JP2015148654A - 光走査装置、画像表示装置及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】構成の煩雑化を招くことなく小型化を実現できる光走査装置を提供すること。【解決手段】 光走査装置は、レーザ光により被走査面を走査する光走査装置であり、レーザ光を射出する光源装置と、該光源装置からのレーザ光を偏向する光偏向器２０を含み、該光偏向器２０で偏向された一部のレーザ光を被走査面に導く走査光学系と、光偏向器２０で偏向された他の一部のレーザ光を検出する光検出器３０と、を備え、光偏向器２０及び光検出器３０は、同一の保持体により保持されている。この場合、構成の煩雑化を招くことなく小型化を実現できる。【選択図】図２

Description

本発明は、光走査装置、画像表示装置及び移動体に係り、更に詳しくは、レーザ光により被走査面を走査する光走査装置、該光走査装置を備える画像表示装置、該画像表示装置を備える移動体に関する。

従来、両面にミラーが設けられた光走査用アクチュエータの一側のミラーに光ビーム発生装置からの光を入射させ、その反射光により被走査面を走査するとともに、該光走査用アクチュエータの他側のミラーに発光素子からの光を入射させ、その反射光を受光素子で受光する光走査装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に開示されている光走査装置では、小型化を実現できる一方、構成の煩雑化を招いていた。

本発明は、レーザ光により被走査面を走査する光走査装置であって、レーザ光を射出する光源部と、前記光源部からのレーザ光を偏向する光偏向器を含み、該光偏向器で偏向された一部のレーザ光を前記被走査面に導く走査光学系と、前記光偏向器で偏向された他の一部のレーザ光を検出する光検出器と、を備え、前記光偏向器及び前記光検出器は、同一の保持体により保持されている光走査装置である。

本発明によれば、構成の煩雑化を招くことなく小型化を実現できる。

一実施形態のプロジェクタ装置の構成を概略的に示す図である。 図１の光デバイスの構成及び動作を概略的に説明するための図である。 光偏向器の構成を詳細に説明するための図である。 光透過窓部材に設けられた反射膜について説明するための図である。 有効反射領域について説明するための図である。 有効反射領域及び拡張反射領域について説明するための図である。 変形例１の反射膜について説明するための図である。 変形例２の反射膜について説明するための図である。 変形例３の光デバイスについて説明するための図である。 ヘッドアップディスプレイ装置の一例を説明するための図である。

以下に、本発明の一実施形態を図１〜図６を参照して説明する。図１には、一実施形態に係る画像表示装置としてのプロジェクタ装置１０００が概略的に示されている。

プロジェクタ装置１０００は、例えば建物の床もしくは設置台に載置された状態、建物の天井から吊り下げられた状態、又は建物の壁に掛けられた状態等で用いられる。以下では、図１に示される、鉛直方向をＺ軸方向とするＸＹＺ３次元直交座標系を適宜用いて説明する。

プロジェクタ装置１０００は、一例として、光走査装置１００、画像処理部２００などを備えている。

光走査装置１００は、一例として、光源装置５（光源部）と、光偏向器２０及び光検出器３０（図２参照）を含む光デバイス１０と、コントローラ４０と、ＬＤ制御部６０とを有する。

光源装置５は、３つのレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ３と、３つのコリメートレンズＣＲ１〜ＣＲ３と、３つのダイクロイックミラーＤＭ１〜ＤＭ３とを有する。

レーザダイオードＬＤ１は、一例として、赤色レーザであり、赤色光（波長６４０ｎｍ）を＋Ｙ方向に射出するように配置されている。

レーザダイオードＬＤ２は、一例として、青色レーザであり、青色光（波長４５０ｎｍ）を＋Ｙ方向に射出するように、レーザダイオードＬＤ１の＋Ｘ側に配置されている。

レーザダイオードＬＤ３は、一例として、緑色レーザであり、緑色光（波長５２０ｎｍ）を＋Ｙ方向に射出するように、レーザダイオードＬＤ２の＋Ｘ側に配置されている。

各レーザダイオードは、ＬＤ制御部６０によって制御される。

コリメートレンズＣＲ１は、一例として、レーザダイオードＬＤ１の＋Ｙ側に配置されており、レーザダイオードＬＤ１から射出された赤色光を略平行光とする。

コリメートレンズＣＲ２は、一例として、レーザダイオードＬＤ２の＋Ｙ側に配置されており、レーザダイオードＬＤ２から射出された青色光を略平行光とする。

コリメートレンズＣＲ３は、一例として、レーザダイオードＬＤ３の＋Ｙ側に配置されており、レーザダイオードＬＤ３から射出された緑色光を略平行光とする。

３つのダイクロイックミラーＤＭ１〜ＤＭ３は、それぞれ、例えば誘電体多層膜などの薄膜から成り、特定の波長の光を反射し、それ以外の波長の光を透過させる。

ダイクロイックミラーＤＭ１は、一例として、コリメートレンズＣＲ１の＋Ｙ側に、Ｘ軸及びＹ軸に対して例えば４５°傾斜して配置されており、コリメートレンズＣＲ１を介した赤色光を＋Ｘ方向に反射させる。

ダイクロイックミラーＤＭ２は、一例として、ダイクロイックミラーＤＭ１の＋Ｘ側、かつコリメートレンズＣＲ２の＋Ｙ側に、Ｘ軸及びＹ軸に対して例えば４５°傾斜して配置されており、ダイクロイックミラーＤＭ１を介した赤色光を＋Ｘ方向に透過させ、コリメートレンズＣＲ２を介した青色光を＋Ｘ方向に反射させる。

なお、ダイクロイックミラーＤＭ１を介した赤色光及びコリメートレンズＣＲ２を介した青色光は、それぞれダイクロイックミラーＤＭ２の中央付近に入射する。

ダイクロイックミラーＤＭ３は、一例として、ダイクロイックミラーＤＭ２の＋Ｘ側かつコリメートレンズＣＲ３の＋Ｙ側に、Ｘ軸及びＹ軸に対して例えば４５°傾斜して配置されており、ダイクロイックミラーＤＭ２を介した赤色光及び青色光を＋Ｘ方向に透過させ、コリメートレンズＣＲ３を介した緑色光を＋Ｘ方向に反射させる。

なお、ダイクロイックミラーＤＭ２を介した赤色光及び青色光、並びにコリメートレンズＣＲ３を介した緑色光は、それぞれダイクロイックミラーＤＭ３の中央付近に入射する。

ダイクロイックミラーＤＭ３を介した３つの光（赤色光、青色光及び緑色光）は、１つの光に合成される。この場合、３つのレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ３の発光強度の強弱のバランスにより、合成された光の色が表現されるようになっている。

結果として、光源装置５は、３つのレーザダイオードＬＤ１〜ＬＤ３からの３つのレーザ光が合成されてなるレーザ光を＋Ｘ方向に、すなわち光デバイス１０に向けて射出する。以下では、光源装置５から射出されたレーザ光を「射出光」とも称する。

