JP2007094121A - プリズム、これを用いた二次元走査光学系および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 二次元走査光学系を構成する光学要素の位置調整が容易であると共にリレー光学系の小型化に適したリレー光学系用のプリズムを提供すること。
【解決手段】 プリズム７０は、垂直スキャナ４０の反射光であるレーザ光が入射する第２入射面７４と、第２入射面７４からプリズム７０内に入射したレーザ光が垂直スキャナ４０に向けて出射される際に透過する第２出射面７８と、第２入射面７４から入射したレーザ光が第２出射面７８から出射されるようにレーザ光を導く光学要素７２ａ，７５ａ，７６ａ７７ａなど、垂直スキャナ４０から水平スキャナ５０までの第２リレー光学系を構成する全ての光学要素を備えている。したがって、プリズム７０の位置調整をするだけで、第２リレー光学系を構成する全ての光学要素の位置調整を行うことができる。またプリズム７０を１つ設置するだけでよいので、リレー光学系が小型になる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、二次元走査光学系を備える光走査装置、画像表示装置および網膜走査型画像表示装置に関するものであり、特に、これらの装置のリレー光学系で用いられるプリズムに関する。

画像表示装置としては、例えば、光源からの光をスキャナなどの光走査装置で二次元走査させてスクリーンなどの被走査対象に画像を表示させるものがある（特許文献１参照）。

このような画像表示装置では、光走査装置で走査されたレーザ光などの光を平行光にしたり集光したりする凸レンズや凹面ミラーなどの光学要素や、光を反射あるいは屈折させて所定方向に出射させるプリズムや反射ミラーなどの光学要素で構成されるリレー光学系を備えている。
特開２００１−１９４６１７号公報

ところで、光走査装置としては、リレー光学系を構成する光学要素の位置ができるだけ正確であるものが望ましい。したがって、光走査装置としては、リレー光学系について位置調整が容易であるものが望まれている。また、光走査装置では、画像表示装置の小型化などに伴い、さらなる小型化が望まれている。

例えば、リレー光学系の各光学要素について位置調整機構を備えれば、リレー光学系の各光学要素の位置を比較的容易に調整できる。ところが、調整機構を備えると、その分、光走査装置が大型化し、小型化することが困難になる。特に、水平スキャナおよび垂直スキャなど、２つの走査手段を備える二次元走査光学系では、リレー光学系を構成するために用いられる光学要素の数が比較的多く、リレー光学系の各要素の位置調整がより難しい。

このような問題点に鑑み、本発明は、二次元走査光学系を備えた光走査装置のリレー光学系を構成する光学要素の位置調整を容易化できると共にリレー光学系の小型化に適したリレー光学系用のプリズム、これを用いたリレー光学系および画像表示装置を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下のような発明を提供する。

請求項１に記載の発明は、一次元走査を行う２つのスキャナによって光源からの光を二次元走査する二次元走査光学系で用いられるプリズムであって、２つのスキャナのうち光源からの光が先に入射する一方のスキャナの反射光である一次元走査光が入射する一次元走査光入射面と、前記一次元走査光入射面からプリズム内に入射した前記一次元走査光が他方のスキャナに向けて出射される際に透過する一次元走査光出射面と、前記一次元走査光入射面から入射した前記一次元走査光が前記一次元走査光出射面から出射されるように前記一次元走査光を反射する１つ以上の反射面と、を有するプリズムである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のプリズムであって、前記一次元走査光入射面から入射して前記一次元走査光出射面から出射されるまでの光路上に、集光作用を有する集光面を備えているものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のプリズムであって、前記集光面は、前記一次元走査光を反射する凹状反射面であり、前記凹状反射面に入射する前の前記一次元走査光の光路上に、前記一次元走査光が透過可能な状態で形成されており、かつ透過後、前記凹状反射面で反射されて折り返された一次元走査光を反射するハーフミラーを有しているものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のプリズムであって、２つのプリズム分割体が一体化されて形成されたものであり、前記ハーフミラーは、一体化されたプリズム分割体相互の境界部に備わるものである。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のプリズムであって、前記２つのプリズム分割体は、屈折率が異なるものである。

請求項６に記載の発明は、請求項２に記載のプリズムであって、前記集光面は、前記一次元走査光が透過する集光用出射面と、前記集光用出射面から出射された一次元走査光が入射する集光用入射面とで構成されるものであり、前記集光用出射面および集光用入射面は、相対向する位置に形成されていると共に少なくともいずれか一方は、集光作用を有する凸状透過面である。

請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプリズムであって、前記光源からの光がプリズム内に入射する際に透過する光源光入射面と、前記光源光入射面からプリズム内に入射した光源光が前記一方のスキャナに向けて出射される際に透過する光源光出射面と、を有するものである。

請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のプリズムであって、前記他方のスキャナの反射光である二次元走査光がプリズム内に入射する際に透過する二次元走査光入射面と、前記二次元走査光入射面からプリズム内に入射した二次元走査光が被走査対象に向けて出射される際に透過する二次元走査光出射面と、を有するものである。

請求項９に記載の発明は、一次元走査を行う２つのスキャナと、一方のスキャナから他方のスキャナまでの光路上に設置されたプリズム体とを有しており、前記２つのスキャナを用いて光源からの光を二次元走査する二次元走査光学系であって、前記２つのスキャナのうちの少なくともいずれか一方は、前記プリズム体に取り付けられており、前記プリズム体は、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のプリズムである二次元走査光学系である。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の二次元走査光学系が用いられている画像表示装置である。

請求項１に記載の発明によれば、一方のスキャナから他方のスキャナまでのリレー光学系を構成する光学要素を全て含んだプリズムを提供できるので、プリズムを１つ用いるだけで、一方のスキャナの反射光である一次元走査光を他方のスキャナに向けて出射させることができる。特に、プリズムの加工は、ガラス加工であるところ、非常に精度よく造形できるので、１つのプリズムに形成された光学要素相互間の光学調整は不要である。このようなことからわかるように、本発明によれば、両スキャナ間については、プリズムを１つ設けるだけで、各光学要素について位置調整がなされたリレー光学系を簡単に設けることができる。つまり、１つのプリズムに両スキャナ間のリレー光学系が備える構成は、リレー光学系の小型化に極めて適している。また、本発明では、プリズムを所定位置に設置すれば、リレー光学系を構成するミラーなどの光学要素間の位置調整が不要であり、位置調整機構が不要である。したがって、本発明に係るプリズムは、小型化できるものであり、リレー光学系の小型化に適している。また、ガラス加工は、再現性に優れることから高品質かつ同品質であるプリズムの量産にも適する。

