JP2011180484A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】利用者が画像表示装置の状態を迅速かつ容易に知ることができる画像表示装置を提供すること。
【解決手段】画像表示装置が所定状態となったことを検知する検知部と、所定状態を報知する画像に応じた形状の透過面又は反射面を有し、走査部によって所定範囲で走査された光束のうち一部を透過又は反射する画像形成部材９７ａ〜９７ｇと、検知部で当該画像表示装置の所定状態を検知すると、走査部を制御して、走査部による光束の走査範囲を、所定範囲を含む範囲に変更する制御部とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像信号に応じて形成される画像光を利用者の眼に入射させ、当該利用者に画像光に応じた画像を視認させる画像表示装置に関する。

このような画像表示装置には、画像信号に応じて光源から出射された光束を走査部により２次元走査した後、利用者の眼に投射して網膜を走査することにより、利用者に画像を視認させる網膜走査型画像表示装置（Retinal Scanning Display：以下、「ＲＳＤ」という。）がある。

特許文献１では、このＲＳＤにおいて、走査部によって走査された光の一部を装置外に出射することで、ＲＳＤの状態を利用者に知らせる技術が提案されている。

特開２００９−２４４７９６号公報

ＲＳＤでは、光源から出射した光束を走査部により走査することで画像を表示するため、光源や走査部が故障したり調整が必要になったりすると、利用者に画像を視認させることが困難となる場合がある。

しかし、上記特許文献１に記載の技術では、光源及び走査部の動作によって装置外にＲＳＤの状態を知らせる光を出射する。そのため、光源や走査部が故障したことや調整が必要であることをＲＳＤの利用者に知らせることが困難な場合があった。

また、頭部に装着するＲＳＤの場合、上記特許文献１に記載の技術では、ＲＳＤの状態を利用者が知るためには、ＲＳＤを頭部から取り外す必要があり、ＲＳＤの状態を迅速かつ容易に把握することができない恐れがある。

本発明は、上述したような課題に鑑みてなされたものであり、利用者が画像表示装置の状態を迅速かつ容易に知ることができる画像表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、光源と、前記光源から出射された光束を２次元走査する走査部と、前記走査部により走査された光束を被投射対象に投射する投射部と、前記投射部よりも上流側の光路に前記光束による像面を形成する光学部と、を備えた画像表示装置において、当該画像表示装置が所定状態となったことを検知する検知部と、前記所定状態を報知する画像に応じた形状の透過面又は反射面を有し、前記走査部によって所定範囲で走査された光束のうち一部を透過又は反射する画像形成部材と、前記検知部で当該画像表示装置の所定状態を検知すると、前記走査部を制御して、前記走査部による光束の走査範囲を、前記所定範囲を含む範囲に変更する制御部と、を備えることとした。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像表示装置において、前記走査部は、前記光束を第１の方向へ走査する高速走査部と、第２の方向へ走査する低速走査部とを同期させながら２次元走査するものであり、前記検知部は、前記高速走査部と前記低速走査部との少なくともいずれか一方が故障した状態、又は、前記高速走査部と前記低速走査部との同期が外れた状態を前記所定状態として検知することに特徴を有する。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の画像表示装置において、前記制御部は、前記検知部で当該画像表示装置の所定状態を検知すると、前記走査部により前記所定範囲を含む範囲で走査された光束が通過する位置に前記画像形成部材を移動させることに特徴を有する。

また、請求項４に係る発明は、請求項３に記載の画像表示装置において、前記走査部と前記画像形成部材との間に、前記光束の径を拡大させて前記画像形成部材へ入射させる光束径変更機構を設けたことに特徴を有する。

また、請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置において、前記画像形成部材を複数設けており、前記制御部は、前記走査部による光束の走査範囲を前記所定状態に応じて変更し、前記所定状態に応じた前記画像形成部材に前記走査部による光束を入射させることに特徴を有する。

また、請求項６に係る発明は、請求項３又は４に記載の画像表示装置において、前記画像形成部材を複数設けており、前記制御部は、前記画像形成部材を前記所定状態に応じた位置に移動することに特徴を有する。

また、請求項７に係る発明は、請求項６に記載の画像表示装置において、前記複数の画像形成部材のうち最も使用頻度が高い画像形成部材を、前記制御部による移動量が小さい位置に配置したことに特徴を有する。

また、請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像表示装置において、前記透過面又は反射面にはカラーフィルタが形成されていることに特徴を有する。

また、請求項９に係る発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示装置において、前記透過面又は反射面は平坦であることに特徴を有する。

また、請求項１０に係る発明は、請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像表示装置において、前記制御部は、前記検知部で当該画像表示装置の所定状態を検知すると、前記光源から白色の光束を出射させることに特徴を有する。

また、請求項１１に係る発明は、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像表示装置において、前記制御部は、前記所定状態に応じて前記光源から出射させる光束の強度を変更することに特徴を有する。

本発明によれば、画像表示装置が所定状態となったときに、走査部による光束の走査範囲を所定範囲を含む範囲として光束の一部を画像形成部材により透過又は反射し、この透過又は反射した光束を、画像表示装置が所定状態であることを報知する画像を形成する。そのため、簡素な構成で、利用者が画像表示装置の状態を迅速かつ容易に知ることができる。

本実施形態に係るＲＳＤの外観を示す図である。 本実施形態に係るＲＳＤの電気的構成及び光学的構成を示した説明図である。 走査部による光束の走査の状態を示した説明図である。 光束出射範囲定義テーブルを示した図である。 画像形成部材の配置を示した説明図である。 画像形成部材の構成を示した説明図である。 制御部及び周辺装置との接続を示したブロック図である。 所定状態対応テーブルを示した図である。 レンズシフト信号対応テーブルを示した図である。 移動信号対応テーブルを示した図である。 本実施形態に係るＲＳＤのメイン処理を示したフローチャートである。 メイン処理にて実行される同期外れ時処理を示したフローチャートである。 メイン処理にて実行される片側走査故障時処理を示したフローチャートである。 メイン処理にて実行される両側走査故障時処理を示したフローチャートである。 故障連絡先の表示を示す図である。 同期外れ処理時の走査範囲の説明図である。 画像形成部材による表示の説明図である。 画像形成部材による表示の説明図である。 ぼけスポットの形成の説明図である。 画像形成部材による表示の説明図である。 画像形成部材による表示の説明図である。 画像形成部材による表示の説明図である。 画像形成部材の別の配置を示した説明図である。 異常の内容と優先度との対応を示す説明図である。 異常の内容と優先度との対応を示す説明図である。 異常の内容と優先度との対応を示す説明図である。 異常の内容と優先度との対応を示す説明図である。

以下、本実施形態に係る網膜走査型画像表示装置（以下、「ＲＳＤ」という。）の一例を説明する。

［１．ＲＳＤの構成］
まず、本発明の一実施形態に係るＲＳＤの構成について、図面を参照して具体的に説明する。

［１．１．ＲＳＤの外観］
図１に示すように、本実施形態に係るＲＳＤ１は、コントロールユニット２、頭部装着具５を有しており、コントロールユニット２と頭部装着具５とは伝送ケーブル部４を介して接続されている。伝送ケーブル部４は、コントロールユニット２から出射されたレーザ光を伝送する光ファイバケーブル５０（図２参照）を有する。また、この伝送ケーブル部４には、後述の投影部６に備えられる高速走査部８０及び低速走査部９０と後述の光源部２０との間で同期をとるための高速駆動信号６１及び低速駆動信号６２を伝送する駆動信号伝送用ケーブルも有する。

コントロールユニット２は、外部入力端子７から入力した画像信号Ｓに応じた強度のレーザ光を伝送ケーブル部４へ出射する。

頭部装着具５は、投影部６と、この投影部６を支持する眼鏡型フレーム１４とから構成される。投影部６は、伝送ケーブル部４の光ファイバケーブル５０を介して伝送されてきたレーザ光を２次元方向に走査し、利用者の眼へ投射する。これにより、利用者の眼の網膜には、２次元方向に走査された画像が投影され、利用者は画像信号Ｓに応じた画像を視認する。

また、投影部６には、利用者の眼１０１と対向する位置にハーフミラー１５が設けられている。外光Ｌｙはハーフミラー１５を透過して利用者の眼１０１に入射され、投影部６から出射されるレーザ光Ｌｘはハーフミラー１５で反射して利用者の眼１０１に入射される。これにより、利用者は外光Ｌｙによる外景にレーザ光Ｌｘによる画像を重ねて視認することができる。

