JP2009250986A - 投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】人の目への安全性を高めて光源の出力向上を可能にし、投射像を明るくすることが可能な技術を提供する。
【解決手段】投射装置１Ａは、第１主面１１Ｐを有する上筐体１１と、第１主面１１Ｐに対向した第２主面１２Ｐを有する下筐体１２と、上筐体１１を変位させ、第１主面１１Ｐと第２主面１２Ｐとの間に空隙ＧＰを形成させる変位機構と、光源から発せられた光を投射光ＬＦとして空隙に出射する投射部１４とを備え、投射光ＬＦは、空隙を通って、投射装置１Ａから出力される。このような投射装置１Ａによれば、投射装置１Ａから出力されるまでに光源から所定長の距離を確保することができるので、人の目への安全性を高めることが可能になり、投射像を明るくすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、投射装置に関する。

携帯電話機（以下、「携帯電話」とも称する）等の小型の電子機器にプロジェクタを搭載したものが知られている。

例えば、特許文献１には、折り畳み式の携帯電話において、折り畳み角度に応じて、モニタ液晶による画像表示と、プロジェクタによる画像投影とを切り換える技術が開示されている。

特開２００５−２３６７４６号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、プロジェクタ機能を発揮する投影レンズ部から光が直接外部に投射されるので、人の目への安全性に配慮すると光源の出力を上げることができないため、投射像は暗くなってしまう。

そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、人の目への安全性を高めることによって、光源の出力向上を可能にし、投射像を明るくすることが可能な技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、投射装置であって、第１主面を有する第１の筐体と、前記第１主面に対向した第２主面を有する第２の筐体と、前記第１の筐体を変位させ、前記第１主面と前記第２主面との間に空隙を形成させる変位機構と、光源から発せられた光を投射光として前記空隙に出射する投射手段とを備え、前記投射光は、前記空隙を通って前記投射装置から出力されることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る投射装置において、前記投射手段は、前記第２の筐体において一端寄りに設けられることを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る投射装置において、前記投射光は、前記第２の筐体の一端から前記第２の筐体の他端に向かう方向に沿って前記空隙を通ることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る投射装置において、前記変位機構は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に接続するヒンジ部によって構成されることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項４の発明に係る投射装置において、前記第１の筐体と前記第２の筐体とがなす角度に応じて前記光源の出力を制御する発光制御手段をさらに備えることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかの発明に係る投射装置において、前記第１の筐体は、前記第一主面において反射部を有し、前記投射光の進路は、前記反射部によって変更されることを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項６の発明に係る投射装置において、前記反射部は、ホログラム光学素子であることを特徴とする。

請求項１から請求項７に記載の発明によれば、投射手段によって出射された投射光は、第１の筐体と第２の筐体との間に形成された空隙を通って投射装置から出力されるため、投射装置から出力されるまでに光源から所定長の距離を確保することができるので、人の目への安全性を高めることが可能になり、投射像を明るくすることができる。

また特に、請求項６に記載の発明によれば、投射光の進路が、反射部によって変更されることから、光源から出力までの距離をより長く確保できるので、人の目への安全性をさらに高めることが可能になり、投射像をより明るくすることができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

＜１．第１実施形態＞
＜概要＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る投射装置１Ａの利用態様を示す図である。図２は、投射装置１Ａを側面方向から視認した場合の断面図である。

図１に示されるように、投射装置１Ａは、スクリーンＳＣ等の投光面（投射面）に映像(画像)を投射するプロジェクタとして構成されている。この投射装置１Ａでは、スクリーンＳＣに向けて照射される光線のラスター走査ＲＳを行うことにより、スクリーンＳＣへの２次元画像の表示が可能となっている。

図２に示されるように、投射装置１Ａは、折り畳み可能な携帯型の電子機器として構成され、上筺体（「第１の筐体」とも称する）１１と、下筺体（「第２の筐体」とも称する）１２と、ヒンジ部１３Ａとを有している。

