(57)【要約】【課題】走査部を精度良く共振させるとともに、何らかの要因で走査部が停止した場合に、レーザ光が外部に照射されるのを確実に防止することが可能な画像表示装置を提供すること。【解決手段】複数の異なる方向にレーザ光を射出し被投射面の異なる領域を照射する光源装置１１ａ，１１ｂと、該光源装置１１ａ，１１ｂから射出された複数の異なる射出方向のレーザ光を被投射面に向かって走査する走査手段２０と、光源装置１１ａ，１１ｂ及び走査手段２０を収容する筐体１０と、光源装置１１ａ，１１ｂからのレーザ光の射出を制御する制御手段４０とを備え、走査手段２０が平衡状態であるとき、光源装置１１ａ，１１ｂは、当該光源装置１１ａ，１１ｂから射出された複数の異なる射出方向のレーザ光が筐体１０の外部に射出されないように配置されていることを特徴とする。【選択図】図２
2008032895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる方向にレーザ光を射出し、該各レーザ光が被投射面の少なくとも一部の異なる領域を照射する光源装置と、
該光源装置から射出された複数の異なる射出方向のレーザ光を前記被投射面に向かって走査する走査手段と、
前記光源装置及び前記走査手段を収容する筐体と、
前記光源装置からの前記レーザ光の射出を制御する制御手段とを備え、
前記走査手段が平衡状態であるとき、前記光源装置は、当該光源装置から射出された複数の異なる射出方向のレーザ光が前記筐体の外部に射出されないように配置されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記光源装置が、レーザ光を射出する第１光源装置と、該第１光源装置から射出されたレーザ光の射出方向と異なる射出方向にレーザ光を射出する第２光源装置とを備え、
前記制御手段が、前記第１光源装置及び前記第２光源装置のうちいずれか一方の光源装置からレーザ光を前記走査手段に射出するように制御することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記光源装置が、レーザ光を射出する光源と、該光源から射出されたレーザ光の光路を第１光路と第２光路とに分岐する分岐手段と、
前記第１光路を進行するレーザ光の射出の有無及び前記第２光路を進行するレーザ光の射出の有無の切り替えを行う切替手段とを備え、
前記第１光路から射出されたレーザ光の射出方向と、前記第２光路から射出されたレーザ光の射出方向とは異なり、
前記制御手段が、前記第１光路及び前記第２光路のうちいずれか一方の光路を進行するレーザ光を前記走査手段に射出するように前記切替手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記第１光路及び前記第２光路が、シングルモードの導波路であることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記走査手段が、ＭＥＭＳミラーであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の投射型画像表示装置では、光源として超高圧水銀ランプなどの放電ランプが用いられるのが一般的である。しかし、このような放電ランプは、寿命が比較的短い、瞬時点灯が難しい、色再現性範囲の狭い、ランプから放射された紫外線が液晶ライトバルブを劣化させてしまうことがある等の課題がある。そこで、このような放電ランプの代わりに、単色光を照射するレーザ光源を用いた投射型画像表示装置が提案されている。
【０００３】
走査型の投射型画像表示装置の場合、レーザ光源を用いて画像を表示するためには、レーザ光源から射出されるレーザ光の強度をある程度以上の大きな強度とする必要が生じる。その結果、画像表示装置が何らかの要因により停止した場合、レーザ光が１点を照射し続けて、被投射面の損傷を引き起こすおそれが生じる。このため、走査部が何らかの故障で停止した場合、レーザ光が装置の筐体から外部に射出されるのを防止するプロジェクタが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００４】
特許文献１に記載のプロジェクタは、レーザ光源と、レーザ光源に電力を供給する電源部と、レーザ光源と電源部との間に設けられている電力伝達部と、光走査部の走査動作を検知する光走査検知部とを備えている。光走査部が正常に動作していると光走査検知部が検知した場合には、電力伝達部はレーザ光源に電力を伝達する。また、光走査部が正常に動作していないと光走査検知部が検知した場合には、電力伝達部はレーザ光源に電力供給を遮断する。したがって、光走査検知部により、レーザ光が正常に走査し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。
