JP6053171B2 - 走査型投影装置、および携帯型投影装置 - Google Patents

Description

本発明は、走査型投影装置、およびこの走査型投影装置を用いた携帯型投影装置に関する。

赤色、緑色、青色といった光の３原色のレーザ光を１本のレーザ光とし、このレーザ光を二次元的に走査して画像投影面に投影画像を形成する走査型投影装置というものがある。このような走査型投影装置では、レーザ光源から画像投影面までの距離が一定ではない場合に、画像投影面の一部が他所よりも距離が遠くなるに従い照度が低下してしまうことがある。特許文献１には、このような部分的な照度低下を防ぐために、画像投影面内の距離差に応じて照度を変化させるものが開示されている。また、特許文献２には、視認者の位置によって、画像投影面の配置を切り替えることが可能な走査型投影装置が開示されている。また、特許文献３には、光源と、ＬＣＤなどの画像形成手段と、画像形成手段で形成された画像を画像投影面に投影する投影装置が開示されている。

特開２０１０−１０７７３８号公報 特開２０１１−１０７３４７号公報 特開２０００−１５２２０２号公報

特許文献１および特許文献２に記載されている走査型投影装置は、画像投影面がほぼ一様な平面である場合に対応可能であり、画像投影面に凹凸がある場合、または画像投影面が曲面を有する場合など、画像投影面が一様な平面ではない場合には、投影画像の明るさを均一にすることは困難である。また、特許文献３は、光源から画像投影面までの距離が長くなるに従い画面サイズが大きくなり、十分な明るさが得られないことから、光源から画像投影面までの距離が限定されるという問題がある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光源からの距離が異なる立体的な凹凸がある画像投影面や曲面で形成される画像投影面内であっても照度差が小さい投影画像、または空中画像を投影できる走査型投影装置と、この走査型投影装置を用いた携帯型投影装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、本発明の走査型投影装置は、レーザ光を出射するレーザ光源を備える光源モジュールと、揺動可能なミラー部を備え、ミラー部によって光源モジュールから出射されるレーザ光を二次元に走査して画像投影面に投影画像を投影する光偏向手段と、ミラー部から画像投影面までの距離を検出する光検出手段と、光検出手段からの距離情報に基づき、ミラー部の揺動角度を制御する制御部と、を有し、レーザ光を出射可能であり、光源モジュールと組み合わせて用いられる組み合わせ用光源モジュールと、光源モジュールから出射されるレーザ光と、組み合わせ用光源モジュールから出射されるレーザ光を束ねて出射する第一の合波手段とを備え、光源モジュールまたは組み合わせ用光源モジュールは、赤色レーザ光源、緑色レーザ光源、および青色レーザ光源を全て含み、レーザ光源は、画像信号に応じて波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源からなり、緑色レーザ光源数が赤色レーザ光源、青色レーザ光源数より多く設けられ、複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を束ねて出射する第二の合波手段を備え、制御部は、投影面において照度が均一になるように、距離が大きいとミラー部の揺動角度を小さく、距離が小さいとミラー部の揺動角度大きく制御することとする。

また、上記発明に加えて、光偏向手段は、ミラー部と、ミラー部を揺動させるミラー駆動手段を有する静電駆動方式のＭＥＭＳ構造体である、ことが好ましい。

また、上記発明に加えて、ミラー部は、直交する２軸で各々独立して揺動可能であって、距離情報に基づき、２軸各々の揺動角度を独立して制御される、ことが好ましい。

また、上記発明に加えて、光偏向手段は、ミラー部の揺動角度を検出する揺動角度検出手段を有している、ことが好ましい。

また、本発明の携帯型投影装置は、上記の走査型投影装置を有する、こととする。

本発明の第１の実施の形態に係る走査型投影装置の概略を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る第１光源モジュールの概略的な構成を示す図である。 図２の変形例に係る第１光源モジュールの概略的な構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る第２光源モジュールの概略的な構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る光偏向手段の構成の１例を示す平面図である。 ラスタースキャンの場合の走査イメージを示す図である。 リサージュスキャンの場合の走査イメージを示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御部の主要な構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像投影面が立体的な凹凸を備えている場合の１例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る画像投影面が曲面の場合の１例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る走査型投影装置の概略を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る光学結像手段の構成の１例を示す図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は、（Ａ）に示す光学結像手段の平面図の一部である。 本発明の第３の実施の形態に係る携帯投影装置の使用状態を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態に係る走査型投影装置、および携帯型投影装置について、図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る走査型投影装置１の概略を示す図である。図１に示すように、走査型投影装置１は、レーザ光を出射する二つの光源モジュール２，３と、これら光源モジュール２，３から出射されたレーザ光を１本のレーザ光に束ねて合成する合波手段４と、画像信号に応じてレーザ光を二次元走査して画像投影面５に投影画像６を投影する光偏向手段７を有している。本実施の形態では、光偏向手段７と画像投影面５の間に、光学要素８を備えている。また、走査型投影装置１は、画像投影面５からの反射光を検出する光検出手段９を備えている。なお、光源モジュール２，３を区別するために、第１光源モジュール２、第２光源モジュール３と表す。

第１光源モジュール２を主光源モジュールとしたとき、第２光源モジュール３は、第１光源モジュール２と組み合わせて用いられる組み合わせ用光源モジュールであって、用途によって用いられたり、用いられなかったりするものである。したがって、第２光源モジュール３は、必ずしも設けなくてもよい場合がある。また、走査型投影装置１には、第３の光源モジュールを付加することも可能である。

光検出手段９は、画像投影面５が図１に示すような曲面の場合、たとえば、画像投影面５において、光偏向手段７からの距離が最も近い中央位置５Ａ、中央位置５Ａから遠くなる右端位置５Ｂ、および左端位置５Ｃの光偏向手段５からの距離、または、各位置の距離の差を検出する。光検出手段９としては、たとえば、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどの撮像手段やフォトセンサ、または投受光方式のフォトダイオードなどを用いることが可能である。

本実施の形態の走査型投影装置１は、上述した光学系要素の他に、図１に示すように、制御部１０を備えている。制御部１０は、第１光源モジュール２、第２光源モジュール３、光偏向手段７および光検出手段９の駆動や検出動作を司る。以上説明した各構成要素は、筐体１１の内部に格納されており、筐体１１の画像投影面５側の側面には、走査されたレーザ光の出射孔（図示せず）が設けられている。光偏向手段７は、ミラー部４０と、このミラー部４０を揺動させるミラー駆動手段４１を備えているが、詳しい構成については、図５を参照して後述する。