請求項２に記載の発明によれば、両スキャナ間のリレー光学系を含むプリズムは、さらに集光作用を有する集光面を備えている。つまり、このプリズムを用いれば、別途凸レンズや凹面ミラーを設けることなく、一方のスキャナで走査されて拡散した一次元走査光を平行光にしたり、収束させたりすることができる。したがって、凸レンズや凹面ミラーなどによって集光する必要がある場合であってもプリズムを１つ設けるだけでよい。設ける部材が１つだけでよいので、リレー光学系を構成する光学要素間の位置調整が不要であると共に小型化に適している。

請求項３から請求項５のいずれかに記載の発明によれば、集光作用を有する集光面としてプリズム内に形成した凹状反射面によって、拡散した一次元走査光を平行光にしたり集光したりすることができる。したがって、プリズムを１つ所定位置に設けるだけでよく、光学要素相互間の位置調整が不要であり、小型化に適している。

請求項６に記載の発明では、集光作用を有する集光面として、空間を介して相対向する位置に設置された透過面であっていずれか一方が凸状透過面であるものが用いられている。このような一組の透過面を用いることによって、拡散した一次元走査光を平行光にしたり集光したりすることができる。したがって、プリズムを１つ所定位置に設けるだけでよく、光学要素相互間の位置調整が不要であり、小型化に適している。

請求項７に記載の発明によれば、両スキャナ間のリレー光学系を含むプリズムに、一方のスキャナと光源との間のリレー光学系が一体に形成されている。したがって、両スキャナ間のリレー光学系に加えて一方のスキャナよりも光源側のリレー光学系について、プリズムを１つ所定位置に設ければ、光学要素間の位置調整がなされたリレー光学系を簡単に設けることができる。つまり、両スキャナ間のリレー光学系だけでなく、一方のスキャナの光源側のリレー光学系を構成する光学要素についても位置調整が不要であり、小型化に適している。

請求項８に記載の発明によれば、両スキャナ間のリレー光学系を含むプリズムに、他方のスキャナと被走査対象との間のリレー光学系が一体に形成されている。したがって、両スキャナ間のリレー光学系だけでなく、他方のスキャナより被走査対象側のリレー光学系についても、プリズムを１つ所定位置に設けるだけで、光学要素間の位置調整がなされたリレー光学系を簡単に設けることができる。つまり、両スキャナ間のリレー光学系だけでなく、他方のスキャナの被走査対象側のリレー光学系を構成する光学要素についても位置調整が不要であり、小型化に適している。

請求項９に記載の発明では、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のプリズムに、２つのスキャナのうちの少なくともいずれか一方を取り付ける。プリズムには、少なくとも両スキャナ間のリレー光学系が一体に形成されている。したがって、本発明によれば、プリズムにスキャナを取り付けることで、取り付けたスキャナを、両スキャナ間のリレー光学系を構成する全ての光学要素に対して位置決めすることができる。つまり、スキャナをリレー光学系を構成する各光学要素に対して容易に位置決めすることができる。また、スキャナが取り付けられるプリズムに、一方のスキャナと光源との間のリレー光学系や、他方のスキャナと被走査対象との間のリレー光学系が一体に形成されていれば、プリズムに取り付けるスキャナを、これらの部分の光学要素に対しても同時に位置決めできる。このように、１つのプリズムに一体に形成されるリレー光学系の光学要素の数が多くなればなるほど、位置調整が容易になると共に小型化に適するようになる。また、位置調整が容易であれば、位置調整作業における位置精度の向上がより容易である。また、プリズムの加工は、ガラス加工であり非常に精度よく造形できるので、スキャナなどのデバイスを精度良くプリズムに取り付けることができる。取り付け精度が高ければ位置調整が不要あるいは最小限でよくなるという利点がある。

請求項１０に記載の発明では、リレー光学系を構成する光学要素間の位置調整やこれらの光学要素とスキャナとの間の位置調整が容易な二次元走査光学系を用いているので、これらについてより正確に位置調整できる。リレー光学系およびスキャナの位置調整がより正確にされていれば、より鮮明な画像を表示できる。

以下、本発明に係る映像表示装置の実施形態として、網膜走査型ディスプレイを図面を用いて詳細に説明する。

図１に示されるように、網膜走査型ディスプレイ１０は、外部から入力される映像に関する信号を処理する光源ユニット部２０を備えている。光源ユニット部２０は、映像に関する信号が入力される映像信号供給回路２１を備えている。そして、映像信号供給回路２１は、外部から入力された映像に関する信号に基づいて、映像を合成するための要素となる各信号を生成し、出力する。具体的には、映像信号供給回路２１は、赤についてのＲ映像信号２２ａ、緑についてのＧ映像信号２２ｂおよび青についてのＢ映像信号２２ｃからなる映像信号２２と、垂直同期信号２３と、水平同期信号２４を出力する。

光源ユニット部２０は、レーザ光を出射するＲレーザ２６ａ、Ｇレーザ２６ｂおよびＢレーザ２６ｃと、これらのレーザを駆動するためのＲレーザドライバ２５ａ、Ｇレーザドライバ２５ｂおよびＢレーザドライバ２５ｃを備えている。各ドライバ２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、映像信号供給回路２１から映像信号４として伝達される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の各映像信号２２ａ，２２ｂ，２２ｃを基に各レーザ２６ａ，２６ｂ，２６ｃを駆動するものであり、各レーザ２６ａ，２６ｂ，２６ｃから強度変調されたレーザ光が出射されるようになっている。そして、光源ユニット部２０は、各レーザ２６ａ，２６ｂ，２６ｃから出射されたレーザ光を平行光にコリメートするコリメート光学系２７ａ，２７ｂ，２７ｃと、コリメートされた各レーザ光を合波するダイクロイックミラー２８と、合波されたレーザ光を光ファイバ３０に導く結合光学系２９とを備えている。Ｒレーザ２６ａ、Ｇレーザ２６ｂおよびＢレーザ２６ｃとしては、例えば、レーザダイオード等の半導体レーザや固体レーザを挙げることができる。

