(57)【要約】【課題】光学手段を用いることにより、表示すべき画像を光束の走査により画像表示面上に表示する画像表示装置において、人間の手を煩わせることなく光学手段をクリーニングする。【解決手段】画像表示装置としての網膜走査型ディスプレイ装置における光学手段９４，１０４，１３０に入射するレーザビームによって、その光学手段をクリーニングするための光触媒をその光学手段にコーティングする。画像を表示するためにその光学手段にレーザビームを照射すれば、その光学手段にコーティングされている光触媒の作用により、画像表示と並行してその光学手段がクリーニングされる。【選択図】図１
2005084348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学手段を用いることにより、表示すべき画像を光束の走査により画像表示面上に表示する画像表示装置であって、
前記光学手段に入射する光束によってその光学手段をクリーニングするための光触媒がその光学手段にコーティングされている画像表示装置。
【請求項２】
前記光学手段は、他の光学手段を含む複数個の光学手段を構成し、
それら複数個の光学手段のうちの少なくとも１個が、クリーニングされる対象として選択された選択光学手段であって、その選択光学手段に前記光触媒がコーティングされており、
前記複数個の光学手段は、前記光束を出力する光源を含み、
その光源から出力された光束が、前記画像の表示と前記クリーニングとに使用される請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記複数個の光学手段は、光束を集光する集光部を含み、
前記選択光学手段は、前記集光部によって集光された光束が入射する光学手段を含む請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記複数個の光学手段は、前記光源から出力された光束を主走査位置において主走査方向に走査し、主走査方向に走査された光束を副走査位置において主走査方向と交差する副走査方向に走査する走査部を含み、
前記選択光学手段は、それら主走査位置と副走査位置との間において、主走査方向に走査された光束が入射する光学手段を含む請求項２または３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記クリーニングは、当該画像表示装置によって画像が表示される画像表示期間に前記光源と前記走査部とを用いて行われる請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記光触媒は、可視光用光触媒である請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
さらに、当該画像表示装置によって画像が表示されない非画像表示期間に前記光源と前記走査部とを用いて前記クリーニングを行うクリーニング制御手段を含む請求項４ないし６のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記クリーニング制御手段は、前記画像表示面上に画像を１フレーム分表示するのに必要な時間以上かけて前記クリーニングを行う請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記複数個の光学手段は、光束の波面を変調する波面変調機構を含み、
前記選択光学手段は、前記波面変調機構によって波面が変調された光束が入射する光学手段を含み、
前記波面変調機構から出射した光束が、前記画像の表示と前記クリーニングとに使用される請求項２ないし８のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項１０】
さらに、前記クリーニング時に、前記選択光学手段に入射する光束の面積を前記画像の表示時における面積より拡大するように前記波面変調機構を制御する波面変調機構制御手段を含む請求項９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、光学手段を用いることにより、表示すべき画像を光束の走査により画像表示面上に表示する画像表示装置に関するものであり、特に、光学手段をクリーニングする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学手段を用いることにより、表示すべき画像を光束の走査により画像表示面上に表示する画像表示装置が既に知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第２８７４２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の画像表示装置を使用する場合には、光学手段に汚れ、ほこり等、異物が付着する可能性がある。光学手段に異物が付着すると、光学手段を含む光学系において伝達される光の量が損失し、その光によって表示される画像の明るさが低下したり、予定外の模様が画像に表示されて画質が劣化してしまう可能性がある。
【０００４】
そのような画像表示上の不都合を解消するために、画像表示装置を使用するユーザまたはそれを取り扱う業者が手作業で光学手段をクリーニングすることが考えられるが、作業に特別な技能を必要としたり、作業が煩雑で長い時間がかかるなどの障害が容易に考えられる。
【０００５】
本発明は、光学手段を用いることにより、表示すべき画像を光束の走査により画像表示面上に表示する画像表示装置において、人間の手を煩わせることなく光学手段をクリーニングすることを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、本発明が採用し得る技術的特徴の一部およびそれの組合せの理解を容易にするためであり、本発明が採用し得る技術的特徴およびそれの組合せが以下の態様に限定されると解釈されるべきではない。すなわち、下記の態様には記載されていないが本明細書には記載されている技術的特徴を本発明の技術的特徴として適宜抽出して採用することは妨げられないと解釈すべきである。
【０００７】
さらに、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することが必ずしも、各項に記載の技術的特徴を他の項に記載の技術的特徴から分離させて独立させることを妨げることを意味するわけではなく、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能であると解釈されるべきである。
【０００８】
（１）  光学手段を用いることにより、表示すべき画像を光束の走査により画像表示面上に表示する画像表示装置であって、
前記光学手段に入射する光束によってその光学手段をクリーニングするための光触媒がその光学手段にコーティングされている画像表示装置。
【０００９】
この装置によれば、クリーニングすべき光学手段に光束を照射すれば、その光学手段にコーティングされている光触媒の作用により、光学手段がクリーニングされる。
【００１０】
したがって、この装置によれば、人間が手作業で光学手段を直接にクリーニングすることが不可欠ではなくなり、よって、クリーニング作業の省力化を容易に図り得る。
【００１１】
（２）  前記光学手段は、他の光学手段を含む複数個の光学手段を構成し、
