(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状体の一面に光を反射する光反射部が設けられ、前記板状体の厚さ方向と直交する回動中心軸回りに回動し、回動の最大振れ角の大きさが可変の可動板と、
前記可動板が前記最大振れ角で回動しているか否かを検出する検出手段と、を備え、
前記検出手段は、前記光反射部に光を照射する光源と、
前記光源から照射された光が前記光反射部で反射する反射光を受光する受光部と、
前記可動板の前記最大振れ角に応じて前記光源の前記光反射部に対して光を照射する角度を変更する変位駆動部と、を有することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記最大振れ角をθｍａｘとし、前記光源と前記可動板の前記回動中心軸と前記可動板が動作していない状態における前記可動板の法線とのなす角度をθ０としたとき、θｍａxとθ０との比θｍａｘ／θ０が所定の比率を維持するように前記変位駆動部が前記光源の位置を変更することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
維持される前記比θｍａｘ／θ０の前記比率は、１を越え１．３以下であることを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記変位駆動部はモーターと前記モーターの作動を制御する機能を有する制御部とを有し、前記モーターが前記光源の位置を変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記モーターの駆動軸であるシャフトと連結する支持梁が前記光源を支持し、前記シャフトが前記可動板の前記回動中心軸と同軸上に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記変位駆動部は前記可動板と前記光源との距離を所定の距離に維持することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記受光部はフォトダイオードであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記光源はレーザー光を照射することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記光反射部にて反射する光はスクリーンを照射し、前記スクリーンに対して所定の方向に光を走査することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の光走査装置を備え、前記光反射部で光を走査して、該光で画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、スクリーンに所望の画像（例えばＣＭ等の宣伝広告）を表示する装置として、光源から射出されたレーザー光を２つのガルバノミラーによってスクリーンの横方向及び縦方向にそれぞれ走査するよう構成された装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献１に記載の装置では、スクリーン上に固定された光センサーの検出信号に基づいて、各ガルバノミラーの駆動タイミングを制御している。また、光センサーの検出信号から、ガルバノミラーの最大変位角を求めることもできる。
しかしながら、特許文献１に記載の装置では、ガルバノミラーの最大変位角を変更することによってスクリーン上の画像の大きさを変更する場合に、光センサーがスクリーンに対して固定されているため、ガルバノミラーの最大変位角の大小（特に「大」の場合）によっては、光センサーの検出精度が低下してしまう傾向がある。例えば、最大変位角が４０度であり、その最大変位角に最も反応する位置に光センサーが設置されている場合に、最大変位角を８０度に変更すると、光センサーによって検出できる、振れ角の分解能が低下してしまう。このように、特許文献１に記載の装置では、最大変位角の検出精度に差が生じてしまい、ガルバノミラーが最大変位角で回動していることを正確に検出し、制御することができないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３１１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、可動板の最大振れ角を変更しても、当該最大振れ角の検出精度を維持することができる光走査装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる光走査装置は、板状体の一面に光を反射する光反射部が設けられ、前記板状体の厚さ方向と直交する回動中心軸回りに回動し、回動の最大振れ角の大きさが可変の可動板と、前記可動板が前記最大振れ角で回動しているか否かを検出する検出手段と、を備え、前記検出手段は、前記光反射部に光を照射する光源と、前記光源から照射された光が前記光反射部で反射する反射光を受光する受光部と、前記可動板の前記最大振れ角に応じて前記光源の位置を変更する変位駆動部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、光走査装置は可動板と検出手段とを備えている。可動板は板状体の一面に光を反射する光反射部が設けられ、板状体の厚さ方向と直交する回動中心軸回りに回動する。従って、光を光反射部に照射すると光反射部にて反射した光が走査される。そして、可動板の最大振れ角は可変となっている。検出手段は光源と受光部と変位駆動部とを有している。そして、光源が光反射部に光を照射し、受光部は前記光反射部で反射する反射光を受光する。受光部が反射光を受光するか否かにより、可動板が前記最大振れ角で回動しているか否かを検出手段が検出する。回動の最大振れ角の大きさを変更したとき、変位駆動部が光源の位置を変更する。従って、可動板の最大振れ角を変更しても、光源の位置を変更することができる。その為、可動板の最大振れ角を変更しても、当該最大振れ角の検出精度を維持することができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載の光走査装置において、前記最大振れ角をθmaxとし、前記光源と前記可動板の前記回動中心軸と前記受光部とのなす角度を２θ0としたとき、θmaxとθ0との比θmax／θ0が所定の比率を維持するように前記変位駆動部が前記光源の位置を変更することが好ましい。
【０００９】
本適用例によれば、可動板の最大振れ角を変更しても、変位駆動部が光源の位置を変更する。そして、光源と可動板の回動中心軸と受光部とのなす角度の１／２と最大振れ角との比を所定の比率にする。このとき、受光部は最大振れ角のときの反射光を受光できる為、最大振れ角の検出精度を確実に維持することができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載の光走査装置において、維持される前記比θmax／θ0の前記比率は、１を越え１．３以下であることが好ましい。
【００１１】
