光走査装置および画像形成装置
【課題】可動部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および画像形成装置を提供すること。
【解決手段】光走査装置１は、板状体で構成され、その一方の面に設けられた、レーザー光ＳＳを反射する光反射部３１１ｅを有し、回動中心軸Ｊ３回りに回動し、その最大振れ角の大きさが可変の可動板３１１ａと、可動板３１１ａが最大振れ角で回動していることを検出する回動検出手段２とを備えている。回動検出手段２は、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の最大振れ角に応じて受光部２２の位置を変更する変位駆動部２３とを有している。
【解決手段】光走査装置１は、板状体で構成され、その一方の面に設けられた、レーザー光ＳＳを反射する光反射部３１１ｅを有し、回動中心軸Ｊ３回りに回動し、その最大振れ角の大きさが可変の可動板３１１ａと、可動板３１１ａが最大振れ角で回動していることを検出する回動検出手段２とを備えている。回動検出手段２は、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の最大振れ角に応じて受光部２２の位置を変更する変位駆動部２３とを有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置およ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、光源から出射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およ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。
【０００３】
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】
【０００４】
【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】
【０００５】
本発明の目的は、可動部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およ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】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光走査装置は、板状体で構成され、その一方の面に設けられた、光を反射する光反射部を有し、前記板状体の厚さ方向と直交する回動中心軸まわりに回動し、その最大振れ角の大きさが可変の可動部と、
前記可動部が前記最大振れ角で回動していることを検出する検出部と、を備え、
前記検出部は、
前記光反射部に向かって光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記光反射部で反射した反射光を受ける受光部と、
前記可動部の前記最大振れ角に応じて前記受光部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。
これにより、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確実に維持することができる。
【０００７】
本発明の光走査装置では、前記最大振れ角をθｍａｘとし、前記光源と前記可動部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が一定となる関係を満足することが好ましい。
これにより、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より確実に維持することができる。
【０００８】
本発明の光走査装置では、前記比θｍａｘ／θ０は、１を越え１．３以下のうちのいずれかの値であることが好ましい。
これにより、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より確実に維持することができる。
本発明の光走査装置では、前記変位駆動部は、回転するシャフトを有するモーターと、該モーターの作動を制御する機能を有する制御部と、前記シャフトに連結され、前記受光部を支持する支持梁とを有することが好ましい。
これにより、変位駆動部の構成を比較的簡単なものとすることができる。
【０００９】
本発明の光走査装置では、前記シャフトは、前記可動部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。
これにより、変位駆動部で受光部を変位させる際の制御が容易となる。
本発明の光走査装置では、前記変位駆動部は、前記可動部と前記受光部との距離を一定に規制する機能を有することが好ましい。
これにより、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を一定とすることができ、よって、受光部で反射光を安定して受光することができる。
【００１０】
本発明の光走査装置では、前記受光部は、フォトダイオードであることが好ましい。
これにより、受光部は、受光した光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閾値との大小関係とに基づいて、受光部が光を受光しているか否かの判断が容易となる。
本発明の光走査装置では、前記光源は、レーザー光を照射するよう構成されていることが好ましい。
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ため、可動板の光反射部に向けてレーザー光を確実に照射することができる。
【００１１】
本発明の光走査装置では、直立したスクリーンに光で画像を形成する際に、前記可動部は、前記スクリーンに対して前記光反射部で水平方向に光を走査するのに用いられるものであることが好ましい。
これにより、例えば直立したスクリーンに画像を投影する際にその画像の水平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、その変更を確実に行なうことができる。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、本発明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。
これにより、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より確実に維持することができる。
本発明の画像形成装置は、板状体で構成され、その一方の面に設けられた、光を反射する光反射部を有し、前記板状体の厚さ方向と直交する回動中心軸まわりに回動し、その最大振れ角の大きさが可変の可動部と、
前記可動部が前記最大振れ角で回動していることを検出する角度検出部と、を備え、
前記検出部は、
前記光反射部に向かって光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記光反射部で反射した反射光を受ける受光部と、
前記可動部の前記最大振れ角に応じて前記受光部の位置を変更する変位駆動部と、を有し、
前記光反射部で光を走査して画像を形成することを特徴とする。
これにより、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より確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の画像形成装置（第１実施形態）が備えるプロジェクターの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すプロジェクターに内蔵された光走査装置を示す斜視図である。
【図３】図２に示す光走査装置の作動状態を示す平面図である。
【図４】図２に示す光走査装置の作動状態を示す平面図である。
【図５】本発明の画像形成装置の第２実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５に示す画像形成装置が備えるプロジェクターの概略構成を示す図である。
【図７】図５に示す画像形成装置が備えるスクリーン（表示装置）を示す断面図である。
【図８】図７に示す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】スクリーンの作動状態を示す図である。
【図１０】スクリーンの作動状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の光走査装置および画像形成装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の画像形成装置（第１実施形態）が備えるプロジェクターの概略構成を示す図、図２は、図１に示すプロジェクターに内蔵された光走査装置を示す斜視図、図３および図４は、それぞれ、図２に示す光走査装置の作動状態を示す平面図である。なお、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」と言う。
【００１５】
図１に示す本実施形態の画像形成装置１００は、例えばビル等の建物内（屋内）また屋外に設置されたスクリーン（表示対象物）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。
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、光不透過性の、すなわち、不透明な例えば白色のものである。これにより、プロジェクター７００からの、後述する表示光ＬＬ”で画像を鮮明に表示することができる。
【００１６】
また、本実施形態のプロジェクター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。本実施形態では、プロジェクター７００がスクリーン６００の下前方に設けられている。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、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。
【００１７】