具体的には、上筐体１１および下筐体１２は、それぞれ板状の直方体であり、各種部材を格納する筐体としての役割を有している。

ヒンジ部１３Ａは、上筐体１１と下筐体１２とを回動可能（折り畳み可能）に接続している。詳細には、上筐体１１の一端１１Ｍは、ヒンジ部１３Ａを介して下筐体１２の一端１２Ｍと接続され、上筐体１１は、ヒンジ部１３Ａを支点にして下筐体１２に対して回動可能となっている。

このような構成を有する投射装置１Ａでは、上筐体１１の他端１１Ｎと下筐体１２の他端１２Ｎとが合わさった（換言すれば、上筐体１１の一主面１１Ｐと、これに対向する下筐体１２の一主面１２Ｐとが合わさった）閉状態ＱＡと、上筐体１１の他端１１Ｎと下筐体１２の他端１２Ｎとが離れた（換言すれば、上筐体１１の一主面１１Ｐと下筐体１２の一主面１２Ｐとの間に空隙（空間）ＧＰが形成された）開状態ＱＢとの間で状態切換が可能となる。

このように、ヒンジ部１３Ａは、上筐体１１（或いは下筐体１２）を変位させ、上筐体１１の一主面１１Ｐと下筐体１２の一主面１２Ｐとの間に空隙ＧＰを形成させる変位機構として機能する。

下筐体１２は、一端１２Ｍ寄りに（換言すれば、ヒンジ部１３Ａの近傍において）、投射部（「プロジェクタモジュール」とも称する）１４を有している。開状態ＱＢ（図２参照）では、投射部１４から投射像を形成する光（「投射光」とも称する）ＬＦが空隙ＧＰに出射され、当該投射光ＬＦは、上筐体１１の一主面１１Ｐと下筐体１２の一主面１２Ｐとの間に形成された空隙ＧＰを通過して、投射装置１Ａから出射（出力）される。

なお、開状態ＱＢにおける上筐体１１と下筐体１２との開き角は、上筐体１１および下筐体１２によって投射像にけられが発生しないように、投射像の高さ（垂直方向の幅（縦幅））に応じて設定される。本実施形態の投射装置１Ａのヒンジ部１３Ａには、上筐体１１および下筐体１２を、開状態ＱＢの開き角で位置決めして固定できるクリック機構が設けられている。

＜投射部１４について＞
次に、投射部１４について詳述する。図３は、第１実施形態における投射部１４の概略構成図である。

投射部１４は、緑（Ｇ）成分のレーザ光を発生させるＧ光源２０Ｇと、赤（Ｒ）成分のレーザ光を発生させるＲ光源２０Ｒと、青（Ｂ）成分のレーザ光を発生させるＢ光源２０Ｂとを有している。各レーザ光源２０Ｇ，２０Ｒ，２０Ｂから発光されたレーザ光は、それぞれコリメータレンズ２１Ｇ，２１Ｒ，２１Ｂを介して平行光に整形された後、ダイクロイックミラー２２Ｒ，２２Ｂを経て一本の光束（「合成光束」とも称する）に合成される。

そして、合成光束は、光走査手段として機能する光スキャナ（「ＭＥＭＳミラー」とも称する）ＬＳ（詳細は後述）によって反射され、投射光束として投射部１４から出射される。

また、各光源２０Ｇ，２０Ｒ，２０Ｂから出力されるレーザ光の強度は、光スキャナＬＳのラスター走査ＲＳに同期して、変調制御部２５からの制御信号によって変調される。

このような構成を有する投射部１４によって、スクリーンＳＣに投射対象の画像（投射画像）が投射される。

ここで、光スキャナＬＳについて詳述する。図４は、光スキャナＬＳの外観図である。

光スキャナＬＳは、投射対象の画像信号から得られる同期信号（水平（Ｈ）同期信号および垂直（Ｖ）同期信号）に応じて投射光束のラスター走査ＲＳを行う。具体的には、光スキャナＬＳは、Ｈ同期信号に同期させて水平方向に走査線を描く水平走査と、Ｖ同期信号に同期させて垂直方向に走査線をずらす垂直走査とを行い、投射画像をスクリーンＳＣに投射させる。