次に、第１光源モジュール２の構成について説明する。図２は、第１光源モジュール２の概略的な構成を示す図であり、平面断面図に対応している。図２に示すように、第１光源モジュール２は、筐体１３と、３個のレーザ光源１４，１５，１６と、ダイクロイックミラー１７，１８を有している。筐体１３は、光源取付け部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃを備えており、この光源取付け部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃにはそれぞれ赤色、緑色、青色の波長のレーザ光を出射可能なレーザ光源１４，１５，１６が取り付けられている。

図２に示す構成では、筐体１３に設けられた円形の出射孔２１に向かう光軸Ｌの延長線上で交差する筐体１３の壁部１３Ａには、光源取付け部１９Ａが設けられている。光源取付け部１９Ａには、赤色のレーザ光を出射可能な赤色レーザ光源２２と、コリメータレンズ２３が取り付けられている。

また、壁部１３Ａと交差する一方の壁部１３Ｂにも、光源取付け部１９Ｂ，１９Ｃが設けられている。そのうち、光源取付け部１４寄りの位置には、レーザ光源１５が設けられていて、緑色のレーザ光を出射可能な緑色レーザ光源２４と、他のコリメータレンズ２３が取り付けられている。また、光源取付け部１５よりも光源取付け部１４から離れた位置には、光源取付け部１６が設けられていて、青色のレーザ光を出射可能な青色レーザ光源２５と、他のコリメータレンズ２３が取り付けられる。各コリメータレンズ２３は、各色のレーザ光源から入射されたレーザ光を、平行光に整えて出射する。

なお、赤色のレーザ光は、６３５ｎｍ〜６９０ｎｍの範囲の単一波長のレーザ光であり、たとえば波長が６４０ｎｍのものを本実施の形態では採用している。また、緑色のレーザ光は、５００ｎｍ〜５６０ｎｍの範囲内の単一波長のレーザ光であり、たとえば波長が５１５ｎｍのものを本実施の形態では採用している。また、青色のレーザ光は、４３５ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲内の単一波長のレーザ光であり、たとえば波長が４５０ｎｍのものを本実施の形態では採用している。これら各色のレーザ光源は、赤色、緑色、青色の波長に対応するレーザダイオードを用いることが可能である。

また、筐体１３には、ミラー取付け部２６Ａ，２６Ｂが設けられ、そのミラー取付け部２６Ａ，２６Ｂにはそれぞれ、ダイクロイックミラー１７，１８が取り付けられている。本実施の形態では、緑色レーザ光源２４の光軸上に、緑色のレーザ光は反射するものの赤色のレーザ光などを透過するダイクロイックミラー１７が取り付けられている。なお、ダイクロイックミラー１７は、赤色のレーザ光のみを透過するものとしても良い。また、青色レーザ光源２５の光軸上には、緑色および緑色よりも長波長のレーザ光は透過するが、緑色よりも短波長の青色レーザ光は反射するダイクロイックミラー１８が取り付けられている。なお、ダイクロイックミラー１８は、青色光のみを反射し、他の光は透過させるものとすることや、赤色と緑色のみを透過させ、他の色のものを反射させるものとしてもよい。

なお、図２に示すような構成を採用せずに、図３に示すような構成を採用しても良い。図３は、図２の変形例に係る第１光源モジュール２の概略的な構成を示す図であり、平面断面図に対応している。なお、図２に示すものと共通関係にある光学系要素には、同じ符号を附し、説明を省略する。

たとえば、走査型投影装置１のスペース的な制約等により、第１光源モジュール２の電気的な接続部位を設ける部位が限られている等の場合には、図３に示す構成を用いることができる。図３に示す構成では、同一の壁部１３Ｂに、光源取付け部１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃが設けられている。また、光源取付け部１９Ａに取り付けられる赤色レーザ光源２２から出射される赤色レーザ光を反射させるべく、新たにミラー取付け部２６Ｃが設けられている。ミラー取付け部２６Ｃには、赤色のレーザ光を反射するダイクロイックミラー２７が取り付けられている。

次に、組み合わせ用光源モジュールに相当する第２光源モジュール３について説明する。図４は、第２光源モジュール３の概略的な構成の一例を示す図であり、平面断面図に対応している。なお、第２光源モジュール３の多くの部分は、基本的には、図２に示す第１光源モジュール２と共通の構成である。すなわち、第２光源モジュール３における筐体３０は、図２に示した筐体１３と共通の構成となっている。また、筐体３０は、筐体１３に設けられた光源取付け部１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｃと同様の光源取付け部３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃを備え、ミラー取付け部２６Ａ，２６Ｂと同様のミラー取付け部３２Ａ，３２Ｂを備え、さらに出射孔２１と同様の出射孔３０Ａを備えている。

ただし、筐体３０の光源取付け部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃに取り付けられるレーザ光源３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、走査型投影装置１の用途に応じて、好適なものが用いられる。すなわち、必要とする色度、輝度等に応じて、好適なレーザ光を出射可能なレーザ光源を、光源取付け部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃのいずれかに取り付けることが可能である。

なお、図４に示すレーザ光源３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃと３つのコリメータレンズ３４は、図２に示したレーザ光源１４，１５，１６、および各コリメータレンズ２３と同様なものを用いてもよく、ニーズに応じて異なるものを用いてもよい。また、ミラー取付け部３２Ａ，３２Ｂに取り付けられるダイクロイックミラー３５Ａ，３５Ｂも、図２に示したダイクロイックミラー１７，１８と同様のものを用いても良く、ニーズに応じて異なるものを用いても良い。

光源取付け部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃへのレーザ光源３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの取り付けの例としては、次のようなものがある。たとえば、レーザ光の合成によって、画像を形成する場合には、白色光を形成可能なことが必要である。かかる白色光は、赤色、緑色および青色のレーザ光を所定の割合で合成することで形成されるが、青色のレーザ光の光量を多くしても、明るさ（照度）の向上には、大きくは寄与しない。

図１に示すように、第１光源モジュール２と、第２光源モジュール３からそれぞれ出射されたレーザ光は、合波手段４によって、１つの光束となるように合波（合成）される。それにより、合波手段４から出射した後のレーザ光は、第１光源モジュール２のみから出射される場合と比較して、輝度が向上する。そのため、第２光源モジュール３が、たとえば緑色レーザ光源３６を含む場合には、第１光源モジュール２のみを用いる場合と比較して、明るさを向上させることが可能となっている。

