(57)【要約】【課題】高速かつ大きな走査角度を実現でき、高品質な表示を可能とする光走査素子、及びその光走査素子を用いる画像表示装置を提供すること。【解決手段】光を反射する反射面１２を備え、回転軸を中心として回転可能に設けられた可動部である可動ミラー１１と、可動部が設けられた側とは反対側の第１面Ｓ１と、可動部が設けられた側の第２面Ｓ２とを備え、第１面Ｓ１へ入射した光、及び反射面１２から第２面Ｓ２へ入射した光を透過させる透過部１８と、を有し、第１面Ｓ１は、可動部が中立状態であるときの反射面１２とは非平行である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を反射する反射面を備え、回転軸を中心として回転可能に設けられた可動部と、
前記可動部が設けられた側とは反対側の第１面と、前記可動部が設けられた側の第２面とを備え、前記第１面へ入射した光、及び前記反射面から前記第２面へ入射した光を透過させる透過部と、を有し、
前記第１面は、前記可動部が中立状態であるときの前記反射面とは非平行であることを特徴とする光走査素子。
【請求項２】
前記可動部が前記中立状態であるときの前記反射面に略平行かつ前記回転軸に略直交する軸を中立軸とすると、
前記第１面は、前記中立軸に対して傾いていることを特徴とする請求項１に記載の光走査素子。
【請求項３】
前記中立軸に対する前記第１面の傾斜角は、前記可動部を回転させることによる、前記中立軸に対する前記反射面の最大の傾斜角以上であることを特徴とする請求項２に記載の光走査素子。
【請求項４】
前記第１面は、前記回転軸に対して傾いていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査素子。
【請求項５】
前記可動部は、第１回転軸を中心として回転可能であって、かつ前記第１回転軸に略直交する第２回転軸を中心として回転可能であって、
前記第１面は、前記第１回転軸及び前記第２回転軸の少なくとも一方に対して傾いていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光走査素子。
【請求項６】
前記可動部を収納するパッケージを有し、
前記パッケージは、前記透過部に当接する当接部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査素子。
【請求項７】
前記可動部を支持する支持部を有し、
前記支持部は、前記第１面とは非平行な面上に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査素子。
【請求項８】
前記第１面及び前記第２面は、非平行であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査素子。
【請求項９】
光を反射する反射面を備え、回転軸を中心として回転可能に設けられた可動部と、
前記可動部が設けられた側とは反対側の第１面と、前記可動部が設けられた側の第２面とを備え、前記第１面へ入射した光、及び前記反射面から前記第２面へ入射した光を透過させる透過部と、を有し、
前記可動部を回転させることにより前記反射部で反射した光を走査させる走査領域とは異なる領域へ、前記第１面で反射した光を進行させることを特徴とする光走査素子。
【請求項１０】
画像信号に応じて変調された光を、請求項１〜９のいずれか一項に記載の光走査素子を用いて走査させることにより画像を表示することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
前記光走査素子は、
前記第１面で反射した光を吸収する吸収部を有することを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記光走査素子は、前記画像信号に応じて変調された光を第１走査方向へ走査させる第１光走査素子であって、
さらに、前記第１光走査素子からの光を、前記第１走査方向に直交する第２走査方向へ走査させる第２光走査素子を有し、