本適用例によれば、比θmax／θ0は、１を越え１．３以下となっている。比θmax／θ0が１より小さいとき、可動板の最大振れ角が光源と可動板の回動中心軸と受光部とのなす角度の１／２より小さい角度であり、受光部が反射光を受光できない。また、比θmax／θ0が１のとき受光部は最も感度良く受光することができる。そして、比θmax／θ0が１．３より大きいとき受光部が受光する感度が低下する。従って、比θmax／θ0が上記の範囲にあるとき、可動板の最大振れ角を変更しても、最大振れ角の検出精度をより確実に維持することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に記載の光走査装置において、前記変位駆動部はモーターと前記モーターの作動を制御する機能を有する制御部とを有し、前記モーターが前記光源の位置を変更することが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、光源と可動板の回動中心軸と受光部とのなす角度をモーターの回転によって決定することができる。そして、制御部がモーターの作動を制御することにより、光源と可動板の回動中心軸と受光部とのなす角度を制御している。従って、変位駆動部を簡単な構成にすることができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に記載の光走査装置において、前記モーターの駆動軸であるシャフトと連結する支持梁が前記光源を支持し、前記シャフトが前記可動板の前記回動中心軸と同軸上に配置されていることが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、光源を支持する支持梁がモーターの駆動軸であるシャフトと連結している。これにより、光源と可動板の回動中心軸と受光部とのなす角度は、モーターが回転させるシャフトの回転角度によって容易に算出することが可能となる。従って、変位駆動部が光源を変位させる際の制御が容易にできる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に記載の光走査装置において、前記変位駆動部は前記可動板と前記光源との距離を所定の距離に維持することが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、光源から発せられた光が可動板の光反射部で反射して、受光部に到達するまでの光の光路長が所定の距離に維持されている。従って、受光部は反射光を安定した光強度にて受光することができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に記載の光走査装置において、前記受光部はフォトダイオードであることが好ましい。
【００１９】
本適用例によれば、受光部のフォトダイオードは受光した光の強度に応じた強さの電流を流動する。そして、この電流を用いて受光部が光を受光しているか否かの判断を容易に行うことができる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例に記載の光走査装置において、前記光源はレーザー光を照射することが好ましい。
【００２１】
本適用例によれば、光源はレーザー光を照射する。レーザー光は指向性、収束性、高輝度性等の優れた光学特性を有する光である。従って、可動板の光反射部に向けてレーザー光を効率よく照射することができる。
【００２２】
［適用例９］上記適用例に記載の光走査装置において、前記光反射部にて反射する光はスクリーンを照射し、前記スクリーンに対して所定の方向に光を走査することが好ましい。
【００２３】
本適用例によれば、スクリーンに光を照射する際に所定の方向の大きさを変更したい場合には、最大振れ角の大きさを可変とすることにより、大きさの変更を確実に行なうことができる。
【００２４】
［適用例１０］本適用例にかかる画像形成装置は、上記に記載の光走査装置を備え、前記光反射部で光を走査して、該光で画像を形成することを特徴とする。
【００２５】
本適用例によれば、画像形成装置は、上記に記載の光走査装置を備えている。従って、可動板の最大振れ角を変更して画像の大きさを変更するときに、最大振れ角を精度良く検出することができる。その結果、品質良く光の走査幅を検出できる光走査装置を備えた画像形成装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態にかかる画像形成装置が備えるプロジェクターの構成を説明するための模式図。
【図２】プロジェクターに内蔵された光走査装置を示す概略斜視図。
【図３】光走査装置の作動状態を説明するための模式平面図。
【図４】光走査装置の作動状態を説明するための模式平面図。
【図５】第２実施形態にかかる画像形成装置の構造を示す概略斜視図。
【図６】画像形成装置が備えるプロジェクターの構成を説明するための模式図。
【図７】画像形成装置が備えるスクリーンの構造を示す模式断面図。
【図８】スクリーンの透過率と液晶高分子複合層に印加される電圧の強さとの関係を示すグラフ。
【図９】スクリーンの作動状態を説明するための模式平面図。
【図１０】スクリーンの作動状態を説明するための模式平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の光走査装置及び画像形成装置を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００２８】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる画像形成装置が備えるプロジェクターの構成を説明するための模式図である。図２は、プロジェクターに内蔵された光走査装置を示す概略斜視図である。図３及び図４は、光走査装置の作動状態を説明するための模式平面図である。尚、以下では、説明の都合上、図２中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と称す。
【００２９】
図１に示すように、画像形成装置１００は、例えば、ビル等の建物内（屋内）また屋外に設置された表示対象物であるスクリーン６００と、スクリーン６００の正面に形成された表示面６００ａに静止画や動画等の所定の画像を表示させるプロジェクター７００とを有している。
【００３０】
スクリーン６００は、例えば、建物の壁等に固定されている。このスクリーン６００の表示面６００ａは光不透過性であり、例えば、不透明な白色のものである。これにより、プロジェクター７００から射出される表示光ＬＬ”で画像を鮮明に表示することができる。
【００３１】
また、プロジェクター７００は、スクリーン６００の近傍に設けられておりスクリーン６００に対して近接投影にて画像を表示するように構成されている。そして、プロジェクター７００がスクリーン６００の下側で近い場所に設けられている。また、プロジェクター７００は、スクリーン６００の表示面６００ａの最もプロジェクター７００に近い部位から１ｍ以内に設けられている。このように、プロジェクター７００をスクリーン６００の近傍に設けることにより、プロジェクター７００から照射される表示光ＬＬ”が例えば歩行者等の障害物によって遮られてしまうのを効果的に防止することができる。そして、より確実に、表示面６００ａに所望の画像を表示することができる。
【００３２】
プロジェクター７００は、表示光ＬＬ”を射出する光源ユニット２００（光射出部）と、光源ユニット２００から射出された表示光ＬＬ”を反射しスクリーン６００の表示面６００ａに走査する光走査装置１（光走査部）と、光源ユニット２００及び光走査装置１の作動を制御する制御部４００とを有している。また、光源ユニット２００は、表示面６００ａに画像を表示するための表示光ＬＬ”を射出する表示光用光源２００ｂを有している。
【００３３】