そのため、第２光源モジュール３においては、青色のレーザ光を出射する青色レーザ光源を設けずに、赤色のレーザ光を出射する赤色レーザ光源３７、および緑色のレーザ光を出射する緑色レーザ光源３６を設けるようにしてもよい。たとえば、３つのレーザ光源を配置する場合、全てを赤色レーザ光源３７としてもよく、全てを緑色レーザ光源３６としてもよく、赤色レーザ光源３７を１つまたは２つ設け、残りを緑色レーザ光源３６としてもよい。

特に、緑色レーザ光源３６は、輝度の向上に大きく寄与する。そのため、仮に、第１光源モジュール２において、赤色レーザ光源２２の効率が高い場合には、第２光源モジュール３においては、緑色レーザ光源３６のみを設ける構成か、または緑色レーザ光源３６の個数を、赤色レーザ光源３７の個数よりも多く設ける構成を採用しても、白色光を形成可能である。

図４に示す構成においては、輝度の向上を図るため、緑色レーザ光源３６を２つ設けると共に、１つの赤色レーザ光源３７を設けた構成となっている。

その他、必要に応じて、レーザ光源として、黄色のレーザ光、青紫のレーザ光、紫色のレーザ光、橙色のレーザ光、紫外領域のレーザ光等を出射するものなど、種々のものを用いることが可能である。

このような、第２光源モジュール３は、たとえば、要求される（所望の）輝度、他の製品の要求により、種々のレーザ光源を組み合わせて、取り付けることが可能である。すなわち、第２光源モジュール３は、基本となる第１光源モジュール２に対して、組み合わせ用光源モジュールとなっている。

また、第２光源モジュール３においては、図４に示すような赤色、緑色、および青色のレーザ光源３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃに代えて、赤外線レーザを出射可能なレーザ光源を含む赤外センサを取り付けても良い。なお、この赤外センサは、出射した光の画像投影面５からの反射光を受光する受光部も備え、その受光部での受光により、対象となる部位（たとえば投影面）までの距離を計測するために用いることが可能である。したがって、このような赤外センサは、図１に示す光検出手段９の機能を備える。そのようなものとしては、たとえば投受光方式のフォトダイオードを用いたもの、画像処理によって画像投影面５の面位置（たとえば、図１に示す５Ａ，５Ｂ，５Ｃの各位置）を検出するもの等、種々のものがある。このような構成とすると、光検出手段９を第２光源モジュール３が兼ねることができる。

合波手段４は、プリズムを用いることが可能である。なお、合波手段４として、プリズムの他に、必要に応じて、集光レンズ、コリメータレンズ、ミラーといった光学要素８を配置することが可能である。また、プリズムに代えて、ミラーを用い、そのミラーの他に、必要に応じて、集光レンズ、コリメータレンズ、ミラーなどの光学要素８を配置する構成を採用しても良い（図１では、代表的な光学要素８として、ミラーのみを図示している）。

図１に示すように、第１光源モジュール２および第２光源モジュール３から出射されたそれぞれ平行光になっているレーザ光は、合波手段４を経て、必要に応じて光学要素８を経た後に、光偏向手段７に入射される。図１に示す構成では、合波手段４と光偏向手段７は、筐体３８に一体的に取り付けられ、これらが１つの光学ユニット３９となっている。ただし、合波手段４および光偏向手段７は、筐体３８に取り付けられずに、個別に位置調整可能な構成としてもよい。

光偏向手段７は、図５に示すようなミラー部４０を備えていて、このミラー部４０を、後述するミラー駆動手段４１で揺動させることにより、画像投影面５にレーザ光を走査して、投影画像６を形成する。本実施の形態の光偏向手段７は、静電駆動方式のアクチェータを有するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）構造体であって、この構成を図５に示す。

図５は、光偏向手段７の構成の１例を示す平面図である。図５に示す光偏向手段７は、内枠部４２を備え、この内枠部４２の内側ほぼ中央部に、ミラー部４０が配置され、その両端部で捩じり軸４３を介して内枠部４２に支持されている。ミラー部４０は、ウエハ上に銀等の反射部材を蒸着して形成されるが、そのミラー部４０の形成に際しては、レーザ光の波長や強度、反射効率に応じて適宜材料や蒸着の厚み、および蒸着の層構成が決められる。

捩じり軸４３は、内枠部４２に対してミラー部４０を揺動させることを許容する軸部分であり、捩じることを可能とする部分である。また、ミラー部４０からは、捩じり軸４３を挟んで延伸部４４が延伸されていて、その延伸部４４からは、複数のミラー側櫛歯電極４５が突出して設けられている。ミラー側櫛歯電極４５は、内枠部４２の第１櫛歯電極４６と交互に間挿するように設けられている。ミラー側櫛歯電極４５および第１櫛歯電極４６によってミラー駆動手段４１を構成している。これらミラー側櫛歯電極４５と第１櫛歯電極４６のいずれか一方は、いずれか他方よりも、光偏向手段７の上面または下面に突出している。そのため、ミラー側櫛歯電極４５と第１櫛歯電極４６に電圧を印加すると電界が発生し、これらの間に働く引力と斥力により、捩じり軸４３に捩じり力を与え、捩じり軸４３を回転軸としてミラー部４０を揺動（駆動）させることを可能としている。

また、内枠部４２は、外枠部４７に対して、捩じることを可能とする捩じり軸４８を介して支持されているが、これら内枠部４２と外枠部４７との間も、上記のミラー部４０と内枠部４２との間における構成と同様の構成となっている。すなわち、内枠部４２からは、捩じり軸４８を挟んで延伸部４９が延伸していて、その延伸部４９からは、第２櫛歯電極５０が突出して設けられている。第２櫛歯電極５０は、外枠部４７の外枠側櫛歯電極５１交互に間挿するように設けられている。これら第２櫛歯電極５０および外枠側櫛歯電極５１によってもう１つのミラー駆動手段４１を構成している。そして、第２櫛歯電極５０と外枠側櫛歯電極５１のいずれか一方は、いずれか他方よりも、光偏向手段７の上面または下面に突出している。そのため、第２櫛歯電極５０と外枠側櫛歯電極５１に電圧を印加すると電界が発生し、これらの間に働く引力と斥力により、捩じり軸４８に捩じり力を与え、捩じり軸４８を回転軸としてミラー部４０を揺動（駆動）させることを可能としている。