それら複数個の光学手段のうちの少なくとも１個が、クリーニングされる対象として選択された選択光学手段であって、その選択光学手段に前記光触媒がコーティングされており、
前記複数個の光学手段は、前記光束を出力する光源を含み、
その光源から出力された光束が、前記画像の表示と前記クリーニングとに使用される（１）項に記載の画像表示装置。
【００１２】
この装置によれば、光学手段に対してクリーニングを行う機能を付加するためにクリーニングに専用の光源を追加せずに済み、よって、クリーニング機能の付加に付随した装置コストの上昇を抑制することが容易となる。
【００１３】
（３）  前記複数個の光学手段は、光束を集光する集光部を含み、
前記選択光学手段は、前記集光部によって集光された光束が入射する光学手段を含む（２）項に記載の画像表示装置。
【００１４】
光学手段に付着した異物が大きいほど、その光学手段に入射する光束の断面のうち、異物による光の乱れが発生する部分の面積が広い。一方、光学手段に付着した異物の大きさが同じであっても、その光学手段に入射する光束の面積が狭いほど、その光束の断面のうち、異物による光の乱れが発生する部分が占める面積の割合が増す。このことは、異物が付着した光学手段への入射光束の面積が狭いほど、表示画像のうち、その異物による光の乱れが発生する部分が占める面積の割合が大きいことを意味する。
【００１５】
したがって、入射光束の面積が狭い光学手段と、入射光束の面積が広い光学手段とが存在する場合には、前者の光学手段に対するクリーニングの方が、後者の光学手段に対するクリーニングより、必要性が大きく、しかも、表示画像のうち、クリーニングによって改善される領域の面積が、各光学手段のうちのクリーニング領域の面積の割に広い。
【００１６】
以上の知見に基づき、本項に係る装置においては、光束が集光されて入射する光学手段に対してクリーニングが行われる。したがって、この装置によれば、クリーニング効果を向上させることが容易となる。
【００１７】
（４）  前記複数個の光学手段は、前記光源から出力された光束を主走査位置において主走査方向に走査し、主走査方向に走査された光束を副走査位置において主走査方向と交差する副走査方向に走査する走査部を含み、
前記選択光学手段は、それら主走査位置と副走査位置との間において、主走査方向に走査された光束が入射する光学手段を含む（２）２または（３）項に記載の画像表示装置。
【００１８】
光源から出力された光束が、主走査方向に走査された後に、その主走査方向に交差する副走査方向に走査される場合には、副走査位置と画像表示面との間における光学手段に点状の異物が付着すると、それが表示画像上にも点状の模様として現れることになるのに対し、主走査位置と副走査位置との間における光学手段に点状の異物が付着すると、その点状の異物は、副走査位置上においては点状の黒いノイズ画像として現れるが、その点状の黒いノイズ画像は、副走査により、副走査方向に延びる線状の黒いノイズ画像に拡大されて画像表示面上に投影されてしまう。
【００１９】
したがって、主走査位置と副走査位置との間における光学手段に対するクリーニングの方が、副走査位置と画像表示面との間における光学手段に対するクリーニングより、必要性が大きく、しかも、表示画像のうち、クリーニングによって改善される領域の面積が、各光学手段のうちのクリーニング領域の面積の割に広い。
【００２０】
以上説明した知見に基づき、本項に係る装置においては、主走査位置と副走査位置との間において、主走査方向に走査された光束が入射する光学手段がクリーニングされる。したがって、この装置によれば、クリーニング効果を向上させることが容易となる。
【００２１】
（５）  前記クリーニングは、当該画像表示装置によって画像が表示される画像表示期間に前記光源と前記走査部とを用いて行われる（４）項に記載の画像表示装置。
【００２２】
この装置によれば、画像表示と並行して、光学手段に対するクリーニングが行われるため、クリーニングのための期間を画像表示期間から独立して設定することが不可欠ではなくなる。
【００２３】
さらに、この装置は、画像表示期間にクリーニングを、その装置のユーザからの指令を待つことなく行う態様で実施することが可能であり、この場合には、ユーザの過誤とは無関係に、クリーニングが確実に実施されることとなる。
【００２４】
（６）  前記光触媒は、可視光用光触媒である（５）項に記載の画像表示装置。
【００２５】
画像表示のための光束は可視光であり、一方、前記（５）項における光触媒は、画像表示のための光束によってクリーニング作用を果たすことが必要である。そのため、この光触媒は、画像表示に用いられる光束の波長において高い感度を持つように増感されていることが望ましい。
【００２６】
このような知見に基づき、本項に係る装置においては、光触媒が可視光用光触媒として構成されている。したがって、この装置によれば、同じ光束でありながら、画像表示という機能とクリーニングという機能との双方を良好に果すことが容易となる。
【００２７】
（７）  さらに、当該画像表示装置によって画像が表示されない非画像表示期間に前記光源と前記走査部とを用いて前記クリーニングを行うクリーニング制御手段を含む（４）ないし（６）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００２８】
この装置によれば、クリーニングのための期間が画像表示期間から独立して設定されるため、例えば、画像表示に先立ってクリーニングを行うことや、画像表示期間より長い時間かけてクリーニングを行ったり、当該装置による画像表示の頻度より多数回、クリーニングを行うことが可能となる。
【００２９】
その結果、この装置によれば、クリーニングの実施時期、実施期間の長さまたは実施回数を設定する際の自由度が向上し、当該装置のユーザの種々なニーズに対応することが容易となる。
【００３０】
（８）  前記クリーニング制御手段は、前記画像表示面上に画像を１フレーム分表示するのに必要な時間以上かけて前記クリーニングを行う（７）項に記載の画像表示装置。
【００３１】
この装置によれば、クリーニングが、画像が表示される領域の全体について漏れなく行われ、クリーニングの実施終了後にクリーニングの未実施部分が発生せずに済む。
【００３２】
（９）  前記複数個の光学手段は、光束の波面を変調する波面変調機構を含み、
前記選択光学手段は、前記波面変調機構によって波面が変調された光束が入射する光学手段を含み、
前記波面変調機構から出射した光束が、前記画像の表示と前記クリーニングとに使用される（２）ないし（８）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００３３】
クリーニング対象である光学手段に入射する光束の波面を変化させれば、その光学手段に入射する光束の面積、すなわち、光束のビーム径またはスポット径も変化する。具体的には、例えば、その入射光束の波面の曲率半径を長くすれば、その入射光束のビーム径も長くなる。
【００３４】
一方、クリーニング対象である光学手段のうち、それへの入射光束によってクリーニングされる２次元的な領域であるクリーニング領域は、その入射光束の走査によって画定されるため、その入射光束のビーム径が変化すれば、クリーニング領域の面積も変化する。
