JP2011107237A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像を表示する描画領域上に、人間が存在するか否かによって、描画領域に表示する画像を変更することにより、前記人間に、描画領域に表示された画像を認識され易くすることのできる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】表示面９に形成された描画領域９１に、レーザー光ＬＬを走査することにより画像を描画するよう構成されたプロジェクター２と、描画領域９１内に人間が存在するか否かを検知する人感センサ（人検知部）６と、人感センサ６が描画領域９１内の人間の存在を検知した場合と検知しない場合とで、描画領域９１に描画される画像または画像パターンを変更するようにプロジェクター２の駆動を制御する制御手段８とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

スクリーン等の表面（描画領域）に光を投影し、スクリーンに所望の画像を表示させる器具としてプロジェクターが用いられている。また、このようなプロジェクターとして、光を一次元または二次元に走査することのできる光スキャナーを用いたものが広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載のプロジェクターでは、互いに直交するｘ軸およびｙ軸を設定した時に、光反射部を有する可動板がｘ軸周りに回動する第１の光スキャナーと、光反射部を有する可動板がｙ軸まわりに回動する第２の光スキャナーと、レーザーなどの光を出射する光源装置とを有している。このようなプロジェクターにおいては、光源装置から出射された光を第１の光スキャナーによって走査し、走査した光をさらに第２の光スキャナーにより走査することにより２次元的に光を走査し、スクリーンに所望の画像を表示させるように構成されている。

また、最近では、スクリーンを床に載置し、そのスクリーンに画像を表示したり、スクリーンをひかずに床面に直接画像を表示したりする場合もある。このような場合には、観察者は、スクリーン上を自由に通過することもできる。このような場合、特許文献１に記載のプロジェクターでは、スクリーンに画像を表示させることができても、スクリーン上に存在する人間の有無に応じて表示する画像を変更することができない。
そのため、特許文献１のプロジェクターでは、前記人間に認識され易い画像をスクリーンに表示することができないという問題がある。

特開２００８−１１６６６８号公報

本発明の目的は、画像を表示する描画領域上に、人間が存在するか否かによって、描画領域に表示する画像を変更することにより、前記人間に、描画領域に表示された画像を認識され易くすることのできる画像形成装置を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の画像形成装置は、表示面に形成された描画領域に、光線を走査することにより画像を描画するよう構成されたプロジェクターと、
前記描画領域内に人間が存在するか否かを検知する人感センサと、
前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知した場合と検知しない場合とで、前記描画領域に描画される画像または画像パターンを変更するように前記プロジェクターの駆動を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
これにより、画像を表示する描画領域上に、人間が存在するか否かによって、描画領域に表示する画像を変更することにより、前記人間に、描画領域に表示された画像を認識され易くすることのできる画像形成装置を提供することができる。

本発明の画像形成装置では、前記制御手段は、前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知した場合には、前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知しない場合と比較して、前記人間に認識され易い画像を前記描画領域に描画するように、前記プロジェクターの駆動を制御することが好ましい。
これにより、描画領域に侵入してきた人間に、描画領域に描画された画像を認識させ易くすることができる。また、描画領域に侵入した人間は、自分が侵入したことにより変化した画像に驚き、関心・興味を持つこととなり、自分の行動と連動して画像が変化する現象によっても、前記人間に、描画領域に描画された画像を認識させ易くすることができる。
本発明の画像形成装置では、前記制御手段は、前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知した場合には、前記描画領域内に存在する人間に対して危険を促すことのできる画像を描画するように、前記プロジェクターの駆動を制御することが好ましい。
これにより、画像形成装置の効果がより顕著に発揮される。

本発明の画像形成装置では、前記プロジェクターは、レーザーを出射する光出射部と、
前記光出射部から出射されたレーザーを反射する光反射部を備えた可動板が少なくとも一方向または互いに直交する二方向へ回動可能に設けられ、当該回動によって前記光反射部で反射したレーザーを前記表示面に走査する光スキャナーとを有していることが好ましい。
これにより、プロジェクターの構成が比較的簡単となる。
本発明の画像形成装置では、前記プロジェクターは前記人感センサを兼ねていることが好ましい。
これにより、画像形成装置の構成が比較的簡単となる。

本発明の画像形成装置では、前記人感センサは、前記光出射部から出射され、前記描画領域内に存在する人間で反射された前記レーザー光に基づいて、前記描画領域内に存在する人間を検知することが好ましい。
これにより、描画領域内に存在する人間の有無を、より確実に検知することができる。
本発明の画像形成装置では、前記人感センサは、前記光出射部と前記光反射部との間の光路の途中または分岐した位置に設けられ、前記描画領域または前記人間で反射し再び前記光反射部に戻ってきた光を受光する受光部と、前記光出射部から光が出射されるタイミングとその光が前記受光部で受光されたタイミングとの時間差を算出する時間差算出部と、前記時間差算出部による算出結果に基づいて前記描画領域内の人間の存在を検知する検知部とを有していることが好ましい。
これにより、人感センサの構成が、比較的簡単となる。

本発明の画像形成装置では、前記人感センサは、前記光出射部と前記光反射部との間の光路の途中または分岐した位置に設けられ、前記描画領域で反射し再び前記光反射部に戻ってきた光を受光する受光部で検出された光強度に基づいて前記描画領域内の人間の存在を検知する検知部とを有していることが好ましい。
これにより、描画領域内に存在する人間の有無を、より確実に検知することができる。

本発明の画像形成装置では、前記プロジェクターは、前記表示面に表示される画像の歪みを補正する歪み補正手段を有することが好ましい。
これにより、歪みのない画像を描画領域に描画することができる。
本発明の画像形成装置では、前記表示面は、床面であることが好ましい。
これにより、前方やや下側を見ながら歩行する歩行者（すなわち、通常の歩行姿勢で歩行する歩行者）に、描画領域に描画された画像を、より確実に認識させることができる。

本発明の画像形成装置の第１実施形態を示す図である。 図１に示す画像形成装置のブロック図である。 図２に示すプロジェクターの構成図である。 図３に示す光スキャナーの部分断面斜視図である。 図４に示す光スキャナーの駆動を説明する断面図である。 図３に示すプロジェクターの歪み補正手段、光走査部および光源ユニットを示すブロック図である。 図３に示すプロジェクターの動作を説明するための図（ａは、側面図、ｂは、正面図）である。 図３に示すプロジェクターの作動中の光スキャナー（主走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角（振れ角の経時的変化）を示すグラフである。 図３に示すプロジェクターの作動中の光スキャナー（副走査用の光スキャナー）の可動板の角度（角度の経時的変化）を示すグラフである。 図３に示すプロジェクターの変形例およびその動作を示す図（ａは、側面図、ｂは、正面図）である。 図２に示すプロジェクターが描画領域に描画する画像の一例を示す図である。 画像形成装置の配置を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置が備えるプロジェクターが有する光スキャナーを示す模式的平面である。 図１３中のＢ−Ｂ線断面図である。 図１３に示す光スキャナーが備える駆動手段の電圧印加手段を示すブロック図である。 図１５に示す第１の電圧発生部および第２の電圧発生部で発生する電圧の一例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置が備えるプロジェクターの動作を説明するための図（ａは、側面図、ｂは、正面図）である。

以下、本発明の画像形成装置の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の画像形成装置の第１実施形態を示す図、図２は、図１に示す画像形成装置のブロック図、図３は、図２に示すプロジェクターの構成図、図４は、図３に示す光スキャナーの部分断面斜視図、図５は、図４に示す光スキャナーの駆動を説明する断面図、図６は、図３に示すプロジェクターの歪み補正手段、光走査部および光源ユニットを示すブロック図、図７は、図３に示すプロジェクターの動作を説明するための図（ａは、側面図、ｂは、正面図）、図８は、図３に示すプロジェクターの作動中の光スキャナー（主走査用の光スキャナー）の可動板の振れ角（振れ角の経時的変化）を示すグラフ、図９は、図３に示すプロジェクターの作動中の光スキャナー（副走査用の光スキャナー）の可動板の角度（角度の経時的変化）を示すグラフ、図１０は、図３に示すプロジェクターの変形例およびその動作を示す図（ａは、側面図、ｂは、正面図）、図１１は、図２に示すプロジェクターが描画領域に描画する画像の一例を示す図、図１２は、画像形成装置の配置を説明する図である。なお、以下では、説明の都合上、図４、図５、図７、図１０、図１２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。

図１に示す画像形成装置１は、床面（表示面）９に形成された描画領域９１に、静止画や動画等の画像を描画（表示）する装置である。このように、表示面９を床面に設定するもとにより、次のような効果を発揮することができる。すなわち、通常、歩行者等は、前方やや下側（ゆなわち前方の床）を見ながら歩行する。そのため、表示面９を床面に設定することにより、歩行者に、表示面９に形成された描画領域９１に描画された画像を、より確実に認識させることができる。