また、網膜走査型ディスプレイ１０は、光ファイバ３０から出射されたレーザ光を垂直方向に走査する垂直スキャナ４０と、垂直スキャナ４０で走査されたレーザ光を水平方向に走査する水平スキャナ５０と、光ファイバ３０から出射されたレーザ光をスキャナ４０，５０や被走査対象（例えば観察者の眼の網膜Ｅｍ）に入射させるリレー光学系を構成する凸レンズ６１およびプリズム７０とを備える二次元走査光学系３１を有する。

垂直スキャナ４０は、表示する画像の１走査線ごとにレーザ光を垂直方向に走査する垂直走査を行う光学系である。垂直スキャナ４０は、レーザ光を垂直方向に所定の走査角度の範囲で走査する第１走査ミラー４１を備えている。第１走査ミラー４１は、レーザ光を反射する図示されていない偏向面を備えている。この偏向面は、水平方向に延びる軸によって回動可能に支持されており、往復振動可能になっている。したがって、第１走査ミラー４１は、入射してきたレーザ光を偏向面で反射して垂直方向に走査させることができる。また、垂直スキャナ４０は、第１走査ミラー４１の駆動制御を行う垂直走査制御回路４２を備えている。垂直走査制御回路４２は、映像信号供給回路２１に接続されており、映像信号供給回路２１から出力される垂直同期信号２３が入力されるようになっている。そして、垂直走査制御回路４２は、垂直同期信号２３に同期させつつ第１走査ミラー４１の偏向面を往復振動させるようになっている。なお、第１走査ミラー４１をはじめとする各走査ミラーとしては、例えばガルバノミラーなどを挙げることができる。

水平スキャナ５０は、表示すべき画像の１フレームごとに、レーザ光を最初の走査線から最後の走査線に向かって水平に走査する水平走査を行う光学系である。水平スキャナ５０は、レーザ光を水平方向に所定の走査角度の範囲で走査する第２走査ミラー５１を備えている。第２走査ミラー５１は図示されていない偏向面を備えている。この偏向面は、垂直方向に延びる軸によって回動可能に支持されており、往復振動可能になっている。したがって、第２走査ミラー５１は、入射してきたレーザ光を偏向面で反射して水平方向に走査させることができる。また、水平スキャナ５０は、第２走査ミラー５１の駆動制御を行う水平走査制御回路５２を備えている。水平走査制御回路５２は、映像信号供給回路２１に接続されており、映像信号供給回路２１から出力される水平同期信号２４が入力されるようになっている。そして、水平走査制御回路５２は、水平同期信号２４に同期させつつ第２走査ミラー５１の偏向面を往復振動させるようになっている。

なお、本実施形態における垂直スキャナ４０は、入射されるビーム光を垂直方向に走査させる一次走査手段（一方のスキャナ）の一例である。他方、水平スキャナ５０は、その垂直方向に走査されたビーム光を水平方向に走査させる二次走査手段（他方のスキャナ）の一例である。本実施形態の垂直スキャナ４０および水平スキャナ５０は、いずれも、入射してきたレーザ光を一次元走査する走査手段であり、これら２つの走査手段でレーザ光を二次元走査させる光走査装置を構成している。そして、本実施例では、被走査対象における画像表示範囲の形状を考慮し、垂直スキャナ４０として、水平スキャナ５０よりも高速すなわち高周波数でレーザ光を走査するものを用いたが、これに限られることはない。

また、各スキャナ４０，５０の走査手段としては、入射してきたレーザ光を走査させることができるものであれば本実施形態で用いているものに限られず、種々の走査手段を用いることができる。本実施形態で用いる走査手段は、偏向面が往復振動可能になっている走査ミラー４１，５１であるが、走査することができるものであれば、例えば、揺動可能あるいは回転可能に支持された偏向面（反射面）を有するものでもよい。また、駆動方式としても、圧電駆動、電磁駆動あるいは静電駆動など種々の駆動方式を用いることが考えられる。

次に、図２を参照しつつリレー光学系およびリレー光学系を構成する凸レンズ６１やプリズム７０について説明する。リレー光学系については次に３つに区分し、区分ごとに説明する。すなわち、光ファイバ３０から出射されたレーザ光を垂直スキャナ４０に入射させる第１リレー光学系と、垂直スキャナ４０で走査されたレーザ光を水平スキャナ５０に入射させる第２リレー光学系と、水平スキャナ５０で走査されたレーザ光を観察者の瞳孔Ｅｄに入射させる第３リレー光学系について説明する。

第１リレー光学系は、光源ユニット部２０からのレーザ光を収束させる凸レンズ６１と、凸レンズ６１を透過した光源からのレーザ光が入射するプリズム７０の第１入射面７１と、第１入射面７１からプリズム７０内に入射したレーザ光を反射する第１反射ミラー７２ａと、第１反射ミラー７２ａで反射されたレーザ光がプリズム７０内からプリズム７０の外にある垂直スキャナ４０に向けて出射されるときに透過する第１出射面７３と、で構成されている。

凸レンズ６１は集光作用を有するものである。したがって、凸レンズ６１を通過したレーザ光は収束しつつ第１入射面７１からプリズム７０内に入射する。プリズム７０の形状であるが、その側面形状は図２に示されるような形状であり、図２の紙面に直交する方向の厚みを有している。例えばプリズム７０の第１入射面７１は紙面直交方向に広がる平面である。そして、第１入射面７１は、第１入射面７１に入射するレーザ光の主光線Ｌｍ１に対して直交するように配置されていることが好ましく、本実施形態ではそのようになっている。したがって、レーザ光を効率良くプリズム７０内に入射させることができるようなっている。なお、ここでいう主光線Ｌｍ１とは、レーザ光の光束の中心を通る光線のことである。第１入射面７１からプリズム７０内に入射したレーザ光は第１反射ミラー７２ａで反射される。第１反射ミラー７２ａは、平面である第１傾斜面７２に形成されている。なお、第１傾斜面７２によってレーザ光を内面全反射させることができる場合は、全反射作用を利用してレーザ光を反射させるようにすることができる。第１反射ミラー７２ａで反射されたレーザ光は、プリズム７０の外にある垂直スキャナ４０の走査ミラー４１に向けてプリズム７０の第１出射面７３から出射される。第１出射面７３は平面であり、出射されるレーザ光の主光線Ｌｍ１に対して直交するように配置されている。したがってレーザ光を効率良くプリズム７０の外に出射させることができる。

