知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特開2024-115896光学モジュール、画像投影用光学エンジン及びグラスディスプレイ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024115896
(43)【公開日】2024-08-27
(54)【発明の名称】光学モジュール、画像投影用光学エンジン及びグラスディスプレイ
(51)【国際特許分類】
G02B 26/10 20060101AFI20240820BHJP
G02B 26/08 20060101ALI20240820BHJP
G02B 27/02 20060101ALI20240820BHJP
H04N 5/64 20060101ALI20240820BHJP
【ＦＩ】
G02B26/10 Z
G02B26/08 E
G02B27/02 Z
H04N5/64 511A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023021791
(22)【出願日】2023-02-15
(71)【出願人】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100163496
【弁理士】
【氏名又は名称】荒 則彦
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(72)【発明者】
【氏名】福澤 英明
(72)【発明者】
【氏名】水野 友人
(72)【発明者】
【氏名】小巻 壮
(72)【発明者】
【氏名】アルダラン・ヘシュマティ
(72)【発明者】
【氏名】林 杰曙
【テーマコード（参考）】
2H045
2H141
2H199
【Ｆターム（参考）】
2H045AB01
2H045AB02
2H045AB13
2H045AB16
2H045AB54
2H045AB73
2H045BA12
2H045BA24
2H045CA82
2H045CA97
2H045DA02
2H045DA04
2H141MA12
2H141MB24
2H141MD13
2H141MD16
2H141MD20
2H141MD23
2H141MD24
2H141ME09
2H141ME11
2H141MF05
2H141MG04
2H141MZ06
2H141MZ11
2H141MZ13
2H141MZ16
2H141MZ25
2H141MZ27
2H199CA04
2H199CA29
2H199CA32
2H199CA46
2H199CA47
(57)【要約】
【課題】ミラーで反射された各色のレーザー光が画像投影面上の投射位置のずれに起因した画像品質の低下を補償可能な光学モジュールを提供することである。
【解決手段】本発明の光学モジュール３０は、第１基板に複数のレーザー発光素子が設けられたレーザー光源部と、第１基板と一体にされている第２基板に光走査ミラー素子が設けられたミラー部と、レーザー光の強度を個別に独立に制御可能なレーザー駆動制御部と、光走査ミラー素子の揺動を制御するミラー駆動制御部と、前記光走査ミラー素子の各揺動位置と、前記複数のレーザー発光素子のそれぞれから発射されたレーザー光ごとの画像表示面上の投射位置との対応関係の配列であるルックアップテーブルを格納するメモリと、レーザー駆動制御部と前記ミラー駆動制御部とを制御するシステム制御部と、を備え、システム制御部は、前記ルックアップテーブルに基づいて前記ミラー駆動制御部を制御する。
【選択図】図３
【解決手段】本発明の光学モジュール３０は、第１基板に複数のレーザー発光素子が設けられたレーザー光源部と、第１基板と一体にされている第２基板に光走査ミラー素子が設けられたミラー部と、レーザー光の強度を個別に独立に制御可能なレーザー駆動制御部と、光走査ミラー素子の揺動を制御するミラー駆動制御部と、前記光走査ミラー素子の各揺動位置と、前記複数のレーザー発光素子のそれぞれから発射されたレーザー光ごとの画像表示面上の投射位置との対応関係の配列であるルックアップテーブルを格納するメモリと、レーザー駆動制御部と前記ミラー駆動制御部とを制御するシステム制御部と、を備え、システム制御部は、前記ルックアップテーブルに基づいて前記ミラー駆動制御部を制御する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像表示面にレーザー光を投射して画像を表示するために用いることができる光学モジュールであって、
第１基板の主面に、ピーク波長が異なる複数のレーザー光のそれぞれを発光する複数のレーザー発光素子が設けられたレーザー光源部と、
前記第１基板と一体にされている第２基板の主面に光走査ミラー素子が設けられたミラー部と、
前記複数のレーザー発光素子から出射されるレーザー光の強度を個別に独立に制御可能なレーザー駆動制御部と、
前記光走査ミラー素子の揺動を制御するミラー駆動制御部と、
前記光走査ミラー素子の各揺動位置と、前記複数のレーザー発光素子のそれぞれから発射されたレーザー光ごとの画像表示面上の投射位置との対応関係の配列であるルックアップテーブルを格納するメモリと、
前記レーザー駆動制御部と前記ミラー駆動制御部とを制御するシステム制御部と、を備え、
前記システム制御部は、前記ルックアップテーブルに基づいて前記ミラー駆動制御部を制御する、光学モジュール。
第１基板の主面に、ピーク波長が異なる複数のレーザー光のそれぞれを発光する複数のレーザー発光素子が設けられたレーザー光源部と、
前記第１基板と一体にされている第２基板の主面に光走査ミラー素子が設けられたミラー部と、
前記複数のレーザー発光素子から出射されるレーザー光の強度を個別に独立に制御可能なレーザー駆動制御部と、
前記光走査ミラー素子の揺動を制御するミラー駆動制御部と、
前記光走査ミラー素子の各揺動位置と、前記複数のレーザー発光素子のそれぞれから発射されたレーザー光ごとの画像表示面上の投射位置との対応関係の配列であるルックアップテーブルを格納するメモリと、
前記レーザー駆動制御部と前記ミラー駆動制御部とを制御するシステム制御部と、を備え、
前記システム制御部は、前記ルックアップテーブルに基づいて前記ミラー駆動制御部を制御する、光学モジュール。
【請求項2】
前記システム制御部は、画像表示面に表示したい画像の各画素の画素値である画像データと、前記ルックアップテーブルとから、前記光走査ミラー素子の各揺動位置ごとに前記複数のレーザー発光素子のそれぞれのレーザー発光素子から出射されるレーザー光の強度比である光強度マップテーブルを作成し、前記光強度マップテーブルに基づいて前記画像を構築するように、前記レーザー駆動制御部と前記ミラー駆動制御部とを制御する、請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項3】
前記第１基板と前記第２基板とは金属接合層を介して接合されている、請求項１又は２に記載の光学モジュール。
【請求項4】
前記複数のレーザー発光素子は、３８０ｎｍ以上、８００ｎｍ未満の波長範囲の可視光域レーザー光を出射する、請求項１又は２に記載の光学モジュール。
【請求項5】
前記光走査ミラー素子はＭＥＭＳミラーである、請求項１又は２に記載の光学モジュール。
【請求項6】
前記光走査ミラー素子の鏡面部の表面は、中心点を通る断面が放物線状を成す凹面鏡である、請求項１又は２に記載の光学モジュール。
【請求項7】
請求項１又は２に記載の光学モジュールと、
前記第１基板と前記第２基板とを載置する１つの共通基板と、
前記共通基板に形成され、前記レーザー発光素子および前記光走査ミラー素子を制御する集積回路と、を有する、画像投影用光学エンジン。
前記第１基板と前記第２基板とを載置する１つの共通基板と、
前記共通基板に形成され、前記レーザー発光素子および前記光走査ミラー素子を制御する集積回路と、を有する、画像投影用光学エンジン。
【請求項8】
請求項７に記載の画像投影用光学エンジンと、
眼鏡状のフレームと、を有し、
前記画像投影用光学エンジンは、前記フレームのテンプル部に配される、グラスディスプレイ。
眼鏡状のフレームと、を有し、
前記画像投影用光学エンジンは、前記フレームのテンプル部に配される、グラスディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学モジュール、画像投影用光学エンジン及びグラスディスプレイに関する。
【背景技術】
【0002】
ＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）グラス、ＶＲ（Virtual Reality：仮想現実）グラスは小型のウェアラブルデバイスとして期待されている。このようなデバイスにおいて、フルカラーの可視光を発光する発光素子は、高品質な画像を描画するための中心的な素子の１つである。かかるデバイスにおいては、発光素子が例えば可視光を表現するＲＧＢの３色の各々の強度を独立に高速に変調し、所望の色で動画を表現している。
【0003】