このようにＲＳＤ１は、画像信号Ｓに応じた画像と外景とを重ねて利用者の眼１０１の網膜に結像させるつまり、シースルー型ＲＳＤである。なお、ここでは、光束の一例として、効率面で有利であるレーザ光を用いているが、光束はレーザ光に限られるものではない。

［１．２．ＲＳＤ１の電気的構成及び光学的構成］
次に、ＲＳＤ１の電気的構成及び光学的構成について、図２を参照して説明する。

コントロールユニット２は、制御部１０と、光源部２０とを有している。

制御部１０は、外部入力端子７から入力された画像信号Ｓ（例えば、ＮＴＳＣコンポジット信号、コンポーネント信号）に基づいて、画像を形成するための要素となる各信号を画素単位で生成する。すなわち、制御部１０からは、Ｒ（赤色）駆動信号６０ｒ，Ｇ（緑色）駆動信号６０ｇ，Ｂ（青色）駆動信号６０ｂが生成されて出力される。また、制御部１０は、高速走査部８０で使用される高速駆動信号６１と、低速走査部９０で使用される低速駆動信号６２とをそれぞれ出力する。

光源部２０には、Ｒレーザドライバ６６，Ｇレーザドライバ６７，Ｂレーザドライバ６８が設けられる。Ｒレーザドライバ６６，Ｇレーザドライバ６７，Ｂレーザドライバ６８は、それぞれ駆動信号供給回路１３から出力されるＲ駆動信号６０ｒ，Ｇ駆動信号６０ｇ，Ｂ駆動信号６０ｂをもとに、Ｒレーザ６３，Ｇレーザ６４，Ｂレーザ６５へそれぞれ駆動電流を供給する。各レーザ６３，６４，６５は、各レーザドライバ６６，６７，６８から供給される駆動電流に応じて強度変調されたレーザ光を出射する。各レーザ６３，６４，６５は、例えば、半導体レーザや高調波発生機構付き固体レーザとして構成することが可能である。なお、半導体レーザを用いる場合は駆動電流を直接変調して、レーザ光の強度変調を行うことができるが、固体レーザを用いる場合は、各レーザそれぞれに外部変調器を備えてレーザ光の強度変調を行う必要がある。

さらに、光源部２０には、コリメート光学系７１，７２，７３と、このコリメートされたレーザ光を合波するためのダイクロイックミラー７４，７５，７６と、結合光学系７７とが設けられている。各レーザ６３，６４，６５から出射したＲ（赤色）レーザ光Ｌｒ，Ｇ（緑色）レーザ光Ｌｇ、Ｂ（青色）レーザ光Ｌｂは、コリメート光学系７１，７２，７３によってそれぞれ平行光化された後に、ダイクロイックミラー７４，７５，７６に入射される。その後、これらのダイクロイックミラー７４，７５，７６により、３原色の各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂが波長選択的に反射・透過して結合光学系７７に達し、合波されて光ファイバケーブル５０へ出射される。このように光ファイバケーブル５０へ出射されるレーザ光は、強度変調された各色のレーザ光が合波されたものである。

投影部６は、光源部２０と利用者の眼１０１との間に配置されており、走査部３０、第２リレー光学系９５、マスク部９６、マスク移動機構１０７を有している。なお、マスク部９６及びマスク移動機構１０７については、制御部１０の動作と共に後で詳述する。

走査部３０は、コリメート光学系７９、レンズシフト機構２０１、第１ハーフミラー１０５、高速走査部８０、低速走査部９０、第１リレー光学系８５、ＢＤセンサ１０３により構成される。

コリメート光学系７９は、光源部２０で生成され、光ファイバケーブル５０を介して出射されるレーザ光を平行光化する。

レンズシフト機構２０１は、コリメート光学系７９を構成するレンズの光軸方向へコリメート光学系７９を移動させるための機構である。

高速走査部８０及び低速走査部９０は、光ファイバケーブル５０から入射されたレーザ光を画像として利用者の網膜１０１ｂに投影可能な状態にするために、第１方向Ｘと第２方向Ｙに走査する光学系である。高速走査部８０は、コリメート光学系７９で平行光化されて入射するレーザ光を第１方向Ｘに往復走査する。また、低速走査部９０は、高速走査部８０で第１方向Ｘに走査され、第１リレー光学系８５を介して入射するレーザ光を第２方向Ｙに走査する。この第２方向Ｙは第１方向Ｘに略直交する方向である。例えば、第１方向を水平方向、第２方向を垂直方向とすることができる。

高速走査部８０は、レーザ光を第１方向Ｘに走査するため偏向面（反射面）８２を有する共振型の偏向素子８１と、この偏向素子８１を共振させて偏向素子８１の偏向面８２を揺動させる駆動信号を高速駆動信号６１に基づいて発生する高速走査駆動回路８３を備えている。

一方、低速走査部９０は、レーザ光を第２方向Ｙに走査するため偏向面（反射面）９２を有する非共振型の偏向素子９１と、この偏向素子９１の偏向面９２を非共振状態で揺動させる駆動信号を低速駆動信号６２に基づいて発生する低速走査駆動回路９３とを備える。この低速走査部９０は、表示すべき画像の１フレームごとに、画像を形成するためのレーザ光を最初の走査線から最後の走査線に向かって第２方向Ｙに走査する。ここで「走査線」とは、高速走査部８０による第１方向Ｘへの片側１走査にて形成されるビーム軌跡を意味する。

なお、偏向素子８１，９１は、ここではガルバノミラーを用いることとするが、レーザ光を走査するようにその偏向面８２，９２を揺動又は回転させられるものであれば、圧電駆動、電磁駆動、静電駆動等いずれの駆動方式によるものであってもよい。

図３には、高速走査部８０及び低速走査部９０の偏向素子８１，９１による最大走査範囲Ｇと有効走査範囲Ｚとの関係が示されている。ここで、「最大走査範囲Ｇ」とは、高速走査部８０の偏向素子８１及び低速走査部９０の偏向素子９１がレーザ光を走査できる最大の範囲を意味する。また、「有効走査範囲Ｚ」は、偏向素子８１の走査位置が−Ｘ１〜＋Ｘ１の範囲であり、かつ偏向素子９１の走査位置が−Ｙ１〜＋Ｙ１の範囲にあるときに走査部３０にて形成される走査領域である。なお、偏向素子８１は高速駆動信号６１を入力しない状態のときに、その走査位置は走査中心Ｘ０となり、偏向素子９１は低速駆動信号６２を入力しない状態のときに、その走査位置は走査中心Ｙ０となる。また、最大走査範囲Ｇ内であって、有効走査範囲Ｚ以外の領域を「無効走査領域Ｗ」という。

最大走査範囲Ｇのうち、偏向素子８１及び偏向素子９１による走査位置が有効走査範囲Ｚにあるタイミングで光源部２０から画像信号Ｓに応じて強度変調されたレーザ光が出射される。具体的には、制御部１０は、同制御部１０内にある図示しない記憶部に記憶された光束出射範囲定義テーブル（図４）を参照し、偏向素子８１及び偏向素子９１が、画像表示時の光束出射可能範囲にあるタイミングで、光源部に対し、画像信号Ｓに応じて強度変調されたレーザ光を出射させる。これにより、偏向素子８１及び偏向素子９１によってレーザ光が有効走査範囲Ｚで走査され、１フレーム分の画像形成用レーザ光が有効走査範囲Ｚ内で走査される。この走査が１フレームの画像ごとに繰り返される。なお、図４に示す異常コードや、異常コードが付された設定及び光束の出射可能範囲については、後に本図を参照しながら説明する。

第１ハーフミラー１０５は、高速走査部８０と第１リレー光学系８５との間に設けられており、第１方向Ｘに走査されたレーザ光の一部を反射するとともに、残りを透過させる。第１ハーフミラー１０５により反射されるレーザ光の走査角α内には、ＢＤセンサ１０３が配設されている。このＢＤセンサ１０３は、第１ハーフミラー１０５により反射されたレーザ光を受光すると、ＢＤ信号を生成して制御部１０へ送信する。