この説明から解るように、第１リレー光学系を構成する各光学要素は、凸レンズ６１を除いた全てがプリズム７０に一体的に形成されている。したがって、一体的に形成されている第１リレー光学系の光学要素については相互間の位置調整が不要である。先に説明したように、リレー光学系を構成する各光学要素の設置や位置調整は必ずしも容易でなく、その困難性は光学要素の数が増えるほど増大する。この点、本実施形態のように、プリズム７０に形成された光学要素間の位置調整が不要であれば、位置調整作業が容易である。そして、プリズム７０を位置決めして設置するだけで、第１リレー光学系を構成する複数の光学要素を一括して位置決めして設置できる。より具体的には、第１入射面７１、第１反射ミラー７２ａおよび第１出射面７３を一括して位置決めして設置できる。そして、位置調整が必要になった場合、プリズム７０の位置調整を行うことでプリズム７０内の光学要素を一括して位置調整できる。また、これらの作業がより容易になることで、位置精度の向上が容易になる。

本実施形態では、光ファイバ３０から出射されたレーザ光を収束させる凸レンズ６１を、プリズム７０とは別に設置したが、プリズム７０に一体的に形成する構成にしてもよい。このような構成としては、例えば、プリズム７０の第１入射面７１を、集光作用を有する凸状面にする構成を挙げることができる。このようにすると、第１リレー光学系の全ての光学要素が一体的に構成されることとなり、第１リレー光学系の設置作業および調整作業がより容易になる。これらの作業が容易になれば、第１リレー光学系の位置精度の向上がより容易になる。

第２リレー光学系は、垂直スキャナ４０で一次元走査されてプリズム７０内に入射されるレーザ光が入射する第２入射面７４と、第２入射面７４からプリズム７０内に入射したレーザ光を反射する第１反射ミラー７２ａと、第１反射ミラー７２ａで反射されたレーザ光が通過するハーフミラー７５ａと、ハーフミラー７５ａを通過したレーザ光を反射する凹面状の第２反射ミラー７６ａと、第２反射ミラー７６ａで反射され、その後ハーフミラー７５ａで反射されたレーザ光が反射される第３反射ミラー７７ａと、第３反射ミラー７７ａで反射されたレーザ光がプリズム７０内からプリズム７０の外にある水平スキャナ５０に向けて出射されるときに透過する第２出射面７８とで構成されている。

第２入射面７４は平面である。この第２入射面７４には垂直スキャナ４０で垂直走査されたレーザ光が入射する。ここで、レーザ光の主光線Ｌｍ１に着目すると、主光線Ｌｍ１は垂直スキャナ４０から所定の走査角度の範囲で走査される状態で出射されるものである。第２入射面７４は、主光線Ｌｍ１の走査角度を二等分する方向に出射される主光線Ｌｍ２と直交するように配置されている。第２入射面７４から再びプリズム７０内に入射したレーザ光は、第１反射ミラー７２ａで反射される。このように、レーザ光の光路として、第１リレー光学系で用いた第１反射ミラー７２ａを再び利用できる光路を採用すると、プリズム７０の小型化を図ることができ、ひいては網膜走査型ディスプレイ１０の小型化を図ることができる。また、プリズム７０に備える反射面などの光学要素の数を最小限に抑制でき、所望のリレー光学系を実現するプリズムをより容易に製造できるようになる。なお、プリズム７０の外周面の数が増えることになるが、第２入射面７４からプリズム７０内に入射したレーザ光を反射する面として、第１傾斜面７２に形成された第１反射ミラー７２ａではなく、第１傾斜面７２とは別の傾斜面に形成した反射ミラーを用いてもよい。

そして、第１反射ミラー７２ａで反射されたレーザ光は、ハーフミラー７５ａを通過し、凹面状の第２反射ミラー７６ａで反射される。ハーフミラー７５ａは、例えば、プリズム７０に形成されたスリット７０ａにハーフミラー７５ａが形成された面を有する板状のプリズム材７５を挿入し接着することにより形成される。本実施形態では、このようにしてハーフミラーを設けているが、これに限られるものではない。また、凹面状の第２反射ミラー７６ａは、プリズムの凸状の外面７６の位置に形成されており、プリズム７０の内部側から見て凹面状になっている。この第２反射ミラー７６ａで反射されたレーザ光は、反射されて収束されつつハーフミラー７５ａに入射する。ハーフミラー７５ａで反射されたレーザ光は、第３反射ミラー７７ａで反射される。第３反射ミラー７７ａは、平面である第２傾斜面７７に形成されている。なお、第１傾斜面７２と同様、第２傾斜面７７でレーザ光を内面全反射させることができる場合は、全反射作用を利用してレーザ光を反射させるようにすることができる。第３反射ミラー７７ａで反射されたレーザ光は、プリズム７０の外にある水平スキャナ５０の第２走査ミラー５１に向けてプリズム７０の第２出射面７８から出射される。第２出射面７８は平面であり、第２出射面７８から出射される前述の主光線Ｌｍ２に対して直交するように配置されている。なお、本実施形態では、凹面状の第２反射ミラー７６ａはパラボラ断面を有するものであるが、被走査対象に実用可能な画像を結像できれば、このような面に限られることはない。

このように、第２リレー光学系を構成する各要素は、全てプリズム７０に一体的に形成されている。したがって、一体的に形成されている第２リレー光学系の光学要素相互間における位置調整が不要であり、光学系の位置決め作業の容易化を図ることができる。また、プリズム７０を位置決めして設置するだけで、第２リレー光学系を構成する全ての光学要素を一括して位置決めして設置できる。さらに、位置調整が必要になった場合にも、プリズム７０の位置調整を行うことにより第２リレー光学系を構成する全ての光学要素を一括して位置調整できる。このように、一括して位置決めおよび位置調整できれば、これらの作業がより容易になり、位置精度を向上させやすい。