描画領域９１の形状としては、特に限定されず、正方形、長方形、円形、異形等であってもよいが、以下、説明の便宜上、長方形をなす描画領域９１について代表して説明する。
なお、本実施形態では、画像形成装置１は、床面９に形成された描画領域９１に画像を描画するが、これに限定されず、例えば、床面９上にひかれたスクリーンの表面に描画領域を形成してもよい。この場合、スクリーンの構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、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。
このような画像形成装置１は、図１の例では、描画領域９１の鉛直方向上方に位置する天井に設けられている（固定されている）。また、画像形成装置１は、天井でなく、描画領域９１の垂直方向に位置する壁面に載置され、そこから床面９上へ描画することも可能である。

図２に示すように、画像形成装置１は、描画領域９１に光を走査し画像を描画するプロジェクター２と、プロジェクター２の駆動を制御する制御手段８とを有している。図３に示すように、プロジェクター２は、光を出射する光源ユニット（光出射部）３と、描画領域９１に対して光源ユニット３から出射した光を走査する光走査部４と、描画領域９１に描画される画像の歪みを補正（台形補正）する歪み補正手段５と、描画領域９１内に存在する人間の有無を検知する人検知部（人感センサ）６とを有している。

光源ユニット３は、各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂと、各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂに対応して設けられたコリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂおよびダイクロイックミラー３３ｒ、３３ｇ、３３ｂとを備えている。
また、図６に示すように、各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂは、それぞれ、駆動回路３１０ｒ、３１０ｇ、３１０ｂと、赤色の光源３２０ｒ、緑色の光源３２０ｇ、青色の光源３２０ｂとを有しており、図３に示すように、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、歪み補正手段５の後述する光源変調部５４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、コリメート光学素子であるコリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂによって平行化されて細いビームとされる。
ダイクロイックミラー３３ｒ、３３ｇ、３３ｂは、それぞれ、赤色レーザー光ＲＲ、緑色レーザー光ＧＧ、青色レーザー光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つのレーザー光（光）ＬＬを出射する。

なお、コリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂ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３１ｒ、３１ｇ、３１ｂから平行光束が出射される場合、コリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂは、省略することができる。さらに、レーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂ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３の各色のレーザー光源３１ｒ、３１ｇ、３１ｂ、コリメーターレンズ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂ、及びダイクロイックミラー３３ｒ、３３ｇ、３３ｂ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３１ｒ、コリメーターレンズ３２ｒ、ダイクロイックミラー３３ｒ、緑色はレーザー光源３１ｇ、コリメーターレンズ３２ｇ、ダイクロイックミラー３３ｇ、青色はレーザー光源３１ｂ、コリメーターレンズ３２ｂ、ダイクロイックミラー３３ｂ）を保持したままその順序は自由に設定できる。例えば、光走査部４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。

次に、光走査部４について説明する。
光走査部４は、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬを描画領域９１に対し、第１の方向（描画領域９１の長手方向）に走査（主走査）すると共に、第１の方向の走査速度よりも遅い走査速度で第２の方向（第１の方向に直交する方向）に走査（副走査）することで２次元的に走査するものである。

この光走査部４は、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬを描画領域９１に対し、第１の方向に走査する光スキャナー４１と、光スキャナー４１の後述する可動板４１１ａの角度（挙動）を検出する角度検出手段（挙動検出手段）４３と、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬを描画領域９１に対し、第２の方向に走査する光スキャナー４２と、光スキャナー４２の後述する可動板４２１ａの角度（挙動）を検出する角度検出手段（挙動検出手段）４４とを有している。

以下、光スキャナー４１、４２の構成について説明するが、光スキャナー４１、４２は、互いに同様の構成であるため、以下では光スキャナー４１について代表して説明し、光スキャナー４２については、その説明を省略する。
図４に示すように、光スキャナー４１は、いわゆる１自由度振動系のものであり、基体４１１と、基体４１１の下面に対向するよう設けられた対向基板４１３と、基体４１１と対向基板４１３との間に設けられたスペーサー部材４１２とを有している。

基体４１１は、可動板４１１ａと、可動板４１１ａを回動可能に支持する支持部４１１ｂと、可動板４１１ａと支持部４１１ｂとを連結する１対の連結部４１１ｃ、４１１ｄとを有している。
可動板４１１ａは、その平面視にて、略長方形状をなしている。このような可動板４１１ａの上面には、光反射性を有する光反射部（ミラー）４１１ｅが設けられている。光反射部４１１ｅの表面（上面）は、光を反射する反射面を構成している。光反射部４１１ｅは、例えば、Ａｌ、Ｎｉ等の金属膜で構成されている。また、可動板４１１ａの下面には、永久磁石４１４が設けられている。
支持部４１１ｂは、可動板４１１ａの平面視にて、可動板４１１ａの外周を囲むように設けられている。すなわち、支持部４１１ｂは、枠状をなしていて、その内側に可動板４１１ａが位置している。

連結部４１１ｃは、可動板４１１ａの左側にて、可動板４１１ａと支持部４１１ｂとを連結し、連結部４１１ｄは、可動板４１１ａの右側にて、可動板４１１ａと支持部４１１ｂとを連結している。
連結部４１１ｃ、４１１ｄは、それぞれ、長手形状をなしている。また、連結部４１１ｃ、４１１ｄは、それぞれ、弾性変形可能である。このような１対の連結部４１１ｃ、４１１ｄは、互いに同軸的に設けられており、この軸（以下「回動中心軸Ｊ１」と言う）を中心として、可動板４１１ａが支持部４１１ｂに対して回動する。

このような基体４１１は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板４１１ａと支持部４１１ｂと連結部４１１ｃ、４１１ｄとが一体的に形成されている。このように、シリコンを主材料とすることにより、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、微細な処理（加工）が可能であり、光スキャナー４１の小型化を図ることができる。

スペーサー部材４１２は、枠状をなしていて、その上面が基体４１１の下面と接合している。また、スペーサー部材４１２は、可動板４１１ａの平面視にて、支持部４１１ｂの形状とほぼ等しくなっている。このようなスペーサー部材４１２は、例えば、各種ガラス、各種セラミックス、シリコン、ＳｉＯ_２などで構成されている。
なお、スペーサー部材４１２と基体４１１との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤等の別部材を介して接合してもよいし、スペーサー部材４１２の構成材料によっては陽極接合などを用いてもよい。
対向基板４１３は、スペーサー部材４１２と同様に、例えば、各種ガラス、シリコン、ＳｉＯ_２などで構成されている。このような対向基板４１３の上面であって、可動板４１１ａと対向する部位には、コイル４１５が設けられている。

永久磁石４１４は、板棒状をなしていて、可動板４１１ａの下面に沿って設けられている。このような永久磁石４１４は、可動板４１１ａの平面視にて、回動中心軸Ｊ１に対して直交する方向に磁化（着磁）されている。すなわち、永久磁石４１４は、両極（Ｓ極、Ｎ極）を結んだ線分が、回動中心軸Ｊ１に対して直交するよう設けられている。
このような永久磁石４１４としては、特に限定されず、例えば、ネオジウム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石などを用いることができる。

コイル４１５は、可動板４１１ａの平面視にて、永久磁石４１４の外周を囲むように設けられている。
また、光スキャナー４１は、コイル４１５に電圧を印加する電圧印加手段４１６を有している。電圧印加手段４１６は、印加する電圧の電圧値や周波数等の各条件を調整（変更）し得るように構成されている。電圧印加手段４１６、コイル４１５および永久磁石４１４により、可動板４１１ａを回動させる駆動手段４１７が構成される。

コイル４１５には、歪み補正手段５の制御により、電圧印加手段４１６から所定の電圧が印加され、所定の電流が流れる。
例えば、歪み補正手段５の制御により、電圧印加手段４１６からコイル４１５に交番電圧を印加すると、それに応じて電流が流れ、可動板４１１ａの厚さ方向（図４中上下方向）の磁界が発生し、かつ、その磁界の向きが周期的に切り換わる。すなわち、コイル４１５の上側付近がＳ極、下側付近がＮ極となる状態Ａと、コイル４１５の上側付近がＮ極、下側付近がＳ極となる状態Ｂとが交互に切り換わる。