前記第１光走査素子は、前記第１面で反射した光を、前記第２光走査素子とは異なる位置へ進行させることを特徴とする請求項１０又は１１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、光走査素子及び画像表示装置、特に、画像表示装置に用いられる光走査素子の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示装置の光源としてレーザ光源を用いる技術が提案されている。レーザ光源は、高出力化及び多色化に伴い、画像表示装置であるプロジェクタやディスプレイの光源として開発されている。プロジェクタ等の光源として従来用いられているＵＨＰランプと比較すると、レーザ光源は、高い色再現性、瞬時点灯が可能、長寿命である等の利点がある。また、レーザ光源は、従来の光源に比べて高い発光効率であること、少ない光学要素で構成できエネルギー損失が低減できることから、機器の省電力化にも適している。レーザ光を使用する画像表示装置として、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査させるものがある。レーザ光を走査させる画像表示装置は、一般に、光源系、複数の色光を１本の光線に合成する合成系、合成された光を走査させる走査系により構成される。これらの系はいずれも単独のデバイス又は素子を用いて構成可能であるため、レーザ光を走査させる画像表示装置は、小型化、低コスト化が期待されている。
【０００３】
従来、光走査デバイスとしては、ポリゴンミラーやガルバノミラーが一般的である。高解像度の画像を表示するには、レーザ光の高速な走査が求められる。また近距離から大画面を表示するには、大きな走査角度が求められる。これらを実現するための光走査デバイスとして、近年、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  System）ミラーが注目されている。ＭＥＭＳミラーは、非常に小型で高速な駆動に適する、小型な構成に駆動部を作り込めるため小型化に適するという利点がある。ＭＥＭＳミラーは、一般に、パッケージ内に封止して駆動する。走査速度と走査角度とはトレードオフの関係にあることから、高速かつ広範な走査を実現する上で、密閉されたパッケージ内を減圧することによりＭＥＭＳミラーの空気抵抗を低減させる。また、埃等の異物の付着は構造の破損を引き起こすため、防塵のためにも封止パッケージを設けることが望ましい。ＭＥＭＳミラーを封止するパッケージには、ＭＥＭＳミラーへ入射させる光、及びＭＥＭＳミラーで反射した光を透過させる透明部材が用いられる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１５９９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＥＭＳミラーへ進行する光のうちの一部は、パッケージに設けられた透明部材の表面で反射する。ＭＥＭＳミラーで反射した光は、走査により強度が分散されるのに対して、透明部材の表面で反射した光は強度が分散されない。このため、透明部材の表面で反射した光は、弱い強度であっても走査領域へ入射すると目立ち易くなる。画像の内容に関わらず画像内の一点に常にスポットが現れることにより、画像の品質を低下させるという問題が生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、高速かつ大きな走査角度を実現でき、高品質な表示を可能とする光走査素子、及びその光走査素子を用いる画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る光走査素子は、光を反射する反射面を備え、回転軸を中心として回転可能に設けられた可動部と、可動部が設けられた側とは反対側の第１面と、可動部が設けられた側の第２面とを備え、第１面へ入射した光、及び反射面から第２面へ入射した光を透過させる透過部と、を有し、第１面は、可動部が中立状態であるときの反射面とは非平行であることを特徴とする。
【０００７】
中立状態とは、可動部が回転する角度範囲の中間にあって偏りが無い状態を指し、例えば、可動部の駆動を停止させたときに採る状態である。可動部が中立状態であるときの反射面と第１面とを非平行とすることで、第１面で反射した光を、反射面で反射した光を走査させる走査領域とは異なる領域へ進行させる。可動部により光を走査させる走査領域とは異なる領域へ第１面で反射した光を進行させることで、画像の品質低下を低減させることができる。これにより、高速かつ大きな走査角度を実現でき、高品質な表示を可能とする光走査素子を得られる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、可動部が中立状態であるときの反射面に略平行かつ回転軸に略直交する軸を中立軸とすると、第１面は、中立軸に対して傾いていることが望ましい。これにより、可動部が中立状態であるときの反射面と第１面とを非平行にできる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、中立軸に対する第１面の傾斜角は、可動部を回転させることによる、中立軸に対する反射面の最大の傾斜角以上であることが望ましい。これにより、第１面で反射した光を走査領域とは異なる領域へ進行させることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、第１面は、回転軸に対して傾いていることが望ましい。