JP2004191949A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 虚像の表示態様を自動的に変更する場合に、その表示態様の変更を観察者に不安感を与えることなく行い得る画像表示装置を提供する。
【解決手段】 光束の走査によって観察者の網膜上に画像を投影することによって画像を表示する画像表示装置（１）を、画像を表す映像信号に基づいて光束を出射する出射部（１０）と、その出射部から出射した光束を走査する走査部（５０）と、画像の表示中に、観察者の操作に依存することなく設定条件が成立した場合に、出射部から光束が、通常出力レベルよりは低いが０よりは大きいように予め設定された低出力レベルで出射するように出射部を制御する制御部（１１０）とを含むように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、観察者の瞳孔に光束を入射し、その入射した光束により観察者の網膜上に画像を投影し、それにより、瞳孔の前方に虚像が表示されていることを観察者に認識させる画像表示装置に関するものである。

画像表示装置の一例として網膜走査ディスプレイが既に知られている。この種の画像表示装置においては、光源により画像に対応する光束が生成されて出射し、その出射した光束は、走査部の反射面で反射させられることにより、画像として投影可能な状態に走査される。その走査された光束は、観察者の瞳孔に入射し、このようにして瞳孔に入射した光束によって観察者の網膜上に画像が投影される。それにより、観察者は、瞳孔の前方に虚像が表示されていることを認識することができる。

この種の画像表示装置における走査部は、通常、光束を反射する反射面を有しており、その反射面の、その反射面に入射する光束に対する向きを変化させる動作の反復により、反射面から反射する光束を画像として投影可能な状態に走査するように構成されている。このように、走査部の反射面の向きを変化させる動作の反復によって光束が走査されるようになっているため、何らかのトラブルが原因で、反射面の向きを変化させる機構が正常に動作し得なくなった場合には、光束が正常に走査されないまま観察者の瞳孔に入射してしまう可能性がある。

このようにして瞳孔に入射する光束は、画像表示のために正常に走査された光束ではないため、例えば、観察者に眩しさやちらつきなどの不快感を与えてしまう可能性がある。

特許文献１には、この種の画像表示装置の一従来例が記載されている。この従来例は、例えば、走査部による光束の走査が正常に行われない状態となった場合などのように、当該画像表示装置に機構上のトラブルが発生した場合には、瞳孔に光束が全く入射しないように構成されている。具体的には、そのようなトラブルが発生した場合には、光源からの光束の出射（発生）を停止させるか、あるいは、光束の進路を瞳孔から外れさせるように構成されている。
特公平７−１２１２５４号公報

以上説明した従来の画像表示装置によれば、走査部による光束の走査が正常に行われない状態となった場合には、観察者の瞳孔に光束が入射しないため、観察者に眩しさやちらつきなどの不快感を与えてしまうことが防止される。

しかし、この従来の画像表示装置においては、走査部による光束の走査が正常に行われない状態となった場合には、瞳孔への光束の入射を阻止する処理が単に行われるにすぎない。すなわち、観察者にとっては、これまで視認していた虚像が突然、何らの情報も与えられることなく、消失してしまうことになるのであり、そのため、観察者に不安感を与えてしまう可能性があった。

このような事情を背景として、本発明の目的は、虚像の表示態様を自動的に変更する場合に、その表示態様の変更を観察者に不安感を与えることなく行い得る画像表示装置を提供することにある。

本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきである。

さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈されるべきである。

（１） 光束の走査によって観察者の網膜上に画像を投影することにより、画像を表示する画像表示装置であって、
前記画像を表す映像信号が入力され、その入力された映像信号に基づき、前記光束を出射する出射部と、
その出射部から出射した光束を走査する走査部と、
前記画像の表示中に、観察者の操作に依存することなく設定条件が成立した場合に、前記出射部から光束が、通常出力レベルよりは低いが０よりは大きいように予め設定された低出力レベルで出射するように前記出射部を制御する制御部と
を含む画像表示装置。

この画像表示装置においては、画像の表示中に、観察者の操作に依存することなく設定条件が成立した場合に、画像の表示態様が自動的に変更される。この変更により、画像を表示するために出射部から出射する光束の出力レベルが通常出力レベルより低い低出力レベルに低下させられる。しかし、その低出力レベルは、０ではないため、低出力レベルの光束によって表示される画像は、通常出力レベルより輝度が低いものの、映像信号の内容に反して観察者から消失してしまうことはない。

したがって、この画像表示装置によれば、画像の表示態様が自動的に変更される場合に、画像が消失することがないため、表示態様の変更に起因した不安感を観察者に与えずに済むかないしは不安感を与えるにしてもそれを緩和することが可能となる。

本項および下記の各項における「出力レベル」は、例えば、出射部から出射する光束の強度を意味するように定義することが可能である。さらに、消費電力によって発光量が変化するデバイス、例えばレーザダイオードを出射部に用いる場合には、光束を出射するために出射部に供給される電力（例えば、デバイスに供給する最大電力、平均電力、実効電力）を意味するように定義することが可能である。

（２） 前記設定条件は、前記走査部に異常が発生した場合に成立する異常時成立条件を含む（１）項に記載の画像表示装置。

この画像表示装置によれば、走査部に異常が発生した場合に、光束の出力レベルが自動的に、観察者に不安感を与えない範囲内で低下させられる。

（３） 前記走査部は、
前記光束を反射する少なくとも１個の反射面と、
その反射面の、その反射面に入射する光束に対する角度である反射面角度が周期的に変化するように前記反射面を駆動する駆動部と
を含み、
前記異常時成立条件は、前記反射面角度が変化する実際の周期が設定範囲から逸脱した場合に成立する（２）項に記載の画像表示装置。

この画像表示装置によれば、走査部の反射面角度が変化する実際の周期に異常が発生した場合に、光束の出力レベルが自動的に、観察者に不安感を与えない範囲内で低下させられる。

（４） 前記異常時成立条件は、
前記走査部のうち異常が発生した部位が前記反射面と前記駆動部との少なくとも一方である場合に、異常が発生した部位の如何を問わず、成立する第１条件と、
少なくとも前記反射面に異常が発生した場合に成立する第２条件と、
少なくとも前記駆動部に異常が発生した場合に成立する第３条件と
を含む（３）項に記載の画像表示装置。

この画像表示装置によれば、走査部に発生する異常を、その異常が、その走査部のうちの反射面に関する異常と、駆動部（例えば、モータ、アクチュエータ、運動伝達部等）に関する異常とのいずれであるかを問わず、発見することが可能となる。さらに、走査部に発生する異常を、反射面に関する異常と駆動部に関する異常とのいずれかとして特定することが可能となる。

（５） 前記走査部は、前記反射面が複数個、回転軸線と同軸の円周に沿って並んで配置された回転体であって、前記駆動部によって前記回転軸線まわりに回転させられるものを含み、
前記制御部は、前記複数個の反射面について個別に前記反射面角度を検出し、
前記第１条件は、前記複数個の反射面についてそれぞれ検出された複数個の反射面角度の中に、第１設定範囲を逸脱する反射面角度が存在する場合に成立し、
前記第２条件は、前記第１条件が成立した場合であって、前記複数個の反射面角度の中に、それら複数個の反射面角度の平均値に対する偏差が第２設定範囲を超える反射面角度が存在する場合に成立し、
前記第３条件は、前記第１条件が成立した場合であって、前記複数個の反射面角度の中に、前記偏差が前記第２設定範囲を超える反射面角度が存在しない場合に成立する（４）項に記載の画像表示装置。

前記（４）項に係る画像表示装置は、走査部が、複数個の反射面と、それら複数個の反射面が回転軸線と同軸の円周に沿って並んで配置された回転体と、その回転体を回転軸線まわりに回転させる駆動部とを含む態様で実施することが可能である。

この態様においては、複数個の反射面についてそれぞれ検出された複数個の反射面角度の中に異常な反射面角度が存在する場合には、走査部に、反射面に関するか駆動部に関するかを問わず、異常があると判定することが可能である。

さらに、この態様においては、走査部に何らかの異常があると判定された場合であって、複数個の反射面角度の中に、それら複数個の反射面角度の平均値に対する偏差が異常である反射面角度が存在する場合には、一部の反射面に異常があると判定することが可能である。

さらに、この態様においては、走査部に何らかの異常があると判定された場合であって、複数個の反射面角度の中に、上記偏差が異常である反射面角度が存在しない場合には、全部の反射面にそれぞれ同じ異常があると判定するよりはむしろ、全部の反射面に対して同じ影響を及ぼし得る駆動部自体に異常があると判定することが妥当である。

以上説明した知見に基づき、本項に係る画像表示装置によれば、走査部に発生した異常を、一部の反射面に関する異常であるのか、駆動部に関する異常であるのかを判別することが可能となる。

（６） さらに、前記走査部によって走査された光束が設定位置に入射したことを検出するビームディテクタを含み、前記制御部は、そのビームディテクタの出力信号に基づいて前記周期を検出し、その検出された周期に基づき、前記異常時成立条件が成立したか否かを判定する（２）ないし（５）項のいずれかに記載の画像表示装置。

一般に、画像表示装置は、走査部による光束の走査の同期を行うために、走査部の反射面の角度をその反射面からの反射光を利用して検出するビームディテクタを含むように構成される。

このビームディテクタは、各反射面ごとに、光束の１回の走査に要した走査時間を検出することが可能であり、よって、各反射面ごとに、反射面角度が変化する実際の周期を検出することが可能である。

したがって、このビームディテクタは、走査の同期と、反射面角度の変化周期の検出との双方に利用することが可能である。

よって、本項に係る画像表示装置によれば、ビームディテクタを用いて反射面角度の変化周期が検出されるため、例えば、部品点数の増加を抑制すべく、同じビームディテクタを用いることにより、走査の同期と、反射面角度の変化周期の検出との双方を行うことが可能となる。

（７） 前記設定条件は、当該画像表示装置による連続的な表示時間が設定時間を超えた場合に成立する長時間表示時成立条件を含む（１）ないし（６）項のいずれかに記載の画像表示装置。