状態Ａでは、図５（ａ）に示すように、永久磁石４１４の右側が、コイル４１５への通電により発生する磁界との反発力により上側へ変位するとともに、永久磁石４１４の左側が、前記磁界との吸引力により下側へ変位する。これにより、可動板４１１ａが反時計回りに回動して傾斜する。
反対に、状態Ｂでは、図５（ｂ）に示すように、永久磁石４１４の右側が下側へ変位するとともに、永久磁石４１４の左側が上側へ変位する。これにより、可動板４１１ａが時計回りに回動して傾斜する。
このような状態Ａと状態Ｂとを交互に繰り返すことにより、連結部４１１ｃ、４１１ｄを捩り変形させながら、可動板４１１ａが回動中心軸Ｊ１まわりに回動（振動）する。

また、歪み補正手段５の制御により、電圧印加手段４１６からコイル４１５に印加する電圧を調整することにより、流れる電流を調整することができ、これにより、可動板４１１ａ（光反射部４１１ｅの反射面）の回動中心軸Ｊ１を中心とする振れ角（振幅）を調整することができる。
なお、このような光スキャナー４１の構成としては、可動板４１１ａを回動させることができれば、特に限定されず、例えば、駆動方式については、コイル４１５と永久磁石４１４とを用いた電磁駆動に代えて、例えば、圧電素子を用いた圧電駆動や静電引力を用いた静電駆動としてもよい。

図３に示すように、上述のような構成の光スキャナー４１、４２は、互いの回動中心軸Ｊ１、Ｊ２が直交するように設けられている。光スキャナー４１、４２をこのように設けることにより、描画領域９１に対し、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬを２次元的に（互いに直交する２方向に）走査することができる。これにより、比較的簡単な構成で、描画領域９１に２次元画像を描画することができる。

具体的に説明すれば、光源ユニット３から出射した光は、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅの反射面で反射し、次いで、光スキャナー４２の光反射部４２１ｅの反射面で反射し、描画領域９１に投射（照射）される。そして、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅを回動させるとともに、その角速度（速度）よりも遅い角速度で光スキャナー４２の光反射部４２１ｅを回動させることにより、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬは、描画領域９１に対し、第１の方向に走査されるとともに、その第１の方向の走査速度よりも遅い走査速度で第２の方向に走査される。これにより、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬは、描画領域９１に対し、２次元的に走査され、描画領域９１に画像が描画される。

ここで、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅの角速度よりも遅い角速度で光スキャナー４２の光反射部４２１ｅを回動させるために、例えば、光スキャナー４１を共振を利用した共振駆動とし、光スキャナー４２を共振を利用しない非共振駆動とすればよい。
なお、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬが、先に、光スキャナー４２の光反射部４２１ｅで反射し、次に、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅで反射するようになっていてもよい。すなわち、先に、副走査がなされ、次に、主走査がなされるように構成されていてもよい。

次に、光スキャナー４１の可動板４１１ａの角度を検出する角度検出手段４３について説明する。なお、光スキャナー４２の可動板４２１ａの角度を検出する角度検出手段４４は、角度検出手段４３と同様の構成であるため、その説明を省略する。
図４に示すように、角度検出手段４３は、光スキャナー４１の連結部４１１ｃ上に設けられた圧電素子４３１と、圧電素子４３１から発生する起電力を検出する起電力検出部４３２と、起電力検出部４３２の検出結果に基づいて可動板４１１ａの角度を求める（挙動を検知する）角度検知部４３３とを有している。

圧電素子４３１は、可動板４１１ａの回動に伴って連結部４１１ｃが捩り変形すると、それに伴って変形する。圧電素子４３１は、外力が付与されていない自然状態から変形すると、その変形量に応じた大きさの起電力を発生する性質を有しているため、角度検知部４３３は、起電力検出部４３２で検出された起電力の大きさに基づいて、連結部４１１ｃの捩れの程度を求め、さらに、その捩れの程度から可動板４１１ａ（光反射部４１１ｅの反射面）の角度を求める。また、角度検知部４３３は、可動板４１１ａの回動中心軸Ｊ１を中心とする振れ角を求める。この可動板４１１ａの角度および振れ角の情報を含む信号は、角度検知部４３３から歪み補正手段５に送信される。

なお、前記検出する可動板４１１ａの角度は、光スキャナー４１のいずれの状態のときを基準（角度が０°）としたときの角度に設定してもよく、例えば、光スキャナー４１の初期状態（コイル４１５に電圧が印加されていない状態）のときを基準（角度が０°）としたときの角度に設定することができる。
また、前記可動板４１１ａの角度の検出は、リアルタイムで（連続的に）行ってもよく、また、間欠的に行ってもよい。また、角度検出手段４３としては、可動板４１１ａの角度を検出することができれば、本実施形態のような圧電素子を用いたものに限定されない。

次に、歪み補正手段５について説明する。
プロジェクター２では、前述のような１対の光スキャナー４１、４２を用いて描画領域９１に画像を描画する際、描画領域９１までの光路差に起因する歪み、例えば、描画領域９１に表示された画像の第２の方向における一方側と他方側とで、横方向（第１の方向）の長さが異なる「台形歪み」と呼ばれる歪みが発生する。歪み補正手段５は、このような画像の歪みを補正する機能を有している。

図６に示すように、歪み補正手段５は、画像を描画する際に用いられる映像データ（画像データ）を記憶する映像データ記憶部（映像データ記憶手段）５１と、映像データ演算部５２と、描画タイミング生成部５３と、光源変調部（光変調部）５４と、振れ角演算部（振幅演算部）５５と、角度指示部５６と、検量線を記憶する検量線記憶部（検量線記憶手段）５７とを有している。

プロジェクター２は、第１の方向の走査（以下、単に「主走査」とも言う）を往路および復路のそれぞれで行い、その副走査の往路および復路のそれぞれにおいて、第２の方向の走査（以下、単に「副走査」とも言う）を往路および復路のそれぞれで行うことにより描画領域９１に画像を描画する。
また、プロジェクター２は、主走査を行うに際し、光源ユニット３からレーザー光ＬＬを出射した光出射状態（以下、単に「光出射状態」とも言う）で描画領域９１上でのレーザー光ＬＬの第１の方向の振れ幅（以下、単に「レーザー光（光）ＬＬの振れ幅」とも言う）が、可動板４１１ａの回動中心軸Ｊ１を中心とする振れ角（以下、単に「可動板４１１ａの振れ角」とも言う）の調整（調整手段による調整）を行わない場合に比べて、第２の方向に沿って揃うように、可動板４１１ａの振れ角を調整するよう構成されている。特に、光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅が第２の方向に沿って一定になるように、可動板４１１ａの振れ角を調整するよう構成されているのが好ましい。これにより、時間開口率を高くしつつ、画像の台形歪みを防止することができる。本実施形態では、代表的に、前記振れ幅が第２の方向に沿って一定になるように調整する場合について説明する。

なお、前記振れ幅とは、光出射状態で、可動板４１１ａが時計回り（所定方向）に最大角度まで回動したときの描画領域９１と同一平面上でのレーザー光ＬＬの位置と、それに続いて可動板４１１ａが反時計回り（前記と逆方向）に最大角度まで回動したときの描画領域９１と同一平面上でのレーザー光ＬＬの位置との第１の方向の距離（間隔）、すなわち、図７に示すように、光出射状態でそのレーザー光ＬＬを描画領域９１上に２次元的に走査したときの、描画領域９１上でのレーザー光ＬＬの軌跡である複数の描画ライン（走査ライン）Ｌのそれぞれの第１の方向の長さである。

図７に示すように、前記複数の描画ラインＬは、ジグザグに配置される。各描画ラインＬのうち、左側の端部および右側端部は、それぞれ、光スキャナー４１の光反射部４１１ｅの角速度（速度）が小さく、描画に適さない。このため、その左側端部および右側端部を除いて、画像を描画（表示）する領域である描画領域９１を設定する。
光スキャナー４１の可動板４１１ａの振れ角が一定の場合は、光出射状態でのレーザー光ＬＬの振れ幅は、光スキャナー４２の可動板４２１ａの角度に応じて変化し、レーザー光ＬＬ光が走査される描画領域９１上の第２の方向の位置（描画ラインＬの第２の方向の位置）がプロジェクター２から遠いほど長くなる。そこで、プロジェクター２では、可動板４２１ａの角度に応じて可動板４１１ａの振れ角を調整する。すなわち、レーザー光ＬＬが走査される描画領域９１上の第２の方向の位置（描画ラインＬの第２の方向の位置）がプロジェクター２から遠いほど、可動板４１１ａの振れ角を小さくすることにより、光出射状態でのレーザー光ＬＬの振れ幅を第１の方向に沿って一定にする。