【００３５】
したがって、本項に係る装置によれば、クリーニング対象である光学手段のうちのクリーニング領域の面積を変化させることが可能となる。
【００３６】
（１０）  さらに、前記クリーニング時に、前記選択光学手段に入射する光束の面積を前記画像の表示時における面積より拡大するように前記波面変調機構を制御する波面変調機構制御手段を含む（９）項に記載の画像表示装置。
【００３７】
クリーニング対象である光学手段のうち、クリーニングのために照射される光束の領域すなわちクリーニング領域の各位置における光束の強さは、クリーニング領域のうちの周縁部の方が、それの内部より弱く、よって、クリーニング効果も小さい傾向がある。
【００３８】
そのため、クリーニング領域を、画像表示時に照射される光束の領域すなわち画像表示領域と一致するように設定する場合には、画像表示領域のうちの周縁部において、クリーニング効果が不足してしまう傾向がある。
【００３９】
これに対し、本項に係る装置においては、クリーニング時に、クリーニング対象である光学手段に入射する光束の面積が、画像の表示時における面積より拡大されるように、その光学手段に入射する波面が変調される。
【００４０】
したがって、この装置によれば、クリーニング領域が画像表示領域より広い領域として設定され、その結果、画像表示領域の全体につき、良好なクリーニングに適した強さを有する光束によってクリーニングを行うことが容易となる。
【００４１】
（１１）  前記画像表示面が眼の網膜の結像面である網膜走査型ディスプレイ装置である（１）ないし（１０）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００４２】
（１２）  前記画像表示面がスクリーンである投影型ディスプレイ装置である（１）ないし（１０）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【００４３】
（１３）  前記光学手段は、他の光学手段を含む複数個の光学手段を構成し、
それら複数個の光学手段のうちの少なくとも１個が、クリーニングされる対象として選択された選択光学手段であって、その選択光学手段に前記光触媒がコーティングされており、
前記複数個の光学手段は、
光束を出力する光源と、
その光源により出力された光束を主走査方向に走査する走査部と、
その走査された光束により、主走査方向と交差する副走査方向に送られつつ潜像が形成される潜像形成部材と
を含み、かつ、その潜像形成部材に形成された潜像を顕在化することにより、前記画像表示面としての印刷媒体の表面に画像が印刷されるレーザプリンタである（１）ないし（１０）項のいずれかに記載の画像表示装置。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【００４５】
図１には、本発明の第１実施形態に従う網膜走査型ディスプレイ装置が系統的に表されている。この網膜走査型ディスプレイ装置（以下、「ＲＳＤ」と略称する。）は、レーザビームを、それの波面および強度を適宜変調しつつ、観察者の眼１０の瞳孔１２を経て網膜１４の結像面上に入射させ、その結像面上においてレーザビームを２次元的に走査することにより、その網膜１４上に画像を直接に投影する装置である。
【００４６】
すなわち、本実施形態においては、ＲＳＤが前記（１）項に係る「画像表示装置」の一例であり、レーザビームが同項における「光束」の一例であり、網膜１４の結像面が同項における「画像表示面」の一例なのである。
【００４７】
このＲＳＤは、光源ユニット２０を備え、その光源ユニット２０と観察者の眼１０との間において波面変調光学系２２と走査装置２４とをそれらの順に並んで備えている。
【００４８】
光源ユニット２０は、３原色（ＲＧＢ）を有する３つのレーザ光を１つのレーザ光に集束して任意色のレーザ光を生成するために、赤色のレーザ光を発するＲレーザ３０と、緑色のレーザ光を発するＧレーザ３２と、青色のレーザ光を発するＢレーザ３４とを備えている。各レーザ３０，３２，３４は、例えば、半導体レーザとして構成することが可能である。
【００４９】
各レーザ３０，３２，３４から出射したレーザ光は、それらを合成するために、各コリメート光学系４０，４２，４４によって平行光化された後に、波長依存性を有する各ダイクロイックミラー５０，５２，５４に入射させられ、それにより、各レーザ光が波長に関して選択的に反射・透過させられる。
【００５０】
具体的には、Ｒレーザ３０から出射した赤色レーザ光は、コリメート光学系４０によって平行光化された後に、ダイクロイックミラー５０に入射させられる。Ｇレーザ３２から出射した緑色レーザ光は、コリメート光学系４２を経てダイクロイックミラー５２に入射させられる。Ｂレーザ３４から出射した青色レーザ光は、コリメート光学系４４を経てダイクロイックミラー５４に入射させられる。
【００５１】
それら３つのダイクロイックミラー５０，５２，５４にそれぞれ入射した３原色のレーザ光は、それら３つのダイクロイックミラー５０，５２，５４を代表する１つのダイクロイックミラー５４に最終的に入射して集束され、その後、結合光学系８０によって集光される。
【００５２】
以上、光源ユニット２０のうち光学的な部分を説明したが、以下、電気的な部分を説明する。
【００５３】
光源ユニット２０は、コンピュータを主体とする信号処理回路６０を備えている。信号処理回路６０は、外部から供給された映像信号に基づき、各レーザ３０，３２，３４を駆動するための信号処理と、後述の、レーザビームの波面を変調させるための信号処理と、後述の、レーザビームの走査を行うための信号処理とを行うように設計されている。
【００５４】
各レーザ３０，３２，３４を駆動するため、信号処理回路６０は、外部から供給された映像信号に基づき、網膜１４上に投影すべき画像上の各画素ごとに、レーザ光にとって必要な色と強度とを実現するために必要な駆動信号を、各レーザドライバ７０，７２，７４を介して各レーザ３０，３２，３４に供給する。
【００５５】
以上説明した光源ユニット２０は、結合光学系８０においてレーザビームを出射させる。そこから出射したレーザビームは、光伝送媒体としての光ファイバ８２と、その光ファイバ８２の後端から放射させられるレーザビームを平行光化するコリメート光学系８４とをそれらの順に経て波面変調光学系２２に入射する。
【００５６】
この波面変調光学系２２は、光源ユニット２０から出射したレーザビームの波面（波面曲率）を、網膜１４上に投影すべき画像上の各画素に応じて変調させる光学系である。
【００５７】
具体的には、この波面変調光学系２２は、集光レンズとそれの光軸上において変位可能な可動ミラーとの組合せを主体として構成されている。さらに具体的には、波面変調光学系２２は、コリメート光学系８４から出射したレーザビームが入射するハーフミラー９０と、そこで反射して出射したレーザビームを集光する集光レンズ９２とを備え、さらに、その集光レンズ９２から出射したレーザビームを平面ミラーで反射する可動ミラー９４と、その可動ミラー９４の位置を光軸上において変化させるアクチュエータ９６とを備えている。アクチュエータ９６の一例は、圧電素子を利用する形式である。この波面変調光学系２２においては、可動ミラー９４において反射したレーザビームが集光レンズ９２およびハーフミラー９０を透過して前述の走査装置２４に入射する。