光スキャナＬＳは、シリコン（Ｓｉ）基板の異方性エッチングによって一体的に形成され、矩形環状の固定枠（「フレーム部」とも称する）３１と、駆動部材（例えば、圧電素子）が上面に貼り付けられた加振部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄと、フレーム部３１に内包されミラー部３５を支持する環状の保持枠３３とを備えている。

より詳細には、光スキャナＬＳでは、ミラー部３５が、当該ミラー部３５を挟むように対向して配置されたトーションバー３４Ａ，３４Ｂを介して保持枠３３に連結されている。保持枠３３は、当該保持枠３３を挟むように対向して配置された軸部材３６Ａ，３６Ｂを介して加振部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに連結されている。そして、加振部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄは、フレーム部３１に連結されている。

このような構成を有する光スキャナＬＳでは、圧電素子に電圧を印加して加振部３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄに曲げ変形を発生させることによって、ミラー部３５を揺動振動させることができる。

このように、光スキャナＬＳでは、反射面を有するミラー部３５を揺動振動させて、スクリーンＳＣに照射される投射光束のラスター走査ＲＳが行われる。

＜投射装置の安全性について＞
ここで、投射装置１Ａの安全性について説明する。図５は、投射部１４から出射された投射像を示す図である。

本実施形態の投射装置１Ａでは、投射光を出射させる光源としてレーザ光源が用いられているが、このようにレーザ光を投射光として用いる場合は、人の目に対する安全性の確保が重要になる。

レーザ光の安全性に関する規格は、国際電気標準（ＩＥＣ）の規準をもとに各国で制定されているが、レーザ光の目への危険度は、瞳を透過し、網膜に収斂するエネルギーが大きくなるほど高くなる。したがって、目が拡散の中心である光源（本実施形態では、光スキャナＬＳのミラー部３５）にピントを合わせたときに、網膜に投射される像が最も小さく収斂された状態が目には危険な状態となる。また、目が光源に近いほど危険である。

このため、規格では、目がピントを合わせることができる最短距離を１００ｍｍとし、当該最短距離にある直径７ｍｍの大きさを有する瞳（「瞳領域」とも称する）ＥＲを一定時間に通過するレーザ光の総エネルギーで目への危険度が判断されている。なお上記一定時間とは、目が眩しさを感じてから瞼を閉じるまでの時間（０．２５ｓ）とされている。また、目が光源から１００ｍｍ以内に近づけない場合は、目と光源との距離が最小となる最接近距離に配置された瞳領域ＥＲを、一定時間に通過するレーザ光の総エネルギーで目への危険度が判断される。

図５に示されるように、光スキャナＬＳで走査された投射光は、略長方形の投射像ＴＧ（図５中のハッチング領域）を形成しつつ進行し、投射光が進行するにつれて、その投射像の大きさ（「像領域」とも称する）ＧＲは大きくなる。すなわち、光スキャナＬＳからの距離（「照射距離」とも称する）ＲＤと像領域ＧＲとは比例し、照射距離が長くなると、像領域ＧＲは大きくなる。例えば、照射距離ＲＤ２が照射距離ＲＤ１より長い場合（照射距離ＲＤ２＞照射距離ＲＤ１）では、照射距離ＲＤ２における像領域ＧＲ２は、照射距離ＲＤ１における像領域ＧＲ１よりも大きくなる（図５参照）。

ここで、瞳領域ＥＲの大きさは、照射距離ＲＤによらず不変であることから、照射距離ＲＤが長くなると、像領域ＧＲに対する瞳領域ＥＲの割合は小さくなる。

このため、レーザ光源の出力が同じであれば、像領域ＧＲが大きくなるほど（換言すれば、照射距離ＲＤが長くなるほど）、瞳領域ＥＲを透過する投射光のエネルギーは小さくなる。すなわち、照射距離ＲＤが長くなると、人の目への安全性は高まることになる。

逆に言えば、照射距離ＲＤすなわち最接近距離を長くするように設計すれば、人の目への安全性を確保したまま、レーザの出力を大きくできるので、投射装置１Ａを明るくすることができる。

