、光反射面で反射した光とは別の方向に反射することができる。
【００１２】
本発明の光スキャナーでは、前記可動部の前記光反射面と反対側に位置し、前記可動部を揺動させる駆動部を有していることが好ましい。
このように、駆動部が可動部の光反射面と反対側に位置することで、保持部に邪魔されることなく、駆動部を可動部に接近させることができる。そのため、可動部を効率的に揺動させることができる。
【００１３】
本発明の光スキャナーでは、前記可動部と前記駆動部との並び方向に直交する方向から見たとき、
前記可動部と前記駆動部との隙間を視認することができることが好ましい。
これにより、駆動部と可動部のギャップの調整が容易となる。
【００１４】
本発明の光スキャナーでは、前記保持部は、前記可動部側の面に開放する有底の凹部を有し、
前記凹部内に前記支持部の少なくとも一部が配置されていることが好ましい。
これにより、光スキャナーの小型化を図ることができる。
【００１５】
本発明の光スキャナーでは、前記保持部の前記可動部側の面には配線が配置されていることが好ましい。
これにより、例えば、可動部と支持部とを連結する軸部に配置されたセンサー等と配線とを接続することで、センサー等の電気的な引き出しが容易となる。
【００１６】
本発明の画像表示装置は、本発明の光スキャナーを有することを特徴とする。
これにより、小型化を図ることのできる画像表示装置が得られる。
【００１７】
本発明のヘッドマウントディスプレイは、本発明の光スキャナーと、
前記光スキャナーを搭載し、観察者の頭部に装着されるフレームと、を有することを特徴とする。
これにより、小型化を図ることのできるヘッドマウントディスプレイが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の構成図である。
【図２】図１に示す画像表示装置が備える光スキャナーの断面図である。
【図３】図２に示す光スキャナーが有する光スキャナー本体の平面図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】光スキャナー本体が姿勢検知部を示す平面図である。
【図６】光スキャナーが有するベースを示す平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る光スキャナーを示す断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る光スキャナーを示す断面図である。
【図９】ヘッドアップディスプレイを示す斜視図である。
【図１０】本発明のヘッドマウントディスプレイを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の光スキャナー、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ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。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の構成図である。図２は、図１に示す画像表示装置が備える光スキャナーの断面図である。図３は、図２に示す光スキャナーが有する光スキャナー本体の平面図である。図４は、図３中のＡ−Ａ線断面図である。図５は、光スキャナー本体が姿勢検知部を示す平面図である。図６は、光スキャナーが有するベースを示す平面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図２中の上側を「上」とも言い、下側を「下」とも言う。
【００２１】
図１に示す画像表示装置１は、スクリーン、壁面などの対象物１０に描画用のレーザーＬＬを二次元的に走査することで画像を表示する装置である。このような画像表示装置１は、描画用のレーザーＬＬを出射する光源ユニット２と、光源ユニット２から出射されたレーザーＬＬを二次元走査する光スキャナー３と、を有している。後述するように、光スキャナー３が小型化を図ることのできる構成となっているため、このような光スキャナー３を備える画像表示装置１も小型化を図ることができる。なお、画像表示装置１は、この他、例えば、投射レンズ等を有していてもよい。
【００２２】
≪光源ユニット≫
