WO2007091648A1

WO2007091648A1 - 走査ユニットおよび画像表示装置

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Publication number: WO2007091648A1
Application number: PCT/JP2007/052256
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Obi; Hironori Tomita; Akira Kurozuka; Osamu Kajino
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2007-02-08
Publication date: 2007-08-16
Also published as: CN101384941B; JPWO2007091648A1; CN101384941A; US8149491B2; US20090185249A1; JP5133072B2

Abstract

　本発明の走査ユニットは、レーザ光を反射する反射部と、中空の内部に移動可能物体を封入した封入部とを備えた走査ユニットであって、移動可能物体は走査ユニットの角速度に応じて移動して、レーザ光に対する反射部の反射状態を変化させることを特徴とする。ある実施形態によれば、移動可能物体は、走査ユニットの角速度に応じて移動して、反射部の少なくとも一部を覆う。また、ある実施形態によれば、移動可能物体は、走査ユニットの角速度に応じて移動して、反射部を変形させる。

Description

明細書

走査ユニットおよび画像表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、レーザ光を投射して画像を表示する画像表示装置に関し、特に、画像表示装置の安全性向上技術に関する。

背景技術

[0002] スクリーンに画像を投射するプロジェクタとスクリーンとの間の投射光路内に人間が進入して、投射側に顔を向けた場合、投射光が眼に刺激を与える危険性がある。このため、投射光路内の物体の有無を検出する検出部と、放射パワーを制御する制御部とを画像表示装置に設け、投射光路内に物体を検出した場合には、放射パワーを減少させることで危険性を防止する方式が提案されている。

[0003] 例えば、特許文献 1は、電磁放射線センサ、熱放射線センサ、焦電センサ、温度センサ等により投射領域を監視して、投射領域に物体が存在する場合、人間に対して無害化した動作モードに切り替える画像表示装置を開示している。

[0004] また、特許文献 2は、投射された画像をカメラで監視して、人間が居る領域を抽出してその領域の画像をマスクする画像表示装置を開示されている。この装置では、投射領域のうちの人間が居ると判断された領域に対してのみ放射パワーを制限すればよ!、ので、他の領域では画像を表示し続けることができる。

[0005] また、レーザ光を投射して画像を表示する画像表示装置（レーザプロジェクタとも称される）の開発が進められている。レーザ発光素子が出力するレーザ光は、ランプが出力する光よりも色純度が高いため、色再現性を向上させることができる。また、光学系を小型化できると共に消費電力も抑えることができるので、小型で省電力の画像表示装置を実現することができる。

[0006] レーザ光は細く絞った状態で走査させることができるので、ミラー素子等を用いてレ一ザ光を 2次元走査させて画像を表示することができる。このようなスキャン方式のレ一ザプロジヱクタでは、レーザ光の強度を変調させて画像の表示を行うため、液晶パネルや DMD (Digital Micromirror Device)などの 2次元の画像表示デバイスを用いた通常のプロジェクタに比べさらに省電力であり、また、 2次元画像デバイスを均一に照明する照明光学系が不要なので装置の小型化も実現できる。

[0007] このように、スキャン方式のレーザプロジェクタは、小型のモパイル機器にも搭載可能であり、大型ディスプレイの搭載が困難な携帯電話等でも大画面表示が楽しめるようにすることができる。

[0008] ミラーデバイス等の走査手段によって細く絞ったビームを走査するスキャン方式の画像表示装置では、投射光路内に進入する物体の有無を検出して安全を確保する以外に、ミラーが意図せずに停止してしまった時の安全対策が必要となる。このため、ミラーの走査動作を検出して正常でない走査動作状態のときは、レーザ光を遮光させたりレーザ光源への電力供給を遮断させたりする方式が提案されている。

[0009] 例えば、特許文献 3では、ミラーの走査動作が正常でな!、状態、例えば、走査動作が完全に停止して、る力、又は一定の周期ではなく且つ所定の速度ではな、場合は、ミラーを所定位置で停止させて保持する。この時、レーザ光は画像表示装置外部に照射されな、ように遮光部に照射され、外部に対して遮光されて、る状態となる

[0010] また、特許文献 4では、ミラーの回動に連動して電力を供給し、ミラーの走査動作が正常でない状態、例えば、走査動作が完全に停止している力、又は一定の周期ではなく且つ所定の速度ではない場合は、レーザ光源への電力供給を遮断する。

特許文献 1：特許第 2994469号公報

特許文献 2：特開 2004— 254145号公報

特許文献 3：特開 2004 - 312347号公報

特許文献 4：特開 2004— 333698号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] し力しながら、上述したような装置構成では、ミラーの走査動作が正常であるか否かを検出するセンサや、走査動作が正常でないときにレーザ光を遮光したりレーザ光源への電力供給を遮断したりする制御機構が必要であり、コストが高くなると共に装置の小型化が困難であるという問題がある。 [0012] レーザプロジェクタ等のレーザ応用製品に対しては、安全基準で許容放射パワーが定められており、人の目に対して安全な範囲では十分な明るさが確保できないので、安全を確保しつつ放射パワーを上げる技術が求められる。

[0013] 本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、小型化および低コストィ匕を実現すると共に、安全でかつ十分な明るさで表示可能な画像表示装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0014] 本発明の走査ユニットは、レーザ光を反射する反射部と、中空の内部に移動可能物体を封入した封入部とを備えた走査ユニットであって、前記移動可能物体は前記走査ユニットの角速度に応じて移動して、前記レーザ光に対する前記反射部の反射状態を変化させることを特徴とする。

[0015] ある実施形態によれば、前記封入部の少なくとも一部は、前記反射部のうちの前記レーザ光を反射する面側に位置し、前記移動可能物体は、前記走査ユニットの角速度に応じて移動して、前記反射部の少なくとも一部を覆う。

[0016] ある実施形態によれば、前記反射部は、前記封入部の内面に設けられており、前記封入部は、前記反射部と対向し、前記レーザ光を透過する透過部を備え、前記移動可能物体は、前記反射部と前記透過部との間を移動する。

[0017] ある実施形態によれば、前記移動可能物体は、前記角速度が上がると前記反射部を覆う割合が低くなる方向へ移動し、前記角速度が下がると前記反射部を覆う割合が高くなる方向へ移動し、前記反射部を覆う割合が低いときよりも高いときの方が、前記反射部からの反射光量が小さ、。

[0018] ある実施形態によれば、前記移動可能物体は、前記走査ユニットが停止したときに前記反射部を覆う割合が高くなる方向へ移動し、前記移動可能物体が前記反射部を覆う割合が高くなる方向へ移動すると、前記反射部からの反射光量が小さくなる。

[0019] ある実施形態によれば、前記移動可能物体は、前記走査ユニットが停止してから 0

. 25秒以内に移動する。

[0020] ある実施形態によれば、前記反射部は、前記封入部に設けられており、前記移動可能物体は、前記走査ユニットの角速度に応じて移動して、前記反射部を変形させる。