【０００５】
また、特許文献２に記載のプロジェクタは、レーザ光源と、走査部と、走査部を所定位置で停止させて保持する保持部とを備えている。この保持部により、走査部に絶えず負荷を与える。そして、走査部が何らかの要因で停止したときに、強制的にレーザ光が筐体の開口部の外側に向くように、走査部に負荷が加わるようになっている。このようにして、走査部の走査動作が正常に行われない状態にあるときには、保持部により、レーザ光がプロジェクタの筐体の外部へ射出されることを防止している。
【特許文献１】特開２００４−３３３６９８号公報
【特許文献２】特開２００６−８５１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の技術には以下のような課題が残されている。すなわち、上記特許文献１に記載のプロジェクタは、レーザ光を停止させる光走査検知部が故障した場合、レーザ光が筐体の外部に射出されるおそれがある。また、特許文献２に記載のプロジェクタでは、負荷が走査部の高速動作を妨げる方向に働いている。一般に、レーザスキャンディスプレイに必要な走査部を動かすには１０ｋＨｚ以上の高速動作が必要であり、この高速動作が可能な走査部は共振型の走査部に限定される。しかしながら、走査部に負荷が加わっている場合、走査部は精度良く共振することが困難であるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、走査部を精度良く共振させるとともに、何らかの要因で走査部が停止した場合に、レーザ光が外部に照射されるのを確実に防止することが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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の画像表示装置は、複数の異なる方向にレーザ光を射出し、該各レーザ光が被投射面の少なくとも一部の異なる領域を照射する光源装置と、該光源装置から射出された複数の異なる射出方向のレーザ光を前記被投射面に向かって走査する走査手段と、前記光源装置及び前記走査手段を収容する筐体と、前記光源装置からの前記レーザ光の射出を制御する制御手段とを備え、前記走査手段が平衡状態であるとき、前記光源装置は、当該光源装置から射出された複数の異なる射出方向のレーザ光が前記筐体の外部に射出されないように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された複数の異なる射出方向のレーザ光は、走査手段により被投射面に向かって走査される。このとき、制御手段により、光源装置からのレーザ光の射出が制御される。ここで、走査手段が何らかの要因で故障した場合、走査手段は平衡状態で停止する。走査手段が平衡状態であるとき、光源装置から射出された複数の異なる方向のレーザ光は筐体から外部に射出されることはない。すなわち、走査手段が平衡状態であるとき、光源装置の配置により、レーザ光は被投射面上に走査されない。
【００１０】
したがって、本発明の走査手段は、従来のように高速動作を妨げる方向に負荷が加わっていないので、走査手段を精度良く共振させることができる。さらには、何らかの要因で走査手段が停止し平衡状態になり、光源装置からレーザ光が射出されていたとしても、レーザ光は筐体の外部に照射されることはない。これにより、本発明の画像表示装置は、レーザ光が筐体の外部に射出されるのを確実に防止している。
さらに、本発明の画像表示装置は、複数のレーザ光により被投射面を照射しているため、１つのレーザ光により被投射面を照射する場合に比べて、１つのレーザ光により被投射面の一部を照明すれば良いため、走査手段の走査偏角を小さくすることが可能となる。
なお、走査手段の平衡状態とは、故障している状態を含んでおり、レーザ光を走査するための力が加わっていない状態を意味している。
【００１１】
また、本発明の画像表示装置は、前記光源装置が、レーザ光を射出する第１光源装置と、該第１光源装置から射出されたレーザ光の射出方向と異なる射出方向にレーザ光を射出する第２光源装置とを備え、前記制御手段が、前記第１光源装置及び前記第２光源装置のうちいずれか一方の光源装置からレーザ光を前記走査手段に射出するように制御することが好ましい。
【００１２】