図１に示すように、プロジェクター７００は、表示光ＬＬ”を出射する光源ユニット（光出射部）２００と、光源ユニット２００から出射された表示光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（光走査部）１と、光源ユニット２００および光走査装置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”を出射する表示光用光源２００ｂを有している。
【００１８】
表示光用光源２００ｂは、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およ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、緑色および青色のレーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢを出射する。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出射され、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。
【００１９】
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）を出射することができる。
なお、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から平行光束が出射される場合、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。また、図１の各色のレーザー光源２１０ｒ、２１０ｇ、２１０ｂ、コリメーターレンズ２２０ｒ、２２０ｇ、２２０ｂ、およびダイクロイックミラー２３０ｒ、２３０ｇ、２３０ｂの順番はあくまで１例であり、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。
【００２０】
光走査装置１は、光源ユニット２００から出射した表示光ＬＬ”をスクリーン６００の表示面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から出射した表示光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と、光源ユニット２００から出射した表示光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。
【００２１】
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（ミラー）３１１ｅ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。この回動により、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。
【００２２】
また、前記電磁コイルに印加する電圧の大きさおよ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（図３、図４参照）。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。
【００２３】
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、光出射状態での表示光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、光出射状態での表示光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。
【００２４】
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（ミラー）３３１ｅ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とねじれの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。
【００２５】
また、可動板３３１ａの最大振れ角の大きさの調整も、可動板３３１ａに対応して設けられた前記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、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。
【００２６】
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３３１ａ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３３１ａ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。また、圧電素子と、圧電素子から発生する起電力を検出する起電力検出部と、起電力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もできる。
【００２７】
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および光走査装置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。
さて、図１、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回動検出手段（検出部）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、後述する所定の検出精度（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。
【００２８】
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に応じて受光部２２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。
【００２９】
光源２１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。なお、光源２１は、レーザー光ＳＳが表示光ＬＬ”との干渉が防止される位置に配置されているのが好ましい。
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、光源２１の点灯・消灯の制御を行なうことができる。
【００３０】
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を確実に照射することができる。なお、レーザー光ＳＳ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、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー等の固体レーザー、ＧａＡｌＡｓレーザー等の半導体レーザー等が挙げられる。
【００３１】
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閾値との大小関係とに基づいて、受光部２２がレーザー光ＳＳを受光しているか否かの判断が容易となる。なお、前記閾値は、制御部４００に記憶されている。
【００３２】
ところで、仮に受光部２２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は、最大振れ角θｍａｘが受光部２２の設置角度、すなわち、光源２１と可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１と受光部２２とのなす角度に比べて著しく大きな角度になった場合、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。
【００３３】
【数１】
【００３４】
なお、図３に示すように、ｔ１は、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た場合、その法線が往復動して再度当該線上に戻るまでの時間、すなわち、可動板３１１ａが回動した際の往復時間（１周期）である。また、ｔ２は、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た場合、その法線が受光部２２を越えて回動限界方向に（図４中の時計回りに）回動して次に線上に戻るまでの時間である。
【００３５】
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受光部２２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、受光部２２の検出精度（感度）が低下してしまう。このように、受光部２２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い、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。
【００３６】
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、受光部２２の位置を変化させる、すなわち、受光部２２を回動中心軸Ｊ３回りに追従角度（回動角度）θ０分だけ回動させるよう構成されている（図３、図４参照）。受光部２２の位置を変化させる機構として、変位駆動部２３が設置されている。なお、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。
【００３７】
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と、モータードライバー２８（制御部４００）と、エンコーダー２５と、支持梁２６とで構成されている。これにより、変位駆動部２３を４つの部品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。
モーター２４は、回転するシャフト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の作動を制御することができる。
【００３８】