このような発光素子として、特許文献１には可視光のレーザーを導波路に入射して、各色のレーザーチップの出射強度を電流により制御することによりカラーの動画を出射する発光素子が開示されている。また、特許文献２には、光ファイバを介して電気光学効果を有する基板に形成された導波路を有する外部変調器にレーザー光を入射して、外部変調器によりＲＧＢの３色の各々の強度を独立に変調する変調器が開示されている。
【0004】
ＡＲグラス、ＶＲグラスのようなウェアラブルデバイスにおいては、発光モジュールは通常の眼鏡型のサイズに各機能が収まるように小型化されることが普及に対するカギとなっている。こうしたウェアラブルデバイスに適用可能な小型化された発光モジュールは、発光素子から出射されたレーザー光を、導波路などを介することなくミラーによって画像表示面（画像投影面）に向けて直接反射させる構成が考えられている。例えば、特許文献３では、１つの共通の基板上に、レーザー発光素子とミラーとを搭載した光学モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２１－８６９７６号公報
【特許文献2】特許第６７２８５９６号公報
【特許文献3】米国特許出願公開第２０２０／０１１０３３１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献３に開示された光学モジュールは、１つの共通基板上にレーザー発光素子とミラーと設け、このミラーを基板に形成した傾斜面に固着させた構成であるため、光学モジュールの製造後にミラーに入射するレーザー光の光軸位置を調整することはできなかった。このため、光学モジュールをデバイスに搭載する際に、レーザー光を画像表示面（画像投影面）の所定位置に出射させるために、光学モジュールの搭載位置の調整が煩雑になるという課題があった。
【0007】
また、光学モジュールにＲＧＢなどの複数のレーザー発光素子が用いられる場合、各レーザー発光素子とミラーとの相対位置が互いに異なるために、ミラーで反射された各色のレーザー光が画像投影面上に投射される位置がずれてしまう。この投射位置のずれは小型になるほど画像の鮮明さを低下させてしまう。
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、レーザー発光素子および光走査ミラーをそれぞれ基板に搭載した後に光軸調整を行うことが可能であり、かつ、ミラーで反射された各色のレーザー光が画像投影面上の投射位置のずれに起因した画像品質の低下を補償可能な光学モジュール、画像投影用光学エンジン及びグラスディスプレイ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】
【0009】
本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を提供する。
【0010】
本発明の態様１は、画像表示面にレーザー光を投射して画像を表示するために用いることができる光学モジュールであって、第１基板の主面に、ピーク波長が異なる複数のレーザー光のそれぞれを発光する複数のレーザー発光素子が設けられたレーザー光源部と、前記第１基板と一体にされている第２基板の主面に光走査ミラー素子が設けられたミラー部と、前記複数のレーザー発光素子から出射されるレーザー光の強度を個別に独立に制御可能なレーザー駆動制御部と、前記光走査ミラー素子の揺動を制御するミラー駆動制御部と、前記光走査ミラー素子の各揺動位置と、前記複数のレーザー発光素子のそれぞれから発射されたレーザー光ごとの画像表示面上の投射位置との対応関係の配列であるルックアップテーブルを格納するメモリと、前記レーザー駆動制御部と前記ミラー駆動制御部とを制御するシステム制御部と、を備え、前記システム制御部は、前記ルックアップテーブルに基づいて前記ミラー駆動制御部を制御する、光学モジュールである。
【0011】
本発明の態様２は、態様１の光学モジュールにおいて、前記システム制御部は、画像表示面に表示したい画像の各画素の画素値である画像データと、前記ルックアップテーブルとから、前記光走査ミラー素子の各揺動位置ごとに前記複数のレーザー発光素子のそれぞれのレーザー発光素子から出射されるレーザー光の強度比である光強度マップテーブルを作成し、前記光強度マップテーブルに基づいて前記画像を構築するように、前記レーザー駆動制御部と前記ミラー駆動制御部とを制御する。
【0012】
本発明の態様３は、態様１又は２の光学モジュールにおいて、前記第１基板と前記第２基板とは金属接合層を介して接合されている。
【0013】
本発明の態様４は、態様１～３のいずれか一つの光学モジュールにおいて、前記複数のレーザー発光素子は、３８０ｎｍ以上、８００ｎｍ未満の波長範囲の可視光域レーザー光を出射する。
【0014】
本発明の態様５は、態様１～４のいずれか一つの光学モジュールにおいて、前記光走査ミラー素子はＭＥＭＳミラーである。
【0015】
本発明の態様６は、態様１～５のいずれか一つの光学モジュールにおいて、前記光走査ミラー素子の鏡面部の表面は、中心点を通る断面が放物線状を成す凹面鏡である。
【0016】
本発明の態様７は、態様１～６のいずれか一つの光学モジュールと、前記第１基板と前記第２基板とを載置する１つの共通基板と、前記共通基板に形成され、前記レーザー発光素子および前記光走査ミラー素子を制御する集積回路と、を有する、画像投影用光学エンジンである。
【0017】
本発明の態様８は、態様７の画像投影用光学エンジンと、眼鏡状のフレームと、を有し、前記画像投影用光学エンジンは、前記フレームのテンプル部に配される、グラスディスプレイである。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、レーザー発光素子および光走査ミラーをそれぞれ基板に搭載した後に光軸調整を行うことが可能であり、かつ、ミラーで反射された各色のレーザー光が画像投影面上の投射位置のずれに起因した画像品質の低下を補償可能な光学モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の第１実施形態に係る光学モジュールを示す外観斜視図である。
【図3】画像品質のソフトウェア制御による補償方法を概念的に説明する図である。
【図4】画像品質のソフトウェア制御による補償方法を説明するための図である。
【図5】画像品質のソフトウェア制御による補償方法を説明するための図である。
【図6】画像品質のソフトウェア制御による補償方法を説明するための図である。
【図7】画像品質のソフトウェア制御による補償方法を説明するための図である。
【図8】本発明の光学モジュールを概念的に説明する図である。
【図9】凹面鏡を有する光走査ミラー素子の作用を示す模式図である。
【図10】凹面鏡を有する他の構成の光走査ミラー素子の作用を示す模式図である。
【図11】本実施形態の光学モジュールの製造方法を段階的に示したフローチャートである。
【図12】本発明の第２実施形態に係る光学モジュールを示す外観斜視図である。
【図13】本発明の一実施形態の画像投影用光学エンジンを示す外観斜視図である。
【図14】本発明の一実施形態のグラスディスプレイを示す要部拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、実施形態について、図を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【0021】
［光学モジュール（第１実施形態）］
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学モジュールを示す外観斜視図である。また、図２は、図１に示す光学モジュールの断面図である。図１では、レーザー発光素子が３個の場合で説明したが、３個の限らず、２個又は４個以上であってもよい。
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学モジュールを示す外観斜視図である。また、図２は、図１に示す光学モジュールの断面図である。図１では、レーザー発光素子が３個の場合で説明したが、３個の限らず、２個又は４個以上であってもよい。
【0022】
第１実施形態に係る光学モジュール３０は、画像表示面にレーザー光を投射して画像を表示するために用いることができる光学モジュールであって、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの主面に、ピーク波長が異なる複数のレーザー光のそれぞれを発光する複数のレーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃが設けられたレーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと一体にされている第２基板４２の主面に光走査ミラー素子２４が設けられたミラー部３２と、複数のレーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃから出射されるレーザー光の強度を個別に独立に制御可能なレーザー駆動制御部２００（図８参照）と、光走査ミラー素子２４の揺動を制御するミラー駆動制御部１００（図８参照）と、光走査ミラー素子２４の各揺動位置ごとの、複数のレーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃのそれぞれから発射されたレーザー光ごとの画像表示面Ｓ（図３参照）上の投射位置との対応関係の配列であるルックアップテーブルを格納するメモリ３００（図８参照）と、画像表示面Ｓに表示したい画像の各画素ごとの画素値である画像データとルックアップテーブルとから、光走査ミラー素子２４の各揺動位置ごとに複数のレーザー発光素子のそれぞれのレーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃから出射されるレーザー光の強度比である光強度マップテーブルを作成し、光強度マップテーブルに基づいて画像を構築するように、レーザー駆動制御部２００とミラー駆動制御部１００とを制御するシステム制御部４００（図８参照）とを備える。