表示光用光源２００ｂは、赤緑青の各色のレーザー光源２１０ｒ，２１０ｇ，２１０ｂと、各色のレーザー光源２１０ｒ，２１０ｇ，２１０ｂに対応して設けられたコリメーターレンズ２２０ｒ，２２０ｇ，２２０ｂ及びダイクロイックミラー２３０ｒ，２３０ｇ，２３０ｂとを備えている。各色のレーザー光源２１０ｒ，２１０ｇ，２１０ｂは、それぞれ、赤色、緑色及び青色のレーザー光ＲＲ，ＧＧ，ＢＢを射出する。レーザー光ＲＲ，ＧＧ，ＢＢは、それぞれ、制御部４００から送信される駆動信号に対応して変調された状態で射出され、コリメーターレンズ２２０ｒ，２２０ｇ，２２０ｂによって平行化されて細いビームとされる。
【００３４】
ダイクロイックミラー２３０ｒ，２３０ｇ，２３０ｂは、それぞれ、赤色のレーザー光ＲＲ、緑色のレーザー光ＧＧ、青色のレーザー光ＢＢを反射する特性を有し、各色のレーザー光ＲＲ，ＧＧ，ＢＢを結合して１つの表示光ＬＬ”（レーザー光）を射出する。
【００３５】
尚、コリメーターレンズ２２０ｒ，２２０ｇ，２２０ｂに代えてコリメーターミラーを用いることができ、この場合も、平行光束の細いビームを形成することができる。また、各色のレーザー光源２１０ｒ，２１０ｇ，２１０ｂから平行光束が射出される場合、コリメーターレンズ２２０ｒ，２２０ｇ，２２０ｂは、省略することができる。さらに、レーザー光源２１０ｒ，２１０ｇ，２１０ｂについては、同様の光束を発生する発光ダイオード等の光源に置換することができる。
【００３６】
また、各色のレーザー光源２１０ｒ，２１０ｇ，２１０ｂ、コリメーターレンズ２２０ｒ，２２０ｇ，２２０ｂ及びダイクロイックミラー２３０ｒ，２３０ｇ，２３０ｂの順番はあくまで１例である。各色の組み合わせ（赤色はレーザー光源２１０ｒ、コリメーターレンズ２２０ｒ、ダイクロイックミラー２３０ｒ、緑色はレーザー光源２１０ｇ、コリメーターレンズ２２０ｇ、ダイクロイックミラー２３０ｇ、青色はレーザー光源２１０ｂ、コリメーターレンズ２２０ｂ、ダイクロイックミラー２３０ｂ）を保持したままその順序は自由に設定できる。例えば、光スキャナー３１０に近い順に、青色、赤色、緑色という組み合わせも可能である。
【００３７】
光走査装置１は、光源ユニット２００から射出された表示光ＬＬ”をスクリーン６００に射出して表示面６００ａに走査する機能を有している。このような光走査装置１は、光源ユニット２００から射出した表示光ＬＬ”を表示面６００ａに対し水平方向（ｘ方向）に走査する水平走査用ミラーである光スキャナー３１０を有している。さらに、光走査装置１は、光源ユニット２００から射出した表示光ＬＬ”を表示面６００ａに対し、垂直方向（ｙ方向）に走査する垂直走査用ミラーである光スキャナー３３０と、光スキャナー３３０が有する可動板３３１ａの回動角度（挙動）を検出する角度検出手段３４０とを有している。
【００３８】
可動板３１１ａは、板状体で構成されたものである。そして、この可動板３１１ａには、その一方の面に光反射性を有する光反射部３１１ｅ（ミラー）が設けられている。また、例えば、電磁コイル（図示せず）と永久磁石（図示せず）とを用いた電磁駆動により、可動板３１１ａは、その厚さ方向と直交する回動中心軸Ｊ１回りに回動するものである。可動板３１１ａの回動により、光反射部３１１ｅで反射した表示光ＬＬ”をスクリーン６００に対して水平方向に走査することができる。
【００３９】
また、電磁コイルに印加する電圧の大きさ及び駆動周波数を制御部４００で調整することにより、可動板３１１ａの最大振れ角（回動角度）θmaxの大きさを変更することができる。例えば、スクリーン６００上の画像の水平方向の大きさ（投影サイズ）を変更したい場合には、最大振れ角θmaxの大きさを可変とすることにより、その変更を確実に行なうことができる。ここで、最大振れ角θmaxとは、可動板３１１ａが未だ作動していない初期状態での当該可動板３１１ａの法線Ｎに対する図３、図４中の左右の最大の角度のことを言う。
【００４０】
ところで、光スキャナー３１０の可動板３１１ａの振れ角が一定の場合は、光射出状態での表示光ＬＬ”の振れ幅は、光スキャナー３３０の可動板３３１ａの角度に応じて変化し、表示光ＬＬ”が走査される表示面６００ａ上の垂直方向の位置がプロジェクター７００から遠いほど大きくなる。そこで、プロジェクター７００では、表示面６００ａ上の垂直方向の位置がプロジェクター７００から遠いほど、可動板３１１ａの振れ角を小さくすることにより、光射出状態での表示光ＬＬ”の振れ幅を垂直方向に沿って一定にする。このような補正を行うことにより、いわゆる「台形撓み」を補正することができる。
【００４１】
可動板３３１ａも、板状体で構成されたものである。そして、この可動板３３１ａには、その一方の面に光反射性を有する光反射部３３１ｅ（ミラー）が設けられている。また、可動板３３１ａは、例えば電磁コイル（図示せず）と永久磁石（図示せず）とを用いた電磁駆動により、回動中心軸Ｊ１と直交する位置関係にある回動中心軸Ｊ２回りに駆動するものである。この回動により、光反射部３３１ｅで反射した表示光ＬＬ”をスクリーン６００に対して垂直方向（鉛直方向）に走査することができる。そして、この垂直方向の走査と前述した水平方向の走査とにより、スクリーン６００上に画像を形成することができる。
【００４２】
また、可動板３３１ａの最大振れ角θmaxの大きさの調整は、可動板３３１ａに対応して設けられた電磁コイルに印加する電圧の大きさを制御部４００で調整することによりなされる。可動板３１１ａ（光反射部３１１ｅを除く）や可動板３３１ａ（光反射部３３１ｅを除く）は、それぞれ、例えばシリコンを主材料として構成されている。光反射部３１１ｅ、３３１ｅは、それぞれ、例えば、蒸着により形成された金属薄膜で構成されている。
【００４３】
角度検出手段３４０は、例えば、可動板３３１ａが可動しているときに可動板に発生する応力を検出するひずみゲージと可動板の応力変化に伴うひずみゲージの抵抗変化を検出する抵抗変化検出部と、抵抗変化検出部の検出結果に基づいて対応する可動板の角度を求める（挙動を検知する）角度検知部とで構成することができる。
【００４４】
制御部４００は、図示しないコンピューター等から送信されたスクリーン６００の表示面６００ａに表示する画像データから表示光ＬＬ”が照射されるように、光源ユニット２００及び光走査装置１の作動を制御するよう構成されている。これにより、より確実に、表示面６００ａに所望の画像を表示することができる。
【００４５】
さて、図１及び図２に示すように、光走査装置１は、さらに、光スキャナー３１０の可動板３１１ａが最大振れ角θmaxで回動していることを検出する検出手段としての回動検出手段２を備えている。光走査装置１では、回動検出手段２の作動により、所定の検出精度（最大振れ角θmax±１度）の範囲内で可動板３１１ａが最大振れ角θmaxで回動していることを保証することができる。
【００４６】
図２に示すように、回動検出手段２は、可動板３１１ａの光反射部３１１ｅに向かってレーザー光ＳＳを照射する光源２１と、光源２１からのレーザー光ＳＳが光反射部３１１ｅで反射した反射光を受ける受光部２２と、可動板３１１ａの最大振れ角θmaxに応じて光源２１の位置を変更する変位駆動部２３とで構成されている。また、光源２１と受光部２２と変位駆動部２３とは、光走査装置１内では、光源ユニット２００からの表示光ＬＬ”の光路の外側、すなわち、表示光ＬＬ”の妨げとなるのが防止される位置に配置されている。
【００４７】
受光部２２は、例えば光走査装置１の筐体（図示せず）に固定されている。また、光源２１は、制御部４００と電気的に接続されている。これにより、制御部４００は光源２１の点灯や消灯の制御を行なうことができる。