ミラー側櫛歯電極４５と第１櫛歯電極４６の間、および第２櫛歯電極５０と外枠側櫛歯電極５１の間においては、印加電圧に応じて、ミラー部４０の振動周期と、振動における振れ幅を設定することができる。そして、ミラー部４０の駆動周期が短い場合には、ミラー部４０の共振周波数に近いことが好ましい。本実施の形態では、主走査に係る捩じり軸４３は、２０ＫＨｚで１２００Ｖの電圧を印加し、副走査に係る捩じり軸４８は、６０Ｈｚで５０Ｖの電圧を印加し、主走査方向に４０度、副走査方向に２０度の捩じれ角としている。しかしながら、かかる周波数、電圧、捩じれ角には限られず、種々設定可能である。なお、ミラー部は、直交する２軸（捩じれ軸４３、捩じれ軸４８）の各々が独立して揺動可能である。なお、上記捩じれ角は、ミラー部４０の揺動角度に相当する。

また、各櫛歯電極４５，４６，５０，５１に加える印加電圧は、正弦波の他、ミラー部４０の追従性に応じて台形波や鋸波等適宜設定することができる。そして、ミラー駆動手段４１の駆動制御により、レーザ光の走査を行う。投影画像を形成する走査方法としては、図６、図７に示すような２種類が多く採用されている。図６は、ラスタースキャンの場合の走査イメージを示す図である。また、図７は、リサージュスキャンの場合の走査イメージを示す図である。なお、ラスタースキャンにおいては、副走査方向を正弦波ではなく鋸波としても良い。このような走査イメージ（走査軌跡）を形成する情報を制御系では、描画ライン情報と表す。

図５に示すように、光偏向手段７は、ミラー部４０の揺動角度を検出する揺動角度検出手段５２，５３を備えている。揺動角度検出手段５２は、捩じり軸４３に取付けられ、揺動角度検出手段５３は、捩じり軸４８に取付けられているが、共に同様の構成であるため、代表してその一方を説明する。揺動角度検出手段５２は、光偏向手段７の捩じり軸４３に設けられた圧電素子５２Ａと、圧電素子５２Ａから発生する起電力を検出する起電力検出部５２Ｂとを有している。

圧電素子５２Ａは、ミラー部４０の揺動（捩じれ軸４３回りの回転）に伴って捩じり軸４３が捩じり変形すると、それに追従して変形する。圧電素子５２Ａは、その変形量に応じた起電力を発生することから、起電力検出部５２Ｂで検出された起電力の大きさに基づいて、捩じれ軸４３の捩じれ角度を求めることができる。そして、この捩じれ角度からミラー部４０の揺動角度（振れ角）を検出することができる。

なお、ミラー部４０の揺動角度の検出は、連続的におこなってもよく、間欠的に行ってもよい。また、揺動角度検出手段５２，５３としては、ミラー部４０の揺動角度を検出できれば、圧電素子に限らず、たとえば、光学センサや静電容量センサなどでもよい。

また、図１に示すように、本実施の形態の走査型投影装置１は、第１の光源モジュール２、第２の光源モジュール３、光偏向手段７および光検出手段９の駆動や検出動作などを司る制御部１０を備えている。次に、制御部１０の構成および作用について図８を参照して説明する。

図８は、本実施の形態に係る制御部１０の主要な構成を示すブロック図である。なお、図８は、図２に記載の第１光源モジュール２および図４に記載の第２光源モジュール３を用いた構成の場合を例示している。制御部１０では、まず、画像情報となる画像信号を入力して、この画像データを一時的に画像データ記憶部６０に記憶する。描画タイミング生成部６１では、描画タイミング情報および描画ライン情報を生成する。描画タイミング情報は、画像データ演算部６２に送出され、描画ライン情報は、揺動角度演算部６３に送出される。描画タイミング情報には、描画を行うタイミング情報等が含まれる。また、画像ライン情報には、描画を行うレーザ光の走査軌跡の情報（二次元走査位置情報）が含まれる。

画像データ演算部６２は、画像タイミング生成部６１から入力された描画タイミング情報に基づいて、描画する画素に対応する画像データを画像データ記憶部６０から呼び出し、種々の演算を行い、各色の輝度データを光源変調部６４に送出する。光源変調部６４は、画像データ演算部６２から入力された第１の光源モジュール２および第２の光源モジュール３の各色に対応した輝度データに基づいて、光源駆動回路を介して各色のレーザ光源の出力を調整する。図８に示すように、光源駆動回路６５は赤色レーザ光源２２を駆動し、光源駆動回路６７は青色レーザ光源２５を駆動する。光源駆動回路６６は緑色レーザ光源２４を駆動し、また、光源駆動回路６８は緑色レーザ光源３６を駆動し、光源駆動回路６９は赤色レーザ光源３７を駆動する。

搖動角度演算部６３は、描画タイミング生成部６１から入力された画像ライン情報に基づき、光偏向手段７のミラー部４０の揺動角度を演算し、駆動回路７０がミラー駆動手段４１に印加する電圧等を決定し、その情報に基づきミラー部４０の揺動角度（捩じり軸４３，４８の捩じれ角度）を制御する。

光検出手段制御部７１は、描画タイミング生成部６１から送出される描画タイミング情報に基づき、光検出手段９を制御する。光検出手段９は、投影画像６の投影領域の画像投影面５からの反射光を検出する。そして、光検出手段９では、たとえば図１に示す、画像投影面５上の位置５Ａ，５Ｂ，５Ｃまたは、これら各位置の間において、光量差（明るさの差）、出射から受光にかかる時間差、などの情報を距離演算部７２に取り込む。距離演算部７２は、光検出手段９からの情報に基づき、画像投影面５上の位置５Ａ，５Ｂ，５Ｃまたは、これら各位置の間において、ミラー部４０から各検出位置までの距離、あるいは、各検出位置間の距離差を求め、これら距離情報を揺動角度補正部７３に送出する。

光偏向手段７から出射される投影画像は、光偏向手段７（ミラー部４０）からの距離が大きくなるに従い、投影画像が広がっていく。たとえば、図１に示す投影画像５のなかで、左右外周側の５Ｂ，５Ｃでは、５Ａ位置に比べ、距離が遠くなるので、画像が広がり、この広がった位置では、５Ａ位置に比べて照度(明るさ)が低下する。揺動角度補正部７３では、上記距離情報に対応して、画像投影面５の照度(明るさ)の差が所定の基準または選択された基準より小さく、照度がほぼ均一になるようにミラー部４０の揺動角度（振れ角）を算出して、揺動角度演算部６３に送出する。揺動角度補正部７３からの情報が揺動角度演算部６３に入力された場合、揺動角度演算部６３では、描画タイミング生成部６１からの画像ライン情報と、揺動角度補正部７３からの情報とを対応付けして、ミラー部４０の揺動角度（振れ角）を決定して、駆動回路７０に送出する。そして、この情報に基づき光偏向手段７を駆動する。ミラー部４０の揺動角度（振れ角）は、光偏向手段７のミラー駆動手段４１に印加する電圧値で制御される。