これにより、第１面で反射した光を走査領域とは異なる領域へ進行させることができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、可動部は、第１回転軸を中心として回転可能であって、かつ第１回転軸に略直交する第２回転軸を中心として回転可能であって、第１面は、第１回転軸及び第２回転軸の少なくとも一方に対して傾いていることが望ましい。これにより、可動部が中立状態であるときの反射面と第１面とを非平行にできる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、可動部を収納するパッケージを有し、パッケージは、透過部に当接する当接部を有することが望ましい。これにより、簡易な構成により第１面が所定の傾斜角をなすように透過部を固定できる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、可動部を支持する支持部を有し、支持部は、第１面とは非平行な面上に配置されることが望ましい。これにより、可動部が中立状態であるときの反射面と第１面とを容易に非平行にできる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、第１面及び第２面は、非平行であることが望ましい。これにより、可動部が中立状態であるときの反射面と第１面とを容易に非平行にできる。
【００１５】
さらに、本発明に係る光走査素子は、光を反射する反射面を備え、回転軸を中心として回転可能に設けられた可動部と、可動部が設けられた側とは反対側の第１面と、可動部が設けられた側の第２面とを備え、第１面へ入射した光、及び反射面から第２面へ入射した光を透過させる透過部と、を有し、可動部を回転させることにより反射部で反射した光が走査する走査領域とは異なる領域へ、第１面で反射した光を進行させることが望ましい。可動部により光を走査させる走査領域とは異なる領域へ第１面で反射した光を進行させることで、画像の品質低下を低減させることができる。これにより、高速かつ大きな走査角度を実現でき、高品質な表示を可能とする光走査素子を得られる。
【００１６】
さらに、本発明に係る画像表示装置は、画像信号に応じて変調された光を、上記の光走査素子を用いて走査させることにより画像を表示することを特徴とする。上記の光走査素子を用いることで、高速かつ大きな走査角度を実現でき、高品質な表示が可能となる。これにより、大型かつ高品質な画像を表示可能な画像表示装置を得られる。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様としては、光走査素子は、第１面で反射した光を吸収する吸収部を有することが望ましい。これにより、迷光の発生を低減させ、画像表示装置外部への光の射出を低減できる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様としては、光走査素子は、画像信号に応じて変調された光を第１走査方向へ走査させる第１光走査素子であって、さらに、第１光走査素子からの光を、第１走査方向に直交する第２走査方向へ走査させる第２光走査素子を有し、第１光走査素子は、第１面で反射した光を、第２光走査素子とは異なる位置へ進行させることが望ましい。これにより、第１面で反射した光をスクリーン等の表示領域とは異なる領域へ進行させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施例１に係る光走査素子１０の断面概略構成を示す。光走査素子１０は、可動ミラー１１を有する。可動ミラー１１は、回転軸を中心として回転可能に設けられた可動部である。可動ミラー１１は、光を反射する反射面１２を備える。ミラー支持部１３は、可動ミラー１１を支持する支持部である。
【００２１】
図２は、可動ミラー１１及びミラー支持部１３の斜視構成を示す。なお、可動ミラー１１を駆動するための駆動力を発生する構造については省略する。可動ミラー１１は、矩形の板状部材に高反射性部材、例えば金属部材を用いて反射面１２を構成したものである。ミラー支持部１３は、可動ミラー１１の周囲を取り囲む。可動ミラー１１は、トーションばね１４によってミラー支持部１３に連結されている。可動ミラー１１は、トーションばね１４の捩れと、元の状態への復元とを利用して、トーションばね１４を中心として回転する。トーションばね１４は、可動ミラー１１を回転させる回転軸である。ここで、トーションばね１４に平行な軸をＹ軸とする。Ｘ軸は、Ｙ軸に直交する軸である。ミラー支持部１３は、ＸＹ平面に略平行に設けられている。Ｚ軸は、Ｘ軸及びＹ軸に直交する軸である。可動ミラー１１は、反射面１２がＸＹ平面に略平行であるときを中心として、反射面１２が図中Ｘ軸の矢印方向（プラスＸ方向）を向けて傾けられた状態と、反射面１２がＸ軸の矢印方向とは反対の方向（マイナスＸ方向）を向けて傾けられた状態とを繰り返し採る。