検量線記憶部５７には、光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅が第２の方向に沿って一定になる、描画領域９１に走査するレーザー光ＬＬの描画領域９１上の第２の方向の位置（描画ラインＬの第２の方向の位置）と、可動板４１１ａの振れ角との関係を示すテーブルや演算式（関数）等の検量線が記憶（格納）される。画像を描画する際は、その検量線を用い、描画領域９１に走査するレーザー光ＬＬの描画領域９１上の第２の方向の位置に基づいて、前記振れ角の目標値（目標振れ角）を求める。なお、検量線は、計算で求めることができ、予め、検量線記憶部５７に記憶される。

また、このプロジェクター２では、描画領域９１において、上側から奇数番目の各描画ラインＬについて、隣り合う描画ラインＬ同士の第２の方向の間隔が一定になり、同様に、上側から偶数番目の各描画ラインＬについて、隣り合う描画ラインＬ同士の第２の方向の間隔が一定になるように、可動板４２１ａの角度や角速度を調整するのが好ましい。これにより、画像の第２の方向の歪みを防止することができる。

本実施形態では、例えば、各描画ラインＬの描画開始の際における描画領域９１の左側の端部および右側の端部において、それぞれ、隣り合う描画ラインＬの第２の方向の間隔が一定になるように可動板４２１ａの角度を調整し、可動板４２１ａの角速度を所定の値に設定する。すなわち、各描画ラインＬについて、隣り合う描画開始点の第２の方向の間隔が一定になるように可動板４２１ａの角度を調整し、可動板４２１ａの角速度は、描画ラインＬ毎に一定の値に設定する。なお、描画ラインＬの第２の方向の位置がプロジェクター２から遠いほど、可動板４２１ａの角速度は、小さく設定される。これにより、比較的簡単な制御で、画像の第２の方向の歪みを防止することができる。

次に、描画領域９１上に画像を描画する際のプロジェクター２の動作について説明する。
まず、プロジェクター２に映像データが入力される。入力された映像データは、映像データ記憶部５１に一時的に記憶され、その映像データ記憶部５１から読み出され、その映像データを用いて画像の描画が行われる。この場合、映像データのすべてが映像データ記憶部５１に記憶された後に、画像の描画を開始してもよく、また、映像データの一部が映像データ記憶部５１に記憶された後に、画像の描画を開始し、その画像の描画と並行して続きの映像データを映像データ記憶部５１に記憶するようにしてもよい。

映像データの一部が映像データ記憶部５１に記憶された後に画像の描画を開始する場合は、初めに、少なくとも１フレーム分、好ましくは、２フレーム分以上（例えば、２フレーム分）の映像データを映像データ記憶部５１に記憶し、その後に画像の描画を開始する。その理由は、このプロジェクター２では、副走査の往路および復路のそれぞれにおいて主走査を行って画像を描画（以下、単に「第２の方向で往復描画」とも言う）し、後述するように、副走査の往路において画像を描画する際と、副走査の復路において画像を描画する際とで、映像データ記憶部５１からの映像データの読み出し順序を逆にするので、副走査の復路において画像の描画を開始する際、映像データを反対側から読み出すためには、少なくともその復路における画像の描画に用いる１フレーム分の映像データが映像データ記憶部５１に記憶されている必要があるためである。

描画タイミング生成部５３では、描画タイミング情報および描画ライン情報がそれぞれ生成される。描画タイミング情報は、映像データ演算部５２に送出され、描画ライン情報は、振れ角演算部５５に送出される。
描画タイミング情報には、描画を行うタイミングの情報等が含まれる。また、描画ライン情報には、描画を行う描画ラインＬの第２の方向の位置（可動板４２１ａの角度）の情報等が含まれる。なお、描画ラインＬのいずれの部位の位置を前記描画ラインＬの第２の方向の位置として設定してもよいが、例えば、左側の先端、右側の先端、中央等が挙げられる。

映像データ演算部５２は、描画タイミング生成部５３から入力された描画タイミング情報に基づいて、映像データ記憶部５１から描画する画素に対応する映像データを読み出し、各種の補正演算等を行った後、各色の輝度データを光源変調部５４に送出する。
光源変調部５４は、映像データ演算部５２から入力された各色の輝度データに基づいて、各駆動回路３１０ｒ、３１０ｇ、３１０ｂを介して各光源３２０ｒ、３２０ｇ、３２０ｂの変調を行う。すなわち、各光源３２０ｒ、３２０ｇ、３２０ｂのオン／オフや、出力の調整（増減）等を行う。

光スキャナー４１側の角度検出手段４３は、その可動板４１１ａの角度および振れ角を検出し、その角度および振れ角の情報（可動板４１１ａの角度情報）を描画タイミング生成部５３および振れ角演算部５５に送出する。また、光スキャナー４２側の角度検出手段４４は、その可動板４２１ａの角度を検出し、その角度の情報（可動板４２１ａの角度情報）を角度指示部５６に送出する。

描画タイミング生成部５３は、現在の描画ラインＬの描画が終了し、角度検出手段４３から可動板４１１ａの振れ角の情報が入力されると、それに同期して、角度指示部５６に、次に描画を行う描画ラインＬの描画開始点にレーザー光ＬＬが照射されるときの可動板４２１ａの目標角度を示す目標角度情報（角度指示）を送出する。その可動板４２１ａの目標角度は、隣り合う描画開始点の第２の方向の間隔が一定になるように設定される。角度指示部５６は、角度検出手段４４で検出された可動板４２１ａの角度と、前記可動板４２１ａの目標角度とを比較して、その差が０になるような補正を行い、光スキャナー４２の駆動手段４２７に駆動データを送出する。
駆動手段４２７は、前記駆動データに基づいて、光スキャナー４２を駆動する（コイルに電圧を印加する）。これにより、描画開始点にレーザー光ＬＬが照射されたとき、可動板４２１ａの角度は、前記目標角度になる。

なお、本実施形態では、各描画ラインＬにおいて、描画開始点から描画終了点まで、可動板４２１ａの角速度を一定とし、レーザー光ＬＬの第２の方向の走査速度を一定としてもよく、また、可動板４２１ａの角速度を徐々に変化させ、レーザー光ＬＬの第２の方向の走査速度を徐々に変化さてもよい。
また、描画タイミング生成部５３は、振れ角演算部５５に、描画ライン情報、すなわち、次に描画を行う描画ラインＬの第２の方向の位置の情報を送出する。

振れ角演算部５５では、検量線記憶部５７から読み出された検量線を用い、描画タイミング生成部５３から入力された次に描画を行う描画ラインＬの第２の方向の位置の情報に基づいて、次に描画を行う描画ラインＬにおける可動板４１１ａの目標振れ角を求める。そして、角度検出手段４３から入力された可動板４１１ａの振れ角の情報と、前記可動板４１１ａの目標振れ角とに基づいて、可動板４１１ａの振れ角が目標振れ角となるように、光スキャナー４１の駆動手段４１７に駆動データを送出する。

駆動手段４１７は、前記駆動データに基づいて、コイル４１５に、光スキャナー４１の共振周波数と同じ周波数の実効電圧を印加して電流を流し、所定の磁界を発生させ、実効電流の大きさや光スキャナー４１と駆動波形との位相差を変化させる事で、光スキャナー４１にエネルギーを供給したり、逆に、光スキャナー４１からエネルギーを奪ったりする。これにより、共振運動している可動板４１１ａの振れ角は、前記目標振れ角になる。このようにして、角度検出手段４３により検出された可動板４１１ａの振れ角の情報（検出結果）と、前記目標振れ角（目標値）とに基づいて、可動板４１１ａの振れ角が目標振れ角になるようにその可動板４１１ａの振れ角を調整しつつ、描画領域９１の各描画ラインＬ上に、順次、レーザー光ＬＬを走査し、画像を描画してゆく。

また、描画タイミング生成部５３では、描画を行うフレームが、奇数フレーム（奇数番目のフレーム）と偶数フレーム（偶数番目のフレーム）とのいずれであるかの管理を行い、それにより、可動板４２１ａの回動方向（移動方向）と、映像データ記憶部５１からの映像データの読み出し順序を決定している。すなわち、奇数フレーム（第２の方向の走査の往路）において画像を描画する際と、偶数フレーム（第２の方向の走査の復路）において画像を描画する際とで、映像データの読み出し順序を逆にする。

また、奇数フレームと偶数フレームとで、描画領域９１の同じライン上にレーザー光ＬＬを走査する。すなわち、奇数フレームの各描画ラインＬと偶数フレームの各描画ラインＬとが一致するように、レーザー光ＬＬを走査する。
具体的には、例えば、図７に示すように、１番目のフレーム（奇数番目のフレーム）については、左上から描画を開始し、ジグザグに右下まで描画し、２番目のフレーム（偶数番目のフレーム）については、可動板４２１ａの回動方向を前記と逆にし、前記と逆に右下から左上まで描画を行う。以降、同様にして、奇数番目のフレームについては、左上から右下まで描画し、偶数番目のフレームについては、右下から左上まで描画を行う。

