JP2006085189A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザ光の走査が正常に行われない状態にあるときにレーザ光の発生を直接的に遮断でき、高い安全性のプロジェクタを提供すること。
【解決手段】 ビーム状のレーザ光を画像信号に応じて変調して供給するレーザ光源１０と、レーザ光源１０からのレーザ光を少なくとも一次元方向に走査する走査部３０と、第１の力Ｆ１で走査部３０を駆動する走査駆動部５０と、第２の力Ｆ２で走査部５０を所定位置で停止させて保持する保持部４０と、保持部４０により保持されている走査部３０からのレーザ光を遮光する遮光部７０と、を有し、走査駆動部５０は、第１の力Ｆ１が第２の力Ｆ２より大きい場合に、走査部３０が保持部４０により保持されている状態を解除して走査部３０を駆動し、保持部４０は、第２の力Ｆ２が第１の力Ｆ１よりも大きい場合に、走査部３０を所定位置で停止させて保持する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プロジェクタ、特に、変調されたレーザ光を走査することにより画像を表示するプロジェクタに関する。

プロジェクタは、コンピュータ等の画像供給装置から供給された画像信号に応じた光を投写することにより、画像を表示する画像表示装置である。従来、プロジェクタの光源部には、超高圧水銀ランプ等のメタルハライドランプが主に用いられている。近年、光源光にレーザ光を用いるレーザプロジェクタが提案されている。レーザ光は、単色性及び指向性が高いことを特徴とする。また、レーザ光源を用いることにより、プロジェクタの光学系を小型にすることができる。このため、レーザプロジェクタは、従来のメタルハライドランプを使用するプロジェクタに比較して、小型かつ軽量で、色再現性の良い投写像を得られるという利点を有する。

レーザ光を用いて画像を表示するためには、ある程度の大きな強度を必要とする。そのため、例えば、故障等により走査が停止したレーザ光が直接眼に入射した場合に、眼に悪影響を及ぼすおそれがある。また、吸収率の高い物体に一定時間以上レーザ光が照射した場合には、発火のおそれもある。特に、レーザ光の走査が停止した場合、スクリーンの焼損を引き起こすおそれが考えられる。このため、レーザ光の走査が何らかの理由により停止した場合、瞬時にレーザ光の発生を遮断することにより、不具合な事態の発生を確実に回避する必要がある。

レーザ光を安全に作動させるための技術は、例えば、下記の特許文献１に提案されている。
特開昭５７−６０３０９号公報

しかし、従来の技術によると、レーザ光の走査が正常に行われない状態にあることを確認し、レーザ光発生を遮断するまでには、制御回路を介する処理経路を経る必要がある。レーザ光発生の遮断は、レーザ光源に対して直接的に行うのではなく、制御回路を介して間接的に行われる。レーザ光発生の遮断が間接的に行われると、制御回路自体の支障によって不具合な事態の発生の回避が不十分となるため問題である。本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、レーザ光の走査が正常に行われない状態にあるときにレーザ光の発生を直接的に遮断でき、高い安全性のプロジェクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、ビーム状のレーザ光を画像信号に応じて変調して供給するレーザ光源と、前記レーザ光源からの前記レーザ光を少なくとも一次元方向に走査する走査部と、第１の力で前記走査部を駆動する走査駆動部と、第２の力で前記走査部を所定位置で停止させて保持する保持部と、前記保持部により保持されている前記走査部からの前記レーザ光を遮光する遮光部と、を有し、前記走査駆動部は、前記第１の力が前記第２の力より大きい場合に、前記走査部が前記保持部により保持されている状態を解除して前記走査部を駆動し、前記保持部は、前記第２の力が前記第１の力よりも大きい場合に、前記走査部を所定位置で停止させて保持することを特徴とするプロジェクタを提供することができる。ここで、レーザ光源が線状のレーザ光を供給する場合、走査部は、線状の長手方向に略垂直な一次元方向に、線状のレーザ光を走査する。また、レーザ光源が点状のレーザ光を供給する場合、走査部は、二次元方向に点状のレーザ光を走査する。

走査部は、走査駆動部からの第１の力によって、走査動作を行う。また走査部は、保持部からの第２の力によって、所定位置に停止して保持される。ここで第１の力と、第２の力とは打ち消し合うように作用する。このため走査部は、第１の力が第２の力より大きい場合に、保持されている状態を解除して走査動作を行う。何らかの理由により、第１の力が、第２の力を打ち消しさらに走査動作を行うには十分ではない、即ち不十分な場合、又は第１の力が０となった場合、走査部は、正常な走査動作を行うことが困難となる。走査部の走査動作が正常に行われない状態とは、例えば、走査動作が完全に停止しているか、又は一定の周期ではなく、かつ所定の速度ではない場合をいう。第１の力が不十分、又は０となると、走査部は、保持部からの第２の力の作用によって、所定位置で停止し、保持される。このとき遮光部は、走査部からのレーザ光を遮光する。これにより、レーザ光が正常に走査されない状態にあるときに、レーザ光の発生を直接的に遮断することができる。この結果、高い安全性のプロジェクタを得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記レーザ光源を駆動する光源駆動部と、前記遮光部へ入射する前記レーザ光を検出する検出部と、を有し、前記光源駆動部は、前記検出部が前記レーザ光を検出したときに、前記レーザ光源からの前記レーザ光の供給を停止することが望ましい。光源駆動部は、検出部がレーザ光を検出したときに、瞬時にレーザ光源からのレーザ光の供給を停止する。これにより、レーザ光の発生を直接的に遮断するうえに、遮光部の焼損を防ぐことができる。この結果、高い安全性のプロジェクタを得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記走査駆動部は、電流を流すことにより前記第１の力である磁力を発生するコイルを有し、前記保持部は、前記第２の力である付勢力を発生する弾性部材を有することが望ましい。第１の力が、第２の力を打ち消しさらに走査動作を行うには不十分な場合、又は第１の力が０となった場合、走査部は、正常な走査動作を行うことが困難になる。このとき、保持部である弾性部材による第２の力が、第１の力を上回る。そのため、第２の力によって、走査部を所定位置に停止し、保持することができる。これにより、レーザ光の発生を直接的に遮断することができる。この結果、高い安全性のプロジェクタを得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、前記走査駆動部は、電流を流すことにより前記第１の力である磁力を発生するコイルを有し、前記保持部は、前記第２の力である磁力を発生する永久磁石を有することが望ましい。第１の力が、第２の力を打ち消しさらに走査動作を行うには不十分な場合、又は第１の力が０となった場合、走査部は、正常な走査動作を行うことが困難になる。このとき、保持部である永久磁石による第２の力が、第１の力を上回る。そのため、第２の力によって、走査部を所定位置に停止し、保持することができる。これにより、レーザ光の発生を直接的に遮断することができる。この結果、高い安全性のプロジェクタを得られる。