【００４８】
このような光源２１は、レーザー光ＳＳを照射することができるものである。レーザー光ＳＳは指向性、収束性、高輝度性等の優れた光学特性を有する光であるため、可動板３１１ａの光反射部３１１ｅに向けてレーザー光ＳＳを効率よく確実に照射することができる。尚、レーザー光ＳＳを照射する装置としては、特に限定されず、例えばＨｅ−Ｎｅレーザー等の気体レーザー装置、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー等の固体レーザー装置、ＧａＡｌＡｓレーザー等の半導体レーザー装置等が挙げられる。
【００４９】
可動板３１１ａの光反射部３１１ｅで反射したレーザー光ＳＳ（反射光）は、受光部２２で受光される。この受光部２２は、制御部４００と電気的に接続されたフォトダイオードで構成されている。これにより、受光部２２は、受光したレーザー光ＳＳの強度に応じた強さの電流を生じるものとなる。そして、この電流の大きさと予め設定された所定の判定値とを比較した大小関係に基づいて、受光部２２がレーザー光ＳＳを受光しているか否かの判断をすることができる。尚、判定値は、制御部４００に記憶されている。
【００５０】
ところで、仮に光源２１が可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１に対して固定的に設置されている場合について説明する。受光部２２の設置角度を、光源２１と可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１と受光部２２とのなす角度とする。このとき、最大振れ角θmaxが受光部２２の設置角度の１／２に比べて著しく大きな角度になった場合には、レーザー光ＳＳが照射する場所が受光部２２を通過するので、受光部２２の検出精度（分解能）が低下してしまう。最大振れ角θmaxは、下記式（１）から求めることができる。
【００５１】
ｔ2／ｔ1＝（１／π）＊ａｒｃｃｏｓ（θ0／θmax）  ・・・  式（１）
尚、図３において、可動板３１１ａの光反射部３１１ｅの法線が可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１と受光部２２とを結ぶ線上から回動を開始して、その法線が往復動して再度当該線上に戻るまでの順路を第１順路３とする。ｔ1は、法線が第１順路３を１周するのに要する時間を示す。つまり、法線が往復する範囲の受光部２２側の端を第１回動限界４とし、光源２１側の端を第２回動限界５とする。そして、法線が第１回動限界４と第２回動限界５との間を１往復する。ｔ1は、可動板３１１ａの法線が第１回動限界４と第２回動限界５との間を１往復するときの往復時間（１周期）である。
【００５２】
光反射部３１１ｅの法線が回動中心軸Ｊ１と受光部２２とを結ぶ線２２ａから第１回動限界４まで行き、第１回動限界４から線２２ａまで戻る順路を第２順路６とする。ｔ2は、法線が第２順路６を移動するのに要する時間である。
【００５３】
例えば、最大振れ角θmaxが４０度であり、その最大振れ角θmaxに最も反応する位置に光源２１が設置されている場合に、最大振れ角θmaxを８０度に変更すると、第２順路６が長くなる。従って、受光部２２の検出精度（感度）が低下してしまう。このように、光源２１が固定的に設置されている場合には、受光部２２の検出精度に差が生じてしまう。そのため、可動板３１１ａが最大振れ角θmaxで回動していることを保証することができない。
【００５４】
そこで、光走査装置１では、このような不具合を防止するよう構成されている。具体的には、光走査装置１は、最大振れ角θmaxが変化した際、それに連動して、光源２１の位置を移動する。すなわち、光源２１を回動中心軸Ｊ３回りに追従角度θ0分（回動角度分）だけ回動させるよう構成されている（図３、図４参照）。尚、光源２１を回動させる回動中心軸Ｊ３は、可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１と同じ軸上に配置されている。光源２１の位置を移動する機構として、変位駆動部２３が設置されている。尚、追従角度θ0は、光源２１と可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１と受光部２２とのなす角度の１／２に相当する角度でもある。
【００５５】
また、図２に示すように、回動検出手段２が有する変位駆動部２３は、モーター２４、モータードライバー２８、制御部４００、エンコーダー２５及び支持梁２６等で構成されている。これにより、変位駆動部２３を少ないユニットで構成することができ、よって、変位駆動部２３の構成を比較的簡単なものとすることができる。
【００５６】
モーター２４は、駆動軸であるシャフト２４１を有する、例えば、サーボモーターである。モーター２４は、モータードライバー２８を介して、制御部４００と電気的に接続されている。制御部４００からのシャフト２４１の回動条件（追従角度θ0、回動速度等）に関する命令は、モータードライバー２８に伝達される。モータードライバー２８は、その命令に従ってモーター２４の作動を制御する。
【００５７】
また、エンコーダー２５はシャフト２４１の追従角度θ0等を検知することができる。この検知結果を制御部４００にフィードバックして、モーター２４の作動を精度良く制御することができる。
【００５８】
図２〜図４に示すように、モーター２４は、シャフト２４１の回動中心軸Ｊ３が可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１と同軸上に位置するように配置されている。これにより、後述するように、制御部４００は「比θmax／θ0を所定の値に維持する」制御が容易となっている。
【００５９】
モーター２４のシャフト２４１には、長尺状をなす支持梁２６が連結されている。支持梁２６は、シャフト２４１と直交する方向に延在している。支持梁２６の端部においてスペーサー２７を介して光源２１を支持している。これにより、シャフト２４１が回動中心軸Ｊ３回りに回動した際には、光源２１も回動中心軸Ｊ３回りに回動することができる。
【００６０】
支持梁２６の構成材料としては剛性があれば良く特に限定されず、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼等のような各種金属材料や、ポリプロピレン等のような各種樹脂材料を用いることができる。そして、このような比較的硬質の材料で支持梁２６を構成することにより、支持梁２６は、光源２１と可動板３１１ａ（回動中心軸Ｊ１）のとの距離を所定の距離に維持することができる。これにより、追従角度θ0の大きさによらず、光源２１から発せられたレーザー光ＳＳが可動板３１１ａの光反射部３１１ｅで反射して、受光部２２に到達するまでのレーザー光ＳＳの光路長を所定の距離に維持することができる。よって、受光部２２で受光するレーザー光ＳＳの強度も一定となり、すなわち、安定した受光が可能となる。
【００６１】
次に、最大振れ角θmaxが変動したとしても、可動板３１１ａが最大振れ角θmaxで回動しているのを確認する際の制御部４００の制御（光走査装置１の作動）について、図３及び図４を参照しつつ説明する。以下、図３に示す状態を「第１の状態」と言い、図４に示す状態を「第２の状態」と言う。
【００６２】