また、エンコーダー２５で実際のシャフト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の正確な作動を制御することができる。
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、後述する制御部４００での「比θｍａｘ／θ０が一定となる関係を満足する」制御が容易となる。
【００３９】
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おり、その端部においてスペーサー２７を介して受光部２２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、受光部２２も回動中心軸Ｊ３回りに回動することができる（図２〜図４参照）。
【００４０】
支持梁２６の構成材料としては、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、受光部２２と可動板３１１ａ（回動中心軸Ｊ１）のとの距離を一定に規制することができる。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の光路長を一定とすることができ、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。
【００４１】
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および図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。
制御部４００では、最大振れ角θｍａｘと追従角度θ０との比θｍａｘ／θ０が一定となる関係を満足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く、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。なお、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。
【００４２】
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、受光部２２を３９度の追従角度θ０となる位置に配置しておけばよい。
そして、図３に示す第１の状態から、可動板３１１ａが例えば８０度の最大振れ角θｍａｘで回動する、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、受光部２２を７８度の追従角度θ０となる位置に配置しておけばよい。
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保証することができる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の画像形成装置の第２実施形態を示す斜視図、図６は、図５に示す画像形成装置が備えるプロジェクターの概略構成を示す図、図７は、図５に示す画像形成装置が備えるスクリーン（表示装置）を示す断面図、図８は、図７に示す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および図１０は、それぞれ、スクリーンの作動状態を示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図５、図９および図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。
【００４４】
以下、これらの図を参照して本発明の光走査装置およ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。
本実施形態は、スクリーンおよ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。
【００４５】
図５に示すように、本実施形態では、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、図６に示すように、本実施形態の画像形成装置１００では、プロジェクター７００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。
【００４６】
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７００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７００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１００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１００によれば、優れた広告宣伝効果を発揮することができる。
【００４７】
前述したように、画像形成装置１００は、スクリーン５００とプロジェクター７００とを有している。以下、各部の構成について説明する。
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（液晶層）５４０、配向膜５５０および第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および第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。
【００４８】
第１の基板５１０および第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および保護する機能を有している。また、第１の基板５１０および第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および第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。
【００４９】
第１の基板５１０および第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、ポリカーボネートなどの高分子フィルムを用いることができる。
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および第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および第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および第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および液晶高分子複合層５４０に作用する。
【００５０】
第１の電極５１１および第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。このような構成材料としては、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。第１の電極５１１および第２の電極５６１の構成材料は、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。
【００５１】
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。そして、光導電膜５２０としては、例えば、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法など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、キャスティング法などによって塗布したもの、あるいは、これらの電荷発生層に、電荷輸送層を積層したものなどを用いることができる。
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などの無機材料、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、スクエアリウム系、アズレニウム系、シアニン系、ピリリウム系などの有機材料を用いることができる。
【００５２】
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、これらの共重合体など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などの有機材料を用いることができる。
【００５３】
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。
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。
【００５４】
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。
【００５５】
配向膜５３０、５５０は、液晶高分子複合層５４０の液晶５４１および高分子５４２を第１の基板５１０および第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。
【００５６】
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および第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。
【００５７】
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。
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１００の用途に適したスクリーン５００を得ることができる。なお、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。
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。
【００５８】
図７に示す高分子５４２および液晶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および第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。
【００５９】