以下に図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。プロジェクタ１００は、レーザ光源１０を有する。光源駆動部２０は、制御回路８０からの画像信号に応じてレーザ光源１０を駆動する。レーザ光源１０は、線状のレーザ光を画像信号に応じて変調し供給する。

図２に、レーザ光源１０と光源駆動部２０との詳細な構成を示す。レーザ光源１０は、第１色レーザ光を射出する第１色レーザ光源１０Ｒと、第２色レーザ光を射出する第２色レーザ光源１０Ｇと、第３色レーザ光を射出する第３色レーザ光源１０Ｂを有する。ここで、第１色レーザ光は赤色レーザ光（以下、「Ｒ光」という。）、第２色レーザ光は緑色レーザ光（以下、「Ｇ光」という。）、第３色レーザ光は青色レーザ光（以下、「Ｂ光」という。）である。Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の各色光は、光源駆動部２０からの信号によりそれぞれ変調される。さらに、各色光は、それぞれ線状光に整形される。光源駆動部２０は、各レーザ光源１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂを、それぞれ画像信号に応じて駆動する。各レーザ光源１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂには、半導体レーザや、固体レーザを用いることができる。

ダイクロイックミラー１２Ｇは、Ｒ光を透過し、Ｇ光を反射する。ダイクロイックミラー１２Ｂは、Ｒ光とＧ光とを透過し、Ｂ光を反射する。各レーザ光源１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂからの各色光は、ダイクロイックミラー１２Ｇ、１２Ｂで合成されて、開口部１５から射出する。このようにして、レーザ光源１０は、各色光の変調光を合成して射出する。

図１に戻って、レーザ光源１０からのＲ光、Ｇ光、Ｂ光の変調光は、走査部であるガルバノミラー３０に入射する。レーザ光は、図１において紙面に垂直な方向である第１の方向に平行な線状光に整形されているとする。ガルバノミラー３０は、所定軸ＡＸを中心に反射面を回動する。これにより、ガルバノミラー３０は、レーザ光源１０からの光を、第１の方向に略垂直な方向である第２の方向に走査させる。ガルバノミラー３０は、所定軸ＡＸを中心に往復して回動運動をする。スクリーン９０において、レーザ光は、線状の長手方向に略垂直な方向である第２の方向に往復して走査する。これをくり返すことにより、プロジェクタ１００は、投写像を表示する。なお、ガルバノミラー３０は、ガルバノミラー３０の一辺の略中央内部に、永久磁石Ｍを有する。

走査駆動部５０は、制御回路８０からの画像信号によって、ガルバノミラー３０を駆動する。走査駆動部５０の駆動により、ガルバノミラー３０は走査動作を行う。走査駆動部５０は、コイル５２と、ドライバ５４とからなる。ドライバ５４は、制御回路８０からの画像信号に応じた電流をコイル５２に流す。コイル５２は、ドライバ５４からの電流が流れることによって磁力を発生する。コイル５２は、ガルバノミラー３０の端部近傍位置に配置される。ガルバノミラー３０は、コイル５２と永久磁石Ｍとを対向するように配置する。コイル５２は、コイル５２に電流が流れることにより、永久磁石Ｍとの間に磁界を発生させる。そして、コイル５２と永久磁石Ｍとの間の磁力によって、引力が発生する。従って、ガルバノミラー３０は、コイル５２に電流を流すことにより、永久磁石Ｍとコイル５２とが互いに引き合う向きに回動する。ここで、コイル５２に電流が流れることにより発生する引力を、第１の力とよぶ。図１において、第１の力を矢印Ｆ１で表す。

保持部は、弾性部材であるばね４０からなる。ばね４０の一方の端は、ガルバノミラー３０に固着されている。ばね４０は、ガルバノミラー３０のコイル５２に対向する面と同一面であって、コイル５２と対向している位置と軸ＡＸに対し略対称な位置に固着されている。ばね４０の他端は、プロジェクタ１００の壁面に固定されている。ばね４０は、収縮することによってガルバノミラー３０を所定位置で停止し、保持する。ここで、ばね４０が収縮することによって発生する付勢力を、第２の力とよぶ。図１において、第２の力を矢印Ｆ２で表す。