制御部４００では、最大振れ角θmaxと追従角度θ0との比θmax／θ0が所定の比率を維持するように制御する。比θmax／θ0としては、特に限定されず、例えば、１を越え１．３以下のうちのいずれかの値であるのが好ましい。比θmax／θ0が１未満のとき受光部２２がレーザー光ＳＳを検出できない。また、比θmax／θ0が１．３をこえると、回動検出手段２の感度が悪くなる。さらには、１．０１以上１．２５以下のうちのいずれかの値であるのがより好ましい。さらに、回動検出手段２の感度を良くすることができる。尚、比θmax／θ0の値は、制御部４００に予め記憶されており、以下の説明では、例えば、１．０３と設定されているものとする。
【００６３】
図３に示す第１の状態では、可動板３１１ａが、例えば、４０度の最大振れ角θmaxで回動しているとする。このとき、比θmax／θ0＝１．０３を満足すればよいので、光源２１を３９度の追従角度θ0となる位置に配置しておけばよい。
【００６４】
そして、図３に示す第１の状態から、可動板３１１ａの最大振れ角θmaxが、例えば、４０度から８０度に変化して回動する図４に示す第２の状態となったとする。この場合も、比θmax／θ0＝１．０３を満足すればよいので、光源２１を７８度の追従角度θ0となる位置に配置しておけばよい。
【００６５】
このような制御により、最大振れ角θmaxが大幅に変動したとしても、受光部２２での最大振れ角θmaxの検出精度を確実に維持することができる。これにより、可動板３１１ａが最大振れ角θmaxで回動していることを検出して保証することができる。
【００６６】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、回動検出手段２は光源２１と受光部２２と変位駆動部２３とを有している。そして、光源２１が光反射部３１１ｅに光を照射し、受光部２２は光反射部３１１ｅで反射する反射光を受光する。受光部２２が反射光を受光するか否かにより、可動板３１１ａが最大振れ角θmaxで回動しているか否かを回動検出手段２が検出する。回動の最大振れ角θmaxの大きさを変更したとき、変位駆動部２３が光源２１の位置を変更する。従って、可動板３１１ａの最大振れ角θmaxを変更しても、光源２１の位置を変更することができる。その為、可動板３１１ａの最大振れ角θmaxを変更しても、当該最大振れ角θmaxの検出精度を維持することができる。
【００６７】
（２）本実施形態によれば、可動板３１１ａの最大振れ角θmaxを変更しても、変位駆動部２３が光源２１の位置を変更する。そして、光源２１と可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１と受光部２２とのなす角度の１／２と最大振れ角との比を所定の比率にする。このとき、受光部２２は最大振れ角θmaxのときの反射光を受光できる為、最大振れ角θmaxの検出精度を確実に維持することができる。
【００６８】
（３）本実施形態によれば、比θmax／θ0は、１を越え１．３以下となっている。比θmax／θ0が１より小さいとき、可動板３１１ａの最大振れ角θmaxが光源２１と可動板３１１ａの回動中心軸と受光部２２とのなす角度の１／２より小さい角度であり、受光部２２が反射光を受光できない。また、比θmax／θ0が１のとき受光部２２は最も感度良く受光することができる。そして、比θmax／θ0が１．３より大きいとき受光部２２が受光する感度が低下する。従って、比θmax／θ0が上記の範囲にあるとき、可動板３１１ａの最大振れ角θmaxを変更しても、最大振れ角θmaxの検出精度をより確実に維持することができる。
【００６９】
（４）本実施形態によれば、光源２１と可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１と受光部２２とのなす角度をモーター２４の回転によって決定することができる。そして、制御部４００がモーター２４の作動を制御することにより、光源２１と可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１と受光部２２とのなす角度を制御している。従って、変位駆動部２３を簡単な構成にすることができる。
【００７０】
（５）本実施形態によれば、光源２１を支持する支持梁２６がモーター２４の駆動軸であるシャフト２４１と連結している。これにより、光源２１と可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１と受光部２２とのなす角度は、モーター２４が回転させるシャフト２４１の回転角度によって容易に算出することが可能となる。従って、変位駆動部２３が光源２１を変位させる際の制御が容易にできる。
【００７１】
（６）本実施形態によれば、光源２１を支持する支持梁２６がモーター２４の駆動軸であるシャフト２４１と連結している。これにより、光源２１と可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１と受光部２２とのなす角度は、モーター２４が回転させるシャフト２４１の回転角度によって容易に算出することが可能となる。従って、変位駆動部２３が光源２１を変位させる際の制御が容易にできる。
【００７２】
（７）本実施形態によれば、光源２１から発せられた光が可動板３１１ａの光反射部３１１ｅで反射して、受光部２２に到達するまでの光の光路長が所定の距離に維持されている。従って、受光部２２は反射光を安定した光強度にて受光することができる。
【００７３】
（８）本実施形態によれば、受光部２２のフォトダイオードは受光した光の強度に応じた強さの電流を流動する。そして、この電流を用いて受光部２２が光を受光しているか否かの判断を容易に行うことができる。
【００７４】
（９）本実施形態によれば、光源２１はレーザー光を照射する。レーザー光は指向性、収束性、高輝度性等の優れた光学特性を有する光である。従って、可動板３１１ａの光反射部３１１ｅに向けてレーザー光を効率よく照射することができる。
【００７５】
（１０）本実施形態によれば、スクリーン６００に光を照射する際に所定の方向の大きさを変更したい場合には、最大振れ角θmaxの大きさを可変とすることにより、大きさの変更を確実に行なうことができる。
【００７６】
（１１）本実施形態によれば、画像形成装置１００は、上記に記載の光走査装置１を備えている。従って、可動板３１１ａの最大振れ角θmaxを変更して画像の大きさを変更するときに、最大振れ角θmaxを精度良く検出することができる。その結果、品質良く光の走査幅を検出できる光走査装置１を備えた画像形成装置１００とすることができる。
【００７７】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化したプロジェクターの一実施形態について図５〜図１０を用いて説明する。
図５は、第２実施形態にかかる画像形成装置の構造を示す概略斜視図である。図６は、画像形成装置が備えるプロジェクターの構成を説明するための模式図である。図７は、画像形成装置が備えるスクリーンの構造を示す模式断面図である。図８は、スクリーンの透過率と液晶高分子複合層に印加される電圧の強さとの関係を示すグラフである。図９及び図１０は、スクリーンの作動状態を説明するための模式平面図である。尚、以下では、説明の都合上、図５、図９及び図１０中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。また、図７中の上側を「前（正面）」または「前方」、下側を「後（背面）」または「後方」と言う。