ここで、画像処理部２００は、例えばパソコン等の上位装置からの画像情報に対して所定の処理（例えば歪み補正処理、画像サイズ変更処理、解像度変換処理等）を施し、ＬＤ制御部６０に送る。

ＬＤ制御部６０は、画像処理部２００からの画像情報に基づいて、ＬＤ駆動信号（パルス信号）を強度変調して各ＬＤに出力する。また、ＬＤ制御部６０は、コントローラ４０からの後述する同期信号に基づいて各ＬＤの発光タイミング（該ＬＤに駆動信号を供給するタイミング）を決定する。なお、ＬＤ制御部６０による直接変調方式に代えて、光変調器による外部変調方式を採用しても良い。この場合、光変調器は、例えばＬＤとコリメートレンズとの間の光路上、もしくはコリメートレンズとダイクロイックミラーとの間の光路上に配置することができる。

光デバイス１０は、図２に示されるように、前述した光偏向器２０及び光検出器３０に加えて、光偏向器２０及び光検出器３０を保持する保持体７０を含む。なお、図２は、光デバイス１０の縦断面図である。

保持体７０は、パッケージ７０ａ及びカバーガラス７０ｂを有する。

パッケージ７０ａは、一例として、無蓋の箱形部材から成るフラットパッケージであり、その開口が射出光の光路上に位置するように配置されている。パッケージ７０ａの材料としては、例えばセラミック、樹脂、アルミニウム等が用いられる。ここでは、パッケージ７０ａの内部底面には、例えば２段の段部が形成されている。パッケージ７０ａは、単一の部材で構成されても良いし、複数の部材で構成されても良い。パッケージ７０ａには、後述する駆動手段に電力を供給するための配線部材（不図示）が設けられている。

カバーガラス７０ｂは、透明又は半透明のガラス板から成り、パッケージ７０ａの開口を覆うように、すなわちパッケージ７０ａの内部を密閉するようにパッケージ７０ａの開口端に接合されている。すなわち、カバーガラス７０ｂは、射出光の光路上に配置され、光透過窓部材として機能する。ここでは、一例として、カバーガラス７０ｂは、パッケージ７０ａの内部底面に略平行に配置されている。なお、光透過窓部材として、ガラス製の部材であるカバーガラス７０ｂを用いることで、パッケージ７０ａとの接合の際の変形や複屈折を抑えることができる。

このように、保持体７０には、パッケージ７０ａとカバーガラス７０ｂとにより囲まれた、密閉された内部空間が形成されている。

光偏向器２０は、ミラー１１０（ここではＭＥＭＳミラー）を含み、パッケージ７０ａの内部底面に実装されている。すなわち、光偏向器２０は、保持体７０の密閉された内部空間に収容され（封止され）、ダストや湿気から保護されている。ここでは、保持体７０の内部空間は、例えば窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン等の不活性ガスが充填され、もしくは真空にされている。

一般に、ＭＥＭＳミラーを含む光偏向器は、小型のＭＥＭＳミラーを高速で機械的に揺動させることによりレーザ光を偏向する。この場合、ＭＥＭＳミラーの長期に亘る動作信頼性を確保するためには、ＭＥＭＳミラーにおける異物の付着や結露による動作不良を回避するため、光偏向器を封止することが求められる。

特に、少なくとも一軸周りに関してトーションバーのねじれによる機械的共振を利用してＭＥＭＳミラーを振動させる光偏向器では、超高速でＭＥＭＳミラーを振動させるため、空気中の異物がミラーに徐々に付着していき、ミラーが汚れてしまう。

このミラーの汚れは、共振周波数の時間的変化やミラーの反射率の低下などを招く要因となる。このため、ＭＥＭＳミラーを含む光偏向器を、密閉された空間内の清浄な環境下で動作させることが必要となる。

ミラー１１０は、カバーガラス７０ｂを透過した射出光の光路上に反射面が位置するように、パッケージ７０ａに対して、互いに直交する第１軸及び第２軸周りに独立に揺動可能に支持されている（図３参照）。

光偏向器２０は、ミラー１１０を第１軸及び第２軸周りに独立に揺動させることでミラー１１０に入射された射出光を２次元的に偏向する。すなわち、光偏向器２０は、光源装置５からのレーザ光を被走査面に導く走査光学系を構成する。

そこで、光走査装置１００は、射出光を光偏向器２０で偏向し、偏向された一部のレーザ光により被走査面（例えばＸＺ平面に平行に張設されたスクリーンＳの表面）の有効走査領域（画像形成領域）を２次元走査する（図４参照）。

ここで、カバーガラス７０ｂには、少なくとも有効走査領域へ向かうレーザ光が入射される領域に、両面無反射コートが施されている（両面に反射防止膜が形成されている）。このため、光利用効率の向上を図ることができる。

また、カバーガラス７０ｂにおけるパッケージ７０ａの内部空間に臨む面（カバーガラス７０ｂの内側の面）の、光偏向器２０で偏向された他の一部のレーザ光（有効走査領域に向かわないレーザ光）の光路上の領域に、反射膜１２０が設けられている。なお、反射膜１２０は、カバーガラス７０ｂの外側の面に設けられても良い。

すなわち、光走査装置１００による光走査は、被走査面の有効走査領域のみならず、その外側の領域に対しても行われる。

光検出器３０は、例えばフォトダイオード、フォトトランジスタ等のフォトディテクタであり、パッケージ７０ａの内部底面における光偏向器２０が実装されている領域とは異なる領域であって反射膜１２０で反射されたレーザ光の光路上の領域に実装されている。すなわち、光検出器３０は、封止され、ダストや湿気から保護されている。上述したように、保持体７０の内部空間は、不活性ガスが充填され、もしくは真空にされている。この場合、光検出器３０が結露することを防止でき、光デバイス１０が湿度の高い環境下にあるときでも光検出器３０を正常に機能させることが可能になる。なお、光検出器３０が結露すると、正確な検出信号が得られなくなり、誤動作や画像形成ができなくなるおそれがある。

光検出器３０は、反射膜１２０で反射されたレーザ光を検出し、検出信号をコントローラ４０に出力する。光検出器３０はミラー１１０が第１軸及び第２軸周りの所定範囲内の位置に位置したときにミラー１１０からの反射光を受光するため、光検出器３０からの出力信号を、ミラー１１０の第１軸及び第２軸周りの位置情報を検出する基準とすることができる。

ところで、ＭＥＭＳミラーを含む光偏向器を用いた光走査においては、被走査面（例えばスクリーンの表面）上に形成される画像の位置やサイズを適切に保つことが必要になる。

このような光偏向器では、ＭＥＭＳミラーを少なくとも一軸周りに機械的共振を利用して動作させる。この機械的共振は、ＭＥＭＳミラーを支えるトーションバーなどに生じるねじれを利用して共振させ、ＭＥＭＳミラーを揺動させる方式である。