【００２２】
可動ミラー１１は、例えば、静電力を用いた静電駆動によって駆動する。可動ミラー１１の静電駆動には、例えば、特開２００４−１７７９５７号公報、特開２００５−７０７９１号公報、特開２００５−１６５３３３号公報、及び特開２００５−１８０６７号公報にて開示された構成と同様の構成を用いることができる。可動ミラー１１、ミラー支持部１３、トーションばね１４、及び可動ミラー１１を駆動するための構成は、ＭＥＭＳ技術により作成することができる。
【００２３】
可動ミラー１１、ミラー支持部１３、トーションばね１４は、パッケージ１５に収納されている。パッケージ１５内において、ミラー支持部１３は、基台１６上に配置されている。基台１６は、パッケージ１５の底面上に配置されている。パッケージ１５の底面は、ＸＹ平面に平行に形成されている。光走査素子１０は、ＸＹ平面を基準として配置されている。透過部１８は、可動ミラー１１と対向する位置に設けられている。透過部１８は、第１面Ｓ１、及び第１面Ｓ１とは反対側の第２面Ｓ２を有する平行平板である。
【００２４】
透過部１８は、可動ミラー１１が設けられた側とは反対側に第１面Ｓ１、可動ミラー１１が設けられた側に第２面Ｓ２を向けて配置されている。透過部１８は、プラスＸ方向を向けて傾いている。透過部１８は、透明部材、例えばガラスや透明樹脂を用いて構成されている。透過部１８の第１面Ｓ１には、反射防止膜（ＡＲコート）が設けられている。ＡＲコートを設けることで、光走査素子１０外部から第１面Ｓ１へ入射する光の反射を低減させ、迷光となりうる要因を低減させる。パッケージ１５には、透過部１８に当接する当接部１７が設けられている。透過部１８は、当接部１７に嵌め込むことにより位置決めされている。
【００２５】
パッケージ１５内部は、減圧状態にして封止されている。パッケージ１５内の減圧により、可動ミラー１１の空気抵抗を低減させることができる。また、パッケージ１５内部を封止することで、可動ミラー１１等への異物の付着を防止することができる。これにより、光走査素子１０は、高速かつ大きな走査角度による走査を可能とし、高い信頼性を確保できる。
【００２６】
図３は、光走査素子１０へ入射した光の振舞いについて説明するものである。光走査素子１０へ向けて進行する光Ｌ０は、透過部１８の第１面Ｓ１へ入射する。第１面Ｓ１から第２面Ｓ２へ透過部１８を透過した光Ｌ０は、可動ミラー１１の反射面１２で反射する。反射面１２で反射した光Ｌ１は、透過部１８の第２面Ｓ２へ入射する。第２面Ｓ２から第１面Ｓ１へ透過部１８を透過した光Ｌ１は、光走査素子１０から射出する。光走査素子１０は、反射面１２で光を反射しながら可動ミラー１１を往復回動させることにより、不図示の走査領域において光Ｌ１を走査させる。
【００２７】
光走査素子１０は、回転軸を中心として可動ミラー１１を共振動作させる構成とすることが望ましい。可動ミラー１１を共振動作させることにより、可動ミラー１１の回転角を増大させることができる。可動ミラー１１の回転角を増大させることにより、光走査素子１０は、少ないエネルギーで高速かつ大きな走査角度を実現できる。なお、可動ミラー１１は、共振動作以外の動作をさせることとしても良い。
【００２８】
第１面Ｓ１にＡＲコートを設けても、第１面Ｓ１における反射を完全に無くすことは困難である。このため、ＡＲコートを設けても、第１面Ｓ１へ入射する光Ｌ０のうちの一部は、第１面Ｓ１で反射する。第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２は、反射面１２で反射した光Ｌ１を走査させる走査領域とは異なる領域へ進行する。
【００２９】
図４は、可動ミラー１１が中立状態であるときの反射面１２の傾き、及び第１面Ｓ１の傾きについて説明するものである。中立状態とは、可動ミラー１１の駆動を停止させたときに採る状態であって、可動ミラー１１が光を走査させる間に回転する角度範囲の中間にあって偏りが無い状態である。可動ミラー１１が中立状態であるとき、反射面１２は、ＸＹ平面に略平行になる。ここで、可動ミラー１１が中立状態であるときの反射面１２に略平行、かつ回転軸であるＹ軸に略直交する軸であるＸ軸を、中立軸とする。可動ミラー１１が回転軸を中心として回転することにより、反射面１２は中立軸に略平行な中立状態を中心として、時計回りに回転して傾いた状態と、反時計回りに回転して傾いた状態とに変化する。第１面Ｓ１は、中立軸に対して傾いている。第１面Ｓ１は、可動ミラー１１が中立状態であるときの反射面１２とは非平行である。