【0023】
図１に示す光学モジュール３０は、３つのレーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃがそれぞれ設けられた第１基板（第１サブキャリア）４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃが、１つのミラー部３２が設けられた第２基板（第２サブキャリア）４２に対して、それぞれ金属接合層１３を介して接合された構成となっている。
【0024】
第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃは、シリコン（Ｓｉ）基板、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）基板、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板、石英（ＳｉＯ２）基板などから構成されている。こうした第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃは、ミラー部３２を構成する第２基板４２と同一の材料を用いても良く、第２基板４２とは異なる材料を用いてもよい。
【0025】
レーザー光源部としては、各種レーザー素子が使用可能である。例えば、市販の赤色光、緑色光、青色光等のレーザーダイオード（ＬＤ）が使用可能である。赤色光は、ピーク波長が６１０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下である光が使用可能であり、緑色光は、ピーク波長が５００ｎｍ以上５６０ｎｍ以下である光が使用可能であり、青色光は、ピーク波長が４３５ｎｍ以上４８０ｎｍ以下である光が使用可能である。
レーザー光源部３１Ａを構成するレーザー発光素子４３Ａは、例えば、赤色レーザー光ＲＬを出射する赤色ＬＤから構成されている。また、レーザー光源部３１Ｂを構成するレーザー発光素子４３Ｂは、例えば、緑色レーザー光ＧＬを出射する緑色ＬＤから構成されている。更に、レーザー光源部３１Ｃを構成するレーザー発光素子４３Ｃは、例えば、青色レーザー光ＢＬを出射する青色ＬＤから構成されている。
レーザー光源部３１Ａを構成するレーザー発光素子４３Ａは、例えば、赤色レーザー光ＲＬを出射する赤色ＬＤから構成されている。また、レーザー光源部３１Ｂを構成するレーザー発光素子４３Ｂは、例えば、緑色レーザー光ＧＬを出射する緑色ＬＤから構成されている。更に、レーザー光源部３１Ｃを構成するレーザー発光素子４３Ｃは、例えば、青色レーザー光ＢＬを出射する青色ＬＤから構成されている。
【0026】
レーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃはそれぞれ、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに対して、例えば金属層２７を介して接合されている。金属層２７は、例えば、第１金属層２７ａと、第２金属層２７ｂの２層の金属層から構成されていればよい。こうした金属層２７は、例えばスパッタ、蒸着、ペースト化した金属の塗布等の公知の手法によって形成可能である。
【0027】
第１金属層２７ａは、例えば、金（Ａｕ）とスズ（Ｓｎ）との合金、スズ（Ｓｎ）と銅（Ｃｕ）との合金、インジウム（Ｉｎ）とビスマス（Ｂｉ）との合金及びスズ（Ｓｎ）－銀（Ａｇ）－銅（Ｃｕ）系はんだ合金（ＳＡＣ）等から構成されていればよい。第２金属層２７ｂは、例えば金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、鉛（Ｐｂ）、インジウム（Ｉｎ）及びニッケル（Ｎｉ）等から構成されていればよい。
【0028】
第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの主面４１Ａａ，４１Ｂａ，４１Ｃａには、一端側がレーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃに接続される第１配線層２５が形成されている。第１配線層２５は、レーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃに駆動電流を供給するための電気配線であり、例えば、金、銀、アルミニウムなどからなる金属薄膜を所定のパターンで形成したパターン配線であればよい。こうした第１配線層２５の他端側には、第１電極（電極パッド）２８が形成されていればよい。第１電極（電極パッド）２８は、例えば、外部の駆動電源や制御用の集積回路に接続される。
【0029】
ミラー部３２は、第２基板（サブキャリア）４２と、この第２基板４２の主面４２ａに形成される光走査ミラー素子２４と、を有している。
【0030】
第２基板４２は、シリコン（Ｓｉ）基板、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）基板、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板、石英（ＳｉＯ２）基板などから構成されている。第２基板４２は、主面４２ａに対して所定の角度、例えば４５°で傾斜した傾斜面２２ｂを有する傾斜部２２ｓを有している。
【0031】
傾斜部２２ｓは、傾斜面２２ｂの一部が主面４２ａよりも厚み方向に深い位置まで広がるように形成されている。こうした傾斜部２２ｓの傾斜面２２ｂに、光走査ミラー素子２４が載置される。なお、傾斜面２２ｂの主面４２ａに対する傾斜角度は、例えば、１０°～７０°の範囲内であればよい。
【0032】
光走査ミラー素子（ＭＥＭＳミラー）２４は、例えば、シリコンウェーハを微細加工することによって得られるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスである。本実施形態の光走査ミラー素子２４は、基体２４ａの中央に配された円形の鏡面部２４ｂと、この鏡面部２４ｂを支持する梁部２４ｃと、梁部２４ｃを屈曲させる印加電極（図示略）とを有している。鏡面部２４ｂの表面（反射面）は、例えば、平面状に形成されている。なお、鏡面部２４ｂは、本実施形態では円形に形成されているが、円形に限定されるものではなく、任意の形状、例えば矩形や多角形形状に形成されていてもよい。
【0033】
こうした光走査ミラー素子２４は、印加電極に所定の電圧を印加することによって静電力を発生させる。そして、この静電力を発生させる位置に応じて梁部２４ｃを局所的に屈曲させ、これにより、梁部２４ｃに支持された鏡面部２４ｂの角度を２次元的（水平方向（Ｘ方向）および垂直方向（Ｙ方向））に変化させる。こうした鏡面部２４ｂの角度の変化によって、鏡面部２４ｂで反射されるレーザー光Ｌの反射角度を変化させる。即ち、鏡面部２４ｂでレーザー光Ｌを走査させて、レーザー光Ｌによる表示面に任意の文字や図形を表示させることができる。
【0034】
第２基板４２の主面４２ａには、一端側が光走査ミラー素子２４に接続される第２配線層２６が形成されている。第２配線層２６は、光走査ミラー素子２４の鏡面部２４ｂの角度を変化させる駆動電流を供給するための電気配線であり、例えば、金、銀、アルミニウムなどからなる金属薄膜を所定のパターンで形成したパターン配線であればよい。こうした第２配線層２６の他端側には、第２電極（電極パッド）２９が形成されていればよい。第２電極（電極パッド）２９は、例えば、外部の駆動電源や制御用の集積回路に接続される。
【0035】
レーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃとミラー部３２とは隣接して配されている。そして、レーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを構成する第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと、ミラー部３２を構成する第２基板４２とは、互いに金属接合層１３を介して直接接合されている。即ち、レーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃとミラー部３２とは、金属接合層１３によって一体化され、光学モジュール３０を構成している。