[0021] ある実施形態によれば、前記反射部の変形に応じて前記反射部からの反射光の散乱度合いが変化し、前記移動可能物体は、前記角速度が上がると前記散乱度合いが低くなる方向へ移動し、前記角速度が下がると前記散乱度合いが高くなる方向へ移動する。

[0022] ある実施形態によれば、前記反射部の変形に応じて前記反射部からの反射光の散乱度合いが変化し、前記移動可能物体は、前記走査ユニットが停止したときに前記散乱度合いが高くなる方向へ移動する。

[0023] ある実施形態によれば、前記移動可能物体は、前記走査ユニットが停止して力 0 . 25秒以内に移動する。

[0024] 本発明の画像表示装置は上記走査ユニットと、前記レーザ光を出力する光源と、前記走査ユニットを駆動する駆動部とを備え、前記走査ユニットが反射して投射した前記レーザ光の少なくとも一部により画像を表示する画像表示装置であって、前記移動可能物体の移動に応じて前記投射レーザ光の状態が変化することを特徴とする。発明の効果

[0025] 本発明によれば、走査ユニットの角速度に応じて移動可能物体が移動して、レーザ光に対する反射部の反射状態を変化させる。これにより、走査ユニットの走査速度が低下したり走査動作が停止してしまったりした場合でも、画像表示装置外部へ投射されるレーザ光の放射パワー（エネルギー密度）を低下させることができ、目に対して安全性の高い画像表示装置を提供することができる。本発明によれば、ミラーの走査動作が正常である力否かを検出するセンサや、走査動作が正常でないときにレーザ光を遮光したりレーザ光源への電力供給を遮断したりする制御機構が不要であるので、小型化および低コスト化を実現すると共に、安全でかつ十分な明るさで表示可能な画像表示装置を提供することができる。

[0026] ある実施形態では、移動可能物体は、走査ユニットの角速度に応じて移動して反射部の少なくとも一部を覆い、これにより、反射部が反射するレーザ光の光量を低下させることがでさる。

[0027] また、ある実施形態では、移動可能物体は、走査ユニットの角速度に応じて移動して反射部を変形させ、これにより、反射部力の反射光の散乱度合いを高くすることができる。

図面の簡単な説明

[図 1]本発明の実施形態による画像表示装置を示す図である。

[図 2] (a)〜 (c)は、本発明の実施形態による走査方式を示す図である。

[図 3]本発明の実施形態による瞳と画像表示装置との間の距離および投射領域を示す図である。

[図 4]本発明の実施形態による反射光の放射出力低減効果を得るための応答速度と放射パワーとの相関を示す図である。

[図 5] (a)は、本発明の実施形態による走査ユニットおよび走査ユニットが正常に動作しているときの移動可能物体の状態を示す図である。（b)は、本発明の実施形態による走査ユニットおよび走査ユニットが停止しているときの移動可能物体の状態を示す図である。

[図 6] (a)は、本発明の実施形態による走査ユニットおよび走査ユニットが正常に動作しているときの移動可能物体の状態を示す図である。（b)は、本発明の実施形態による走査ユニットおよび走査ユニットが停止しているときの移動可能物体の状態を示す図である。

[図 7] (a)〜 (c)は、本発明の実施形態による走査ユニットの反射部の形状と移動可能物体との関係を示す図である。

[図 8] (a)は、本発明の実施形態による走査ユニットが正常に動作しているときの移動可能物体の状態を示す図である。（b)は、本発明の実施形態による走査ユニットが停止して、るときの移動可能物体の状態を示す図である。

[図 9]本発明の実施形態による 2軸の回動スキャンミラーデバイスである走査ユニットを示す図である。

[図 10] (a)は、本発明の実施形態による走査ユニットおよび走査ユニットが正常に動作しているときの移動可能物体の状態を示す図である。（b)は、本発明の実施形態による走査ユニットおよび走査ユニットが停止しているときの移動可能物体の状態を示す図である。 [図 11] (a)は、本発明の実施形態による走査ユニットおよび走査ユニットが正常に動作しているときの移動可能物体の状態を示す図である。（b)は、本発明の実施形態による走査ユニットおよび走査ユニットが停止しているときの移動可能物体の状態を示す図である。

[図 12] (a)は、本発明の実施形態による走査ユニットおよび走査ユニットが正常に動作しているときの移動可能物体の状態を示す図である。（b)は、本発明の実施形態による走査ユニットおよび走査ユニットが停止しているときの移動可能物体の状態を示す図である。

[図 13]本発明の実施形態による 2軸の回動スキャンミラーデバイスである走査ユニットを示す図である。

符号の説明

1 光源

2 コリメートレンズ

3 ダイクロイツクプリズム

4 走査ユニット

5 開口

6 レーザ光

7 画像信号

8 制御部

9 演算部

10 レーザ変調部

11 ミラー駆動部

12 角度変位信号

13 投射領域

14 ビームスポット軌跡

18 中空部

19 移動可能物体

21 反射部 22 透過部

23 透明電極

24 基台

100 画像表示装置

発明を実施するための最良の形態

[0030] 以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、同様の説明の繰り返しは省略する。

[0031] (実施形態 1)

図 1〜図 9を参照して、本発明による画像表示装置および走査ユニットの第 1の実施形態を説明する。まず、図 1を参照する。図 1は、本実施形態の画像表示装置 100 を示す図である。画像表示装置 100は、投射したレーザ光の少なくとも一部によりスクリーン等に画像を表示する。

[0032] 画像表示装置 100は、レーザ光 10a〜10cを出力する光源 1と、コリメートレンズ 2と、ダイクロイツクプリズム 3と、レーザ光 10a〜： LOcを反射して投射する走査ユニット 4とを備える。光源 1は、 n原色 (nは 3以上の自然数)それぞれの色のレーザ光を出力する。この例では、光源 1は、赤色レーザ光 10aを出力する発光素子 laと、緑色レーザ光 10bを出力する発光素子 lbと、青色レーザ光 10cを出力する発光素子 lcとを備える。なお、光源 1は 4原色以上の多原色のレーザ光を出力してもよい。

[0033] 画像表示装置 100は、レーザ光 10a〜10cを変調するレーザ変調部 10と、走査ュニット 4を駆動するミラー駆動部 11と、これら画像表示装置 100の構成要素を制御する制御部 8および演算部 9とをさらに備える。

[0034] 光源 1から出力された 3原色（RGB)のレーザ光 10a〜10cは、それぞれのコリメートレンズ 2によって絞り込まれ、ダイクロイツクプリズム 3で合成されて 1本の投射レーザ光 6となる。ダイクロイツクプリズム 3から出力された投射レーザ光 6は、走査ユニット 4 へ入射する。