また、本実施形態で用いられるプリズム７０では、第１リレー光学系を構成する光学要素のうち凸レンズ６１を除く全ての光学要素と、第２リレー光学系を構成する全ての光学要素が一体的に形成されている。したがって、２つのリレー光学系相互間の位置決めが不要であり、光学系全体の位置決め作業の容易化を図ることができる。そして、プリズム７０を位置決めして設置するだけで、第１リレー光学系および第２リレー光学系を構成する全ての光学要素（凸レンズ６１を除く）を一括して位置決めして設置できる。さらに、プリズム７０の位置調整を行うことで、第１リレー光学系および第２リレー光学系を構成する全ての光学要素（ただし凸レンズ６１を除く）について一括して位置調整することができる。このように、一括して位置決めおよび位置調整できれば、これらの作業がより容易になり、位置精度を向上させやすい。

第３リレー光学系は、水平スキャナ５０で走査されてプリズム７０内に入射されるレーザ光（二次元走査光）が入射する第３入射面７９と、第３入射面７９からプリズム７０内に入射したレーザ光がプリズム７０内からプリズム７０の外にある観察者の瞳孔Ｅｄに向けて出射されるときに透過する第３出射面８０とで構成されている。

第３入射面７９は平面であり、水平スキャナ５０における前述した主光線Ｌｍ２の走査角度を二等分する方向に出射された主光線Ｌｍ３に対して直交するように配置されている。第３入射面７９から再びプリズム７０内に入射したレーザ光は、プリズム７０の外にある観察者の瞳孔Ｅｄに向けて第３出射面８０から出射される。第３出射面８０は、凸面状の曲面に形成されており、接眼レンズ効果を有している。この第３出射面８０から出射されるレーザ光（二次元走査光）は、第３出射面８０から出射される手前で一旦結像されており、拡散していく状態で第３出射面８０に達する。そして、接眼レンズ効果を有する第３出射面８０から略平行光化され出射されたレーザ光は、観察者の瞳孔Ｅｄに入射され網膜上で結像される。なお、観察者の瞳孔Ｅｄに入射するレーザ光はほぼ平行光であるが、平行光の度合い（レーザ光の波面曲率ともいう）で画像を視認できる距離が変わるため、各装置では独自にその平行光の度合いを変えて画像の視認できる距離を設定している。このようなことに起因して、ここでは、観察者の瞳孔Ｅｄに入射するレーザ光について、略平行光化と表現している。そのことに関連して、前記瞳孔Ｅｄに入射する略平行光の径も第３出射面８０等の仕様で容易に設定できるのであるが、一例としてビーム径が極端に細い径であっても本発明の主旨には反しない。

このように、第３リレー光学系を構成する各要素は、全てプリズム７０に一体的に形成されている。したがって、一体的に形成されている第３リレー光学系の光学要素相互間における位置調整が不要であり、光学系の位置決め作業の容易化を図ることができる。また、プリズム７０を位置決めして設置するだけで、第３リレー光学系を構成する全ての光学要素を一括して位置決めして設置できる。さらに、二次元走査されたレーザ光を観察者の瞳孔Ｅｄで結像させる接眼レンズ部分をも一括して位置決めして設置できる。このように、一括して位置決めおよび位置調整できれば、これらの作業がより容易なものになり、位置精度を向上させやすい。

なお、位置決め作業や位置調整作業の容易性は多少劣ることになるが、第３リレー光学系としては、第３出射面８０を平面として代わりに観察者の網膜Ｅｍなどの被走査対象との間に凸レンズなどの集光作用を有する光学要素を設けてもよい（図５参照）。このような構成にすると、被走査対象の位置を決める場合の自由度が高まり、光学系設計の自由度が向上するという利点がある。

また、本実施形態で用いられるプリズム７０では、第１リレー光学系を構成する光学要素のうち凸レンズ６１を除く全ての光学要素と、第２リレー光学系を構成する全ての光学要素と、第３リレー光学系を構成する全ての光学要素とが一体的に形成されている。したがって、３つのリレー光学系相互間の位置決めが不要であり、光学系全体の位置決め作業の容易化を図ることができる。３つのリレー光学系について位置決め作業が不要であれば、リレー光学系の設置作業や位置調整作業が著しく容易になる。また、プリズム７０を位置決めして設置するだけで、３つのリレー光学系を構成する全ての光学要素（凸レンズ６１を除く）を一括して位置決めして設置できる。そして、プリズム７０の位置調整を行うことで、３つのリレー光学系を構成する全ての光学要素（ただし凸レンズ６１を除く）について一括して位置調整することができる。このように、一括して位置決めおよび位置調整できれば、これらの作業がより容易になり、位置精度を向上させやすい。

なお、本実施形態の網膜走査型ディスプレイ１０で用いるリレー光学系としては、凹面状の第２反射ミラー７６ａから各走査系の走査ミラー４１，５１までの光路距離が等距離であり、かつ、上記の距離Ｌ１，Ｌ２と凹面状の第２反射ミラー７６ａの曲率半径とが等しいものが好ましい。この点について、本実施形態を例に、図３を用いて説明する。

図３では、プリズム７０の第１入射面７１に入射して第３出射面８０から出射されるまでのレーザ光の光路を主光線Ｌｍ１，Ｌｍ２，Ｌｍ３で示した。また、第１走査ミラー４１と第１反射ミラー７２ａとの間のレーザ光の光路長を第１光路長Ａとし、第１反射ミラー７２ａとハーフミラー７５ａとの間の光路長を第２光路長Ｂとし、ハーフミラー７５ａと凹面状の第２反射ミラー７６ａとの間の光路長を第３光路長Ｃとし、ハーフミラー７５ａと第３反射ミラー７７ａとの間の光路長を第４光路長Ｄとし、第３反射ミラー７７ａと第２走査ミラー５１との間の光路長を第５光路長Ｅとした。この場合、第１走査ミラー４１から凹面状の第２反射ミラー７６ａまでの光路長Ｌ１は、第１光路長Ａと第２光路長Ｂと第３光路長Ｃの和である（Ｌ１＝Ａ＋Ｂ＋Ｃ）。そして、第２走査ミラー５１から凹面状の第２反射ミラー７６ａまでの光路長Ｌ２は、第３光路長Ｃと第４光路長Ｄと第５光路長Ｅの和である（Ｌ２＝Ｃ＋Ｄ＋Ｅ）。この場合、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＝Ｃ＋Ｄ＋Ｅ、すなわちＡ＋Ｂ＝Ｄ＋Ｅになるように形成されたプリズムが好ましい。そして、これらの光路長Ｌ１，Ｌ２と凹面状の第２反射ミラー７６ａの曲率半径とが等しいプリズムが好ましい。なお、このような構成のプリズムが好ましいが、必ずしもこれに限られるものではない。