なお、本実施形態では、第２の方向の走査の往路を奇数フレームとし、第２の方向の走査の復路を偶数フレームとしているが、これに限らず、第２の方向の走査の復路を奇数フレームとし、第２の方向の走査の往路を偶数フレームとしてもよい。
また、本実施形態では、１番目のフレームについて描画を開始する位置は、左上であるが、これに限らず、例えば、右上、左下、右下等であってもよい。
また、奇数フレームと偶数フレームとで、描画領域９１の異なるライン上にレーザー光ＬＬを走査してもよい。

ここで、前記画像の描画の際の可動板４１１ａの振れ角の経時的変化および可動板４２１ａの振れ角の経時的変化は、下記の通りである。
主走査では、図８に示すように、可動板４１１ａの振れ角は、最小振れ角から徐々に増大し、最大振れ角に到達した後、徐々に減少し、最小振れ角に到達した後、再び、徐々に増大し、以降、同様に、前記動作を繰り返す。このように、プロジェクター２では、可動板４１１ａの振れ角が急激に変化しないので、容易かつ確実に、共振を利用して動作させる形態の光スキャナー４１の可動板４１１ａの振れ角を調整することができる。

また、副走査では、図９に示すように、可動板４２１ａの振れ角は、最小振れ角から徐々に増大し、最大振れ角に到達した後、徐々に減少し、最小振れ角に到達した後、再び、徐々に増大し、以降、同様に、前記動作を繰り返す。このように、プロジェクター２では、可動板４２１ａの振れ角が急激に変化しないので、容易かつ確実に、光スキャナー４２の可動板４２１ａの振れ角を調整することができる。また、奇数フレーム（第２の方向の走査の往路）において画像の描画を行う表示期間（描画期間）と、偶数フレーム（第２の方向の走査の復路）において画像の描画を行う表示期間との間に、画像の描画を行わない非表示期間（非描画期間）が設けられている。この表示期間において、次のフレームの描画を開始するタイミング等の各タイミングを調整することができる。
そして、第２の方向の走査の往路および復路、すなわち、可動板４２１ａを所定方向に回動させる際と、前記と逆方向に回動させる際との両方で、画像の描画を行うので、従来のような帰線期間が不要になり、前記非表示期間を短くすることができる。これにより、時間開口率（画像の描画を行う期間の割合）を高くすることができる。

すなわち、１フレーム中の第２の方向の非表示期間を往復描画することで短くすることができ、これにより、時間開口率が高くなり、副走査の往路のみで主走査を行って画像を描画する場合と可動板４１１ａの角速度（速度）が同じときは、その往路のみで画像を描画する場合に比べ、単位時間当たりのフレーム数（コマ数）を多くすることができる。これによって、動画における早い動きにも容易に対応することができる。逆に言えば、副走査の往路のみで主走査を行って画像を描画する場合と単位時間当たりのフレーム数が同じときは、その往路のみで画像を描画する場合に比べ、可動板４１１ａの角速度を小さくすることができ、これによって、安定的に画像を描画することができる。また、上記の場合で、可動板４１１ａの角速度を変化させない時には、より解像度の高い描画が可能となる。
ここで、実際には、例えば、光スキャナー４１、４２の可動板４１１ａ、４２１ａの慣性（慣性モーメントが）が大きく、可動板４１１ａ、４２１ａが瞬時には追従しない場合がある。このような場合は、例えば、光スキャナー４１、４２の駆動電流をゼロにするか、または光スキャナー４１、４２を逆相（制動）で駆動する場合もある。

以上説明したように、このプロジェクター２によれば、時間開口率を高くしつつ、可動板４１１ａの振れ角を急激に変化させることなく、歪み補正手段５によって、画像の台形歪みを防止することができる。
また、副走査の往路および復路のそれぞれにおいて、主走査を行って画像を描画するので、副走査において往路から復路に切り替わる際や、復路から往路に切り替わる際に、可動板４２１ａの振れ角を急激に変化させる必要がなくなり、これにより、容易かつ確実に、可動板４２１ａの振れ角を調整することができる。

次に、図１０に基づいて、変形例を説明する。
図１０に示すプロジェクター２では、光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅は、第２の方向に沿って一定になっていないが、光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅が、可動板４１１ａの振れ角の調整を行わない場合に比べて、第２の方向に沿って揃うように、可動板４１１ａの振れ角を調整するよう構成されている。これにより、画像を描画することが可能な描画可能領域９１１の上側の幅が減少し、描画可能領域９１１の形状は、長方形（正方形を含む）に近づき、非描画領域を小さくすることができる。
このプロジェクター２では、描画可能領域９１１内に長方形の描画領域９１を設定し、光源ユニット３から出射したレーザー光ＬＬがその描画領域９１内に投射（照射）されるように光源ユニット３の駆動を制御する。これにより、画像の台形歪みを防止することができる。

次に、人検知部６について説明する。
光源ユニット３から出射されたレーザー光ＬＬの一部は、描画領域９１（床面９）または描画領域９１内に存在する人間で反射し、再び光走査部４（光反射部４１１ｅ）に戻ってくる戻りレーザー光ＬＬ’となる。人検知部６は、この戻りレーザー光ＬＬ’を利用して、描画領域９１内に存在する人間の有無を検知する。

図３に示すように、人検知部６は、光源ユニット３と光走査部４との間に設けられ、戻りレーザー光ＬＬ’を分岐するビームスプリッター６１と、ビームスプリッター６１で分岐された戻りレーザー光ＬＬ’を受光するフォトダイオード（受光素子）６２と、フォトダイオード６２に接続された時間差算出部６３と、時間差算出部６３に接続された検知部６４とを有している。

時間差算出部６３は、フォトダイオード６２に接続されたタイミング記録部６３１と、タイミング記録部６３１に接続された算出部６３２とを有している。
タイミング記録部６３１は、所定のレーザー光ＬＬ（描画領域９１の所定の位置（例えば中央部）に照射されるレーザー光ＬＬ）が光源ユニット３から出射されたタイミング（以下、「出射タイミング」とも言う）と、そのレーザー光ＬＬが戻りレーザー光ＬＬ’となってフォトダイオード６２に受光されたタイミング（以下、「受光タイミング」とも言う）とを記録する。タイミング記録部６３１は、所定の時間間隔で、出射タイミングおよび受光タイミングを記録する。

タイミング記録部６３１は、歪み補正手段５と接続されていて、歪み補正手段５から光源ユニット３（各駆動回路３１０ｒ、３１０ｇ、３１０ｂ）に送信される信号および光スキャナー４１、４２の振れ角の情報を受信できるようになっている。タイミング記録部６３１は、これら信号に基づいて、出射タイミングおよび受光タイミングを記録する。なお、タイミング記録部６３１は、駆動回路３１０ｒへの信号に基づいて上記２つのタイミングを記録してもよいし、駆動回路３１０ｂへの信号に基づいて上記２つのタイミングを記録してもよいし、駆動回路３１０ｇへの信号に基づいて上記２つのタイミングを記録してもよい。

算出部６３２は、光源ユニット３から所定のレーザー光ＬＬが出射される度に、そのレーザー光ＬＬにおける出射タイミングと受光タイミングとの時間差Ｓ（すなわち、所定のレーザー光ＬＬが光源ユニット３から出射されてからフォトダイオード６２に受光されるまでの時間）を算出する。算出部６３２で算出された時間差Ｓは、検知部６４に送信される。

検知部６４には、描画領域９１内に人間が存在しない状況にて、前記所定のレーザー光ＬＬを照射した場合の時間差Ｓ（以下、「基準時間差Ｓ１」と言う）が格納されている。そして、検知部６４は、時間差算出部６３が算出した時間差Ｓと基準時間差Ｓ１との差を求め、その差が所定値を超えた場合には、描画領域９１上の、前記所定のレーザー光ＬＬが照射される位置に人間が存在すると判断する。これは、前記所定のレーザー光ＬＬが照射される位置に人間が存在する状況では、レーザー光ＬＬが描画領域９１に照射される前に、前記人間によって反射されるため、時間差Ｓが、基準時間差Ｓ１よりも短くなることを利用したものである。