一般に、画像表示装置による連続的な表示時間が長いほど、観察者が画像を観察し続ける時間が長くなり、ひいては、観察者が眼に感ずる疲労感が強い。一方、観察者が同じ時間画像を観察するにしても、その画像の輝度が暗いほど、観察者が眼に感ずる疲労感が弱くて済むと考えられる。

このような知見に基づき、本項に係る画像表示装置においては、当該画像表示装置による連続的な表示時間が設定時間を超えた場合に、光束の出力レベルが自動的に、観察者に不安感を与えない範囲内で低下させられる。

したがって、この画像表示装置によれば、観察者の眼の疲労感を、観察者に不快感を与えることなく、自動的に軽減することが可能となる。

（８） 前記制御部は、前記走査部の動作開始時からの経過時間に基づき、前記連続的な表示時間を検出し、その検出された連続的な表示時間に基づき、前記長時間表示時成立条件が成立したか否かを判定する（７）項に記載の画像表示装置。

（９） 前記制御部は、前記設定条件が成立したために前記出射部から出射する光束の出力レベルが前記低出力レベルに低下させられている状態において、その状態にあることを観察者が理解できるように予め定められたメッセージ画像が網膜上に投影されるように前記出射部を制御する（１）ないし（８）項のいずれかに記載の画像表示装置。

この画像表示装置によれば、光束の出力レベルが自動的に低下させられた場合に、観察者は、その現象が予定されたものであることを、メッセージ画像を媒介として知ることができ、このことによっても、光束の出力レベルの自動的低下に起因した不安感を観察者に与えずに済む。

（１０） 前記メッセージ画像は、文字と記号と図形との少なくとも一つによって表現される（９）項に記載の画像表示装置。

この画像表示装置によれば、光束の出力レベルが予定通りに低下させられたという意味を、観察者が視認する画像の実際の輝度の低下によってではなく、言語そのものまたは言語と同等な意思伝達機能を果たす形象を媒介として、観察者に確実に伝達することが可能となる。

（１１） 前記制御部は、前記設定条件が成立しない場合には、前記出射部が光束を前記通常出力レベルで出射するノーマルモードで前記出射部を制御する一方、前記設定条件が成立した場合には、前記出射部が光束を前記低出力レベルで出射する低出力モードで前記出射部を制御する（１）ないし（１０）項のいずれかに記載の画像表示装置。

（１２） 前記低出力レベルは、観察者が前記画像を視認可能な光束出力レベルであって、網膜上の同じ位置に照射し続けられても観察者に不快感を与えない光束出力レベルである（１）ないし（１１）項のいずれかに記載の画像表示装置。

この画像表示装置においては、光束の低出力レベルが、網膜上への連続照射によって観察者に与え得る不快感を回避するかもしくは軽減する観点から設定される。

（１３） 光束の走査によって観察者の網膜上に画像を投影することにより、画像を表示する画像表示装置であって、
前記画像を表す映像信号が入力され、その入力された映像信号に基づき、前記光束を出射する出射部と、
その出射部から出射した光束を走査するために、（ａ）その出射した光束を反射する少なくとも１個の反射面と、（ｂ）その反射面の、その反射面に入射する光束に対する角度である反射面角度が周期的に変化するように前記反射面を駆動する駆動部とを有する走査部と、
前記反射面角度が変化する実際の周期を光学的に検出し、その検出された周期が設定範囲から逸脱した場合に、前記出射部から光束が、通常出力レベルよりは低いが０よりは大きいように予め設定された低出力レベルで出射するように前記出射部を制御する制御部であって、前記出射部から出射する光束の出力レベルが前記低出力レベルに低下させられている状態において、その状態にあることを観察者が理解できるように予め定められたメッセージ画像が網膜上に投影されるように前記出射部を制御するものと
を含む画像表示装置。

この画像表示装置によれば、走査部の反射面角度が変化する実際の周期に異常が発生した場合に、光束の出力レベルが自動的に、観察者に不安感を与えない範囲内で低下させられる。

さらに、この画像表示装置によれば、光束の出力レベルが自動的に低下させられた場合に、観察者は、その現象が予定されたものであることを、メッセージ画像を媒介として知ることができ、このことによっても、光束の出力レベルの自動的低下に起因した不安感を観察者に与えずに済む。

（１４） 光束の走査によって観察者の網膜上に画像を投影することにより、画像を表示する画像表示装置であって、
前記画像に対応した光束を生成し、その生成された光束を出射する出射部と、
その出射部から出射した光束を反射する反射面を有し、その反射面の向きを所定の角度範囲内で周期的に変化させることにより、前記反射面により反射される光束を走査する走査部と、
その走査部により走査された光束を観察者の瞳孔に誘導して入射させる誘導部と、
前記走査部により走査された光束が到達する領域に配置され、その領域に到達した光束を受光することにより、前記走査部が反射面の向きを変化させる周期を検出する周期検出部と、
その周期検出部により検出された周期が所定の範囲から逸脱した場合に、前記出射部に対して、その出射部の動作モードを、第１レベルで前記光束を出射するノーマルモードから、前記第１レベルより低く、かつ、観察者が視認可能なレベルである第２レベルで前記光束を出射する低出力モードに切り替えることを指令する切替指令手段と
を含む画像表示装置。

この画像表示装置によれば、周期検出部により検出された反射面角度の変化周期が所定の範囲から逸脱した場合に、出射部に対して、その動作モードの低出力モードへの切り替えが切替指令手段により指令される。

周期検出部は、走査部が反射面の向き（光束に対する反射面の角度）を変化させる際の繰り返し周期を検出する。したがって、切替指令手段が動作モードの切り替えを指令する際に参照する「所定の範囲」として、走査部により光束が正常に走査されているときの繰り返し周期がとり得る範囲を設定しておけば、光束が正常には走査されなくなった場合に、出射部に対して動作モードの低出力モードへの切り替えが指令されるようになる。

この指令を受けて出射部の動作モードが低出力モードに切り替えられると、出射部は、ノーマルモードにおいて光束を出射する第１レベルより低く、かつ、観察者が視認可能な出力レベルである第２レベルで光束を出射することになる。

このように、低出力モードにおいては、観察者の瞳孔に入射する光束の出力レベルが、観察者が視認可能な範囲内であって、ノーマルモードより低い第２レベルである。

したがって、本項に係る画像表示装置においては、走査部による光束の走査が正常に行われない状態となった場合に、これまで表示されていた虚像が突然消失してしまうことがなく、虚像の表示（観察者が虚像を視認できる状態）が維持される。

よって、本項に係る画像表示装置によれば、走査部による光束の走査が正常に行われない状態となった場合に、虚像が突然消失してしまうことに起因する不安感を観察者に与えずに済む。

（１５） 前記走査部は、
前記光束を反射する第１反射面の、その光束に対する角度を所定の角度範囲内で周期的に変化させることにより、その第１反射面から反射する光束を第１の方向に走査する第１走査手段と、
前記光束を反射する第２反射面の、その光束に対する角度を所定の角度範囲内で周期的に変化させることにより、その第２反射面から反射する光束を、前記第１の方向と交差する第２の方向に走査する第２走査手段と、
それら第１走査手段および第２走査手段間で光束を中継するリレー光学系と
を含む（１４）項に記載の画像表示装置。

（１６） 前記走査部は、前記光束を主走査方向に走査する主走査と、その主走査方向と交差する副走査方向に走査する副走査とを、それらに共通の反射面を用いて行う（１４）項に記載の画像表示装置。

（１７） 前記誘導部は、前記走査部により走査された光束を観察者の瞳孔へ導くリレー光学系を含む（１４）ないし（１６）項のいずれかに記載の画像表示装置。

（１８） 前記誘導部は、前記走査部により走査された光束を、光学素子を経ることなく直接に観察者の瞳孔に誘導する（１４）ないし（１７）項のいずれかに記載の画像表示装置。

（１９） 前記切替指令手段は、前記周期検出部により検出された周期が、前記所定の範囲を超えた状態からその範囲内に戻った場合に、前記出射部に対して、その出射部の動作モードを低出力モードからノーマルモードに切り替えることを指令する（１４）ないし（１８）項のいずれかに記載の画像表示装置。

（２０） 前記低出力モードは、前記出射部から出射する光束の出力レベルを前記第１レベルから直ちに前記第２レベルに変化させる動作モードである（１４）ないし（１９）項のいずれかに記載の画像表示装置。

（２１） 前記低出力モードは、前記出射部から出射する光束の出力レベルを前記第１レベルから漸減的に前記第２レベルに変化させる動作モードである（１４）ないし（１９）項のいずれかに記載の画像表示装置。

本項において「出力レベルを漸減的に変化させる」態様の一例は、段階的に変化させる態様であり、別の態様は、連続的に変化させる態様である。

（２２） さらに、前記出射部の動作モードが前記低出力モードに切り替えられた場合に、その低出力モードに切り替えられたことを観察者に告知するための告知画像に対応する光束の出射を前記出射部に対して指令する告知指令手段を含み、
前記出射部は、前記周期検出部により検出された周期に基づいて前記告知画像に対応する光束を生成し、その生成された光束を出射する（１４）ないし（２１）項のいずれかに記載の画像表示装置。

この画像表示装置によれば、出射部の動作モードが低出力モードに切り替えられた場合に、告知指令手段の指令を受けた出射部から、告知画像を形成するための光束が出射する。その告知画像は、動作モードが低出力モードに切り替えられたことを観察者に告知するための画像であり、その告知画像は虚像として観察者によって認識される。

したがって、この画像表示装置によれば、観察者は、虚像である告知画像を媒介として、出射部の動作モードが低出力モードに切り替えられたことを知ることができる。

この画像表示装置においては、告知画像を形成するための光束が、出射部により、周期検出部により検出された繰り返し周期に基づいて生成される。したがって、この画像表示装置によれば、その繰り返し周期が正常でなくても、告知画像ができる限り正常に近い状態で表示される。すなわち、その繰り返し周期が異常であることから派生する画像の変形が抑制された状態で告知画像が表示されるのである。