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および第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および第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および第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。
【００６０】
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。
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。
【００６１】
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。なお、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および第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。
【００６２】
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７００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。
【００６３】
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。
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。
【００６４】
次に、プロジェクター７００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７００は、レーザー光ＬＬを出射する光源ユニット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’を出射するアドレス光用光源２００ａを有している。
【００６５】
このようなプロジェクター７００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７００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１００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。
【００６６】
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出射するレーザー光源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およ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から出射されたアドレス光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から出射する。
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。
【００６７】
なお、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から平行光束が出射される場合、コリメーターレンズ２２０ｉを省略することができる。
光走査装置１は、光スキャナー３１０および３３０の可動により、光源ユニット２００から出射したレーザー光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。
【００６８】
なお、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および光走査装置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。
【００６９】
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’を出射する。
【００７０】
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”の色および光量を決定し、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”を出射する。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。
【００７１】
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’によって透明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。
【００７２】
なお、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。なお、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。
【００７３】
このような構成の画像形成装置１００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が変更されるが、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・関心を抱くような画像を確実に表示することができる。
以上、本発明の光走査装置およ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、光走査装置およ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】
【００７４】
１００……画像形成装置 １……光走査装置（光走査部） ２……回動検出手段（検出手段） ２１……光源 ２２……受光部 ２３……変位駆動部 ２４……モーター ２４１……シャフト ２５……エンコーダー ２６……支持梁 ２７……スペーサー ２８……モータードライバー ２００……光源ユニット（光出射部） ２００ａ……アドレス光用光源 ２００ｂ……表示光用光源 ２１０ｒ、２１０ｇ、２１０ｂ、２１０ｉ……レーザー光源 ２２０ｒ、２２０ｇ、２２０ｂ、２２０ｉ……コリメーターレンズ ２３０ｒ、２３０ｇ、２３０ｂ、２３０ｉ……ダイクロイックミラー ３１０、３３０……光スキャナー ３４０……角度検出手段 ３１１ａ、３３１ａ……可動板 ３１１ｅ、３３１ｅ……光反射部 ４００……制御部 ５００……スクリーン（表示対象物） ５００ａ……表示面 ５００ｂ……光拡散領域 ５１０……第１の基板 ５１１……第１の電極 ５２０……光導電膜 ５３０、５５０……配向膜 ５４０……液晶高分子複合層（液晶層） ５４１……液晶 ５４２……高分子 ５６０……第２の基板 ５６１……第２の電極 ５７０……電圧印加手段 ５８０……スクリーン本体 ６００……スクリーン ６００ａ……表示面 ７００……プロジェクター ９００……ステージ ＢＢ、ＧＧ、ＬＬ、ＲＲ、ＳＳ……レーザー光 ＬＬ’……アドレス光 ＬＬ”……表示光 Ｎ……法線 Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３……回動中心軸 θｍａｘ……最大振れ角（回動角度） θ０……追従角度（回動角度）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置およ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、光源から出射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およ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。
【０００３】
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】
【０００４】
【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】
【０００５】
本発明の目的は、可動部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およ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】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光走査装置は、板状体で構成され、その一方の面に設けられた、光を反射する光反射部を有し、前記板状体の厚さ方向と直交する回動中心軸まわりに回動し、その最大振れ角の大きさが可変の可動部と、
前記可動部が前記最大振れ角で回動していることを検出する検出部と、を備え、
前記検出部は、
前記光反射部に向かって光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記光反射部で反射した反射光を受ける受光部と、
前記可動部の前記最大振れ角に応じて前記受光部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。
これにより、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確実に維持することができる。
【０００７】
本発明の光走査装置では、前記最大振れ角をθｍａｘとし、前記光源と前記可動部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が一定となる関係を満足することが好ましい。
これにより、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より確実に維持することができる。
【０００８】
本発明の光走査装置では、前記比θｍａｘ／θ０は、１を越え１．３以下のうちのいずれかの値であることが好ましい。
これにより、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より確実に維持することができる。
本発明の光走査装置では、前記変位駆動部は、回転するシャフトを有するモーターと、該モーターの作動を制御する機能を有する制御部と、前記シャフトに連結され、前記受光部を支持する支持梁とを有することが好ましい。