ここで、描画領域９１の大きさ（面積）や形状等によっても異なるが、描画領域９１の複数の位置（以下、「時間差算出位置」と言う。）にて、前述したような出射タイミングと受光タイミングとの時間差Ｓ（すなわち、レーザー光ＬＬが光源ユニット３から出射されてからフォトダイオード６２に受光されるまでの時間）を算出するのが好ましい。また、時間差算出位置が複数である場合には、それら複数の時間差算出位置は、描画領域９１の全域に均一に設定されるのが好ましい。例えば、本実施形態のような長方形をなす描画領域９１の場合には、少なくとも四隅および中央に時間差算出位置を設定するのが好ましく、さらに多くの時間差算出位置を設定するのがより好ましい。これにより、より正確に、描画領域９１の全域において人間の存在を検知することができる。

また、著しく光の反射率が高いものが描画領域９１に入った場合、前記反射率の高いものによってレーザー光ＬＬの大部分が光走査部４以外の方向に反射し、光走査部４に向う戻りレーザー光ＬＬ’の量（光量）が低下する。そのため、その部分のみ、戻りレーザー光ＬＬ’の受光出力が著しく低下し、フォトダイオード（受光素子）６２の検出限界を下回る場合がある。その場合にも、描画領域９１に人間の存在を検知したという認識を得ることができる。このような判断によっても、より正確に、描画領域９１の全域において人間の存在を検知することができる。

また、人検知部６による人検知は、どのタイミングで行ってもよい。具体的には、描画領域９１に画像を描画するのと同時に行ってもよい。すなわち、人検知部６は、描画領域９１に画像を描画するために光源ユニット３から出射されたレーザー光ＬＬを利用して人検知を行ってもよい。また、人検知部６は、描画領域９１に画像が描画されていないときに人検知を行ってもよい。この場合には、例えば、ｎフレーム目と、ｎ＋１フレーム目の間に、光源ユニット３から出射された人検知用のレーザー光ＬＬ（すなわち、画像の描画には利用されないレーザー光ＬＬ）を時間差算出位置に照射する。後者の場合には、人検知に適したレーザー光ＬＬを用いることができるため、人検知の精度が前者に比べて向上するが、前述したような画像の往復描画を行うことが難しくなる。
このような人検知部６によれば、確実に、描画領域９１内に存在する人間の有無を検知することができる。また、プロジェクター２の主要部、すなわち、画像を描画するのに必要な要素を有効に利用することができるため、人検知部６の構成を簡単なものとすることができる。

以上、プロジェクター２の構成について説明した。本実施形態の用に、光スキャナー４１、４２を用いることにより、プロジェクター２の構成が比較的簡単となる。また、プロジェクター２をレーザー光ＬＬを利用した構成とすることにより、プロジェクター２に人感センサの機能を簡単に付与することができる。そして、プロジェクター２が人感センサを兼ねることにより、画像形成装置１の構成が、より簡単なものとなる。

制御手段８は、プロジェクター２の人検知部６が、描画領域９１内の人間の存在を検知した場合と、描画領域９１内の人間を検知しない場合とで、描画領域９１に描画される画像または画像パターンを変更するように、プロジェクター２の駆動を制御する。
具体的には、制御手段８は、人検知部６が描画領域９１内の人間の存在を検知した場合には、人検知部６が描画領域９１内の人間の存在を検知しない場合と比較して、描画領域９１内の人間に認識され易い、すなわち注目を集め易い目立つ画像を描画領域９１に描画するように、プロジェクター２の駆動を制御する。これにより、描画領域９１に侵入してきた人間に、描画領域９１に描画された画像を認識させ易くすることができる。また、描画領域９１に侵入した人間は、自分が侵入したことにより変化した画像に驚き、関心・興味を持つこととなり、自分の行動と連動して画像が変化する現象によっても、前記人間に、描画領域９１に描画された画像を認識させ易くすることができる。

ここで、描画領域９１に描画される画像としては、特に限定されないが、描画領域９１内に侵入してきた人間に対して何らかの危険を促す（予測させる）ことのできる画像であるのが好ましい。
例えば、描画領域９１を改装・補修等の工事が行われている工事区域の周囲に形成し、人検知部６によって描画領域９１内に人間が存在しないと判断された場合には、図１１に示すような危険を促す画像を連続的に描画する。これにより、描画領域９１の外側にいる人間に、画像内容を認識させることができる。ただし、描画領域９１外のすべての人間が、画像に気付くわけではなく、画像に気付かない一部の人間は、描画領域９１内に侵入することもある。このように、描画領域９１に人間が侵入してきた場合には、図１１の画像を点滅させる（すなわち、画像パターンを変更する）。これにより、描画領域９１に侵入した人間を、描画領域９１に表示された画像に気付かせることができる。

なお、画像を点滅させることに限られず、例えば、画像の明るさを周期的に変化させてもよい。また、例えば描画領域９１内に人間が存在しない場合には、静止画を描画し、描画領域９１内に人間が侵入した場合に、その静止画（特に文字画像）が所定の方向に移動するような動画を描画してもよい。また、描画領域９１内に人間が侵入した場合に、文字の色や大きさを周期的に変化させてもよいし、さらに危険を促すことのできる画像に切り替えてもよい。このように、描画領域９１内に人間がいるか否かで、画像を変更することによっても、上述と同様の効果を発揮することができる。

画像形成装置１を、上記のように、人間に危険を促す画像を描画領域９１に描画するようにして使用する場合には、図１２に示すように、プロジェクター２を描画領域９１よりも工事区域側に設け斜め上方から描画領域９１にレーザー光ＬＬを走査するのが好ましい。通常、描画領域９１付近の人間は、描画領域９１に描画された画像内容を認識するため、描画領域９１から工事区域側には立ち入らない。そのため、プロジェクター２を上述のように設置することにより、人間等によってレーザー光ＬＬが遮断さることなく、すべてのレーザー光ＬＬを描画領域９１に到達させることができ、描画領域９１に書房の画像を描画することができるようになる。また、描画領域９１に人間が侵入した場合でも、描画領域９１の人間よりも工事区域側の部分（すなわち前記人間の前方に位置する部分）には、前記人間に遮られることなるレーザー光ＬＬが到達するため、その部分に、画像を描画することができる。そのため、前記人間に、描画領域９１に描画された画像を、より確実に認識させることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の画像形成装置の第２実施形態について説明する。
図１３は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置が備えるプロジェクターが有する光スキャナーを示す模式的平面図、図１４は、図１３中のＢ−Ｂ線断面図、図１５は、図１３に示す光スキャナーが備える駆動手段の電圧印加手段を示すブロック図、図１６は、図１５に示す第１の電圧発生部および第２の電圧発生部で発生する電圧の一例を示す図、図１７は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置が備えるプロジェクターの動作を説明するための図（ａは、側面図、ｂは、正面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、図１３中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図１４中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。

以下、第２実施形態の画像形成装置について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
第２実施形態の画像形成装置は、プロジェクターが備える光スキャナーの構成が異なる点、および描画領域上の第１の方向の走査（主走査）の軌跡が直線でない事以外は、第１実施形態とほぼ同様である。なお、図１５および図１７にて、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。

光走査部４は、いわゆる２自由度振動系の１つの光スキャナー４５を有している。
光スキャナー４５は、図１３に示すような第１の振動系４６ａと第２の振動系４６ｂと支持部４６ｃとを備える基体４６と、基体４６と対向配置された対向基板４７と、基体４６と対向基板４７との間に設けられたスペーサー部材４８と、永久磁石４９１と、コイル４９２とを備えている。

第１の振動系４６ａは、枠状の支持部４６ｃの内側に設けられた枠状の駆動部４６１ａと、駆動部４６１ａを支持部４６ｃに両持ち支持する１対の第１の連結部４６２ａ、４６３ａとで構成されている。
第２の振動系４６ｂは、駆動部４６１ａの内側に設けられた可動板４６１ｂと、可動板４６１ｂを駆動部４６１ａに両持ち支持する１対の第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂとで構成されている。

駆動部４６１ａは、図１３の平面視にて、円環状をなしている。なお、駆動部４６１ａの形状は、枠状をなしていれば特に限定されず、例えば、図１３の平面視にて、四角環状をなしていてもよい。このような駆動部４６１ａの下面には、永久磁石４９１が接合されている。
第１の連結部４６２ａ、４６３ａは、それぞれ、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第１の連結部４６２ａ、４６３ａは、それぞれ、駆動部４６１ａを支持部４６ｃに対して回動可能とするように、駆動部４６１ａと支持部４６ｃとを連結している。このような、第１の連結部４６２ａ、４６３ａは、互いに同軸的に設けられており、この軸（以下、「回動中心軸Ｊ３」という）を中心として、駆動部４６１ａが支持部４６ｃに対して回動するように構成されている。
第１の連結部４６２ａには、駆動部４６１ａの角度（回動中心軸Ｊ３まわりの回動角）（挙動）を検出するための圧電素子４６５ａが設けられている。