この機械的共振による光走査では、環境温度や経時変化などにより画像のサイズや位置が変わってしまう問題がある。

また、往復走査により（走査の往路と復路で）１つの画像を形成する場合、往路と復路で形成される画像位置を一致させる必要がある。また、カンチレバー（梁）を用いた非共振での光走査においても同様に、環境温度や経時変化に対し、画像のサイズや位置を一定に保つ必要がある。

そこで、従来、ＭＥＭＳミラーを含む光偏向器を備える光走査装置では、光偏向器で偏向されたレーザ光を、被走査面付近に設置したフォトダイオードで受光させ、該フォトダイオードでの受光タイミングに基づいてＭＥＭＳミラーの回転角や光源（例えばＬＤ）の発光タイミングを制御し、画像位置やサイズを一定にすることが行われている。なお、フォトダイオードで受光される光のタイミングを処理することにより、ＭＥＭＳミラーの振れ角や位相を把握することができる。これにより、温度や経時変化により振れ角の感度変動が起こった場合でも、精密に画像サイズや被走査面の有効走査領域（画像形成領域）での光源の発光タイミングを制御することが可能になる。

この場合、被走査面の有効走査領域（画像形成領域）から外れた位置にフォトダイオードを設置する必要があるため、装置の大型化を招く要因となる。

そこで、本実施形態の光走査装置１００では、前述したように光検出器３０を光偏向器２０と共に保持体７０に保持させることで、装置の大型化を抑制している。

また、光走査装置１００では、前述したように光偏向器２０のみならず光検出器３０も、保持体７０の密閉された内部空間に収容されているため、光検出器３０が異物の付着などにより機能しなくなるのを防止でき、ひいては装置が誤動作するのを防止できる。

コントローラ４０は、ミラー１１０を所望の振れ角で周期的に振動させるためのミラー駆動信号を生成し光偏向器２０に出力することでミラー１１０を駆動し、光検出器３０からの出力信号に基づいてミラー駆動信号を補正することでミラー１１０の振れ角を制御（微調整）する。また、コントローラ４０は、光検出器３０からの出力信号に基づいて、ミラー１１０の振れ角とＬＤ１０の発光タイミングとの同期をとるための同期信号をＬＤ制御部６０に出力する。

図２に示されるように、コントローラ４０から光偏向器２０へのミラー駆動信号の伝送は、フレキシブル基板１６０、ワイヤ１７０を介して行われる。また、光検出器３０からの出力信号も、フレキシブル基板１６０を介して処理される。

以下に、光偏向器２０について詳細に説明する。

光偏向器２０は、図３に示されるように、＋Ｙ側の面が反射面であるミラー１１０と、該ミラー１１０をＸ軸に直交する第１軸（例えばＺ軸）周りに駆動する第１駆動部１５０と、ミラー１１０及び第１駆動部１５０をＸ軸に平行な第２軸周りに駆動する第２駆動部２５０とを含む。

光偏向器２０では、一例として、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）プロセスによって、各構成部が一体的に形成されている。簡単に言うと、光偏向器２０は、１枚のシリコン基板に切れ込みを入れて複数の可動部（弾性変形部）を形成し、各可動部に圧電部材を設けることで作成される。ミラー１１０の反射面は、一例として、シリコン基板の＋Ｙ側の面に形成された例えばアルミニウム、金、銀等の金属薄膜である。

第１駆動部１５０は、一例として、ミラー１１０の第１軸方向の両端に個別に一端が連続し、第１軸方向に延びる２つのトーションバー１０５ａ、１０５ｂと、該２つのトーションバー１０５ａ、１０５ｂそれぞれの第１軸方向の他端に中間部が連続し、第２軸方向に延びる２つの梁１０６ａ、１０６ｂと、該２つの梁１０６ａ、１０６ｂそれぞれの第２軸方向の両端に内縁部が連続する第１矩形枠部１０７と、２つの梁１０６ａ、１０６ｂそれぞれの第１軸を挟む一側部及び他側部の＋Ｙ側の面に個別に設けられた２つの第１圧電部材１５、１６と、を有している。

ここでは、ミラー１１０の中心は、第１矩形枠部１０７の中心に位置している。２つのトーションバー１０５ａ、１０５ｂは同径かつ同長である。２つの梁１０６ａ、１０６ｂは、第２軸方向を長手方向とする矩形板状である。２つの第１圧電部材１５、１６は、同形かつ同大の第２軸方向を長手方向とする矩形板状である。

第１駆動部１５０では、２つの梁１０６ａ、１０６ｂに個別に設けられた２つの圧電部材１５に電圧（駆動電圧）が並列に印加されると、該２つの圧電部材１５が変形して、２つの梁１０６ａ、１０６ｂが撓み、２つのトーションバー１０５ａ、１０５ｂを介してミラー１１０に第１軸周りの駆動力が作用し、ミラー１１０が第１軸周りに揺動する。第１駆動部１５０は、コントローラ４０によって制御される。

また、第１駆動部１５０では、２つの梁１０６ａ、１０６ｂに個別に設けられた２つの圧電部材１６に電圧（駆動電圧）が並列に印加されると、該２つの圧電部材１６が変形して、２つの梁１０６ａ、１０６ｂが撓み、２つのトーションバー１０５ａ、１０５ｂを介してミラー１１０に第１軸周りの駆動力が作用し、ミラー１１０が第１軸周りに揺動する。

そこで、コントローラ４０によって、第１駆動部１５０の各梁に設けられた２つの圧電部材１５、１６に逆位相の正弦波電圧を並行して（例えば同時に）印加することで、ミラー１１０を、第１軸周りに該正弦波電圧の周期で効率良く振動させることができる。

ここでは、正弦波電圧の周波数が約２０ｋＨｚ（各トーションバーの共振周波数）に設定され、各トーションバーのねじれによる機械的共振を利用して、ミラー１１０を約２０ｋＨｚで振動させることができる。なお、ミラー１１０の振動中心からの最大振れ角は、±１５°程度とされている。

第２駆動部２５０は、一例として、第１矩形枠部１０７の−Ｚ側かつ＋Ｘ側の角部に一端が連続し、蛇行するように連続する複数（例えば８つ）の梁１０８ａを含む蛇行部２１０ａと、第１矩形枠部１０７の＋Ｚ側かつ−Ｘ側の角部に一端が連続し、蛇行するように連続する複数（例えば８つ）の梁１０８ｂを含む蛇行部２１０ｂと、蛇行部２１０ａの８つの梁１０８ａの＋Ｙ側の面に個別に設けられた８つの第２圧電部材と、蛇行部２１０ｂの８つの梁１０８ｂの＋Ｙ側の面に個別に設けられた８つの第２圧電部材と、２つの蛇行部２１０ａ、２１０ｂそれぞれの他端に内縁部が連続する第２矩形枠部１０９と、を有している。