[0035] 画像表示装置 100は、 1次元に走査されるスキャンミラーデバイスである 2個の走査ユニット 4を備えて、る。一方の走査ユニット 4が投射レーザ光 6を水平方向に走査させ、他方の走査ユニット 4が投射レーザ光 6を垂直方向に走査させることで、投射レ一ザ光 6は 2次元に走査される。

[0036] 2個の走査ユニット 4で反射された投射レーザ光 6は、開口（光変調素子） 5から投射領域 13に投射され、 2次元に走査される。投射領域 13には投射用スクリーンが配置され得る。図 1に示す例では、 1軸の回動ミラー素子である走査ユニット 4を 2個使用している力代わりに、 2軸の回動ミラー素子を 1個使用してもよいし、回転ポリゴンミラーを使用してもよ、。

[0037] 表示しょうとする画像を示す画像信号 7は制御部 8に入力される。演算部 9は制御部 8の制御動作に必要な演算を行う。制御部 8は、レーザ変調部 10およびミラー駆動部 11の動作を制御する。レーザ変調部 10がレーザ光を変調するのに同期して、ミラー駆動部 11が走査ユニット 4を駆動する。走査ユニット 4からは、ミラーの角度変位を示す角度変位信号 12が出力され、角度変位信号 12が制御部 8に入力されることで走査ユニット 4はフィードバック制御されている。

[0038] 走査ユニット 4によって走査されたレーザ光 6は投射領域 13にビームスポット軌跡 1 4を描く。レーザ光 6の走査方式には以下のようなものが考えられる。

[0039] 図 2は、走査方式のレーザビームスポット軌跡 14と、水平方向（H)および垂直方向

(V)の駆動信号波形を示す。

[0040] 図 2 (a)はリニアラスタ走査方式を示しており、水平方向および垂直方向ともにリニァな駆動信号波形を示す。ポリゴンミラー素子を使用する場合はこの走査方式を採用する。水平方向では駆動周波数が高いので、回動ミラーを光速でリニアに駆動するのは通常困難である。画面の右端から左端、また下力も上へ戻る期間は、レーザ光を点灯せずにミラーだけが戻るブランク期間である。水平ブランク期間 15および垂直ブランク期間 16を点線で示して、る。

[0041] 図 2 (b)は共振ラスタ走査方式を示しており、回動ミラーの共振動作でレーザ光は水平方向に走査される。共振駆動では、回動ミラーをリニアに駆動する場合に比べて比較的小さな力で大きな振幅が得られる。垂直方向は周波数が低いのでガルバノミラーをリニアに駆動することが可能である。

[0042] また、共振駆動ではミラーの動作がサイン波状になり、水平方向を片道走査しているので、水平ブランク期間が長くなり、レーザ光の点灯時間が半分になる。 [0043] 図 2 (c)は、水平方向では往復走査をする共振ラスタ走査方式を示して、る。往復走査をすれば、駆動周波数が半分でよいので駆動しやすい。また図 2 (b)に示す方式と比べて、レーザ光の点灯時間が倍になるので効率が高い。ただし、走査線が厳密には平行でな、ので垂直駆動信号波形をステップ状に補正して走査線を平行ィ匕する必要がある。

[0044] 次に、走査ユニット 4をより詳細に説明する。

[0045] 本発明では、走査ユニット 4の動作異常が発生したときに、走査ユニット 4で反射されるレーザ光 6の反射光量および Zまたはエネルギー密度を低下させる機構を走査ユット 4に設けている。この機構の詳細は以下で説明するが、この機構は、機械的な稼動部を有してヽな、ので高、信頼性が有り、メンテナンスフリーであることから、安全性をより高められ、極めて小型で安価な構成となっている。

[0046] 本発明では、ミラーの走査動作が正常である力否かを検出するセンサや、走査動作が正常でないときにレーザ光を遮光したりレーザ光源への電力供給を遮断したりする制御機構が不要であるので、画像表示装置の小型化および低コストィ匕を実現することがでさる。

[0047] 図 5は、走査ユニット 4を示す図である。図 5の左側の図は走査ユニット 4を反射面側から見た図であり、右側の図は走査ユニット 4の断面図である。図 5 (a)は正常に動作して、る状態の走査ユニット 4を示し、図 5 (b)は停止して、る状態の走査ユニット 4 を示している。

[0048] 走査ユニット 4は、レーザ光 6を反射する反射部 21と、移動可能物体 19を封入した封入部 17と、走査ユニット 4の回動軸として支持するサスペンション 20とを備える。封入部 17は、基台 24と透過部 22とを備え、基台 24および透過部 22によって封入部 1 7内部に中空部 18が形成されて、る。移動可能物体 19は中空部 18に封入されて、る。移動可能物体 19は、反射部 21と比較してレーザ光 6を反射しにくい物質であり、例えば、液体、粉末、液体および粉末の混合物であり得る。

[0049] 反射部 21は、基台 24の封入部 17内面側に設けられている。レーザ光 6を透過する透過部 22は、反射部 21のうちのレーザ光を反射する面側に位置し、中空部 18を挟んで反射部 21と対向している。移動可能物体 19は、反射部 21と透過部 22との間を移動する。

[0050] サスペンション 20それぞれの片端は、基台 24と接続されている。サスペンション 20 それぞれのもう一端は、固定フレーム（図示せず）に固定されている。反射部 21および封入部 17により可動部が形成されており、走査ユニット 4は、反射部 21および封入部 17を振動させるァクチユエータ 4a (図 1)を備えている。反射部 21および封入部 17を駆動する方法としては、電磁駆動、静電駆動、ピエゾ (圧電)駆動など色々ある力この駆動方法自体は公知であるので、ここでは説明を省略する。

[0051] 走査ユニット 4に入射したレーザ光 6は、透過部 22を透過して反射部 21で反射され、再び透過部 22を透過して、画像表示装置 100外部へ投射される。

[0052] 走査ユニット 4が正常な動作をして!/、る時は、図 5 (a)に示すようにサスペンション 20 を軸に所望の周波数で振動している。移動可能物体 19には、走査ユニット 4の振動により中空部 18の外周方向に発生した慣性力（遠心力）が働き、移動可能物体 19は中空部 18の外周方向に移動して、中空部 18の中心付近には移動可能物体 19が無くなり、透過部 22を透過したレーザ光 6は反射部 21で反射される。このように、走査ユニット 4が正常な動作をしている時は、走査ユニット 4によりレーザ光 6は反射され走查される。

[0053] 走査ユニット 4が正常でない動作、例えば停止した場合は、図 5 (b)に示すように中空部 18の外周側に移動していた移動可能物体 19が中心付近に集まり、反射部 21 の全部が移動可能物体 19で覆われる。この移動可能物体 19で覆われた反射部 21 に入射したレーザ光 6は、移動可能物体 19に吸収されることにより、反射部 21で反射されるレーザ光 6の反射光量および光エネルギー密度が低下する。