【0036】
金属接合層１３は、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの構成材料と第２基板４２の構成材料に対して共に接合可能な金属材料、例えば、少なくとも金、またはスズを含む金属材料から構成される。より具体的には、金系はんだ材として、金スズはんだ（Ａｕ－Ｓｎ）、金ゲルマニウムはんだ（Ａｕ－Ｇｅ）、金シリコンはんだ（Ａｕ－Ｓｉ）などが挙げられる。また、スズ系はんだ材として、共晶はんだ（Ｓｎ－Ｐｂ）、鉛フリーはんだ（Ｓｎ－Ａｇ）、銅スズはんだ（Ｓｎ－Ｃｕ）などが挙げられる。これら金属接合層１３の構成材料は、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃや第２基板４２の構成材料に応じて適宜選択されればよい。
【0037】
なお、金属接合層１３は、１層に限定されるものではない。例えば、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと第２基板４２とが互いに異なる材料からなる場合、それぞれの基板材料の接合に最適な金属材料を用いた２層からなる金属接合層によって、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと第２基板４２とを接合することもできる。あるいは、互いに異なる材料によって３層以上の金属接合層を形成することもできる。
【0038】
（各レーザー発光素子と光走査ミラー素子との相対位置が異なることに起因した画像品質のソフトウェア制御による補償方法）
図３は、Ｒ，Ｇ，Ｂのレーザーの各レーザーとＭＥＭＳミラーとの相対位置が異なることに起因した、画像表示面（画像投影面）上の各色ごとの投影位置のずれを概念的に示す模式図である。図３～図８を使って、このずれに起因した画像品質のソフトウェア制御による補償方法を説明する。以下では、光走査ミラー素子としてＭＥＭＳミラーを例に挙げて説明するが、ＭＥＭＳミラーに限らず、レーザー光を反射し、走査することが可能な公知の光走査ミラー素子を用いることができる。
図３は、Ｒ，Ｇ，Ｂのレーザーの各レーザーとＭＥＭＳミラーとの相対位置が異なることに起因した、画像表示面（画像投影面）上の各色ごとの投影位置のずれを概念的に示す模式図である。図３～図８を使って、このずれに起因した画像品質のソフトウェア制御による補償方法を説明する。以下では、光走査ミラー素子としてＭＥＭＳミラーを例に挙げて説明するが、ＭＥＭＳミラーに限らず、レーザー光を反射し、走査することが可能な公知の光走査ミラー素子を用いることができる。
【0039】
図３に示すように、Ｒ，Ｇ，ＢのレーザーとＭＥＭＳミラーとの相対位置が各色のレーザーごとに異なるため、ＭＥＭＳミラーの揺動位置が同じ場合でも、各色ごとにレーザー光の画像投影面Ｓにおける投射位置（投影位置）が異なる。このことは、全てのＭＥＭＳミラーの揺動位置において同様である。図３において、ＲＬ，ＧＬ，ＢＬはそれぞれ、赤色レーザー光、緑色レーザー光、青色レーザー光である。
【0040】
（ステップ１）
そこで、ステップ１では、ＭＥＭＳミラーが可動する範囲全ての揺動位置１～Ｎにおいて、ＭＥＭＳミラーの各揺動位置と、Ｒ，Ｇ，Ｂのレーザーの各色ごとの投影位置との対応関係を示すルックアップテーブルを構成する。
画像投影面Ｓにおいて、表示したい画像の各画素の位置を座標（ｘ、ｙ）で表している。この座標は各レーザー光の投影位置を表すものである。
例えば、ＭＥＭＳミラーの揺動位置１において、赤色レーザー光は投影位置座標（２，６）を投射し、緑色レーザー光は投影位置座標（４，６）を投射し、青色レーザー光は投影位置座標（４，８）を投射する。また、揺動位置２において、赤色レーザー光は投影位置座標（ａ，ｂ）を投射し、緑色レーザー光は投影位置座標（ｃ，ｄ）を投射し、青色レーザー光は投影位置座標（ｅ，ｆ）を投射する。
そこで、ステップ１では、ＭＥＭＳミラーが可動する範囲全ての揺動位置１～Ｎにおいて、ＭＥＭＳミラーの各揺動位置と、Ｒ，Ｇ，Ｂのレーザーの各色ごとの投影位置との対応関係を示すルックアップテーブルを構成する。
画像投影面Ｓにおいて、表示したい画像の各画素の位置を座標（ｘ、ｙ）で表している。この座標は各レーザー光の投影位置を表すものである。
例えば、ＭＥＭＳミラーの揺動位置１において、赤色レーザー光は投影位置座標（２，６）を投射し、緑色レーザー光は投影位置座標（４，６）を投射し、青色レーザー光は投影位置座標（４，８）を投射する。また、揺動位置２において、赤色レーザー光は投影位置座標（ａ，ｂ）を投射し、緑色レーザー光は投影位置座標（ｃ，ｄ）を投射し、青色レーザー光は投影位置座標（ｅ，ｆ）を投射する。
【0041】
（ステップ２）
ステップ２では、ステップ１で得られたＭＥＭＳミラーの各揺動位置とＲ，Ｇ，Ｂのレーザーの各色ごとの投影位置との対応関係のルックアップテーブルをもとに、この関係を逆変換することにより、図４に示すように、投影面の各投影位置（投影位置座標）と、Ｒ，Ｇ，Ｂのレーザーの各色ごとのＭＥＭＳミラーの揺動位置との対応関係を導き出す。
図４から、投影位置（２，６）に赤色レーザー光を投射したいときはＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置１にすればよいことがわかる。同様に、投影位置（４，６）に緑色レーザー光を投射したいときはＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置１にすればよいことがわかる。投影位置（４，８）に青色レーザー光を投射したいときはＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置１にすればよいことがわかる。
ステップ２では、ステップ１で得られたＭＥＭＳミラーの各揺動位置とＲ，Ｇ，Ｂのレーザーの各色ごとの投影位置との対応関係のルックアップテーブルをもとに、この関係を逆変換することにより、図４に示すように、投影面の各投影位置（投影位置座標）と、Ｒ，Ｇ，Ｂのレーザーの各色ごとのＭＥＭＳミラーの揺動位置との対応関係を導き出す。
図４から、投影位置（２，６）に赤色レーザー光を投射したいときはＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置１にすればよいことがわかる。同様に、投影位置（４，６）に緑色レーザー光を投射したいときはＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置１にすればよいことがわかる。投影位置（４，８）に青色レーザー光を投射したいときはＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置１にすればよいことがわかる。
【0042】
（ステップ３）
ステップ３では、画像データがメモリ（図８の符号３０）に読み込まれる。
動画データの場合、図５に示すようにそれぞれの時間Ｔ（ｔ１、ｔ２、３）のときに、各画素位置における、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の強度の割合の情報を有するデータ群である。これが画像データとしてメモリに読み込まれる。
例えば、Ｔ＝ｔ１のときの動画の画像データは、画素位置座標（０，０）の画素は赤色が強度（画素値）１、緑色が強度（画素値）２、青色が強度（画素値）３からなり、画素位置座標（１，０）の画素は赤色が強度（画素値）４、緑色が強度（画素値）５、青色が強度（画素値）６からなる。
同様に、Ｔ＝ｔ２のときの動画の画像データは、画素位置座標（０，０）の画素は赤色が強度（画素値）ａ、緑色が強度（画素値）ｂ、青色が強度（画素値）ｃからなり、画素位置座標（１，０）の画素は赤色が強度（画素値）ｄ、緑色が強度（画素値）ｅ、青色が強度（画素値）ｆからなる。
同様に、Ｔ＝ｔ３のときの動画の画像データは、画素位置座標（０，０）の画素は赤色が強度（画素値）ｉ、緑色が強度（画素値）ｉｉ、青色が強度（画素値）ｉｉｉからなり、画素位置座標（１，０）の画素は赤色が強度（画素値）ｉｖ、緑色が強度（画素値）ｖ、青色が強度（画素値）ｖｉからなる。
ステップ３では、画像データがメモリ（図８の符号３０）に読み込まれる。
動画データの場合、図５に示すようにそれぞれの時間Ｔ（ｔ１、ｔ２、３）のときに、各画素位置における、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の強度の割合の情報を有するデータ群である。これが画像データとしてメモリに読み込まれる。
例えば、Ｔ＝ｔ１のときの動画の画像データは、画素位置座標（０，０）の画素は赤色が強度（画素値）１、緑色が強度（画素値）２、青色が強度（画素値）３からなり、画素位置座標（１，０）の画素は赤色が強度（画素値）４、緑色が強度（画素値）５、青色が強度（画素値）６からなる。
同様に、Ｔ＝ｔ２のときの動画の画像データは、画素位置座標（０，０）の画素は赤色が強度（画素値）ａ、緑色が強度（画素値）ｂ、青色が強度（画素値）ｃからなり、画素位置座標（１，０）の画素は赤色が強度（画素値）ｄ、緑色が強度（画素値）ｅ、青色が強度（画素値）ｆからなる。
