。
[0077]图12是表示各梳齿电极的其他构成例的图。
[0078]图13是第二实施方式所涉及的光调制器所包含的波长选择部的局部放大俯视图。
[0079]图14是第二实施方式所涉及的光调制器所包含的波长选择部的局部放大俯视图。
[0080]图15是第三实施方式所涉及的光调制器所包含的波长选择部的剖视图。
[0081]图16是表示本发明的图像显示装置的第四实施方式(平视显示器)的图。
【具体实施方式】
[0082]以下，基于附图所示的优选的实施方式对本发明的光调制器以及图像显示装置详细地进行说明。
[0083]图像显示装置
[0084]第一实施方式
[0085]对本发明的图像显示装置的第一实施方式以及本发明的光调制器的第一实施方式进行说明。
[0086]图1是表示本发明的图像显示装置的第一实施方式(头戴式显示器)的简要结构的图，图2是图1所示的图像显示装置的局部放大图。图3是图1所示的图像显示装置的信号生成部的简要结构图，图4是表示图1所示的扫描光出射部所含有的光扫描部的简要结构的图，图5是用于对图1所示的图像显示装置的作用示意性地进行说明的图。图6是表示图3所示的光调制器(本发明的光调制器的第一实施方式)的简要结构的立体图，图7是图6所示的光调制器的俯视图。
[0087]在图1中，为了便于说明，作为相互正交的3个轴图示有X轴、Y轴以及Z轴，将该图示出的箭头的前端侧设为“+(正)”，将基端侧设为“一(负)”。将与X轴平行的方向称为“X轴方向”，将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向称为“Z轴方向”。
[0088]在这里，X轴、Y轴以及Z轴被设定为在将后述的图像显示装置1佩戴于使用者的头部Η时，Υ轴方向为头部Η的上下方向，Ζ轴方向为头部Η的左右方向，X轴方向为头部Η的前后方向。
[0089]如图1所示，本实施方式的图像显示装置1是具有像眼镜那样的外观的头戴式显示器(头部佩戴型图像显示装置)，佩戴于使用者的头部Η来使用，使使用者以与外界影像重叠的状态视觉确认虚像的图像。
[0090]如图1所示，该图像显示装置1具备框架2、信号生成部3、扫描光出射部4、以及反射部6。
[0091]如图2所示，图像显示装置1具备第一光纤71、第二光纤72以及连接部5。
[0092]在该图像显示装置1中，信号生成部3根据图像信息生成被调制的信号光，该信号光经由第一光纤71、连接部5以及第二光纤72被导入扫描光出射部4，扫描光出射部4对信号光(影像光)二维扫描并射出扫描光，反射部6将该扫描光朝向使用者的眼睛ΕΥ反射。由此，能够使使用者视觉确认与图像信息对应的虚像。
[0093]在本实施方式中，以仅框架2的右侧设置信号生成部3、扫描光出射部4、连接部5、反射部6、第一光纤71以及第二光纤72，仅形成右眼用的虚像的情况为例进行说明，但也可以通过将框架2的左侧构成为与右侧一样，与右眼用的虚像一起形成左眼用的虚像，也可以仅形成左眼用的虚像。
[0094]另外，作为将信号生成部3与扫描光出射部4之间光学连接的方法，除了经由光纤的方法之外，例如也能够用经由各种导光体的方法代替。并且，也可以不是通过连接部5连接第一光纤71和第二光纤72的结构，而是不经由连接部5仅通过第一光纤71光学连接信号生成部3和扫描光出射部4。
[0095]以下，依次对图像显示装置1的各部详细地进行说明。
[0096]框架
[0097]如图1所示，框架2呈像眼镜框那样的形状，具有支承信号生成部3以及扫描光出射部4的功能。
[0098]如图1所示，框架2包括:前部22，其支承扫描光出射部4以及鼻垫部21 ;1对镜腿部(挂耳部)23，其与前部22连接并与使用者的耳朵抵接；以及腿套部24，其是与各镜腿部23的前部22相反的端部。
[0099]鼻垫部21在使用时与使用者的鼻子NS抵接，将图像显示装置1支承于使用者的头部。前部22包含边圈部25、鼻梁部26。
[0100]该鼻垫部21被构成为能够在使用时调整框架2相对于使用者的位置。
[0101]框架2的形状只要能够佩戴于使用者的头部Η，并不限定于图示的形状。
[0102]信号生成部
[0103]如图1所示，信号生成部3被设置于上述的框架2的一方(在本实施方式中为右侧)的腿套部24 (与镜腿部23的前部22相反的一侧的端部)。