【００３０】
図５は、中立状態から可動ミラー１１が回転したときの反射面１２の傾き、及び第１面Ｓ１の傾きについて説明するものである。図中、反射面１２がプラスＸ方向を向けて最も大きく傾いたときの可動ミラー１１を実線で示し、反射面１２がマイナスＸ方向を向けて最も大きく傾いたときの可動ミラー１１を破線で示している。中立軸であるＸ軸に対する第１面Ｓ１の傾斜角θ１が、Ｘ軸に対する反射面１２の最大の傾斜角θ２より大きい場合、反射面１２で反射した光Ｌ１の走査領域とは異なる領域へ、第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２を進行させることができる。第１面Ｓ１における反射位置は、反射面１２における反射位置よりプラスＸ側にある。図３に示すように光走査素子１０へ光が入射するプラスＸ方向を向けて第１面Ｓ１を傾ける場合、反射面１２で反射した光Ｌ１に平行に第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２を進行させても、反射面１２で反射した光Ｌ１の走査領域とは異なる領域へ、第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２を進行させることが可能である。従って、光走査素子１０へ光が入射するプラスＸ方向を向けて第１面Ｓ１を傾ける場合、以下の関係式が成立する。
θ１≧θ２
【００３１】
これに対して、図３に示す場合とは逆に、光走査素子１０へ光が入射する方向とは反対のマイナスＸ方向を向けて第１面Ｓ１を傾けるとする。この場合、破線で示す状態の反射面１２で反射した光Ｌ１と第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２とが平行であると、実線で示す状態の反射面１２で反射した光Ｌ１と第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２とが交差する場合がある。θ１＝θ２とすると、反射面１２で反射した光Ｌ１の走査領域へ第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２が進行する場合が生じることになる。従って、光走査素子１０へ光が入射する方向とは反対のマイナスＸ方向を向けて第１面Ｓ１を傾ける場合は、以下の関係式が成立する。
θ１＞θ２
【００３２】
このようにして第１面Ｓ１の傾斜角θ１を適宜決定することで、反射面１２で反射した光Ｌ１の走査領域とは異なる領域へ、第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２を進行させることが可能となる。
【００３３】
図６は、本実施例の比較例に係る光走査素子２０へ入射した光の振舞いを説明するものである。本比較例の光走査素子２０は、可動ミラー１１が中立状態であるときの反射面１２と略平行に配置された透過部２１を有する。透過部２１の第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２は、可動ミラー１１が中立状態であるときに反射面１２で反射した光Ｌ１と平行に進行する。この場合、プラスＸ方向を向けて傾いたときの反射面１２で反射した光Ｌ１と第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２とが交差する場合が生じる。第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２は、反射面１２で反射した光Ｌ１の走査領域へ進行することになる。反射面１２で反射した光Ｌ１は、走査により強度が分散されるのに対して、第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２は強度が分散されない。このため、第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２は、弱い強度であっても走査領域へ入射すると目立ち易くなる。画像の内容に関わらず画像内の一点に常にスポットが現れることは、画像の品質を低下させることになる。
【００３４】
これに対して本発明の光走査素子１０は、反射面１２で反射した光Ｌ１の走査領域とは異なる領域へ第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２を進行させることで、画像の品質低下を低減させることができる。これにより、高速かつ大きな走査角度を実現でき、高品質な表示を可能にできるという効果を奏する。
【００３５】