ガルバノミラー３０は、走査駆動部５０による第１の力Ｆ１と、ばね４０による第２の力Ｆ２とを受ける。第１の力Ｆ１と第２の力Ｆ２とは、互いに打ち消し合うように作用する。第１の力Ｆ１が第２の力Ｆ２より大きい場合、ガルバノミラー３０には、第１の力Ｆ１が作用する。このとき、ガルバノミラー３０は、コイル５２と永久磁石Ｍとが互いに引き合う向きに回動する。また、第２の力Ｆ２が第１の力Ｆ１より大きい場合、ガルバノミラー３０には、第２の力Ｆ２が作用する。このときガルバノミラー３０は、コイル５２と永久磁石Ｍとが互いに離れる向きに回動する。

ドライバ５４は、コイル５２に一定の大きさ（強度）を有する電流を流す。コイル５２は、電流の大きさに応じた磁界を発生する。走査駆動部５０は、電流の大きさに応じた磁界を発生することによって、第１の力Ｆ１の強弱を周期的に変化させる。これに対して、第２の力Ｆ２は、常に一定である。このため、第１の力Ｆ１の強弱を周期的に変化することにより、ガルバノミラー３０は周期的に回動する。これによりガルバノミラー３０は、走査動作を行う。例えば、ガルバノミラー３０は、線状のレーザ光が走査する方向の画素数（解像度）ｎ×６０（Ｈｚ）で、走査動作を行う。

図３と図４とを用いて、ガルバノミラー３０が走査動作を行う様子と、ばね４０により保持される様子とを示す。図３は、走査駆動部５０によるガルバノミラー３０の走査動作と、ばね４０によるガルバノミラー３０の保持状態とを表すものである。また、図４は、ガルバノミラー３０の傾き角度の変位と時間との関係をグラフに表したものである。図４に示すグラフは、横軸に時間、縦軸にガルバノミラー３０の傾き角度を示す。ガルバノミラー３０の傾き角度は、ガルバノミラー３０がばね４０により保持されている所定位置を基準値０として表す。図４中角度αは、ガルバノミラー３０が走査動作をしている間の基準位置であるオフセット位置の角度を示す。また、角度θは、ガルバノミラー３０の振れ角を示す。走査動作中のガルバノミラー３０は、角度αを中心として、角度±θの範囲を回動する。

図３（ａ）は、ガルバノミラー３０が、走査駆動部５０による駆動を開始するときの状態を示す。このときの時刻を、時刻ｔ０とする。ガルバノミラー３０は、ばね４０の第２の力Ｆ２により、所定位置に保持されている。コイル５２には、ガルバノミラー３０をオフセット位置の角度αにまで移動するために必要な電流が流れる。その後、時刻ｔ１において、ガルバノミラー３０は、最初にオフセット位置の角度αに到達する。ここから、ガルバノミラー３０は、走査動作を行う。走査駆動部５０は、コイル５２に流す電流をさらに大きくする。第１の力Ｆ１がより大きくなるため、ガルバノミラー３０は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間に回動した方向と同じ方向へ回動する。図３（ｂ）は、時刻ｔ２において、ガルバノミラー３０が角度α＋θにまで回動した様子を示す。このとき、ガルバノミラー３０は、走査動作中における最大振れ角にある。この角度位置から、ガルバノミラー３０は、回動の向きを逆方向に転換する。

図３（ｂ）に示す状態から、走査駆動部５０は、第１の力Ｆ１を徐々に弱くする。このとき、ガルバノミラー３０は、第２の力Ｆ２によってコイル５２と永久磁石Ｍとが引き離される方向に動く。このように、ガルバノミラー３０は、図３（ｂ）に示す状態の位置から回動の向きを逆方向に転換する。図３（ｃ）に示すように、時刻ｔ３において、ガルバノミラー３０は、角度α−θの位置にある。このとき、ガルバノミラー３０は、走査動作中における最小振れ角にある。この角度位置から、ガルバノミラー３０は、再び回動の向きを逆方向に転換する。ガルバノミラー３０は、これをくり返すことによって、線状のレーザ光を走査する。

ここで、何らかの理由により、走査駆動部５０に流れる電流が停止又は所定値以下となる場合を考える。このとき、ガルバノミラー３０を走査するために必要な第１の力Ｆ１は、第２の力Ｆ２を打ち消しさらに走査動作を行うには十分ではない、即ち不十分、又は０となる。このように第１の力Ｆ１が不十分、又は０である状態が続くと、ガルバノミラー３０は、正常な走査動作を行うことが困難となる。ガルバノミラー３０の走査動作が正常に行われない状態とは、例えば、走査動作が完全に停止しているか、又は一定の周期ではなく、かつ所定の速度ではない場合をいう。第１の力Ｆ１が不十分、又は０となると、ガルバノミラー３０は、ばね４０からの第２の力Ｆ２によって、最小振れ角（図３（ｃ）参照）方向に移動する。さらに、ガルバノミラー３０は、角度が０である基準位置にまで移動する。そして、ガルバノミラー３０は、ばね４０からの第２の力Ｆ２によって、角度が０である所定位置に保持される。図３（ｄ）に、時刻ｔ５以降、ガルバノミラー３０が、ばね４０からの第２の力Ｆ２により保持されている状態を示す。ガルバノミラー３０は、図３（ａ）と同じ位置に戻る。このときガルバノミラー３０からのレーザ光は、遮光部７０で遮光される（図１参照）。これにより、レーザ光がプロジェクタ１００の外部へ射出することを防止できる。