[0104]S卩，信号生成部3在使用时相对于使用者的耳朵EA被配置于与眼睛EY相反的一侦k由此，能够使图像显示装置1的重量平衡优异。
[0105]该信号生成部3具有生成被后述的扫描光出射部4的光扫描部42扫描的信号光的功能、和生成驱动光扫描部42的驱动信号的功能。
[0106]如图3所示，这样的信号生成部3具备:光调制器30、信号光生成部31、驱动信号生成部32、控制部33、光检测部34、以及固定部35。
[0107]信号光生成部31是生成被后述的扫描光出射部4的光扫描部42 (光扫描仪)扫描(光扫描)的信号光的部件。
[0108]该信号光生成部31具有波长不同的多个光源311R、311G、311B和多个驱动电路312R、312G、312B0
[0109]光源311R(R光源)是出射红色光的部件，光源311G(G光源)是出射绿色光的部件，光源311B (B光源)是出射蓝色光的部件。通过使用这样的3种颜色的光，能够显示全彩色的图像。在不显示全彩色的图像的情况下，也可以使用1种颜色或者2种颜色的光(一个或者两个光源)，为了提高全彩色的图像的显色性，也可以使用4种颜色以上的光(4个以上的光源)。
[0110]并不分别对这样的光源311R、311G、311B进行特别限定，例如能够使用激光二极管、LED。
[0111]这样的光源3111?、3116、3118分别与驱动电路3121?、3126、3128电连接。
[0112]以下，也将光源311R、311G、311B集中称为“光源部311”，也将由信号光生成部31生成的信号光称为“从光源部311射出的光”。
[0113]驱动电路312R具有驱动上述的光源311R的功能，驱动电路312G具有驱动上述的光源311G的功能，驱动电路312B具有驱动上述的光源311B的功能。
[0114]从被这样的驱动电路312R、312G、312B驱动的光源311R、311G、311B射出的3种(3种颜色的)光分别入射至光调制器30。
[0115]光调制器
[0116]图6所不的光调制器30具备:基板301 ;光导波路径302，其被形成于基板301 ;波长选择部303，其被设置于光导波路径302，具有选择在光导波路径302中导波的光的波长的功能；光调制部304，其被设置于光导波路径302，具有对由波长选择部303选择出的波长的光的强度进行调制的功能；以及缓冲层305，其被插在基板301与被设置于波长选择部303的电场施加部303R、303G、303B以及被设置于光调制部304的电极304a、304b之间。
[0117]基板301形成为在俯视时呈矩形的平板状，由具有电光效应的材料构成。电光效应是在对物质施加电场时物质的折射率发生变化的现象，具有折射率与电场成比例的普克尔斯效应、与电场的平方成比例的克尔效应。在这样的基板301形成在中途分支的光导波路径302，并且若对分支出的光导波路径302的一方施加电场，则能够使其折射率变化。通过利用该效应，能够对在分支出的光导波路径302中传播的光给予相位差，通过使分支出的光再次合流，能够进行基于相位差的强度调制。
[0118]作为具有电光效应的材料，例如除了像铌酸锂(LiNb03)，钽酸锂(LiTa03)、锆钛酸铅镧陶瓷(PLZT)、磷酸钛氧钾(KTi0P04)这样的无机材料、聚噻吩、液晶材料以外，还列举向电光活性聚合物掺杂了电荷输送分子的材料、向电荷输送性的聚合物掺杂了电光色素的材料、向惰性聚合物掺杂了电荷输送分子和电光色素的材料、在高分子的主链或者侧链包含有电荷输送部位以及电光部位的材料、将三氰基呋喃(TCF)作为受体进行了掺杂的材料这样的有机材料等。
[0119]其中，特别优选使用铌酸锂。由于铌酸锂电光系数比较大，所以在后述的波长选择部303中选择透过的光的波长时，能够降低驱动电压，并缩短作用距离，在后述的光调制部304中对光的强度进行调制时，也能够降低驱动电压，并缩短作用距离。因此，能够削减光调制器30以及图像显示装置1的消耗电力。由于能够减小波长选择部303、光调制部304为了实现其功能所需要的面积，所以能够实现光调制器30以及图像显示装置1的小型化。
[0120]这些材料优选作为单晶或者固溶体结晶使用。由此，能够对基板301给予透光性，在基板301中形成光导波路径302。