光源ユニット２は、図１に示すように、赤色、緑色、青色、各色のレーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂを有する光源部と、レーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂを駆動する駆動回路２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂと、レーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂから出射されたレーザー光を平行光化するコリメータレンズ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂと、光合成部２３と、集光レンズ２６と、を有する。
【００２３】
レーザー光源２１Ｒは、赤色光を射出する光源であり、レーザー光源２１Ｇは、緑色光を射出する光源であり、レーザー光源２１Ｂは、青色光を射出する光源である。このような３色の光を用いることで、フルカラーの画像を表示することができる。なお、レーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂとしては、特に限定されないが、例えば、レーザーダイオード、ＬＥＤ等を用いることができる。
【００２４】
駆動回路２２Ｒは、レーザー光源２１Ｒを駆動し、駆動回路２２Ｇは、レーザー光源２１Ｇを駆動し、駆動回路２２Ｂは、レーザー光源２１Ｂを駆動する。これら駆動回路２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂは、図示しない制御部によって独立して駆動が制御される。駆動回路２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂにより駆動されたレーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂから射出された３つのレーザー光は、それぞれ、コリメータレンズ２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂによって平行光化されて光合成部２３に入射する。
【００２５】
光合成部２３は、レーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂからの光を合成する。光合成部２３は、３つのダイクロイックミラー２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂを有する。ダイクロイックミラー２３Ｒは、赤色光を反射する機能を有し、ダイクロイックミラー２３Ｇ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し、ダイクロイックミラー２３Ｂは、赤色光および緑色光を透過させると共に青色光を反射する機能を有する。
【００２６】
このようなダイクロイックミラー２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂを用いることで、レーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂからの赤色光、緑色光および青色光の３色のレーザー光を合成することができる。そして、制御部によってレーザー光源２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂからの光の強度をそれぞれ独立して変調することで、所定の色の描画用のレーザーＬＬ（光）が生成される。このようにして生成されたレーザーＬＬは、集光レンズ２６によって所望のＮＡ（開口数）に変更された後、光スキャナー３に導かれる。
【００２７】
以上、光源ユニット２について説明したが、この光源ユニット２の構成としては、レーザーＬＬを生成することができれば、本実施形態の構成に限定されない。
【００２８】
≪光スキャナー≫
光スキャナー３は、図２に示すように、光スキャナー本体４と、光スキャナー本体４を保持するベース５と、を有している。
【００２９】
光スキャナー本体４は、図３および図４に示すように、可動部４１と、可動部４１を揺動軸Ｊ２まわりに揺動（回動）可能に支持する支持部４３と、可動部４１と支持部４３とを連結する軸部４２１、４２２と、を有する構造体４０と、可動部４１を揺動軸Ｊ１、Ｊ２まわりに揺動させる駆動機構４６と、を有している。
【００３０】
また、可動部４１は、第１可動部４１１と、第１可動部４１１を揺動軸Ｊ１まわりに揺動（回動）可能に支持する軸部４１２ａ、４１２ｂと、軸部４１２ａ、４１２ｂを支持する枠状の第２可動部４１３と、を有しており、第２可動部４１３において軸部４２１、４２２と接続されている。
【００３１】