本発明に係る画像表示装置では、第１光源装置から射出されたレーザ光及び第２光源装置から射出されたレーザ光は、走査手段により被投射面に向かって走査される。このとき、制御手段により、走査手段の傾きに応じて第１光源装置から射出されたレーザ光及び第２光源装置から射出されたレーザ光のうちいずれか一方のレーザ光が射出される。ここで、走査手段が故障し平衡状態で停止した場合、第１光源装置から射出されたレーザ光及び第２光源装置から射出されたレーザ光は、外部に射出されることはない。
【００１３】
このように、光源装置が異なる射出方向のレーザ光を射出する第１光源装置と第２光源装置とを備えることにより、走査手段が平衡状態であるとき、レーザ光が筐体の外部に射出されないように、第１光源装置と第２光源装置とを配置すれば良い。これにより、第１光源装置及び第２光源装置の配置の自由度が増す。したがって、第１光源装置及び第２光源装置の配置が自由になるため、光源装置から射出されるレーザ光の方向を調整することができる。これにより、本発明の画像表示装置は、第１光源装置から射出されたレーザ光及び第２光源装置から射出されたレーザ光が筐体の外部に射出されるのを確実に防止している。
【００１４】
また、本発明の画像表示装置は、前記光源装置が、レーザ光を射出する光源と、該光源から射出されたレーザ光の光路を第１光路と第２光路とに分岐する分岐手段と、前記第１光路を進行するレーザ光の射出の有無及び前記第２光路を進行するレーザ光の射出の有無の切り替えを行う切替手段とを備え、前記第１光路から射出されたレーザ光の射出方向と、前記第２光路から射出されたレーザ光の射出方向とは異なり、前記制御手段が、前記第１光路及び前記第２光路のうちいずれか一方の光路を進行するレーザ光を前記走査手段に射出するように前記切替手段を制御することが好ましい。
【００１５】
本発明に係る画像表示装置では、光源から射出されたレーザ光は、分岐手段により、第１光路を進行するレーザ光と第２光路を進行するレーザ光とに分岐される。これらレーザ光は、走査手段により被投射面に向かって走査される。このとき、制御手段により、走査手段の傾きに応じて第１光路から射出されたレーザ光及び第２光路から射出されたレーザ光のうちいずれか一方のレーザ光が射出される。ここで、本発明の画像表示装置は、走査手段が故障し平衡状態で停止した場合、第１光路から射出されたレーザ光及び第２光路から射出されたレーザ光が外部に射出されるのを防止することができる。
このように、分岐手段を備えることにより、レーザ光を射出する光源が１つで済むため、装置全体のコストを抑えることが可能となる。
【００１６】
また、本発明の画像表示装置は、前記第１光路及び前記第２光路が、シングルモードの導波路であることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る画像表示装置では、第１光路及び第２光路が、単一モードで伝送されるシングルモードの導波路であるため、各導波路の射出端面において、光源と同等とレーザ光と見なすことができる。すなわち、シングルモードは、直進性の強い光が入力されても、導波路内でレーザ光をほとんど分散させずに進行させることができる。したがって、レーザ光の品質を損なうことなくレーザ光を伝播させることができるので、高品質で鮮明な画像を表示することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の画像表示装置は、前記走査手段が、ＭＥＭＳミラーであることが好ましい。
【００１９】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光をＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）ミラーにより走査することにより、画像が被投射面に投影される。このように、ＭＥＭＳミラーを用いることにより、筐体内の光学系を小型化することができ、さらには、他のミラーを用いた場合に比べ、装置全体の低消費電力化、静音、低振動等の効果を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像表示装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２１】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る画像表示装置の内部構造を示す斜視図であり、図２は、画像表示装置の走査手段による走査を示す上面図であり、図３〜図６は、走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。
【００２２】