本項における「告知画像」は、出射部の動作モードが低出力モードに切り替えられたことを観察者に告知するための画像であり、具体例を列挙すれば、低出力モードに切り替えられたことを直接に表現するメッセージ、周期検出部により検出された繰り返し周期が所定の範囲を超えたことを表わすメッセージ、走査部に何らかのトラブルが発生したことを表わすメッセージなどが表示された画像である。

（２３） さらに、前記走査部が動作を開始したときからの経過時間を検出する時間検出部を含み、
前記切替指令手段は、前記時間検出部により検出された経過時間が所定の範囲を超えた場合に、前記出射部に対して、前記動作モードの前記低出力モードへの切り替えを指令する（１４）ないし（２２）項のいずれかに記載の画像表示装置。

この画像表示装置においては、走査部が動作を開始したときからの経過時間が所定の範囲を超えた場合に、出射部の動作モードが低出力モードに切り替えられる。

この画像表示装置は、上述の「所定時間」の長さが、例えば、観察者が虚像を観察し続けても観察者に大きな疲労感を与えないことが予想される時間の長さに設定された態様で実施することが可能である。この態様においては、走査部が動作を開始したときからの経過時間が所定の範囲を超えた場合に、観察者の瞳孔に入射する光束の出力レベルが前述の第２レベルに低下させられるため、虚像が表示される状態を維持しつつ、観察者の眼に与える疲労感を抑えることができる。

（２４） 前記第２レベルは、観察者が視認可能な出力レベルであって、前記走査部による光束の走査停止時に瞳孔に入射し続けても観察者に不快感を与えないように決められた出力レベルである（１４）ないし（２３）項のいずれかに記載の画像表示装置。

この画像表示装置においては、低出力モードにおいては、観察者の瞳孔に入射される光束の出力レベルが、走査部による光束の走査停止時に瞳孔に入射し続けても観察者に不快感を与えないように決められた出力レベルまで低下する。

したがって、この画像表示装置によれば、虚像が表示される状態を維持しつつ、観察者に眩しさやちらつきなどの不快感を与えないようにすることができる。

本項において「走査部による光束の走査停止時に瞳孔に入射し続けても観察者に不快感を与えないように決められた出力レベル」としては、例えば、観察者におって十分に視認可能な出力レベルである１０ｎＷ以上で、かつ、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｃ６８０２）において、瞳孔を通して網膜上の一点に入射し続けても全く問題がないレベルであると定められている１０ｎＷ以上３９０ｎＷ以下の光束などが考えられる。

（２５） 光束の走査によって観察者の網膜上に画像を投影することにより、画像を表示する画像表示装置であって、
前記画像に対応した光束である画像光を生成し、その生成された光束を出射する出射部と、
その出射部から出射した光束を反射する反射面を有し、その反射面の向きを所定の角度範囲内で変化させる動作を繰り返し行うことにより、前記反射面により反射される光束を走査する走査部と、
その走査部の反射面により反射された光束を観察者の瞳孔に誘導して入射させる誘導部と、
前記走査部により走査される光束が到達する領域に配設され、その領域に到達する光束を受光することにより、前記走査部が反射面の向きを変化させる際の繰り返し周期を検出する周期検出部と
を含む画像表示装置を制御するためにコンピュータによって実行される画像表示プログラムであって、
前記周期検出部により検出された繰り返し周期が所定の範囲を超えた場合に、前記出射部に対して、その出射部の動作モードを、所定の出力レベルである第１レベルで前記光束を出射するノーマルモードから、前記第１レベルより低く、かつ、観察者が視認可能なレベルである第２レベルで前記光束を出射する低出力モードに切り替えることを指令する切替指令工程を含む画像表示プログラム。

本項に係る画像表示プログラムがコンピュータによって実行されれば、前記（１４）項に係る装置と共通する作用効果を実現することが可能である。

（２６） さらに、前記出射部の動作モードが前記低出力モードに切り替えられた場合に、その低出力モードに切り替えられたことを告知するための告知画像に対応する光束の出射を前記出射部に対して指令する告知指令手段を含み、
前記出射部は、前記周期検出部により検出された周期に基づいて前記告知画像に対応する光束を生成し、その生成された光束を出射する（２５）項に記載の画像表示プログラム。

本項に係る画像表示プログラムがコンピュータによって実行されれば、前記（２２）項に係る装置と共通する作用効果を実現することが可能である。

（２７） さらに、前記走査部が動作を開始したときからの経過時間を検出する時間検出部を含み、
前記切替指令手段は、前記時間検出部により検出された経過時間が所定の範囲を超えた場合に、前記動作モードの前記低出力モードへの切り替えを指令する（２５）または（２６）項に記載の画像表示プログラム。

本項に係る画像表示プログラムがコンピュータによって実行されれば、前記（２３）項に係る装置と共通する作用効果を実現することが可能である。

なお、上述のいくつかの画像表示プログラムは、例えば、ＦＤ，ＣＤ−ＲＯＭ，メモリーカードなどの記録媒体やインターネットなどの通信回線網を介して、画像表示装置に直接にまたは別の装置を経て間接に提供することが可能である。

また、これら画像表示プログラムを実行するコンピュータとしては、例えば、画像表示装置に内蔵されたコンピュータ，画像表示装置に無線または有線の通信路を介してデータ通信可能に接続されたコンピュータなどがある。

以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。

図１には、本発明の第１実施形態に従う画像表示装置１が系統的に示されている。この画像表示装置１は、光束を観察者（すなわち、画像表示装置１の利用者）の瞳孔Ｅに入射し、その入射した光束によって観察者の網膜上に画像を投影し、それにより、瞳孔Ｅの前方に虚像が表示されていることを観察者に認識させる装置である。これは、いわゆる網膜走査ディスプレイである。

図１に示すように、この画像表示装置１は、画像に対応した光束である画像光を生成して出射する出射部１０を備えている。出射部１０は、画像光を強度に関して適宜変調して生成する。すなわち、出射部１０は、画像表示装置１において画像光を発生させる部分なのである。

画像表示装置１は、さらに、出射部１０から出射した画像光を伝送する光ファイバー２０と、その光ファイバ２０から出射する画像光を平行な光束（平行光）に変換するコリメート光学系３０とを備えている。

画像表示装置１は、さらに、コリメート光学系３０により平行光とされた画像光を画像として投影可能な状態に走査する走査部５０と、その走査部５０により走査された画像光を観察者の瞳孔Ｅに誘導して入射させる誘導部７０とを備えている。

画像表示装置１は、さらに、走査部５０が画像光を走査する際の繰り返し周期を検出する周期検出部１００と、画像表示装置１全体の動作を制御する制御部１１０とを備えている。制御装置１１０は、コンピュータ１１２を主体として構成されており、コンピュータ１１２は、プロセッサ１１４とメモリ１１６とを含むように構成されている。

上述の出射部１０は、青色の光束を発生させるために、Ｂレーザ１１とそのＢレーザ１１を駆動するＢレーザドライバ１２とを備えており、緑色の光束を発生させるために、Ｇレーザ１３とそのＧレーザ１３を駆動するＧレーザドライバ１４とを備えており、さらに、赤色の光束を発生させるために、Ｒレーザ１５とそのＲレーザ１５を駆動するＲレーザドライバ１６とを備えている。

この出射部１０は、さらに、３個のレーザ１１，１３，１５からそれぞれ発生した３本の光束を１本の画像光に結合するダイクロイックミラー１７と、そのダイクロイックミラー１７により結合された１本の画像光を光ファイバー２０へ導く結合光学系１８とを備えている。

この出射部１０は、制御部１１０から出力される色信号に基づき、各レーザドライバ１２，１４，１６により各レーザ１１，１３，１５を駆動することにより、観察者に表示すべき画像に対応する画像光を、必要な強度変調を伴って生成して光ファイバー２０へ出射する。

この出射部１０は、制御部１１０からの指令を受けて、出射部１０自身の動作モードを、出射部１０から出射する光束の出力レベルに関して互いに異なるノーマルモードと低出力モードとに切り替えるように設計されている。本実施形態においては、「出力レベル」という用語が、出射部１０から出射する光束の強度を意味するように定義されている。

ここに、「ノーマルモード」とは、出射部１０が、各レーザ１１，１３，１５からの出力レベルの各瞬間における総和が１μＷ以下である光束を画像光として生成して出射する動作モードである。本実施形態においては、ノーマルモードにおいて出射部１０が光束を出射する出力レベルが、例えば、０から１μＷまでの範囲内で設定される。

これに対し、「低出力モード」とは、出射部１０が、各レーザ１１，１３，１５からの出力レベルの各瞬間における総和が２００ｎＷを超えない光束を画像光として生成して出射する動作モードである。

低出力モードにおいて出射部１０から出射する光束の出力レベルは、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＣ６８０２）により、瞳孔を通して網膜上の一点に入射し続けても全く問題がないレベルであるとして定められている数値である３９０ｎＷ以下である。ただし、低出力モードにおいて出射部１０から出射する光束の出力レベルは、観察者にとって視認可能な出力レベルである１０ｎＷ以上である。

本実施形態においては、低出力モードにおいて出射部１０が光束を出射する出力レベルが、例えば、０から２００ｎＷまでの範囲内で設定される。

前述の走査部５０は、コリメート光学系３０から入射した画像光を画像として投影可能な状態に走査する。走査部５０は、その画像光を水平方向（主走査方向または第１の方向）に走査する水平走査と、水平走査された画像光を垂直方向（副走査方向または第２の方向）に走査する垂直走査とを行う。

水平走査の実現のために、走査部５０は、図１に示すように、コリメート光学系３０から入射した画像光を水平方向に走査するポリゴンミラー５１と、そのポリゴンミラー５１を回転駆動する水平走査用モータ５２と、制御部１１０からの指令（水平同期信号）を受けて水平走査用モータ５２を駆動する水平走査用駆動回路５３とを備えている。

