(57)【特許請求の範囲】
【請求項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い、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、
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い、走査ユニット。
【請求項２】
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い、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、
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、走査ユニット。
【請求項３】
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条件を変化させ、
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、
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、走査ユニット。
【請求項４】
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条件を変化させ、
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、
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、走査ユニット。
【請求項５】
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１または２に記載の走査ユニット。
【請求項６】
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、請求項２または４に記載の走査ユニット。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか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。
【発明の詳細な説明】
【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している。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いので、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ーザ光を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ーザプロジェクタでは、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、小型のモバ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い状態、例えば、走査動作が完全に停止しているか、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、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いように遮光部に照射され、外部に対して遮光されている状態となる。
【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か、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】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、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い。
【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から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きる。
【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、反射部からの反射光の散乱度合いを高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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。
【００２９】
（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。
【００３０】
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、ダイクロイックプリズム３と、レーザ光１０ａ〜１０ｃ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１ａと、緑色レーザ光１０ｂを出力する発光素子１ｂと、青色レーザ光１０ｃを出力する発光素子１ｃ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。
【００３１】
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、走査ユニット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。
【００３２】
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、ダイクロイックプリズム３で合成されて１本の投射レーザ光６となる。ダイクロイックプリズム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。
【００３３】
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を備えている。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、投射レーザ光６は２次元に走査される。
【００３４】
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個使用しているが、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い。
【００３５】
表示しよ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。
【００３６】
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１４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。
【００３７】
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。
【００３８】
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ア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、また下から上へ戻る期間は、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を点線で示している。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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いる。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い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化する必要がある。
【００４２】
次に、走査ユニット４をより詳細に説明する。
【００４３】
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／またはエネルギー密度を低下させる機構を走査ユニット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いないので高い信頼性が有り、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。
【００４４】
本発明では、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不要であるので、画像表示装置の小型化および低コスト化を実現することができる。
【００４５】
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）は正常に動作している状態の走査ユニット４を示し、図５（ｂ）は停止している状態の走査ユニット４を示している。
【００４６】
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に封入されている。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。
【００４７】
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。
【００４８】
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を振動させるアクチュエータ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）駆動など色々あるが、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。
【００４９】
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。
【００５０】
走査ユニット４が正常な動作をしている時は、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は反射され走査される。
【００５１】
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。
【００５２】
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／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から停止したときには、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が、反射部２１からの反射光量は小さくなる。
【００５３】
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だけでなく、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の外周へ向かって圧力が高くなっている。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。
【００５４】
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。
【００５５】
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の中心付近に集まった移動可能物体１９を、その中心付近に維持させることができる。
【００５６】
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、走査ユニット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。
【００５７】
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、アクリル、ポリカーボネイトなどがある。
【００５８】
このように、本実施形態によれば、レーザ光６を走査している走査ユニット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に入射したレーザ光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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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２１を完全に覆うようになっているが、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。
【００６２】
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）であってもよく、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ー密度を低下させることができる。
【００６３】
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。
【００６４】
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い。図６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）は停止している状態の走査ユニット４を示している。
【００６５】
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いてもよい。図７は走査ユニット４を反射面側から見た図である。
【００６６】
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。
【００６７】
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／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。
【００６８】
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。
【００６９】
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の材料によっては、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。
【００７０】
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。マイクロマシニング技術分野では、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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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、ＪＩＳ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ついては、ＪＩＳの表２（不図示）にクラス２のＡＥＬとして定められている。