【００７８】
以下、これらの図を参照して本発明の光走査装置及び画像形成装置の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。
【００７９】
本実施形態では、スクリーン及びプロジェクターの構成がそれぞれ異なること以外は前記第１実施形態と同様である。
【００８０】
図５に示すように、スクリーン５００は、ステージ９００によって直立した状態で支持されており、例えば、建物の壁等に固定されたり、立て懸けられたりすることなく設置されている。また、本実施形態の画像形成装置１０１では、図６に示すように、プロジェクター７０１の光源ユニット２００がアドレス光用光源２００ａをさらに有するものとなっている。
【００８１】
スクリーン５００は、画像を表示しないときは、無色透明（光透過状態）であり、まるで透明なガラス板のようにその背後を視認できるようになっている。そして、プロジェクター７０１によって、スクリーン５００に画像を表示する際には、表示面５００ａの画像が表示される領域のみを白濁した状態（光拡散状態）とし、その白濁した状態の領域にプロジェクター７０１からレーザー光ＬＬを照射することにより、スクリーン５００に所望の画像を表示する。この際、画像が表示されていない領域は光透過状態（透明状態）を保ったままである。そのため、このような構成の画像形成装置１０１によれば、第１に、未使用時（画像を表示しないとき）にスクリーン５００が視覚的に邪魔にならないという利点がある。第２に、使用時（画像を表示しているとき）には、透明な板に画像が表示されるため、観察者に画像が浮き出ているような感覚を与えることができ、表示されている画像への興味・関心を効果的に持たせることができる。すなわち、画像形成装置１０１によれば、優れた広告宣伝効果を発揮することができる。
【００８２】
前述したように、画像形成装置１０１は、スクリーン５００とプロジェクター７０１とを有している。以下、各部の構成について説明する。
【００８３】
まず、スクリーン５００について説明する。図７に示すように、スクリーン５００は、第１の電極５１１が形成された第１の基板５１０、光導電膜５２０、配向膜５３０、液晶高分子複合層５４０（液晶層）、配向膜５５０及び第２の電極５６１が形成された第２の基板５６０が表示面５００ａ側からこの順で積層することにより構成されたスクリーン本体５８０と、第１の電極５１１及び第２の電極５６１間に電圧を印加する電圧印加手段５７０とを有している。このような構成とすることにより、簡単に、前述したような光透過状態と光拡散状態とを切り替えることのできるスクリーン５００を得ることができる。
【００８４】
第１の基板５１０及び第２の基板５６０は、それぞれ、シート状（平板状）の部材で構成され、これらの間に配置される各部材を支持及び保護する機能を有している。また、第１の基板５１０及び第２の基板５６０は、それぞれ、光透過性を有しており実質的に無色透明である。第１の基板５１０及び第２の基板５６０は、それぞれ、可撓性を有していてもよく、硬質であってもよい。
【００８５】
第１の基板５１０及び第２の基板５６０の構成材料としては、それぞれ、特に限定されず、例えば、ガラス、シリコン、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート等の高分子フィルムを用いることができる。
【００８６】
第１の基板５１０の背面（液晶高分子複合層５４０側の面）には、膜状の第１の電極５１１が形成されており、第２の基板５６０の前面（液晶高分子複合層５４０側の面）には、膜状の第２の電極５６１が形成されている。第１の電極５１１及び第２の電極５６１は、それぞれ、光透過性を有しており実質的に無色透明である。このような第１の電極５１１及び第２の電極５６１は、電圧印加手段５７０に電気的に接続されており、電圧印加手段５７０によって、第１の電極５１１及び第２の電極５６１間に電圧を印加するとこれらの間に電界が生じ、生じた電界が光導電膜５２０及び液晶高分子複合層５４０に作用する。
【００８７】
第１の電極５１１及び第２の電極５６１の構成材料としては、それぞれ、実質的に導電性を有し、かつ実質的に無色透明であれば特に限定されない。当該構成材料は、例えば、金、銀、銅、アルミニウムまたはこれらを含む合金等の金属材料、カーボンブラック等の炭素系材料、ポリアセチレン、ポリフルオレンまたはこれらの誘導体等の電子導電性高分子材料、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート等のマトリックス樹脂中に、ＮａＣｌ、Ｃｕ（ＣＦ3ＳＯ3）2等のイオン性物質を分散させたイオン導電性高分子材料、インジウム酸化物（ＩＯ）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）等の導電性酸化物材料のような各種導電性材料が挙げられる。さらに、当該構成材料は、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００８８】
光導電膜５２０は、膜状をなし、第１の電極５１１の背面（液晶高分子複合層５４０側の面）に形成されている。また、光導電膜５２０は、光透過性を有し実質的に無色透明である。このような光導電膜５２０は、光が照射されると、その光量に応じてインピーダンスが変化するものであればよい。光導電膜５２０は、電荷発生物質を蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法等によって成膜したもの、電荷発生物質を樹脂バインダーに分散し、バーコート法、スピンコート法、ロールコート法、ディップ法、キャスティング法等によって塗布したものを用いることができる。あるいは、光導電膜５２０は、これらの電荷発生層に電荷輸送層を積層したもの等を用いることができる。
【００８９】
電荷発生物質としては、特に限定されず、例えば、ａ−Ｓｉ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、Ｓｅ、ＳｅＴｅ、ＴｉＯ等の無機材料、フタロシアニン系、アゾ系、多環キノン系、インジゴ系、キナクリドン系、ペリレン系、スクエアリリウム系、アズレニウム系、シアニン系、ピリリウム系等の有機材料を用いることができる。
【００９０】
また、樹脂バインダーとしては、特に限定されず、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルアセテート、ポリビニルブチラール、アクリル、メタクリル、塩化ビニル、酢酸ビニル、これらの共重合体等を用いることができる。電荷輸送物質として、カルバゾール系、トリアゾール系、オキサジアゾール系、イミダゾール系、ピラゾリン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、アミン系、ニトロフルオレノン系等の有機材料を用いることができる。
【００９１】
液晶高分子複合層５４０は、高分子５４２の粒子が液晶５４１中に分散して相分離した状態となっている。
【００９２】
高分子５４２としては、液晶相の状態において液晶５４１と相溶して、その後、硬化する際に、液晶５４１と相分離するものが使用される。このような高分子５４２としては、例えば、高分子主鎖にベンゼン骨格あるいはビフェニル骨格を有する側鎖をつけたものであれば、熱可塑性高分子、熱硬化型高分子、紫外線硬化型高分子の別を問わず、広く用いることができる。
【００９３】