画像表示装置１の筐体１０内部に、図１に示すように、スクリーン３０に画像を投影する投影光学系２が配置されている。また、筐体１０の前面１０ａには、後述するＭＥＭＳミラー２０において反射したレーザ光を筐体１０の外部に射出可能にする開口部５が形成されている。
投影光学系２は、図２に示すように、赤色のレーザ光を射出する第１光源装置（光源装置）１１ａ及び第２光源装置（光源装置）１１ｂと、第１，第２光源装置１１ａ，１１ｂから射出されたレーザ光を走査するＭＥＭＳミラー（走査手段）２０とを備えている。また、投影光学系２は、図２に示すように、第１光源装置１１ａ及び第２光源装置１１ｂのうちいずれか一方の光源装置からレーザ光をスクリーン３０に射出するように制御する制御部４０（制御手段）を備えている。
【００２３】
第１，第２光源装置１１ａ，１１ｂは、中心波長が６５８ｎｍである赤色のレーザ光を射出する半導体レーザ（レーザダイオード）である。ただし、この波長は単なる一例に過ぎない。
ＭＥＭＳミラー２０は、図２に示すように、第１，第２光源装置１１ａ，１１ｂから射出されたレーザ光をスクリーン（被投射面）３０上に走査するものである。また、ＭＥＭＳミラー２０において反射した光が、開口部５を通過してスクリーン３０を照明するようになっている。
【００２４】
次に、ＭＥＭＳミラーについて説明する。
ＭＥＭＳミラー２０は、図２に示すように、平衡状態において、反射面２０ａが筐体１０の前面１０ａに対して略平行となるように配置されている。また、ＭＥＭＳミラー２０の偏角とは、ＭＥＭＳミラー２０の回転角を示し、図２に示す状態を偏角０°とする。
第１光源装置１１ａは、射出されたレーザ光のＭＥＭＳミラー２０の反射面２０ａに対する入射角θ１が約６０°になるように配置されている。また、第１光源装置１１ａは、ＭＥＭＳミラー２０に対して筐体１０の前面１０ａ側の角部１０ｂの近傍に配置されている。また、第２光源装置１１ｂは、第１光源装置１１ａと同様に、射出されたレーザ光の入射角θ２が６０°となるように配置し、第１光源装置１１ａが配置されている角部１０ｂと反対の角部１０ｃの近傍に配置されている。すなわち、第１光源装置１１ａから射出されたレーザ光の射出方向と、第２光源装置１１ｂから射出されたレーザ光の射出方向とは異なっている。
【００２５】
ＭＥＭＳミラー２０には、一対の永久磁石及びコイルが２つ設けられている。
まず、一対の永久磁石２１及びコイル２２について説明する。この永久磁石２１及びコイル２２は、ＭＥＭＳミラー２０を振動させるものである。
具体的には、永久磁石２１は、図２に示すように、ＭＥＭＳミラー２０の反射面２０ａと反対の面２０ｂに設けられている。また、筐体１０の内部には、永久磁石２１に対向してコイル２２が配置されている。このコイル２２は、制御部４０に接続されている。そして、制御部４０がコイル２２に電流を流すことで、永久磁石２１とコイル２２との間に磁界が発生する。そして、永久磁石２１とコイル２２との間の磁力によって、引力及び斥力が発生する。したがって、コイル２２に電流が流れ、永久磁石２１とコイル２２との間に引力が発生すると、ＭＥＭＳミラー２０は回動軸Ｐを中心に右回りに振動し、永久磁石２１とコイル２２との間に斥力が発生すると、ＭＥＭＳミラー２０は回動軸Ｐを中心に左回りに振動するようになっている。また、ＭＥＭＳミラー２０は、図３（ｂ）に示すように、回動軸Ｐ及び回動軸Ｑを中心に２軸駆動が可能となっている。
また、高速動作が必要な水平走査側のＭＥＭＳミラーの動作は、共振動作を行うようになっている。一方、ＭＥＭＳミラー２０の低速動作する垂直走査は、１フレームごとにフライバック動作（レーザ光を所定の位置に戻す動作）を行うようになっている。
【００２６】
次に、もう一つの一対の永久磁石２６及びコイル２７について説明する。
永久磁石２６は、図２に示すように、永久磁石２１と同様にＭＥＭＳミラー２０の面２０ｂに設けられている。また、筐体１０の内部には、永久磁石２６に対向してコイル２７が配置されている。このコイル２７は制御部４０に接続されている。そして、制御部４０はコイル２７に流れる電流に基づいて、ＭＥＭＳミラー２０の偏角を算出する。そして、制御部４０は、算出された偏角検知信号に応じて第１光源装置１１ａあるいは第２光源装置１１ｂを駆動させるようになっている。
【００２７】