このように、何らかの理由により第１の力Ｆ１が第２の力Ｆ２を打ち消しさらに走査動作を行うには不十分な場合、又は第１の力Ｆ１が０となった場合、ガルバノミラー３０は、正常な走査動作を行うことが困難になる。そして、第１の力Ｆ１が不十分、又は０の状態となると、ガルバノミラー３０は、ばね４０からの第２の力Ｆ２の作用によって、所定位置で停止し、保持される。このとき遮光部７０は、ガルバノミラー３０からのレーザ光を遮光する。これにより、ガルバノミラー３０による走査動作が正常に行われない状態となった場合に、レーザ光が射出された状態となることを防ぎ、レーザ光の発生を直接的に遮断することができる。この結果、プロジェクタ１００の安全性を高めることができるという効果を奏する。また、ガルバノミラー３０による走査動作が正常に行われない状態にあるときに、ばね４０による第２の力Ｆ２が第１の力Ｆ１を上回る。そのため、第２の力Ｆ２によって、ガルバノミラー３０を所定位置に停止し、保持することができる。これにより、レーザ光の発生を直接的に遮断することができる。この結果、プロジェクタ１００の安全性を高めることができるという効果を奏する。

図５に、ガルバノミラー３０と、走査駆動部５０と、ばね４０との他の構成例を示す。図５（ａ）に示すように、ガルバノミラー３０に関してコイル５２とは反対側に、当接部４５を設けることとしても良い。当接部４５を設けることによって、ばね４０によって保持されているガルバノミラー３０を、より安定して保持することができる。ガルバノミラー３０を所定位置においてより安定に保持することにより、ガルバノミラー３０からのレーザ光を、遮光部７０においてより正確に遮光することができる。これにより、ガルバノミラー３０が正常な走査動作を行うことが困難なときに、プロジェクタ１００の外部へのレーザ光の射出をより正確に防止することができる。また、図５（ｂ）に示すように、ばね４０を、ガルバノミラー３０に関してコイル５２とは反対側に固着する構成としても良い。

図５（ｃ）には、ばね４０が、ガルバノミラー３０に関し、コイル５２とは反対側の面であって、さらに軸ＡＸに関し略対称な位置に固着されている例を示す。図１に示すばね４０は、収縮することにより付勢力を発生する。これに対し、図５（ｃ）に示すばね４２は、伸張することにより付勢力を発生する。ガルバノミラー３０は、ばね４２が最大限伸張した状態のときに停止する。または、図５（ｃ）に示すように、ガルバノミラー３０は、ばね４２の伸張過程において、当接部４５に当接することにより停止することとしても良い。

図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）には、保持部として永久磁石を用いる例を示す。図６（ａ）に示す走査駆動部５０のコイル５２の中心部には、永久磁石５８が設けられている。永久磁石５８と、ガルバノミラー３０の永久磁石Ｍとは、互いの磁界によって斥力を発生する。例えば、図６（ａ）に示すように、永久磁石５８と、永久磁石Ｍとは、互いにＳ極を対向させて配置する。このとき永久磁石５８と永久磁石Ｍとの間に発生する斥力を、第２の力Ｆ２とする。そして、コイル５２に電流を流すと、コイル５２には、永久磁石５８の磁界を打ち消すような磁界を発生する。このときコイル５２と、ガルバノミラー３０の永久磁石Ｍとは、互いの磁界によって引力を発生する。コイル５２に電流を流すことにより、コイル５２と永久磁石Ｍとの間に発生する引力を、第１の力Ｆ１とする。ガルバノミラー３０は、保持部としてばね４０を使用する場合と同様、第１の力Ｆ１と、第２の力Ｆ２とを受ける。

ここで、走査駆動部５０に流れる電流が停止又は所定値以下となる場合を考える。このとき、第１の力Ｆ１は、第２の力Ｆ２を打ち消しさらに走査動作を行うには不十分、又は第１の力Ｆ１が０となる。そして、ガルバノミラー３０は、正常な走査動作を行うことが困難になる。このとき、永久磁石５８と永久磁石Ｍとによる第２の力Ｆ２の大きさが、第１の力Ｆ１の大きさを上回る。このため、ガルバノミラー３０は、第２の力Ｆ２によって、永久磁石５８から引き離される方向に回動する。そして、第２の力Ｆ２によって、ガルバノミラー３０を、所定位置に停止し、保持することができる。このようにして、保持部として永久磁石５８と永久磁石Ｍとを用いることによって、ガルバノミラー３０を所定位置に停止し、保持することができる。これにより、レーザ光の発生を直接的に遮断することができる。この結果、プロジェクタ１００の安全性を高めることができるという効果を奏する。また、図６（ａ）に示すように、ガルバノミラー３０が保持される位置に当接部４５を設けることとしても良い。当接部４５を設けることによって、第２の力Ｆ２により保持されているガルバノミラー３０を、より安定して保持することができる。