[0054] このように、移動可能物体 19は、走査ユニット 4の角速度に応じて中空部 18内を移動する。移動可能物体 19の移動により反射部 21の反射状態 (反射光量および Zまたは反射光の散乱の度合い）が変化する。移動可能物体 19は、走査ユニット 4の角速度が上がると反射部 21を覆う割合が低くなる方向へ移動し、角速度が下がると反射部 21を覆う割合が高くなる方向へ移動する。移動可能物体 19は、走査ユニット 4 が正常に振動している状態力も停止したときには、反射部 21を覆う割合が高くなる方向へ移動する。移動可能物体 19が反射部 21を覆う割合が低いときよりも高いときの方力反射部 21からの反射光量は小さくなる。

[0055] 走査ユニット 4が停止した場合に、中空部 18の外周側に移動していた移動可能物体 19が中心付近に集まる過程を説明する。走査ユニット 4が所望の周波数で振動することにより中空部 18の外周方向に発生する慣性力によって、移動可能物体 19だけでなぐ中空部 18に封入されている気体も影響を受ける。中空部 18は密閉されているので、慣性力により、走査ユニット 4の振動軸から中空部 18の外周方向に気体の圧力分布が発生している。発生している圧力分布としては、走査ユニット 4の振動軸から中空部 18の外周へ向力つて圧力が高くなつている。この所望の周波数で振動している走査ユニット 4が停止すると、発生していた気体の圧力分布の偏りが解除され、圧力の低い方向（走査ユニット 4の振動軸方向）へ気体が移動する。この気体の移動に伴って移動可能物体 19も中心付近へ移動する。

[0056] 反射部 21には、可視光線を効率よく反射させる材料として、アルミ膜がコートされている。アルミ以外では金、銀なども用いられ得る。また、使用する光源 (使用波長帯域 )に合わせて誘電体膜が用いられてもよい。

[0057] 移動可能物体 19が可視光線を吸収する親水性の液体、例えば、メラニン色素を含む液体 (墨汁等)の場合は、反射部 21は親水性の金属膜とし、基台 24はシリコンなどの疎水性の材料とすることが望ましい。これにより、中空部 18の中心付近に集まつた移動可能物体 19を、その中心付近に維持させることができる。

[0058] また、図 8に示すように、移動可能物体 19として帯電粒子を用い、透過部 22に電圧を印加することで、移動可能物体 19を中空部 18の中心付近に維持させてもよい。図 8 (a)は、走査ユニット 4が正常な動作をしている状態を示し、図 8 (b)は、走査ュ-ット 4が停止した状態を示している。透過部 22に透明電極 23を設け、移動可能物体 19 が中心付近に集まった状態を維持するように、透明電極 23に電圧を印加することで、移動可能物体 19を中空部 18の中心付近に維持させることができる。

[0059] 透過部 22は、走査ユニット 4へ入射するレーザ光 6を透過し、反射部 21で反射されたレーザ光 6を再び透過させるので、可視光線を効率よく透過する材料を用いるか、透過部 22での吸収が少なくなるような厚さにする。透過部 22の材料としては、例えば、石英ガラス、光学用ガラス (BK— 7等）、パイレックス (登録商標）、サファイア、アタリル、ポリカーボネイトなどがある。

[0060] このように、本実施形態によれば、レーザ光 6を走査して、る走査ユニット 4が停止した際、移動可能物体 19が反射部 21を覆うことにより、走査ユニット 4に入射したレ一ザ光 6は移動可能物体 19に吸収されるので、反射光量および光エネルギー密度を低下させることができる。

[0061] なお、移動可能物体 19として、レーザ光 6を吸収する材料を用いるのは一例であり、レーザ光 6が散乱されるような材料を用いてもよい。そのような材料としては、例えば、ナノペーストと呼ばれるナノサイズの金属材料 (金、銀、銅など）を含む液体、シリコンまたは石英、光学用ガラス (BK— 7等）に代表されるガラス類を含む液体、アクリル、ポリカーボネイトなどのプラスチック類のマイクロビーズを含む液体がある。

[0062] また、走査ユニット 4が停止した場合以外に、走査ユニット 4の角速度が低くなる場合もあり、このような場合も、移動可能物体 19は走査ユニット 4の角速度に応じて中空部 18の中心付近へ移動することが可能である。また、走査ユニット 4が停止した際、移動可能物体 19が中空部 18の中心付近に集まりやすくするために、走査ユニット 4 が所望の周波数で振動している際も、移動可能物体 19の一部は、反射部 21と接触もしくは重なっていてもよい。

[0063] また、上述の説明では、走査ユニット 4が停止した際、移動可能物体 19が反射部 2 1を完全に覆うようになっている力反射部 21の一部を覆うだけで必要な効果が得られる場合は、反射部 21全体が移動可能物体 19に覆われなくてもよい。

[0064] なお、移動可能物体 19は、磁性体 (液体、粉末、液体および粉末の混合物）であつてもよく、例えば磁性流体であってもよい。この場合には、反射部 21に磁力を発生する材料がコートされており、走査ユニット 4の走査動作による慣性力が無くなるか小さくなると、磁力に引き寄せられることで、反射部 21を覆うことにより、走査ユニット 4の反射部 21に入射した光は、磁性体で散乱されるので、反射光量および光エネルギ一密度を低下させることができる。

[0065] また、移動可能物体 19が磁性体または帯電粒子を含む場合や、移動可能物体 19 が磁性体または帯電粒子のみの場合、走査ユニット 4の中空部 18の外周方向に移動させる方法として、磁力や電圧印加を用いることは可能である。 [0066] また、中空部 18の構造も、図 5に示した円筒構造以外に、図 6に示す四角形の直方体構造であってもよ!、。図 6の左側の図は走査ユニット 4を反射面側力も見た図であり、右側の図は走査ユニット 4の断面図である。図 6 (a)は正常に動作している状態の走査ユニット 4を示し、図 6 (b)は停止して!/、る状態の走査ユニット 4を示して!/、る。

[0067] また、反射部 21の形状は、図 5に示した円形以外に、図 7 (a)および図 7 (b)に示す多角形でもよい。また、反射部 21は、図 7 (c)に示すように、基台 24の反射面形成可能な領域全面に形成されて、てもよ、。図 7は走査ユニット 4を反射面側力も見た図である。

[0068] また、走査ユニット 4が停止したときに、走査ユニット 4の向きに関わらず移動可能物体 19が中空部 18の中心付近に集まった状態を維持させるために、中空部 18の構造と中空部 18に封入される移動可能物体 19の体積との組み合わせは調整される。

[0069] また、移動可能物体 19が磁性体または帯電粒子を含む場合や、移動可能物体 19 が磁性体または帯電粒子のみの場合は、中空部 18の外周方向に移動させる方法として、基台 24および Zまたは透過部 22の外周側に、磁力を発生する材料をコートしたり、電圧を印加するための電極を設けたりしてもよい。