同様に、Ｔ＝ｔ３のときの動画の画像データは、画素位置座標（０，０）の画素は赤色が強度（画素値）ｉ、緑色が強度（画素値）ｉｉ、青色が強度（画素値）ｉｉｉからなり、画素位置座標（１，０）の画素は赤色が強度（画素値）ｉｖ、緑色が強度（画素値）ｖ、青色が強度（画素値）ｖｉからなる。
【0043】
（ステップ４）
ステップ４では、ステップ３で供給されたそれぞれのＴのときの画像データと、ステップ２で得られた各投影位置（座標）に対応するＲ，Ｇ，Ｂのレーザーの各色ごとのＭＥＭＳミラーの揺動位置との対応関係を合わせて、それぞれの時間Ｔにおいて、各投影位置（座標）での、ＭＥＭＳミラーの各揺動位置でのＲ，Ｇ，Ｂのレーザーの各色ごとの強度マップを得る。
図６では、Ｔ＝ｔ１のときの強度マップを示している。
図６の強度マップから、画像投影面の投影位置（０，０）に、Ｔ＝ｔ１のときの画像（データ）の画素位置（０，０）における画素（赤色が強度（画素値）１、緑色が強度（画素値）２、青色が強度（画素値）３からなる画素）を作るためには、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ａにした状態で赤色レーザー光の強度を強度１にし、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ｂにした状態で緑色レーザー光の強度を強度２にし、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ｃにした状態で青色レーザー光の強度を強度３にすればよい。
同様に、画像投影面の投影位置（１，０）に、Ｔ＝ｔ１のときの画像（データ）の画素位置（１，０）における画素（赤色が強度（画素値）４、緑色が強度（画素値）５、青色が強度（画素値）６からなる画素）を作るためには、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ｄにした状態で赤色レーザー光の強度を強度４にし、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ｅにした状態で緑色レーザー光の強度を強度５にし、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ｆにした状態で青色レーザー光の強度を強度６にすればよい。
同様に、画像投影面の投影位置（２，６）に、Ｔ＝ｔ１のときの画像（データ）の画素位置（２，６）における画素（ＲＧＢの強度（画素値）は不図示）を作るためには、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置１にした状態で赤色レーザー光の強度を強度１にし、緑色レーザー光の強度及びそのときのＭＥＭＳミラーの揺動位置、並びに、青色レーザー光の強度及びそのときのＭＥＭＳミラーの揺動位置は不図示だが、同様にして、Ｔ＝ｔ１のときの画像（データ）の画素位置（２，６）における画素を作ることができる。
ステップ４では、ステップ３で供給されたそれぞれのＴのときの画像データと、ステップ２で得られた各投影位置（座標）に対応するＲ，Ｇ，Ｂのレーザーの各色ごとのＭＥＭＳミラーの揺動位置との対応関係を合わせて、それぞれの時間Ｔにおいて、各投影位置（座標）での、ＭＥＭＳミラーの各揺動位置でのＲ，Ｇ，Ｂのレーザーの各色ごとの強度マップを得る。
図６では、Ｔ＝ｔ１のときの強度マップを示している。
図６の強度マップから、画像投影面の投影位置（０，０）に、Ｔ＝ｔ１のときの画像（データ）の画素位置（０，０）における画素（赤色が強度（画素値）１、緑色が強度（画素値）２、青色が強度（画素値）３からなる画素）を作るためには、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ａにした状態で赤色レーザー光の強度を強度１にし、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ｂにした状態で緑色レーザー光の強度を強度２にし、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ｃにした状態で青色レーザー光の強度を強度３にすればよい。
同様に、画像投影面の投影位置（１，０）に、Ｔ＝ｔ１のときの画像（データ）の画素位置（１，０）における画素（赤色が強度（画素値）４、緑色が強度（画素値）５、青色が強度（画素値）６からなる画素）を作るためには、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ｄにした状態で赤色レーザー光の強度を強度４にし、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ｅにした状態で緑色レーザー光の強度を強度５にし、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ｆにした状態で青色レーザー光の強度を強度６にすればよい。
同様に、画像投影面の投影位置（２，６）に、Ｔ＝ｔ１のときの画像（データ）の画素位置（２，６）における画素（ＲＧＢの強度（画素値）は不図示）を作るためには、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置１にした状態で赤色レーザー光の強度を強度１にし、緑色レーザー光の強度及びそのときのＭＥＭＳミラーの揺動位置、並びに、青色レーザー光の強度及びそのときのＭＥＭＳミラーの揺動位置は不図示だが、同様にして、Ｔ＝ｔ１のときの画像（データ）の画素位置（２，６）における画素を作ることができる。
【0044】
（ステップ５）
ステップ５では、ステップ４で得られた各画素位置と、ＭＥＭＳミラーの各揺動位置での各色のレーザーの強度の対応関係を逆変換し、ＭＥＭＳミラーの各揺動位置における各色のレーザーの強度マップテーブルを得る。ここで、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を１～Ｎまで走査（スキャン）するには相応の時間がかかるが、人間の目には追従できないぐらい充分な速さ（例えば、１００～５００ＭＨｚ程度（１秒あたり６０回全画像が切り替わる程度の速さ）で走査するため、同じＴ＝ｔ１の時点でのデータとして認識される（すなわち、一つの画像として認識される）。
図７に、Ｔ＝ｔ１のときのレーザーの強度マップテーブルを示す。
ステップ５では、ステップ４で得られた各画素位置と、ＭＥＭＳミラーの各揺動位置での各色のレーザーの強度の対応関係を逆変換し、ＭＥＭＳミラーの各揺動位置における各色のレーザーの強度マップテーブルを得る。ここで、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を１～Ｎまで走査（スキャン）するには相応の時間がかかるが、人間の目には追従できないぐらい充分な速さ（例えば、１００～５００ＭＨｚ程度（１秒あたり６０回全画像が切り替わる程度の速さ）で走査するため、同じＴ＝ｔ１の時点でのデータとして認識される（すなわち、一つの画像として認識される）。
図７に、Ｔ＝ｔ１のときのレーザーの強度マップテーブルを示す。
【0045】
（ステップ６）
ステップ６では、ステップ５で得られたＭＥＭＳミラーの各揺動位置における各色のレーザーの強度マップテーブルをもとに、各時点（Ｔ＝ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・）での画像を画像投影面に投影する。
図７に示したレーザーの強度マップテーブルに基づき、画像（データ）を表示しようとしたときには、Ｔ＝ｔ１のとき、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置１にした状態で、赤色レーザー光の強度を強度ｎ１にし、緑色レーザー光の強度を強度ｎ２にし、青色レーザー光の強度を強度ｎ３にし、次いで、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置２にした状態で、赤色レーザー光の強度を強度ｎ４にし、緑色レーザー光の強度を強度ｎ５にし、青色レーザー光の強度を強度ｎ６にし、・・・ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ｎにした状態で、赤色レーザー光の強度を強度マップテーブルに従って強度にし、緑色レーザー光の強度を強度マップテーブルに従って強度にし、青色レーザー光の強度を強度マップテーブルに従って強度にすればよい。すなわち、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を順次可動しながら、各揺動位置で、強度マップテーブルに基づき、ＲＧＢの各色のレーザー光の強度に制御することで、人間の目には同じＴ＝ｔ１の時点での１フレームの画像と認識される。
同様にＴ＝ｔ２のときに、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を順次可動しながら、各揺動位置で、強度マップテーブルに基づき、ＲＧＢの各色のレーザー光の強度に制御することで、人間の目には同じＴ＝ｔ２の時点での１フレームの画像と認識される。