また、図６（ｂ）に示すように、永久磁石５８とガルバノミラー３０の永久磁石Ｍとは、永久磁石５８のＳ極と永久磁石ＭのＮ極とを対向させて配置しても良い。永久磁石５８と永久磁石Ｍとは、互いの磁界によって引力を発生する。このとき永久磁石５８と永久磁石Ｍとの間に発生する引力を、第２の力Ｆ２とする。そして、コイル５２に電流を流すと、コイル５２には、永久磁石５８の磁界を打ち消すような磁界が発生する。このとき、コイル５２と、永久磁石Ｍとは、互いの磁界によって斥力を発生する。コイル５２に電流を流すことにより、コイル５２と永久磁石Ｍとの間に発生する斥力を、第１の力Ｆ１とする。第２の力Ｆ２が第１の力Ｆ１を上回ると、ガルバノミラー３０は、永久磁石５８に引き寄せられる方向に回動する。そして、ガルバノミラー３０は、永久磁石Ｍが永久磁石５８に当接することにより、所定位置に停止し、保持される。

また、永久磁石は、コイル５２の中心部ではなく、ガルバノミラー３０に関し、コイル５２とは反対側に設けることとしても良い。図６（ｃ）には、ガルバノミラー３０に関し、コイル５２とは反対側に永久磁石５９を設けた例を示す。永久磁石５９と、ガルバノミラー３０の永久磁石Ｍとは、互いの磁界によって引力を発生する。例えば、図６（ｃ）に示すように、永久磁石５９と、永久磁石Ｍとは、永久磁石５９のＮ極と、永久磁石ＭのＳ極とを対向させて配置する。このとき永久磁石５９と永久磁石Ｍとの間に発生する引力を、第２の力Ｆ２とする。そして、コイル５２に電流を流すと、コイル５２は、永久磁石Ｍの磁界と引き合うような磁界を発生する。このときコイル５２と、永久磁石Ｍとは、互いの磁界によって引力を発生する。コイル５２に電流を流すことにより、コイル５２と永久磁石Ｍとの間に発生する引力を、第１の力Ｆ１とする。第２の力Ｆ２が第１の力Ｆ１を上回ると、ガルバノミラー３０は、永久磁石５９に引き寄せられる方向に回動する。そして、ガルバノミラー３０は、永久磁石Ｍが永久磁石５９に当接することにより、所定位置に停止し、保持される。

図６（ｄ）には、ガルバノミラー３０の軸ＡＸに関して対称な２辺の略中央内部にそれぞれ永久磁石Ｍ１、Ｍ２を設けた例を示す。コイル５２は、永久磁石Ｍ１と対向する位置に設けられる。また、永久磁石５９は、ガルバノミラー３０に関してコイル５２と同じ側であって、永久磁石Ｍ２と対向する位置に設けられる。永久磁石５９と、ガルバノミラー３０の永久磁石Ｍ２とは、互いの磁界によって引力を発生する。例えば、図６（ｄ）に示すように、永久磁石５９と、永久磁石Ｍ２とは、永久磁石５９のＳ極と、永久磁石Ｍ２のＮ極とを対向させて配置する。このとき、永久磁石５９と永久磁石Ｍ２との間に発生する引力を、第２の力Ｆ２とする。そして、コイル５２に電流を流すと、コイル５２は、永久磁石Ｍ１の磁界と引き合うような磁界を発生する。このときコイル５２に電流を流すことにより、コイル５２と永久磁石Ｍ１との間に発生する引力を、第１の力Ｆ１とする。第２の力Ｆ２が第１の力Ｆ１を上回ると、ガルバノミラー３０は、永久磁石５９に引き寄せられる方向に回動する。そして、ガルバノミラー３０は、永久磁石５９に当接することにより、所定位置に停止し、保持される。

次に、本実施形態の変形例について説明する。図７に、本実施形態の変形例であるプロジェクタ７００の概略構成を示す。何らかの理由により第１の力Ｆ１が第２の力Ｆ２を打ち消しさらに走査動作を行うには不十分な場合、又は第１の力Ｆ１が０となった場合を考える。ガルバノミラー３０は、上記のプロジェクタ１００と同様、ばね４０からの第２の力Ｆ２によって、所定位置に保持されている。このときガルバノミラー３０からのレーザ光は、遮光部７０に入射する。プロジェクタ７００は、遮光部７０へ入射するレーザ光を検出する検出部７７を有する。検出部７７は、レーザ光を検出することにより、光源駆動部２０に信号を伝達する。図７に示すように、検出部７７から光源駆動部２０への信号の伝達には、制御回路８０を介することとしても良い。光源駆動部２０は、検出部７７からの信号の伝達があった場合、瞬時にレーザ光源１０からのレーザ光の供給を停止する。これにより、ガルバノミラー３０による走査動作が正常に行われない状態となった場合に、レーザ光の発生を直接的に遮断することができる。また、これにより、レーザ光が遮光部７０に照射する期間が長時間となることを防止することにより、遮光部７０の焼損を防止することができる。この結果、プロジェクタ７００の安全性を高めることができるという効果を奏する。

（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す。上記第１実施形態のプロジェクタ１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態のプロジェクタ８００は、保持部により走査部を停止する２つの所定位置を有することを特徴とする。レーザ光源１０からのＲ光、Ｇ光、Ｂ光の変調光は、走査部であるガルバノミラー８３０に入射する。図１０（ａ）に、ガルバノミラー８３０の例を示す。ガルバノミラー８３０は、ガルバノミラー８３０の軸ＡＸに関して対称な２辺の略中央内部に、それぞれ永久磁石Ｍ１と永久磁石Ｍ２とを有する。