【００５８】
なお付言するに、この波面変調光学系２２においてレーザビームの波面を変調させる方式として別のものを採用することが可能である。例えば、アクチュエータによって焦点距離が変化させられる可変焦点ミラーを用い、入射したレーザビームを反射する反射面の曲率を変化させてそのレーザビームの波面を変調するという方式を採用することが可能である。
【００５９】
ところで、前述の信号処理回路６０は、外部から供給された映像信号に基づき、レーザビームの波面を変調させるためにアクチュエータ９６に供給することが必要な波面変調信号を生成し、それをアクチュエータ９６に供給するように設計されている。これが前述の、レーザビームの波面を変調させるための信号処理である。アクチュエータ９６は、それに供給された波面変調信号に基づき、波面変調光学系２２を出射するレーザビームの波面を変調させる。
【００６０】
以上のように構成された波面変調光学系２２を出射したレーザビームは、前述の走査装置２４に入射する。この走査装置２４は、水平走査系１００と垂直走査系１０２とを備えている。
【００６１】
水平走査系１００は、表示すべき画像の１フレームごとに、レーザビームを水平な複数の走査線に沿って水平にラスタ走査する水平走査（これが主走査の一例である。）を行う光学系である。これに対し、垂直走査系１０２は、表示すべき画像の１フレームごとに、レーザビームを最初の走査線から最後の走査線に向かって垂直に走査する垂直走査（これが副走査の一例である。）を行う光学系である。
【００６２】
具体的に説明するに、水平走査系１００は、本実施形態においては、機械的偏向を行う一方向回転ミラーとしてポリゴンミラー１０４を備えている。このポリゴンミラー１０４は、それに入射したレーザビームの光軸と交差する回転軸線まわりに図示しないモータによって高速で回転させられる。このポリゴンミラー１０４の回転速度は、信号処理回路６０から供給される水平同期信号に基づいて制御される。
【００６３】
ポリゴンミラー１０４は、回転軸線のまわりに並んだ複数の反射面１０６を備えており、入射レーザビームが１つの反射面１０６を通過するごとに１回偏向が行われる。その偏向されたレーザビームは、リレー光学系１１０によって垂直走査系１０２に伝送される。本実施形態においては、リレー光学系１１０が光路上において複数個のレンズ１１２，１１４を並んで備えている。
【００６４】
このＲＳＤは、ビームディテクタ１２０を定位置に備えている。ビームディテクタ１２０は、ポリゴンミラー１０４によって偏向されたレーザビーム（すなわち、主走査方向において走査されたレーザビーム）を検出することにより、そのレーザビームの主走査方向における位置を検出するために設けられている。ビームディテクタ１２０の一例は、ホトダイオードである。
【００６５】
以上、水平走査系１００を説明したが、垂直走査系１０２は、機械的偏向を行う揺動ミラーとしてのガルバノミラー１３０を備えている。ガルバノミラー１３０には、水平走査系１００から出射したレーザビームがリレー光学系１１０によって集光されて入射するようになっている。このガルバノミラー１３０は、それに入射したレーザビームの光軸と交差する回転軸線まわりに揺動させられる。このガルバノミラー１３０の起動タイミングおよび回転速度は、信号処理回路６０から供給される垂直同期信号に基づいて制御される。
【００６６】
以上説明した水平走査系１００と垂直走査系１０２との共同により、レーザビームが２次元的に走査され、その走査されたレーザビームによって表現される画像が、リレー光学系１４０を経て観察者の眼１０に照射される。本実施形態においては、リレー光学系１４０が光路上において複数個のレンズ１４２，１４４を並んで備えている。
【００６７】
図１に示すように、本実施形態においては、波面変調光学系２２および走査装置２４に使用される各ミラー９４，１０４，１３０の反射面１５０，１０６，１５２に可視光反応型の光触媒がコーティングされている。光触媒は、それ自体に光が照射されることによって活性化し、光触媒に付着した汚れを離脱または分解する物質である。この光触媒がコーティングされているミラーは、具体的には波面変調光学系２２の可動ミラー９４と、水平走査系１００のポリゴンミラー１０４と、垂直走査系１０２のガルバノミラー１３０とである。
【００６８】
ここで、光触媒によるセルフクリーニング作用を説明する。ＲＳＤ内には、ほこり等の無機分子または油汚れ等の有機分子が浮遊しており、これらが光学手段に付着すると、光学部品から出射する光の量を減少させることがある。特にレーザビームを走査するミラー９４，１０４，１３０には、その反射面１５０，１０６，１５２のうちの微小領域に光が集光するため、その領域に付着した汚れによって光量が大きく減少する。
【００６９】
これに対し、各ミラー９４，１０４，１３０の反射面１５０，１０６，１５２に光触媒がコーティングされてコーティング面とされると、ＲＳＤ内のほこり、油等の汚れはそのコーティング面に付着する。そのコーティング面に光が照射されると、その光によって光触媒が活性化され、付着した汚れが離脱または分解される。すなわち、光と光触媒との共同作用によって、各ミラー９４，１０４，１３０がセルフクリーニングされるのである。
【００７０】
ここで、この光触媒が、最も一般的な材料である酸化チタンである場合を例にとり、光触媒のセルフクリーニング作用のメカニズムを、ほこり等の無機物の汚れの離脱と、油等の有機物の汚れの分解とに分けて説明する。
【００７１】
まず、無機物の汚れの離脱について説明する。光触媒がコーティングされた面に光が照射されると、それによって、光触媒が活性化し、空気中の水分と反応して水酸基のラジカルが発生する。水酸基のラジカルは、強い親水性を持っているため、そのコーティング面に薄い水膜を張り静電気を発生させ難くする作用を有す。
【００７２】
一方、無機物の汚れは、静電気によって対象面に吸着することが多い。そのため、その対象面に光触媒をコーティングし、そのコーティング面に光を照射して静電気の発生を抑えれば、無機物の汚れがコーティング面に付着することが少なくなる。さらに、光の照射前に既にコーティング面に付着した汚れは、光が照射されればコーティング面と汚れとの間に薄い水膜が発生するため、離脱し易くなる。
【００７３】
次に、油等の有機物の汚れの分解について説明する。有機物の汚れは、静電気が発生していなくても対象面に付着し易い性質を持っており、さらに、その汚れの上にほこり等の無機物の汚れを付着させ易い性質も持っている。光触媒がコーティングされた表面には、前述のように、光が照射されることによって水酸基のラジカルが発生するが、それと同時に活性酸素も発生する。この活性酸素は有機物を分解する作用がある。
【００７４】
光によってコーティング面に発生した活性酸素は、付着した有機物を気体（例えば、二酸化酸素等)と水分とに分解する。それに伴い、有機物上に付着していた無機物の汚れも離脱する。
【００７５】
これにより、光触媒がコーティングされた面に付着したほこり等の無機物の汚れと油等の有機物の汚れとを、そのコーティング面に光を照射することのみで、除去することが可能となる。
【００７６】