次に、ＭＥＭＳミラーの偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係について説明する。また、ミラーは偏角０°が平衡状態（初期状態）となっている。すなわち、ＭＥＭＳミラー２０が故障した場合は、この平衡状態で静止するようになっている。また、図３〜図１０の各図（ｂ）はＭＥＭＳミラー２０の偏角を示し、図３〜図１０の各図（ａ）はスクリーン３０に対するレーザ光の位置をＭＥＭＳミラー２０側から見た図であり、黒丸は、スクリーン３０上におけるレーザ光のビームスポットである。
【００２８】
具体的には、図３（ａ），（ｂ）に示すように、ＭＥＭＳミラー２０の偏角が０°のとき、制御部４０により、第２光源装置１１ｂが駆動される。これにより、第２光源装置１１ｂから射出されたレーザ光は、スクリーン３０の左辺３０ａの外方を照射する。なお、スクリーン３０の左辺３０ａの外方及び右辺３０ｂの外方を照射する場合、実際には、レーザ光は、筐体１０の前面１０ａにおいて遮られるため、筐体１０の開口部５から外部へ射出されることはない。
そして、制御部４０により、図４（ａ）に示すように、回動軸Ｐを中心にＭＥＭＳミラー２０を右回りに振動させる。これにより、スクリーン３０上のレーザ光は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、スクリーン３０の中央（破線に示すレーザ光から実線に示すレーザ光）に移動する。
【００２９】
次いで、図４（ａ），（ｂ）に示すように、スクリーン３０上のレーザ光がスクリーン３０の中央より若干右辺３０ｂ側まで走査される（ＭＥＭＳミラー２０の右回りの最大偏角の位置）と、制御部４０は、図５（ｂ）に示すように、回動軸Ｐを中心にＭＥＭＳミラー２０を左回りに振動させる。これにより、スクリーン３０上のレーザ光は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、スクリーン３０の中央から左辺３０ａ（破線に示すレーザ光から実線に示すレーザ光）に移動する。そして、図６（ｂ）に示すように、ＭＥＭＳミラー２０の偏角が０°のとき、第２光源装置１１ｂから射出されたレーザ光は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、スクリーン３０の左辺３０ａ側の外方を照射する。
このようにして、第２光源装置１１ｂから射出されたレーザ光は、図２に示す領域Ｓ内の走査を行うようになっている。
【００３０】
次に、レーザ光により図２に示す領域Ｓの走査が終わると、制御部４０により、図７（ｂ）に示すように、第２光源装置１１ｂの駆動から第１光源装置１１ａの駆動に切り替わる。これにより、第１光源装置１１ａから射出されたレーザ光は、図７（ａ），（ｂ）に示すように、スクリーン３０の右辺３０ｂ側の外方を照射する。
そして、制御部４０により、図８（ｂ）に示すように、回動軸Ｐを中心にＭＥＭＳミラー２０を左回りに振動させる。これにより、スクリーン３０上のレーザ光は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、スクリーン３０の中央（破線に示すレーザ光から実線に示すレーザ光）に移動する。
【００３１】
次いで、図８（ａ），（ｂ）に示すように、スクリーン３０上のレーザ光がスクリーン３０の中央より若干左辺３０ａ側まで走査される（ＭＥＭＳミラー２０の左回りの最大偏角の位置）と、制御部４０は、図９（ａ），（ｂ）に示すように、回動軸Ｐを中心にＭＥＭＳミラー２０を右回りに振動させる。これにより、スクリーン３０上のレーザ光は、スクリーン３０の中央から右辺３０ｂ（破線に示すレーザ光から実線に示すレーザ光）に移動する。そして、図１０（ｂ）に示すように、ＭＥＭＳミラー２０の偏角が０°のとき、第２光源装置１１ｂから射出されたレーザ光は、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、スクリーン３０の右辺３０ｂ側の外方を照射する。
このようにして、第１光源装置１１ａから射出されたレーザ光は、図２に示す領域Ｔ内の走査を行うようになっている。
そして、レーザ光により領域Ｔの走査が終わると、制御部４０により、第１光源装置１１ａの駆動から第２光源装置１１ｂの駆動に切り替わり、スクリーン３０とレーザ光との位置関係は図３（ａ），（ｂ）に示す状態となる。
【００３２】
上記に示すように、制御部４０により、第１光源装置１１ａと第２光源装置１１ｂとの駆動を交互に切り替える。すなわち、第１光源装置１１ａと、第２光源装置１１ｂとの切り替えは、図６（ｂ）に示すように、レーザ光が領域Ｓ内の走査が行った後、及び、図１０（ｂ）に示すように、レーザ光が領域Ｔの走査を行った後に行われる。これにより、第１光源装置１１ａから射出されたレーザ光及び第２光源装置１１ｂから射出されたレーザ光が、スクリーン３０全体に走査されるようになっている。また、領域Ｓと領域Ｔとは、スクリーン３０の中央部において重なるようになっている。