[0070] また、中空部 18を囲む材料および反射部 21の材料によっては、移動可能物体 19 として、不活性液体を使用してもよい。また、中空部 18に封入される気体として、中空部 18を囲む材料および反射部 21の材料によっては、不活性ガスを使用してもよい。

[0071] また、中空部 18を囲む材料および反射部 21の材料、移動可能物体 19の材料によつては、中空部 18に封入される気体を真空ポンプ等で引抜いても（気圧を下げても）よい。

[0072] また、基台 24および透過部 22の中空部 18を囲む領域の疎水性を高めるために、疎水処理または撥水コートを施してもよい。マイクロマシユング技術分野では、疎水処理や撥水コートが可能な処理装置も提供されている。

[0073] 次に、レーザ光の安全基準によって定められた放射パワーを説明し、この安全基準を踏まえた上での、より強いレーザ光を発する場合の考え方、それらによって放射可能となる放射パワーと画像表示装置の明るさについて説明する。

[0074] レーザ光の安全基準として「IEC60825— 1基準」、日本では「JIS C6802 レーザ製品の放射安全基準」（以下 JISと略称する）があり、レーザ製品のクラス分けと測定方法が定められている。

[0075] その中で、基本的に安全とされるクラス 1の被ばく放射限界（以下 AELと称する）は、 3の表1 (不図示）に波長と露光時間別に定められており、可視光を発する製品にっ、ては、 JISの表 2 (不図示）にクラス 2の AELとして定められて!/、る。

[0076] これによると、可視光のレーザ光に対しては瞬きなどの嫌悪動作によって目が保護されることを考慮し、その反応時間を 0. 25秒として、放出持続時間が 0. 25秒以上のときは lmW、 0. 25秒以下のときはクラス 1の AELと同じ、となっている。即ち、レーザポインタのような連続波のレーザ光では放射出力は lmWに制限される。

[0077] これに対し、走査型のレーザ製品に対しては、 JISの 8. 4クラス分けの規則の（f)繰返しパルスレーザおよび変調レーザの項に AELの決定の仕方が定められている。

[0078] これによると、次の 3つの条件で最も厳、ものを用いて決定する。

1)パルス列内のどの単一パルスからの露光も、単一パルスに対する AEL (AELsin gle)を超えてはならない。

2)放出持続時間 Tのパルス列の平均パワーは、放出持続時間 Tの単一パルスに対して、それぞれ表 1〜4 (不図示）に規定した AELに対応するパワーを超えてはならない。

3)パルス列内のパルスの平均パルスエネルギーは、単一パルスの AELに補正係数 C5を乗じた値 (AELtrain)を超えてはならな!、。

AELtrain = AELsingle X C5

C5=N" -0. 25…（式 1)

ここで Nは 0. 25秒の間に瞳を走査する回数である。

[0079] スキャン方式のプロジェクタのように 2次元に走査する場合、瞳をレーザ光が走査することによって Nが大きくなり、 3)の条件が通常最も厳しくなる。測定方法 ίお ISの 9. 3 測定光学系の項に定められている。

[0080] 以下、図 3を参照して、放射パワーの計算方法を説明する。図 3は、瞳とプロジクタとの間の距離および投射領域を示す側面図である。

[0081] 走査型レーザ光の放射パワーの測定条件は、測定開口 111の直径が φ 7mm,測定距離 rが 100mmと定められている。測定開口 111の φ 7mmは、人の瞳径の最大値を想定したものである。定められた測定条件で計算される放射パワーは、走査条件によって様々に変化する。以下、次の走査条件での計算例を示す。各パラメータで、添え字の h、 Vはそれぞれ水平、垂直を表している。

[0082] 走査条件：

表示解像度 XGA (Nh= 1024、 Nv= 768 ピクセル）

フレームレート fv=60Hz

画角 0h=6O° 、 θ v=45°

オーバースキャン率（画角 Z走査全角） Kosh=Kosv=0.7

水平方向は往復走査 Kub = 2 (図 2 (c)の走査方式に相当）

[0083] 水平走査周波数 fhは、次のように表される。

f h = f V X N v/Ko s v/Kub = 32.9kHz · · · (式 2)

[0084] 図 3に示すように距離 r= 100mmの位置にある D= φ 7mmの瞳をレーザ光が横切る時間 tは、次のように表される。

t =測定開口の視角 Z水平走査角速度

= (D/r) /(2XfhX Θ h/Kosh) · · · (式 3)

=7. IE— 7(sec)

[0085] 0.25秒の間に瞳を走査する回数 Nは、次のように表される。

N = (D/r) / ( Θ v/Nv) * fv * 0.25

= 1020(0)

[0086] t=7. lE— 7(sec)に対するAELsingle(単ーパルスのAEL)は、JISの表lょり、 AELsingle = 2. OE— 7 (J)となる。パルス列内の平均パルスエネルギー AELtrain ( 繰り返しパルスの AEL)は、（式 1)から、

AELtrain = AELsingle XN" -0.25··· (式 4)

=2.0E-7X1020"-0.25

=3.54E— 8(J)

となる（図 3に示す 3個の測定開口 111のうちの左下に示す測定開口 111の状態のとき)。 [0087] 放射パワー Ptrainは、

Ptrain = AELtrain/t - · · (式 5)

= 3. 54E-8/7. IE— 7水 1000

=49. 9 (mW)

となる。

[0088] これより、プロジェクタのピーク放射パワーを 50mW以下に抑えれば、 100mmまで近づ、て瞳に入射する放射エネルギー量が安全なレベルであり、 100mm以上の距離ではレーザ光が分散することからより安全であり、 100mm以下の距離では瞳を走查するレーザ光が網膜上の 1点に合焦されず安全である。即ち、あらゆる条件において安全なレベルであると言える。

[0089] ここで、前述の条件 1)の、単一パルスに対する AEL力放射パワーを求めると、

· · (式 6)

= 2. OE- 7/7. IE— 7

= 281. 7 (mW)

となり、約 5. 6倍のパワーとなる。

[0090] これは、レーザ光が瞳を横切る回数を 1回に制限した場合に相当する（図 3に示す

3個の測定開口 111のうちの左上に示す測定開口 111の状態)。

[0091] 従って、適切な処理を行うことによって、放射パワーは最大 280mW程度まで上げられる。

[0092] 同様に、回数 Nに対して P (mW)は、

[表 1]

N N' -。. 25 P (mW)

1 1. 00 281.