走査部５０は、さらに、図１に示すように、垂直走査の実現のために、ポリゴンミラー５１により走査された光束を垂直方向に走査して出力するガルバノミラー５４と、そのガルバノミラー５４を駆動する垂直走査用アクチュエータ５５と、制御部１１０からの指令（垂直同期信号）を受けて垂直走査用アクチュエータ５５を駆動する垂直走査用駆動回路５６とを備えている。

走査部５０は、さらに、図１に示すように、ポリゴンミラー５１とガルバノミラー５４との間で光束を中継する第１リレー光学系５７を備えている。

第１リレー光学系５７は、ポリゴンミラー５１においてコリメート光学系３０から入射した光束が入射する位置と、ガルバノミラー５４の反射面における中心位置とが光学的に所定の位置関係となるように配置された光学系である。

図１に示すように、ポリゴンミラー５１は、複数個の反射面５１ａが回転軸線と同軸の円周に沿って並んで配置された回転体５１ｂを有している。回転体５１ｂが水平走査用モータ５２によって回転軸線まわりに回転させられることにより、各反射面５１ａから反射する光束が回転軸線と交差する平面上において所定の角度範囲内で周期的に走査される。

以上説明した走査部５０においては、コリメート光学系３０から走査部５０に入射した光束が、ポリゴンミラー５１によって水平方向に走査され、続いてガルバノミラー５４によって垂直方向に走査された後、誘導部７０へ向かう。

誘導部７０は、走査部５０から誘導部７０に入射した光束を観察者の瞳孔Ｅに誘導するリレー光学系である。誘導部７０は、ガルバノミラー５４の反射面５４ａの中心位置と、観察者における瞳孔Ｅの位置（瞳孔Ｅに対応する位置）とが光学的に所定の位置関係となるように配置されている。

前述の周期検出部１００は、ポリゴンミラー５１における複数個の反射面５１ａのうち画像光が入射している１個の反射面５１ａ（以下、「選択反射面５１ａ」という。）から画像光が反射する角度領域、すなわち、ポリゴンミラー５１によって画像光が走査される領域に配置されている。周期検出部１００は、入射した光に応じて信号を出力する受光素子の一例である。具体的には、周期検出部１００は、本実施形態においては、ポリゴンミラー５１によって走査された画像光である光束を特定の位置において検出するビームディテクタとして構成されている。

周期検出部１００すなわちビームディテクタは、ポリゴンミラー５１における選択反射面５１ａの向き（光束に対する選択反射面５１ａの角度）が周期的に変化する毎に、その選択反射面５１ａから反射した画像光を受光する。

ビームディテクタとして構成されている周期検出部１００は、画像光を受光すると、受光したことを表わす信号を制御部１１０に供給する。そして、制御部１１０は、その信号に基づき、水平走査に関し、出射部１０が画像光を出射するタイミング（すなわち、画像が表示される矩形領域における各水平走査線の開始タイミング）を決定する。以下、その信号を、ビームディテクタの出力信号であることに着目し、ＢＤ( Beam Detector )信号という。

制御部１１０は、さらに、ポリゴンミラー５１による実際の走査周期（すなわち、例えば、ある選択反射面５１ａを用いた水平走査の開始時期と、次の選択反射面５１ａを用いた水平走査の開始時期との間の時間間隔）を検出する機能も果たす。具体的には、この制御部１１０は、画像光を受光する間隔を検出することにより、ポリゴンミラー５１が選択射面５１ａの向き（画像光に対する選択反射面５１ａの角度）を変化させる際の繰り返し周期を検出する。

制御部１１０のコンピュータ１１２のメモリ１１６には画像表示プログラムが記憶されている。この画像表示プログラムはプロセッサ１１４によって実行され、それにより、画像表示装置１の全体の動作が制御されて画像表示処理が実行される。

図２には、その画像表示プログラムの内容がフローチャートで概念的に表されている。この画像表示プログラムは、電源ＯＮによって画像表示装置１が起動された後、電源ＯＦＦによって画像表示装置１が停止させられるまで、繰り返し実行される。

この画像表示プログラムの各回の実行時には、まず、ステップＳ１１０において、外部からの映像信号の入力が開始されることが待たれる。映像信号の入力が開始されたならば、ステップＳ１１０の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ１２０に移行する。

このステップＳ１２０においては、ポリゴンミラー５１およびガルバノミラー５４の動作が開始させられる。具体的には、このステップＳ１２０においては、水平走査用駆動回路５３に水平同期信号の供給が開始されること、すなわち、水平同期信号が制御部１１０から水平走査用駆動回路５３に繰り返し出力されることにより、水平走査用モータ５２によってポリゴンミラー５１の動作が開始させられる。

この水平走査と並行して、垂直走査用駆動回路５６に垂直同期信号の供給が開始されること、すなわち、垂直同期信号が制御部１１０から垂直走査用駆動回路５６に繰り返し出力されることにより、垂直走査用アクチュエータ５５によってガルバノミラー５４の動作が開始させられる。

その結果、ポリゴンミラー５１は、画像光に対する各反射面５１ａの角度を所定の角度範囲内で周期的に変化させ、それにより、ポリゴンミラー５１の各反射面５１ａにより反射される光束を水平方向に走査する状態が実現される。これに対し、ガルバノミラー５４は、画像光に対する反射面５４ａの角度を所定の角度範囲内で周期的に変化させることにより、反射面５４ａにより反射される光束を垂直方向に走査する状態が実現される。

以上説明したステップＳ１２０の実行が終了した後、ステップＳ１３０において、ステップＳ１１０において入力が開始された映像信号により表わされる画像を形成するための色信号を赤色、緑色および青色のレーザ光束のそれぞれについて生成することが開始される。さらに、生成された各種色信号の出射部１０への出力が開始される。

このステップＳ１３０においては、周期検出部１００からＢＤ信号が入力される毎に、画像における水平走査１回分（水平走査線１本分）の各種色信号が生成されて出力される。各種色信号が入力された出射部１０においては、各種色信号に基づいて各レーザドライバ１２，１４，１６が各レーザ１１，１３，１５を駆動し、これにより、各レーザ１１，１３，１５から各色の光束が発生する。

図１に示すように、そのようにして発生した３色の光束は、ダイクロイックミラー１７により１本の画像光に結合された後、結合光学系１８を経て光ファイバー２０へ向かう。

このステップＳ１３０の今回の実行は、画像表示装置１の起動後に最初に行われる実行であるため、出射部１０は、ノーマルモードにより動作を開始する。

その後、出射部１０から出射した画像光が、走査部５０により画像として投影可能な状態に走査され、その走査された画像光は、誘導部７０を経て観察者の瞳孔Ｅに入射する。このようして瞳孔Ｅに入射した画像光が画像として網膜上に投影され、それにより、観察者の瞳孔Ｅの前方に虚像が表示されていることを観察者が認識することができるようになる。

以上説明したステップＳ１３０の実行が終了した後、ステップＳ１４０において、ステップＳ１１０において開始された映像信号の入力が継続しているか否かが判定される。

今回は、映像信号の入力が継続していないと仮定すれば、ステップＳ１４０の判定がＮＯとなり、ステップＳ１５０において、ステップＳ１２０の実行によって開始されたポリゴンミラー５１およびガルバノミラー５４の動作が停止させられる。

具体的には、このステップＳ１５０においては、水平走査用駆動回路５３への水平同期信号の供給が停止させられることにより、水平走査用モータ５２によるポリゴンミラー５１の動作が停止させられる。さらに、垂直走査用駆動回路５６への垂直同期信号の供給が停止させられることにより、垂直走査用アクチュエータ５５によるガルバノミラー５４の動作が停止させられる。

以上で、この画像表示プログラムの一回の実行が終了する。

これに対し、今回は、映像信号の入力が継続していると仮定すれば、ステップＳ１４０の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ１６０において、初期化が行われる。

本実施形態においては、ポリゴンミラー５１における反射面５１ａの数ｎと同数、変数Ｔが用意されている。各変数Ｔは、各反射面５１ａに関して周期検出部１００から出力されるＢＤ信号に基づいて制御部１１０によって検出された周期を一時的に保存するために用意されている。

それら複数個の変数Ｔの各値ｔは、それら変数Ｔにそれぞれ関連付けてメモリ１１６に格納されるようになっている。ただし、複数個の変数Ｔと複数個の反射面５１ａとの間に固定された対応関係は存在せず、後述のように、周期検出部１００のＢＤ信号を用いて制御部１１０によって逐次検出される複数個の周期のうちの最新の、反射面５１ａの数ｎと同数の周期が、検出された順序と同じ順序で、各変数Ｔに関連付けてメモリ１１６に逐次格納されるようになっている。

以上説明した変数Ｔに対する初期化がステップＳ１６０において行われ、具体的には、複数個の変数Ｔ［１］ないしＴ［ｎ］（ｎ：反射面５１ａの数）がすべて０にセットされる。以下、説明の便宜上、各変数Ｔ［ｉ］に与えられた値を値ｔ［ｉ］で表記することとする。

ステップＳ１６０の実行が終了すれば、ステップＳ１７０において、ポリゴンミラー５１から周期検出部１００に画像光が繰返し入射することに応答して周期検出部１００からＢＤ信号が繰返し出力される時間間隔として、各反射面５１ａの向きが変化する周期が制御部１１０によって検出される。すなわち、周期検出部１００から繰返し出力される複数個のＢＤ信号のうち互いに隣接した２個のＢＤ信号間の時間間隔として、各反射面５１ａの向きの変化周期が検出されるのである。

このステップＳ１７０においては、さらに、ｉ番目の周期Ｔが検出されると、その検出値と等しくなるようにｉ番目の変数Ｔ［ｉ］がセットされ、（ｉ＋１）番目の周期Ｔが検出されると、その検出値と等しくなるように（ｉ＋１）番目の変数Ｔ［ｉ＋１］がセットされる。このようにして一連のｎ個の周期Ｔすなわち１組の周期Ｔの検出が終了すると、次の１組の周期Ｔの各検出値がそれぞれ、各周期Ｔの検出順序と同じ順序でｎ個の変数Ｔ［１］ないしＴ［ｎ］に順次格納される。これにより、ｎ個の変数Ｔ［１］ないしＴ［ｎ］の各値ｔ［ｉ］が、最新のｎ個の周期Ｔの検出値と等しくなるように更新されてメモリ１１６に記憶されることとなる。