ところで、一般的に使用されている光触媒は紫外光に反応する光触媒（例えば、アナターゼ型酸化チタン)であり、波長が３５０ｎｍ以下の紫外光に反応し作用する。本実施形態に従うＲＳＤが画像を表示するために通常使用されるレーザ光の波長は、波長の最も短い青色レーザ光であっても、約４３５ｎｍ〜４８０ｎｍ程度であって、３５０ｎｍより長いため、紫外光反応型の光触媒を用いたのではその反応が鈍い。
【００７７】
これに対し、近年、可視光応答型の光触媒（例えば、ブルッカイト型酸化チタン)が開発された。これは、紫外光のみならず波長が３５０ｎｍより長波長の可視光にも反応し作用する。
【００７８】
本実施形態においては、この可視光応答型の光触媒を使用することにより、このＲＳＤが画像を表示するために通常使用される全波長域のレーザ光にこの光触媒が反応するようになっており、よって、使用されるすべてのレーザ光によって各ミラー９４，１０４，１３０のクリーニングが行われる。
【００７９】
したがって、本実施形態においては、光触媒がコーティングされた各ミラー９４，１０４，１３０の反射面１５０，１０６，１５２にレーザビームが照射されれば、ほこり等の汚れが付着し難くなり、さらに、付着してしまった汚れも容易に離脱または分解される。すなわち、レーザビームと光触媒との共同作用によって各ミラー９４，１０４，１３０の反射面１５０，１０６，１５２がクリーニングされ、汚れによる光量の減少が防止されるのである。
【００８０】
さらに、本実施形態によれば、ＲＳＤによる画像表示時に、同じレーザビームにより、画像表示と並行して、光触媒がコーティングされたミラーがクリーニングされるため、クリーニングのための特別な工程が不要であり、クリーニングは槻常の工程中に自頭的に行われる。
【００８１】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、可動ミラー９４とポリゴンミラー１０４とガルバノミラー１３０とがそれぞれ、前記（１）項における「光学手段」の一例を構成し、可視光応答型の光触媒が、同項における「光触媒」の一例と、前記（６）項における「可視光用光触媒」の一例とをそれぞれ構成しているのである。
【００８２】
さらに、本実施形態においては、可動ミラー９４とポリゴンミラー１０４とガルバノミラー１３０とがそれぞれ、前記（２）項における「選択光学手段」の一例を構成し、光源ユニット２０が同項における「光源」の一例を構成しているのである。
【００８３】
さらに、本実施形態においては、コリメート光学系８４と集光レンズ９２とレンズ１１２，１１４とがそれぞれ、前記（３）項における「集光部」の一例を構成し、可動ミラー９４とポリゴンミラー１０４とガルバノミラー１３０とがそれぞれ、前記（９）項における「選択光学手段」の一例を構成し、波面変調光学系２２が前記（９）項における「波面変調機構」の一例を構成しているのである。
【００８４】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態と共通する要素が多く、異なる要素は光触媒がコーティングされた光学手段に関するもののみであるため、異なる要素についてのみ詳細に説明し、共通する要素については同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略する。
【００８５】
第１実施形態においては、光触媒が、光が集光する可動ミラー９４とポリゴンミラー１０４とガルバノミラー１３０との各反射面にコーティングされている。
【００８６】
これに対し、本実施形態においては、図２に示すように、第１実施形態と同様に可視光応答型である光触媒が、水平走査系１００のポリゴンミラー１０４と垂直走査系１０２のガルバノミラー１３０との間に配置されたリレー光学系１１０のレンズ１１２の入射面１７０および出射面１７２と、レンズ１１４の入射面１７４および出射面１７６とにコーティングされている。
【００８７】
リレー光学系１１０，１１４の各レンズ１１２，１１４，１４２，１４４は、レーザビームの集光および伝達に使用されており、これらレンズ１１２，１１４，１４２，１４４にほこり等の汚れが付着すると、網膜１４上において鮮明な画像が得られない。特に主走査方向の走査を行うポリゴンミラー１０４と副走査方向の走査を行うガルバノミラー１３０との間に設置されている複数個のレンズ１１２，１１４に汚れが付着すると、レンズ１１２，１１４上のある１点の汚れは、ガルバノミラー１３０の反射面１５２上に黒点となって現れる。その黒点は、ガルバノミラー１３０の反射面１５２上において最初の水平走査線から最後の水平走査線までほぼ同じ位置に現れるため、水平走査と垂直走査とを繰り返して２次元的な画像が表示されたときには、その黒点は黒線となって網膜１４上に現れてしまう。
【００８８】
したがって、本実施形態においては、光触媒をコーティングする光学手段としてリレー光学系１１０の各レンズ１１２，１１４が選択され、それらレンズ１１２，１１４にレーザビームが照射されることにより、ほこり等の汚れが付着し難くなり、付着した汚れも離脱または分解し易くなっている。すなわち、レーザビームと光触媒との共同作用によって各レンズ１１２，１１４がクリーニングされ、網膜１４上における汚れに起因した黒線の発生が防止されるのである。
【００８９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、リレー光学系１１０のレンズ１１２，１１４がそれぞれ、前記（２）または（４）項における「選択光学手段」の一例を構成し、走査装置２４が前記（４）項における「走査部」の一例を構成しているのである。
【００９０】
次に、本発明の第３実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態または第２実施形態と共通する要素が多く、異なる要素は、光触媒がコーティングされる光学手段に関するもののみであるため、異なる要素についてのみ詳細に説明し、共通する要素については同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略する。
【００９１】
第１実施形態においては、光触媒が可動ミラー９４とポリゴンミラー１０４とガルバノミラー１３０との各反射面１５０，１０６，１５２にコーティングされており、第２実施形態においては、ポリゴンミラー１０４とガルバノミラー１３０との間のリレー光学系１１０にコーティングされている。
【００９２】
これに対し、本実施形態においては、図３に示すように、光触媒が、さらに、ガルバノミラー１３０の下流側にあるリレー光学系１４０のレンズ１４２の入射面１９０および出射面１９２と、レンズ１４４の入射面１９４および出射面１９６にもコーティングされている。
【００９３】
本実施形態においては光触媒が、リレー光学系１１０の各レンズ１１２，１１４と同様に、リレー光学系１４０の各レンズ１４２，１４４の入射面１９０，１９４および出射面１９２，１９６の両面にコーティングされている。
【００９４】
リレー光学系１４０の各レンズ１４２，１４４は、ＲＳＤの光学手段のうち観察者の眼１０に最も近く、観察者の皮膚または髪の毛と接触し易い光学手段であるため、油等の有機物の汚れが付着し易い。そのようなの汚れがレンズ１４２，１４４上に点状に付着すると、レンズ１４２，１４４上のある１点の汚れは、網膜１４上に黒点となって現れてしまう。
【００９５】