また、高速走査部８０と低速走査部９０との間でレーザ光を中継する第１リレー光学系８５は、偏向素子８１の偏向面８２によって第１方向Ｘに走査されたレーザ光を偏向素子９１の偏向面９２に収束させる。なお、符号２０２は、第１リレー光学系８５により形成される像面（以下、「第１中間像面」という）である。そして、第１リレー光学系８５により偏向素子９１の偏向面９２に収束されたレーザ光は、偏向素子９１の偏向面９２によって第２方向Ｙに走査される。偏向素子９１によって走査されたレーザ光は、正の屈折力を持つ２つのレンズ９５ａ，９５ｂが直列配置された第２リレー光学系９５を介して、眼１０１の前方に位置させたハーフミラー１５で反射されて利用者の瞳孔１０１ａに入射する。これにより、網膜１０１ｂ上に画像信号Ｓに応じた画像が投影され、利用者は瞳孔１０１ａに入射するレーザ光（レーザ光）を画像として認識する。また、ハーフミラー１５は外光Ｌｙを透過して利用者の瞳孔１０１ａに入射させるようにしており、これにより利用者は外光Ｌｙに基づく外景にレーザ光に基づく画像を重ねた画像を視認することができる。

なお、第２リレー光学系９５においては、レンズ９５ａによって、それぞれのレーザ光束がその主光線を相互に略平行にされ、かつそれぞれ収束レーザ光に変換される。そして、レンズ９５ｂによってそれぞれ略コリメートされたレーザ光となると共に、これらのレーザ光束の主光線が利用者の瞳孔１０１ａの中心を通って収束するように変換される。なお、本実施形態においては、レンズ９５ｂとハーフミラー１５により投射部が構成される。

第２リレー光学系９５により形成される像面（以下、「第２中間像面」という）位置又はその近傍には、中央部に開口を有する額縁状に形成されたマスク本体１０６からなるマスク部９６が設けられている。このマスク本体１０６は、有効走査範囲Ｚ外の走査光のレンズ９５ｂへの入射を遮断する遮光板から構成されており、有効走査範囲Ｚの範囲は、上述のように開口を有している。なお、第２中間像面は、網膜１０１ｂと像共役の関係にある。

マスク本体１０６の縁部には、複数（本実施形態では７コ）の開口部が設けられている。これらの開口部には、図５に示すように、それぞれ画像形成部材９７（９７ａ〜９７ｇ）が嵌め込まれている。それぞれの画像形成部材９７は、図６に示すように、透明のガラス板で形成されており、使用者に対して報知する情報の光の透過性を維持したまま、その周囲を遮光性のインクで遮光した状態としている。具体的には、例えば図６に示す画像形成部材９７ａのように、報知する画像（以下、単に「報知画像」ともいう。）に応じた文字形状の透過面１２０の周囲を網掛けで示すように遮光インクで塗りつぶして形成している。そして、画像形成部材９７ｂにレーザ光が入射すると、透過面１２０に入射したレーザ光が透過することにより、ＲＳＤ１が所定状態である旨の報知画像を形成する光に変換されて出射されることとなる。透過面１２０は、平坦面であり、スペックルの発生を抑制するようにして報知画像の視認性を高めている。これらの報知画像は画像形成部材９７ａ〜９７ｇ毎に異ならせている。例えば、ある画像形成部材にレーザ光を入射させた場合には、低速走査部９０の異常を報知する画像を形成する表示光が出射され、また、別の画像形成部材にレーザ光を入射させた場合には、高速走査部８０の異常を報知する画像を形成する光が出射される。なお、透過面１２０の表面は、有色透明のフィルムでコーティングされてカラーフィルタが形成されており、画像形成部材９７に白色のレーザ光を入射させた場合には、そのフィルムの色に応じた光が出射される。これにより、異常状態の報知を容易に種々のカラー表示することができる。なお、カラーフィルタとして、色素を用いたものを採用しても良いし、表面に使用する範囲の波長以下のスケールで形成された特定の構造（サブ波長構造）によって色を視認させる，いわゆる構造色の原理を用いてももちろん良い。また、以下においては、画像形成部材９７ａ〜９７ｇのいずれか又は全てを示すときに、画像形成部材９７とする場合がある。

また、図２に示すように、マスク本体１０６の下縁部には、走査部３０の有効走査範囲Ｚ外で走査されるレーザ光を検出するＢＤセンサ１０４が設けられている。このＢＤセンサ１０４は、レーザ光を受光すると、ＢＤ信号を生成して制御部１０へ送信する。

なお、マスク部９６は中間像面に配置されていることから、マスク本体１０６の開口には、レンズ９５ｂによって形成される射出瞳の実効径を拡大する瞳拡大素子を配置するようにしてもよい。瞳拡大素子として、透過型回折格子を用いることができる。例えば、瞳拡大素子は、透明樹脂板略中央に第１方向Ｘに沿った複数の溝を形成した透過型回折格子と、透明樹脂板８６の略中央に第２方向Ｙに沿った複数の溝を形成した透過型回折格子とを、レーザ光の進行方向に順次配設した透過型回折格子から構成される。

［１．３．ＲＳＤ１の状態報知］
本実施形態に係るＲＳＤ１では、上述したように、コリメート光学系７９を移動させるレンズシフト機構２０１、複数の画像形成部材９７ａ〜９７ｇ、マスク移動機構１０７を有している。制御部１０は、ＲＳＤ１が所定状態となったときに、画像形成部材９７ａ〜９７ｇのいずれかに、レーザ光を入射することによって、ＲＳＤ１が所定状態であることを報知する画像を利用者の網膜１０１ｂに投投影するようにしている。以下、この点につき、具体的に説明する。

（制御部１０について）
まず、制御部１０において、ＲＳＤ１の状態報知に関する構成を図７を参照して具体的に説明する。

制御部１０は、高速走査部コントローラ１１０と、低速走査部コントローラ１１１と、ＲＧＢレーザコントローラ１１２と、異常検知部１１３と、注意表示コントローラ１１４とを備えている。

高速走査部コントローラ１１０は、高速走査部８０の高速走査駆動回路８３へ高速駆動信号６１を送信して、高速走査部８０の偏向素子８１を動作させ、光源部２０から出射されたレーザ光を偏向素子８１により第１方向Ｘに走査させる。また、高速走査部コントローラ１１０は、ＢＤセンサ１０３からのＢＤ信号を受信して、偏向素子８１が高速駆動信号６１に基づいた動作を行っているか監視している。例えば、偏向素子８１を駆動させているにもかかわらず、ＢＤ信号を受信できない場合、高速走査部コントローラ１１０は、偏向素子８１が故障していると判断する。また、偏向素子８１を駆動させているにもかかわらず、ＢＤ信号の間隔などが規定範囲を超えている場合、高速走査部コントローラ１１０は、偏向素子８１の調整が必要であると判断する。

高速走査部コントローラ１１０は、ＢＤ信号に基づき、偏向素子８１が高速駆動信号６１に基づいた動作を行っていないと判断した場合、異常検知部１１３に対して異常通知信号を送信する。この異常通知信号には、高速走査部コントローラ１１０が判断した所定の状態を示す情報が含まれている。

低速走査部コントローラ１１１は、低速走査部９０の低速走査駆動回路９３へ低速駆動信号６２を送信して、低速走査部９０の偏向素子９１を動作させ、光源部２０から出射されたレーザ光を偏向素子９１により第２方向Ｙに走査させる。また、低速走査部コントローラ１１１は、ＢＤセンサ１０４からのＢＤ信号を受信して、偏向素子９１が低速駆動信号６２に基づいた動作を行っているか監視している。例えば、偏向素子９１を駆動させているにもかかわらず、ＢＤセンサ１０４からのＢＤ信号を受信できない場合、低速走査部コントローラ１１１は、偏向素子９１が故障していると判断する。また、偏向素子９１を駆動させているにもかかわらず、ＢＤセンサ１０４からのＢＤ信号の間隔などが規定範囲を超えている場合、低速走査部コントローラ１１１は、偏向素子９１の調整が必要であると判断する。

低速走査部コントローラ１１１は、偏向素子９１が低速駆動信号６２に基づいた動作を行っていないと判断した場合、異常検知部１１３に対して異常通知信号を送信する。この異常通知信号もまた、低速走査部コントローラ１１１が判断した所定の状態を示す情報が含まれている。

ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、画像信号Ｓを入力し、この画像信号ＳからＲ駆動信号６０ｒ,Ｇ駆動信号６０ｇ,Ｂ駆動信号６０ｂを画素単位で生成する。このＲＧＢレーザコントローラ１１２は、各レーザドライバ６６，６７，６８に電気的に接続しており、各レーザドライバ６６，６７，６８に対して各駆動信号６０ｒ,６０ｇ,６０ｂを送信する。なお、ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、後述の注意表示コントローラ１１４とも電気的に接続されており、同注意表示コントローラ１１４の命令に従って、各レーザドライバ６６，６７，６８に対して各駆動信号６０ｒ,６０ｇ,６０ｂを送信する。

また、ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、各光センサ５１,５２,５３からの光量信号を受信して、レーザ６３,６４,６５からレーザ光が、駆動信号６０ｒ,６０ｇ,６０ｂに基づいて適切なタイミングや適切な強度で出射されているか監視している。例えば、ＲＧＢレーザコントローラ１１２が、Ｒ駆動信号６０ｒを制御しても、光センサ５１で検出するレーザの強度が最大値以上にならないときや、光センサ５１で検出するレーザの強度が定格値以上にならないときに、ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、Ｒレーザ６３が故障であると判断する。また、Ｒ駆動信号６０ｒによりＲレーザ６３から規定範囲の強度のレーザ光を出射させようとしたときに、光センサ５１で検出するレーザの強度が規定範囲にならないときには、ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、Ｒレーザ６３の調整が必要であると判断する。なお、このことは、Ｇレーザ６４、Ｒレーザ６５も同様である。

また、前述の高速走査部コントローラ１１０と、低速走査部コントローラ１１１と、ＲＧＢレーザコントローラ１１２とは、それぞれ互いに同期通信が行われている。したがって、偏向素子８１や偏向素子９１の揺動や、各レーザ６３,６４,６５からのレーザ光の出射タイミングは、互いに同期するよう制御されている。高速走査部コントローラ１１０、低速走査部コントローラ１１１、ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、それぞれ同期制御が適切に行われているか監視しており、同期外れが生じた場合には、異常検知部１１３に対して異常通知信号を送信する。具体的には、例えば、高速走査部コントローラ１１０及び低速走査部コントローラ１１１は、それぞれに接続されたＢＤセンサ１０３,１０４から受信するＢＤ信号を互いに監視しており、一方が受信したＢＤ信号と、他方が受信したＢＤ信号とを比較して、位相が同期していない場合や、位相が安定していない場合、所定のタイミングでＢＤ信号が受信されていない場合には、同期外れが生じているとして異常通知信号を送信する。

異常検知部１１３は、前述の高速走査部コントローラ１１０、低速走査部コントローラ１１１、ＲＧＢレーザコントローラ１１２から送信された異常通知信号を受信して所定状態となっていることを検知し、所定状態の内容に応じた異常コードを注意表示コントローラ１１４に対して送信する。特に、本実施形態では、高速走査部８０と低速走査部９０との少なくともいずれか一方が故障した状態や、高速走査部８０と低速走査部９０との同期が外れた状態を所定状態として検知する。

具体的には、異常検知部１１３は、図示しない記憶部を有しており、記憶部には、図８に示す所定状態対応テーブルが格納されている。この所定状態対応テーブルは、異常通知信号に含まれる所定状態の内容と異常コードとを対応付けるテーブルである。異常検知部１１３は、異常通知信号を受信すると、所定状態対応テーブルを参照し、異常通知信号に対応する異常コードを注意表示コントローラ１１４へ出力する。例えば、異常検知部１１３は、「低速走査部同期外れ」の情報を含む異常通知信号を受信すると、注意表示コントローラ１１４に対し、「１」の値を異常コードとして送信する。

注意表示コントローラ１１４は、異常検知部１１３から送信される異常コードを受信すると、必要に応じて、高速走査部コントローラ１１０や低速走査部コントローラ１１１に対して、それぞれ偏向素子８１、偏向素子９１の動作を停止させる異常時停止信号を送信したり、ＲＧＢレーザコントローラ１１２に対して、各レーザ６３,６４,６５から出射され合波された光が白色光となるよう命令する白色光出射信号を送信する。また、注意表示コントローラ１１４は、必要に応じて光束径変更機構であるレンズシフト機構２０１に対し、コリメート光学系７９を光軸方向へ移動させるためのレンズシフト信号を送信する。

具体的には、注意表示コントローラ１１４は、図示しない記憶部を有しており、この記憶部には、図９に示すレンズシフト信号対応テーブルが格納されている。このレンズシフト信号対応テーブルは、異常コードと、レンズシフト信号の情報となる移動位置とを対応付けるテーブルである。これらの移動位置は、第２中間像面位置を移動させるのに必要となるコリメート光学系７９の移動位置を示している。注意表示コントローラ１１４は、異常コードを受信すると、レンズシフト対応テーブルを参照し、異常コードに対応する移動位置の情報を含むレンズシフト信号をレンズシフト機構２０１へ出力する。例えば、注意表示コントローラ１１４は、「３」の値の異常コードを受信すると、レンズシフト機構２０１に対し、「位置Ｚａ」の情報を含む移動信号を送信する。

また、注意表示コントローラ１１４は、必要に応じてマスク移動機構１０７に対し、異常コードに応じた動きでマスク本体１０６を移動させるための移動信号を送信する。移動信号には、マスク本体１０６の第１方向（Ｘ方向）及び第２方向（Ｙ方向）への移動座標を示す情報が含まれている。

具体的には、注意表示コントローラ１１４は、図示しない記憶部を有しており、この記憶部には、図１０に示す移動信号対応テーブルが格納されている。この移動信号対応テーブルは、異常コードと、移動信号の情報となる移動座標とを対応付けるテーブルである。これらの移動座標は、走査を停止した走査部３０からのレーザ光が通過する位置（以下、「レーザ光通過位置」という。）Ｌｏに、所定の画像形成部材９７ａ〜９７ｇを移動させるのに必要となるマスク本体１０６の移動座標を示している。注意表示コントローラ１１４は、異常コードを受信すると、移動信号対応テーブルを参照し、異常コードに対応する移動座標の情報を含む移動信号をマスク移動機構１０７へ出力する。例えば、注意表示コントローラ１１４は、「３」の値の異常コードを受信すると、マスク移動機構１０７に対し、「座標Ｘａ，Ｙａ」の情報を含む移動信号を送信し、レーザ光通過位置Ｌｏに画像形成部材９７ａの略中央部を配置する。

なお、注意表示コントローラ１１４は、異常検知部１１３から異常コードを受信するまでは、マスク本体１０６はデフォルト位置にある。このマスク本体１０６のデフォルト位置とは、マスク本体１０６により有効走査範囲Ｚで走査されたレーザ光が遮断されない位置である。また、同様に、注意表示コントローラ１１４は、異常検知部１１３から異常コードを受信するまでは、コリメート光学系７９をデフォルトの位置としている。このコリメート光学系７９のデフォルト位置とは、前述のマスク本体１０６のデフォルト位置と、第２中間像面位置とが同じとなる位置である。

（レンズシフト機構２０１について）
レンズシフト機構２０１は、コリメート光学系７９を光軸方向に移動可能に支持する構成を有している（図示せず）。例えば、レンズシフト機構２０１は、コリメート光学系７９と連結したラック部と、同ラック部を光軸方向へ進退させるピニオン部と、同ピニオン部を制御する制御部１０とにより構成される。ピニオン部は、ステッピングモータを内蔵しており、このステッピングモータを制御部１０により制御することによって、コリメート光学系７９が移動する。制御部１０は、レンズシフト機構２０１から受信する移動位置の情報に基づいて、ステッピングモータを制御し、コリメート光学系７９を光軸方向へ移動する。

レンズシフト機構２０１は、レンズシフト信号を受信すると、指示された位置へコリメート光学系７９を移動させる。

（マスク移動機構１０７について）
マスク移動機構１０７は、マスク本体１０６を第１方向及び第２方向に移動可能に支持する構成を有している。例えば、マスク移動機構１０７は、マスク本体１０６に連結されてマスク本体１０６を第１方向に移動する第１可動部と、第１可動部に連結されて第１可動部を第２方向に移動する第２可動部と、第１可動部と第２可動部とを制御する制御部とにより構成される。第１可動部及び第２可動部は、ステッピングモータを内蔵しており、このステッピングモータを制御部により制御することによって、マスク本体１０６が移動する。制御部は、注意表示コントローラ１１４から受信する移動座標の情報に基づいて、ステッピングモータを制御し、マスク本体１０６を移動する。