ステップＳ１７０の実行が終了すれば、ステップＳ１８０において、ｎ個の変数［１］ないしＴ［ｎ］の中に、値ｔ［ｉ］と基準値ｔ０との比Ｒが設定範囲から逸脱した変数Ｔが存在するか否かが判定される。比Ｒが設定範囲を上回るかまたは下回る変数Ｔが存在するか否かが判定されるのである。ここに、「基準値ｔ０」は、ポリゴンミラー５１により画像光が水平方向に正常に走査されている正常状態において、ポリゴンミラー５１の１個の反射面５１ａ当たりの平均的な走査時間として予め定められた時間を表わす値である。

本実施形態においては、比Ｒが、基準値ｔ０を値ｔ［ｉ］で割り算した値、すなわち、ｔ０／ｔとして定義されている。すなわち、

Ｒ＝ｔ０／ｔ

なる式によって表現されるように定義されているのである。さらに、上記設定範囲が、例えば、０．９５から１．０５までの範囲として定義されている。

今回は、比Ｒが設定範囲を逸脱している変数Ｔが存在しないと仮定すれば、ステップＳ１８０の判定がＮＯとなり、ステップＳ１４０に戻る。これに対し、今回は、比Ｒが設定範囲を逸脱している変数Ｔが存在すると仮定すれば、ステップＳ１８０の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ１９０に移行する。

このステップＳ１９０においては、出射部１０に対して、動作モードを低出力モードに切り替えることが指令される。その指令を受けた出射部１０は、出射部１０自身の動作モードをノーマルモードから低出力モードに切り替え、その結果、各レーザ１１，１３，１５から発生する光束の出力レベルの総和の最大値が２００ｎＷ以下であるように予め定められた低出力レベルで光束を生成して出射するようになる。

ここに、「低出力レベル」は、例えば、ノーマルモードにおける通常出力レベルに１より小さい固定係数を掛け算することによって取得することが可能である。具体的には、映像信号に基づき、画像を構成する各画素ごとに、かつ、各色ごとに決まる通常出力レベルに上述の固定係数を掛け算することによって取得することが可能である。したがって、低出力モードにおいても、ノーマルモードと同様に、各レーザ１１，１３，１５から発生する光束の出力レベルは、映像信号に応じ、画像を構成する各画素ごとに異ならせることが可能である。

このようにしてステップＳ１９０が実行された後、ステップＳ２００において、ｎ個の変数Ｔ［１］ないしＴ［ｎ］の平均値ｔａｖｅが算出される。平均値ｔａｖｅは、

ｔａｖｅ＝（ｔ［１］＋ｔ［２］＋・・・＋ｔ［ｎ］）／ｎ

なる式により算出される。

その後、ステップＳ２１０において、ｎ個の変数Ｔ［１］ないしＴ［ｎ］の中に、ステップＳ２００において算出された平均値ｔａｖｅとの偏差Δｔがしきい値ΔｔＴＨ以上である変数Ｔが存在するか否かが判定される。

本実施形態においては、各変数Ｔ［ｉ］の偏差Δｔが、各変数Ｔ［ｉ］の値ｔ［ｉ］から平均値ｔａｖｅを差し引いた値として定義されている。したがって、偏差Δｔは、

Δｔ＝ｔ−ｔａｖｅ

なる式で表わすことができる。よって、偏差Δｔは、値ｔ［ｉ］が平均値ｔａｖｅから増加するにつれて増加する。さらに、本実施形態においては、しきい値ΔｔＴＨが、例えば、０．３×ｔａｖｅと等しくなるように設定されている。

前述のように、各変数Ｔの値ｔは、画像光を水平方向に走査した場合の走査時間の検出値と等しくなるようにセットされており、偏差Δｔがしきい値ΔｔＴＨより大きい変数Ｔの値ｔが存在することは、ポリゴンミラー５１における複数の反射面５１ａの全体についてではなく一部について走査時間が異常に長いことを表わすことになる。

このように、ポリゴンミラー５１における複数の反射面５１ａの一部について局所的に走査時間が異常に長くなってしまう原因を考察するに、その一例としては、それら複数の反射面５１ａの一部に、ひび割れなどの損傷が発生していることや、ほこりなどの汚れが付着していることが考えられる。それらの原因が存在すると、ポリゴンミラー５１は一部の反射面５１ａにおいて局所的に画像光を正常な向きに反射できなくなり、そのため、例えば、互いに隣接した２個の反射面５１ａからの画像光が同時に周期検出部１００に入射してしまう。その結果、周期検出部１００の出力信号に基づく周期Ｔの検出値が、反射面５１ａの２個分の走査時間を表わしてしまう可能性がある。

したがって、偏差Δｔがしきい値ΔｔＴＨより大きい変数Ｔが存在している場合には、ポリゴンミラー５１が一部の反射面５１ａにおいて局所的に画像光を正常に走査できなくなっている可能性がある。

これに対し、偏差Δｔがしきい値ΔｔＴＨより大きい変数Ｔが存在しない場合には、ｎ個の変数Ｔの全体において偏差Δｔがほぼ一様に分布するため、ポリゴンミラー５１における複数の反射面５１ａのすべてについて走査時間が異常に長いかまたは短いことになる。このことは、それら複数の反射面５１ａの全体に異常が発生していることを意味する。その異常の原因を考察すれば、ポリゴンミラー５１の回転体５１ｂを回転駆動する駆動部、すなわち、水平走査用モータ５２および水平駆動回路５３のうちの少なくとも一部が故障したために、ポリゴンミラー５１ａが複数の反射面５１ａのすべてにおいて画像光を正常に走査することができなくなったことが合理的に推論される。

今回は、偏差Δｔがしきい値ΔｔＴＨより大きい変数Ｔが存在すると仮定すれば、ステップＳ２１０の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ２２０において、ポリゴンミラー５１の反射面５１ａに異常が発生したことを観察者に告知するためのメッセージ画面である反射面異常告知画像を表示するための画像データがメモリ１１６から読み出される。

その画像データはメモリ１１６に予め記憶されている。その画像データにより表される反射面異常告知画像は、本実施形態においては、画像の１フレームのうち、ポリゴンミラー５１の１回転中に走査される光束によって描かれる画像表示領域内において、本来の画像に重畳されて表示される。

本実施形態においては、ポリゴンミラー５１の一部の反射面５１ａに局所的に異常が発生する場合には、ｎ個の反射面５１ａのうち互いに隣接した２個の反射面５１ａより成る複数個の組合せのうちのいずれか１組のみにおいて異常が発生すると仮定されている。したがって、反射面異常告知画像は、互いに隣接した（ｎ−２）個の反射面５１ａによって水平走査される（ｎ−２）本の水平走査線によって描画されることとなる。

ステップＳ２２０の実行が終了すると、ステップＳ２３０において、ステップＳ２２０において読み出された反射面異常告知画像を表わす画像データに基づき、その画像を表示するための各種色信号（赤色、緑色および青色の光束）の生成が開始され、その生成された色信号の出射部１０への出力が開始される。

具体的には、このステップＳ２３０においては、まず、周期検出部１００から時期的に隣接して入力される最新の２個のＢＤ信号間の時間間隔（すなわち、ポリゴンミラー５１の選択反射面５１ａによる光束の走査時間）が、ｎ個の変数Ｔのうち、ステップＳ２１０において偏差Δｔがしきい値ΔｔＴＨ以上であると判定された変数Ｔの値ｔ（以下、「異常値ｔａｂ」という。）と等しくなるのが待たれる。すなわち、ｎ個の反射面５１ａのうち、互いに隣接した２個の反射面５１ａであって異常が発生しているものからの反射光が周期検出部１００であるビームディテクタに入射することになるのが待たれるのである。

このステップＳ２３０においては、ＢＤ信号間の時間間隔が異常値ｔａｂに等しくなると、その後、周期検出部１００からＢＤ信号が入力されるごとに、映像信号で示される本来の画像に反射面異常告知画像が重畳された複合画像を表示するため、すなわち、ポリゴンミラー５１の１回転中に瞳孔Ｅに投影される複合画像を形成するための各種色信号が生成されて各レーザドライバ１２，１４，１６に出力される。

その後、複合画像を形成するための画像光が出射部１０から出射し、その出射した画像光は、走査部５０および誘導部７０を順に経て観察者の瞳孔Ｅに入射する。その入射した画像光は、網膜上に画像を投影し、それにより、観察者は、瞳孔Ｅの前方に反射面異常告知画像が虚像として表示されていることを認識することができることとなる。

図３には、反射面異常告知画像の一例が示されている。この例によれば、「走査面に異常が発生しました。」という、文字により表現されたメッセージ画像が、ポリゴンミラー５１におけるｎ個の反射面５１ａのうち正常である（ｎ−２）個の反射面５１ａを利用して表示される。その結果、反射面異常告知画像は、図３に示すように、画像の１フレームが表示される画像表示領域において、ｎ個の反射面５１ａのうち画像光を正常に走査できない２個の反射面５１ａに対応する水平走査線Ｈを避けた位置に表示される。

なお付言すれば、図３に示す例においては、画像の１フレーム当たり反射面異常告知画像が１回のみ表示されるが、ポリゴンミラー５１が１回転するごとに反射面異常告知画像が表示されるようにして本発明を実施することが可能である。

以上、ｎ個の変数Ｔの中に、Δｔ偏差がしきい値ΔｔＴＨ以上である変数Ｔが存在する場合を説明したが、存在しない場合には、図２におけるステップＳ２１０の判定がＮＯとなり、ステップＳ２４０に移行する。