したがって、本実施形態においては、可動ミラー９４と、走査装置２４を含んでそれより下流側に設置されたすべての光学手段９４，１０４，１１２，１１４，１３０，１４２，１４４に光触媒がコーティングされ、それにより、網膜１４上における画像の明るさの減少と黒線および黒点の発生とが防止されるようになっている。
【００９６】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、可動ミラー９４と、ポリゴンミラー１０４と、リレー光学系１１０の各レンズ１１２，１１４と、ガルバノミラー１３０と、リレー光学系１４０の各レンズ１４２，１４４とがそれぞれ、前記（２）項における「選択光学手段」の一例を構成し、走査装置２４が前記（４）項における「走査部」の一例を構成しているのである。
【００９７】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。ただし、本実施形態は、第１実施形態ないし第３実施形態と共通する要素が多いため、異なる要素についてのみ詳細に説明し、共通する要素については同一の符号または名称を使用して引用することにより、詳細な説明を省略する。
【００９８】
第１実施形態ないし第３実施形態においては、画像表示期間に、画像表示と並行してクリーニングが行われる。これに対し、本実施形態においては、さらに、画像表示期間ではない期間にも、クリーニングが行われる。
【００９９】
具体的には、ＲＳＤの電源投入時から画像表示期間の開始時までの準備期間と、画像表示期間の終了後の期間とに、クリーニング専用のクリーニングモードに移行し、そのクリーニングモードにおいてクリーニングが行われる。ただし、準備期間には、クリーニングが、ユーザによる指令を待つことなく必ず行われるのに対し、画像表示期間の終了後には、ユーザによる指令を待って選択的に行われる。
【０１００】
さらに、本実施形態においては、クリーニングモードにおいては、クリーニング対象である光学手段に入射するレーザビームの直径（以下、単に「ビーム径」という。）が、画像表示期間より拡大されるようになっている。すなわち、画像表示期間より広い面積で、光学手段にレーザビームが照射されてクリーニングが行われるようになっているのである。
【０１０１】
本実施形態におけるクリーニングモードは、光触媒がコーティングされた各光学手段に照射されるレーザビームのビーム径を、ＲＳＤの波面変調光学系２２を利用することによって拡大し、画像表示期間よりクリーニングされる領域の面積を拡大するモードとして設定されている。具体的には、クリーニングモードにおいては、波面変調光学系２２の可動ミラー９４の位置を画像表示期間より集光レンズ９２に近づけることによって、ビーム径を拡大する方式を採用している。
【０１０２】
ここで、図４の（ａ）および（ｂ）ならびに図５を用いて、クリーニングモードにおける可動ミラー９４の制御と画像表示期間におけるレーザビームの波面の制御とを説明する。
【０１０３】
図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、画像表示時期間においては、可動ミラー９４が、集光レンズ９２の焦点位置と、その位置より集光レンズ９２に距離ｄだけ近づいた位置との間を移動させられる。集光レンズ９２の焦点位置は可動ミラー９４の初期位置であり、その位置より距離ｄだけ集光レンズ９２に接近した位置が可動ミラー９４の最大移動位置である。したがって、距離ｄは、画像表示期間に可動ミラー９４が移動する最大距離を意味する。
【０１０４】
図４の（ａ）には、集光レンズ９２の焦点距離ｆと、集光レンズ９２の主点２１０から可動ミラー９４までの距離（以下、「ミラー−レンズ間距離」と略称する。）とが互いに一致する場合のレーザビームが光路図で表されている。図１におけるコリメート光学系８４から出射したレーザビームは平行光としてハーフミラー９０に入射して反射し、集光レンズ９２に入射して通過した後、可動ミラー９４で反射して再び集光レンズ９２を通過する。今回は、集光レンズ９２の焦点距離ｆとミラー−レンズ間距離とが互いに一致するため、集光レンズ９２から出射したレーザビームは平行光のままハーフミラー９０から出射してポリゴンミラー１０４に入射する。
【０１０５】
これに対し、図４の（ｂ）には、ミラー−レンズ間距離が集光レンズ９２の焦点距離ｆより距離ｄだけ短い場合のレーザビームが光路図で表されている。同図の（ａ）と同様に、コリメート光学系８４から入射してハーフミラー９０から出射したレーザビームは、集光レンズ９２に入射して通過した後、可動ミラー９４で反射して再び集光レンズ９２を通過する。今回はミラー−レンズ間距離が集光レンズ９２の焦点距離ｆより短いため、集光レンズ９２から出射したレーザビームは拡散光となってハーフミラー９０をから出射してポリゴンミラー１０４に入射する。
【０１０６】
したがって、画像表示期間においては、ポリゴンミラー１０４に入射するレーザビームの照射面積は、集光レンズ９２の焦点距離ｆとミラー−レンズ間距離とが互いに一致する場合に最小であり、ミラー−レンズ間距離が集光レンズ９２の焦点距離ｆより距離ｄだけ短い場合に最大である。
【０１０７】
これに対し、クリーニングモードにおいては、図５に示すように、可動ミラー９４が、ミラー−レンズ間距離が最大距離ｄである位置よりさらに距離ｃだけ集光レンズ９２に接近する位置まで移動させられる。このとき、ミラー−レンズ間距離は図４の（ｂ）の場合に距離ｃだけ短いため、可動ミラー９４からの出射光はさらに大きく拡散してハーフミラー９０を通過してポリゴンミラー１０４に入射する。
【０１０８】
したがって、クリーニングモードにおいては、ポリゴンミラー１０４に入射するレーザビームの照射面積が画像表示時期間における最大面積より広い。
【０１０９】
その結果、本実施形態においては、波面変調光学系２２を利用することにより、光触媒がコーティングされた光学手段に照射されるレーザビームの照射面積が拡大されるため、その光学手段のうちクリーニングされる面積が画像表示期間より広くなる。
【０１１０】
したがって、本実施形態によれば、上記光学手段のレーザビーム照射領域のうち画像表示期間中のクリーニングだけでは不十分である外周部に対してクリーニングが十分に行われることとなる。
【０１１１】
以上、本実施形態に従うＲＳＤのうち光学的な部分を主に説明したが、次に、電気的な部分を説明する。
【０１１２】
図６には、このＲＳＤを制御するための信号処理回路６０のハードウェア構成がブロック図で概念的に表されている。信号処理回路６０は、ＣＰＵ２２０とＲＯＭ２２２とＲＡＭ２２４とを有するコンピュータ２２６を主体として構成されている。ＲＯＭ２２２には、後述のクリーニング制御プログラムを始めとする各種のプログラムが予め記憶されており、それらプログラムがＣＰＵ２２０によってＲＡＭ２２４を利用しつつ実行されることにより、所定の処理が実行される。
【０１１３】
図６に示すように、信号処理回路６０には、メインスイッチ２３０と、スタートスイッチ２３２と、クリーニングスイッチ２３４とが接続されている。
【０１１４】
メインスイッチ２３０は、このＲＳＤの電源およびコンピュータ２２６の電源を投入するためにユーザにより操作されるスイッチである。このメインスイッチ２３０は、ＯＦＦからＯＮに操作された後、改めてＯＮからＯＦＦに操作されない限り、ＯＮに維持されるように設計されている。