マスク移動機構１０７は、移動信号を受信すると、指示された座標へマスク本体１０６を移動させる。

（制御部１０による処理動作）
次に、制御部１０の動作について、図１１〜図１４に示すフローを参照しながら説明する。図１１は、本実施形態に係るＲＳＤ１のメイン処理を示したフローチャートであり、図１２はメイン処理にて実行される同期外れ時処理を示したフローチャートであり、図１３はメイン処理にて実行される片側走査故障時処理を示したフローチャートであり、図１４は、メイン処理にて実行される両側走査故障時処理を示したフローチャートである。

まず、図１１のメイン処理から順に説明する。ＲＳＤ１の電源が投入されると、制御部１０は、起動処理を行う（ステップＳ１０）。この起動処理では、まず、低速走査部コントローラ１１１が、所定の低速駆動信号６２を低速走査駆動回路９３に入力して、低速走査部９０の偏向素子９１による走査位置が有効走査範囲Ｚ外の所定位置Ｙｘ（図示しない）に移動させる。このとき、高速走査部コントローラ１１０からは、高速走査駆動回路８３に対して高速駆動信号６１が出力されておらず、偏向素子８１の走査位置が走査中心Ｘ０となる。

次に、ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、Ｒ駆動信号６０ｒ、Ｇ駆動信号６０ｇ、Ｂ駆動信号６０ｂを出力して、Ｒレーザ６３、Ｇレーザ６４、Ｂレーザ６５からＲレーザ光Ｌｒ、Ｇレーザ光Ｌｇ、Ｂレーザ光Ｌｂを出射させる。このとき、ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、Ｒ光センサ５１、Ｇ光センサ５２、Ｂ光センサ５３から出力される信号に基づき、Ｒレーザ６３、Ｇレーザ６４、Ｂレーザ６５がＲ駆動信号６０ｒ、Ｇ駆動信号６０ｇ、Ｂ駆動信号６０ｂに基づいて適切なタイミングや適切な強度で出射されているか監視する。ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、Ｒレーザ６３、Ｇレーザ６４、Ｂレーザ６５のいずれかが故障していると判断したときや、Ｒレーザ６３、Ｇレーザ６４、Ｂレーザ６５のいずれかが調整が必要であると判断したとき、異常検知部１１３に対して異常通知信号を送信する。

次に、ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、Ｒ駆動信号６０ｒを出力して、Ｒレーザ６３からＲレーザ光Ｌｒを出射させる。偏向素子９１による走査位置が所定位置Ｙｘにあり、かつ偏向素子８１の走査位置が走査中心Ｘ０にあるため、光源部２０から出射されたＲレーザ光Ｌｒは、走査部３０を介して、ＢＤセンサ１０４に入射する。このとき、ＢＤセンサ１０４からＢＤ信号が受信できなければ、低速走査部コントローラ１１１は、偏向素子９１が低速駆動信号６２に基づいた動作を行っていないと判断し、異常検知部１１３に対して異常通知信号を送信する。

その後、高速走査部コントローラ１１０は、所定の高速駆動信号６１を高速走査駆動回路８３に入力して、高速走査部８０の偏向素子８１を駆動し、光源部２０から出射されたＲレーザ光Ｌｒを走査させる。このとき、高速走査部コントローラ１１０は、ＢＤセンサ１０３からのＢＤ信号に基づいて、偏向素子８１が高速駆動信号６１に基づいた動作を行っているか監視する。高速走査部コントローラ１１０は、偏向素子８１が故障していると判断したときや、偏向素子８１のいずれかが調整が必要であると判断したとき、異常検知部１１３に対して異常通知信号を送信する。

次に制御部１０は、異常が検出されたか否かについて判断を行う（ステップＳ１１）。具体的には、異常検知部１１３が、高速走査部コントローラ１１０、低速走査部コントローラ１１１、ＲＧＢレーザコントローラ１１２から異常通知信号を受信したか否かを判定する。

制御部１０は、異常が検出されていないと判断した場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）には、制御部１０は、画像表示処理を実行する（ステップＳ１３）。具体的には、高速走査部コントローラ１１０は、所定の高速駆動信号６１を高速走査駆動回路８３に入力して、高速走査部８０の偏向素子８１を駆動する。低速走査部コントローラ１１１は、所定の低速駆動信号６２を低速走査駆動回路９３に入力して、低速走査部９０の偏向素子９１を駆動する。これにより、走査部３０による走査が図３に示す状態となる。その後、ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、入力される画像信号ＳからＲ駆動信号６０ｒ,Ｇ駆動信号６０ｇ,Ｂ駆動信号６０ｂを画素単位で生成し、光束出射範囲定義テーブル（図４）に基づき、駆動信号６０ｒ，６０ｇ，６０ｂをレーザドライバ６６，６７，６８へ送信する。これにより、画像信号Ｓに応じた強度で変調されたレーザ光が光源部２０から出射され、走査部３０で走査されて、利用者の眼１０１に入射する。

一方、ステップＳ１１において、異常が検出されたと判断した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）には、制御部１０は、処理をステップＳ１３へ移す。

ステップＳ１３において制御部１０は、検出した異常が同期外れであるか否かについての判断を行う。具体的には、異常検知部１１３は、「低速走査部同期外れ」や「高速走査部同期外れ」の情報を含む異常通知信号を受信すると、検出した異常が同期外れであると判断し、注意表示コントローラ１１４に対し、「１」や「２」の値を異常コードとして送信する。

検出した異常が同期外れであると判断すると（ステップS１３：Ｙｅｓ）、制御部１０は、処理をステップＳ１４へ移す。ステップＳ１４において制御部１０は、同期外れ時処理を実行する。この同期外れ時処理については、後に図１２を参照しながら説明する。

ステップＳ１３において、検出した異常が同期外れではないと判断した場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）には、制御部１０は、処理をステップＳ１５へ移す。

ステップＳ１５において制御部１０は、検出した異常が片側走査故障であるか否かについての判断を行う。具体的には、異常検知部１１３は、「低速走査部故障」や「高速走査部故障」の情報を含む異常通知信号を受信すると、検出した異常が片側走査故障であると判断し、注意表示コントローラ１１４に対し、「３」や「４」の値を異常コードとして送信する。ここで、検出した異常が片側走査故障であると判断する（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）と、制御部１０は、片側走査故障時処理を実行する（ステップＳ１６）。この片側走査故障時処理については、後に図１３を参照しながら説明する。

ステップＳ１５において、検出した異常が片側走査故障ではないと判断した場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）には、制御部１０は、処理をステップＳ１７へ移す。ステップＳ１７において制御部１０は、高速走査部８０及び低速走査部９０の両者が故障しているものとして、両側走査故障時処理を実行する。この両側走査故障時処理については、後に図１４を参照しながら説明する。

ステップＳ１４，Ｓ１６，Ｓ１７の処理を終了すると、制御部１０は、検出した異常の復旧処理を行う（ステップＳ１８）。この復旧処理は、ステップＳ１０の起動処理と同様の処理である。この復旧処理を実行した後、制御部１０は、異常の復旧が完了したか否かについて判断を行う（ステップＳ１９）。ここで、復旧が完了したと判断した場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）には、制御部１０は処理を再びステップＳ１１へ戻す。一方、復旧が完了していないと判断した場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）には、制御部１０は、故障連絡先の表示（図１５参照）を行い（ステップＳ２０）、処理を終了する。この故障連絡先の表示は、図示しない画像形成部材によって行う。この画像形成部材による表示は、画像形成部材９７ａ〜９７ｇによる表示と同様に行われる。

次に、図１２を参照しながら、メインフローのステップＳ１４にて実行される同期外れ時処理について説明する。

同期外れ時処理において制御部１０は、光源部２０より出射されるレーザ光の色を白色とするよう、各レーザドライバ６６，６７，６８に対して各駆動信号６０ｒ,６０ｇ,６０ｂを送信する（ステップＳ３０）。具体的には、異常検知信号を受信した注意表示コントローラ１１４は、ＲＧＢレーザコントローラ１１２に対して、光源部２０より白色光を出射させるための白色光出射命令を送信する。白色光出射命令を受信したＲＧＢレーザコントローラ１１２は、白色光を形成するのに必要な各駆動信号６０ｒ,６０ｇ,６０ｂを各レーザドライバ６６，６７，６８に送信する。