また、本実施形態の網膜走査型ディスプレイ１０などの画像表示装置では、垂直スキャナ４０の第１走査ミラー４１の偏向面と水平スキャナ５０の第２走査ミラー５１の偏向面との位置関係や、第２走査ミラー５１の偏向面と被走査対象である観察者の網膜Ｅｍとの位置関係が共役関係になるように、各リレー光学系を構成する各光学要素の位置や各スキャナ４０，５０の位置や被走査対象の位置を定めることが好ましい。本実施形態では、このような好ましい状態になっているが、これに限られるものではない。

また、図２に示されるように、各スキャナ４０，５０の走査ミラー４１，５１は、プリズム７０に取り付けられている。取り付け方法はねじ留めであるが、これに限らず、接着など種々の方法を用いることが可能である。なお、本実施形態は、各走査ミラー４１，５１をプリズム７０に直接取り付ける構造であるが、プリズムが確実に固定された筐体などがある場合は、この筐体に各走査ミラー４１，５１を取り付ける構造でもよい。プリズム７０は、上述したように、レーザ光を反射する反射ミラーなどの光学要素が一体的に形成されたものである。つまり、本実施形態のような構造にすれば、プリズム７０の所定位置に走査ミラー４１，５１を取り付けると、走査ミラー４１，５１は、プリズム７０に備わる全ての光学要素に対して一度に位置決めされる。また、各走査ミラー４１，５１の取付位置を調整する必要が生じた場合、走査ミラー４１，５１の位置をプリズム７０との関係で調整すれば、プリズム７０に備わる全ての光学要素に対する位置を調整することができる。この説明から解るように、走査ミラー４１，５１をプリズム７０に取り付ける構造にすると、各走査ミラー４１，５１の取り付け作業や、光学系との間の位置調整作業が極めて容易である。また、作業を容易化することで、走査ミラー４１，５１を取付ける際の取付精度や位置調整精度を比較的容易に向上させることができる。

次に、このような網膜走査型ディスプレイ１０によって外部からの映像信号を観察者の網膜上に映像として投影する過程を説明する。

図１に示されるように、網膜走査型ディスプレイ１０において、光源ユニット部２０の映像信号供給回路２１に外部から映像に関する信号が入力されると、映像信号供給回路２１は、Ｒ映像信号２２ａ、Ｇ映像信号２２ｂおよびＢ映像信号２２ｃからなる映像信号２２と、垂直同期信号２３と、水平同期信号２４とを出力する。

Ｒレーザドライバ２５ａ、Ｇレーザドライバ２５ｂおよびＢレーザドライバ２５ｃは、各々入力されたＲ映像信号２２ａ、Ｇ映像信号２２ｂおよびＢ映像信号２２ｃに基づいて、Ｒレーザ２６ａ、Ｇレーザ２６ｂおよびＢレーザ２６ｃに対して駆動信号を出力する。この駆動信号に基づいて、Ｒレーザ２６ａ、Ｇレーザ２６ｂおよびＢレーザ２６ｃは、それぞれ強度変調されたレーザ光を発生して出射する。また、映像信号供給回路２１は、第１走査ミラー４１の駆動状態に応じて各レーザ光を発生し、出射するタイミングを制御する。このように、本実施形態の網膜走査型ディスプレイ１０（映像信号供給回路２１）では、第１走査ミラー４１などに向けてレーザ光を出射させるタイミングを制御している。各レーザ２６ａ，２６ｂ，２６ｃから出射されたレーザ光は、対応するコリメート光学系２７ａ，２７ｂ，２７ｃに入射されて平行光にコリメートされ、さらにダイクロイックミラー２８に入射されて１つの光束に合成される。その後、１つの光束に合成されたレーザ光は、結合光学系２９によって光ファイバ３０に入射され、光ファイバ３０で伝搬された後、光ファイバ３０から出射される。

図２に示されるように、光ファイバ３０から出射されたレーザ光は、プリズム７０によって第１走査ミラー４１に入射される。より具体的に説明すると、光ファイバ３０から出射されたレーザ光は、まず、第１リレー光学系の構成要素である凸レンズ６１に向けて出射される。この凸レンズ６１を通過したレーザ光は、第１入射面７１からプリズム７０内に入射する。プリズム７０内に入射したレーザ光は、第１反射ミラー７２ａで反射され、第１出射面７３からプリズム７０の外に出射されて、垂直スキャナ４０の第１走査ミラー４１に入射する。なお、レーザ光は、この第１走査ミラー４１に反射される前後の適当な位置でいったん結像し、その後拡散する。

第１走査ミラー４１に入射されたレーザ光は、その偏向面で反射されて垂直方向に走査される。第１走査ミラー４１から出射されたレーザ光は、第２リレー光学系によって第２走査ミラー５１に入射される。より具体的に説明すると、第１走査ミラー４１から出射されたレーザ光は、まず、第２リレー光学系の構成要素であるプリズム７０の第２入射面７４からプリズム７０内に入射する。プリズム７０内に入射したレーザ光は、第１反射ミラー７２ａで反射され、ハーフミラー７５ａを通過して、凹面状の第２反射ミラー７６ａに入射する。第２反射ミラー７６ａに入射したレーザ光は、ここで折り返し反射されてハーフミラー７５に入射し、ハーフミラー７５で反射されて第３反射ミラー７７ａに入射する。第３反射ミラー７７ａに入射したレーザ光は、第３反射ミラー７７ａで反射され、第２出射面７８からプリズム７０の外に出射され、水平スキャナ５０の第２走査ミラー５１に入射する。

第２走査ミラー５１に入射したレーザ光は、その偏向面で反射されて水平方向に走査される。第２走査ミラー５１から出射されたレーザ光は、第３リレー光学系を介して網膜Ｅｍなどの被走査対象に入射する。より具体的に説明すると、第２走査ミラー５１から出射されたレーザ光は、まず、第３リレー光学系の構成要素である第３入射面７９からプリズム７０内に入射する。そして、入射したレーザ光は、第３出射面８０から略平行光化されてプリズム７０の外に出射され、観察者の瞳孔Ｅｄに入射される。瞳孔Ｅｄに入射するレーザ光は、水平方向および垂直方向の二方向に走査された二次元走査光であり、網膜Ｅｍに結像される。したがって、第３リレー光学系のレーザ光が瞳孔Ｅｄに入射されると、観察者は画像を認識できる。