【００３３】
このように、領域Ｓ及び領域Ｔを交互に走査する場合、映像信号を基に、レーザ光の走査動作に合わせて各画素の階調データを並び替え、第１光源装置１１ａ及び第２光源装置１１ｂから射出されるレーザ光の強度変調を行うことで、所望の画像表示が可能となる。
【００３４】
また、第１光源装置１１ａは、図２に示すように、ＭＥＭＳミラー２０の偏角が０°のとき、射出されたレーザ光がＭＥＭＳミラー２０において反射し第２光源装置１１ｂに入射するように配置されている。また、同様に、第２光源装置１１ｂは、射出されたレーザ光がＭＥＭＳミラー２０において反射し第１光源装置１１ａに入射するように配置されている。すなわち、何らかの要因でＭＥＭＳミラー２０が故障した場合、ＭＥＭＳミラー２０の偏角は０°となるため、第１光源装置１１ａ、あるいは第２光源装置１１ｂのどちらが点灯しても、ＭＥＭＳミラー２０で反射したレーザ光は、開口部５から筐体１０の外部へ射出されることはない。
なお、図２では、第１光源装置１１ａから射出されたレーザ光の光軸Ｏ１と第２光源装置１１ｂから射出されたレーザ光の光軸Ｏ２とをずらして示しているが、実際、光軸Ｏ１と光軸Ｏ２とは重なっている。
【００３５】
本実施形態に係る画像表示装置１では、ＭＥＭＳミラー２０が故障した場合、第１光源装置１１ａ及び第２光源装置１１ｂの配置により、レーザ光はスクリーン３０上に走査されない。したがって、本発明のＭＥＭＳミラー２０は従来のようにＭＥＭＳミラー２０に負荷が加わっていないので、ＭＥＭＳミラー２０を精度良く共振させることができる。さらには、何らかの要因でＭＥＭＳミラー２０が停止し平衡状態になり、第１光源装置１１ａ、あるいは第２光源装置１１ｂからレーザ光が射出されていたとしても、レーザ光は開口部５外を照射しているので、画像表示装置１は、レーザ光が筐体１０の外部に射出されるのを確実に防止する。
【００３６】
さらに、第１光源装置１１ａと第２光源装置１１ｂとを備えることにより、第１光源装置１１ａ及び第２光源装置１１ｂの配置の自由度が増す。したがって、第１光源装置１１ａ及び第２光源装置１１ｂの配置が自由になるため、光源装置から射出されるレーザ光の方向を調整することができる。
また、ＭＥＭＳミラー２０の偏角が０°のとき、第１光源装置１１ａは、射出されたレーザ光が第２光源装置１１ｂに入射するように配置させ、第２光源装置１１ｂは、射出されたレーザ光が第１光源装置１１ａに入射するように配置させた。これにより、筐体１０の内部でレーザ光が反射することがないので、ＭＥＭＳミラー２０に外乱が入射することを防止できる。
なお、制御部４０は、第１光源装置１１ａあるいは第２光源装置１１ｂを駆動させるように制御したが、ＭＥＭＳミラー２０が平衡状態のときは、両方の光源装置１１ａ，１１ｂからレーザ光が射出されるように制御しても良い。
【００３７】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態について、図１１から図１３を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第１実施形態に係る画像表示装置１と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る画像表示装置５０のＭＥＭＳミラー２０は第１実施形態と共通の構成であるが、光源装置６０の構成において第１実施形態と異なる。すなわち、ＭＥＭＳミラー２０において反射されたレーザ光のスクリーン３０上の走査に関しては第１実施形態と同様である。
【００３８】
光源装置６０は、図１１に示すように、レーザ光を射出する光源６１と、光源６１から射出されたレーザ光を導光させるＹ字状の分岐部材（分岐手段）６５とを備えている。分岐部材６５は、光源６１から射出されたレーザ光が進行する主導波路６１ａと、主導波路６１ａを導光したレーザ光を２つのレーザ光に分岐させる第１導波路（第１光路）６３及び第２導波路（第２光路）６４とを備えている。
【００３９】
具体的には、光源装置６０は、図１２に示すように、光源６１から射出されたレーザ光を分岐部材６５に入射させるカップリング光学系６２と、第１導波路６３の射出端面６３ａ側に配置されたコリメータレンズ６６と、コリメータレンズ６６から射出された光が入射されるＡＯＭ（音響光学素子）６７とを備えている。また、第２導波路６４の射出端面６４ａ側にも同様に、コリメータレンズ６８と、ＡＯＭ（音響光学素子）６９とが設けられている。
【００４０】