これにより、変位駆動部の構成を比較的簡単なものとすることができる。
【０００９】
本発明の光走査装置では、前記シャフトは、前記可動部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。
これにより、変位駆動部で受光部を変位させる際の制御が容易となる。
本発明の光走査装置では、前記変位駆動部は、前記可動部と前記受光部との距離を一定に規制する機能を有することが好ましい。
これにより、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を一定とすることができ、よって、受光部で反射光を安定して受光することができる。
【００１０】
本発明の光走査装置では、前記受光部は、フォトダイオードであることが好ましい。
これにより、受光部は、受光した光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閾値との大小関係とに基づいて、受光部が光を受光しているか否かの判断が容易となる。
本発明の光走査装置では、前記光源は、レーザー光を照射するよう構成されていることが好ましい。
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ため、可動板の光反射部に向けてレーザー光を確実に照射することができる。
【００１１】
本発明の光走査装置では、直立したスクリーンに光で画像を形成する際に、前記可動部は、前記スクリーンに対して前記光反射部で水平方向に光を走査するのに用いられるものであることが好ましい。
これにより、例えば直立したスクリーンに画像を投影する際にその画像の水平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、その変更を確実に行なうことができる。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、本発明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。
これにより、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より確実に維持することができる。
本発明の画像形成装置は、板状体で構成され、その一方の面に設けられた、光を反射する光反射部を有し、前記板状体の厚さ方向と直交する回動中心軸まわりに回動し、その最大振れ角の大きさが可変の可動部と、
前記可動部が前記最大振れ角で回動していることを検出する角度検出部と、を備え、
前記検出部は、
前記光反射部に向かって光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記光反射部で反射した反射光を受ける受光部と、
前記可動部の前記最大振れ角に応じて前記受光部の位置を変更する変位駆動部と、を有し、
前記光反射部で光を走査して画像を形成することを特徴とする。
これにより、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より確実に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の画像形成装置（第１実施形態）が備えるプロジェクターの概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すプロジェクターに内蔵された光走査装置を示す斜視図である。
【図３】図２に示す光走査装置の作動状態を示す平面図である。
【図４】図２に示す光走査装置の作動状態を示す平面図である。
【図５】本発明の画像形成装置の第２実施形態を示す斜視図である。
【図６】図５に示す画像形成装置が備えるプロジェクターの概略構成を示す図である。
【図７】図５に示す画像形成装置が備えるスクリーン（表示装置）を示す断面図である。
【図８】図７に示す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】スクリーンの作動状態を示す図である。
【図１０】スクリーンの作動状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の光走査装置および画像形成装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の画像形成装置（第１実施形態）が備えるプロジェクターの概略構成を示す図、図２は、図１に示すプロジェクターに内蔵された光走査装置を示す斜視図、図３および図４は、それぞれ、図２に示す光走査装置の作動状態を示す平面図である。なお、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」と言う。
【００１５】
図１に示す本実施形態の画像形成装置１００は、例えばビル等の建物内（屋内）また屋外に設置されたスクリーン（表示対象物）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。
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、光不透過性の、すなわち、不透明な例えば白色のものである。これにより、プロジェクター７００からの、後述する表示光ＬＬ”で画像を鮮明に表示することができる。
【００１６】
また、本実施形態のプロジェクター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。本実施形態では、プロジェクター７００がスクリーン６００の下前方に設けられている。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、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。
【００１７】
図１に示すように、プロジェクター７００は、表示光ＬＬ”を出射する光源ユニット（光出射部）２００と、光源ユニット２００から出射された表示光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（光走査部）１と、光源ユニット２００および光走査装置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”を出射する表示光用光源２００ｂを有している。
【００１８】
表示光用光源２００ｂは、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およ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、緑色および青色のレーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢを出射する。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出射され、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。
【００１９】
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）を出射することができる。
なお、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から平行光束が出射される場合、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。また、図１の各色のレーザー光源２１０ｒ、２１０ｇ、２１０ｂ、コリメーターレンズ２２０ｒ、２２０ｇ、２２０ｂ、およびダイクロイックミラー２３０ｒ、２３０ｇ、２３０ｂの順番はあくまで１例であり、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。
【００２０】
光走査装置１は、光源ユニット２００から出射した表示光ＬＬ”をスクリーン６００の表示面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から出射した表示光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と、光源ユニット２００から出射した表示光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。
【００２１】
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（ミラー）３１１ｅ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。この回動により、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。
【００２２】
また、前記電磁コイルに印加する電圧の大きさおよ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（図３、図４参照）。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。
【００２３】
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、光出射状態での表示光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、光出射状態での表示光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。
【００２４】
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（ミラー）３３１ｅ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とねじれの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。
【００２５】
また、可動板３３１ａの最大振れ角の大きさの調整も、可動板３３１ａに対応して設けられた前記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、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。