ここでは、ミラー１１０の中心は、第２矩形枠部１０９の中心に位置している。各蛇行部の８つの梁は、同形かつ同大の第１軸方向を長手方向とする矩形板状である。各第２圧電部材は、同形かつ同大の第１軸方向を長手方向とする矩形板状である。第２圧電部材の第１軸方向（長手方向）の長さは、該第２圧電部材が設けられた梁の第１軸方向の長さよりも幾分短い。

第２駆動部２５０では、各蛇行部に設けられた８つの第２圧電部材のうち最も＋Ｘ側又は最も−Ｘ側の端の第２圧電部材から数えて奇数番目（１番目、３番目、５番目、７番目）の４つの第２圧電部材１１に電圧が並列に印加されると、該４つの第２圧電部材１１及び該４つの第２圧電部材が設けられた４つの梁が第２軸周りの同一方向に撓み、ミラー１１０が第２軸周りに揺動する。

また、第２駆動部２５０では、各蛇行部の８つの第２圧電部材のうち最も＋Ｘ側又は最も−Ｘ側の端の第２圧電部材から数えて偶数番目（２番目、４番目、６番目、８番目）の４つの第２圧電部材１２に電圧が並列に印加されると、該４つの第２圧電部材１２及び該４つの第２圧電部材１２が設けられた４つの梁が第２軸周りの同一方向に撓み、ミラー１１０が第２軸周りに揺動する。

以下では、便宜上、各蛇行部に設けられた奇数番目の４つの第２圧電部材１１を併せて圧電部材群Ｐ１と称し、該蛇行部に設けられた偶数番目の４つの第２圧電部材１２を併せて圧電部材群Ｐ２と称する。

そこで、各蛇行部に設けられた２つの圧電部材群Ｐ１、Ｐ２に鋸波電圧及び逆鋸波電圧を並行して（例えば同時に）個別に印加することで、該蛇行部の隣り合う２つの梁を第２軸周りの反対方向に撓ませて各梁の撓み量を累積させることで、ミラー１１０を、第２軸周りに該鋸波電圧の周期で効率良く（低電圧で大きい振れ角で）振動させることができる。

ここで、「鋸波電圧」とは、時間の経過につれ、徐々に高くなり、ピークに達すると、急激に低くなる電圧を意味する。「逆鋸波電圧」とは、時間の経過につれ、急激に高くなり、ピークに達すると、徐々に低くなる電圧を意味する。

結果として、第１駆動部１５０及び第２駆動部２５０を含んで、ミラー１１０を第１軸及び第２軸周りに独立に駆動する駆動手段を含む支持部が構成されている。すなわち、ミラー１１０は、該支持部によって支持されている。

第１駆動部１５０及び第２駆動部２５０の各圧電部材は、一例として、圧電材料としてのＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる。圧電部材は、分極方向に電圧が印加されると印加電圧の電位に比例した歪み（伸縮）が生じる、いわゆる逆圧電効果を発揮する。また、圧電部材は、力を加えると、該力に応じた電圧を分極方向に発生させる、いわゆる圧電効果を発揮する。

なお、ここでは、圧電部材がシリコン基板の一面（例えば＋Ｙ側の面）のみに設けられた場合を一例として説明したが、配線のレイアウトや圧電部材の作成上の自由度を向上させるため、シリコン基板の他面（例えば−Ｙ側の面）にのみ設けても良いし、シリコン基板の一面及び他面（例えば＋Ｙ側及び−Ｙ側の面）の双方に設けても良い。いずれにしても、これらの圧電部材や電極の形成はほぼ半導体プロセスに準じるものであり、大量生産によりコストダウンを図ることができる。

ここで、第１軸周りに振動するミラー１１０に光が入射されると、反射光が第１軸周りにスキャン（偏向走査）される。また、第２軸周りに振動するミラー１１０に光が入射されると、反射光が第２軸周りにスキャン（偏向走査）される。そこで、被走査面に形成される画像の高精細化、面内均一化を図るために、ミラー１１０に入射される光を第１軸周りに直線的にスキャンし、その走査線を第２軸周りにスキャンすること、すなわちラスタスキャンを行うことができる。

具体的には、第１駆動部１５０では各トーションバーの機械的共振を利用してできるだけ少ないエネルギーでミラー１１０を高周波数で振動させ、第２駆動部２５０では非共振でミラー１１０を低周波数（例えば数十Ｈｚ）で振動させることでラスタスキャンを行うことができる。

しかしながら、この場合、各第２圧電部材の変位量は、各第１圧電部材の変位量よりも小さい。

そこで、上述の如く、第２駆動部２５０の各蛇行部の８つの梁に個別に設けられた８つの第２圧電部材を並列に動作させることで、変位量を稼ぐことができる。

本実施形態では、ラスタスキャンを行うために、各蛇行部に設けられた圧電部材群Ｐ１、Ｐ２に印加する駆動電圧として同一周期の鋸波電圧及び逆鋸波電圧を用いる。

以上のように構成される光デバイス１０は、一例として、パッケージ７０ａに対して光偏向器２０を実装する工程（半導体製造工程に準ずる工程）、パッケージ７０ａに対して光検出器３０を実装する工程（半導体製造工程）、並びにパッケージ７０ａに対してカバーガラス７０ｂを接合する工程（封止工程）が一連に行われることで製造される。

以上のように構成される光走査装置１００では、光源装置５からのレーザ光（射出光）がカバーガラス７０ｂに入射し、該カバーガラス７０ｂを透過したレーザ光がミラー１１０の反射面に入射する。ミラー１１０の反射面に入射したレーザ光は、ミラー１１０の第１軸周り及び第２軸周りの位置に応じた方向に反射される。そして、ミラー１１０で反射された一部のレーザ光がカバーガラス７０ｂに入射し、該カバーガラス７０ｂを透過したレーザ光が被走査面（スクリーンＳの表面）に導かれる。一方、ミラー１１０で反射された他の一部のレーザ光が反射膜１２０に入射し、該反射膜１２０で反射されたレーザ光が光検出器３０で受光される。

この際、上述の如く、ミラー１１０を第１軸周りに高周波数で振動させつつ第２軸周りに低周波数で振動させることで、被走査面の有効走査領域を２次元走査することができる。すなわち、第１軸周りに対応する走査方向である主走査方向に高速で往復走査させつつ第２軸周りに対応する走査方向である副走査方向に低速で片道走査させることで、上記走査領域をラスタスキャンすることができる（図４参照）。

ここでは、有効走査領域は、第１軸周りに対応する走査方向である主走査方向（Ｘ軸方向）を長手方向とし、第２軸周りに対応する走査方向である副走査方向（Ｚ軸方向）を短手方向とする略矩形状とされている。

以上のように構成されるプロジェクタ装置１０００の動作を簡単に説明する。先ず、例えばパソコン等の上位装置からの画像情報が画像処理部２００に入力され、該画像処理部２００で所定の処理が施され、ＬＤ制御部６０に送られる。