また、カップリング光学系６２は、コリメートレンズやシリンドリカルレンズ等から構成されており、入射したレーザ光を分岐部材６５に適した光束形態に変換するものである。
ＡＯＭ（切替手段）６７，６９は、制御部（制御手段）７０に接続されている。そして、制御部７０から高周波信号が入力されると、高周波信号に応じた超音波が伝播し、内部を透過するレーザ光に音響光学効果が作用する。この音響光学効果の作用により回折が生じて、入力された高周波信号に応じた強度のレーザ光が、ＡＯＭ６７，６９から回折光として射出されるようになっている。すなわち、ＡＯＭ６７，６９は、第１，第２導波路６３，６４から射出されたレーザ光の後段への射出のＯＮ、ＯＦＦを制御している。また、制御部７０は、第１導波路６３及び第２導波路６４のうちいずれか一方の光路からレーザ光がＭＥＭＳミラー２０に入射するようにＡＯＭ６７及びＡＯＭ６９を制御している。
また、制御部７０は、第１実施形態の制御部４０と同様に、ＭＥＭＳミラー２０の駆動の制御を行うようになっている。
【００４１】
また、図１２では、ＡＯＭ６７，ＡＯＭ６９から射出されたレーザ光同士が平行となるように示されているが、実際は図１１に示すように、第１導波路６３の射出端面６３ａから射出されたレーザ光の射出方向と、第２導波路６４の射出端面６４ａから射出されたレーザ光の射出方向とは異なっている。
【００４２】
また、第１導波路６３は、ＭＥＭＳミラー２０の偏角が０°のとき、射出されたレーザ光がＭＥＭＳミラー２０において反射し第２導波路６４に入射するように配置されている。また、同様に、第２導波路６４は、射出されたレーザ光がＭＥＭＳミラー２０において反射し第１導波路６３に入射するように配置されている。すなわち、何らかの要因でＭＥＭＳミラー２０が故障した場合、ＭＥＭＳミラー２０の偏角は０°となるため、第１導波路６３、あるいは第２導波路６４のどちらの光路からレーザ光が射出されても、ＭＥＭＳミラー２０で反射したレーザ光は、開口部５から筐体１０の外部へ射出されることはない。
また、光源６１は、中心波長が６５８ｎｍである赤色のレーザ光を射出する半導体レーザ（レーザダイオード）である。ただし、この波長は単なる一例に過ぎない。
【００４３】
本実施形態に係る画像表示装置５０では、ＭＥＭＳミラー２０が故障し平衡状態で停止した場合、第１導波路６３から射出されたレーザ光及び第２導波路６４から射出されたレーザ光が開口部５から筐体１０の外部に射出されるのを防止することができる。さらに、分岐部材６５を備えることにより、レーザ光を射出する光源６１が１つで済むため、装置全体のコストを抑えることが可能となる。
【００４４】
なお、第１，第２導波路６３，６４は、シングルモードの導波路であることが好ましい。この場合、各導波路６３，６４の射出端面６３ａ，６４ａにおいて、光源６１と同等とレーザ光と見なすことができる。すなわち、シングルモードは、直進性の強い光が入力されても、導波路６３，６４内でレーザ光をほとんど分散させずに進行させることができる。したがって、レーザ光の品質を損なうことなくレーザ光を伝播させることができるので、高品質で鮮明な画像を表示することが可能となる。
【００４５】
［第２実施形態の変形例］
また、本実施形態ではＡＯＭ６７，６９を用いて、第１導波路６３及び第２導波路６４のうちいずれか一方の光路から射出されたレーザ光がＭＥＭＳミラー２０に入射するように制御したが、図１３に示すような光スイッチ素子（切替手段）８０を用いて制御しても良い。
【００４６】
光スイッチ素子８０は、入射端面８１ａが設けられた３ｄＢの方向性結合器８１と、射出端面８３ｂが設けられた３ｄＢの方向性結合器８３と、方向性結合器８１と方向性結合器８３との間に配置された電気光学効果を有する材料からなる光学素子８２とを備えている。光学素子８２としては、例えば、２次の電気光学効果を有し、高い誘電率を有する誘電体材料を用いる。このような誘電体材料としては、ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ3（ＫＴＮとも呼ぶ）の電気光学素子が好ましく用いられる。なお、光学素子８２としては、電気光学素子の他、フォトリフラクティブ素子や熱光学素子等を用いても良い。
また、光スイッチ素子８０には、第１導波路６３から射出されたレーザ光が入射し射出される第３導波路８４と、第２導波路６４から射出されたレーザ光が入射し射出される第４導波路８５とが形成されている。
【００４７】
光学素子８２の第３導波路８４上には、電極８２ａが形成されている。そしてこの電極８２ａに印加される電界に応じて、第３導波路８４あるいは第４導波路８５のいずれかの導波路からレーザ光が射出されるようになっている。