本実施の形態の例では、主走査に係る捩じり軸４３は、１２０Ｖの電圧を印加したとき、主走査方向に４０度の振れ角となり、９０Ｖの電圧を印加したとき、主走査方向に３０度の振れ角となる。この捩じり軸４３の振れ角はミラー４０の主走査方向の揺動角度に相当する。副走査に係る捩じり軸４８は、５０Ｖの電圧を印加したときに、副走査方向に２０度の振れ角となり、４０Ｖの電圧を印加したときに副走査方向に１７度の振れ角となる。この振れ角は、ミラー部４０の副走査方向の揺動角度（振れ角）に相当する。このように、印加する電圧値によって、ミラー部４０の揺動角度を制御することができる。そして、このミラー部４０の揺動角度を距離情報に基づき補正すると、補正しない場合にくらべ、投影画像６の投影面積は揺動角度補正相当分だけ縮小されるので、画像投影面５内の照度（明るさ）の差を小さくすることが可能となる。

以上説明した本実施の形態による走査型投影装置１によれば、立体的な凹凸を有する画像投影面や、曲面を有する画像投影面においても照度（明るさ）の差が小さい投影画像を投影することが可能となる。そのことについて、図９、図１０に例をあげ説明する。

図９は、画像投影面５が立体的な凹凸を備えた場合の１例を示す図である。図９に示すように、画像投影面５は、３つのブロックを積み重ねたような構成であり、走査型投影装置１に対向する画像投影面５は、下方から５Ａ，５Ｂ，５Ｃの３つの投影面から構成されている。このように、画像投影面５が、走査型投影装置１に対して主として高さ方向に段差を有する場合には、５Ａ，５Ｂ，５Ｃの各投影面の走査型投影装置１からの距離（各投影面の距離差、言い換えれば段差））に応じて、ミラー部４０の垂直方向（副走査方向）の揺動角度（振れ角）を制御する。図示した例では、走査型投影装置１に最も近い５Ａ面を投影基準面とし、５Ｂ面、５Ｃ面は、５Ａ面との段差（距離差）を検出し、副走査方向にミラー部４０の揺動角度を制御する。つまり、５Ｂ面および５Ｃ面では、５Ａ面よりもミラー部４０の揺動角度を小さくなるように、ミラー駆動手段４１に印加する電圧を制御すればよい。

図１０は、画像投影面５が曲面の場合の１例を示す図である。図１０に示すように、画像投影面５は、円柱のような立体物の側面で構成されている。このように、画像投影面５が曲面を備え、走査型投影装置１に対して、画像投影面５が主として横方向(水平方向)に距離差を有する場合には、各投影面の距離に応じて、ミラー部４０の水平方向（主走査方向）の揺動角度を制御する。たとえば、走査型投影装置１に最も近い５Ａ位置を投影基準位置とし、５Ｂ位置、５Ｃ位置では、５Ａ位置との距離差を検出し、投影画像６の照度（明るさ）の差が所定の基準または選択された基準より小さくなるように、ミラー部４０の揺動角度（振れ角）を制御する。つまり、５Ｂ位置近傍および５Ｃ位置近傍では、投影画像６の投影面積を縮小するように、ミラー駆動手段４１に印加する電圧を制御すればよい。また、画像投影面５の右端（５Ｂ位置）から左端（５Ｃ位置）までの範囲で、連続的に距離（距離差）を検出し、その都度、ミラー部４０の揺動角度を制御することも可能である。

以上説明した第１の実施の形態に係る走査型投影装置１は、第１光源モジュール２から出射されるレーザ光を光偏向手段７によって二次元に走査して画像投影面５に投影画像６を投影する。レーザ光は平行光に整えられていることから走査型投影装置１から画像投影面５までの距離に関係なく鮮明な投影画像６を投影することが可能となる。

光偏向手段７から出射される投影画像６は、画像投影面５の距離が大きくなるに従い、投影画像６が広がり、投影画像６が広がった位置では照度（明るさ）が低下する。そこで、ミラー部４０から画像投影面５までの距離、または画像投影面５内の各位置の距離差を光検出手段９で検出し、検出された距離(距離差)に応じて、ミラー部４０の揺動角度を制御する。つまり、距離が遠い位置の画像投影面では揺動角度を小さくして投影画像の投影面積を縮小することで、揺動角度を制御しない場合にくらべ、画像投影面５の全体の照度（明るさ）の差を小さくすることができる。しかしながら、光検出手段９を設けないようにしてもよい。

また、第１光源モジュール２は、赤色レーザ光源２２、緑色レーザ光源２４、および青色レーザ光源２５で構成される。たとえば、赤色レーザの波長を６４０ｎｍ、緑色レーザ光の波長を５１５ｎｍ、青色レーザ光の波長を４５０ｎｍとした場合、これら各色のレーザ光は純色性が高いことから、入力される画像信号に対して、広範囲の色再現性を得ることが可能となる。

また、本実施の形態の第１光源モジュール２は、画像信号に応じて波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源からなり、この複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を合波手段４で束ねて出射しているため、照度（明るさ）が高い投影画像が得られる。そのため、画像投影面５からの反射光を光検出手段３で検出し、画像投影面５までの距離または距離差にかかる情報を正確に取り込むことが可能となる。

また、本実施の形態の光偏向手段７は、ミラー部４０と、ミラー部４０を揺動させるミラー駆動手段４１を有する静電駆動方式のＭＥＭＳ構造体である。このため、ミラー駆動手段４１（ミラー側櫛歯電極４５と第１櫛歯電極４６の間、第２櫛歯電極５０と外枠側櫛歯電極５１の間）に印加する電圧に応じたミラー４０の揺動（駆動）を実現することができる。

また、ＭＥＭＳ構造体は、半導体製造技術を活用して精度よく製造可能であり、レーザ光の走査位置（ミラー部４０の振れ角）を高精度に制御可能であり、しかも応答性にも優れる。このように、光偏向手段１１として静電駆動方式のＭＥＭＳ構造体を採用することで、小型化、低騒音化および低消費電力化が可能となる。

また、ミラー部４０は、直交する２軸（本実施の形態では、捩じり軸４３と捩じり軸４８の２軸）で独立して揺動を制御可能としている。したがって、画像投影面５が、垂直方向また水平方向のどちらに凹凸や曲面を備えるものであっても、照度（明るさ）の差が小さい投影画像６が得られる。また、このように、ミラー部４０を２軸で独立して揺動角度を制御可能であることから、投影画面上に線状や点状の画像を投影するマーカーとして用いることができる。