次に制御部１０は、同期外れ状態の走査部３０で最大走査範囲Ｇ内を走査しながら、検出した異常の内容に応じた走査範囲内で、白色光を出射させて、画像形成部材９７ａ〜９７ｇのいずれかを照明する（ステップＳ３１）。具体的には、注意表示コントローラ１１４は、ＲＧＢレーザコントローラ１１２を制御して、光束出射範囲定義テーブル（図４）に基づき、白色光を出射させて、画像形成部材９７ａ〜９７ｇのいずれかを照明する（ステップＳ３１）。例えば異常コードが”１”である場合には、注意表示コントローラ１１４は、ＲＧＢレーザコントローラ１１２を制御して、図１６（ａ）に示すように、Ｘ１≦Ｘ≦−Ｘ１及びＹ４≦Ｙ≦Ｙ２の範囲内でレーザ光（白色光）の出射を行って、図１７（ａ）に示すように画像形成部材９７ａ上を走査して照明する。そして、図１７（ｂ）に示すように、画像形成部材９７の透過面１２０を透過したレーザ光の残像により、利用者の視界のやや上方に「低速走査異常」の文字が所定状態の報知画像として表示されることとなる。

また、異常コードが”２”である場合には、注意表示コントローラ１１４は、ＲＧＢレーザコントローラ１１２を制御して、光束出射範囲定義テーブル（図４）に基づき、図１６（ｂ）に示すように、−Ｘ２≦Ｘ≦−Ｘ４及びＹ１≦Ｙ≦−Ｙ１の範囲内でレーザ光（白色光）の出射を行って画像形成部９７ｂ上を走査して照明する。これにより、異常コードが”１”である場合と同様に、利用者に対して「高速走査異常」の画像（図１７（ｃ）参照）が報知画像として表示されることとなる。なお、これらの報知画像は、透過面１２０の表面にコーティングしたフィルムの色に応じた色で表示される。

また、このステップＳ３１において、報知画像を表示するに際し、高速走査と低速走査の同期は保たれていないが、レーザ光は各画像形成部材９７ａ,９７ｂを照明できれば良いため、同期不良の状態であっても利用者への報知にあたっては問題ない。換言すれば、同期不良の状態であっても、ＲＳＤ１を頭部から取り外す必要なく、ＲＳＤ１の状態を迅速かつ容易に利用者に対して、視覚的にその旨を報知することができる。

ステップＳ３１の処理が終了すると、制御部１０は、処理をメインフローへ戻す。

次に、図１３を参照しながら、メインフローのステップＳ１６にて実行される片側走査故障時処理について説明する。

片側走査故障時処理において制御部１０は、まず、マスク移動機構１０７に対して、マスク本体１０６を移動させる移動信号を送信する（ステップＳ４０）。具体的には、注意表示コントローラ１１４は、異常検知部１１３から出力される異常コードに応じてマスク移動機構１０７に移動信号（図１０参照）を送信して、マスク本体１０６を移動させる。例えば異常コードが”３”である場合には、注意表示コントローラ１１４は、マスク移動機構１０７に対して、移動座標Ｘａ,Ｙａの情報を含む移動信号（図１０参照）を送信する。この移動信号を受信したマスク移動機構１０７は、図１８（ａ）の状態から、図１８（ｂ）に示すように、マスク本体１０６上に設けられたマスク本体基準点Ｐを移動座標Ｘａ,Ｙａへ移動させて、画像形成部材９７ａの中央部が、走査中心Ｘ０,Ｙ０の位置となるようにする。

次に、制御部１０は、光源部２０より出射されるレーザ光の色を白色とするよう、各レーザドライバ６６，６７，６８に対して各駆動信号６０ｒ,６０ｇ,６０ｂを送信する（ステップＳ４１）。具体的には、注意表示コントローラ１１４は、ＲＧＢレーザコントローラ１１２を制御して、光束出射範囲定義テーブル（図４）に基づき、白色光を出射させて、画像形成部材９７ａ〜９７ｇのいずれかを照明する。

次に制御部１０は、レンズシフト機構２０１に対し、レンズシフト信号を送信する。具体的には、注意表示コントローラ１１４は、異常コードに応じてレンズシフト機構２０１にレンズシフト信号（図９参照）を送信して、マスク本体１０６を移動させる。例えば異常コードが”３”である場合には、注意表示コントローラ１１４は、レンズシフト機構２０１に対して、移動位置Ｚａの情報を含むレンズシフト信号（図９参照）を送信する。このレンズシフト信号を受信したレンズシフト機構２０１は、コリメート光学系７９を光軸方向へ移動させて、第２中間像面位置をマスク部９６の配設位置からずらして、マスク部９６の配設位置にデフォーカスによるレーザ光のぼけスポットを形成する。

ここで、ぼけスポットの形成について図１９を用いながら更に詳細に説明する。図１９は、本実施形態に係るＲＳＤ１の光路図である。図１９（ａ）はマスク部９６の位置と第２中間像面位置とを同じ位置とした状態（以下、「合ピン状態」という。）における無効走査領域へ向かう光路を示し、図１９（ｂ）はコリメート光学系７９を光軸方向へ移動させた状態（以下、「デフォーカス状態」という。）の無効走査領域へ向かう光路の状態を示している。なお、図中「Ｃｏ」はコリメート光学系７９、「ＨＳ」は高速走査部８０、「１ｄ−ＩＭ」は第１中間像面位置、「ＬＳ」は低速走査部９０、「２ｄ−ＩＭ」は第２中間像面位置である。また、図１９（ｂ）では、説明を容易とするため、第１ハーフミラー１０５及びＢＤセンサ１０３の構成を省略して記載している。さらに、光学系・レンズは正パワーレンズを示す略記号の両矢印にて略記し、ＨＳ・ＬＳについては実際には偏向面（反射面）８２，９２であるが、光学的に等価である絞りで表現している。加えてファイバ端面Ｑより出射される光線については、主光線および上線だけとしているほか、ＨＳ・ＬＳにて走査されたレーザ光の表現も走査の片側最大走査位置における光線しか記していない。

図１９（ａ）に示すように、光ファイバケーブル５０の投影部６側ファイバ端面Ｑより出射されたレーザ光は、コリメート光学系７９、高速走査部８０、低速走査部９０を介して走査部３０より出射され、第２リレー光学系９５の集束レンズで集束され、マスク部９６の位置で第２中間像面を形成している。

このとき、無効走査領域Ｗに配設された各画像形成部材９７ａ〜９７ｇに入射するレーザ光は中間像を結ぶためにビームウェストがマスク部９６と略一致するようにされており、照射範囲が狭くなっている。そこで、図１９（ｂ）では、マスク部９６から焦点位置を外す、すなわちマスク部９６の光軸方向位置とビームウェスト形成位置をずらして照射範囲を拡大し、各画像形成部材９７ａ〜９７ｇを広く照明している。

すなわち、本実施形態では、コリメート光学系７９を、光軸方向でファイバ端面Ｑから遠ざかる方向に距離Ｒだけ移動させることとしている。すると、ファイバ端面Ｑより出射されるレーザ光により、第１中間像面位置は、合ピン状態の第１中間像面位置よりも距離Ｓ分だけ第１リレー光学系８５の集束レンズ８５ａ側に移動し、第２中間像面位置は、合ピン状態の第２中間像面位置よりも距離Ｔ分だけ第２リレー光学系９５の集束レンズ９５ａ側に移動する。したがって、マスク部９６の位置ではデフォーカスされ、ぼけスポットが形成され、例えば異常コードが”３”である場合には、図２０（ａ）に示すように、画像形成部材９７ａを広範囲に照明することとなる。

図１３の片側走査故障時処理の説明に戻ると、次に、制御部１０は、故障していない水平・垂直いずれかの走査素子で、１次元方向に走査を行う（ステップＳ４３）。具体的には、注意表示コントローラ１１４は、例えば異常コードが”３”である場合には、図２０（ｂ）に示すように、ＲＧＢレーザコントローラ１１２を制御し、光束出射範囲定義テーブル（図４）に基づき、Ｘ１≦Ｘ≦−Ｘ１及びＹ＝Ｙ０の範囲内でレーザ光（白色光）の出射を行って、画像形成部材９７ａ上を走査して照明する。そして、図２０（ｃ）に示すように、画像形成部材９７の透過面１２０を透過したレーザ光の残像により、利用者の視界の略中央部に「低速走査異常」の文字が所定状態の報知画像として表示されることとなる。