【０１１５】
これに対し、スタートスイッチ２３２は、ユーザによってメインスイッチ２３０がＯＮに操作されてＲＳＤによる画像表示の準備が終了した後にユーザによりＯＦＦからＯＮに操作されるスイッチである。このスタートスイッチ２３２も、ユーザによりＯＮからＯＦＦに操作されない限り、ＯＮに維持されるように設計されている。
【０１１６】
また、クリーニングスイッチ２３４は、ユーザによりスタートスイッチ２３２がＯＮからＯＦＦに操作された後に、ユーザがクリーニングを希望する場合に、ＯＦＦからＯＮに操作されるスイッチである。このクリーニングスイッチ２３４は、後述のクリーニング制御プログラムによって一回のクリーニングが終了した時に自動的にＯＮからＯＦＦに復元されるように設計されている。
【０１１７】
図７には、前述のクリーニング制御プログラムの内容が概念的にフローチャートで表されている。
【０１１８】
このクリーニング制御プログラムは、ユーザによってメインスイッチ２３０がＯＦＦからＯＮに操作された後、コンピュータ２２６によって繰り返し実行される。各回の実行時には、まず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする。）において、ＲＳＤが準備期間中であるか否かが判定される。
【０１１９】
今回は、ＲＳＤの電源投入直後であって、ＲＳＤが準備期間中であるため、Ｓ１の判定はＹＥＳとなる。本実施形態においては、準備期間が開始されると、主走査を行うポリゴンミラー１０４が回転を始め、さらに、副走査を行うガルバノミラー１３０が設定回数だけ揺動させられる。
【０１２０】
ＲＳＤが準備期間中であるためにＳ１の判定がＹＥＳとなれば、Ｓ２において、フラグがＯＮであるか否かが判定される。このフラグは、ＯＦＦ状態で、ＲＳＤの準備期間中にクリーニングが終了していないことを示す一方、ＯＮ状態で、そのクリーニングが終了したことを示すフラグである。このフラグは、コンピュータ２２６の電源が投入されるのに伴ってＯＦＦ状態に初期化される。
【０１２１】
今回は、コンピュータ２２６の電源投入直後であるため、フラグがＯＦＦであり、そのため、Ｓ２の判定がＮＯとなり、その後、Ｓ３に移行する。
【０１２２】
このＳ３においては、クリーニングモードが開始される。続いて、Ｓ４において、ビーム径が拡大される。具体的には、可動ミラー９４が集光レンズ９２に近づく向きに、初期位置から距離（ｆ−ｄ−ｃ）だけ移動させられる。その後、Ｓ５において、Ｒレーザ３０とＧレーザ３２とＢレーザ３４とのうちの少なくとも１個によってレーザビームが発光させられ、これにより、クリーニングが開始される。
【０１２３】
その後、Ｓ６において、クリーニングを終了させるべきであるか否かが判定される。本実施形態においては、準備期間中に、レーザビームの発光状態でポリゴンミラー１０４およびガルバノミラー１３０によって走査が少なくとも１画面以上の設定画面数分行われたならば、一回のクリーニングを終了させるように設計されている。設定画面数分の走査が行われたか否かの判定は、例えば、準備期間の開始時からの経過時間が基準時間に達したか否かの判定として行ったり、準備期間の開始時からの主走査または副走査の回数が基準回数に達したか否かの判定として行うことが可能である。
【０１２４】
レーザビームの発光状態で走査が設定画面数分行われたために今回のクリーニングが終了したと仮定すれば、Ｓ６の判定がＹＥＳとなり、続いて、Ｓ７において、レーザビームの発光が終了させられ、Ｓ８において、ビーム径が初期値に戻されるように可動ミラー９４の位置が初期位置に復元される。その後、Ｓ９において、前記フラグがＯＮにされ、これにより、今回のクリーニングが終了したことが表される。
【０１２５】
以上で、このクリーニング制御プログラムの一回の実行が終了する。
【０１２６】
その後、このクリーニング制御プログラムが、同じ準備期間中に再度実行されると、前回と同様に、Ｓ１の判定はＹＥＳとなるが、今回は、前記フラグがＯＮにされているため、Ｓ２の判定はＹＥＳとなり、直ちにこのクリーニング制御プログラムの今回の実行が終了する。
【０１２７】
このクリーニング制御プログラムの実行が何回か繰り返された後に準備期間が終了すれば、Ｓ１の判定がＮＯとなり、Ｓ１０に移行する。このＳ１０においては、ユーザによってスタートスイッチ２３２がＯＮに操作されることに応答して画像表示が行われているか否かが判定される。すなわち、現在、画像表示期間中であるか否かが判定されるのである。
【０１２８】
今回は、画像表示期間中ではないと仮定すれば、Ｓ１０の判定がＮＯとなり、Ｓ１１において、ユーザによってクリーニングスイッチ２３４がＯＮに操作されたか否かが判定される。今回は、ＯＮに操作されていないと仮定すれば、この判定もＮＯとなり、直ちにこのクリーニング制御プログラムの今回の実行が終了する。
【０１２９】
これに対し、今回は、画像表示期間中であると仮定すれば、Ｓ１０の判定がＹＥＳとなり、直ちにこのクリーニング制御プログラムの今回の実行が終了する。画像表示期間中においては、画像表示と並行してクリーニングが自動的に、すなわち、特別な処理なしで行われる。
【０１３０】
一方、今回は、ユーザによってスタートスイッチ２３２がＯＦＦに操作されたために今回の画像表示期間が終了したと仮定すれば、Ｓ１０の判定がＮＯとなる。その後、ユーザがクリーニングスイッチ２３４をＯＮに操作したと仮定すれば、Ｓ１１の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３に移行する。これにより、ユーザの意思に応じてクリーニングモードが開始される。
【０１３１】
具体的には、準備期間中におけるクリーニングと同様に、Ｓ４において、ビーム径が拡大され、Ｓ５において、発光が行われる。その後、Ｓ６において、クリーニングが終了するのが待たれ、終了したならば、Ｓ７において、発光が終了させられ、Ｓ８において、ビーム径が初期値に戻される。さらに、Ｓ９において、前記フラグがＯＮにされるが、このフラグは、準備期間中のみ機能し、それ以外の期間には機能しない。
【０１３２】
ここで、このクリーニング制御プログラムの一実行例を具体的に説明する。
【０１３３】
図８には、このクリーニング制御プログラムの一実行例がタイムチャートで表されている。このタイムチャートにおいては、横軸に時間軸ｔがとられており、その時間軸ｔ上にいくつかの時刻ｔ１ないしｔ７がそれらの順に設定されている。
【０１３４】
まず、時刻ｔ１において、ユーザによってメインスイッチ２３０がＯＮに操作されると、準備期間が開始され、走査装置２４が起動される。それに伴い、ユーザからの指令なしで、クリーニングモードに移行し、クリーニングが行われる。このクリーニングモードおよびクリーニングは、時刻ｔ２に終了する。
【０１３５】
時刻ｔ３において準備期間が終了すると、時刻ｔ４において、ユーザによってスタートスイッチ２３２がＯＮに操作される。これに伴い、画像表示が開始される。この画像表示と並行し、クリーニングも行われる。
【０１３６】
その後、時刻ｔ５において、ユーザによってスタートスイッチ２３２がＯＦＦに操作されると、画像表示が終了し、これに伴い、画像表示と並行したクリーニングも終了する。続いて、時刻ｔ６において、ユーザによってクリーニングスイッチ２３４がＯＮに操作されると、再びクリーニングモードに移行してクリーニングが開始され、それらクリーニングモードおよびクリーニングは時刻ｔ７に終了する。