第１可動部４１１は、板状をなしている。そして、第１可動部４１１の上面に光反射部４１９が設けられている。光反射部４１９は、光反射性を有し、その表面がレーザーＬＬを反射する光反射面４１９ａとなっている。そのため、光反射面４１９ａに入射したレーザーＬＬは、光反射面４１９ａで反射され、光反射面４１９ａの姿勢に応じた方向へ走査される。このような光反射部４１９は、例えば、アルミニウム等の金属膜によって構成することができる。
【００３２】
軸部４１２ａ、４１２ｂは、第１可動部４１１を両側から支持するように、第１可動部４１１に対して互いに反対側に配置されている。また、軸部４１２ａ、４１２ｂは、それぞれ、揺動軸Ｊ１に沿って延在し、その一端部が第１可動部４１１に接続され、他端部が第２可動部４１３に接続されている。これら軸部４１２ａ、４１２ｂは、第１可動部４１１を揺動軸Ｊ１まわりに揺動可能に支持し、第１可動部４１１の揺動軸Ｊ１まわりの揺動に伴って捩れ変形する。なお、軸部４１２ａ、４１２ｂの形状は、第１可動部４１１を揺動軸Ｊ１まわりに揺動可能に支持することができれば、本実施形態の形状に限定されない。
【００３３】
第２可動部４１３は、枠状をなしており、平面視で、第１可動部４１１の周囲を囲むようにして配置されている。すなわち、第２可動部４１３の内側に第１可動部４１１が配置されている。また、図４に示すように、第２可動部４１３の下面にはリブ４１３ａが設けられており、このリブ４１３ａの下面には永久磁石４６１が配置されている。リブ４１３ａは、第２可動部４１３の機械的強度を補強する補強部としての機能と、第１可動部４１１と永久磁石４６１との間に、これらの接触を防止するためのスペースを確保するギャップ材としての機能と、を有している。
【００３４】
軸部４２１、４２２は、第２可動部４１３を両側から支持するように、第２可動部４１３に対して互いに反対側に配置されている。また、軸部４２１、４２２は、それぞれ、揺動軸Ｊ２に沿って延在し、その一端部が第２可動部４１３に接続され、他端部が支持部４３に接続されている。これら軸部４２１、４２２は、第２可動部４１３を揺動軸Ｊ２まわりに揺動可能に支持し、第２可動部４１３の揺動軸Ｊ２まわりの揺動に伴って捩れ変形する。なお、軸部４２１、４２２の形状は、第２可動部４１３を揺動軸Ｊ２まわりに揺動可能に支持することができれば、本実施形態の形状に限定されない。
【００３５】
支持部４３は、枠状をなし、平面視で、可動部４１を囲むように配置されている。そして、支持部４３は、軸部４２１、４２２と接続され、軸部４２１、４２２を支持している。なお、支持部４３の形状は、軸部４２１、４２２を支持することができれば、特に限定されず、例えば、軸部４２１を支持する部分と、軸部４２２を支持する部分とで分割されていてもよい。
【００３６】
以上、構造体４０について説明した。このような構造体４０は、例えば、ＳＯＩ基板［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基板］をエッチングすることで一体的に形成することができる。具体的には、第１可動部４１１、軸部４１２ａ、４１２ｂ、軸部４２１、４２２および支持部４３をデバイス層から形成し、第２可動部４１３をデバイス層、ボックス層およびハンドル層から形成することで、これらを一体的に形成することができる。
【００３７】
駆動機構４６は、図４に示すように、リブ４１３ａの下面に設けられた永久磁石４６１と、永久磁石４６１と対向するように、可動部４１の光反射面４１９ａと反対側に位置し、永久磁石４６１に作用する磁界を発生させて可動部４１を揺動させる駆動部としてのコイル４６２と、を有している。このように、コイル４６２が可動部４１の光反射面４１９ａと反対側に位置することで、後述するように、ベース５に邪魔されることなく、コイル４６２を可動部４１に接近させることができる。そのため、可動部４１を効率的に揺動させることができる。
【００３８】
永久磁石４６１は、一端側がＳ極、他端側がＮ極である棒状をなしており、平面視で、揺動軸Ｊ１、Ｊ２の両軸に対して傾斜して配置されている。このような永久磁石４６１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、ボンド磁石等を用いることができる。
【００３９】
コイル４６２には、第１可動部４１１を揺動軸Ｊ１まわりに揺動させるための第１交番電圧と、第２可動部４１３を揺動軸Ｊ２まわりに揺動させるための第２交番電圧とを重畳させた重畳電圧が印加される。これにより、第２可動部４１３が揺動軸Ｊ２まわりに揺動しつつ、第１可動部４１１が揺動軸Ｊ１まわりに揺動するため、結果として、第１可動部４１１が揺動軸Ｊ１、Ｊ２の両軸まわりに揺動する。なお、第１可動部４１１の揺動軸Ｊ１まわりの揺動を共振駆動とし、第２可動部４１３の揺動軸Ｊ２まわりの揺動を非共振駆動とすることが好ましい。また、第１交番電圧としては、１０〜４０ｋＨｚ程度の正弦波を用いることが好ましく、第２交番電圧としては、３０〜１２０Ｈｚ程度（６０Ｈｚ程度）程度のノコギリ波を用いることが好ましい。これにより、光反射面４１９ａの揺動が画像描画に適した動きとなる。