また、異常コードが”４”である場合には、注意表示コントローラ１１４は、図２１（ａ）の状態から図２１（ｂ）に示す状態になるように、マスク移動機構１０７に対して、移動座標Ｘｂ,Ｙｂの情報を含む移動信号（図１０参照）を送信するとともに、レンズシフト機構２０１に対して、移動位置Ｚｂの情報を含むレンズシフト信号（図９参照）を送信する。注意表示コントローラ１１４は、さらに、ＲＧＢレーザコントローラ１１２を制御して、光束出射範囲定義テーブル（図４）に基づき、Ｘ＝Ｘ０及びＹ１≦Ｙ≦−Ｙ１の範囲内でレーザ光（白色光）の出射を行って画像形成部９７ｂ上をぼけスポットにて走査して照明する。これにより、異常コードが”３”である場合と同様に、利用者に対して「高速走査異常」の画像（図２１（ｃ）参照）が報知画像として表示されることとなる。なお、これらの報知画像についても、透過面１２０の表面にコーティングしたフィルムの色に応じた色で表示される。

次に、図１４を参照しながら、メインフローのステップＳ１７にて実行される両側走査故障時処理について説明する。

両側走査故障時処理において制御部１０は、まず、マスク移動機構１０７に対して、マスク本体１０６を移動させる移動信号を送信する（ステップＳ５０）。具体的には、両走査部故障時には、異常コードが”５”であり、注意表示コントローラ１１４は、マスク移動機構１０７に対して、移動座標Ｘｃ,Ｙｃの情報を含む移動信号（図１０参照）を送信する。この移動信号を受信したマスク移動機構１０７は、図２２（ａ）に示す状態から、マスク本体１０６上に設けられたマスク本体基準点Ｐを移動座標Ｘｃ,Ｙｃへ移動させて、図２２（ｂ）に示すように、画像形成部材９７ｇの中央部が、走査中心Ｘ０,Ｙ０の位置Ｌｏとなるようにする。

次に、制御部１０は、光源部２０より出射されるレーザ光の色を白色とするよう、各レーザドライバ６６，６７，６８に対して各駆動信号６０ｒ,６０ｇ,６０ｂを送信する（ステップＳ５１）。具体的には、注意表示コントローラ１１４は、ＲＧＢレーザコントローラ１１２を制御して、白色光を出射する。

次に制御部１０は、レンズシフト機構２０１に対し、レンズシフト信号を送信する（ステップＳ５２）。具体的には、注意表示コントローラ１１４は、異常コードに応じてレンズシフト機構２０１にレンズシフト信号（図９参照）を送信して、マスク本体１０６を移動させる。両走査部故障時には、異常コードが”５”であり、注意表示コントローラ１１４は、レンズシフト機構２０１に対して、移動位置Ｚｃの情報を含むレンズシフト信号（図９参照）を送信する。このレンズシフト信号を受信したレンズシフト機構２０１は、コリメート光学系７９を光軸方向へ移動させて、第２中間像面位置をマスク部９６の配設位置からずらしてデフォーカスし、マスク部９６の配設位置にレーザ光のぼけスポットを形成する。これにより、利用者に対して所定の画像（図５参照）が報知画像として表示されることとなる。なお、これらの報知画像についても、透過面１２０の表面にコーティングしたフィルムの色に応じた色で表示される。

なお、ステップＳ５０において、画像形成部材９７ａの「低速走査異常」の「走」が、走査中心Ｘ０,Ｙ０の位置Ｌｏとなるように、注意表示コントローラ１１４は、マスク移動機構１０７に対して移動信号を出力させるようにしてもよい。このとき、ステップＳ５２の処理の後に、注意表示コントローラ１１４は、マスク移動機構１０７に対して、マスク本体１０６を移動させる移動信号を送信し、画像形成部材９７ａの「査」、「異」、「常」を照射するようにする。このようにすることで、時分割で「走査異常」を報知画像として表示することができる。

上述してきたように、本実施形態に係るＲＳＤ１によれば、内部に異常が生じたときに、その旨を容易に投射対象に表示することができるＲＳＤを提供することができる。より具体的には、レーザ光を異常状態を報知する画像を形成する画像形成部材９７を設けることにより、簡素な構成で、光源や走査部が故障したとき、光源や走査部が故障であることを表示対象に表示することができる。

また、上述の実施形態では、画像形成部材９７ａの透過面により所定状態を報知する画像を形成することとしたが、透過面に替えて反射面を用いるようにしてもよい。この場合、例えば、図２３に示すように、第２リレー光学系９５において、レンズ９５ａとマスク本体１０６との間にハーフミラー９９を設ける。レンズ９５ａ及びハーフミラー９９を介してレーザ光を画像形成部材９７ａに入射したレーザ光は、画像形成部材９７ａの反射面で反射し、さらにハーフミラー９９で反射してレンズ９５ｂへ入射する。なお、画像形成部材９７ａの反射面にカラーフィルタが形成される。この場合、例えば反射して欲しくない箇所につや消しの黒塗りをするかしないかで報知する画像を形成することができる。なお、画像形成部材９７ａの反射面に黒塗りをせずに透過させ、画像形成部材９７ａを支持している図示しないフレーム部の内面に施した黒塗りもしくは黒化処理にて反射光を生じないようにすることもできる。その際は、前記反射面にて反射が起きないように、反射防止コート（ＡＲコート）を形成し、コートの有無により報知画像を形成する事ができる。ＡＲコートとして，誘電体多層膜構造を用いても良いし，サブ波長構造を利用して、ＡＲ効果が発揮されるようにしても良い。

なお、上述では、異常が検出されたと判断すると、走査部３０の動作を停止し、その後、マスク本体１０６を移動させるようにしたが、マスク本体１０６の移動後に、走査部３０の動作を停止するようにしてもよい。また、走査部３０の動作の停止とマスク本体１０６の移動を同時に開始するようにしてもよい。

〔第１の変形例〕
次に、第１の変形例に係るＲＳＤ１について説明する。この第１の変形例に係るＲＳＤ１は、異常内容の優先度に応じて、画像形成部材９７ａ〜９７ｇを配置している点に特徴を有している。なお、前述の実施形態と同様の構成に関しては、同じ符号を付して説明を省略する。

異常状態において、利用者に異常を報知するに際し、緊急を要する異常は可及的速やかな報知が望まれる。しかし、マスク本体１０６を移動させる必要がある場合、マスク本体１０６の移動が完了するまでに時間がかかる場合がある。

一方、画像形成部材９７をレーザ光が通過する位置に移動させるためのマスク本体の移動距離は、例えば、図２４に示すように、上下方向略中央部にある画像形成部材９７ｅと、両端部に位置する画像形成部材９７ｃ,９７ｇとで異なっている。

そこで、本第１の変形例では、図２５に示すように、異常の内容に応じて予め優先度を定めておき、マスク本体１０６の移動距離が小さい画像形成部材ほど、優先度の高い異常を表示することとしている。具体的には、まず、注意表示コントローラ１１４からレンズシフト機構２０１に対してレンズシフト信号を送信することによりデフォーカス状態とし、次いで、マスク本体１０６を移動させる。この際、優先度の高い異常の内容ほどマスク本体１０６を移動させる距離が少なくてすむため、利用者に対して速やかに報知することができることとなる。しかも、優先度の高い異常の内容を走査部３０の停止に関するものとした場合には、レーザ光が網膜上の一点に留まる状態を可及的速やかに回避することができる。

〔第２の変形例〕
次に、第２の変形例に係るＲＳＤ１について説明する。この第２の変形例に係るＲＳＤ１は、異常内容の優先度に応じて、各レーザ６３,６４,６５から出射されるレーザ光の出力を変更する点に特徴を有している。

すなわち、本第２の変形例では、図２６に示すように、異常の内容に応じて予め優先度を定めておき、発生した異常の内容の優先度が高いほど、各レーザ６３,６４,６５から出射されるレーザ光の出力を高くすることとしている。したがって、優先度の高い異常の内容ほど、使用者に明るく視認させることができ、使用者にわかりやすく報知することができる。

第２変形例のＲＳＤ１では、異常検知部１１３は、異常通知信号の内容と優先あ度とを関連づけたテーブル（図示せず）を記憶しており、受信した異常通知信号の内容に応じた優先度の情報をＲＧＢレーザコントローラ１１２へ送信する。ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、図２６に示すように、優先度とレーザ強度とを関連づけたテーブルを記憶しており、このテーブルに基づき、異常検知部１１３から通知される優先度の情報に対応するレーザ強度でレーザ６３,６４,６５を駆動する。