可動板４６１ｂは、図１３の平面視にて、円形状をなしている。なお、可動板４６１ｂの形状は、駆動部４６１ａの内側に形成することができれば特に限定されず、例えば、図１３の平面視にて、楕円形状をなしていてもよいし、四角形状をなしていてもよい。このような可動板４６１ｂの上面には、光反射性を有する光反射部４６４ｂが形成されている。

第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂは、それぞれ、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂは、それぞれ、可動板４６１ｂを駆動部４６１ａに対して回動可能とするように、可動板４６１ｂと駆動部４６１ａとを連結している。このような第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂは、互いに同軸的に設けられており、この軸（以下、「回動中心軸Ｊ４」という）を中心として、可動板４６１ｂが駆動部４６１ａに対して回動するように構成されている。
第２の連結部４６２ｂには、可動板４６１ｂの角度（回動中心軸Ｊ４まわりの回動角）（挙動）を検出するための圧電素子４６５ｂが設けられている。

図１３に示すように、回動中心軸Ｊ３と回動中心軸Ｊ４とは、互いに直交している。また、駆動部４６１ａおよび可動板４６１ｂの中心は、それぞれ、図１３の平面視にて、回動中心軸Ｊ３と回動中心軸Ｊ４との交点上に位置している。なお、以下、説明の便宜上、回動中心軸Ｊ３と回動中心軸Ｊ４との交点を「交点Ｇ」ともいう。
図１４に示すように、以上のような基体４６は、スペーサー部材４８を介して対向基板４７と接合している。対向基板４７の上面には、永久磁石４９１に作用する磁界を発生させるコイル４９２が設けられている。

永久磁石４９１は、図１３の平面視にて、交点Ｇを通り、回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸に対して傾斜した線分（この線分を「線分Ｍ」とも言う）に沿って設けられている。このような永久磁石４９１は、交点Ｇに対して長手方向の一方側がＳ極、他方側がＮ極となっている。図１４では、永久磁石４９１の長手方向の左側がＳ極、右側がＮ極となっている。

図１３の平面視にて、線分Ｍの回動中心軸Ｊ３に対する傾斜角θは、３０〜６０度であるのが好ましく、４０〜５０度であるのがより好ましく、ほぼ４５度であるのがさらに好ましい。このように永久磁石４９１を設けることで、円滑に、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸まわりに回動させることができる。本実施形態では、線分Ｍは、回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸に対して約４５度傾斜している。

また、図１４に示すように、永久磁石４９１の上面には、凹部４９１ａが形成されている。この凹部４９１ａは、永久磁石４９１と可動板４６１ｂとの接触を防止するための逃げ部である。このような凹部４９１ａを形成することにより、可動板４６１ｂが回動中心軸Ｊ３まわりに回動する際、永久磁石４９１と接触してしまうことを防止することができる。

コイル４９２は、図１３の平面視にて、駆動部４６１ａの外周を囲むように形成されている。これにより、光スキャナー４５の駆動の際、駆動部４６１ａとコイル４９２との接触を確実に防止することができる。その結果、コイル４９２と永久磁石４９１との離間距離を比較的短くすることができ、コイル４９２から発生する磁界を効率的に永久磁石４９１に作用させることができる。
コイル４９２は、電圧印加手段４９３と電気的に接続されていて、電圧印加手段４９３によりコイル４９２に電圧が印加されると、コイル４９２から回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸に直交する軸方向の磁界が発生する。

図１５に示すように、電圧印加手段４９３は、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ３まわりに回動させるための第１の電圧Ｖ１を発生させる第１の電圧発生部４９３ａと、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ４まわりに回動させるための第２の電圧Ｖ２を発生させる第２の電圧発生部４９３ｂと、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２とを重畳し、その電圧をコイル４９２に印加する電圧重畳部４９３ｃとを備えている。

第１の電圧発生部４９３ａは、第１実施形態の図９と同様、図１６（ａ）に示すように、フレーム周波数の倍の周期Ｔ１で周期的に変化する第１の電圧Ｖ１を発生させるものである。
第１の電圧Ｖ１は、三角波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー４５は、効果的に光を往復走査（副走査）することができる。なお、第１の電圧Ｖ１の波形は、これに限定されない。ここで、第１の電圧Ｖ１の周波数（１／Ｔ１）は、副走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、１５〜４０Ｈｚ（３０Ｈｚ程度）であるのが好ましい。

本実施形態では、第１の電圧Ｖ１の周波数は、駆動部４６１ａと１対の第１の連結部４６２ａ、４６３ａとで構成された第１の振動系４６ａのねじり共振周波数と異なる周波数となるように調整されている。
一方、第２の電圧発生部４９３ｂは、図１６（ｂ）に示すように、周期Ｔ１と異なる周期Ｔ２で周期的に変化する第２の電圧Ｖ２を発生させるものである。

第２の電圧Ｖ２は、正弦波のような波形をなしている。そのため、光スキャナー４５は、効果的に光を主走査することができる。なお、第２の電圧Ｖ２の波形は、これに限定されない。
また、第２の電圧Ｖ２の周波数は、第１の電圧Ｖ１の周波数より高く、かつ、主走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、１０〜４０ｋＨｚであるのが好ましい。このように、第２の電圧Ｖ２の周波数を１０〜４０ｋＨｚとし、前述したように第１の電圧Ｖ１の周波数を３０Ｈｚ程度とすることで、スクリーンでの描画に適した周波数で、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸まわりに回動させることができる。ただし、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ３および回動中心軸Ｊ４のそれぞれの軸まわりに回動させることができれば、第１の電圧Ｖ１の周波数と第２の電圧Ｖ２の周波数との組み合わせなどは、特に限定されない。

本実施形態では、第２の電圧Ｖ２の周波数は、可動板４６１ｂと１対の第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂとで構成された第２の振動系４６ｂのねじり共振周波数と等しくなるように調整されている。これにより、可動板４６１ｂの回動中心軸Ｊ３まわりの回動角を大きくすることができる。
また、第１の振動系４６ａの共振周波数をｆ_１［Ｈｚ］とし、第２の振動系４６ｂの共振周波数をｆ_２［Ｈｚ］としたとき、ｆ_１とｆ_２とが、ｆ_２＞ｆ_１の関係を満たすことが好ましく、ｆ_２≧１０ｆ_１の関係を満たすことがより好ましい。これにより、より円滑に、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ３まわりに第１の電圧Ｖ１の周波数で回動させつつ、回動中心軸Ｊ４まわりに第２の電圧Ｖ２の周波数で回動させることができる。

第１の電圧発生部４９３ａおよび第２の電圧発生部４９３ｂは、それぞれ、歪み補正手段５に接続され、この歪み補正手段５からの信号に基づき駆動する。このような第１の電圧発生部４９３ａおよび第２の電圧発生部４９３ｂには、電圧重畳部４９３ｃが接続されている。
電圧重畳部４９３ｃは、コイル４９２に電圧を印加するための加算器４９３ｄを備えている。加算器４９３ｄは、第１の電圧発生部４９３ａから第１の電圧Ｖ１を受けるとともに、第２の電圧発生部４９３ｂから第２の電圧Ｖ２を受け、これらの電圧を重畳しコイル４９２に印加するようになっている。

以上のような構成の光スキャナー４５は、次のようにして駆動する。
例えば、図１６（ａ）に示すような第１の電圧Ｖ１と、図１６（ｂ）に示すような第２の電圧Ｖ２とを電圧重畳部４９３ｃにて重畳し、重畳した電圧をコイル４９２に印加する（この重畳された電圧を「電圧Ｖ３」ともいう）。
すると、電圧Ｖ３中の第１の電圧Ｖ１に対応する電圧によって、永久磁石４９１のＳ極側をコイル４９２に引き付けようとするとともに、Ｎ極側をコイル４９２から離間させようとする磁界と、永久磁石４９１のＳ極側をコイル４９２から離間させようとするとともに、Ｎ極側をコイル４９２に引き付けようとする磁界とが交互に切り換わる。これにより、第１の連結部４６２ａ、４６３ａを捩れ変形させつつ、駆動部４６１ａが可動板４６１ｂとともに、第１の電圧Ｖ１の周波数で回動中心軸Ｊ３まわりに回動する。

なお、第１の電圧Ｖ１の周波数は、第２の電圧Ｖ２の周波数に比べて極めて低く設定されており、また、第１の振動系４６ａの共振周波数は、第２の振動系４６ｂの共振周波数よりも低く設計されている。そのため、第１の振動系４６ａは、第２の振動系４６ｂよりも振動しやすくなっており、第１の電圧Ｖ１によって、可動板４６１ｂが回動中心軸Ｊ４まわりに回動してしまうことを防止することができる。