また、ミラー側櫛歯電極４５と第１櫛歯電極４６の間の静電容量、および第２櫛歯電極５０と外枠側櫛歯電極５１の間の静電容量を検出することで、これらのミラー側櫛歯電極４５と第１櫛歯電極４６の間における駆動量、および第２櫛歯電極５０と外枠側櫛歯電極５１の間の駆動量を検出することが可能となる。つまり、ミラー部４０の振れ角（揺動角度）を検出できる。そのため、かかる振れ角に基づいて、制御部２０がミラー駆動手段４１に印加する電圧を制御することで、精度の高い揺動（駆動）制御を可能にする。さらに、本実施の形態の光偏向手段７は、捩じり軸４３に揺動角度検出手段５２を備え、捩じり軸４８に揺動角度検出手段５３を備えている。そのことによって、ミラー部４０の揺動角度を検出することで、ミラー部４０の揺動角度（振れ角）をより正確に制御可能となる。

また、本実施の形態の走査型投影装置１は、第１光源モジュール２と組み合わせて用いられる第２光源モジュール３（組み合わせ用光源モジュール）を備えることが可能である。第１光源モジュール２から出射されるレーザ光と、第２光源モジュール３から出射されるレーザ光は、合波手段４によって合成されている。かかる合波手段４を用いることで、第１光源モジュール２および第２光源モジュール３から出射されるレーザ光は、１本の光束に集約させることができ、照度を向上させることができる。

また、本実施の形態では、第２光源モジュール３は、ニーズに合わせた好適なレーザ光源を組み込むことが可能である。それにより、所望する特性や機能を、ニーズに合わせて十分に発揮させることが可能となる。たとえば、明るさが必要な場合には、第２光源モジュール３において、図４に示すように、緑色レーザ光源３６を２つ設ける、といった構成を採用することができる。また、レーザ光源の出力や視感度に応じて、好適な出力や色のレーザ光を出射するレーザ光源を選択して、組み込むことも可能である。

また、本実施の形態の走査型投影装置１は、第２光源のジュール３に、赤色、緑色、または青色のレーザ光源に代えて、赤外線レーザを出射可能な赤外線光源を含む赤外センサを取り付けても良い。なお、この赤外センサは、出射した光の反射光を受光する受光部も備え、その受光部での受光により、画像投影面５までの距離を計測するために用いることが可能であり、この赤外センサは、光検出手段９に相当する機能を有することができる。ただし、赤外センサ以外のセンサを光検出手段としても良い。そのようなものとしては、たとえば投受光方式のフォトダイオードを用いたもの、画像処理によって移動するものを認識するもの等、種々のものがある。また、赤外線光源を用いることによって、投影画像６が暗い場合や、投影画像６のコントラストが大きい場合などにおいても、距離計測に有効である。

（第２の実施の形態）
続いて、本発明の第２の実施の形態に係る走査型投影装置について図面を参照しながら説明する。第２の実施の形態の走査型投影装置は、第１の実施の形態の走査型投影装置１に光学結像素子を加えて、空間に投影画像（空中像）を形成するものである。

図１１は、第２の実施の形態に係る走査型投影装置８０の概略を示す図である。照射光投影装置８２から出射される投影画像８９を空間に出射して投影画像（空中像）を結像させる光学装置である。図１１に示すように、走査型投影装置８０は、光源ユニット８１と、光源ユニット８１から出射されるレーザ光が投影画像として照射される照射光投影手段８２と、光学結像手段８３と、から構成されている。なお、光源ユニット８１は、第１の実施の形態の走査型投影装置１（図１参照）に相当し、第１光源モジュール２、第２光源モジュール３および光偏向手段７などを有している。したがって、光源ユニット８１の説明は省略する。また、本実施の形態の照射光投影装置８２は、反射面８２Ａを備えたスクリーンであって、言い換えれば、ミラーである。

光源ユニット８１、照射光投影手段８２および光学結像手段８３は共に、不図示の筐体によって支持される。この筐体は、光学結像手段８３の配置位置方向に不図示の出射孔を備えている。この筐体内において、光源ユニット８１、照射光投影手段８２および光学結像手段８３は独立して支持部材によって支持されている。なお、照射光投影手段８２および光学結像手段８３は、共通の支持部材によって一体化してもよい。光学結像手段８３の構成は、図１２を参照して説明する。

図１２（Ａ）は、本実施の形態の光学結像手段８３の構成の１例を示す斜視図、図１２（Ｂ）は、（Ａ）に示す光学結像手段８３の平面図の一部である。なお、図１２（Ａ）に示す光学結像手段８３は、光学結像の原理を示す図である。図１２（Ａ）に示すように、光学結像手段８３は、第１光制御パネル８４と、第２の制御パネル８５とから構成されている。第１光制御パネル８４は、透明平板の厚み方向に渡って垂直の金属反射面からなる平面反射面部８６を一定のピッチで配列して構成されている。第２光制御パネル８５も同様に、透明平板の厚み方向に渡って垂直の金属反射面からなる平面反射面部８７を一定のピッチで配列して構成されている。そして、第１光制御パネル８４と第２光制御パネル８５は、それぞれの反射面部８６と反射面部８７が直交するように配置されて、互いに対向する面が密着され、透光性の接着剤などで固定される。

第１光制御パネル８４と第２光制御パネル８５は、たとえば、アルミニウムまたは銀等の蒸着層からなる金属反射面が一面側に形成された透明樹脂板（たとえば、アクリル樹脂板）またはガラス板が、一方側に配置するように多数枚積層されたものである。

光学結像手段８３の第１光制御パネル８４の一面側（第２光制御パネル８５に対して反対側の面）にある照射光投影手段８２から放射された光は、第１光制御パネル８４の下方の面に斜めに入射すると、入射した光は第１光制御パネル８４内に進入し、反射面部８６のＡ点で反射される。そして、反射面部８６で反射された反射光は、第２光制御パネル８５の平面反射板が形成されていない面から第２光制御パネル８５内に進入する。第２光制御パネル８５内に進入した光のうち、一部の光は反射面部８７のＢ点で反射され、さらに第１光制御パネル８５内を進行し、第２光制御パネル８５の反射面部８７が無い方向の面側から外部に放出される。