ＬＤ制御部６０は、画像処理部２００からの画像情報に基づいて強度変調した駆動信号（パルス信号）を生成して駆動電流に変換し、コントローラ４０からの同期信号に基づいて、各レーザダイオードの発光タイミングを決定し、該発光タイミングで駆動電流を供給して該レーザダイオードを駆動する。

光偏向器２０は、コントローラ４０からの駆動信号に基づいてミラー１１０を駆動し、光源装置５からのレーザ光（射出光）の一部を被走査面の有効走査領域に向けて偏向するとともに、射出光の他の一部を反射膜１２０に向けて偏向する。

この結果、レーザ光により有効走査領域が互いに直交する２軸方向（ここでは、Ｚ軸方向及びＸ軸方向）に２次元走査され、被走査面上に２次元のフルカラー画像が形成される。

光検出器３０は、反射膜１２０で反射されたレーザ光を受光し、受光信号（検出信号）をコントローラ４０に出力する。

コントローラ４０は、光検出器３０からの出力信号に基づいて、ミラー駆動信号を補正し、補正後のミラー駆動信号を光偏向器２０に出力する。

ここで、光走査装置１００を用いて例えばスクリーンＳに画像を表示する場合、コントローラ４０からのミラー駆動信号に応じてミラー１１０は周期的に振動する。スクリーンＳ上に画像を表示する場合、その画像位置やサイズは一定に保たれるのが望ましい。しかしながら、コントローラ４０から一定条件の駆動信号を与えていても、環境温度変化や経時変化によって画像位置やサイズは変動する。これは、環境温度変化や経時変化によって、ミラー駆動信号に対するミラーの位相差やミラー駆動信号に対するミラー１１０の振れ角の感度が変化するためである。

そこで、本実施形態では、光検出器３０を用いて、光偏向器２０及びＬＤ制御部６０を制御している。

光検出器３０は、光偏向器２０で偏向され反射膜１２０で反射されたレーザ光を検出し、検出信号をコントローラ４０に出力する。コントローラ４０は、光検出器３０からの検出信号に基づいてレーザ光の走査位置や走査幅を演算し、ＬＤ制御部６０に出力する。ＬＤ制御部６０は、コントローラ４０からの演算結果に基づいて、実際のミラー位相と同期したタイミングで、各ＬＤの発光タイミングを制御する。また、コントローラ４０は、光検出器３０からの検出信号に基づいて走査幅を一定に保つようにミラー１１０への駆動信号を制御する。

前述したように、プロジェクタ装置１０００は、レーザ光により被走査面をＸ軸方向、Ｚ軸方向に２次元走査する（図４参照）。具体的には、Ｘ軸方向には相対的に高速で正弦波駆動を行い、Ｚ軸方向には相対的に低速で鋸波及び逆鋸波による等速駆動を行う。

図４における最も外側の矩形枠内に、射出光をパッケージ７０ａ内に入射させ、光偏向器２０で偏向されたレーザ光をパッケージ７０ａ外に出射させるための、カバーガラス７０ｂの有効領域３０１（ここではパッケージ７０ａとの接合部を除く領域）がある。さらに、カバーガラス７０ｂには、有効領域３０１内に光走査装置１００による光走査用領域３０２があり、該光走査用領域３０２内に、画像形成領域（有効走査領域）に向かうレーザ光が入射する領域である画像形成用領域３０３がある。

反射膜１２０は、少なくとも一部が、画像形成用領域３０３外であって光走査用領域３０２内に配置されている。

光偏向器２０で反射膜１２０に向けて偏向されたレーザ光が、反射膜１２０で反射され、光検出器３０で受光される。光検出器３０の受光信号の有無、タイミングにより、実際に光走査を行っている走査角度、入力信号（ミラー駆動信号）に対する位相差などを知ることができる。このようにしてミラーの正確な振れ角、位相を把握することで、画像形成領域に、画像情報に応じた精密で一定の画像を形成することが可能になる。

ここで、図４において、カバーガラス７０ｂの符号３０６で示される領域は、射出光が入射される入射領域である。ここでは、射出光は、該射出光の光路と偏向されたレーザ光の光路とが交錯しないように、パッケージ７０ａの内部底面に対して傾斜した状態でカバーガラス７０ｂに入射される（図２参照）。図４では、カバーガラス７０ｂの、射出光が入射される入射領域が−Ｚ側にあり、偏向されたレーザ光を出射する出射領域が＋Ｚ側にある。

図５には、Ｚ軸方向の光走査位置の時間変化と、反射膜１２０における光検出器３０への反射領域、すなわち反射膜１２０における光検出器３０で受光されるレーザ光を反射する領域（以下では、有効反射領域とも称する）の反射膜１２０に対するＺ軸方向の位置関係とが示されている。

図５では、鋸波での光走査が示されており、被走査面の＋Ｚ側の端から−Ｚ側の端に向けて等速で光走査されている。ここで、Ｚ軸方向の光走査範囲に対し、Ｚ軸方向の画像形成範囲は、Ｚ軸方向の両端が除かれている。

ところで、光検出器３０が光偏向器２０で偏向されたレーザ光を受光するためには、光偏向器２０による偏向方向（反射方向）が画像形成領域外に向いている場合にもＬＤを点灯させておく必要がある。画像形成領域内外でＬＤを常時点灯させていれば、光偏向器２０で偏向されたレーザ光を反射膜１２０で確実に受光することはできる。

しかしながら、光走査領域内かつ画像形成用領域外でＬＤを点灯させると、カバーガラス７０ｂにおける反射膜１２０が設けられていない領域をレーザ光が透過し、該レーザ光の光路に遮光材などを設けない限り、画像形成領域外での点灯となって表示されてしまう。すなわち、不要な像が表示されてしまう。

また、カバーガラス７０ｂにおける反射膜１２０が設けられていない領域と反射膜１２０との境界でレーザ光の散乱が生じ、画像形成領域への迷光となって画像品質に悪影響を及ぼす。さらに、散乱光が光検出器３０に入射されると、検出精度の低下を招く。

そこで、反射膜１２０の有効反射領域を、一例として、反射膜１２０のＺ軸方向の中間部、すなわちＺ軸方向のエッジ以外の領域（部分）に設定することが好ましい。この場合、反射膜１２０におけるＺ軸方向の中間部で反射されたレーザ光は光検出器３０に入射し、反射膜１２０におけるＺ軸方向のエッジで反射されたレーザ光は光検出器３０には入射しない。この結果、反射膜１２０のＺ軸方向のエッジでの迷光を防止できる。

また、反射膜１２０の有効反射領域を、一例として、反射膜１２０のＸ軸方向の中間部、すなわちＸ軸方向のエッジ以外の領域（部分）に設定することが好ましい。この場合、反射膜１２０におけるＸ軸方向の中間部で反射されたレーザ光は光検出器３０に入射し、反射膜１２０におけるＸ軸方向のエッジで反射されたレーザ光は光検出器３０には入射しない。この結果、反射膜１２０のＸ軸方向のエッジでの迷光を防止できる。