一方、液晶５４１としては、電界方向と平行方向に配向する正の誘電異方性を有するものが使用される。このような液晶５４１としては、例えば、フェニルシクロヘキサン誘導体液晶、ビフェニル誘導体液晶、ビフェニルシクロヘキサン誘導体液晶、テルフェニル誘導体液晶、フェニルエーテル誘導体液晶、フェニルエステル誘導体液晶、ビシクロヘキサン誘導体液晶、アゾメチン誘導体液晶、アゾキシ誘導体液晶、ピリミジン誘導体液晶、ジオキサン誘導体液晶、キュバン誘導体液晶等を用いることができる。また、液晶５４１としては、スクリーン５００のコントラストを向上させる為に、屈折率異方性Δｎのできるだけ大きいものを用いることが好ましい。
【００９４】
配向膜５３０、５５０は、液晶高分子複合層５４０の液晶５４１及び高分子５４２を第１の基板５１０及び第２の基板５６０と平行な方向に配向させる配向処理が施されている。高分子５４２は、配向する際は液晶相であるが、その後、硬化される為、その配向状態が保たれたまま固定されている。このため、高分子５４２は、その後、電界が印加されても配向方向が電界方向に揃うことはない。一方、液晶５４１は、配向状態が固定されていない為、電界を印加すると電界方向に揃うことになる。
【００９５】
従って、液晶高分子複合層５４０に電界を印加していない場合（後述するように電界の強さが例えばＶ１に達していない場合）には、高分子５４２と液晶５４１の配向方向は、第１の基板５１０及び第２の基板５６０に対して平行方向に一致する状態（液晶５４１と高分子５４２が揃って配向する状態）となる。この状態において、両者の屈折率を一致させることにより、スクリーン５００は透明状態（光透過状態）となる。
【００９６】
反対に、液晶高分子複合層５４０に電界を印加した場合には、液晶５４１の配向方向が電界方向に揃うため（液晶５４１と高分子５４２が異なる方向へ配向する状態となるため）、電界方向において、液晶５４１と高分子５４２と界面で屈折率の不一致により光散乱状態となり、スクリーン５００は白濁状態（光拡散状態）となる。
【００９７】
このような液晶高分子複合層５４０によれば、電圧が印加されていないときは、無色透明な光透過状態となり、電圧を印加することにより白濁した光拡散状態とすることができるため、画像形成装置１０１の用途に適したスクリーン５００を得ることができる。尚、このような光透過状態と光拡散状態との切り替えは、表示面５００ａの各部位で独立して行うことができる。
【００９８】
この光透過状態と光拡散状態との切り替えについて詳細に説明する。
高分子５４２及び液晶５４１は、同様の屈折率異方性を示し、配向方向と平行方向における屈折率は１．５程度あり、配向方向と垂直方向の屈折率は１．７程度である。液晶高分子複合層５４０に電界が印加されていない状態では、液晶５４１が高分子５４２と同方向に配向しているため、第１の基板５１０及び第２の基板５６０と垂直な方向における液晶５４１と高分子５４２の屈折率が一致する。従って、この状態では、スクリーン５００は、透過率８０％程度の実質的に無色透明な状態（光透過状態）となる。
【００９９】
一方、電圧印加手段５７０によって、第１の電極５１１と第２の電極５６１との間に電圧を印加し、液晶高分子複合層５４０に電界を作用させると、高分子５４２の配向方向はそのままであるのに対し、液晶５４１だけが電界方向、つまり第１の基板５１０及び第２の基板５６０に対して垂直な方向に配向する。このため、第１の基板５１０及び第２の基板５６０と垂直な電界方向において、高分子５４２の屈折率は１．７程度のままであるのに対し、液晶５４１の屈折率が１．５程度に変化する。従って、電界方向における高分子５４２と液晶５４１の屈折率の差が０．２程度となり、第１の基板５１０及び第２の基板５６０と垂直な方向から入射した光は、散乱することなる。その結果、この状態では、スクリーン５００は、電界方向において白濁する状態（光拡散状態）となる。
【０１００】
次に、スクリーン５００の透過率と液晶高分子複合層５４０に印加される電圧の強さとの関係を図８を参照しつつ説明する。図８に示すように、スクリーン５００は、液晶高分子複合層５４０に印加される電圧の強さがＶ１を超えるまでは８０％程度の高い透過率を保ち、実質的に無色透明の状態を保っている。そして、電圧の強さがＶ１を超えてからＶ２に達するまでの間に急峻に透過率が低下し、Ｖ２を超えると透過率がほぼゼロになる。このように、スクリーン５００では、液晶高分子複合層５４０に印加される電圧の大きさに対してリニアに透過率が低下するのではなく、所定の電圧Ｖ１を超えたときに、急峻に透過率が低下することが分かる。
【０１０１】
以上のような構成のスクリーン５００の使用方法について説明する。
まず、電圧印加手段５７０により、第１の電極５１１と第２の電極５６１との間に電圧（交番電圧）を印加する（以下では、この状態を「スタンバイ状態」とも言う）。印加する電圧の強さは、液晶高分子複合層５４０に実際に印加される電圧がＶ１よりも若干低いかＶ１と等しくなるような強さであるのが好ましい。これにより、スタンバイ状態においてスクリーン５００を実質的に無色透明に保つことができるとともに、スタンバイ状態から電圧を少し増加させることによってスクリーン５００を光拡散状態に変化させることができる。尚、本実施形態では、スタンバイ状態でのスクリーン５００の透過率が８０％程度となるように、第１の電極５１１及び第２の電極５６１間に印加する電圧の強さを決定しているが、スタンバイ状態でのスクリーン５００の透過率は特に限定されず、例えば７０％程度に設定してもよい。これは、スクリーン５００のスタンバイ状態において求められる透過率に応じて適宜設定すればよい。
【０１０２】
次いで、スタンバイ状態のスクリーン５００の表示面５００ａの所望の部位（微少領域）にプロジェクター７０１からアドレス光ＬＬ’を照射する。すると、アドレス光ＬＬ’が照射された部位では、アドレス光ＬＬ’が照射されることにより光導電膜５２０の電気抵抗が低下し、液晶高分子複合層５４０に印加される実際の電圧が高くなる。これにより、この部位の透過率が低下して白濁し光拡散状態となる。一方、アドレス光ＬＬ’が照射されない部位については、液晶高分子複合層５４０に印加されている電圧の強さが変化しないため光透過状態を維持している。そして、光拡散状態の部位を、表示面５００ａに表示する画像に対応して、すなわち画像を表示する領域に形成することにより、例えば図９に示すように、表示面５００ａに画像の輪郭に沿った光拡散領域５００ｂ（実際にスクリーンとして機能する領域）が形成される。
【０１０３】
表示面５００ａに照射するアドレス光ＬＬ’の光量としては、アドレス光ＬＬ’を照射した部位の透過率を低下させることができれば特に限定されないが、スクリーン５００の透過率が２０％以下となるような光量であるのが好ましく、５％以下となるような光量であるのがより好ましい。これにより、優れた光拡散性を有する光拡散領域５００ｂを形成することができる。
【０１０４】
このように、スクリーン５００は、スタンバイ状態では無色透明とし、画像が表示される領域のみを光拡散状態とするように使用される。これにより、前述のような優れた広告宣伝効果を発揮することができる。
【０１０５】
次に、プロジェクター７０１について説明する。
図６に示すように、本実施形態では、プロジェクター７０１は、レーザー光ＬＬを射出する光源ユニット２００を有している。この光源ユニット２００は、表示光用光源２００ｂの他に、表示面５００ａに所望の画像を表示することができるように、表示面５００ａの前記画像に対応する領域を光拡散状態とするためのアドレス光ＬＬ’を射出するアドレス光用光源２００ａを有している。