例えば、最接近距離を１４０ｍｍ確保できれば、最接近距離を１００ｍｍ確保した場合に比べて、レーザ光源の出力を２倍にすることができる。

なお、上記では、レーザ走査式の投射装置１Ａに関する安全性について説明したが、投射装置としては、液晶等の画素型の投射装置においても、小型化によって携帯可能としたものが存在する。このような携帯可能な投射装置においても、発光源に目を近づけると、目に危険が及ぶ可能性があるので、携帯型の投射装置全般において、目への安全性を考慮することが好ましい。

＜投射装置１Ａの構造について＞
上述のように、本実施形態の投射装置１Ａは、上筐体１１と下筐体１２とが重なった閉状態ＱＡと、上筐体１１の一主面１１Ｐと下筐体１２の一主面１２Ｐとの間に空隙ＧＰが形成された開状態ＱＢとの間で切替可能であり、閉状態ＱＡでは、投射装置１Ａはコンパクト化され、携帯に適した状態になる。

一方、開状態ＱＢでは、投射部１４からの投射光ＬＦが、少し開いた２つの筐体１１，１２の間隙ＧＰを、下筐体１２の一端１２Ｍから他端１２Ｎに向かう方向に沿って進行し、投射装置１Ａから投射面に投射される（図２参照）。

開状態ＱＢにおける上筐体１１と下筐体１２との開き角では、人の顔は、上筐体１１および下筐体１２によって物理的に規制されて、上筐体１１と下筐体１２との間に進入することができず、間隙ＧＰにおける投射光ＬＦの光路は、人の顔によって遮られない。

すなわち、上筐体１１と下筐体１２との間への顔の進入を規制可能な規制開き角では、上筐体１１の他端１１Ｎと下筐体１２の他端１２Ｎとを結ぶ規制線ＬＬ（図２参照）を基準にして、人は、顔を光源に近づけることができなくなるので、目と光源との距離を確保することが可能になる。

このように、投射光ＬＦを投射装置１Ａ内の空隙ＧＰを通過させてから投射装置１Ａから出射させて、所定長の最接近距離を確保することによれば、投射光ＬＦをすぐに外部へ出射させた場合に比べて、目への安全性を高めることができ、ひいてはレーザ光源の出力を上げて明るい投射装置１Ａを構成することができる。

＜２．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。

第２実施形態に係る投射装置１Ｂでは、上筐体１１と下筐体１２との開き角の大きさ（「開角度」とも称する）に応じて、レーザ光源の出力が制御される。図６は、第２実施形態における投射部１４の概略構成図である。図７および図８は、第２実施形態の投射装置１Ｂにおけるヒンジ部１３Ｂの内部構成を示す図である。

なお、第２実施形態に係る投射装置１Ｂは、発光制御部２６を有し、開き角の大きさに応じて、レーザ光源の出力が制御される点以外は、第１実施形態に係る投射装置１Ａと同様の構成および機能（図１、図２および図４参照）を有しており、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。

図６に示されるように、第２実施形態の投射装置１Ｂは、レーザ光源の出力を制御する発光制御部２６を有している。具体的には、発光制御部２６は、Ｇ光源２０Ｇ、Ｒ光源２０ＲおよびＢ光源２０Ｂによって発生されるレーザ光の強度を制御する機能を有している。

また、投射装置１Ｂは、上筐体１１と下筐体１２との開き角の大きさを検出する開き角検出手段を有している。

具体的には、図７に示されるように、投射装置１Ｂは、ヒンジ部１３Ｂ付近に、導電性を有する導電部材５４と、所定間隔で互いに並列して配置された陽電極５２および陰電極５３と、２つの電極（陽電極５２および陰電極５３）間の導通を検知する導通検知部５１とを有している。

導電部材５４は、上筐体１１の回動に応じて移動する。また、導電部材５４は、開き角の大きさが所定範囲になると、陽電極５２および陰電極５３に接触する位置に設けられている。

本実施形態では、上筐体１１と下筐体１２との間への顔の進入を、上筐体１１および下筐体１２によって規制可能な開き角（規制開き角）の範囲が、２つの電極を導通させる開き角の所定範囲として設定される。