図６には、反射膜１２０の有効反射領域の他の例が示されている。ここでは、有効反射領域は、反射膜１２０の中央部、すなわち周辺部以外の領域（部分）とされている。この場合、反射膜１２０の中央部で反射されたレーザ光は光検出器３０に入射し、有効反射領域の周辺部の外縁（エッジ）で反射されたレーザ光は光検出器３０には入射しない。この結果、反射膜１２０のＸ軸方向のエッジ及びＺ軸方向のエッジでの迷光を防止することができる。

なお、光検出器３０の位置及び受光面の大きさと、反射膜１２０の位置及び有効反射領域の大きさとは、光検出器３０が有効反射領域で反射されたレーザ光のみを受光するように設定されている。

ここで、光検出器３０を用いた２次元画像の表示処理の一例について説明する。先ず、各ＬＤを点灯し、第１軸及び第２軸周りに独立に揺動するミラー１１０の振れ角を制御して、反射膜１２０にレーザ光が入射されるまで走査角を広げていく。

そして、光検出器３０が反射膜１２０で反射されたレーザ光を受光したとき、各ＬＤの発光タイミングを制御して、光検出器３０に受光用画像を描画する。

ここでの受光用画像は、規定サイズで描画されるが、この規定サイズは、環境温度変化や経時変化により、光偏向器２０、反射膜１２０及び光検出器３０の位置関係がずれても、光検出器３０が確実に受光できるように変動分を考慮した大きめのサイズとされている。そして、反射膜１２０の大きさは、該規定サイズ以上に設定される。

すなわち、反射膜１２０の中央部である有効反射領域を含み、かつ反射膜１２０の外縁を除く部分である拡張反射領域に受光用画像が描画されるため、環境温度変化や経時変化があっても、有効反射領域に受光用画像の一部を確実に描画することができる。

この結果、光検出器３０は、環境温度変化や経時変化によらず、受光タイミングを安定して正確に把握でき、ひいてはミラー１１０を安定して精度良く制御することができる。

以上説明した本実施形態の光走査装置１００は、レーザ光により被走査面を走査する光走査装置であり、レーザ光を射出する光源装置５と、該光源装置５からのレーザ光を偏向する光偏向器２０を含み、該光偏向器２０で偏向された一部のレーザ光を被走査面に導く走査光学系と、光偏向器２０で偏向された他の一部のレーザ光を検出する光検出器３０と、を備え、光偏向器２０及び光検出器３０は、同一の保持体により保持されている。

この場合、簡易な構成により光偏向器２０及び光検出器３０を互いに近接して配置できる。

この結果、構成の煩雑化を招くことなく小型化を実現できる。

また、光偏向器２０及び光検出器３０は、同一の保持体により保持されるため、両者の位置決めを容易に精度良く行うことができる。

一方、特開２００３−０５７５７７号公報では、以下のような方法により光走査装置の小型化を実現している。ここでは、ＭＥＭＳミラーを有する２軸のスキャナとして、ＭＥＭＳミラーの両面を反射面とする光アクチュエータを採用し、表面（一側の反射面）に光ビーム発生装置からの光ビームを入射させ有効走査範囲を走査する一方、裏面（他側の反射面）に発光素子からの光ビームを入射させ、受光素子からの出力信号に基づいて光ビーム発生装置を制御し、光ビームの出射、停止タイミングを制御している。

しかしながら、光ビーム発生装置及び発光素子を必要とするため、装置構成が複雑になり、組み付け・調整にも手間が掛かり、コストアップを招く。また、ＭＥＭＳミラーの両面を反射面とする必要があるため、製造プロセス的にも工程が増え、ＭＥＭＳミラーの剛性を確保することも困難となる。なお、通常、ＭＥＭＳミラーでは、変形を防止するために補強用として裏面にリブが形成される。

さらに、光走査装置１００では、光検出器３０からの検出結果に基づいて光源装置５及び光偏向器２０を制御することで、被走査面を安定して精度良く走査できる。

また、光偏向器２０及び光検出器３０をユニット化（保持体７０を介して一体化）できるため、両者が別体の場合に比べ、組み付けが容易である。この結果、製造コストの低減を図ることができる。

また、光偏向器２０及び光検出器３０は、保持体７０に形成された密閉された内部空間に収容されているため、両者の動作信頼性を格段に向上でき、ひいては被走査面を安定して精度良く走査することができる。

また、保持体７０は、光偏向器２０及び光検出器３０が実装されるパッケージ７０ａと、光源装置５と光偏向器２０との間のレーザ光の光路上に位置するようにパッケージ７０ａに設けられたカバーガラス７０ｂとを含む。この場合、光偏向器２０をパッケージ７０ａに実装する工程（例えば半導体製造工程に準ずるプロセス）、光検出器３０をパッケージ７０ａに実装する工程（例えば半導体製造工程）、パッケージ７０ａとカバーガラス７０ｂとを接合する工程（例えば封止工程）を含む一連の工程で光デバイス１０を製造できる。

また、光検出器３０は、パッケージ７０ａに実装され、カバーガラス７０ｂには、前記偏光された他の一部のレーザ光を光検出器３０に向けて反射させる反射膜１２０が設けられているため、光検出器３０でレーザ光を確実に受光できる。

また、前記偏向された他の一部のレーザ光を、反射膜１２０のエッジ以外の部分に入射されるため、反射膜１２０のエッジでの迷光を防止できる。

また、プロジェクタ装置１０００は、光走査装置１００を備えているため、低コストで小型化を図りつつ高品質な画像を安定して表示できる。

なお、図７に示される変形例１では、一例として、反射膜２２０が、光走査用領域８０２内であって画像形成用領域８０３外の領域、すなわち光走査用領域８０２における画像形成用領域８０３の＋Ｚ側に位置する帯状領域を含むＸ軸方向を長手方向とする細長い矩形状に形成されている（図７の黒塗り部分）。

光検出器３０は、反射膜２２０で反射されるレーザ光の光路上に配置される。

変形例１での利点は、受光用画像の点灯タイミングの調整において、相対的に高速に走査されるＸ軸方向への光走査に関しては、厳密に調整する必要がなくなる点である。すなわち、Ｘ軸方向への少なくとも１ラインの走査時には、反射膜２２０からのレーザ光が光検出器３０から外れることがないので、比較的幅を持って受光用画像を設定することが可能になり、環境温度の変化及び経時変化に対する許容度が上がることになる。

また、図８に示される変形例２では、カバーガラス７０ｂの内側の面における画像形成用領域９０３及び射出光が入射される入射領域９０６の双方以外の略全領域に、反射膜３２０が形成されている。光検出器３０は、反射膜３２０で反射されたレーザ光の光路上に配置されている。