【０１０６】
このようなプロジェクター７０１は、アドレス光ＬＬ’を表示面５００ａに走査するとともに、表示光ＬＬ”をアドレス光ＬＬ’の照射によって光拡散状態となった領域に走査することにより、表示面５００ａに所望の画像を表示させる（形成する）よう構成されている。これにより、表示面５００ａに光拡散領域５００ｂを形成する工程（図９参照）と、光拡散領域５００ｂに画像を形成する工程（図１０参照）とを１つのプロジェクター７０１によってほぼ同時に行うことができるため、画像形成装置１０１の装置構成が簡単となるとともに、画像表示の効率が高まる。
【０１０７】
アドレス光用光源２００ａは、アドレス光ＬＬ’としての赤外レーザーを射出するレーザー光源２１０ｉと、レーザー光源２１０ｉに対応して設けられたコリメーターレンズ２２０ｉ及びダイクロイックミラー２３０ｉとを備えている。レーザー光源２１０ｉから射出されたアドレス光ＬＬ’は、コリメーターレンズ２２０ｉによって平行化されて細いビームとされた後、ダイクロイックミラー２３０ｉによって反射される。そして、反射されたアドレス光ＬＬ’は、表示光ＬＬ”に結合（重畳）され、レーザー光ＬＬとして光源ユニット２００から射出する。
【０１０８】
このように、アドレス光ＬＬ’として赤外レーザーを用いることにより、アドレス光ＬＬ’が観察者に視認されるのを防止することができるとともに、アドレス光ＬＬ’が表示面５００ａに表示された画像の色合い等に影響を与えるのを防止でき、表示面５００ａに所望の画像を表示することができる。
【０１０９】
尚、アドレス光用光源２００ａでは、コリメーターレンズ２２０ｉに代えてコリメーターミラーを用いることができ、この場合も、平行光束の細いビームを形成することができる。また、レーザー光源２１０ｉから平行光束が射出される場合、コリメーターレンズ２２０ｉを省略することができる。
【０１１０】
光走査装置１は、光スキャナー３１０及び３３０の可動により、光源ユニット２００から射出したレーザー光ＬＬをスクリーン５００の表示面５００ａに走査することができる。ここで、レーザー光ＬＬは、画像表示用のレーザー光である表示光ＬＬ”と、表示面５００ａの所望の領域を光拡散状態とするためのレーザー光であるアドレス光ＬＬ’が結合したレーザー光である。そのため、光走査装置１によって、表示光ＬＬ”とアドレス光ＬＬ’を表示面５００ａの同じ部位に同時に照射することができるため、確実に、光拡散状態となった部位に表示光ＬＬ”を照射することができ、スクリーン５００に所望の画像を表示することができる。
【０１１１】
尚、制御部４００は、図示しないコンピューター等から送信されたスクリーン５００の表示面５００ａに表示する画像データから表示面５００ａの光拡散状態とする領域を決定し、決定された領域にアドレス光ＬＬ’が照射されるとともに、表示光ＬＬ”がアドレス光ＬＬ’の照射によって光拡散状態となった領域に照射されるように、光源ユニット２００及び光走査装置１の作動を制御するよう構成されている。これにより、より確実に、表示面５００ａの画像を表示したい領域のみを光拡散状態とすることができ、表示面５００ａに所望の画像を表示することができる。
【０１１２】
具体的には、まず、制御部４００に画像データが入力される。次いで、制御部４００は、入力された画像データを表示面５００ａに表示した際に、表示光ＬＬ”が照射される表示面５００ａの領域（部位）を求める。次いで、制御部４００は、求められた領域にアドレス光ＬＬ’が照射されるように、光スキャナー３１０、３３０を駆動するとともに、角度検出手段３４０等から送信される可動板３１１ａ、３３１ａの挙動に対応（同期）させてアドレス光用光源２００ａからアドレス光ＬＬ’を射出する。
【０１１３】
これとともに、制御部４００は、入力された画像データに基づいて、表示光ＬＬ”が照射される表示面５００ａの領域の各部位について、照射する表示光ＬＬ”の色及び光量を決定し、決定した色情報に基づいて、可動板３１１ａ、３３１ａの挙動に対応（同期）させて、表示光用光源２００ｂから表示光ＬＬ”を射出する。これにより、表示面５００ａの画像を表示する領域の各部位に、アドレス光ＬＬ’と表示光ＬＬ”が結合したレーザー光ＬＬが照射される。
【０１１４】
表示面５００ａの画像を表示する領域の各部位にレーザー光ＬＬが照射されると、照射された部位が、レーザー光ＬＬに含まれるアドレス光ＬＬ’によって光透過状態から光拡散状態となる（図９参照）。そして、光拡散状態となったところにレーザー光ＬＬに含まれる表示光ＬＬ”が照射されるため、照射された表示光ＬＬ”が反射・拡散され、所望の色が表示される。これを表示面５００ａの画像を表示する領域の各部位において行うことにより、例えば図１０に示すような画像を表示面５００ａに表示することができる。
【０１１５】
尚、スクリーン５００は、メモリー性を有していないため、光透過状態からアドレス光ＬＬ’を照射させたことによって光拡散状態となった部位は、アドレス光ＬＬ’の照射がされなくなると光透過状態に戻る。そのため、例えば、表示面５００ａに表示する画像が静止画である場合には、その静止画を例えば６０フレーム／１秒程度の比較的早い速度で描画し続けることが好ましい。これにより、残像によって表示面５００ａにちらつきの無い静止画を表示することができる。また、表示面５００ａに表示する画像が動画である場合には、ｎ回目のフレームを描画し終わり、次のフレームを描画する際には、前のフレームの画像がスクリーン５００から消去されているため、表示面５００ａの全域を一端光透過状態に戻す等のリセット工程が不要である。尚、ｎ回目のフレームを描画し終わってからｎ＋１回目のフレームを描画し始めるまでの時間は、アドレス光ＬＬ’が照射されなくなることにより光拡散状態から光透過状態に戻る時間に等しいほど好ましい。これにより、フレーム間が良好に連続した動画を表示することができる。
【０１１６】
このような構成の画像形成装置１０１では、前述したように観察者に画像が浮き出ているような感覚を与えることができ、また、画像の大小が切り替わり、このため、画像への興味・関心を効果的に持たせることができる。そして、画像の大小が切り替わる際に可動板３１１ａの最大振れ角θmaxが変更される。画像形成装置１０１は前記第１実施形態と同様の光走査装置１を備えている。従って、回動検出手段２が可動板３１１ａの最大振れ角θmaxを精度良く検出する。従って、この場合でも、所定の検出精度の範囲内で可動板３１１ａが最大振れ角θmaxで回動していることを確実に保証することができる。これにより、観察者が興味や関心を抱くような画像を確実に表示することができる。
【０１１７】
以上、本発明の光走査装置及び画像形成装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、光走査装置及び画像形成装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１…光走査装置、２…検出手段としての回動検出手段、２１…光源、２２…受光部、２３…変位駆動部、２４…モーター、２６…支持梁、１００，１０１…画像形成装置、２４１…シャフト、３１１ａ…可動板、３１１ｅ…光反射部、４００…制御部、５００，６００…スクリーン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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