このステップＳ２４０においては、ポリゴンミラー５１の前述の駆動部に異常が発生したことを観察者に告知するための駆動部異常告知画像を表わす画像データがメモリ１１６から読み出される。その駆動部異常告知画像を表わす画像データのメモリ１１６に予め記憶されている。

本実施形態においては、駆動部異常告知画像を表わす画像データが、平均値ｔａｖｅと前記基準値ｔ０との比ｒに応じて複数種類、メモリ１１６に記憶されており、このステップＳ２４０においては、その比ｒの今回値に応じた駆動部異常告知画像の画像データが選択されて読み出される。本実施形態においては、その比ｒが、基準値ｔ０を平均値ｔａｖｅで割り算した値、すなわち、ｔ０／ｔａｖｅとして定義されている。すなわち、

ｒ＝ｔ０／ｔａｖｅ

なる式によって表現されるように定義されているのである。

以下、駆動部異常告知画像の画像データを複数種類用意した理由を図４および図５を参照して詳細に説明する。ただし、図４（ａ）および（ｂ）には、４個の真円が正方形の４個の頂点にそれぞれ位置するように並んだ画像が正常表示状態と異常表示状態とでそれぞれ示されている。図５（ａ）ないし（ｃ）には、３種類の駆動部異常告知画像の画像データがそれぞれ示されている。

ポリゴンミラー５１の駆動部に異常が発生した場合には、ガルバノミラー５４による垂直走査の速度（動作速度）が変化しない限り、走査部５０により走査された画像光により形成される画像は、ポリゴンミラー５１による１回の水平走査にかかる時間すなわち周期Ｔが長い場合、すなわち、水平走査速度が遅い場合（図４（ｂ）に示す場合）には、駆動部が正常である場合（図４（ａ）に示す場合）より、水平走査線間のピッチｄが長い。

そのため、ポリゴンミラー５１の駆動部に異常が発生した場合には、走査部５０により走査された画像光により形成される画像は、図４（ｂ）に示すように、１画面あたりの水平走査線の数が正常時より少ない画像となってしまう（図４（ｂ）参照）。

水平走査線間のピッチｄが長いために水平走査線の数が正常時より少ない画像は、正常時における画像に対し、垂直方向（図４における上下方向）に伸長された状態で表示される。

また、出射部１０から光束が出射されるタイミング（例えば、画像光の色、強度等が変調されるタイミング）は変わらないため、水平走査速度が遅くなると、画像は、図４（ｂ）に示すように、正常時における画像に対し、水平方向に圧縮された状態で表示される。

このように変形された画像を表示したのでは、画像すなわち虚像によって表わされる内容を観察者に正確に伝えることができない可能性、すなわち、画像の情報伝達量が不足してしまう可能性がある。さらに、画像が垂直方向に伸長されて表示されると、その画像における下部の領域（図４（ｂ）において四角形の枠から下方にはみ出した領域）が表示されなくなってしまう可能性もある。

ところで、観察者が視認する画像は、走査部５０の水平走査速度が遅いために水平走査線の数が少ないほど、垂直方向に伸長される。しかし、実際の水平走査速度が遅い場合であっても、走査部５０に入射する画像光の時間的変化を実際の水平走査速度に同期させれば、観察者が視認する画像が変化せずに済む。具体的には、水平走査速度が遅いほど、画像光の時間的変化を、水平方向に遅くすれば、観察者が観察する画像が、水平走査速度の低下による水平走査線の数の減少にもかかわらず、維持され、ひいては、画像の情報伝達量も維持される。

このような理由から、本実施形態においては、図５（ａ）ないし（ｃ）に示すように、水平走査速度に応じて選択されるべき３種類の駆動部異常告知画像の画像データが用意されている。ただし、それら３種類の駆動部異常告知画像の画像データは、駆動部が異常である場合に観察者が実際に観察する画像と同じ画像として示されているのではなく、レーザドライバ１２，１４，１６に供給される駆動信号に対応する画像データとして示されている。すなわち、図５においては、画像データが、観察者にとっての時間軸に沿って示されているのではなく、レーザドライバ１２，１４，１６にとっての時間軸に沿って示されているのである。

したがって、それら３種類の駆動部異常告知画像は、実際に表示される場合には、対応する水平走査速度に応じて、図５に示す各文字が垂直方向には伸長される一方、水平方向には圧縮されて表示される。

具体的には、図５（ａ）には、水平走査速度が正常時よりやや遅いために比ｒが１よりわずかに小さい第１範囲内にある場合に選択されるべきパターンＡの駆動部異常告知画像の画像データが示されている。この画像データは、もとの画像データ（駆動部が正常である状態で同じ画像を観察者に表示する状況を想定した場合に、その表示に必要な画像データ）との間に、そのもとの画像データを駆動部が異常である状態において再生した場合の画像を水平方向に伸長する関係にあるように定義されている。

このように定義された画像データが、駆動部が異常であるポリゴンミラー５１を含む走査部５０を用いて再生されれば、観察者には、図５（ａ）に示す各文字が垂直方向には伸長される一方、水平方向には圧縮された駆動部異常告知画像として観察される。その観察される駆動部異常告知画像においては、各文字の大きさが垂直方向にも水平方向にも同じ大きさを有するように表示される。本実施形態においては、第１範囲が、

０．７５＜＝ｒ＜１

なる不等式で定義されている。

また、図５（ｂ）には、水平走査速度が正常時より少し遅いために比ｒが第１範囲よりわずかに小さい第２範囲内にある場合に選択されるべきパターンＢの駆動部異常告知画像の画像データが示されている。この画像データは、もとの画像データとの間に、上記の場合と同じ関係が成立するように定義されている。このように定義された画像データが再生されれば、観察者には、図５（ｂ）に示す各文字が垂直方向には伸長される一方、水平方向には圧縮された駆動部異常告知画像として観察される。本実施形態においては、第２範囲が、

０．５＜＝ｒ＜０．７５

なる不等式で定義されている。

さらに、図５（ｃ）には、水平走査速度が正常時よりかなり遅いために比ｒが第２範囲よりわずかに小さい第３範囲内にある場合に選択されるべきパターンＣの駆動部異常告知画像の画像データが示されている。この画像データは、もとの画像データとの間に、上記の場合と同じ関係が成立するように定義されている。このように定義された画像データが再生されれば、観察者には、図５（ｃ）に示す各文字が垂直方向には伸長される一方、水平方向には圧縮された駆動部異常告知画像として観察される。本実施形態においては、第３範囲が、

０．２５＜＝ｒ＜０．５

なる不等式で定義されている。

さらに、本実施形態においては、水平走査速度が正常時より非常に遅いために比ｒが第３範囲よりわずかに小さい第４範囲内にある場合には、パターンＤの駆動部異常告知画像が選択される。本実施形態においては、第４範囲が、

０＜＝ｒ＜０．２５

なる不等式で定義されている。

本実施形態においては、比ｒが第４範囲内にある場合には、後述のように、映像信号に基づく画像の表示が中止されるようになっており、そのため、このパターンＤは、観察者に何ら情報を表示しないように設定されている。

よって、そのパターンＤのための画像データはメモリ１１６に記憶されていない。このパターンＤが選択された場合には、コンピュータ１１２は、駆動部異常告知画像のためにメモリ１１６から画像データを読み出すことはできない。

ステップＳ２４０の実行が終了すると、ステップＳ２５０において、ステップＳ２４０においていずれかの種類の駆動部異常告知画像の画像データが読み出されたか否かが判定される。具体的には、パターンＡないしＣのいずれかの駆動部異常告知画像の画像データが読み出されたために、駆動部異常告知画像を表示するための後述のステップを実行することが必要であるか否かが判定される。

今回は、ステップＳ２４０において画像データが読み出されなかった、すなわち、今回はパターンＤの駆動部異常告知画像が選択されたと仮定すれば、ステップＳ２５０の判定がＮＯとなる。

この場合には、映像信号に基づく画像の表示を中止させるために、その後、ステップＳ２６０において、映像信号に基づく各種色信号の生成および出力であってステップＳ１３０において開始されたものが停止させられる。続いて、ステップＳ２７０において、ポリゴンミラー５１およびガルバノミラー５４の動作であってステップＳ１２０において開始させられたものが停止させられる。

以上で、この画像表示プログラムの一連の実行が終了し、コンピュータ１１２は、観察者からの再度の画像表示指令を待つ。

これに対し、今回は、ステップＳ２４０において画像データが読み出された、すなわち、今回はパターンＡないしＣのいずれかの駆動部異常告知画像が選択されたと仮定すれば、ステップＳ２５０の判定がＹＥＳとなる。

この場合には、その後、ステップＳ２８０において、ステップＳ２４０において読み出された駆動部異常告知画像の画像データに基づく各種色信号（赤色、緑色および青色の光束）が生成され、その生成された各種色信号の出射部１０への出力が開始される。このステップＳ２８０においては、周期検出部１００から正常なＢＤ信号が入力されるごとに、映像信号で表わされる本来の画像に駆動部異常告知画像が重畳された複合画像を形成するために、ポリゴンミラー５１の１回転について各種色信号が生成されて出力される。

その後、複合画像を形成するための画像光が出射部１０から出射し、その出射した画像光は、走査部５０および誘導部７０を順に経て観察者の瞳孔Ｅに入射する。その入射した画像光は、網膜上に画像を投影し、それにより、観察者は、瞳孔Ｅの前方に駆動部異常告知画像が虚像として表示されていることを認識することができることとなる。

ステップＳ２８０の実行が終了した場合には、前述のステップＳ２３０の実行が終了した場合と同様に、ステップＳ２９０ないしＳ３１０において、前述のステップＳ１６０ないしＳ１８０と同様にして、ポリゴンミラー５１についての次回の異常判定が行われる。

具体的には、ステップＳ２９０においては、ステップＳ１６０と同様にして、ｎ個の変数Ｔが初期化される。その結果、複数個の変数Ｔ［１］ないしＴ［ｎ］がすべて０にセットされる。