2 0. 84 236. 9

3 0. 76 214. 0

4 0. 71 199. 2

5 0. 67

6 0. 64 180. 0

7 0. 61 173. 2

8 0. 59 167. 5

9 0. 58 162. 6

10 0. 66

11 0. 55 154. 7

12 0. 54 となり、プロジェクタとして必要なピークパワーに対応して、走査回数を選択すればよい。例えば、ピークパワー P= 150mWとする場合は、走査回数を 12回に制限すれば良い。

[0093] ピーク放射パワーが 50mWのとき、プロジェクタの明るさは 10ルーメン程度である。

一般的なオフィスの明るさである 400ルクスの部屋で視認可能である明るさ、例えば 5 00ルクスを確保できる投射サイズは 8インチ程度である。投射サイズを 19インチとすると、画面の明るさは 89ルクス程度となり、明るい部屋では視認できない。

[0094] それに対し、ピーク放射パワーが最大の 280mWでは、プロジェクタの明るさは 56 ルーメンとなり、 19インチで約 500ルーメンとなる。つまり、上述のように、レーザ光が瞳を横切る回数に制限を加えるよう制御すれば、安全を確保しつつ、より大きなサイズに投射しても十分明るヽ画面が得られる。

[0095] 測定距離を 100mm力も遠ざけると、 tも Nも小さくなるので、計算される放射パワー Ptrainは大きくなる。 t= l . 78E— 7 (s)、 N= 255 (回）のとき、測定距離約 400m mでは、 Ptrainが 281. 7mW (約 280mW)となる（図 3に示す 3個の測定開口 111のうちの右下に示す測定開口 111の状態)。

[0096] つまり、放射パワーを 280mWに上げた状態でも、 400mm以上離れると瞳への入射エネルギーは安全なレベルとなるため、少なくとも 100mmから 400mmの範囲で上述の処理を行って、れば問題無、ことになる。 [0097] 上記の条件を勘案して、画像表示装置から投射領域までの光路中への人間等の進入を検出する手段、および投射領域に照射するとき既に光路中に人間等が存在していることを検出する手段を画像表示装置に設けることで、画像表示装置として正常な動作が行われている状態での安全対策は可能である。しかし、レーザ光を走査している走査ユニットが停止した際は、一定の位置への放出持続時間が 0. 25秒以上となるので、連続波のレーザ光では放射出力を lmW以下に抑える必要がある。このことを考慮して、本実施形態の移動可能物体 19が 0. 25秒以内に反射光量を低下させるように移動できるように、移動可能物体 19の粘度や量、中空部 18の体積および形状などを設定する。これにより、走査ユニット 4へ入射した時点でのレーザ光 6の出力が lmWより高い状態で走査ユニット 4が停止した場合でも、装置外部の一定の位置へ投射されるレーザ光のエネルギーを 0. 25秒以内に lmW以下に抑えることができる。これにより可視光のレーザ光が目に入射した場合に、まぶたを閉じたり顔をそらしたりする等の嫌悪動作が、目が保護されるとされる 0. 25秒以内に行われな力つた場合でも、目を保護することができる。理想的には、画像表示装置 100からの放射パヮ一とレーザ光スキャン速度との両面を考慮して安全性を確保する応答速度に設定することが望ましい。また、正常に走査しているときは、レーザ光 6の反射光量が低下しな、ようにする。理想的には損失無しが望ま、。

[0098] 例えば、（式 6)を参照して説明したように、レーザ光が瞳を横切る回数 Nを 1回に制限して画像表示装置 100の放射パワーを設定した場合、単一パルスに対する AEL 力ら放射パワー（Psingle)は 281. 7 (mW)となる。このとき、瞳（距離 r= 100mmの位置にある D= φ 7mm)をレーザ光が横切る時間 tは、 7. 1E— 7 (sec)である。これは言い換えると、放射パワー 281. 7 (mW)のレーザ光の一定位置への照射については、放出持続時間 7. 1E— 7 (sec)までは安全の範囲となる。従って、安全を考慮すると画像表示装置 100の放射パワーを 281. 7 (mW)に設定した場合は、 7. IE— 7 (sec)以内に反射光の放射出力を lmW以下に抑える必要がある。

[0099] 図 4は、単一パルスに対する AELの放射パワーと、反射光の放射出力低減効果を得るための応答速度との相関図を示す。この例では、垂直同期周波数を 60 (Hz)とし、水平画角（ Θ h)を 10° 〜80° とし、垂直画角（ Θ h)に関しては画面アスペクト比 (縦 Z横） =0. 75に設定している。

[0100] また、走査ユニット 4の振動振幅のピークの位置 (振動の折り返し地点）では実質的に走査が一瞬止まった状態となるが、開口 5は、このような状態のレーザ光を遮光するよう設計されることが望ましい。言い換えれば、開口 5は、放射パワー 281. 7 (mW) の単一パルス光が一定位置に 7. 1E- 7 (sec)以上照射されな、ように設計されて!ヽる。

[0101] なお、正常に走査しているレーザ光は遮光しないようにする。理想的には、放射パヮー 281. 7 (mW)のレーザ光が 7. 1E— 7 (sec)で瞳を横切るように走査されている状態では遮光しない。

[0102] このように、本実施形態によれば、走査ユニット 4が停止した際、移動可能物体 19 が 0. 25秒以内に反射光量を低下させるように移動できるように、移動可能物体 19の粘度や量、中空部 18の体積および形状などを設定することで、瞳に入射する光エネルギー量を lmW以下に抑えることができる。

[0103] 移動可能物体 19として帯電粒子を用い、透過部 22に電圧を印加する実施形態では、透過部 22に印加する電圧を高くすることで、移動可能物体 19の中空部 18中心付近への移動速度を速めることができる。また、透明電極 23 (図 8)が透過部 22の外表面側に設けられている場合は、透過部 22の厚さをできるだけ薄くすることで、移動可能物体 19に対する電界の強さを大きくすることができる。また、移動可能物体 19として磁性体を用い、反射部 21に磁力を発生する材料がコートされている実施形態では、反射部 21から発生する磁力を強くすることで、移動可能物体 19の中空部 18中心付近への移動速度を速めることができる。また、帯電粒子や磁性体の粒子の大きさを小さくすることで、移動時の抵抗を小さくすることができる。上述のような走査ュニット 4の構成とすることで、走査ユニット 4が停止した際に、 0. 25秒以内に反射光量を低下させるように移動可能物体 19を移動させることができる。

[0104] また、中空部 18に封入される気体を真空ポンプ等で引抜いても (気圧を下げても）、移動可能物体 19の移動時の抵抗を小さくして移動速度を速くすることができるという効果が得られるが、さらに、中空部 18に封入される気体の圧力を下げることで、中空部 18を形成する材料および移動可能物体 19の劣化を防止することができるという効果も得られる。この場合は、気体の圧力分布に応じて移動可能物体 19の移動速度は変化するが、特に移動可能物体 19が粉末である場合は、移動可能物体 19の移動速度を高くすると、う効果が顕著に得られる。上述のような走査ユニット 4の構成とすることで、走査ユニット 4が停止した際に、 0. 25秒以内に反射光量を低下させるように移動可能物体 19を移動させることができる。