【００４０】
なお、本実施形態のコイル４６２は、コイル本体４６２ａと、コイル本体４６２ａが巻回されているコア４６２ｂと、を有しており、コア４６２ｂの上面がコイル本体４６２ａから突出している。そのため、光スキャナー３を横方向から見たときに、コア４６２ｂの上面（上端）が視認でき、コア４６２ｂと永久磁石４６１とのギャップの調整を精度よく行うことができる。
【００４１】
ここで、光反射面４１９ａでレーザーＬＬを走査して所定の画像を表示するには、第１可動部４１１（光反射面４１９ａ）の姿勢（揺動角度）を検知し、この姿勢に合わせて所定の色のレーザーＬＬを光源ユニット２から出射する必要がある。そこで、図５に示すように、光スキャナー本体４には、第１可動部４１１の姿勢を検知することのできる姿勢検知部４８、４９が設けられている。
【００４２】
姿勢検知部４８は、軸部４１２ａの捩じれ量から第１可動部４１１の揺動軸Ｊ１まわりの傾き（揺動角度）を検知することができ、姿勢検知部４９は、軸部４２２の捩じれ量から第１可動部４１１の揺動軸Ｊ２まわりの傾き（揺動角度）を検知することができる。以下、姿勢検知部４８、４９について説明するが、これらは、配置されている場所が異なること以外は、同様の構成であるため、以下では、姿勢検知部４８について代表して説明し、姿勢検知部４９については、その説明を省略する。
【００４３】
図５に示すように、姿勢検知部４８は、軸部４１２ａと第２可動部４１３との接続部に設けられている４つのピエゾ抵抗部４８１、４８２、４８３、４８４を有している。これらピエゾ抵抗部４８１、４８２、４８３、４８４は、軸部４１２ａの捩じれ量に応じた応力を受けて抵抗値が変化する。ピエゾ抵抗部４８１、４８２、４８３、４８４は、図示しない配線を介して互いに電気的に接続されており、ブリッジ回路（ホイートストンブリッジ回路）を形成している。なお、ピエゾ抵抗部４８１、４８２、４８３、４８４や前記配線は、前述した第１のＳｉ層（デバイス層）にリン、ボロン等の不純物をドープ（拡散または注入）することで形成することができる。
【００４４】
図示しないが、ブリッジ回路には複数の配線（駆動電圧を供給するための配線、検出信号を取り出すための配線）が接続されており、これら各配線は、軸部４２１または軸部４２２を介して支持部４３まで引き回され、支持部４３の上面に配置されている端子４８８に接続されている。このようなブリッジ回路からは、ピエゾ抵抗部４８１、４８２、４８３、４８４の抵抗値に応じた検出信号が出力されるため、この検出信号から軸部４１２ａの捩じれ量を検知することができ、この軸部４１２ａの捩じれ量から第１可動部４１１の揺動軸Ｊ１まわりの傾きを検知することができる。
【００４５】
なお、以下では、姿勢検知部４９が備え、姿勢検知部４８の端子４８８に相当するものを「端子４９８」とも言う。
【００４６】
以上、光スキャナー本体４について説明した。次に、光スキャナー本体４を保持するベース５について説明する。
【００４７】
図２に示すように、ベース５は、構造体４０を保持する保持部５１と、保持部５１に接続され、コイル４６２（駆動部）を保持するコイル保持部５２と、を有している。保持部５１は、板状をなし、図４に示すように、構造体４０の支持部４３を上側（すなわち、光反射面４１９ａ側）から保持している。なお、本実施形態では、接合部材５４を介して保持部５１と支持部４３とが接合されることで、構造体４０が保持部５１に保持されている。このように、保持部５１が、構造体４０を上側から保持することで、光スキャナー３の小型化を図ることができる。また、例えば、本実施形態とは反対に、保持部５１が構造体４０を下側から保持する構成とした場合、保持部５１に阻害されてコイル４６２を永久磁石４６１に十分に接近させることができず、コイル４６２で発生させた磁界を永久磁石４６１に効率的に作用させることができないおそれがある。これに対して、本実施形態によれば、保持部５１が構造体４０を上側（コイル４６２と反対側）から保持しているため、コイル４６２を永久磁石４６１に十分に接近させることができる。そのため、コイル４６２で発生させた磁界を永久磁石４６１に効率的に作用させることができ、より効率的に可動部４１を揺動させることができる。
【００４８】