このような構成により、例えば図７のように開き角の大きさが顔の進入を規制可能な上記所定範囲である場合は、導通検知部５１によって陽電極５２と陰電極５３との導通状態が検知される。そして、投射装置１Ｂでは、導通状態が検知された場合は、所定長の最接近距離が確保されている安全な状態であるとして、発光制御部２６によって最大出力でのレーザ光の発光（フル発光）が許可される。

一方、図８のように開き角の大きさが顔の進入を規制できない上記所定範囲外である場合は、陽電極５２および陰電極５３は非導通となり、導通検知部５１によって非導通状態が検知される。投射装置１Ｂでは、非導通状態が検知された場合は、所定長の最接近距離が確保されていない危険な状態であるとして、発光制御部２６によって目への安全性を確保できる強度にレーザ光の発光が制限される。

以上のように、投射装置１Ｂでは、上筐体１１および下筐体１２によって投射光の光路への顔の進入が規制可能であるか否かが開き角の大きさに応じて判断され、レーザ光源の出力が制御される。このように目への安全性の保障度合いに応じてレーザ光源の出力を調整することによれば、安全性の高い投射装置１Ｂを実現することが可能になる。

＜３．第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。

第３実施形態に係る投射装置１Ｃでは、対となる筐体１１，１２のうち投射部１４を有する筐体（ここでは、下筐体１２）とは反対の筐体（ここでは、上筐体１１）に反射部１５Ａが設けられる。このような構成を有する投射装置１Ｃでは、投射光ＬＦが反射部１５Ａにおいて一旦反射されてから装置外に出射される。図９は、第３実施形態に係る投射装置１Ｃを側面方向から視認した場合の断面図である。

なお、第３実施形態に係る投射装置１Ｃは、反射部１５Ａによって投射光ＬＦを反射してから外部に出射する点以外は、第１実施形態に係る投射装置１Ａと同様の構成および機能（図１、図３および図４参照）を有しており、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。

図９に示されるように、第３実施形態の投射装置１Ｃは、投射装置１Ａと同様に上筐体１１と、下筐体１２と、ヒンジ部１３Ａとを有している。上筐体１１と下筐体１２とは、ヒンジ部１３Ａによって回動可能に接続され、投射装置１Ｃは、折り畳み可能な携帯型の電子機器として構成されている。

上筐体１１は、一主面１１Ｐにおいて反射部１５Ａとしての平面ミラー（平面鏡）を有している。

上筐体１１の一主面１１Ｐに反射部１５Ａを有する投射装置１Ｃでは、開状態ＱＢにおいて、投射部１４から投射光ＬＦが反射部１５Ａに向けて出射される。そして、当該投射光ＬＦは、反射部１５Ａによる反射（鏡面反射）によって進路が変更され、投射装置１Ｃから出射される。

このように、投射光ＬＦを反射部１５Ａで一旦反射させることによれば、空隙ＧＰを通る投射光ＬＦの光路（「内部光路」とも称する）、より詳細には投射部１４から投射装置１Ｃの外部に至るまでの投射光ＬＦの光路を長くすることができる。

具体的には、第１実施形態の投射装置１Ａにおける内部光路は、直線光路であるが、本実施形態の投射装置１Ｃにおける内部光路は、途中で屈曲した光路（屈曲光路）である。このように光路が屈曲している分、投射装置１Ｃにおける内部光路は、投射装置１Ａにおける内部光路よりも長くなる。

つまり、投射装置１Ｃでは、投射光ＬＦの内部光路を屈曲（屈折）させない場合に比べて、最接近距離を長く確保することができる。

以上のように、投射装置１Ｃでは、内部光路を屈曲させることによって比較的長い最接近距離を確保することができるので、第１実施形態の投射装置１Ａに比べて、目への安全性をより高めることができ、ひいてはレーザ光源の出力をさらに上げることが可能となる。