レーザ光は、図８において紙面に垂直な方向である第１の方向に平行な線状光に整形されているとする。ガルバノミラー８３０は、所定軸ＡＸを中心に反射面を回動する。これにより、ガルバノミラー８３０は、レーザ光源１０からの光を第１の方向に略垂直な方向である第２の方向に走査させる。ガルバノミラー８３０は、所定軸ＡＸを中心に往復して回動運動をする。図８に示すスクリーン９０において、レーザ光は、線状の長手方向に略垂直な方向である第２の方向に往復して走査する。これをくり返すことにより、プロジェクタ８００は、投写像を表示する。

図８に戻って、走査駆動部８５０は、制御回路８０からの画像信号によって、ガルバノミラー８３０を駆動する。走査駆動部８５０の駆動により、ガルバノミラー８３０は走査動作を行う。走査駆動部８５０は、第１のコイル８５１と、第２のコイル８５２と、第１のドライバ８５３と、第２のドライバ８５４と、第３のドライバ８５７とからなる。第３のドライバ８５７は、第１のドライバ８５３と第２のドライバ８５４とに、画像信号を送る。第１のドライバ８５３は、画像信号に応じた電流を第１のコイル８５１に流す。第２のドライバ８５４は、画像信号に応じた電流を第２のコイル８５２に流す。

第１のコイル８５１の中心部には、永久磁石８５５が設けられている。ガルバノミラー８３０は、第１のコイル８５１と永久磁石Ｍ１とが対向するように配置されている。永久磁石８５５と、ガルバノミラー８３０の永久磁石Ｍ１とは、互いの磁界によって引力を発生する。また、第２のコイル８５２の中心部には、永久磁石８５６が設けられている。ガルバノミラー８３０は、第２のコイル８５２と永久磁石Ｍ２とが対向するように配置されている。永久磁石８５６と、ガルバノミラー８３０の永久磁石Ｍ２とは、互いの磁界によって引力を発生する。このとき永久磁石８５５と永久磁石Ｍ１との間に発生する引力と、永久磁石８５６と永久磁石Ｍ２との間に発生する引力とを、それぞれ第２の力Ｆ２とする。

第１のコイル８５１に電流を流すと、第１のコイル８５１には、永久磁石８５５の磁界を打ち消すような磁界を発生する。このとき第１のコイル８５１と、ガルバノミラー８３０の永久磁石Ｍ１とは、互いの磁界によって斥力を発生する。また、第２のコイル８５２に電流を流すと、第２のコイル８５２には、永久磁石８５６の磁界を打ち消すような磁界を発生する。このとき第２のコイル８５２と、ガルバノミラー８３０の永久磁石Ｍ２とは、互いの磁界によって斥力を発生する。このとき、第１のコイル８５１に電流を流すことにより、第１のコイル８５１と永久磁石Ｍ１との間に発生する斥力と、第２のコイル８５２に電流を流すことにより、第２のコイル８５２と永久磁石Ｍ２との間に発生する斥力とを、それぞれ第１の力Ｆ１とする。ガルバノミラー３０は、保持部として弾性部材を使用する場合と同様、第１の力Ｆ１と、第２の力Ｆ２とを受ける。

走査駆動部８５０は、第３ドライバ８５７から第１ドライバ８５３に流す電流と、第２ドライバ８５４に流す電流との位相を１／２周期分シフトさせる。こうして、第１のコイル８５１と永久磁石Ｍ１との間に発生する斥力が強い期間と、第２のコイル８５２と永久磁石Ｍ２との間に発生する斥力が強い期間とが交互となるようにして、第１の力Ｆ１の強弱を周期的に変化させる。これに対して、第２の力Ｆ２は、常に一定である。このため、第１の力Ｆ１の強弱を周期的に変化させることにより、ガルバノミラー８３０は周期的に回動する。これにより、ガルバノミラー８３０は、走査動作を行う。

何らかの理由により、走査駆動部８５０に流れる電流が停止又は所定値以下となる場合を考える。このとき、ガルバノミラー８３０を走査するための第１の力Ｆ１は、第２の力Ｆ２を打ち消しさらに走査動作を行うには不十分、又は第１の力Ｆ１が０となる。第１の力Ｆ１が不十分、又は０となった場合、第２の力Ｆ２の大きさが、第１の力Ｆ１の大きさを上回る。そして、ガルバノミラー８３０は、永久磁石８５５と永久磁石Ｍ１との間に発生する第２の力Ｆ２によって、永久磁石８５５に当接する。または、ガルバノミラー８３０は、永久磁石８５６と永久磁石Ｍ２との間に発生する第２の力Ｆ２によって、永久磁石８５６に当接する。これにより、ガルバノミラー８３０は、所定位置に停止し、保持される。なお、永久磁石８５５、８５６のそれぞれがガルバノミラー８３０を所定位置で停止させて保持する。従って、プロジェクタ８００は、ガルバノミラー８３０を停止させて保持する２つの所定位置を有する。

図９（ａ）は、ガルバノミラー８３０の傾き角度変位と時間との関係をグラフに表したものである。図９（ａ）のグラフは、横軸に時間、縦軸にガルバノミラー８３０の傾き角度を示す。ガルバノミラー８３０の傾き角度は、ガルバノミラー８３０が永久磁石８５５に当接している状態を基準値０とする。また、ガルバノミラー８３０の傾き角度が角度Ａであるとき、ガルバノミラー８３０が永久磁石８５６に当接している状態にあるとする。図９（ｂ）は、第１のコイル８５１に流れる電流Ｉ１の強度と時間ｔとの関係を示す。図９（ｃ）は、第２のコイル８５２に流れる電流Ｉ２の強度と時間ｔとの関係を示す。