また、保持部５１は、その厚さ方向に貫通する貫通孔からなる開口部５１１を有している。そして、図６に示すように、平面視で、光反射面４１９ａの少なくとも一部が開口部５１１内に位置している。光源ユニット２から出射されたレーザーＬＬは、開口部５１１内を通過して光反射面４１９ａに入射し、光反射面４１９ａで反射されたレーザーＬＬは、開口部５１１内を通過して走査される。このように、開口部５１１を有することで、光反射面４１９ａでのレーザーＬＬの走査が阻害されない。特に本実施形態では、開口面積が光反射面４１９ａから離間する方向（すなわち上側）に向けて漸増するように、開口部５１１の内周面がテーパー状となっている。そのため、光反射面４１９ａへのレーザーＬＬの入射や、光反射面４１９ａで反射したレーザーＬＬの走査が阻害され難くなる。また、レーザーＬＬが内周面に入射し難くなるため、迷光をより効果的に低減することができる。なお、本実施形態では、開口部５１１が円形をなしているが、開口部５１１の形状としては特に限定されず、例えば矩形であってもよい。また、開口部５１１の内周面は、テーパー状をなしていなくてもよい。
【００４９】
特に、本実施形態では、開口部５１１は、平面視で、第１可動部４１１の全域を内包するように形成されている。また、開口部５１１は、第２可動部４１３と重ならないように形成されている。すなわち、開口部５１１から第１可動部４１１を視認できるが、第２可動部４１３は視認できないようになっている。これにより、第２可動部４１３にレーザーＬＬが照射される可能性を低減することができ、迷光をより効果的に低減することができる。ここで、保持部５１と構造体４０とを接合している接合部材５４は、保持部５１と構造体４０との間に第２可動部４１３を揺動させるスペースを確保するためのギャップ材としても機能している。
【００５０】
また、保持部５１の上面（可動部４１と反対側の面）には反射低減部としての反射防止膜５３が配置されている。このように、保持部５１の上面に反射防止膜５３を配置することで、光スキャナー３の大型化を招くことなく、レーザーＬＬの一部が保持部５１で反射されて迷光となることを低減することができる。なお、反射防止膜５３としては、特に限定されないが、例えば、Ｃｒ膜やブラックレジストを用いることができる。なお、反射低減部の構成としては、反射低減部を配置しない場合と比較して、レーザーＬＬの保持部５１での反射を低減することができれば特に限定されない。
【００５１】
また、図２に示すように、保持部５１には、複数の配線５５が配置されている。各配線５５は、保持部５１の下面（可動部４１側の面）に配置されている第１配線部５５１と、保持部５１の上面に配置されている第２配線部５５２と、第１配線部５５１と第２配線部５５２とを接続し、保持部５１を貫通して配置されている貫通電極５５３と、を有している。また、第２配線部５５２の端部は、外部装置との電気的な接続が行われる端子５５２ａとなっている。そして、各配線５５の第１配線部５５１は、導電性バンプＢを介して構造体４０の支持部４３に配置されている端子４８８または端子４９８と電気的に接続されている。このような構成によれば、姿勢検知部４８、４９の電気的な引き出しが容易となると共に、外部装置との電気的な接続も容易となる。
【００５２】
図２に示すように、コイル保持部５２は、コイル４６２を下方から保持する基部５２１と、基部５２１と保持部５１とを接続すると共に、永久磁石４６１とコイル４６２とのギャップを管理するためのギャップ材として機能する接続部５２２と、を有している。また、コイル保持部５２は、可動部４１とコイル４６２（駆動部）との並び方向に直交する方向から見たとき（すなわち、図２の平面視で）、可動部４１（永久磁石４６１）とコイル４６２との隙間を視認することができるように構成されている。これにより、永久磁石４６１とコイル４６２とのギャップをより精度よく管理（調整）することができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、基部５２１と接続部５２２とが一体形成されているが、別体として形成され、接合部材を介して接合されていてもよい。
【００５４】
以上、ベース５について説明した。保持部５１およびコイル保持部５２の構成材料としては、特に限定されないが、構造体４０を構成するシリコンと線膨張係数が近似する材料であることが好ましい。これにより、構造体４０に加わり得る熱応力を低減することができ、振動特性の低下を低減することができる。このような材料としては、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物セラミックス、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化チタン等の窒化物セラミックスのような各種セラミックスを用いることができる。