＜４．第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。

第３実施形態の投射装置１Ｃでは、反射部１５Ａとして鏡面反射可能な平面ミラーが採用されていたが、第４実施形態に係る投射装置１Ｄでは、反射部１５Ｂとして反射型のホログラフィックオプティカルエレメント（以下では、「ホログラム光学素子」、またはHolographic Optical Elementを略して「ＨＯＥ」とも称する）１６が採用される。図１０は、第４実施形態に係る投射装置１Ｄを側面方向から視認した場合の断面図である。図１１は、ＨＯＥ１６を作製する際の様子を示す図である。

なお、第４実施形態に係る投射装置１Ｄは、反射部１５ＢとしてＨＯＥ１６が採用される点以外は、第３実施形態に係る投射装置１Ｃと同様の構成および機能を有しており、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。

図１０に示されるように、第４実施形態の投射装置１Ｄは、投射装置１Ｃと同様に上筐体１１と、下筐体１２と、ヒンジ部１３Ａとを有している。上筐体１１と下筐体１２とは、ヒンジ部１３Ａによって回動可能に接続され、投射装置１Ｃは、折り畳み可能な携帯型の電子機器として構成されている。

上筐体１１は、一主面１１Ｐにおいて、反射部１５ＡとしてのＨＯＥ１６を有している。

上筐体１１の一主面１１ＰにＨＯＥ１６を有する投射装置１Ｄでは、開状態ＱＢにおいて、投射部１４から投射光ＬＦがＨＯＥ１６に向けて出射される。そして、当該投射光ＬＦは、ＨＯＥ１６によって進路が変更され、投射装置１Ｄから出射される。

ここで、投射光ＬＦを反射するＨＯＥ１６について詳述する。

ＨＯＥ１６は、２つの光束（詳細には、参照光１０１の光束と物体光１０２の光束）の干渉縞を感材１００に記録させ、これを現像処理することによって作製される。具体的には、まず、図１１に示されるように、開状態ＱＢにおける反射部１５Ｂの位置に感材１００が配置される。そして、当該感材１００に対して、投射部１４の光源位置から参照光１０１が照射されるとともに、ＨＯＥ１６に照射された投射光ＬＦを反射させる方向と同じ方向（反射させたい方向）の光が物体光１０２として照射される。このように２方向から照射される参照光１０１と物体光１０２との干渉によって発生する干渉縞が感材１００に記録され、これを現像処理することによってＨＯＥ１６が作製される。

このようにして作製されたＨＯＥ１６は、参照光１０１と同じ光（「再生照明光」とも称する）を同じ角度から受けると、作製時の物体光１０２と同じ光（「再生光」とも称する）を同じ向きに再生させる。

すなわち、各レーザ光源２０Ｇ，２０Ｒ，２０Ｂからのレーザ光を用いてＨＯＥ１６を作製し、当該ＨＯＥ１６を反射部１５Ｂとして用いることによれば、投射部１４からの投射光ＬＦを、反射させたい所望の方向（反射方向）に反射（再生）させることが可能になる。

また、ＨＯＥ１６は、波長選択性を有し、作製時における波長以外の他の波長を有する光にはほとんど影響を及ぼさない。

このため、透明基板のＨＯＥ１６を作製し、当該ＨＯＥ１６を反射部１５Ｂとして用いることによれば、例えば、反射部１５Ｂが設けられる上筐体１１の一主面１１ＰにＬＣＤ等の表示部を設けた場合でも、ＬＣＤの表示を妨げない投射装置１Ｄを構成することが可能になる。

より詳細には、上筐体１１の一主面１１Ｐに表示部を有し、携帯電話としての機能をも備える投射装置１Ｄにおいて、その表示部の表面にＨＯＥ１６を設けることによれば、携帯電話としての機能を損なうことなく、投射機能を発揮することが可能になる。すなわち、携帯電話として使用する際には、透明基板のＨＯＥ１６は表示部の視認性に影響を与えず、投射装置１Ｄとして使用する際には、ＨＯＥ１６は投射光ＬＦを反射するミラーとして機能する。

このように、透明基板のＨＯＥ１６を反射部１５Ｂとして用いることによれば、投射装置１Ｄのスペースを有効利用することが可能になり、コンパクト性を有した投射装置１Ｄを構成できる。