[0121]光导波路径302被是形成在基板301中的导光路。作为在基板301中形成光导波路径302的方法，例如列举质子交换法、Ti扩散法等。其中，质子交换法是将基板浸渍在酸的溶液中，通过在基板中的离子溶出和交换时使质子侵入基板来使该区域的折射率变化的方法。根据该方法能够得到耐光性特别优异的光导波路径302。另一方面，Ti扩散法是在基板上将Ti成膜之后，通过进行加热处理，使Ti向基板中扩散而使该区域的折射率变化的方法。
[0122]像这样被形成的光导波路径302通过由基板301中折射率相对较高的长条状的部位构成的芯部3021和与芯部3021邻接并且折射率相对较低的包层部3022构成。对于图7所示的光导波路径302而言，若光入射至图7的左侧的端部(入射面)，则该入射光在芯部3021与包层部3022的界面被反复反射地传播至右侧，作为出射光L从右侧的端部被射出。即，实际上也能够将芯部3021视为光导波路径302。
[0123]其中，芯部3021具备分别具有入射面(与入射面连接)的3根芯部3021R、3021G、3021B。向这3根芯部3021R、3021G、3021B的入射面，分别入射从光源311R、311G、311B射出的光。
[0124]另外，在3根芯部3021R、3021G、3021B中，芯部3021R、3021G以随着朝向出射端侧相互分离距离慢慢变窄的方式弯曲，在合流部3025与芯部3021B —起合流为1根芯部3021。因此，入射至芯部3021R的红色光LR、入射至芯部3021G的绿色光LG以及入射至芯部3021B的蓝色光LB在合流部3025被合波。在合流部3025被合波的红色光LR、绿色光LG以及蓝色光LB被导入波长选择部303。S卩，光导波路径302具备将波长不同的光合波并与波长选择部连接的合波部。
[0125]波长选择部
[0126]在合流后的1根芯部3021，配置有波长选择部303。
[0127]如图6、7所示，波长选择部303具备以从芯部3021的入射端(入射面)侧朝向出射端(出射面)侧按顺序排列的方式设置的第一电场施加部303R、第二电场施加部303G以及第三电场施加部303B。第一电场施加部303R、第二电场施加部303G以及第三电场施加部303B能够通过分别使由芯部3021以及包层部3022构成的光导波路径302产生电场，来使芯部3021的折射率变化。因此，由被施加电场的部分和未被施加的部分形成折射率分布。
[0128]图8(a)是图7所不的第一电场施加部303R的局部放大图，是表不从第一电场施加部303R对光导波路径302施加了电场的状态的图，图8(b)是图7所示的第一电场施加部303R的局部放大图，是表不未从第一电场施加部303R对光导波路径302施加电场的状态的图。图9是将图8(a)的芯部3021沿长边方向切断时的剖视图。图10(a)是图7所示的第二电场施加部303G的局部放大图，是表示从第二电场施加部303G对光导波路径302施加了电场的状态的图，图10(b)是图7所示的第三电场施加部303B的局部放大图，是表示从第三电场施加部303B对光导波路径302施加了电场的状态的图。
[0129]如图8(a)所示，波长选择部303中的第一电场施加部303R具备多个第一电极3031RA以及多个第二电极3031RB。第一电极3031RA以及第二电极3031RB在俯视时呈长条状，以该长条状的部分的长边方向与光导波路径302的光导波方向(图8的左右方向)交叉，并与芯部3021重叠的方式被配置。
[0130]多个第一电极3031RA彼此经由连接部3032RA电连接。由此，由多个第一电极3031RA和连接部3032RA构成第一梳齿电极303RA。
[0131]另一方面，多个第二电极3031RB彼此也经由连接部3032RB电连接。由此，由多个第二电极3031RB和连接部3032RB构成第二梳齿电极303RB。
[0132]若对这样的第一梳齿电极303RA与第二梳齿电极303RB之间给予电位差，则在这些电极附近的芯部3021 (光导波路径302)与对各电极给予的电位对应地产生电力线。SP，芯部3021被施加电场。在图9中用箭头不意性地不有电力线的一个例子。若产生这样的电力线，则在芯部3021基于电光效应折射率发生变化。此时，根据电力线的