【００５５】
＜第２実施形態＞
図７は、本発明の第２実施形態に係る光スキャナーを示す断面図である。
【００５６】
以下、第２実施形態の画像表示装置について、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。
【００５７】
本発明の第２実施形態の画像表示装置は、光スキャナーの構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００５８】
図７に示すように、本実施形態の光スキャナー３では、保持部５１の上面（可動部４１と反対側の面）は、自然状態の光反射面４１９ａに対して傾斜している。このような構成とすることで、比較的簡単に、保持部５１に入射したレーザーＬＬを光反射面４１９ａで走査したレーザーＬＬとは別の方向に反射することができる。そのため、迷光をより効果的に低減することができる。なお、前記「自然状態」とは、可動部４１に、可動部４１を揺動させる力（本実施形態ではコイル４６２に発生する磁界）が加わっていない状態を言う。また、保持部５１の上面が傾く方向は、本実施形態の方向に限定されない。
【００５９】
このような第２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発揮することができる。
【００６０】
＜第３実施形態＞
図８は、本発明の第３実施形態に係る光スキャナーを示す断面図である。
【００６１】
以下、第３実施形態の画像表示装置について、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００６２】
本発明の第３実施形態の画像表示装置は、光スキャナーの構成が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００６３】
図８に示すように、本実施形態の光スキャナー３では、保持部５１は、下面（可動部４１側の面）に開放する有底の凹部５１２を有しており、この凹部５１２の天面に連通するように開口部５１１が形成されている。また、凹部５１２内に支持部４３の少なくとも一部が嵌め込まれるようにして配置されている。特に、本実施形態では、支持部４３の下面と保持部５１の下面とが面一となるように、凹部５１２内に支持部４３が嵌め込まれている。このように、凹部５１２に構造体４０の少なくとも一部を嵌め込むことで、光スキャナー３の小型化（低背化）を図ることができる。
【００６４】
また、凹部５１２の天面と支持部４３との間には、凹部５１２の天面に支持部４３を固定すると共に、天面と構造体４０との間に第２可動部４１３を揺動させるスペースを確保するためのギャップ材５９が配置されている。
【００６５】
また、端子４８８、４９８は、支持部４３の下面に配置されている。そして、これら端子４８８、４９８は、支持部４３を貫通して配置されている貫通電極を介して、支持部４３の上面に配置されている配線４８９、４９９と電気的に接続されている。また、端子４８８、４９８は、ボンディングワイヤーＢＷを介して第１配線部５５１と電気的に接続されている。前述したように、支持部４３の下面と保持部５１の下面とが面一となっているため、ボンディングワイヤーＢＷによる接続を容易に行うことができる。
【００６６】
このような第３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発揮することができる。
【００６７】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係るヘッドアップディスプレイについて説明する。
【００６８】
図９は、ヘッドアップディスプレイを示す斜視図である。
図９に示すように、ヘッドアップディスプレイシステム２００では、画像表示装置１（光スキャナー３）は、自動車のダッシュボードに、ヘッドアップディスプレイ２１０を構成するよう搭載されている。このヘッドアップディスプレイ２１０により、フロントガラス２２０に、例えば、目的地までの案内表示、時刻、方位、速度、外気温、天候等の所定の画像を表示することができる。このような構成によれば、小型化を図ることのできる光スキャナー３を備えているため、ヘッドアップディスプレイシステム２００の小型化を図ることができる。
【００６９】
なお、ヘッドアップディスプレイシステム２００は、自動車に限らず、例えば、航空機、船舶等にも適用することができる。
【００７０】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係るヘッドマウントディスプレイについて説明する。