具体的には図８に示すように、ＭＥＭＳミラーのミラー駆動制御部（ＩＣ）１００で、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を制御し、各揺動位置におけるＲ，Ｇ，Ｂのレーザーの各色ごとの強度をレーザー駆動制御部（ＩＣ）２００で制御して、レーザーの強度を調整する。ミラー駆動制御部１００及びレーザー駆動制御部２００を制御するビデオコントローラ（システム制御部）４００を有する。
ステップ６では、ステップ５で得られたＭＥＭＳミラーの各揺動位置における各色のレーザーの強度マップテーブルをもとに、各時点（Ｔ＝ｔ１、ｔ２、ｔ３、・・・）での画像を画像投影面に投影する。
図７に示したレーザーの強度マップテーブルに基づき、画像（データ）を表示しようとしたときには、Ｔ＝ｔ１のとき、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置１にした状態で、赤色レーザー光の強度を強度ｎ１にし、緑色レーザー光の強度を強度ｎ２にし、青色レーザー光の強度を強度ｎ３にし、次いで、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置２にした状態で、赤色レーザー光の強度を強度ｎ４にし、緑色レーザー光の強度を強度ｎ５にし、青色レーザー光の強度を強度ｎ６にし、・・・ＭＥＭＳミラーの揺動位置を揺動位置Ｎにした状態で、赤色レーザー光の強度を強度マップテーブルに従って強度にし、緑色レーザー光の強度を強度マップテーブルに従って強度にし、青色レーザー光の強度を強度マップテーブルに従って強度にすればよい。すなわち、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を順次可動しながら、各揺動位置で、強度マップテーブルに基づき、ＲＧＢの各色のレーザー光の強度に制御することで、人間の目には同じＴ＝ｔ１の時点での１フレームの画像と認識される。
同様にＴ＝ｔ２のときに、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を順次可動しながら、各揺動位置で、強度マップテーブルに基づき、ＲＧＢの各色のレーザー光の強度に制御することで、人間の目には同じＴ＝ｔ２の時点での１フレームの画像と認識される。
具体的には図８に示すように、ＭＥＭＳミラーのミラー駆動制御部（ＩＣ）１００で、ＭＥＭＳミラーの揺動位置を制御し、各揺動位置におけるＲ，Ｇ，Ｂのレーザーの各色ごとの強度をレーザー駆動制御部（ＩＣ）２００で制御して、レーザーの強度を調整する。ミラー駆動制御部１００及びレーザー駆動制御部２００を制御するビデオコントローラ（システム制御部）４００を有する。
【0046】
ステップ１及びステップ２は、ＭＥＭＳミラーと投影位置との関係が決まっていれば、固定されるため、あらかじめ対応関係を取得し、ルックアップテーブルをあらかじめ作成しておいて、投影システムのメモリに格納してもおいても構わない。
ステップ３～５は、画像データをもとにソフトウェア処理を行う必要がある。これは、画像データが事前にわかっている場合には事前処理をしておいても構わない。
またライブデータのように、リアルタイムで画像が提供される場合には、その場のコンピューター処理で充分高速にリアルタイムで処理される。
ステップ６は、実際の駆動として、駆動集積回路（ドライバーＩＣ）を介して制御することができる。
ステップ６ではＴ＝ｔ１のスナップショットでの状況を説明したが、動画の場合は、Ｔ＝ｔ２、ｔ３、・・・の各時間で同様の処理を行うことで、動画を表示することが可能となる。
ステップ３～５は、画像データをもとにソフトウェア処理を行う必要がある。これは、画像データが事前にわかっている場合には事前処理をしておいても構わない。
またライブデータのように、リアルタイムで画像が提供される場合には、その場のコンピューター処理で充分高速にリアルタイムで処理される。
ステップ６は、実際の駆動として、駆動集積回路（ドライバーＩＣ）を介して制御することができる。
ステップ６ではＴ＝ｔ１のスナップショットでの状況を説明したが、動画の場合は、Ｔ＝ｔ２、ｔ３、・・・の各時間で同様の処理を行うことで、動画を表示することが可能となる。
【0047】
以上説明してきた画像品質のソフトウェア制御による補償方法では、ＭＥＭＳミラーの各揺動位置でＲＧＢのレーザー光が画像投影面の異なる投影位置（画素位置）を投射する。従って、ＭＥＭＳミラーの揺動が単調に可動する場合でも、画像投影面のレーザー光のスキャンはＲＧＢの各レーザー素子とＭＥＭＳミラーとの相対位置関係に依存したものとなる。
【0048】
また、説明してきた画像品質のソフトウェア制御による補償方法では、Ｒ，Ｇ，Ｂのレーザーの各レーザーとＭＥＭＳミラーとの相対位置が異なることに起因した、画像投影面上の各色ごとの投影位置のずれをソフトウェア制御のみによって補償する方法を説明してきたが、光学コンポーネントによる補償と組み合わせて用いてもよい。
例えば、図９に示すようなＭＥＭＳミラー２４の鏡面部２４ｂの表面が、凹面状の反射面（凹面鏡）であるものを用いることで、レーザー光の出射位置が互いに異なるレーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃからそれぞれ出射されるレーザー光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬの進行方向を揃えることができる。
特に、図９に示すように、ＭＥＭＳミラー２４の鏡面部２４ｂの中心を通る断面が放物線状を成す凹面鏡である場合には、互いに異なる角度で入射するレーザー光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを、互いに平行な平行光として反射させることができる。
例えば、図９に示すようなＭＥＭＳミラー２４の鏡面部２４ｂの表面が、凹面状の反射面（凹面鏡）であるものを用いることで、レーザー光の出射位置が互いに異なるレーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃからそれぞれ出射されるレーザー光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬの進行方向を揃えることができる。
特に、図９に示すように、ＭＥＭＳミラー２４の鏡面部２４ｂの中心を通る断面が放物線状を成す凹面鏡である場合には、互いに異なる角度で入射するレーザー光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを、互いに平行な平行光として反射させることができる。
【0049】
これにより、レーザー光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬのそれぞれの出射位置が異なっていても、鏡面部２４ｂの投影位置の物理的距離、位置関係が固定している限り、任意の１領域に向けて、互いに平行なレーザー光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを照射されるようにすることが可能となる。
ただ、このような場合でも、コスト面で理想的な放物線状を成す凹面鏡ではない場合などには、上述したソフトウェア制御による補償方法を組み合わせることによって、さらなる画像品質の向上を図ることできる。
ただ、このような場合でも、コスト面で理想的な放物線状を成す凹面鏡ではない場合などには、上述したソフトウェア制御による補償方法を組み合わせることによって、さらなる画像品質の向上を図ることできる。
【0050】
図１０は、図９で示したＭＥＭＳミラーの変形例である。
図１０に示すように、ＭＥＭＳミラー２４の鏡面部２４ｂの中心を通る断面が放物線状を成す凹面鏡にすれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ３つのレーザー光源部を２組有する構成にして、一方の組のレーザー光源部３１ａから３つのレーザー光ＲＬ１，ＧＬ１，ＢＬ１を出射させて鏡面部２４ｂの中心付近の一領域で反射させ、他方の組のレーザー光源部３１ｂから３つのレーザー光ＲＬ２，ＧＬ２，ＢＬ２を出射させて鏡面部２４ｂの中心付近の他の一領域で反射させる構成にすることもできる。
これにより、互いに平行なレーザー光ＲＬ１，ＧＬ１，ＢＬ１、およびＲＬ２，ＧＬ２，ＢＬ２からなる、互いに平行な２組のＲＧＢのレーザー光を、外部の表示面などに照射することができる。
この構成の場合でも同様に、上述したソフトウェア制御による補償方法を組み合わせることによって、さらなる画像品質の向上を図ることできる。
図１０に示すように、ＭＥＭＳミラー２４の鏡面部２４ｂの中心を通る断面が放物線状を成す凹面鏡にすれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ３つのレーザー光源部を２組有する構成にして、一方の組のレーザー光源部３１ａから３つのレーザー光ＲＬ１，ＧＬ１，ＢＬ１を出射させて鏡面部２４ｂの中心付近の一領域で反射させ、他方の組のレーザー光源部３１ｂから３つのレーザー光ＲＬ２，ＧＬ２，ＢＬ２を出射させて鏡面部２４ｂの中心付近の他の一領域で反射させる構成にすることもできる。