時刻ｔ０では、永久磁石８５５と永久磁石Ｍ１との間に発生する引力により、ガルバノミラー８３０は、永久磁石８５５に当接し、所定位置に保持されている。時刻ｔ０では、永久磁石８５６と永久磁石Ｍ２との間に発生する引力により、ガルバノミラー８３０は永久磁石８５６に当接し、所定位置に保持されていることとしても良い。この場合、時刻ｔ０において、ガルバノミラー８３０は、角度Ａの位置にある。時刻ｔ１において、ガルバノミラー８３０は、走査基準位置である角度αの位置にある。時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間、第１のコイル８５１には、ガルバノミラー８３０を角度αの位置にまで回動するのに必要な電流Ｉα１を流す。また、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間、第２のコイル８５２には、ガルバノミラー８３０が永久磁石８５６に当接することを防ぐのに必要な電流Ｉα２を流す。

時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間、第１のコイル８５１に流れる電流と、第２のコイル８５２に流れる電流との位相を１／２周期分シフトさせる。これにより、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの時間、ガルバノミラー８３０は、走査動作を行う。ここで、何らかの理由により、走査駆動部８５０に流れる電流が停止し又は所定値以下となる場合を考える。このとき、ガルバノミラー８３０を走査するために必要な第１の力Ｆ１は、第２の力Ｆ２を打ち消しさらに走査動作を行うには十分ではない、即ち不十分、又は０となる。このように第１の力Ｆ１が不十分、又は０である状態が続くと、ガルバノミラー８３０は、正常な走査動作を行うことが困難となる。例えば、時刻ｔ３において走査駆動部８５０に流れる電流が停止した場合を考える。このとき、ガルバノミラー８３０は、走査動作の基準位置である角度αに関して、永久磁石８５５と比較して永久磁石８５６に近接する位置にある。このため、永久磁石８５６と永久磁石Ｍ２との間に発生する第２の力Ｆ２が第１の力Ｆ１を上回ると、ガルバノミラー８３０は、角度Ａの位置まで回動し、永久磁石８５６に当接する。これにより、ガルバノミラー８３０は、永久磁石８５６と永久磁石Ｍ２との間に発生する第２の力Ｆ２によって、所定位置に停止して保持される。図９（ａ）は、時刻ｔ３以降、ガルバノミラー３０が角度Ａの位置にまで回動することを示す。このときのガルバノミラー８３０からのレーザ光は、遮光部８７５にて遮光される（図８参照）。

次に、時刻ｔ２において走査駆動部８５０に流れる電流が停止した場合を考える。このとき、ガルバノミラー８３０は、走査動作の基準位置である角度αに関して、永久磁石８５６と比較して永久磁石８５５に近接する位置にある。このため、永久磁石８５５と永久磁石Ｍ１との間に発生する第２の力Ｆ２が第１の力Ｆ１を上回ると、ガルバノミラー８３０は、角度０の位置にまで回動し、永久磁石８５５に当接する。これにより、ガルバノミラー８３０は、永久磁石８５５と永久磁石Ｍ１との間に発生する第２の力Ｆ２によって、所定位置に停止して保持される。このときのガルバノミラー８３０からのレーザ光は、遮光部８７０にて遮光される（図８参照）。

このように、ガルバノミラー８３０は、何らかの理由により第１の力Ｆ１が第２の力Ｆ２を打ち消しさらに走査動作を行うのに不十分な場合、又は第１の力Ｆ１が０となった場合、正常な走査動作を行うことが困難となる。そして、第１の力Ｆ１が不十分、又は０である状態となると、ガルバノミラー８３０は、第２の力Ｆ２によって、永久磁石８５５、８５６のいずれかに当接する。ガルバノミラー８３０は、永久磁石８５５、８５６のいずれかに当接することによって、所定位置に停止し、保持される。このとき遮光部８７０、８７５は、ガルバノミラー８３０からのレーザ光を遮光する。これにより、ガルバノミラー８３０による走査動作が正常に行われない状態となった場合に、レーザ光が射出された状態となることを防ぎ、レーザ光の発生を直接的に遮断することができる。この結果、プロジェクタ８００の安全性を高めることができるという効果を奏する。また、永久磁石８５５、８５６と永久磁石Ｍ１、Ｍ２とを使用することによって、ガルバノミラー８３０による走査動作が正常に行われない状態にあるときに、永久磁石８５５と永久磁石Ｍ１との間、又は永久磁石８５６と永久磁石Ｍ２との間に発生する第２の力Ｆ２が第１の力Ｆ１を上回る。そのため、第２の力Ｆ２によって、ガルバノミラー８３０を所定位置に停止し、保持することができる。これにより、レーザ光の発生を直接的に遮断することができる。この結果、プロジェクタ８００の安全性を高めることができるという効果を奏する。

なお、第１実施形態の変形例と同様に、プロジェクタ８００の遮光部８７０、８７５に入射するレーザ光を検出する検出部を有することとしても良い。このとき、光源駆動部２０は、検出部によるレーザ光の検出があった場合、瞬時にレーザ光源１０からのレーザ光の供給を停止する。これにより、第１実施形態の変形例に係るプロジェクタ７００と同様、プロジェクタ８００の安全性を高めることができるという効果を奏する。