一方、電圧Ｖ３中の第２の電圧Ｖ２に対応する電圧によって、永久磁石４９１のＳ極側をコイル４９２に引き付けようとするとともに、Ｎ極側をコイル４９２から離間させようとする磁界と、永久磁石４９１のＳ極側をコイル４９２から離間させようとするとともに、Ｎ極側をコイル４９２に引き付けようとする磁界とが交互に切り換わる。これにより、第２の連結部４６２ｂ、４６３ｂを捩れ変形させつつ、可動板４６１ｂが第２の電圧Ｖ２の周波数で回動中心軸Ｊ４まわりに回動する。
なお、第２の電圧Ｖ２の周波数が第２の振動系４６ｂのねじり共振周波数と等しいため、第２の電圧Ｖ２によって、支配的に、可動板４６１ｂを回動中心軸Ｊ４まわりに回動させることができる。そのため、第２の電圧Ｖ２によって、可動板４６１ｂが駆動部４６１ａとともに回動中心軸Ｊ３まわりに回動してしまうことを防止することができる。

以上のような光スキャナー４５によれば、１つのアクチュエーターで２次元的にレーザー光（光）を走査でき、光走査部４の省スペース化を図ることができる。また、例えば、第１実施形態のように１対の光スキャナーを用いる場合には、これら光スキャナーの相対的位置関係を高精度に設定しなければならないが、本実施形態ではその必要がないため、製造の容易化を図ることができる。

また、本実施形態では、第１実施形態の図７とは異なり、図１７に示すように光源ユニット３からレーザー光（光）ＬＬを出射した光出射状態でそのレーザー光ＬＬを描画領域９１上に２次元的に走査したときの、描画領域９１上でのレーザー光ＬＬの軌跡である複数の描画ラインＬは、ジグザグにかつ歪曲して配置される。
また、走査ラインＬが歪曲しているため、映像データ演算部５２は、これから走査するライン上に描画すべき画素データに相当するデータ算出しながら、映像データ記憶部５１から読み出し、描画タイミング生成部５３から入力された描画タイミング情報に基づいて、各種の補正演算等を行った後、各色の輝度データを光源変調部５４に送出する。
上記以外の処理に関しては、第１実施形態と同様の処理を行う。
このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。

以上、本発明の画像形成装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、前記第１実施形態では、光走査部として、１対の光スキャナーを用いたが、これに限定されず、例えば光スキャナーと、ガルバノミラーとを用いてもよい。この場合には、ガルバノミラーを副走査用とするのが好ましい。
また、前記実施形態では、３つのダイクロイックミラーを用いて、赤色レーザー光、緑色レーザー光、青色レーザー光を結合して１つのレーザー光（光）を出射しているが、ダイクロイックプリズム等を用いて結合しても良い。

また、前述した実施形態では、光源ユニットが、赤色のレーザーを出射するレーザー光源と、青色のレーザーを出射するレーザー光源と、緑色のレーザーを出射するレーザー光源とを有する構成について説明したが、これに限定されず、例えば、赤色のレーザーを出射するレーザー光源と、青色のレーザーを出射するレーザー光源と、紫外のレーザーを出射するレーザー光源とを備えていてもよい。この場合、描画領域に、紫外レーザーが照射されることにより緑色の蛍光を発生する蛍光体を含んでおく。これにより、描画領域にフルカラーの画像を表示することができる。

また、前述した実施形態では、人感センサとして、プロジェクターに組み込まれた人検知部を用いた構成について説明したが、これに限定されず、例えば、プロジェクターとは別途設けられた、赤外線型センサや、超音波型センサを用いてもよい。この場合には、上記センサの有効検知領域を描画領域とほぼ一致させるようにしておけばなお良い。これにより、上記センサが人間を検知すれば、描画領域内に人間が存在することを意味するため、簡単に、描画領域内に存在する人間の有無を検知することができる。また、例えば、人感センサとして、描画領域の床下に設置された１つまたは複数の第１の圧力センサを用いてもよい。この場合には、圧力センサが反応すれば、描画領域内に人間が存在していると判断できる。

１……画像形成装置 ２……プロジェクター ３……光源ユニット ３１ｒ、３１ｇ、３１ｂ……レーザー光源 ３１０ｒ、３１０ｇ、３１０ｂ……駆動回路 ３２０ｒ、３２０ｇ、３２０ｂ……光源 ３２ｒ、３２ｇ、３２ｂ……コリメーターレンズ ３３ｒ、３３ｇ、３３ｂ……ダイクロイックミラー ４……光走査部 ４１……光スキャナー ４１１……基体 ４１１ａ……可動板 ４１１ｂ……支持部 ４１１ｃ、４１１ｄ……連結部 ４１１ｅ……光反射部 ４１２……スペーサー部材 ４１３……対向基板 ４１４……永久磁石 ４１５……コイル ４１６……電圧印加手段 ４１７……駆動手段 ４２……光スキャナー ４２１ａ……可動板 ４２１ｅ……光反射部 ４２７……駆動手段 ４３……角度検出手段 ４３１……圧電素子 ４３２……起電力検出部 ４３３……角度検知部 ４４……角度検出手段 ４５……光スキャナー ４６……基体 ４６ａ……第１の振動系 ４６ｂ……第２の振動系 ４６ｃ……支持部 ４６１ａ……駆動部 ４６１ｂ……可動板 ４６２ａ、４６３ａ……第１の連結部 ４６２ｂ、４６３ｂ……第２の連結部 ４６４ｂ……光反射部 ４６５ａ、４６５ｂ……圧電素子 ４７……対向基板 ４８……スペーサー部材 ４９１……永久磁石 ４９１ａ……凹部 ４９２……コイル ４９３……電圧印加手段 ４９３ａ……第１の電圧発生部 ４９３ｂ……第２の電圧発生部 ４９３ｃ……電圧重畳部 ４９３ｄ……加算器 ５……歪み補正手段 ５１……映像データ記憶部 ５２……映像データ演算部 ５３……描画タイミング生成部 ５４……光源変調部 ５５……振れ角演算部 ５６……角度指示部 ５７……検量線記憶部 ６……人検知部 ６１……ビームスプリッター ６２……フォトダイオード ６３……時間差算出部 ６３１……タイミング記憶部 ６３２……算出部 ６４……検知部 ８……制御手段 ９……床面 ９１……描画領域 ９１１……描画可能領域 Ｇ……交点 Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４……回動中心軸 Ｌ……描画ライン ＬＬ……レーザー光 Ｍ……線分

Claims (10)

1. 表示面に形成された描画領域に、光線を走査することにより画像を描画するよう構成されたプロジェクターと、
   前記描画領域内に人間が存在するか否かを検知する人感センサと、
   前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知した場合と検知しない場合とで、前記描画領域に描画される画像または画像パターンを変更するように前記プロジェクターの駆動を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知した場合には、前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知しない場合と比較して、前記人間に認識され易い画像を前記描画領域に描画するように、前記プロジェクターの駆動を制御する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記人感センサが前記描画領域内の人間の存在を検知した場合には、前記描画領域内に存在する人間に対して危険を促すことのできる画像を描画するように、前記プロジェクターの駆動を制御する請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記プロジェクターは、レーザーを出射する光出射部と、
   前記光出射部から出射されたレーザーを反射する光反射部を備えた可動板が少なくとも一方向または互いに直交する二方向へ回動可能に設けられ、当該回動によって前記光反射部で反射したレーザーを前記表示面に走査する光スキャナーとを有している請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記プロジェクターは前記人感センサを兼ねている請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記人感センサは、前記光出射部から出射され、前記描画領域内に存在する人間で反射された前記レーザー光に基づいて、前記描画領域内に存在する人間を検知する請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記人感センサは、前記光出射部と前記光反射部との間の光路の途中または分岐した位置に設けられ、前記描画領域または前記人間で反射し再び前記光反射部に戻ってきた光を受光する受光部と、前記光出射部から光が出射されるタイミングとその光が前記受光部で受光されたタイミングとの時間差を算出する時間差算出部と、前記時間差算出部による算出結果に基づいて前記描画領域内の人間の存在を検知する検知部とを有している請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記人感センサは、前記光出射部と前記光反射部との間の光路の途中または分岐した位置に設けられ、前記描画領域で反射し再び前記光反射部に戻ってきた光を受光する受光部で検出された光強度に基づいて前記描画領域内の人間の存在を検知する検知部とを有している請求項６に記載の画像形成装置。
9. 前記プロジェクターは、前記表示面に表示される画像の歪みを補正する歪み補正手段を有する請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記表示面は、床面である請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置。

Images