特開 2015-225281 レーザー装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-225281(P2015-225281A)

(43)【公開日】2015年12月14日

(54)【発明の名称】レーザー装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 26/10 20060101AFI20151117BHJP

   G02B 27/22 20060101ALN20151117BHJP

【ＦＩ】

   G02B26/10 C

   G02B27/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-111001(P2014-111001)

(22)【出願日】2014年5月29日

(71)【出願人】

【識別番号】000201113

【氏名又は名称】船井電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 和浩

【テーマコード（参考）】

2H045

2H199

【Ｆターム（参考）】

2H045AB00

2H045BA12

2H045DA11

2H045DA41

2H199BA32

2H199BB20

(57)【要約】

【課題】走査部が停止した場合にレーザー光が出射されていても安全性を損なうことがないレーザー装置を提供する。
【解決手段】レーザー光源と、前記レーザー光源から出射されるレーザー光を走査する走査部と、前記走査部が停止した状態で外部に出射される所定方向のレーザー光を減衰させる減衰部と、を備えるレーザー装置としている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

レーザー光源と、
前記レーザー光源から出射されるレーザー光を走査する走査部と、
前記走査部が停止した状態で外部に出射される所定方向のレーザー光を減衰させる減衰部と、を備えることを特徴とするレーザー装置。

【請求項2】

前記走査部により走査されたレーザー光を反射させる反射部材を更に備え、
前記減衰部は、前記反射部材に設けられた貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載のレーザー装置。

【請求項3】

前記反射部材のレーザー光の入射側とは反対側に配された光検出部と、
自装置の起動のときに前記走査部を停止させる停止制御部と、
自装置の起動のときに前記レーザー光源を発光させる発光制御部と、
自装置の起動のときに前記光検出部による検出信号に基づき、前記レーザー光源の発光を禁止するか否かを切替える禁止制御部と、
を更に備えることを特徴とする請求項２に記載のレーザー装置。

【請求項4】

前記減衰部は、前記走査部により走査されたレーザー光が外部に出射されるまでの光路の途中に配された入射光を散乱反射させる散乱反射部であることを特徴とする請求項１に記載のレーザー装置。

【請求項5】

前記走査部により走査されたレーザー光を反射させる反射部材を更に備え、
前記散乱反射部は、前記反射部材の反射面の一部を覆うマスク部であることを特徴とする請求項４に記載のレーザー装置。

【請求項6】

前記走査部により走査されたレーザー光を透過させる出射窓を更に備え、
前記散乱反射部は、前記出射窓の表面を一部覆うマスク部であることを特徴とする請求項４に記載のレーザー装置。

【請求項7】

前記走査部は、レーザー光を垂直方向に走査させる第１の走査部と、レーザー光を水平方向に走査させる第２の走査部と、を含み、
前記第１の走査部と前記第２の走査部のうち前記第１の走査部のみが停止した状態で走査されるレーザー光の軌跡に対応した第１のライン部と、前記第１の走査部と前記第２の走査部のうち前記第２の走査部のみが停止した状態で走査されるレーザー光の軌跡に対応した第２のライン部と、を前記散乱反射部は含むことを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載のレーザー装置。

【請求項8】

前記走査部により走査されたレーザー光を透過させる出射窓と、
前記出射窓の光入射側、且つ走査範囲外に配された光検出部と、
自装置の起動のときに前記走査部を停止させる停止制御部と、
自装置の起動のときに前記レーザー光源を発光させる発光制御部と、
自装置の起動のときに前記光検出部による検出信号に基づき、前記レーザー光源の発光を禁止するか否かを切替える禁止制御部と、
を更に備えることを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれか１項に記載のレーザー装置。

【請求項9】

画像光を発光する画像光発光部と、前記画像光発光部による画像光を空間に光学像として結像させる結像部と、前記光学像付近に位置する操作物によって反射されたレーザー光を受光する光検出部と、を更に備え、
前記走査部により走査されたレーザ光は、前記光学像を照射することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のレーザー装置。

【請求項10】

前記減衰部の大きさは、前記操作物よりも小さくしていることを特徴とする請求項１０に記載のレーザー装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レーザー装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、レーザー光を走査する走査部（スキャナ）を備えたレーザー装置が知られている。

【0003】

レーザー光を扱う機器においては、その安全性が重要となっているが、例えば走査部が何らかの原因で停止した場合、その停止位置において、レーザー光の単位面積当たりの照射量が通常値を大きく超え、安全性が損なわれる恐れがあった。例えば、停止位置で照射されたレーザー光によってユーザーの目が負傷する危険性があった。

【0004】

そこで、例えば特許文献１には、走査部が停止した場合に、その異常を検出し、レーザー光の照射を停止させるレーザー装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００５−３１２６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１では、走査部の停止原因がシステム制御部の暴走であった場合、確実にレーザー光の照射を停止できない可能性があった。

【0007】

上記問題点に鑑み、本発明は、走査部が停止した場合にレーザー光が出射されていても安全性を損なわないレーザー装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために本発明のレーザー装置は、
レーザー光源と、
前記レーザー光源から出射されるレーザー光を走査する走査部と、
前記走査部が停止した状態で外部に出射される所定方向のレーザー光を減衰させる減衰部と、を備える構成としている。