【００７４】
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１ｍＷ、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１ｍＷに制限される。
【００７５】
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。
【００７６】
これによると、次の３つの条件で最も厳しい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（ＡＥＬｓｉｎｇｌｅ）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）を超えてはならない。
ＡＥＬｔｒａｉｎ＝ＡＥＬｓｉｎｇｌｅ×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。
【００７７】
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。測定方法はＪＩＳの９．３測定光学系の項に定められている。
【００７８】
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、瞳とプロジェクタとの間の距離および投射領域を示す側面図である。
【００７９】
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φ７ｍｍ、測定距離ｒが１００ｍｍと定められている。測定開口１１１のφ７ｍｍ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。
【００８０】
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                θｈ＝６０°、θｖ＝４５°
オーバースキャン率（画角／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）
【００８１】
水平走査周波数ｆｈは、次のように表される。
ｆｈ＝ｆｖ×Ｎｖ／Ｋｏｓｖ／Ｋｕｂ＝３２．９ｋＨｚ・・・（式２）
【００８２】
図３に示すように距離ｒ＝１００ｍｍの位置にあるＤ＝φ７ｍｍ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／水平走査角速度
＝（Ｄ／ｒ）／（２×ｆｈ×θｈ／Ｋｏｓｈ）・・・（式３）
＝７．１Ｅ−７（ｓｅｃ）
【００８３】
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）／（θｖ／Ｎｖ）＊ｆｖ＊０．２５
＝１０２０（回）
【００８４】
ｔ＝７．１Ｅ−７（ｓｅｃ）に対するＡＥＬｓｉｎｇｌｅ（単一パルスのＡＥＬ）は、ＪＩＳの表１より、ＡＥＬｓｉｎｇｌｅ＝２．０Ｅ−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×Ｎ＾−０．２５・・・（式４）
＝２．０Ｅ−７×１０２０＾−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）。
【００８５】
放射パワーＰｔｒａｉｎは、
Ｐｔｒａｉｎ＝ＡＥＬｔｒａｉｎ／ｔ・・・（式５）
＝３．５４Ｅ−８／７．１Ｅ−７＊１０００
＝４９．９（ｍＷ）
となる。
【００８６】
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まで近づい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査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。
【００８７】
ここで、前述の条件１）の、単一パルスに対するＡＥＬから放射パワーを求めると、
Ｐｓｉｎｇｌｅ＝ＡＥＬｓｉｎｇｌｅ／ｔ・・・（式６）
＝２．０Ｅ−７／７．１Ｅ−７
＝２８１．７（ｍＷ）
となり、約５．６倍のパワーとなる。
【００８８】
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）。
【００８９】
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。
【００９０】
同様に、回数Ｎに対してＰ（ｍＷ）は、
【表１】
0005133072.tif 000002
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。
【００９１】
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５００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。
【００９２】
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い画面が得られる。
【００９３】
測定距離を１００ｍｍから遠ざけると、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＝１．７８Ｅ−７（ｓ）、  Ｎ＝２５５（回）のとき、測定距離約４００ｍｍ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）。
【００９４】
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いれば問題無いことになる。
【００９５】
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１ｍＷ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１ｍＷ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１ｍＷ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秒以内に行われなかった場合でも、目を保護することができる。理想的には、画像表示装置１００からの放射パワー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いようにする。理想的には損失無しが望ましい。
【００９６】
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から放射パワー（Ｐｓｉｎｇｌｅ）は２８１．７（ｍＷ）となる。このとき、瞳（距離ｒ＝１００ｍｍの位置にあるＤ＝φ７ｍｍ）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、７．１Ｅ−７（ｓｅｃ）以内に反射光の放射出力を１ｍＷ以下に抑える必要がある。
【００９７】
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（θｈ）を１０°〜８０°とし、垂直画角（θｈ）に関しては画面アスペクト比（縦／横）＝０．７５に設定している。
【００９８】
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）以上照射されないように設計されている。
【００９９】
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、放射パワー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。
【０１００】
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１ｍＷ以下に抑えることができる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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い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。
【０１０３】
なお、中空部１８全体が、液体と粉末の混合物で満たされていてもよいし、液体のみで満たされていてもよい。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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個用い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。
【０１０６】
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と接続されている。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。
【０１０７】
（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。
【０１０８】
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を示している。
【０１０９】
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に封入されている。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。走査ユニット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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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２０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。
【０１１２】
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２１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。
【０１１３】
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が停止してから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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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との間の距離は短く、中空部１８の中心付近では反射部２１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２１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。
【０１１６】
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の中心付近か、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もよい。
【０１１７】
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きる。
【０１１８】
また、所望の周波数で振動している走査ユニット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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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）は停止している状態の走査ユニット４を示している。
【０１２１】
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よい。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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／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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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の材料によっては、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。
【０１２７】
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。マイクロマシニング技術分野では、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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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個用い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。
【０１３０】
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と接続されている。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】
【０１３１】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【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い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】
【０１３３】
１  光源
２  コリメートレンズ
３  ダイクロイックプリズム
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
【図１】
0005133072.tif 000003
【図２】
0005133072.tif 000004
【図３】
0005133072.tif 000005
【図４】
0005133072.tif 000006
【図５】
0005133072.tif 000007
【図６】
0005133072.tif 000008
【図７】
0005133072.tif 000009
【図８】
0005133072.tif 000010
【図９】
0005133072.tif 000011
【図１０】
0005133072.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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