ここで、図１２（Ｂ）に示すように、反射面部８６と反射面部８７は、直交させて向い合せて配置されている。このため、第１光制御パネル８５内を進行する光のうち、反射面部８６に入射しＡ点で反射した光が反射面部８７のＢ点で２回目の反射を起こすと、２回目の反射光は、反射面部８６に入射した光と平面視して平行となる。このため、照射光投影手段８２に投影された投影画像８８は、光学結像手段８３を挟んで、投影画像８８と対称位置に収束し、視認者にとって、投影画像（空中像）８９として認識できる。反射面部８６に入射しＡ点で反射した光が反射面部８７で２回目の反射を起さない場合には、この光は外部に放射される。なお、投影画像８９は、照射光投影手段８２に投影された投影画像８８とは表裏（逆）の画像となる。

なお、本実施の形態の照射光投影手段８２は、光源ユニット８１から出射されるレーザ光の出射方向とは異なる方向に反射光を出射する角度になるように配置されることが好ましく、光学結像手段８３は、照射光投影手段８２の反射面（投影面）８２Ａに対して所定の角度を有して配置されることが好ましい。

以上説明した第２の実施の形態の走査型投影装置８０は、光源ユニット８１から出射されるレーザ光が平行光であることから、画像投影位置（本実施の照射光形態では、照射光投影手段８２）までの距離にかかわらず、所定のビーム径を維持することができ、鮮明な投影画像を形成できる。そこで、照射光投影手段８２からの反射光の放射方向に透過性を備えた光学結像手段８３を配置することで、光学結像手段８３を挟んで、照射光投影手段８２に対して反対側の空間に、照射光投影手段８２に投影された投影画像８８とは対称となる投影画像（空中像）８９として投影することが可能となる。なお、図１１に示すように、光源ユニット８１から出射されるレーザ光の出射方向に対して照射光投影手段８２が傾斜している。つまり、照射光投影手段８２の反射面８２Ａ（光源ユニット８１に対しては画像投影面）は、光源ユニット８１からの距離が光学結像手段８３側で、その下方側よりも遠くなる。光源ユニット８１では、この距離の差に応じてミラー部４０の揺動角度を制御可能となっているので、照射光投影手段８２に投影された投影画像８８は、反射面８２Ａ内で照度（明るさ）の差が小さい鮮明な投影画像を形成できる。したがって、投影画像（空中像）８９も鮮明に投影可能となる。なお、光源ユニット８１は、光学検出手段９を有しない構成としてもよい。

本実施の形態では、視認者は、光学結像手段８３の面上の視野内で投影画像（空中像）８９を視認することが可能である。このとき、視認者は、光学結像手段８３に対して所定の角度で投影画像（空中像）８９を見ることができる。この投影画像（空中像）８９の角度は、光源ユニット８１に対する照射光投影手段８２の角度、および照射光投影手段８２に対する光学結像手段８３の角度によって決まる。そこで、光源ユニット８１に対する照射光投影手段８２の角度、および照射光投影手段８２に対する光学結像手段８３の角度を、視認者の視線方向が同じ角度になるように調整すれば、視認者は、常に良好な投影画像（空中像）８９を視認することができる。なお、これらの角度の変更は、照射光投影手段８２、光学結像手段８３を支持する支持部材の取付け角度を変更することで実行できる。たとえば、支持部材をモータなどで駆動したり、支持部材と連結する筐体外部の操作部材を操作することなどで、これらの角度を変更することが可能である。この際、照射光投影手段８２と透光学結像手段８３を、共通の支持部材によって支持し、照射光投影手段８２と透光学結像手段８３を一体的に操作して光源ユニット８１に対する角度を調整することが可能である。

また、視線に対する投影画像（空中像）８９の角度調整としては、光源ユニット８１から出射されるレーザ光の照射光投影手段８２への照射角度を変更することでもなし得る。たとえば、ミラー部４０の走査範囲を主走査方向（水平方向）または副走査方向（垂直方向）において、一方側に片寄せることによって、投影画像（空中像）８９の結像位置を移動させることが可能となる。

（第３の実施の形態）
続いて、走査型投影装置１を用いた携帯型投影装置９０について図面を参照しながら説明する。携帯型投影装置９０としては、眼鏡型、ヘルメット型、ヘッドフォン型、あるいは持ち運び自在な小型投影装置に適用可能であるが、ここでは、ヘッドフォン型を例示して説明する。したがって、携帯型投影装置９０をヘッドフォン９０と表す。

図１３は、本実施の形態に係る携帯投影装置としてのヘッドフォン９０の使用状態を示す概略図である。図１３に示すように、このヘッドフォン９０は、内部に光源ユニット８１を内蔵した形態をしており、視認者の視線方向にレーザ光を出射可能となっている。本実施の形態の光源ユニット８１は、第１の実施の形態に記載の走査型投影装置１に相当し、入力された画像信号に応じて、視認者の視線方向に投影画像出射し、画像投影面５である手のひらに投影画像６を投影する。画像信号は、不図示の画像出力本体部から無線通信手段などによって光源ユニット８１に入力される。光源ユニット８１には、走査型投影装置１に設けられている光検出手段９を備えられており、光源ユニット８１は、光源ユニット８１から画像投影面５内の各位置の距離を検出して、画像投影面５の範囲内において、投影画像６の照度（明るさ）の差が小さくなるように、ミラー部４０の揺動角度を変更することが可能となっている。なお、光検出手段９を設けないようにしてもよい。

以上説明したように、本実施の形態の携帯型投影装置９０は、画像投影面５までの距離が遠くなった場合に、ミラー部４０の揺動角度を小さくして、投影画像６の投影面積を縮小することで、投影画像６内の位置によって照度（明るさ）の差が小さいほぼ均一の照度にすることが可能となる。また、図１３に示すように、画像投影面５が手のひらのように位置や距離、またはレーザ光に対する傾きが一定ではないような場合であっても、光源ユニット８１は、ほぼ平行光であるレーザ光束を用いて投影画像を投影しているので、距離に関係なく良好な投影画像６を形成できる。また、画像投影面５の位置がどこにあっても、画像投影面５（たとえば、手のひら）に良好な投影画像６を形成することが可能となる。

また、本実施の形態では、画像投影面５が手のひらの場合を図示して説明したが、画像投影面５は、比較的近距離であれば、距離に応じて、ミラー部４０の揺動角度を変更すれば、壁、床、または机上など、あるいは他の場所であっても、良好な投影画像５を形成することが可能である。