[0105] なお、中空部 18全体が、液体と粉末の混合物で満たされて!/、てもよ、し、液体のみで満たされて、てもよ、。

[0106] また、本実施形態では、レーザ光源を光源として用いているが、ハロゲンランプ等の白色光源を用いた画像表示装置の安全対策として用いることも可能である。

[0107] また、図 1には、走査ユニット 4として 1次元走査方式のスキャンミラーデバイスを 2個用、たスキャン方式の画像表示装置 100を示した。上述した反射部 21を移動可能物体 19で覆う構成は、 2個の走査ユニット 4両方に適用されるのが望ましい。また、図 9に示すような 2次元走査方式のスキャンミラーデバイスを走査ユニット 4として用いてもよい。本発明は、 2次元走査方式のスキャンミラーデバイスを用いた画像表示装置の安全対策にも適用される。

[0108] 図 9を参照して、 2軸の回動スキャンミラーデバイスである走査ユニット 4は、 X軸を中心に基台 24を回動させる X軸サスペンション 25と、 X軸サスペンション 25を介して基台 24を支持する中間フレーム 27と、 Y軸を中心に基台 24および中間フレーム 27 を回動させる Y軸サスペンション 26とを備える。 X軸サスペンション 25それぞれの片端は基台 24と接続されており、 X軸サスペンション 25それぞれのもう一端は中間フレーム 27と接続されて!、る。 Y軸サスペンション 26それぞれの片端は中間フレーム 27 と接続されており、 Y軸サスペンション 26それぞれのもう一端は固定フレーム（図示せず）に固定されている。 2軸の回動スキャンミラーデバイスの回動動作自体は公知であるので、ここでは詳細な説明は省略する。このような、 2軸の回動スキャンミラーデバイスでも、図 5〜図 8を参照して説明した本発明の効果と同様の効果が得られる。

[0109] (実施形態 2)

図 10を参照して、移動する移動可能物体 19が反射部 21を変形させることにより反射部 21の反射状態 (反射光の散乱の度合い)が変化する走査ユニットを説明する。 [0110] 図 10は、本実施形態の走査ユニット 4を示す図である。図 10の左側の図は走査ュニット 4を反射面側から見た図であり、右側の図は走査ユニット 4の断面図である。図 10 (a)は正常に動作している状態の走査ユニット 4を示し、図 10 (b)は停止している状態の走査ユニット 4を示して、る。

[0111] 図 10に示す例では、基台 24と反射部 21とにより封入部 17が形成されている。基台 24および透過部 22によって封入部 17内部に中空部 18が形成されている。移動可能物体 19は中空部 18に封入されて、る。反射部 21の反射面は封入部 17表面に位置している。本実施形態の走査ユニット 4も画像表示装置 100 (図 1)に搭載される。走査ュ-ット 4に入射したレーザ光 6は、反射部 21で反射されて画像表示装置 100 外部へ投射される。

[0112] 走査ユニット 4の角速度に応じて移動可能物体 19が移動する仕組みは、実施形態 1の説明で述べた通りである。

[0113] 走査ユニット 4が正常な動作をしている時は、図 10 (a)に示すようにサスペンション 2 0を軸に振動している。移動可能物体 19には、走査ユニット 4の振動により中空部 18 の外周方向に発生した慣性力（遠心力）が働き、移動可能物体 19は中空部 18の外周方向に広がり、反射部 21の中心付近はレーザ光 6を反射して画像を表示するためのミラーとして十分な平面度を保った状態になる。

[0114] 走査ユニット 4が正常でない動作、例えば停止した場合は、図 10 (b)に示すように、中空部 18の外周側に広がっていた移動可能物体 19が中心付近に集まり、反射部 2 1は移動可能物体 19に押し上げられて変形することで、平面度が低下する。例えば、反射部 21は凸面となる。凸面となった反射面より反射されたレーザ光 6は発散光となり、レーザ光 6のエネルギー密度が低下する。

[0115] このように、移動可能物体 19は、走査ユニット 4の角速度に応じて移動して、反射部 21を変形させる。反射部 21の変形に応じて反射部 21からの反射光の散乱度合いが変化する。移動可能物体 19は、角速度が上がると散乱度合いが低くなる方向へ移動し、角速度が下がると散乱度合いが高くなる方向へ移動する。移動可能物体 19は、走査ユニット 4が停止したときには散乱度合いが高くなる方向へ移動する。また、実施形態 1の説明で述べた理由から、移動可能物体 19は、走査ユニット 4が停止して力も 0. 25秒以内に移動することが望ましい。実施形態 1の説明で述べたような走査ユニット 4の構成とすることで、走査ユニット 4が停止してから 0. 25秒以内に移動可能物体 19を移動させることができる。

[0116] 移動可能物体 19の移動に伴って反射部 21が変形するには、反射部 21が十分薄い必要がある。例えば、反射部 21は、可視光線を効率よく反射させる材料として使用されるアルミの薄膜で形成されている。アルミ以外として金、銀などが反射部 21の材料として用いられてもよい。また、使用する光源 (使用波長帯域)に合わせて、誘電体膜が反射部 21として用いられてもよい。

[0117] 中空部 18の中心付近と外周付近とは段差構造になっており、中空部 18の外周付近では反射部 21と基台 24との間の距離は短ぐ中空部 18の中心付近では反射部 2 1と基台 24との間の距離は長い。この段差構造によって、移動可能物体 19が中心付近に集まった状態が維持される。また、移動可能物体 19が親水性の場合、反射部 2 1として親水性の金属膜を用い、基台 24としてはシリコンなどの疎水性材料を用いることが望ましい。

[0118] また、移動可能物体 19が磁性体を含む液体である場合は、反射部 21の中心付近力その中心付近と対向する基台 24の面上に磁力を発生する材料をコートし、この磁力によって移動可能物体 19が中空部 18の中心付近に集まった状態を維持させてちょい。

[0119] このように、本実施形態によれば、走査ユニット 4が停止した際、移動可能物体 19 により反射部 21が押し上げられ、反射部 21の平面度が低下して凸面になり、その凸面で反射されたレーザ光 6は発散光となるので、レーザ光 6のエネルギー密度を低下させることがでさる。

[0120] また、所望の周波数で振動して、る走査ユニット 4が停止した場合以外に、走査ュニット 4の角速度が低くなる場合もあり、このような場合も、移動可能物体 19は走査ュニット 4の角速度に応じて中空部 18の中心付近へ移動することが可能である。

[0121] また、中空部 18の中心付近と外周付近との間の段差構造は、図 12に示すような段差構造であってもよい。図 12の左側の図は走査ユニット 4を反射面側力も見た図であり、右側の図は走査ユニット 4の断面図である。図 12 (a)は正常に動作している状態の走査ユニット 4を示し、図 12 (b)は停止している状態の走査ユニット 4を示している。図 12に示す例では、基台 24の内面側の側壁が外周方向へくぼんでおり、このくぼんだ領域 (基台 24に囲まれた領域）により中空部 18の外周部分が形成されている。