【０１３７】
本実施形態においては、画像表示と並行してクリーニングが行われるため、そのようなクリーニングが一度も行われない場合より、該当する光学手段の清浄さが良好に維持されるが、画像表示の回数、すなわち、ＲＳＤの使用頻度が少ない場合には、それに伴ってクリーニングの頻度も少なくなってしまう。
【０１３８】
これに対し、本実施形態においては、画像表示期間のみならずそれに先行した準備期間にもクリーニングが自動的に行われるため、ＲＳＤの使用頻度の割に、該当する光学手段の洗浄さが良好に維持されることとなる。
【０１３９】
さらに、本実施形態においては、ユーザがクリーニングスイッチ２３４を操作することによってクリーニングを行うことも可能であるため、ＲＳＤ個々の事情や、ユーザの要望に応じた適当な時期に、適当な時間でクリーニングを行うことが可能である。したがって、本実施形態によれば、クリーニングに関してＲＳＤの使い勝手を向上させることが容易である。
【０１４０】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、コンピュータ２２６のうち図７のクリーニング制御プログラムを実行する部分が前記（７）または（８）項における「クリーニング制御手段」の一例を構成し、コンピュータ２２６のうち図７におけるＳ４およびＳ８を実行する部分が前記（１０）項における「波面変調機構制御手段」の一例を構成しているのである。
【０１４１】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。
【０１４２】
第１実施形態ないし第４実施形態はいずれも、本発明を網膜走査型ディスプレイ装置に適用した場合の一実施形態であるが、本実施形態は、本発明をレーザプリンタに適用した場合の一実施形態である。
【０１４３】
図９には、本実施形態に従うレーザプリンタ２５０のうちの光学系２５２が斜視図で示されている。このレーザプリンタ２５０においては、概略的に説明すれば、半導体レーザ２５４から出射したレーザ光が、ポリゴンミラー２５６によって主走査方向に１次元的に走査されることにより、感光体ドラム２５８に潜像が形成され、その潜像に応じた画像が図示しない印刷媒体に転写される。
【０１４４】
半導体レーザ２５４から出射したレーザ光は、コリメートレンズ２６０によって平行光化された後に、ポリゴンミラー２５６に入射させられる。ポリゴンミラー２５６は、それの回転軸線のまわりに並んだ複数の反射面２６２を備えており、入射したレーザビームを１つの反射面が通過するごとに１回の偏向が行われる。その偏向されたレーザビームはｆ−θレンズ２６４に入射させられてその進行方向が補正され、そのように進行方向が補正されたレーザビームにより感光体ドラム２５８に潜像が形成される。
【０１４５】
感光体ドラム２５８は、一方向に回転させられ、その回転とポリゴンミラー２５６の回転との共同により、感光体ドラム２５８上においてレーザビームが２次元的に走査される。その走査によって感光体ドラム２５８上に潜像が形成され、その形成された潜像は、図示しない転写機構によって印刷媒体に転写される。
【０１４６】
図９に示すように、本実施形態においては、レーザビームが通過または反射する光学手段の表面に可視光応答型の光触媒がコーティングされている。具体的には、光触媒がコーティングされている光学手段は、コリーメートレンズ２６０の入射面２７０および出射面２７２と、ポリゴンミラー２５６の反射面２６２と、ｆ−θレンズ２６４の入射面２７４および出射面２７６とである。
【０１４７】
したがって、本実施形態においては、光触媒がコーティングされた光学手段２６０，２５６，２６４が、レーザビームの照射により、人間の手を煩わせることなく、クリーニングされる。
【０１４８】
さらに、本実施形態によれば、レーザプリンタ２５０による画像表示時に、その画像表示と並行して、光触媒がコーティングされた各光学手段２６０，２５６，２６４がクリーニングされるため、クリーニングのための特別な工程なしで、通常の動作中に自動的にクリーニングが行われる。
【０１４９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、半導体レーザ２５４が前記（１３）項における「光源」の一例を構成し、レーザビームが同項における「光束」の一例を構成し、ポリゴンミラー２５６が同項における「走査部」の一例を構成し、感光体ドラム２５８が同項における「潜像形成部材」の一例を構成し、コリメートレンズ２６０とポリゴンミラー２５６とｆ−θレンズ２６４とがそれぞれ、同項における「選択光学手段」の一例を構成しているのである。
【０１５０】
以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記［課題を解決するための手段］の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の第１実施形態に従う網膜走査型ディスプレイ装置を示す系統図である。
【図２】本発明の第２実施形態に従う網膜走査型ディスプレイ装置を示す系統図である。
【図３】本発明の第３実施形態に従う網膜走査型ディスプレイ装置を示す系統図である。
【図４】本発明の第４実施形態に従う網膜走査型ディスプレイ装置における画像表示期間中のレーザビームの波面変調を説明するための光路図である。
【図５】図４の網膜走査型ディスプレイ装置におけるクリーニングモード中の波面変調を説明するための光路図である。
【図６】図４の網膜走査型ディスプレイ装置における信号処理回路６０のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図７】図６におけるコンピュータ２２６により実行されるクリーニング制御プログラムの内容を概念的に表すフローチャートである。
【図８】図７のクリーニング制御プログラムの一実行例を説明するためのタイムチャートである。
【図９】本発明の第５実施形態に従うレーザプリンタ２５０における光学系２５２を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１４  網膜
２０  光源ユニット
２２  波面変調光学系
２４  走査装置
８４  コリメート光学系
９２  集光レンズ
９４  可動ミラー
１０４，２５６  ポリゴンミラー
１１０，１４０  リレー光学系
１１２，１１４，１４２，１４４  レンズ
１３０  ガルバノミラー
２５４  半導体レーザ
２５８  感光体ドラム
２６０  コリメートレンズ
２６４  ｆ−θレンズ
【図１】
2005084348.tif 000003
【図２】
2005084348.tif 000004
【図３】
2005084348.tif 000005
【図４】
2005084348.tif 000006
【図５】
2005084348.tif 000007
【図６】
2005084348.tif 000008
【図７】
2005084348.tif 000009
【図８】
2005084348.tif 000010
【図９】
2005084348.tif 000011