なお、図１３では、第３導波路８４，第４導波路８５から射出されたレーザ光同士が平行となるように示されているが、第３導波路８４から射出されたレーザ光の射出方向と、第４導波路８５から射出されたレーザ光の射出方向とは異なり、それぞれの第３，第４導波路８４，８５から射出されたレーザ光がＭＥＭＳミラー２０に入射するようになっている。
【００４８】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態では、赤色単色のレーザ光を射出する半導体レーザからなる第１，第２光源装置を用いたが、光源装置としては、複数種の波長の半導体レーザを備え、各半導体レーザを別個に制御しても良い。すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色もしくはそれ以上の半導体レーザを用い、別個に制御することで、フルカラーの表示が可能となる。
また、第１，第２光源装置は、単数ではなく複数であっても良い。この構成では、各波長の光に複数の半導体レーザを用いることで、輝度の向上や階調表現を容易に実現する効果を得ることが可能となる。
また、走査手段としてＭＥＭＳミラーを用いたが、故障したときに偏角が０°の平衡状態（初期状態）で停止するタイプのものであれば良く、ＭＥＭＳミラー以外として例えばガルバノミラーであっても良い。
【００４９】
また、ＭＥＭＳミラー２０の偏角が０°のとき、第１光源装置は、射出されたレーザ光が第２光源装置に入射するように配置させ、第２光源装置は、射出されたレーザ光が第１光源装置に入射するように配置させたが、第１，第２光源装置の配置はこれに限るものではない。すなわち、ＭＥＭＳミラー２０の偏角が０°のとき、第１，第２光源装置は、射出されたそれぞれのレーザ光が筐体１０の開口部５から外部に射出されないように配置されていれば良い。また、第２実施形態の第１導波路，第２導波路に関しても同様であり、上記の配置に限定されるものではない。
また、領域Ｓと領域Ｔとは、スクリーンの中央部において重なるようにレーザ光を走査させたが重ならなくても良く、各レーザ光によりスクリーン全体を照明可能な構成であれば良い。
さらに、光源装置として２つの異なる方向にレーザ光を射出する装置を例に挙げて説明したが、３つ以上のレーザ光によりスクリーンを照射しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の投影光学系を示す平面図である。
【図２】図１の画像表示装置の走査手段による走査を示す上面図である。
【図３】図１の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。
【図４】図１の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。
【図５】図１の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。
【図６】図１の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。
【図７】図１の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。
【図８】図１の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。
【図９】図１の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。
【図１０】図１の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置を示す概略斜視図である。
【図１２】図７の画像表示装置の光源装置を示す平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，５０…画像表示装置、５…開口部、１０…筐体、１１ａ…第１光源装置（光源装置）、１１ｂ…第２光源装置（光源装置）、２０…ＭＥＭＳミラー（走査手段）、３０…スクリーン（被投射面）、４０，７０…制御部（制御手段）、６３…第１導波路（第１光路）、６４…第２導波路（第２光路）、６７，６９…ＡＯＭ（切替手段）、８０…光スイッチ素子（切替手段）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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