図７は、本実施例の変形例に係る光走査素子２５の断面概略構成を示す。本変形例の光走査素子２５は、可動ミラー１１の回転軸であるＹ軸に対して傾けられた透過部２６を有する。Ｙ軸に対して第１面Ｓ１を傾けることにより、反射面１２で反射した光Ｌ１の走査領域とは異なる領域へ第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２を進行させることができる。なお、透過部２６は、中立軸であるＸ軸、及び回転軸であるＹ軸のいずれに対しても傾けることとしても良い。
【００３６】
可動ミラー１１は、静電駆動によって駆動するものに限られない。可動ミラー１１は、例えば、電磁力を用いた電磁駆動や、圧電素子の伸縮力を用いて駆動するものであっても良い。可動ミラー１１の電磁駆動には、例えば、特表２００５−５０２９１０号公報、及び特開２００４−１９８５００号公報にて開示された構成と同様の構成を用いることができる。
【実施例２】
【００３７】
図８は、本発明の実施例２に係る光走査素子３０の断面概略構成を示す。上記実施例と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。透過部２１は、ＸＹ平面に略平行に配置されている。基台３１のうちミラー支持部１３が配置された面は、ＸＹ平面に対して、マイナスＸ方向を向けて傾けられている。ミラー支持部１３は、第１面Ｓ１とは非平行な面上に配置されている。
【００３８】
第１面Ｓ１に対してミラー支持部１３を傾けて配置することで、可動ミラー１１が中立状態であるときに、反射面１２は、マイナスＸ方向を向けて傾けられる。本実施例において、中立軸は、Ｘ軸に対して傾けられている。第１面Ｓ１は、Ｘ軸に略平行であって、かつ中立軸に対して傾けられている。これにより、上記実施例１の場合と同様に、反射面１２で反射した光Ｌ１の走査領域とは異なる領域へ第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２を進行させることが可能となる。なお、プラス或いはマイナスＹ方向を向けてミラー支持部１３を傾けることとしても良い。この場合、可動ミラー１１の回転軸は、Ｙ軸に対して傾けられる。第１面Ｓ１は、Ｙ軸に略平行であって、かつ回転軸に対して傾けられている。この場合も、上記実施例１の変形例と同様に、回転軸に対して第１面Ｓ１を傾ける構成とし、反射面１２で反射した光Ｌ１の走査領域とは異なる領域へ第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２を進行させることができる。
【実施例３】
【００３９】
図９は、本発明の実施例３に係る光走査素子３５の断面概略構成を示す。本実施例の光走査素子３５は、楔形状の透過部３６を有する。上記実施例と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。透過部３６の第１面Ｓ１は、ＸＹ平面に対して、プラスＸ方向を向けて傾けられている。第２面Ｓ２は、ＸＹ平面に略平行に設けられている。第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２は、非平行である。
【００４０】
透過部３６は、プラスＸ方向へ向かうに従ってＺ軸方向における幅が漸次小さくなるような楔形状をなしている。本実施例の場合も、第１面Ｓ１は、中立軸であるＸ軸に対して傾けられる。この場合も、上記実施例１の場合と同様に、第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２を、反射面１２で反射した光Ｌ１の走査領域とは異なる領域へ進行させることが可能となる。なお、本実施例においても、上記実施例１の変形例と同様に、プラス或いはマイナスＹ方向を向けて第１面Ｓ１を傾けることとしても良い。この場合、上記実施例１の変形例と同様に、回転軸であるＹ軸に対して第１面Ｓ１を傾ける構成とし、反射面１２で反射した光Ｌ１の走査領域とは異なる領域へ第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２を進行させることができる。
【００４１】
図１０は、二次元方向へ光を走査させる可動ミラー４１、及びその周辺の構成を示す。上記各実施例の光走査素子は、一次元方向へ光を走査させる可動ミラー１１を用いる他、二次元方向へ光を走査させる可動ミラー４１を用いる構成であっても良い。可動ミラー４１は、第１トーションばね４５によって第１支持部４３に連結されている。第１トーションばね４５は、可動ミラー４１を回転させる第１回転軸である。第１トーションばね４５に平行な軸をＹ軸とする。第１支持部４３は、可動ミラー４１の周囲を取り囲む。
【００４２】