また、ＨＯＥ１６は、作製段階における物体光１０２の照射方向を調整することによって投射光ＬＦの反射方向を設定することができるので、上筐体１１と下筐体１２との開き角が小さい（例えば鋭角）場合でも投射部１４を下筐体１２の他端１２Ｎ寄りに設けることが可能になる。このような構成によれば、投射光ＬＦの内部光路を長くすることができ、最接近距離を長く確保することが可能になる。

また、ＨＯＥ１６は、作製の際の参照光１０１と同じ方向から再生照明光が照射されることによって、再生光を再生させる性質を有していることから、投射装置１Ｄから投射光ＬＦを出射可能な開き角は、制限されることになる。

このため、人の顔の進入を物理的に規制する或る特定の規制開き角において、投射光ＬＦを出射可能な投射装置１Ｄでは、当該特定の規制開き角以外の開き角では、投射光ＬＦが出射されなくなる。

すなわち、反射部１５ＢにＨＯＥ１６を用いることによれば、人の顔の進入を規制できない開き角（「非規制開き角」とも称する）において、投射光ＬＦを出射（誤出射）してしまう可能性を減少させることができるので、目の安全性をより担保（保証）することが可能になる。

＜５．変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。

例えば、上記第１実施形態では、クリック機構を設け、開状態ＱＢの規制開き角を設定可能としていたが、機械的ストッパを設けて規制開き角以上に開かない構成としてもよい。

また、上記第３実施形態では、反射部１５Ａとして平面ミラーを用いていたが、これに限定されない。図１２は、変形例に係る投射装置１Ｅを側面方向から視認した場合の断面図である。図１３は、投射装置１Ｅ内の空隙ＧＰを通る投射光ＬＦを示す模式図であり、図１４は、投射装置１Ｃ内の空隙ＧＰを通る投射光ＬＦを示す模式図である。

具体的には、図１２に示されるように、反射部１５Ａとして凹面鏡１７（凹面鏡特性を有するミラー）を用いてもよい。このように、反射部１５Ａとして凹面鏡１７を用いることによれば、平面鏡を用いる場合に比べて、最接近距離を仮想的に長くすることができるので、人の目への安全性を高めることができる。

より詳細には、反射部１５Ａに凹面鏡１７を用いた場合（図１３参照）と、反射部１５Ａに平面鏡を用いた場合（図１４参照）とを対比して説明する。

図１３に示されるように、反射部１５Ａに凹面鏡１７を用いた場合は、所定の投影画角ＴＡを得るために、投射光ＬＦの走査角ＳＡ１は、上記所定の投影画角ＴＡよりも大きな角度に設定される。そして、このときの実際の最接近距離（「実最接近距離」とも称する）は、光源から当該光源に最も近い瞳位置（「最接近位置」とも称する）ＰＥまでの距離（両矢印ＲＹ１で表される距離）となる。

一方、図１４に示されるように、反射部１５Ａに平面鏡を用いた場合は、上記所定の投影画角ＴＡを得るために、投射光ＬＦの走査角ＳＡ２は、投影画角ＴＡと同じ大きさの角度に設定される。そして、このときの最接近距離は、両矢印ＲＹ３で表される距離となる。

ここで、図１３と図１４とを対比すると、凹面鏡１７を用いた場合の最接近位置ＰＥにおける像領域ＧＲ３（図１３では、像領域ＧＲ３の横幅が表されている）は、平面鏡を用いた場合の最接近位置ＰＥにおける像領域ＧＲ４（図１４では、像領域ＧＲ３の横幅が表されている）よりも大きくなっていることがわかる。

これは、凹面鏡１７が最接近距離を仮想的に長くする特性を有しているためであり、凹面鏡１７を用いた場合の仮想的な最接近距離（「仮想最接近距離」とも称する）は、図１３の両矢印ＲＹ２で表される距離となる。

上述のように、光源からの照射距離ＲＤが長くなると、像領域ＧＲは大きくなることから、凹面鏡１７を用いることによって平面鏡を用いた場合に比べて最接近距離が仮想的に長くなると、長くなった分だけ像領域ＧＲ３は、像領域ＧＲ４よりも大きくなる。