【００２６】
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３３１ａ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３３１ａ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。また、圧電素子と、圧電素子から発生する起電力を検出する起電力検出部と、起電力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もできる。
【００２７】
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および光走査装置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。
さて、図１、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回動検出手段（検出部）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、後述する所定の検出精度（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。
【００２８】
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に応じて受光部２２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。
【００２９】
光源２１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。なお、光源２１は、レーザー光ＳＳが表示光ＬＬ”との干渉が防止される位置に配置されているのが好ましい。
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、光源２１の点灯・消灯の制御を行なうことができる。
【００３０】
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を確実に照射することができる。なお、レーザー光ＳＳ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、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー等の固体レーザー、ＧａＡｌＡｓレーザー等の半導体レーザー等が挙げられる。
【００３１】
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閾値との大小関係とに基づいて、受光部２２がレーザー光ＳＳを受光しているか否かの判断が容易となる。なお、前記閾値は、制御部４００に記憶されている。
【００３２】
ところで、仮に受光部２２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は、最大振れ角θｍａｘが受光部２２の設置角度、すなわち、光源２１と可動板３１１ａの回動中心軸Ｊ１と受光部２２とのなす角度に比べて著しく大きな角度になった場合、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。
【００３３】
【数１】
【００３４】
なお、図３に示すように、ｔ１は、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た場合、その法線が往復動して再度当該線上に戻るまでの時間、すなわち、可動板３１１ａが回動した際の往復時間（１周期）である。また、ｔ２は、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た場合、その法線が受光部２２を越えて回動限界方向に（図４中の時計回りに）回動して次に線上に戻るまでの時間である。
【００３５】
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受光部２２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、受光部２２の検出精度（感度）が低下してしまう。このように、受光部２２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い、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。
【００３６】
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、受光部２２の位置を変化させる、すなわち、受光部２２を回動中心軸Ｊ３回りに追従角度（回動角度）θ０分だけ回動させるよう構成されている（図３、図４参照）。受光部２２の位置を変化させる機構として、変位駆動部２３が設置されている。なお、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。
【００３７】
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と、モータードライバー２８（制御部４００）と、エンコーダー２５と、支持梁２６とで構成されている。これにより、変位駆動部２３を４つの部品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。
モーター２４は、回転するシャフト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の作動を制御することができる。
【００３８】
また、エンコーダー２５で実際のシャフト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の正確な作動を制御することができる。
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、後述する制御部４００での「比θｍａｘ／θ０が一定となる関係を満足する」制御が容易となる。
【００３９】
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おり、その端部においてスペーサー２７を介して受光部２２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、受光部２２も回動中心軸Ｊ３回りに回動することができる（図２〜図４参照）。
【００４０】
支持梁２６の構成材料としては、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、受光部２２と可動板３１１ａ（回動中心軸Ｊ１）のとの距離を一定に規制することができる。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の光路長を一定とすることができ、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。
【００４１】
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および図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。
制御部４００では、最大振れ角θｍａｘと追従角度θ０との比θｍａｘ／θ０が一定となる関係を満足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く、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。なお、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。
【００４２】
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、受光部２２を３９度の追従角度θ０となる位置に配置しておけばよい。
そして、図３に示す第１の状態から、可動板３１１ａが例えば８０度の最大振れ角θｍａｘで回動する、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、受光部２２を７８度の追従角度θ０となる位置に配置しておけばよい。
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保証することができる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の画像形成装置の第２実施形態を示す斜視図、図６は、図５に示す画像形成装置が備えるプロジェクターの概略構成を示す図、図７は、図５に示す画像形成装置が備えるスクリーン（表示装置）を示す断面図、図８は、図７に示す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および図１０は、それぞれ、スクリーンの作動状態を示す図である。なお、以下では、説明の都合上、図５、図９および図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。
【００４４】
以下、これらの図を参照して本発明の光走査装置およ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。
本実施形態は、スクリーンおよ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。
【００４５】
図５に示すように、本実施形態では、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、図６に示すように、本実施形態の画像形成装置１００では、プロジェクター７００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。
【００４６】