その後、ステップＳ３００において、ステップＳ１７０と同様にして、周期検出部１００を用いた周期Ｔの逐次検出と、各検出値の各変数Ｔ［ｉ］に関連付けた保存とが行われる。具体的には、周期検出部１００からのＢＤ信号の入力間隔が周期Ｔとして各変数Ｔ［ｉ］に関連付けてメモリ１１６に保存される。

続いて、ステップＳ３１０において、ステップＳ１８０と同様にして、ｎ個の変数［１］ないしＴ［ｎ］の中に、前述の比Ｒが前述の設定範囲から逸脱した変数Ｔが存在するか否かが判定される。

今回は、比Ｒが設定範囲を逸脱した変数Ｔが存在すると仮定すれば、ステップＳ３１０の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ２００に戻り、前述の場合と同様にして、ポリゴンミラー５１の異常が、一部の反射面５１ａの異常に起因するものであるか、ポリゴンミラー５１の駆動部の異常に起因するものであるかが究明される。

これに対し、今回は、比Ｒが設定範囲を逸脱した変数Ｔが存在しないと仮定すれば、ステップＳ３１０の判定がＮＯとなり、ステップＳ３３０に移行する。このステップＳ３３０においては、出射部１０に対して、動作モードをノーマルモードに切り替えることが指令される。この指令を受けた出射部１０は、出射部１０自身の動作モードを低出力モードからノーマルモードに切り替え、その結果、各各レーザ１１，１３，１５から発生する光束の出力レベルの総和が１μＷ以下であるように予め定められた通常出力レベルで光束を画像光として生成して出射するようになる。

その後、ステップＳ３４０において、反射面異常告知画像と駆動部異常告知画像とのうち今回選択されたものに対応する各種色信号の生成・出力が停止させられる。その結果、ステップＳ１３０において開始された処理であって映像信号に基づく各種色信号の生成・出力のみが継続される。続いて、ステップＳ１４０に戻る。

以上のように構成された画像表示装置１においては、図２におけるステップＳ１８０の実行時に、各変数Ｔの値ｔと基準値ｔ０との比Ｒ（＝ｔ０／ｔ）が設定範囲（０．９５から１．０５まで）外となる変数Ｔが存在する場合に、出射部１０に対して、動作モードを低出力モードに切り替えることが指令される。

ここに、基準値ｔ０は、前述のように、ポリゴンミラー５１により画像光の走査が正常に行われている状態における１個の反射面５１ａ当たりの平均的な走査時間を表わしており、一方、変数Ｔは、ポリゴンミラー５１が反射面５１ａの向きを周期的に変化させる際の周期にセットされる。

したがって、ステップＳ１８０においては、反射面５１ａの向きが変化する周期（すなわち、１個の反射面５１ａによる１回の水平走査時間）に関し、上述の比Ｒが設定範囲を逸脱した場合、すなわち、ポリゴンミラー５１により画像光が正常に走査されない場合に、出射部１０に対して低出力モードへの切り替えが指令される。

この指令を受けて動作モードを低出力モードに切り替えた出射部１０は、ノーマルモードにおいて出射する画像光の出力レベルより低い出力レベル、すなわち、２００ｎＷを超えず、かつ、観察者が視認可能な出力レベルである１０ｎＷ以上であるように設定された出力レベルで画像光を出射する。

このように、低出力モードにおいては、観察者の瞳孔Ｅに入射する画像光の出力レベルが、視認可能な範囲内にありながら、ノーマルモードより低い出力レベルである。したがって、走査部５０による光束の走査が正常に行われない状態となった場合には、画像光が観察者に与える不快感を抑えつつ、虚像が観察者に視認できる状態を維持することができる。

すなわち、走査部５０の異常に起因して虚像が突然消失するように画像表示装置を設計した場合には、そのことに起因する不安感を観察者に与えてしまう可能性があるが、本実施形態によれば、そのような可能性を生じさせることなく、走査部５０の異常発生に起因する不快感を観察者に与えずに済むのである。

さらに、本実施形態においては、出射部１０が、図２におけるステップＳ１９０の実行によって切替指令を受けることに応答して、動作モードを低出力モードに切り替えると、その後、ステップＳ２３０またはＳ２９０の実行により、メモリ１１６から読み出された画像データに基づき、反射面異常告知画像および駆動部異常告知画像に対応する画像光が生成されて出射される。

それら告知画像は、ポリゴンミラー５１の一部の反射面５１ａまたは駆動部に異常が発生したことが原因で出射部１０の動作モードが低出力モードに切り替えられたことを観察者に告知するための画像である。したがって、観察者は、それら告知画像を視認することにより、ポリゴンミラー５１に何らかの異常が発生したことと、出射部１０の動作モードが低出力モードに切り替えられたこととを知ることができる。

特に、ステップＳ２３０においては、反射面異常告知画像を形成するための各種色信号が、ステップＳ２１０において偏差Δｔがしきい値ΔｔＴＨ以上である変数Ｔが存在すると判定された後に出射部１０に入力されるため、反射面異常告知画像が、画像表示領域に、画像光を正常に走査することができない反射面５１ａに対応する水平走査線Ｈを避けた位置に正確に表示される。したがって、観察者は、反射面異常告知画像によって観察者に伝えるべき内容を正確に理解することができる。

さらに、本実施形態においては、図２におけるステップＳ１９０の実行により、出射部１０の動作モードが低出力モードに切り替えられた後、瞳孔Ｅに入射する画像光の出力レベルが、瞳孔Ｅを通して網膜上の一点に入射し続けても全く問題がないレベルであるとして決められたレベルである２００ｎＷを超えないように低下させられる。したがって、本実施形態によれば、走査部５０の異常発生後に、観察者が虚像を視認できる状態を維持しつつ、異常な画像光によって眩しさやちらつきなどの不快感を観察者に与えないようにすることができる。

なお付言すれば、本実施形態に種々の変形、改良等を施した形態で本発明を実施することが可能である。

例えば、本実施形態においては、図２に示す画像表示プログラムが、画像表示装置１に内蔵されたコンピュータ１１２によって実行される。これに対し、その画像表示プログラムを構成する複数のステップの全部または一部が、画像表示装置１に無線または有線の通信路を介してデータ通信可能に接続された外部のコンピュータによって実行される形態で本発明を実施することが可能である。

さらに、本実施形態においては、制御部１１０のメモリ１１６が制御部１１０に対してアンリムーバブルである記憶素子（例えば、ＲＯＭ，ＲＡＭ）として構成されたうえで、そのようなメモリ１１６に図２に示す画像表示プログラムが記憶されている。これに対し、制御部１１０を、ＦＤ，ＣＤ−ＲＯＭ，メモリーカードなどの記録媒体（制御部１１０に対してリムーバブルである記録媒体を含む）に対してデータ入出力可能に設計したうえで、そのような記録媒体に上記画像表示プログラムが記憶される形態で本発明を実施することが可能である。

さらに、本実施形態においては、走査部５０が、ポリゴンミラー５１、ガルバノミラー５４および第１リレー光学系５７により構成され、水平走査と垂直走査とが互いに独立した反射面５１ａ，５４ａを用いて行われるようになっている。これに対し、走査部５０が、コリメート光学系３０から出射した光束に対して、同じ反射面を用いて水平走査と垂直走査との双方が行われる形態で本発明を実施することが可能である。この形態を採用すれば、画像表示装置１の部品点数の削減が容易となり、ひいては、画像表示装置１の小型化が容易となる。

さらに、本実施形態においては、走査部５０により走査された画像光が、誘導部７０を経て瞳孔Ｅに入射するようになっている。これに対し、走査部５０により走査された画像光が瞳孔Ｅに直接入射する形態で本発明を実施することが可能である。

さらに、本実施形態においては、動作モードの切替指令を受けた出射部１０が、画像光の出力レベルを１μＷ以下から２００ｎＷ以下に、または、２００ｎＷ以下から１μＷ以下に不連続的に変化させるように構成されている。これに対し、動作モードの切替指令を受けた出射部１０が、画像光の出力レベルの変化を段階的または連続的に行う形態で本発明を実施することが可能である。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素があるため、共通する要素については、同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略し、異なる要素についてのみ詳細に説明する。

本実施形態に従う画像表示装置２においては、第１実施形態とは異なり、画像表示装置２によって画像が連続的に表示される時間が設定時間を超えると、長時間表示告知画像が表示されることにより、表示が連続的に長時間行われていることが観察者に告知される。

図６には、本実施形態に従う画像表示装置２のコンピュータ１１２によって実行される画像表示プログラムの内容がフローチャートで概念的に表わされている。以下、この画像表示プログラムを説明するが、第１実施形態における画像表示プログラムと共通するステップについては、説明に支障を来たさない範囲で図示を省略するか、または同一の符号または名称を使用して引用することにより、冗長的な説明を省略する。

図６に示すように、本実施形態における画像表示プログラムは、第１実施形態における画像表示プログラムに対して、ステップＳ５１０ないしＳ５７０が追加されている。

図６に示すように、この画像表示プログラムにおいては、ステップＳ１３０においてポリゴンミラー５１およびガルバノミラー５４の動作が開始された後、ステップＳ５１０において、タイマによる計時が開始される。このタイマは、ポリゴンミラー５１の動作開始時からの経過時間を計測するために設けられている。その経過時間は、本実施形態においては、ポリゴンミラー５１の連続的な動作時間の長さを意味しており、時間の経過につれて１ずつインクリメントするカウント値に反映される。

続いて、ステップＳ１４０において、映像信号の入力が継続しているか否かが判定される。今回は、映像信号の入力が継続していないと仮定すれば、ステップＳ１４０の判定がＮＯとなり、ステップＳ５２０において、タイマによる計時がストップさせられ、さらに、カウンタ値が０にリセットされる。その後、ステップＳ１５０において、ポリゴンミラー５１およびガルバノミラー５４の動作が停止させられる。以上で、この画像表示プログラムの一回の実行が終了する。