変形例２での利点は、画像形成用のレーザ光（走査光）以外の余計なレーザ光が有効走査領域に入射するのを防止できる点である。

また、変形例２では、入射領域９０６は、射出光の断面の大きさ及び形状に応じた大きさ及び形状に形成されている。

例えば、入射領域９０６を、射出光を整形する（ビーム径を制限する）アパーチャとして機能させることで、射出光をミラー１１０にのみ入射させることが可能である。射出光のビームプロファイルが理想的なメインローブ光以外のサイドローブ光を含んでいる場合、射出光を整形してサイドローブ光を遮光しないと、光偏向器２０におけるミラー１１０以外の部分にもレーザ光が入射され、散乱光が生じる。この散乱光は、迷光を発生させ、該迷光が被走査面に入射すると、画像品質が低下してしまう。

なお、サイドローブ光が反射膜３２０で反射し、光源装置５や画像形成領域に入射するのを防止するため、カバーガラス７０ｂの外側の面における少なくとも入射領域９０６の周辺部分にレーザ光を吸収する吸収膜を設けることが好ましい。この場合、ＬＤへの戻り光による該ＬＤの出力変動や画像形成領域における不要な像の発生を防止できる。

また、反射膜３２０は、カバーガラス７０ｂの内側の面における画像形成用領域９０３の周辺部にも形成されているため、上記散乱光が発生しても、迷光をある程度遮光でき、ＬＤの出力変動や画像形成領域における不要な像の発生を抑制できる。

結果として、変形例２では、光デバイスから画像形成領域以外に向けてレーザ光が出射されることが防止されるため、画像品質の低下を防止することができる。

図９には、変形例３の光デバイス３００が示されている。
変形例３の光デバイス３００では、カバーガラス７０ｂをパッケージ７０ａの内部底面に対して角度θだけ傾斜させている。

角度θは、射出光のうちカバーガラス７０ｂの外側の面及び内側の面からのレーザ光の反射方向が画像形成領域から外れた方向となるように設定されている。角度θは、例えば５°〜６５°が好ましく、ここでは１５°とされている。この結果、射出光のうちカバーガラス７０ｂで反射されたレーザ光が画像形成領域に入射するのを防止でき、ひいては画像品質の低下を防止できる。

なお、カバーガラス７０ｂの両面に反射防止膜が形成されている場合でも、製造上、０コンマ数パーセントの反射は発生してしまう。この場合、射出光の反射防止膜で反射したレーザ光の輝度（光量）は、光偏向器２０で偏向されたレーザ光の輝度に比べて相対的に大きくなるおそれがある。そこで、上述の如く、カバーガラス７０ｂを傾斜させることが有効である。

変形例３でも、反射膜１２０は、光偏向器２０で偏向されたレーザ光の光路上に配置され、光検出器３０は、反射膜１２０で反射されたレーザ光の光路上に配置されている。ここでは、カバーガラス７０ｂとパッケージ７０ａとは、軸に関して非対称な筒状のスペーサを介して接合されている。

なお、カバーガラスに設けられる反射部は、カバーガラスにおける射出光の入射領域及び画像形成用領域の双方以外の少なくとも一部に設けられれば良い。例えば、カバーガラスにおける画像形成用領域の＋Ｘ側の領域、−Ｘ側の領域、＋Ｚ側の領域、−Ｚ側の領域の少なくとも１つに設けられれば良い。これら４つの領域のうち少なくとも２つの領域に反射部が設ける場合、互いに一体に設けても良いし、別体に設けても良い。また、各領域に設けられる反射部の大きさ及び形状は、適宜変更可能である。

また、上記実施形態及び各変形例では、カバーガラス７０ｂに反射部としての反射膜が形成されているが、これに限らず、例えば、カバーガラス７０ｂの外側の面及び内側の面の少なくとも一方に鏡面加工を施しても良いし、反射ミラー（反射鏡）を取り付けても良い。

また、上記実施形態及び各変形例では、光偏向器２０及び光検出器３０は、保持体７０の内部空間に収容されているが、これに限らず、要は、同一の保持体に保持されていれば良い。例えば、光検出器３０は、保持体７０の内部空間に収容されていなくても良い。具体的には、光検出器３０は、カバーガラス７０ｂの外側の面における光偏向器２０で偏向されたレーザ光の光路上の領域に取り付けられても良い。この場合、反射部（例えば反射膜）は不要である。

また、上記実施形態及び各変形例では、光検出器３０は、パッケージ７０ａに実装されているが、これに代えて、例えばカバーガラス７０ｂの内側の面における光偏向器２０で偏向されたレーザ光の光路上の領域に取り付けられても良い。この場合、反射部（例えば反射膜）は不要である。

また、保持体に内部空間が形成されていなくても良い。例えば、保持体は、パッケージ７０ａのみで構成されても良いし、基板で構成されても良い。

また、保持体の内部空間は、密閉されていなくても良い。すなわち、保持体の内部空間は、外部と連通していても良い。
また、保持体は、少なくとも１つの部材で構成されていれば良い。

また、上記実施形態及び各変形例では、保持体７０の密閉された内部空間は、不活性ガスが充填され又は真空にされているが、これに限られない。例えば空気が入っていても良い。

また、上記実施形態及び各変形例では、光透過窓部材として、カバーガラスが用いられているが、これに限らず、要は、レーザ光の少なくとも一部を透過させる部材であれば良い。

また、上記実施形態及び各変形例では、光走査装置の光源として、ＬＤ（レーザダイオード）、すなわち端面発光レーザを用いているが、これに限らず、例えばＶＣＳＥＬ（面発光レーザ）等の他のレーザを用いても良い。

また、上記実施形態及び各変形例では、プロジェクタ装置１０００は、画像処理部２００を有しているが、必ずしも有していなくても良い。

また、上記実施形態及び各変形例では、光検出器３０は、パッケージ７０ａの内部底面に実装されているが、これに代えて、例えばパッケージ７０ａの内壁面に実装しても良い。

また、パッケージ７０ａの構成は、適宜変更可能である。例えば内部底面の段部の数を１段又は３段以上としても良い。また、内部底面に段部を形成しなくても良い。すなわち、内部底面をフラットにしても良い。

また、上記実施形態及び各変形例では、射出光を被走査面に導く走査光学系が光偏向器２０で構成されているが、これに限られない。例えば、光源装置５と光偏向器２０との間のレーザ光の光路上、及び光偏向器２０と被走査面との間のレーザ光の光路上の少なくとも一方に、例えば平面鏡、凹面鏡等の反射鏡を設けても良い。

また、上記実施形態及び各変形例では、光検出器３０での検出結果に基づいて、光源装置５及び光偏向器２０を制御しているが、これに限らず、要は、光源装置５及び光偏向器２０の少なくとも一方を制御することとすれば良い。また、光検出器３０を用いて偏向されたレーザ光の光量をモニタし、該光量に基づいて光源装置５を制御（ＡＰＣ制御）しても良い。