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７００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７００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１００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１００によれば、優れた広告宣伝効果を発揮することができる。
【００４７】
前述したように、画像形成装置１００は、スクリーン５００とプロジェクター７００とを有している。以下、各部の構成について説明する。
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（液晶層）５４０、配向膜５５０および第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および第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。
【００４８】
第１の基板５１０および第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および保護する機能を有している。また、第１の基板５１０および第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および第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。
【００４９】
第１の基板５１０および第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、ポリカーボネートなどの高分子フィルムを用いることができる。
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および第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および第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および第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および液晶高分子複合層５４０に作用する。
【００５０】
第１の電極５１１および第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。このような構成材料としては、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。第１の電極５１１および第２の電極５６１の構成材料は、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。
【００５１】
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。そして、光導電膜５２０としては、例えば、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法など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、キャスティング法などによって塗布したもの、あるいは、これらの電荷発生層に、電荷輸送層を積層したものなどを用いることができる。
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などの無機材料、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、スクエアリウム系、アズレニウム系、シアニン系、ピリリウム系などの有機材料を用いることができる。
【００５２】
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、これらの共重合体など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などの有機材料を用いることができる。
【００５３】
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。
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。
【００５４】
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。
【００５５】
配向膜５３０、５５０は、液晶高分子複合層５４０の液晶５４１および高分子５４２を第１の基板５１０および第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。
【００５６】
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および第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。
【００５７】
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。
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１００の用途に適したスクリーン５００を得ることができる。なお、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。
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。
【００５８】
図７に示す高分子５４２および液晶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および第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。
【００５９】
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および第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および第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および第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。
【００６０】
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。
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。
【００６１】
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。なお、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および第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。
【００６２】
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７００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。
【００６３】
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。
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。
【００６４】
次に、プロジェクター７００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７００は、レーザー光ＬＬを出射する光源ユニット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’を出射するアドレス光用光源２００ａを有している。
【００６５】
このようなプロジェクター７００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７００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１００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。
【００６６】
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出射するレーザー光源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およ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から出射されたアドレス光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から出射する。
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。
【００６７】
なお、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から平行光束が出射される場合、コリメーターレンズ２２０ｉを省略することができる。
光走査装置１は、光スキャナー３１０および３３０の可動により、光源ユニット２００から出射したレーザー光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。
【００６８】
なお、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および光走査装置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。
【００６９】
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’を出射する。
【００７０】
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”の色および光量を決定し、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”を出射する。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。