【００７１】
図１０は、本発明のヘッドマウントディスプレイを示す斜視図である。
図１０に示すように、ヘッドマウントディスプレイ３００は、画像表示装置１（光スキャナー３）と、画像表示装置１（光スキャナー３）を搭載し、観察者の頭部に装着されるフレーム３１０と、を有している。そして、画像表示装置１により、フレーム３１０の本来レンズである部位に設けられた表示部（光反射層）３２０に、一方の目で視認される所定の画像を表示する。表示部３２０は、透明であってもよく、また、不透明であってもよい。表示部３２０が透明な場合は、現実世界からの情報（景色）に画像表示装置１からの情報を重ねて使用することができる。また、表示部３２０は、入射した光の少なくとも一部を反射すればよく、例えば、ホログラム素子、ハーフミラーなどを用いることができる。このような構成によれば、小型化を図ることのできる光スキャナー３を備えているため、ヘッドマウントディスプレイ３００の小型化を図ることができる。
【００７２】
以上、本発明の光スキャナー、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイを、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く、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る。また、本発明に他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【００７３】
また、前述した実施形態では、光スキャナーとしてレーザーを２次元（揺動軸Ｊ１および揺動軸Ｊ２まわり）に走査可能な構成について説明したが、光スキャナーの構成としては、これに限定されない。例えば、光スキャナーは、レーザーを１次元に走査可能な構成となっていてもよい。具体的には、例えば、第１実施形態で説明した光スキャナー本体４の構成から、軸部４１２ａ、４１２ｂおよび第２可動部４１３を省略し、軸部４２１、４２２が第１可動部４１１と支持部４３とを連結する構成としてもよい。この場合は、光スキャナーを２つ用意し、一方の光スキャナーによってレーザーを水平方向（第１方向）に走査し、他方の光スキャナーによってレーザーを垂直方向（第１方向と交差する第２方向）に走査することで、レーザーを２次元に走査することができる。
【００７４】
また、前述した実施形態では、永久磁石が可動部に設けられ、コイルが永久磁石と対向するように配置されている構成について説明したが、永久磁石とコイルの配置が逆であってもよい。すなわち、コイルが可動部に設けられ、永久磁石がコイルと対向するように配置されている構成であってもよい。この場合は、永久磁石が駆動部を構成する。
【符号の説明】
【００７５】
１…画像表示装置、２…光源ユニット、２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒ…レーザー光源、２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒ…駆動回路、２３…光合成部、２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒ…ダイクロイックミラー、２４Ｂ、２４Ｇ、２４Ｒ…コリメータレンズ、２６…集光レンズ、３…光スキャナー、４…光スキャナー本体、４０…構造体、４１…可動部、４１１…第１可動部、４１２ａ、４１２ｂ…軸部、４１３…第２可動部、４１３ａ…リブ、４１９…光反射部、４１９ａ…光反射面、４２１、４２２…軸部、４３…支持部、４６…駆動機構、４６１…永久磁石、４６２…コイル、４６２ａ…コイル本体、４６２ｂ…コア、４８…姿勢検知部、４８１、４８２、４８３、４８４…ピエゾ抵抗部、４８８…端子、４９…姿勢検知部、４９８…端子、５…ベース、５１…保持部、５１１…開口部、５１２…凹部、５２…コイル保持部、５２１…基部、５２２…接続部、５３…反射防止膜、５４…接合部材、５５…配線、５５１…第１配線部、５５２…第２配線部、５５２ａ…端子、５５３…貫通電極、５９…ギャップ材、１０…対象物、２００…ヘッドアップディスプレイシステム、２１０…ヘッドアップディスプレイ、２２０…フロントガラス、３００…ヘッドマウントディスプレイ、３１０…フレーム、３２０…表示部、Ｂ…導電性バンプ、ＢＷ…ボンディングワイヤー、Ｊ１、Ｊ２…揺動軸、ＬＬ…レーザー
【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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