これにより、互いに平行なレーザー光ＲＬ１，ＧＬ１，ＢＬ１、およびＲＬ２，ＧＬ２，ＢＬ２からなる、互いに平行な２組のＲＧＢのレーザー光を、外部の表示面などに照射することができる。
この構成の場合でも同様に、上述したソフトウェア制御による補償方法を組み合わせることによって、さらなる画像品質の向上を図ることできる。
【0051】
【0052】
本実施形態の光学モジュール３０を製造する際には、まず、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの主面４１Ａａ，４１Ｂａ，４１Ｃａに金属層２７を介してレーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを接合する。また、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの主面４１Ａａ，４１Ｂａ，４１Ｃａに、第１配線層２５、および第１電極２８を形成する。これにより、レーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを得る（レーザー光源部形成工程Ｓ１）。
【0053】
また、第２基板４２を構成する傾斜部２２ｓの傾斜面２２ｂに、例えば接着層を介して光走査ミラー素子２４を接合する。また、第２基板４２の主面４２ａに、第２配線層２６、および第２電極２９を形成する。これにより、ミラー部３２を得る（ミラー部形成工程Ｓ２）。
【0054】
次に、レーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを構成する第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ、またはミラー部３２を構成する第２基板４２の端面のうち、少なくとも一方、または両方に、金属接合層１３の構成材料からなる接合材料をディップする。本実施形態ではミラー部３２を構成する第２基板４２の端面に接合材料をディップしている（接合材料形成工程Ｓ３）。
【0055】
次に、接合材料を挟んでレーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃとミラー部３２とを隣接させて配置（仮置き）する（配置工程Ｓ４）。
【0056】
次に、レーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃに第１配線層２５を介して電源を接続してレーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを駆動させ、ミラー部３２を構成する光走査ミラー素子２４の鏡面部２４ｂに向けてレーザー光Ｌを照射させる。また、鏡面部２４ｂで反射されたレーザー光Ｌを光学検出装置、例えばフォトディテクターに入射させる。そして、この状態で第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと第２基板４２の互いの端面を接近させていき、レーザー光Ｌの光軸が光走査ミラー素子２４の鏡面部２４ｂの中心位置に合致するように、フォトディテクターの測定値を参照しつつ、レーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃとミラー部３２との相対位置を調整する（調整工程Ｓ５）。
【0057】
そして、調整工程Ｓ５で調整された位置において、第２基板４２の端面に向けて熱線を照射して接合材料を溶解する。そして第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと第２基板４２の端面同士を、溶解した接合材料が冷却固化されものからなる金属接合層１３を介して接合する（接合工程Ｓ６）。こうした接合工程Ｓ６で用いる熱線は、例えば、ＹＡＧレーザー装置から照射される波長１０６４μｍを主体とした固体レーザー光であればよい。
【0058】
以上のような工程を経て、本実施形態の光学モジュール３０を製造することができる。
本実施形態の光学モジュール３０によれば、レーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを載置する基板（第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）と光走査ミラー素子２４を載置する基板（第２基板４２）とを互いに別個の基板とし、こうした基板どうしを金属接合層１３を介して接合する構成であるため、製造時に第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと第２基板４２との相対位置を調整して、レーザー光Ｌの光軸が光走査ミラー素子２４の鏡面部２４ｂの中心位置に合致するように、レーザー光Ｌの光軸位置のアライメントを行うことができる（アクティブアライメント）。これにより、例えば、レーザー発光素子とミラー素子とを１つの共通基板に載置した従来の光学モジュールと比較して、強い光量を保ったレーザー光Ｌを、高い位置精度で照射することが可能な光学モジュール３０を得ることができる。
本実施形態の光学モジュール３０によれば、レーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを載置する基板（第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）と光走査ミラー素子２４を載置する基板（第２基板４２）とを互いに別個の基板とし、こうした基板どうしを金属接合層１３を介して接合する構成であるため、製造時に第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと第２基板４２との相対位置を調整して、レーザー光Ｌの光軸が光走査ミラー素子２４の鏡面部２４ｂの中心位置に合致するように、レーザー光Ｌの光軸位置のアライメントを行うことができる（アクティブアライメント）。これにより、例えば、レーザー発光素子とミラー素子とを１つの共通基板に載置した従来の光学モジュールと比較して、強い光量を保ったレーザー光Ｌを、高い位置精度で照射することが可能な光学モジュール３０を得ることができる。
【0059】
また、レーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃを載置する基板（第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ）と光走査ミラー素子２４を載置する基板（第２基板４２）とを互いに別個の基板として構成するため、光学モジュールの製造も容易である。
【0060】
こうして得られた光学モジュール３０によれば、レーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃをそれぞれ任意のタイミングで走査させることで、光走査ミラー素子２４の鏡面部２４ｂで反射されるレーザー光ＷＬによって、任意の色調の画像、例えば、フルカラー画像を外部の表示面に表示させることができる。
【0061】
また、光学モジュール３０において、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃが、１つの第２基板４２に対して、それぞれ金属接合層１３を介して接合された構成にすることで、光学モジュール３０の製造時に、レーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと、光走査ミラー素子２４との光軸位置のアライメントを行うことができる（アクティブアライメント）。これにより、３つのレーザー光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを、光走査ミラー素子２４の鏡面部２４ｂの中心部に向けて、正確に集光させることが可能になり、鮮明でブレの無いフルカラー画像を外部の表示面に表示させることが可能になる。
【0062】
また、光学モジュール３０によれば、レーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃからそれぞれ出射されるレーザー光を、直接、光走査ミラー素子２４の鏡面部２４ｂの中心部に集光させる構成であるため、従来のように、複数のレーザー光を合波させるための光導波路ユニットなどが不要になり、コンパクトで軽量なフルカラー画像対応の光学モジュール３０を実現することができる。
【0063】
［光学モジュール（第２実施形態）］
図１２は、本発明の第２実施形態に係る光学モジュールを示す外観斜視図である。
第２実施形態に係る光学モジュールは、レーザー光源部と、ミラー部との間に、レンズ部を備える点が、第１実施形態に係る光学モジュールと異なる。第１実施形態と同様の構成要素には同一の番号を付し、重複する説明を省略する。