[0122] また、中空部 18の形状として、図 10および図 12に示した段差付き円筒形状以外に、図 11に示すような四角形の段差付き角柱形状でもよいし、多角形の段差付き角柱形状でもよいし、円筒形状と多角形の角柱形状とを組み合わせた段差付き形状でもよい。図 11の左側の図は走査ユニット 4を反射面側力見た図であり、右側の図は走查ユニット 4の断面図である。図 11 (a)は正常に動作している状態の走査ユニット 4を示し、図 11 (b)は停止して、る状態の走査ユニット 4を示して、る。

[0123] また、移動可能物体 19が帯電粒子を含む液体である場合は、図 8に示したように反射部 21に透明電極 23を設け、移動可能物体 19が中空部 18の中心付近に集まった状態を維持させるために、透明電極 23に電圧を印加してもょヽ。

[0124] また、反射部 21の形状は、図 10〜図 12に示した四角形以外に多角形や円形でもよい。また、基台 24の反射部 21が形成されている面側全体に反射部 21が設けられていてもよい。

[0125] また、走査ユニット 4が停止したときに、走査ユニット 4の向きに関わらず移動可能物体 19が中空部 18の中心付近に集まった状態を維持させるために、中空部 18の構造と中空部 18に封入される移動可能物体 19の体積との組み合わせは調整される。

[0126] また、移動可能物体 19が磁性体または帯電粒子を含む場合や、移動可能物体 19 が磁性体または帯電粒子のみの場合は、中空部 18の外周方向に移動させる方法として、基台 24および Zまたは透過部 22の外周側に、磁力を発生する材料をコートしたり、電圧を印加するための電極を設けたりしてもよい。

[0127] また、中空部 18を囲む材料および反射部 21の材料によっては、移動可能物体 19 として、不活性液体を使用してもよい。また、中空部 18に封入される気体として、中空部 18を囲む材料および反射部 21の材料によっては、不活性ガスを使用してもよい。

[0128] また、中空部 18を囲む材料および反射部 21の材料、移動可能物体 19の材料によつては、中空部 18に封入される気体を真空ポンプ等で引抜いても（気圧を下げても）よい。 [0129] また、基台 24および反射部 21の中空部 18を囲む領域の疎水性を高めるために、疎水処理または撥水コートを施してもよい。マイクロマシユング技術分野では、疎水処理や撥水コートが可能な処理装置も提供されている。

[0130] また、本実施形態では、レーザ光源を光源として用いているが、ハロゲンランプ等の白色光源を用いた画像表示装置の安全対策として用いることも可能である。

[0131] また、図 1には、走査ユニット 4として 1次元走査方式のスキャンミラーデバイスを 2個用、たスキャン方式の画像表示装置 100を示した。上述した反射部 21を移動可能物体 19で変形させる構成は、 2個の走査ユニット 4両方に適用されるのが望ましい。また、図 13に示すような 2次元走査方式のスキャンミラーデバイスを走査ユニット 4として用いてもよい。本発明は、 2次元走査方式のスキャンミラーデバイスを用いた画像表示装置の安全対策にも適用される。

[0132] 図 13を参照して、 2軸の回動スキャンミラーデバイスである走査ユニット 4は、 X軸を中心に基台 24を回動させる X軸サスペンション 25と、 X軸サスペンション 25を介して基台 24を支持する中間フレーム 27と、 Y軸を中心に基台 24および中間フレーム 27 を回動させる Y軸サスペンション 26とを備える。 X軸サスペンション 25それぞれの片端は基台 24と接続されており、 X軸サスペンション 25それぞれのもう一端は中間フレーム 27と接続されて!、る。 Y軸サスペンション 26それぞれの片端は中間フレーム 27 と接続されており、 Y軸サスペンション 26それぞれのもう一端は固定フレーム（図示せず）に固定されている。このような、 2軸の回動スキャンミラーデバイスでも、図 10〜図 12を参照して説明した本発明の効果と同様の効果が得られる。

産業上の利用可能性

[0133] 本発明は、レーザ光を投射して画像を表示する技術分野で特に有用であり、画像表示装置の小型化および低コスト化を実現すると共に、安全でかつ十分な明るさで表示可能な画像表示装置を提供することができる。

Claims

請求の範囲

[1] レーザ光を反射する反射部と、

中空の内部に移動可能物体を封入した封入部と

を備えた走査ユニットであって、

前記移動可能物体は前記走査ユニットの角速度に応じて移動して、前記レーザ光に対する前記反射部の反射状態を変化させる、走査ユニット。

[2] 前記封入部の少なくとも一部は、前記反射部のうちの前記レーザ光を反射する面側に位置し、

前記移動可能物体は、前記走査ユニットの角速度に応じて移動して、前記反射部の少なくとも一部を覆う、請求項 1に記載の走査ユニット。

[3] 前記反射部は、前記封入部の内面に設けられており、

前記封入部は、前記反射部と対向し、前記レーザ光を透過する透過部を備え、前記移動可能物体は、前記反射部と前記透過部との間を移動する、請求項 2に記載の走査ユニット。

[4] 前記移動可能物体は、前記角速度が上がると前記反射部を覆う割合が低くなる方向へ移動し、前記角速度が下がると前記反射部を覆う割合が高くなる方向へ移動し前記反射部を覆う割合が低いときよりも高いときの方が、前記反射部力もの反射光量が小さい、請求項 2に記載の走査ユニット。

[5] 前記移動可能物体は、前記走査ユニットが停止したときに前記反射部を覆う割合が高くなる方向へ移動し、

前記移動可能物体が前記反射部を覆う割合が高くなる方向へ移動すると、前記反射部からの反射光量が小さくなる、請求項 2に記載の走査ユニット。

[6] 前記移動可能物体は、前記走査ユニットが停止して力も 0. 25秒以内に移動する、請求項 5に記載の走査ユニット。

[7] 前記反射部は、前記封入部に設けられており、

前記移動可能物体は、前記走査ユニットの角速度に応じて移動して、前記反射部を変形させる、請求項 1に記載の走査ユニット。

[8] 前記反射部の変形に応じて前記反射部力の反射光の散乱度合いが変化し、前記移動可能物体は、前記角速度が上がると前記散乱度合いが低くなる方向へ移動し、前記角速度が下がると前記散乱度合いが高くなる方向へ移動する、請求項 7 に記載の走査ユニット。

[9] 前記反射部の変形に応じて前記反射部力の反射光の散乱度合いが変化し、前記移動可能物体は、前記走査ユニットが停止したときに前記散乱度合いが高くなる方向へ移動する、請求項 7に記載の走査ユニット。

[10] 前記移動可能物体は、前記走査ユニットが停止して力も 0. 25秒以内に移動する、請求項 9に記載の走査ユニット。

[11] 請求項 1に記載の走査ユニットと、

前記レーザ光を出力する光源と、

前記走査ユニットを駆動する駆動部と

を備え、前記走査ユニットが反射して投射した前記レーザ光の少なくとも一部により画像を表示する画像表示装置であって、

前記移動可能物体の移動に応じて前記投射レーザ光の状態が変化する、画像表示装置。