これに対し、今回は、映像信号の入力が継続していると仮定すれば、ステップＳ１４０の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ５３０に移行する。このステップＳ５３０においては、カウント値の現在値が所定値以上であるか否かが判定される。画像表示装置１による連続的な表示時間が許容時間以上であるか否かが判定されるのであり、本実施形態においては、その所定値が、２時間に相当する値に予め設定されている。今回は、カウント値の現在値が所定値以上ではないと仮定すれば、ステップＳ５３０の判定がＮＯとなり、ステップＳ１６０に移行し、以後、カウント値が所定値以上に増加しない限り、ステップＳ１６０，Ｓ１７０，Ｓ１４０およびＳ５３０からなるループの実行が繰り返される。

そのループの実行が繰り返されるうちに、カウント値が所定値以上になったと仮定すれば、ステップＳ５３０の判定がＹＥＳとなり、ステップＳ５４０に移行する。このステップＳ５４０においては、ステップＳ５２０と同様にして、タイマがストップさせられ、さらに、カウント値が０にリセットされる。

その後、ステップＳ５５０において、出射部１０に対して、動作モードをノーマルモードから低出力モードに切り替えることが指令される。続いて、ステップＳ５６０において、画像表示装置２による連続的な表示時間、すなわち、ポリゴンミラー５１が動作を開始したときからの経過時間が許容時間以上となったことを観察者に告知するための長時間表示告知画像を表わす画像データがメモリ１１６から読み出される。

その長時間表示告知画像は、例えば、「画像の表示が長時間続いています。低出力モードに切り替えました。」という文字によるメッセージ画像として構成することが可能である。

続いて、ステップＳ５７０において、ステップＳ５６０において読み出され画像データに基づき、長時間表示告知画像を表示するための各種色信号（赤色、緑色および青色の光束）が生成され、その生成された各種色信号の出射部１０への出力が開始される。

このステップＳ５７０においては、周期検出部１００からＢＤ信号が入力されるごとに、映像信号によって表わされる本来の画像に上述の長時間表示告知画像が重畳された複合画像を表示するために、ポリゴンミラー５１の１回転分に対応する各種色信号が生成されて出力される。

その後、複合画像を形成するための画像光が出射部１０から出射し、その出射した画像光は、走査部５０および誘導部７０を順に経て観察者の瞳孔Ｅに入射する。その入射した画像光は、網膜上に画像を投影し、それにより、観察者は、瞳孔Ｅの前方に長時間表示告知画像が虚像として表示されていることを認識することができることとなる。続いて、ステップＳ１６０に移行する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、ポリゴンミラー５１の動作開始時からの経過時間が許容時間（本実施形態においては２時間）を超えた場合には、出射部１０の動作モードが低出力モードに切り替えられる。

ここに、前述の所定値、すなわち、上述の許容時間に、例えば、観察者が虚像を連続的に視認しても観察者に大きな疲労感を与えないと予想される値を与えておけば、視認をさらに継続すると疲労感が増すであろうと予想される時点からは、瞳孔Ｅに入射する光束の出力レベルが、観察者による視認が可能である範囲において低い方のレベルである２００ｎＷ以下に低下させられる。

したがって、本実施形態によれば、観察者が虚像を観察する状態を維持しつつ、観察者に与える疲労感を抑えることができる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、走査部５０が前記（１）項における「走査部」の一例を構成し、コンピュータ１１２のうち図２におけるステップＳ１９０，Ｓ３２０および、図６におけるステップＳ５５０を実行する部分が前記（１４）項における「切替指令手段」の一例を構成しているのである。

さらに、本実施形態においては、コンピュータ１１２のうち図２におけるステップＳ２３０，Ｓ２８０および図６におけるステップＳ５７０を実行する部分が前記（２２）項における「告知指令手段」の一例を構成しているのである。

さらに、本実施形態においては、コンピュータ１１２のうち図６におけるステップＳ５１０において計時を行うために観念させられるタイマが前記（２３）項における「時間検出部」の一例を構成しているのである。

さらに、本実施形態においては、１μＷ以下の出力レベルが前記（１）項における「通常出力レベル」の一例であり、１０ｎＷ以上で２００ｎＷ以下の出力レベルが同項における「低出力レベル」の一例である。

以上、本発明の実施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、前記［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。

本発明の第１実施形態に従う画像表示装置を示す系統図である。 図１における制御部のコンピュータによって実行される画像表示プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。 図２におけるステップＳ２２０およびＳ２３０の実行によって表示されるメッセージ画像の一例を示す正面図である。 図１に示す画像表示装置においてそれのポリゴンミラーによる走査時間が長くなった場合に表示される画像のいくつかの例を示す正面図である。 図２におけるステップＳ２４０およびＳ２８０の実行によって表示されるメッセージ画像のいくつかの例を示す正面図である。 本発明の第２実施形態に従う画像表示装置における制御部のコンピュータによって実行される画像表示プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。

符号の説明

１０ 出射部
５０ 走査部
５１ａ 反射面
５２ 駆動部
１１２ コンピュータ

Claims (13)

1. 光束の走査によって観察者の網膜上に画像を投影することにより、画像を表示する画像表示装置であって、
   前記画像を表す映像信号が入力され、その入力された映像信号に基づき、前記光束を出射する出射部と、
   その出射部から出射した光束を走査する走査部と、
   前記画像の表示中に、観察者の操作に依存することなく設定条件が成立した場合に、前記出射部から光束が、通常出力レベルよりは低いが０よりは大きいように予め設定された低出力レベルで出射するように前記出射部を制御する制御部と
   を含む画像表示装置。
2. 前記設定条件は、前記走査部に異常が発生した場合に成立する異常時成立条件を含む請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記走査部は、
   前記光束を反射する少なくとも１個の反射面と、
   その反射面の、その反射面に入射する光束に対する角度である反射面角度が周期的に変化するように前記反射面を駆動する駆動部と
   を含み、
   前記異常時成立条件は、前記反射面角度が変化する実際の周期が設定範囲から逸脱した場合に成立する請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記異常時成立条件は、
   前記走査部のうち異常が発生した部位が前記反射面と前記駆動部との少なくとも一方である場合に、異常が発生した部位の如何を問わず、成立する第１条件と、
   少なくとも前記反射面に異常が発生した場合に成立する第２条件と、
   少なくとも前記駆動部に異常が発生した場合に成立する第３条件と
   を含む請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記走査部は、前記反射面が複数個、回転軸線と同軸の円周に沿って並んで配置された回転体であって、前記駆動部によって前記回転軸線まわりに回転させられるものを含み、
   前記制御部は、前記複数個の反射面について個別に前記反射面角度を検出し、
   前記第１条件は、前記複数個の反射面についてそれぞれ検出された複数個の反射面角度の中に、第１設定範囲を逸脱する反射面角度が存在する場合に成立し、
   前記第２条件は、前記第１条件が成立した場合であって、前記複数個の反射面角度の中に、それら複数個の反射面角度の平均値に対する偏差が第２設定範囲を超える反射面角度が存在する場合に成立し、
   前記第３条件は、前記第１条件が成立した場合であって、前記複数個の反射面角度の中に、前記偏差が前記第２設定範囲を超える反射面角度が存在しない場合に成立する請求項４に記載の画像表示装置。
6. さらに、前記走査部によって走査された光束が設定位置に入射したことを検出するビームディテクタを含み、前記制御部は、そのビームディテクタの出力信号に基づいて前記周期を検出し、その検出された周期に基づき、前記異常時成立条件が成立したか否かを判定する請求項２ないし５のいずれかに記載の画像表示装置。
7. 前記設定条件は、当該画像表示装置による連続的な表示時間が設定時間を超えた場合に成立する長時間表示時成立条件を含む請求項１ないし６のいずれかに記載の画像表示装置。
8. 前記制御部は、前記走査部の動作開始時からの経過時間に基づき、前記連続的な表示時間を検出し、その検出された連続的な表示時間に基づき、前記長時間表示時成立条件が成立したか否かを判定する請求項７に記載の画像表示装置。
9. 前記制御部は、前記設定条件が成立したために前記出射部から出射する光束の出力レベルが前記低出力レベルに低下させられている状態において、その状態にあることを観察者が理解できるように予め定められたメッセージ画像が網膜上に投影されるように前記出射部を制御する請求項１ないし８のいずれかに記載の画像表示装置。
10. 前記メッセージ画像は、文字と記号と図形との少なくとも一つによって表現される請求項９に記載の画像表示装置。
11. 前記制御部は、前記設定条件が成立しない場合には、前記出射部が光束を前記通常出力レベルで出射するノーマルモードで前記出射部を制御する一方、前記設定条件が成立した場合には、前記出射部が光束を前記低出力レベルで出射する低出力モードで前記出射部を制御する請求項１ないし１０のいずれかに記載の画像表示装置。
12. 前記低出力レベルは、観察者が前記画像を視認可能な光束出力レベルであって、網膜上の同じ位置に照射し続けられても観察者に不快感を与えない光束出力レベルである請求項１ないし１１のいずれかに記載の画像表示装置。
13. 光束の走査によって観察者の網膜上に画像を投影することにより、画像を表示する画像表示装置であって、
    前記画像を表す映像信号が入力され、その入力された映像信号に基づき、前記光束を出射する出射部と、
    その出射部から出射した光束を走査するために、（ａ）その出射した光束を反射する少なくとも１個の反射面と、（ｂ）その反射面の、その反射面に入射する光束に対する角度である反射面角度が周期的に変化するように前記反射面を駆動する駆動部とを有する走査部と、
    前記画像の表示中に、前記反射面角度が変化する実際の周期を光学的に検出し、その検出された周期が設定範囲から逸脱した場合に、前記出射部から光束が、通常出力レベルよりは低いが０よりは大きいように予め設定された低出力レベルで出射するように前記出射部を制御する制御部であって、前記出射部から出射する光束の出力レベルが前記低出力レベルに低下させられている状態において、その状態にあることを観察者が理解できるように予め定められたメッセージ画像が網膜上に投影されるように前記出射部を制御するものと
    を含む画像表示装置。
    
    

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