第１支持部４３は、第２トーションばね４６によって第２支持部４４に連結されている。第２支持部４４は、可動ミラー４１及び第１支持部４３を支持する支持部である。第２支持部４４は、第１支持部４３の周囲を取り囲む。第２トーションばね４６は、第１支持部４３を回転させる第２回転軸である。第２回転軸である第２トーションばね４６は、第１回転軸である第１トーションばね４５に略直交する。第２トーションばね４６に平行な軸をＸ軸とする。
【００４３】
可動ミラー１１が中立状態であるとき、反射面１２は、ＸＹ平面に略平行になる。可動ミラー４１は、第１回転軸を用いた回転により、反射面１２がプラスＸ方向を向けて傾けられた状態と、反射面１２がマイナスＸ方向を向けて傾けられた状態とを繰り返し採る。第１回転軸であるＹ軸に対して、第２回転軸であるＸ軸は中立軸に相当する。また、可動ミラー４１は、第２回転軸を用いた第１支持部４３の回転により、反射面１２がプラスＹ方向を向けて傾けられた状態と、反射面１２がマイナスＹ方向を向けて傾けられた状態とを繰り返し採る。第２回転軸であるＹ軸に対して、第１回転軸であるＹ軸は中立軸に相当する。
【００４４】
透過部の第１面Ｓ１は、第１回転軸であるＹ軸、及び第２回転軸であるＸ軸の少なくとも一方に対して傾けられている。この場合も、第１面Ｓ１は、可動ミラー４１が中立状態であるときの反射面１２とは非平行となる。この場合も、第１面Ｓ１で反射した光Ｌ２を、反射面１２で反射した光Ｌ１の走査領域とは異なる領域へ進行させることができる。
【実施例４】
【００４５】
図１１は、本発明の実施例４に係るプロジェクタ５０の概略構成を示す。プロジェクタ５０は、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査させることにより画像を表示する画像表示装置である。上記実施例と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。プロジェクタ５０は、スクリーン５７に光を供給し、スクリーン５７で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。Ｒ光用光源装置５１Ｒは、画像信号に応じて変調された赤色レーザ光（Ｒ光）を射出するレーザ光源である。Ｒ光用光源装置５１ＲからのＲ光は、クロスダイクロイックプリズム５２へ入射する。
【００４６】
Ｇ光用光源装置５１Ｇは、画像信号に応じて変調された緑色レーザ光（Ｇ光）を射出するレーザ光源である。Ｇ光用光源装置５１ＧからのＧ光は、クロスダイクロイックプリズム５２のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。Ｂ光用光源装置５１Ｂは、画像信号に応じて変調された青色レーザ光（Ｂ光）を射出するレーザ光源である。Ｂ光用光源装置５１ＢからのＢ光は、クロスダイクロイックプリズム５２のうちＲ光が入射する面、及びＧ光が入射する面とは異なる面へ入射する。なお、画像信号に応じた変調は、振幅変調、パルス幅変調のいずれを用いても良い。
【００４７】
クロスダイクロイックプリズム５２は、互いに略直交させて配置された２つのダイクロイック膜５３、５４を有する。第１ダイクロイック膜５３は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜５４は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム５２は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。クロスダイクロイックプリズム５２から射出した光Ｌ０は、第１光走査素子５５へ入射する。
【００４８】
第１光走査素子５５は、画像信号に応じて変調された光を、スクリーン５７において第１走査方向である水平方向へ走査させる。第１光走査素子５５は、上記実施例１の光走査素子１０（図１参照）と同様の構成を有する。第１光走査素子５５の可動ミラー（不図示）で反射した光Ｌ１は、第２光走査素子５６へ入射する。第２光走査素子５６は、第１光走査素子５５からの光を、スクリーン５７において第１走査方向に直交する第２走査方向である垂直方向へ走査させる。第２光走査素子５６としては、例えば、ガルバノミラーを用いることができる。
【００４９】
第２光走査素子５６は、第１光走査素子５５により走査させた光を反射させるために、第１走査素子５５よりも大型に構成されている。また、第２光走査素子５６により光を走査させる周波数は、第１光走査素子５５により光を走査させる周波数より低く設定されている。第２光走査素子５６からの光Ｌ３は、スクリーン５７へ入射する。第１光走査素子５５及び第２光走査素子５６を用いることで、スクリーン５７の水平方向及び垂直方向へ光Ｌ３を走査させる。
【００５０】