【００７１】
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’によって透明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。
【００７２】
なお、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。なお、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。
【００７３】
このような構成の画像形成装置１００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が変更されるが、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・関心を抱くような画像を確実に表示することができる。
以上、本発明の光走査装置およ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、光走査装置およ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】
【００７４】
１００……画像形成装置 １……光走査装置（光走査部） ２……回動検出手段（検出手段） ２１……光源 ２２……受光部 ２３……変位駆動部 ２４……モーター ２４１……シャフト ２５……エンコーダー ２６……支持梁 ２７……スペーサー ２８……モータードライバー ２００……光源ユニット（光出射部） ２００ａ……アドレス光用光源 ２００ｂ……表示光用光源 ２１０ｒ、２１０ｇ、２１０ｂ、２１０ｉ……レーザー光源 ２２０ｒ、２２０ｇ、２２０ｂ、２２０ｉ……コリメーターレンズ ２３０ｒ、２３０ｇ、２３０ｂ、２３０ｉ……ダイクロイックミラー ３１０、３３０……光スキャナー ３４０……角度検出手段 ３１１ａ、３３１ａ……可動板 ３１１ｅ、３３１ｅ……光反射部 ４００……制御部 ５００……スクリーン（表示対象物） ５００ａ……表示面 ５００ｂ……光拡散領域 ５１０……第１の基板 ５１１……第１の電極 ５２０……光導電膜 ５３０、５５０……配向膜 ５４０……液晶高分子複合層（液晶層） ５４１……液晶 ５４２……高分子 ５６０……第２の基板 ５６１……第２の電極 ５７０……電圧印加手段 ５８０……スクリーン本体 ６００……スクリーン ６００ａ……表示面 ７００……プロジェクター ９００……ステージ ＢＢ、ＧＧ、ＬＬ、ＲＲ、ＳＳ……レーザー光 ＬＬ’……アドレス光 ＬＬ”……表示光 Ｎ……法線 Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３……回動中心軸 θｍａｘ……最大振れ角（回動角度） θ０……追従角度（回動角度）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状体で構成され、その一方の面に設けられた、光を反射する光反射部を有し、前記板状体の厚さ方向と直交する回動中心軸まわりに回動し、その最大振れ角の大きさが可変の可動部と、
前記可動部が前記最大振れ角で回動していることを検出する検出部と、を備え、
前記検出部は、
前記光反射部に向かって光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記光反射部で反射した反射光を受ける受光部と、
前記可動部の前記最大振れ角に応じて前記受光部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部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が一定となる関係を満足する請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記比θｍａｘ／θ０は、１を越え１．３以下のうちのいずれかの値である請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記変位駆動部は、回転するシャフトを有するモーターと、該モーターの作動を制御する機能を有する制御部と、前記シャフトに連結され、前記受光部を支持する支持梁とを有する請求項１ないし３のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項５】
前記シャフトは、前記可動部の前記回動中心軸と同軸上に配置されている請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記変位駆動部は、前記可動部と前記受光部との距離を一定に規制する機能を有する請求項１ないし５のいずれか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請求項１ないし６のいずれか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よう構成されている請求項１ないし７のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項９】
直立したスクリーンに光で画像を形成する際に、前記可動部は、前記スクリーンに対して前記光反射部で水平方向に光を走査するのに用いられるものである請求項１ないし８のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか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。
【請求項１１】
板状体で構成され、その一方の面に設けられた、光を反射する光反射部を有し、前記板状体の厚さ方向と直交する回動中心軸まわりに回動し、その最大振れ角の大きさが可変の可動部と、
前記可動部が前記最大振れ角で回動していることを検出する角度検出部と、を備え、
前記検出部は、
前記光反射部に向かって光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記光反射部で反射した反射光を受ける受光部と、
前記可動部の前記最大振れ角に応じて前記受光部の位置を変更する変位駆動部と、を有し、
前記光反射部で光を走査して画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
板状体で構成され、その一方の面に設けられた、光を反射する光反射部を有し、前記板状体の厚さ方向と直交する回動中心軸まわりに回動し、その最大振れ角の大きさが可変の可動部と、
前記可動部が前記最大振れ角で回動していることを検出する検出部と、を備え、
前記検出部は、
前記光反射部に向かって光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記光反射部で反射した反射光を受ける受光部と、
前記可動部の前記最大振れ角に応じて前記受光部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部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が一定となる関係を満足する請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記比θｍａｘ／θ０は、１を越え１．３以下のうちのいずれかの値である請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記変位駆動部は、回転するシャフトを有するモーターと、該モーターの作動を制御する機能を有する制御部と、前記シャフトに連結され、前記受光部を支持する支持梁とを有する請求項１ないし３のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項５】
前記シャフトは、前記可動部の前記回動中心軸と同軸上に配置されている請求項４に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記変位駆動部は、前記可動部と前記受光部との距離を一定に規制する機能を有する請求項１ないし５のいずれか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請求項１ないし６のいずれか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よう構成されている請求項１ないし７のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項９】
直立したスクリーンに光で画像を形成する際に、前記可動部は、前記スクリーンに対して前記光反射部で水平方向に光を走査するのに用いられるものである請求項１ないし８のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか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。
【請求項１１】
板状体で構成され、その一方の面に設けられた、光を反射する光反射部を有し、前記板状体の厚さ方向と直交する回動中心軸まわりに回動し、その最大振れ角の大きさが可変の可動部と、
前記可動部が前記最大振れ角で回動していることを検出する角度検出部と、を備え、
前記検出部は、
前記光反射部に向かって光を照射する光源と、
前記光源からの光が前記光反射部で反射した反射光を受ける受光部と、
前記可動部の前記最大振れ角に応じて前記受光部の位置を変更する変位駆動部と、を有し、
前記光反射部で光を走査して画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２２０７９５（Ｐ２０１２−２２０７９５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８７７６３（Ｐ２０１１−８７７６３）
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１１日（２０１１．４．１１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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