また、光源装置５の構成は、適宜変更可能である。例えば光源としてのレーザは、少なくとも１つ設けられれば良い。また、例えばダイクロイックミラーに代えてプリズムを用いても良い。また、コリメートレンズを設けなくても良い。なお、光源が１つの場合は、ダイクロイックミラーやプリズムは、必須ではない。

また、上記実施形態及び各変形例では、ＲＧＢの３色に対応する３つのＬＤを使用し、２次元走査することによるカラー画像を表示する例を説明したが、本発明は、例えばＬＤを１つとすることでモノクロの画像を表示する例にも適用可能である。

また、上記実施形態及び各変形例では、光走査装置として、被走査面を２次元走査するものが採用されているが、例えば被走査面を１次元走査するものを採用しても良い。この場合、１次元的に偏向する光偏向器として、例えばＭＥＭＳミラーを含む１次元スキャナ、ポリゴンミラー、ガルバノミラー等を用いることができる。

また、光走査装置は、例えばポリゴンミラー、ガルバノミラー等の１次元的に偏向する光偏向器を複数組み合わせて、被走査面を２次元走査するようにしても良い。この場合、複数の光偏向器のうち少なくとも１つと光検出器とを同一の保持体に保持させることとすれば良い。

また、上記実施形態及び各変形例では、被走査面としてのスクリーンＳの表面を走査する光走査装置について説明したが、本発明は、これに限らず、例えば、像担持体（例えば感光体ドラム）を光走査する光走査装置にも適用可能である。この光走査装置は、像担持体にトナー像を形成し、該トナー像を現像した画像を記録媒体に転写して表示する例えばプリンタ、複写機、光プロッタ等の画像表示装置に用いることができる。

また、上記実施形態及び各変形例では、画像表示装置として、被走査面としてのスクリーン表面に画像を表示するプロジェクタ装置１０００について説明したが、これに限らず、拡散板やマイクロレンズアレイの表面を被走査面とし、該被走査面に形成された画像の虚像を半透過部材を介して視認可能にするヘッドアップディスプレイ装置へ適用することもできる。この場合も、プロジェクタ装置１０００と同様の効果が得られる。

図１０には、一例として、マイクロレンズアレイ表面を被走査面とするヘッドアップディスプレイ装置２０００が示されている。ヘッドアップディスプレイ装置２０００は、例えば車両、航空機、船舶等の移動体に搭載される。

詳述すると、ヘッドアップディスプレイ装置２０００は、一例として図１０に示されるように、光デバイス１０の光偏向器で偏向されたレーザ光の光路上に配置された、２次元配列された複数のマイクロレンズを含むマイクロレンズアレイと、該マイクロレンズアレイを介したレーザ光の光路上に配置された半透過部材（例えばコンバイナ）と、を備えている。この場合、光偏向器２０による第１軸及び第２軸周りのレーザ光の偏向動作に伴い該レーザ光によりマイクロレンズアレイの表面（被走査面）が２次元走査され、該被走査面に画像が形成される。そして、マイクロレンズアレイを介したレーザ光が半透過部材に入射し、該半透明部材で反射されたレーザ光が観察者の目に到達する。この結果、観察者は、半透過部材を介して被走査面に形成された画像の虚像を視認することができる。この際、マイクロレンズアレイによってレーザ光が拡散されるため、所謂スペックルノイズを低減することができる。

なお、マイクロレンズアレイに代えて、マイクロレンズアレイ以外の光透過部材（例えば透過スクリーン）を用いても良い。また、例えばマイクロレンズアレイ、透過スクリーン等の光透過部材と半透過部材との間の光路上に例えば凹面鏡、平面鏡等のミラーを設けても良い。また、半透過部材を例えば移動体の窓ガラスで代用しても良い。

結果として、ヘッドアップディスプレイ装置を備え、前記虚像を視認する操縦者により操縦される移動体を提供できる。

また、ヘッドアップディスプレイ装置２０００と同様の構成を有する、ヘッドマウントディスプレイ装置、プロンプタ（原稿表示装置）等の虚像を視認することを目的とした画像表示装置、及び該画像表示装置を備える移動体を提供することもできる。

５…光源装置（光源部）、２０…光偏向器、７０…保持体、７０ａ…パッケージ、７０ｂ…カバーガラス（光透過窓部材）、１００…光走査装置、１１０…ミラー（ＭＥＭＳミラー）、１２０、２２０、３２０…反射膜（反射部）、１０００…プロジェクタ装置（画像表示装置）、２０００…ヘッドアップディスプレイ装置（画像表示装置）。

特開２００３−５７５７７号公報

Claims (14)

1. レーザ光により被走査面を走査する光走査装置であって、
   レーザ光を射出する光源部と、
   前記光源部からのレーザ光を偏向する光偏向器を含み、該光偏向器で偏向された一部のレーザ光を前記被走査面に導く走査光学系と、
   前記光偏向器で偏向された他の一部のレーザ光を検出する光検出器と、を備え、
   前記光偏向器及び前記光検出器は、同一の保持体により保持されている光走査装置。
2. 前記光偏向器及び前記光検出器は、前記保持体に形成された内部空間に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記内部空間は、密閉されていることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記内部空間は、不活性ガスが充填され又は真空にされていることを特徴とする請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記保持体は、少なくとも前記光偏向器が実装されるパッケージと、前記光源部と前記光偏向器との間のレーザ光の光路上に位置するように前記パッケージに設けられた光透過窓部材とを含む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装置。
6. 前記光検出器は、前記パッケージに実装され、
   前記光透過窓部材には、前記偏光された他の一部のレーザ光を前記光検出器に向けて反射させる反射部が設けられていることを特徴とする請求項５に光走査装置。
7. 前記偏向された他の一部のレーザ光は、前記反射部のエッジ以外の部分に入射されることを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
8. 前記反射部は、前記光透過窓部材における、前記光源部からのレーザ光が入射される領域及び前記偏向された一部のレーザ光が入射される領域の双方以外の少なくとも一部の領域に設けられることを特徴とする請求項６又は７に記載の光走査装置。
9. 前記光透過窓部材は、前記パッケージの前記光偏向器が実装されている面に対して傾斜していることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の光走査装置。
10. 前記光検出器での検出結果に基づいて、前記光源部及び前記光偏向器の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光走査装置。
11. 前記光偏向器は、ＭＥＭＳミラーを含む１軸又は２軸のスキャナであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光走査装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光走査装置を備え、
    前記光源部からのレーザ光は画像情報に応じて変調され、
    前記光走査装置を用いて前記被走査面を走査し、画像を表示する画像表示装置。
13. 前記被走査面を走査して画像を形成し、形成された前記画像の虚像を半透過部材を介して視認可能にすることを特徴とする請求項１２に記載の画像表示装置。
14. 請求項１３に記載の画像表示装置を備え、前記虚像を視認する操縦者により操縦される移動体。