図１２は、本発明の第２実施形態に係る光学モジュールを示す外観斜視図である。
第２実施形態に係る光学モジュールは、レーザー光源部と、ミラー部との間に、レンズ部を備える点が、第１実施形態に係る光学モジュールと異なる。第１実施形態と同様の構成要素には同一の番号を付し、重複する説明を省略する。
【0064】
図１２に示す光学モジュール１３０は、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃの主面にレーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃが形成されたレーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃと、第２基板４２の主面に光走査ミラー素子２４が形成されたミラー部３２と、第３基板４５の主面に光学レンズ４６が形成されたレンズ部３３と、を有し、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと第３基板４５とは、金属接合層１４を介して接合されており、レーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃから出射されたレーザー光を光学レンズ４６を介して光走査ミラー素子２４で反射させる。
【0065】
レンズ部３３は、第３基板（サブキャリア）４５と、この第３基板４５の一主面４５ａに形成される光学レンズ４６と、この光学レンズ４６を支持するレンズホルダ４７と、を有している。
【0066】
第３基板４５は、シリコン（Ｓｉ）基板、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）基板、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板、石英（ＳｉＯ２）基板などから構成されている。こうした第３基板４５は、レーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃが設けられた第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃや、ミラー部３２を構成する第２基板４２と同一の材料を用いても良く、第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃや第２基板４２とは異なる材料を用いてもよい。
【0067】
レンズ部３３を構成する光学レンズ４６は、外形が楕円形の非球面レンズであり、互いに異なる方向から入射する複数のレーザー光ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを、光走査ミラー素子２４の鏡面部２４ｂの中心に向けて集光させる。
また、レンズホルダ４７は、例えば、全体がシリコンから形成され、光学レンズ４６の周縁部に接して光学レンズ４６を支持する。
また、レンズホルダ４７は、例えば、全体がシリコンから形成され、光学レンズ４６の周縁部に接して光学レンズ４６を支持する。
【0068】
こうした光学モジュール１３０を構成するレーザー光源部１１、レンズ部１３、およびミラー部１２は、直線上に並べて配されている。そして、レーザー光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃを構成する第１基板４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと、レンズ部３３が設けられた第３基板４５との間、およびこの第３基板４５とミラー部３２が設けられた第２基板４２との間は、互いに金属接合層１４を介して直接接合されている。即ち、レーザー光源部１１とミラー部１２とはレンズ部１３を挟んで金属接合層１４によって一体化され、光学モジュール１３０を構成している。
【0069】
［画像投影用光学エンジン］
次に、本発明の一実施形態の画像投影用光学エンジンの構成を説明する。以下では、第１実施形態の光学モジュールを備える画像投影用光学エンジンの構成を説明するが、第１実施形態の光学モジュールに替えて、第２実施形態の光学モジュールを備えることもできる。なお、第１実施形態の光学モジュールと同様の構成には同一の番号を付し、重複する説明を省略する。
図１３は、本発明の一実施形態の画像投影用光学エンジンを示す外観斜視図である。
次に、本発明の一実施形態の画像投影用光学エンジンの構成を説明する。以下では、第１実施形態の光学モジュールを備える画像投影用光学エンジンの構成を説明するが、第１実施形態の光学モジュールに替えて、第２実施形態の光学モジュールを備えることもできる。なお、第１実施形態の光学モジュールと同様の構成には同一の番号を付し、重複する説明を省略する。
図１３は、本発明の一実施形態の画像投影用光学エンジンを示す外観斜視図である。
【0070】
本実施形態の画像投影用光学エンジン５０は、第１実施形態の光学モジュール１０と、集積回路（ＩＣ）５１と、共通基板５２とを有している。
集積回路５１は、レーザー光源部１１を構成するレーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ（図１、２を参照）の発光制御や、ミラー部３２を構成する光走査ミラー素子２４（図１、２を参照）の角度制御を行う。
集積回路５１は、レーザー光源部１１を構成するレーザー発光素子４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ（図１、２を参照）の発光制御や、ミラー部３２を構成する光走査ミラー素子２４（図１、２を参照）の角度制御を行う。
【0071】
こうした画像投影用光学エンジン５０によれば、小型化されたコンパクトな形状のレーザー画像投影手段として機能する。例えば、ウェアラブルデバイスにこうした画像投影用光学エンジン５０を組み込むことで、違和感のない程度の着用感を確保しつつ、鮮明な画像投影が可能なウェアラブルデバイスを実現することができる。
【0072】
［グラスディスプレイ］
次に、本発明の一実施形態の画像投影用光学エンジンの構成を説明する。なお、前述した実施形態の画像投影用光学エンジンと同様の構成部分には同一の番号を付し、重複する説明を省略する。
図１４は、本発明の一実施形態のグラスディスプレイを示す要部拡大斜視図である。
次に、本発明の一実施形態の画像投影用光学エンジンの構成を説明する。なお、前述した実施形態の画像投影用光学エンジンと同様の構成部分には同一の番号を付し、重複する説明を省略する。
図１４は、本発明の一実施形態のグラスディスプレイを示す要部拡大斜視図である。
【0073】
本実施形態のグラスディスプレイ６０は、前述した実施形態の画像投影用光学エンジン５０と、眼鏡状のフレーム６１と、を有している。
フレーム６１を構成するテンプル部６２には、小型化された画像投影用光学エンジン５０が内蔵されている。
フレーム６１を構成するテンプル部６２には、小型化された画像投影用光学エンジン５０が内蔵されている。
【0074】
こうした画像投影用光学エンジン５０は、フレーム６１を構成するフロント枠６３に支持されたグラス６４に向けて、画像光を構成するレーザー光を出射させる。グラス６４は、例えばハーフミラーであり、画像投影用光学エンジン５０から出射されたレーザー光Ｌによる画像が投影される。グラスディスプレイ６０の着用者は、グラス６４の内側面に投影された画像を直接観察することができる。
【0075】
このように、本実施形態のグラスディスプレイ６０によれば、コンパクトで軽量な画像投影用光学エンジン５０を用いることによって、スペースに制約のある眼鏡状のフレーム６１のテンプル部６２を大きく膨らませることなく、良好な装着感を維持したグラスディスプレイ６０を実現することができる。
【符号の説明】
【0076】
２４ 光走査ミラー素子
３０、１３０ 光学モジュール
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ レーザー光源部
３２ ミラー部
４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ 第１基板
４２ 第２基板
４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ レーザー発光素子
１００ ミラー駆動制御部
２００ レーザー駆動制御部
３００ メモリ
４００ システム制御部
３０、１３０ 光学モジュール
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ レーザー光源部
３２ ミラー部
４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ 第１基板
４２ 第２基板
４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ レーザー発光素子
１００ ミラー駆動制御部
２００ レーザー駆動制御部
３００ メモリ
４００ システム制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】