なお、図１３では、ヘッドフォン型の携帯型投影装置９０を図示したが、眼鏡やゴーグルなどに光源ユニット８１を組み込むことが可能である。たとえば、眼鏡またはゴーグルなどの場合には、図１３で示したように手のひらのような画像投影面５の投影画像６を形成させること以外に、光源ユニット８１から出射されたレーザ光をミラーで反射させ、この反射光を視認する、いわゆる、ヘッドマウントディスプレイ型の投影装置にも適応可能である。本実施の形態の光源ユニット８１を用いた場合、走査されたレーザ光がほぼ平行光であることから、光源ユニット８０から画像投影面５までの距離が、たとえば、数ｃｍから数十ｃｍであっても、良好な投影画像を形成することができる。

以上、本発明の各実施の形態では、走査型投影装置１，８０および携帯型投影装置９０について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変更実施が可能である。たとえば、上述の第１の実施の形態において、第１光源モジュール２、第２光源モジュール３および光学ユニット３９が備える光学的な構成要素は、上述のものに限られず、必要に応じて、種々のものを追加的にまたは選択的に用いても良い。そのような光学的な構成要素としては、ハーフミラーやダイクロイックミラーのようなミラー、各種のレンズ、各種のプリズム、光学的なフィルタ等が挙げられる。

また、上述した第１の実施の形態では、第２光源モジュール３が組み合わせ用光源モジュールに対応しているが、組み合わせ用光源モジュールは、１つに限られるものではなく、複数の組み合わせ用光源モジュールを用いる構成を採用しても良い。この場合、複数の組み合わせ用光源モジュールにおいては、レーザ光源の配置が同一でも良く、異なっていても良い。また、第１光源モジュール２を複数用いる構成を採用しても良い。

上述の各実施の形態では、光偏向手段７は、ミラー部４０と、ミラー部４０を揺動させるミラー駆動手段４１を有する静電駆動方式のＭＥＭＳ構造体としている。しかしながら、光偏向手段７は、ＭＥＭＳ型の静電駆動方式に限られない。他の光偏向手段としては、圧電駆動型のメタルベース構造を用いたメタルベース光走査素子があり、また圧電素子の歪を利用した圧電方式としても良い。また、磁気力でミラー部を駆動する電磁方式を採用しても良い。

また、第１の実施の形態では、画像投影面５内の距離（距離差）を光検出手段９で検出し、ミラー部４０の揺動角度（振れ角）を調整しているが、距離検出以外の方法を採用することも可能である。たとえば、入力される画像信号の中に、基準画像を含み、凹凸や曲面を備えた画像投影面にこの基準画像を投影してＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどの撮像手段で撮像し、基準画像と投影画像との差異を検出して、この差異情報に基づき予め補正した画像体タイミング情報を用いて、ミラー部４０の揺動角度（振れ角）を決定する方法も可能である。また、光検出手段９などの光検出装置を設けないようにしてもよい。

また、ミラー部４０の揺動角度の調整は、レーザ光の１走査サイクル毎に行うことや、画像を投影する初期段階で揺動角度を決定して、以降、画像投影面５に変化がない限り、その揺動角度の範囲内で投影を継続することも可能である。

また、第１光源モジュール２は、波長の異なる複数のレーザ光源を備えるものとしたが、１つまたは複数の波長の光を出射する１つのレーザ光源を有する光源モジュールとしてもよい。また、上述の各実施の形態では、画像信号を入力したが、単なる信号としてもよい。

以上説明した各実施の形態に記載の走査型投影装置１，８０および携帯型投影装置９０は、それぞれの特徴を活かして、曲面マルチスクリーン、異形ディスプレイ（たとえば、長尺、自由形状、円形、または中抜きディスプレイなど）に適用可能である。さらに、見る方向で映像の異なる空中中吊り広告や、空間タッチスイッチ（たとえば、トイレの水洗スイッチ等直接触れることが好ましくないものなど）、手術室等の医療用ディスプレイ、あるいは作業現場用モニタディスプレイなどにも適用可能である。

１・・走査型投影装置（第１の実施の形態）、２・・第１光源モジュール、３・・第２光源モジュール、４・・合波手段、５・・画像投影面、６・・投影画像、７・・光偏向手段、９・・光検出手段、１０・・制御部、２２・・赤色レーザ光源、２４・・緑色レーザ光源、２５・・青色レーザ光源、４０・・ミラー部、４１・・ミラー駆動手段、５２，５３・・揺動角度検出手段、８０・・走査型投影装置（第２の実施の形態）、８１・・光源ユニット、８２・・照射光投影手段、８３・・光学結像手段、８９・・投影画像（空中像）、９０・・携帯型投影装置（ヘッドフォン：第３の実施の形態）。

Claims (5)

1. レーザ光を出射するレーザ光源を備える光源モジュールと、
   揺動可能なミラー部を備え、前記ミラー部によって前記光源モジュールから出射されるレーザ光を二次元に走査して画像投影面に投影画像を投影する光偏向手段と、
   前記ミラー部から前記画像投影面までの距離を検出する光検出手段と、
   前記光検出手段からの距離情報に基づき、前記ミラー部の揺動角度を制御する制御部と、を有し、
   前記レーザ光を出射可能であり、前記光源モジュールと組み合わせて用いられる組み合わせ用光源モジュールと、
   前記光源モジュールから出射されるレーザ光と、前記組み合わせ用光源モジュールから出射されるレーザ光を束ねて出射する第一の合波手段とを備え、
   前記光源モジュールまたは前記組み合わせ用光源モジュールは、赤色レーザ光源、緑色レーザ光源、および青色レーザ光源を全て含み、
   前記レーザ光源は、画像信号に応じて波長の異なるレーザ光を出射する複数のレーザ光源からなり、
   前記緑色レーザ光源数が赤色レーザ光源、青色レーザ光源数より多く設けられ、
   前記複数のレーザ光源から出射されたレーザ光を束ねて出射する第二の合波手段を備え、
   前記制御部は、投影面において照度が均一になるように、前記距離が大きいと前記ミラー部の揺動角度を小さく、前記距離が小さいと前記ミラー部の揺動角度大きく制御する、
   ことを特徴とする走査型投影装置。
2. 請求項１に記載の走査型投影装置において、
   前記光偏向手段は、前記ミラー部と、前記ミラー部を揺動させるミラー駆動手段を有する静電駆動方式のＭＥＭＳ構造体である、
   ことを特徴とする走査型投影装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の走査型投影装置において、
   前記ミラー部は、直交する２軸で各々独立して揺動可能であって、前記距離情報に基づき、前記２軸各々の揺動角度を独立して制御される、
   ことを特徴とする走査型投影装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の走査型投影装置において、
   前記光偏向手段は、前記ミラー部の揺動角度を検出する揺動角度検出手段を有している、
   ことを特徴とする走査型投影装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の走査型投影装置を用いた、
   ことを特徴とする携帯型投影装置。

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