次に、上記実施形態の網膜走査型ディスプレイ１０とは異なる実施形態について、図４を参照しつつ説明する。

本実施形態は、２つの分割プリズム１７１，１７２を接着により一体化したプリズム１７０を用いている点で上記実施形態と異なっている。これ以外の構成は上記実施形態と同一であるので、同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略することとした。

図４に示されるように、本実施形態で用いられるプリズム１７０は、２つの分割プリズム１７１，１７２を一体化してなるものである。両分割プリズム１７１，１７２は、ハーフミラー７５の位置を通る分割面１７１ａ，１７２ａを有しており、両分割面１７１ａ，１７２ａが両分割プリズム１７１，１７２の境界部になっている。この両分割面１７１ａ，１７２ａを接着させることで一体化されている。

また、本実施形態では、各分割プリズム１７１，１７２の材料として屈折率が異なる材料を用いた。屈折率が同じ材料を用いてもよいが、屈折率が異なる材料を用いると、分割面を通過するレーザ光を屈折させることができ、凹面状の第２反射ミラー７６ａに向けて出射されるレーザ光の出射方向を変えることができる。したがって、例えば、レーザ光の出射方向を変えることでプリズム１７０をよりコンパクトにすることができるような場合があり、便利である。なお、両分割プリズム１７１，１７２の材料が同じであれば、レーザ光は、分割面を通過する際、屈折することなく直進する。

このようなプリズム１７０を製造する場合は、まず、第１分割プリズム１７１および第２分割プリズム１７２を製造する。次に、第２分割プリズム１７２の分割面１７２ａに、四角形の凹部１７２ｂを形成する。そして、この凹部１７２ｂに、一方の側面にハーフミラー７５ａが形成された板状のプリズム材７５を嵌め込み接着する。その後、両分割プリズム１７１，１７２を接着してプリズム１７０を得る。このような構造にすれば、ハーフミラー７５ａの位置に合わせて分割面１７１ａ，１７２ａを設定することにより、任意の位置に容易にハーフミラー７５ａを設けることができる。プリズム１７０を容易に製造できれば、より高精度のプリズム１７０をより容易に製造できるようになる。

なお、ハーフミラーを設ける方法は、上記方法に限られるものではなく、種々の方法を用いることができる。例えば、いずれか一方の分割プリズムの分割面にアルミニウムなどの金属を蒸着して予めハーフミラーを形成した後、両分割プリズム１７１，１７２を接着などにより一体化して一体のプリズム１７０を形成するようにしてもよい。また、分割面の位置は、ハーフミラーを設ける位置を通るように必ずしも定める必要はない。

さらに、上記実施形態とは異なる実施形態について、図５を参照しつつ説明する。

本実施形態のプリズム２７０は、２つの分割プリズム２７１，２７２を一体化したものであり、一方の分割面２７２ａに形成した四角形の凹部２７２ｂにハーフミラー７５ａを備える板状のプリズム材７５を嵌め込み接着する点で、第２実施形態のプリズム１７０と同様であるが、分割プリズムの材料として屈折率が同じ材料が用いられている点が異なっている。また、第３出射面８０が平面であると共に第３出射面８０に回折格子８１を備えている点で第２実施形態のプリズム１７０とは構成が異なっている。これ以外の構成は第２実施形態のプリズム１７０と同一であるので、同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略することとした。なお、本実施形態では、第３出射面８０が平面である代わりに凸レンズ８２を備えている。第３出射面８０から出射されたレーザ光は、接眼レンズ効果を有する凸レンズ８２を通過し略平行光化された後、観察者の瞳孔Ｅｄで結像される。

図５に示されるように、本実施形態で用いられるプリズム２７０は、第３出射面８０の外面に備わる回折格子８１を有している。このように、プリズム２７０の最後の出射面の位置に回折格子８１を設けておけば、瞳拡大の役割を担わすことができる。なお、プリズム２７０の両分割プリズム２７１，２７２の材料は屈折率が同じ材料であるので、レーザ光は分割面を通過する際に屈折することはない。

さらに、上記実施形態とは異なる実施形態について、図６を参照しつつ説明する。

本実施形態で用いられているプリズム３７０は、第２リレー光学系の構成が最初に説明した実施形態と異なっている。これ以外の構成は最初に説明した実施形態と同一であるので、同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略することとした。

図６に示されるように、本実施形態の第２リレー光学系は、最初に説明した実施形態で用いられているプリズム７０の第２リレー光学系と同様、垂直スキャナ４０で走査されてプリズム３７０内に入射されるレーザ光が入射する第２入射面７４と、第２入射面７４からプリズム３７０内に入射したレーザ光を反射する第１反射ミラー７２ａを光学要素として備えている。ただし、第１反射ミラー７２ａで反射されたレーザ光が通過するハーフミラー７５ａおよび凹面状の第２反射ミラーを備えていない。

本実施形態の第２リレー光学系は、ハーフミラー７５ａおよび凹面状の第２反射ミラーに替えて、後述する集光部３７５を有するものである。そして、第１反射ミラー７２ａで反射されたレーザ光は、この集光部３７５を通過した後、第３反射ミラー７７ａに向けて出射されるようになっている。

図６に示されるように、プリズム３７０は、第１反射ミラー７２ａから第３反射ミラー７７ａに達する光路の途中に凹部３７１を有している。そして、この凹部３７１の表面に、第１反射ミラー７２ａで反射されたレーザ光が通過する第４出射面３７６と、この第４出射面３７６から出射したレーザ光がプリズム３７０内に入射するときに通過する第４入射面３７７が形成されている。第４出射面３７６および第４入射面３７７は、凹部３７１の空間を挟んで相対向する状態で形成されており、いずれも、空間に向けて凸の凸面状に形成されている。つまり、第４出射面３７６には、集光作用を有する凸面状の出射レンズ３７６ａが形成されており、第４入射面３７７にも集光作用を有する凸面状の入射レンズ３７７ａが形成されている。そして、出射レンズ３７６ａと入射レンズ３７７ａは光軸が一致するように形成されている。このように、本実施形態の第２リレー光学系の集光部３７５は、第４出射面３７６に形成される出射レンズ３７６ａと、第４入射面３７７に形成される入射レンズ３７７ａとにより構成されている。