上記各実施形態のプロジェクタ１００、７００、８００において、ガルバノミラー３０、８３０は、レーザ光を一次元方向に走査するのみならず、二次元方向に走査することとしても良い。このとき、レーザ光源１０は、点状のレーザ光を発生する。ガルバノミラー３０、８３０は、第１の軸と、第１の軸に略直交する第２の軸とを中心に回動することにより、点状のレーザ光を二次元方向に走査する。この場合にも、本発明を適用することができる。また、走査部には、ガルバノミラーに限らず、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）の技術により製造されたマイクロミラーを使用することができる。図１０（ｂ）に、レーザ光を二次元方向に走査するマイクロミラーの構成例を示す。マイクロミラーは、第１の軸であるＡＸ１と、第１の軸ＡＸ１に略直交するＡＸ２との２軸を中心に回動する。これにより、マイクロミラーの略中心に入射するレーザ光を二次元方向に走査する。マイクロミラーは非常に小型であることから、マイクロミラーにばねを取り付けることは困難である。また、コイルと磁石とを使用することも困難である。そこで、マイクロミラーには、例えば、電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４を設ける。電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４の近傍には、さらに他の電極を設ける。マイクロミラーは、マイクロミラーに設けられた電極と、その近傍に設けた他の電極とにより発生する静電力によって、走査動作と、所定位置における保持とを行うことができる。これにより、マイクロミラーの走査動作が正常に行われない状態にあるとき、レーザ光の発生を遮断することができる。

また、上記各実施形態ではいわゆるフロント投写型のプロジェクタを用いて説明している。これに限らず、スクリーンの背面から変調光を投写する、いわゆるリア型プロジェクタにも、本発明を適用することができる。さらに、上記各実施形態に係るプロジェクタは、レーザ光を走査する構成であるが、ビーム状の光を走査するものであれば、これに限られない。例えば、光源にレーザダイオードを用いるプロジェクタにも、本発明を適用できる。

本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。 レーザ光源と光源駆動部との構成を示す図。 ガルバノミラー、保持部、走査駆動部の構成を示す図。 ガルバノミラーの傾き角度の変位と時間との関係を表す図。 ガルバノミラー、保持部、走査駆動部の他の構成例を示す図。 ガルバノミラー、保持部、走査駆動部の他の構成例を示す図。 第１実施形態の変形例に係るプロジェクタの概略構成を示す図。 本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。 走査動作と電流の強度とを表す図。 ガルバノミラー、マイクロミラーの概略構成を示す図。

符号の説明

１０ レーザ光源、１０Ｒ 第１色レーザ光源、１０Ｇ 第２色レーザ光源、１０Ｂ 第３色レーザ光源、１２Ｇ，１２Ｂ ダイクロイックミラー、１５ 開口部、２０ 光源駆動部、３０，８３０ ガルバノミラー、４０ ばね、４５ 当接部、５０，８５０ 走査駆動部、５２，８５１，８５２ コイル、５４，８５３，８５４，８５７ ドライバ、５８，５９，８５５，８５６，Ｍ，Ｍ１，Ｍ２永久磁石、７０，８７０，８７５ 遮光部、７７ 検出部、８０ 制御回路、９０ スクリーン、１００，７００，８００ プロジェクタ、ＡＸ 回転軸、Ｆ１ 第１の力、Ｆ２ 第２の力

Claims (10)

1. ビーム状のレーザ光を画像信号に応じて変調して供給するレーザ光源と、
   前記レーザ光源からの前記レーザ光を少なくとも一次元方向に走査するガルバノミラーと、
   第１の力で前記ガルバノミラーを駆動する走査駆動部と、
   第２の力で前記ガルバノミラーを所定位置で停止させて保持する保持部と、
   前記保持部により前記所定位置で停止させて保持されている前記ガルバノミラーからの前記レーザ光を遮光する遮光部と、を有し、
   前記走査駆動部は、前記第１の力が前記第２の力より大きい場合に、前記ガルバノミラーが前記保持部により保持されている状態を解除して前記ガルバノミラーを駆動し、
   前記保持部は、前記第２の力が前記第１の力より大きい場合に、前記ガルバノミラーを所定位置で停止させて保持することを特徴とするプロジェクタ。
2. 前記ガルバノミラーを停止させて保持する位置が２箇所あることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記レーザ光源を駆動する光源駆動部と、
   前記遮光部へ入射する前記レーザ光を検出する検出部と、を有し、
   前記光源駆動部は、前記検出部が前記レーザ光を検出したときに、前記レーザ光源からの前記レーザ光の供給を停止することを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ。
4. 前記走査駆動部は、電流を流すことにより前記第１の力である磁力を発生するコイルを有し、
   前記保持部は、前記第２の力である付勢力を発生する弾性部材を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
5. 前記コイルに対向させて前記ガルバノミラーに永久磁石を配置したことを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
6. 前記ガルバノミラーに関して前記弾性部材と反対側に当接部が設けられ、前記所定位置は前記ガルバノミラーと前記当接部とが当接する位置であることを特徴とする請求項４又は５に記載のプロジェクタ。
7. 前記走査駆動部は、電流を流すことにより前記第１の力である磁力を発生するコイルを有し、
   前記保持部は、前記第２の力である磁力を発生する永久磁石を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
8. 前記所定位置は前記ガルバノミラーと前記永久磁石とが当接する位置であることを特徴とする請求項７に記載のプロジェクタ。
9. 前記永久磁石に対向させて前記ガルバノミラーに他の永久磁石を配置したことを特徴とする請求項７又は８に記載のプロジェクタ。
10. 前記コイルの中心部に前記永久磁石を有し、この永久磁石に対向させて前記ガルバノミラーに他の永久磁石を配置したことを特徴とする請求項７又は８に記載のプロジェクタ。
    

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