そして、像領域ＧＲが大きくなると像領域ＧＲに対する瞳領域ＥＲの割合が減少し、瞳領域ＥＲを透過する投射光のエネルギーは小さくなることから、凹面鏡１７を用いることによって像領域ＧＲ３が大きくなると、瞳領域ＥＲを透過する投射光のエネルギーは小さくなる。すなわち、凹面鏡１７を用いることによれば、人の目への安全性をさらに高めることが可能になる。

また、反射部１５Ａとして自由曲面ミラーを用いてもよい。これによれば、投射像の歪みを修正することができる。

また、目への安全性の確保に余裕がある場合は、反射部１５Ａに凸面鏡特性を有するミラーを採用して、投射光ＬＦの走査角以上に、投影画角ＴＡを拡げてもよい。

以上のように、反射部１５Ａとして光学的な操作を行うことが可能なミラーを採用して、光学操作の自由度を増やしてもよい。

また、第４実施形態に係る投射装置１Ｄでは、反射部１５ＢとしてＨＯＥ１６を用いていたが、当該ＨＯＥ１６に凹面鏡特性、自由曲面ミラー特性または凸面鏡特性を持たせたい場合は、各特性に応じた反射方向から物体光１０２を感材１００に照射して、各特性を有するＨＯＥ１６を作製すればよい。

本発明の第１実施形態に係る投射装置の利用態様を示す図である。 投射装置を側面方向から視認した場合の断面図である。 第１実施形態における投射部の概略構成図である。 光スキャナの外観図である。 投射部から出射された投射像を示す図である。 第２実施形態における投射部の概略構成図である。 第２実施形態の投射装置におけるヒンジ部の内部構成を示す図である。 第２実施形態の投射装置におけるヒンジ部の内部構成を示す図である。 第３実施形態に係る投射装置を側面方向から視認した場合の断面図である。 第４実施形態に係る投射装置を側面方向から視認した場合の断面図である。 ＨＯＥを作製する際の様子を示す図である。 変形例に係る投射装置を側面方向から視認した場合の断面図である。 投射装置内の空隙を通る投射光を示す模式図である。 投射装置内の空隙を通る投射光を示す模式図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 投射装置
１１ 上筐体
１２ 下筐体
１３Ａ，１３Ｂ ヒンジ部
１４ 投射部
１５Ａ，１５Ｂ 反射部
１６ ＨＯＥ
１７ 凹面鏡
２０Ｂ Ｂ光源
２０Ｇ Ｇ光源
２０Ｒ Ｒ光源
２６ 発光制御部
３５ ミラー部
ＬＦ 投射光
ＬＬ 規制線
ＬＳ 光スキャナ
ＳＣ 投射面

Claims (7)

1. 投射装置であって、
   第１主面を有する第１の筐体と、
   前記第１主面に対向した第２主面を有する第２の筐体と、
   前記第１の筐体を変位させ、前記第１主面と前記第２主面との間に空隙を形成させる変位機構と、
   光源から発せられた光を投射光として前記空隙に出射する投射手段と、
   を備え、
   前記投射光は、前記空隙を通って前記投射装置から出力されることを特徴とする投射装置。
2. 請求項１に記載の投射装置において、
   前記投射手段は、前記第２の筐体において一端寄りに設けられることを特徴とする投射装置。
3. 請求項２に記載の投射装置において、
   前記投射光は、前記第２の筐体の一端から前記第２の筐体の他端に向かう方向に沿って前記空隙を通ることを特徴とする投射装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の投射装置において、
   前記変位機構は、前記第１の筐体と前記第２の筐体とを回動自在に接続するヒンジ部によって構成されることを特徴とする投射装置。
5. 請求項４に記載の投射装置において、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体とがなす角度に応じて前記光源の出力を制御する発光制御手段、
   をさらに備えることを特徴とする投射装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の投射装置において、
   前記第１の筐体は、前記第一主面において反射部を有し、
   前記投射光の進路は、前記反射部によって変更されることを特徴とする投射装置。
7. 請求項６に記載の投射装置において、
   前記反射部は、ホログラム光学素子であることを特徴とする投射装置。

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