第１光走査素子５５は、第１面（不図示）で反射した光Ｌ２を、第２光走査素子５６とは異なる位置へ進行させる。第１面で反射した光Ｌ２を第２光走査素子５６とは異なる位置へ進行させることで、第１面で反射した光Ｌ２をスクリーン５７以外の領域へ進行させることができる。
【００５１】
吸収部５８は、第１光走査素子５５の第１面で反射した光Ｌ２が入射する位置に配置されている。吸収部５８は、第１光走査素子５５の第１面で反射した光Ｌ２を吸収する。吸収部５８は、例えば、プロジェクタ５０の筐体上に設けられている。吸収部５８は、例えば、光吸収性樹脂を用いて構成することができる。吸収部５８により光Ｌ２を吸収することで、プロジェクタ５０内における迷光の発生を低減させる。また、プロジェクタ５０外への光Ｌ２の射出を抑えることで、眼に不快感を与える不具合を回避できる。なお、プロジェクタ５０の筐体自体を吸収部として機能させても良い。
【００５２】
上記実施例１の光走査素子１０と同様の構成を備える第１光走査素子５５を用いることで、高速かつ大きな走査角度を実現でき、高品質な表示が可能となる。これにより、大型かつ高品質な画像を表示できるという効果を奏する。第１光走査素子５５は、上記実施例１の光走査素子１０と同様の構成に限られず、上記各実施例のいずれの光走査素子と同様の構成であっても良い。
【００５３】
プロジェクタ５０は、第１光走査素子５５のみならず、第２光走査素子５６も上記実施例の光走査素子と同様の構成としても良い。プロジェクタ５０は、二次元方向へ光を走査させる可動ミラー４１（図１０参照）を有する光走査素子を用いても良い。二次元方向へ光を走査させる可動ミラー４１を用いる場合、プロジェクタ５０は、１つの光走査素子により光を走査させる構成にできる。プロジェクタ５０は、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。
【００５４】
各色光用光源装置５１Ｒ、５１Ｇ、５１Ｂは、レーザ光源である場合に限られず、例えば、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等の固体光源であっても良い。また、本発明の光走査素子は、画像表示装置に用いる以外に、レーザ光を走査させる電子機器、例えばレーザプリンタに用いることとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明に係る光走査素子は、画像表示装置に用いる場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施例１に係る光走査素子の断面概略構成を示す図。
【図２】可動ミラー及びミラー支持部の斜視構成を示す図。
【図３】光走査素子へ入射した光の振舞いについて説明する図。
【図４】反射面の傾き、及び第１面の傾きについて説明する図。
【図５】反射面の傾き、及び第１面の傾きについて説明する図。
【図６】実施例１の比較例に係る光走査素子へ入射した光の振舞いを説明する図。
【図７】実施例１の変形例に係る光走査素子の断面概略構成を示す図。
【図８】本発明の実施例２に係る光走査素子の断面概略構成を示す図。
【図９】本発明の実施例３に係る光走査素子の断面概略構成を示す図。
【図１０】二次元方向へ光を走査させる可動ミラー、及びその周辺の構成を示す図。
【図１１】本発明の実施例４に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００５７】
１０  光走査素子、１１  可動ミラー、１２  反射面、１３  ミラー支持部、１４  トーションばね、１５  パッケージ、１６  基台、１７  当接部、１８  透過部、Ｓ１  第１面、Ｓ２  第２面、２０  光走査素子、２１  透過部、２５  光走査素子、２６  透過部、３０  光走査素子、３１  基台、３５  光走査素子、３６  透過部、４１  可動ミラー、４３  第１支持部、４４  第２支持部、４５  第１トーションばね、４６  第２トーションばね、５０  プロジェクタ、５１Ｒ  Ｒ光用光源装置、５１Ｇ  Ｇ光用光源装置、５１Ｂ  Ｂ光用光源装置、５２  クロスダイクロイックプリズム、５３  第１ダイクロイック膜、５４  第２ダイクロイック膜、５５  第１光走査素子、５６  第２光走査素子、５７  スクリーン、５８  吸収部
【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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【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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