このような構成のプリズム３７０では、第１反射ミラー７２ａで反射されたレーザ光は、まず、出射レンズ３７６ａを通過して、プリズム３７０の外に出射される。プリズム３７０の外に出射されたレーザ光は、入射レンズ３７７ａを通過してプリズム３７０内に入射する。なお、入射レンズ３７７ａを通過してプリズム３７０内に入射したレーザ光は、両レンズ３７６ａ，３７７ａを通過することで収束されつつプリズム３７０内に入射する。そして、プリズム３７０内に入射したレーザ光は、最初に説明した実施形態と同様、第３反射ミラー７７ａによって反射され、第２走査ミラー５１に向けて第２出射面７８から出射される。

このような構成にすれば、第１反射ミラー７２ａで反射されたレーザ光を集光して第３反射ミラー７７ａに導く出射レンズ３７６ａおよび入射レンズ３７７ａを、プリズムの外周面を加工することによって形成できる。外周面を加工するだけでよければ、その分、プリズム製造工程が簡単になり、プリズム製造がより容易になる。製造がより容易になれば、より高精度のプリズムを製造することがより容易になる。

なお、本実施形態のプリズムでは、第４出射面３７６および第４入射面３７７の両方に集光作用を有する凸面状のレンズを形成したが、いずれか一方の面だけに集光作用を有する凸面状のレンズを形成するようにしてもよい。

以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。例えば、本発明を適用した光走査装置は、レーザプリンタ内でレーザビームを走査する光走査装置にも応用できることはいうまでもない。

本発明に係る第１の実施形態の網膜走査型ディスプレイの構成を示す説明図である。 図１に示される網膜走査型ディスプレイで用いられるプリズムと、このプリズムを通過するレーザ光の光路を示す説明図である。 図１に示される網膜走査型ディスプレイの光学系における走査ミラーおよびプリズムの配置の一例を示す説明図である。 本発明に係る第２の実施形態の網膜走査型ディスプレイで用いられるプリズムと、このプリズムを通過するレーザ光の光路を示す説明図である。 本発明に係る第３の実施形態の網膜走査型ディスプレイで用いられるプリズムと、このプリズムを通過するレーザ光の光路を示す説明図である。 本発明に係る第４の実施形態の網膜走査型ディスプレイで用いられるプリズムと、このプリズムを通過するレーザ光の光路を示す説明図である。

符号の説明

１０ 網膜走査型ディスプレイ 画像表示装置
２０ 光源ユニット部
３０ 光ファイバ
３１ 二次元走査光学系
４０ 垂直走査系
５０ 水平走査系
６１ 凸レンズ
７０ プリズム
７１ 第１入射面
７２ａ 第１反射ミラー
７３ 第１出射面
７４ 第２入射面
７５ａ ハーフミラー
７６ａ 凹面状の第２反射ミラー
７８ 第２出射面
７９ 第３入射面
８０ 第３出射面
１７０，２７０，３７０ プリズム
１７１，１７２，２７１，２７２ 分割プリズム
３７６ａ 出射レンズ 集光用出射面
３７７ａ 入射レンズ 集光用入射面
Ｅｄ 瞳孔
Ｅｍ 網膜

Claims (10)

1. 一次元走査を行う２つのスキャナによって光源からの光を二次元走査する二次元走査光学系で用いられるプリズムであって、
   ２つのスキャナのうち光源からの光が先に入射する一方のスキャナの反射光である一次元走査光が入射する一次元走査光入射面と、
   前記一次元走査光入射面からプリズム内に入射した前記一次元走査光が他方のスキャナに向けて出射される際に透過する一次元走査光出射面と、
   前記一次元走査光入射面から入射した前記一次元走査光が前記一次元走査光出射面から出射されるように前記一次元走査光を反射する１つ以上の反射面と、を有するプリズム。
2. 前記一次元走査光入射面から入射して前記一次元走査光出射面から出射されるまでの光路上に、集光作用を有する集光面を備えている請求項１に記載のプリズム。
3. 前記集光面は、前記一次元走査光を反射する凹状反射面であり、
   前記凹状反射面に入射する前の前記一次元走査光の光路上に、前記一次元走査光が透過可能な状態で形成されており、かつ透過後、前記凹状反射面で反射されて折り返された一次元走査光を反射するハーフミラーを有している請求項２に記載のプリズム。
4. ２つのプリズム分割体が一体化されて形成されたものであり、前記ハーフミラーは、一体化されたプリズム分割体相互の境界部に備わるものである請求項３に記載のプリズム。
5. 前記２つのプリズム分割体は、屈折率が異なるものである請求項４に記載のプリズム。
6. 前記集光面は、前記一次元走査光が透過する集光用出射面と、前記集光用出射面から出射された一次元走査光が入射する集光用入射面とで構成されるものであり、
   前記集光用出射面および集光用入射面は、相対向する位置に形成されていると共に少なくともいずれか一方は、集光作用を有する凸状透過面である、請求項２に記載のプリズム。
7. 前記光源からの光がプリズム内に入射する際に透過する光源光入射面と、前記光源光入射面からプリズム内に入射した光源光が前記一方のスキャナに向けて出射される際に透過する光源光出射面と、を有する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のプリズム。
8. 前記他方のスキャナの反射光である二次元走査光がプリズム内に入射する際に透過する二次元走査光入射面と、前記二次元走査光入射面からプリズム内に入射した二次元走査光が被走査対象に向けて出射される際に透過する二次元走査光出射面と、を有する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のプリズム。
9. 一次元走査を行う２つのスキャナと、一方のスキャナから他方のスキャナまでの光路上に設置されたプリズム体とを有しており、前記２つのスキャナを用いて光源からの光を二次元走査する二次元走査光学系であって、
   前記２つのスキャナのうちの少なくともいずれか一方は、前記プリズム体に取り付けられており、
   前記プリズム体は、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のプリズムである二次元走査光学系。
10. 請求項９に記載の二次元走査光学系が用いられている画像表示装置。

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