〔第３の変形例〕
次に、第３の変形例に係るＲＳＤ１について説明する。この第３の変形例に係るＲＳＤ１は、異常内容の優先度に応じて、第２リレー光学系９５から出射されるレーザ光の色を変更する点に特徴を有している。

すなわち、本第３の変形例では、図２７に示すように、異常の内容に応じて予め優先度を定めておき、発生した異常の内容の優先度が高いもの程、比視感度の高い色で表示するよう構成している。したがって、優先度の高い異常の内容ほど、利用者に対して明瞭に視認させることができる。なお、レーザ光の色は、比視感度にかかわらず、利用者が直感的に緊急度を認識できる色を採用しても良い。例えば、交通信号の色に対応させて、優先度の最も高いものが赤、優先度が中程度のものは黄、優先度の低いものは緑で表示しても良い。また、緊急度の高いものについては点滅させるなどの処理をしてもよい。このような構成とすることにより、利用者は、異常状態の緊急性や深刻度合いを直感的に認識することができる。

第３変形例のＲＳＤ１では、第２変形例と同様に、異常検知部１１３は、異常通知信号の内容と優先度とを関連づけたテーブル（図示せず）を記憶しており、受信した異常通知信号の内容に応じた優先度の情報をＲＧＢレーザコントローラ１１２へ送信する。ＲＧＢレーザコントローラ１１２は、図２７に示すように、優先度と駆動するレーザとを関連づけたテーブルを記憶しており、このテーブルに基づき、レーザ６３,６４,６５のうち、異常検知部１１３から通知される優先度の情報に対応するレーザを駆動する。

最後に、上述した各実施の形態の説明は本発明の一例であり、本発明は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

本発明を、上述してきた実施形態を通して説明したが、本実施形態のＲＳＤ１によれば、以下の効果が期待できる。

（１）光源（レーザ６３，６４，６５）と、光源から出射された光束を２次元走査する走査部３０と、走査部３０により走査された光束を被投射対象（網膜１０１ｂ）に投射する投射部（レンズ９５ｂ，ハーフミラー１５）と、投射部よりも上流側の光路に前記光束による像面を形成するレンズ９５ａ（光学部）と、を備えるＲＳＤ１（画像表示装置）であって、当該ＲＳＤ１が所定状態となったことを検知する異常検知部１１３と、前記所定状態を報知する画像に応じた形状の透過面又は反射面を有し、走査部３０によって所定範囲で走査された光束のうち一部を透過又は反射する画像形成部材９７（９７ａ〜９７ｇ）と、異常検知部１１３で当該ＲＳＤ１の異常状態（所定状態）を検知すると、走査部３０を制御して、走査部３０による光束の走査範囲を、所定範囲を含む範囲に変更する注意表示コントローラ１１４（制御部）を備えるので、簡素な構成で、利用者がＲＳＤ１の状態を迅速かつ容易に知ることができる。

（２）走査部３０は、光束を第１の方向へ走査する高速走査部８０と、第２の方向へ走査する低速走査部９０とを同期させながら２次元走査するものであり、異常検知部１１３は、高速走査部８０と低速走査部９０との少なくともいずれか一方が故障した状態、又は、高速走査部８０と低速走査部９０との同期が外れた状態を所定状態として検知するので、ＲＳＤ１に故障や同期ずれが発生したことを、利用者が迅速かつ容易に知ることができる。

（３）注意表示コントローラ１１４（制御部）は、異常検知部１１３で当該ＲＳＤ１の所定状態を検知すると、走査部３０により所定範囲を含む範囲で走査された光束が通過する位置に画像形成部材９７を移動させるので、走査部３０で同期ずれや故障などが発生した場合であっても、ＲＳＤ１の状態を容易に報知することができる。

（４）走査部３０と画像形成部材９７との間に、光束の径を拡大させて画像形成部材９７へ入射させるレンズシフト機構２０１（光束径変更機構）を設けたので、走査部３０での走査を行うことなく、画像形成部材９７によって、ＲＳＤ１の状態を報知することができる。

（５）画像形成部材９７を複数設けており、注意表示コントローラ１１４（制御部）は、走査部３０による光束の走査範囲を異常状態（所定状態）に応じて変更し、所定状態に応じた画像形成部材９７ａ〜９７ｇに走査部３０による光束を入射させるので、画像形成部材９７を移動させることなく、ＲＳＤ１の状態を報知することができる。

（６）画像形成部材９７を複数設けており、注意表示コントローラ１１４（制御部）は、画像形成部材９７を所定状態に応じた位置に移動するので、ＲＳＤ１の複数の状態を報知することができる。

（７）複数の画像形成部材９７のうち最も使用頻度が高い画像形成部材を、注意表示コントローラ１１４（制御部）による移動量が小さい位置に配置するので、使用頻度が高い異常状態（所定状態）をより速やかに報知することが可能となる。

（８）画像形成部材９７の透過面又は反射面にはカラーフィルタが形成されているので、異常状態（所定状態）の報知を容易にカラー表示することができる。

（９）画像形成部材９７ａ〜９７ｇの透過面又は反射面は平坦としているので、スペックルの発生を抑制することができる。

（１０）注意表示コントローラ１１４（制御部）は、異常検知部で当該画像表示装置の所定状態を検知すると、光源（レーザ６３，６４，６５）から白色の光束を出射させるので、例えば、カラーフィルタを用いることで、異常状態（所定状態）の報知を容易に種々のカラー表示することができる。

（１１）注意表示コントローラ１１４（制御部）は、異常状態（所定状態）態に応じて前記光源から出射させる光束の強度を変更するので、異常状態（所定状態）を使用者にわかりやすく報知することができる。

１ ＲＳＤ（画像表示装置）
１０ 制御部
１５ ハーフミラー
２０ 光源部
３０ 走査部
６３，６４，６５ レーザ（光源）
９５ａ,９５ｂ レンズ
９７ａ〜９７ｇ 画像形成部材
１０１ｂ 網膜（被投射対象）
１１３ 異常検知部（検知部）
１１４ 注意表示コントローラ（制御部）

Claims (11)

1. 光源と、前記光源から出射された光束を２次元走査する走査部と、前記走査部により走査された光束を被投射対象に投射する投射部と、前記投射部よりも上流側の光路に前記光束による像面を形成する光学部と、を備えた画像表示装置において、
   当該画像表示装置が所定状態となったことを検知する検知部と、
   前記所定状態を報知する画像に応じた形状の透過面又は反射面を有し、前記走査部によって所定範囲で走査された光束のうち一部を透過又は反射する画像形成部材と、
   前記検知部で当該画像表示装置の所定状態を検知すると、前記走査部を制御して、前記走査部による光束の走査範囲を、前記所定範囲を含む範囲に変更する制御部と、を備えたことを特徴とする画像表示装置。
2. 前記走査部は、前記光束を第１の方向へ走査する高速走査部と、第２の方向へ走査する低速走査部とを同期させながら２次元走査するものであり、
   前記検知部は、前記高速走査部と前記低速走査部との少なくともいずれか一方が故障した状態、又は、前記高速走査部と前記低速走査部との同期が外れた状態を前記所定状態として検知することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記制御部は、前記検知部で当該画像表示装置の所定状態を検知すると、前記走査部により前記所定範囲を含む範囲で走査された光束が通過する位置に前記画像形成部材を移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
4. 前記走査部と前記画像形成部材との間に、前記光束の径を拡大させて前記画像形成部材へ入射させる光束径変更機構を設けたことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記画像形成部材を複数設けており、
   前記制御部は、前記走査部による光束の走査範囲を前記所定状態に応じて変更し、前記所定状態に応じた前記画像形成部材に前記走査部による光束を入射させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記画像形成部材を複数設けており、
   前記制御部は、前記画像形成部材を前記所定状態に応じた位置に移動することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像表示装置。
7. 前記複数の画像形成部材のうち最も使用頻度が高い画像形成部材を、前記制御部による移動量が小さい位置に配置したことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
8. 前記透過面又は反射面にはカラーフィルタが形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
9. 前記透過面又は反射面は平坦であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
10. 前記制御部は、前記検知部で当該画像表示装置の所定状態を検知すると、前記光源から白色の光束を出射させることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
11. 前記制御部は、前記所定状態に応じて前記光源から出射させる光束の強度を変更することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。

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