【0009】

また、上記構成において、前記走査部により走査されたレーザー光を反射させる反射部材を更に備え、前記減衰部は、前記反射部材に設けられた貫通孔であることとしてもよい。

【0010】

このような構成によれば、走査部が停止した場合にレーザー光は貫通孔を通過するので、反射部材により反射して外部へ出射されることを抑止できる。

【0011】

また、上記構成において、
前記反射部材のレーザー光の入射側とは反対側に配された光検出部と、
自装置の起動のときに前記走査部を停止させる停止制御部と、
自装置の起動のときに前記レーザー光源を発光させる発光制御部と、
自装置の起動のときに前記光検出部による検出信号に基づき、前記レーザー光源の発光を禁止するか否かを切替える禁止制御部と、を更に備えることとしてもよい。

【0012】

このような構成によれば、経年変化等によりレーザ光の出射角度が変化し、自装置の起動のときに、走査部を停止させた状態でレーザー光を試験的に発光させたが、レーザー光が貫通孔を通過する光量が減少し、光検出部により検出される光量が低下した場合、安全性の確保のため、レーザー光源の発光を禁止できる。

【0013】

また、上記構成において、前記減衰部は、前記走査部により走査されたレーザー光が外部に出射されるまでの光路の途中に配された入射光を散乱反射させる散乱反射部であることとしてもよい。

【0014】

更に、上記構成において、前記走査部により走査されたレーザー光を反射させる反射部材を更に備え、前記散乱反射部は、前記反射部材の反射面の一部を覆うマスク部であることとしてもよい。

【0015】

このような構成によれば、走査部が停止した状態でレーザー光はマスク部で散乱反射されてから外部へ出射されるので、外部に所定方向へ出射されるレーザー光を減衰させることができる。

【0016】

また、上記構成において、前記走査部により走査されたレーザー光を透過させる出射窓を更に備え、前記散乱反射部は、前記出射窓の表面を一部覆うマスク部であることとしてもよい。

【0017】

このような構成によれば、走査部が停止した状態でレーザー光はマスク部で散乱反射されて出射窓の内側方向へ戻るので、外部に所定方向へ出射されるレーザー光をほぼ無くして減衰させることができる。

【0018】

また、上記いずれかの構成において、前記走査部は、レーザー光を垂直方向に走査させる第１の走査部と、レーザー光を水平方向に走査させる第２の走査部と、を含み、
前記第１の走査部と前記第２の走査部のうち前記第１の走査部のみが停止した状態で走査されるレーザー光の軌跡に対応した第１のライン部と、前記第１の走査部と前記第２の走査部のうち前記第２の走査部のみが停止した状態で走査されるレーザー光の軌跡に対応した第２のライン部と、を前記散乱反射部は含むこととしてもよい。

【0019】

このような構成によれば、走査部において第１の走査部と第２の走査部のうち一方のみが停止した場合でも、レーザー光を第１のライン部または第２のライン部によって散乱反射させることで安全性を確保することができる。

【0020】

また、上記いずれかの構成において、
前記走査部により走査されたレーザー光を透過させる出射窓と、
前記出射窓の光入射側、且つ走査範囲外に配された光検出部と、
自装置の起動のときに前記走査部を停止させる停止制御部と、
自装置の起動のときに前記レーザー光源を発光させる発光制御部と、
自装置の起動のときに前記光検出部による検出信号に基づき、前記レーザー光源の発光を禁止するか否かを切替える禁止制御部と、を更に備えることとしてもよい。

【0021】

このような構成によれば、経年変化等によりレーザ光の出射角度が変化し、自装置の起動のときに、走査部を停止させた状態でレーザー光を試験的に発光させたが、レーザー光が散乱反射部に入射せず、光検出部により検出される光量が低下した場合、安全性の確保のため、レーザー光源の発光を禁止できる。

【0022】

また、上記いずれかの構成において、画像光を発光する画像光発光部と、前記画像光発光部による画像光を空間に光学像として結像させる結像部と、前記光学像付近に位置する操作物によって反射されたレーザー光を受光する光検出部と、を更に備え、
前記走査部により走査されたレーザ光は、前記光学像を照射することとしてもよい。

【0023】

このような構成によれば、ユーザーが光学像を観察しながら操作する、即ちユーザーがレーザー光の出射側に位置することが前提となる仮想的な入力インタフェースにおいて、走査部が停止した場合にユーザー側へ所定方向に出射されるレーザー光を減衰させることができ、有意義に安全性を確保することができる。

【0024】

また、上記構成において、前記減衰部の大きさは、前記操作物よりも小さくしていることしてもよい。

【0025】

このような構成によれば、通常のレーザー光の走査時において、仮想的な入力インタフェースの操作性低下を抑制できる。

【発明の効果】

【0026】

本発明のレーザー装置によると、走査部が停止した場合にレーザー光が出射されていても安全性を損なうことがない。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の第１実施形態に係る仮想的入力インタフェース装置の概略構成（側面図）を示す図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る反射素子集合基板による画像の結像を示す斜視図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る反射素子集合基板の一部概略平面図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る反射素子集合基板の一部概略斜視図である。

【図5】図３におけるＡ−Ａ線断面を示す断面図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタユニットの詳細構成を含む仮想的入力インタフェース装置のブロック構成図である。

【図7】本発明の第１実施形態に係る折り曲げミラーに対するレーザー光の入射の様子を示す側面図である。

【図8】本発明の第１実施形態に係る折り曲げミラーに対するレーザー光の入射の様子を示す正面図である。

【図9】本発明の第２実施形態に係る仮想的入力インタフェース装置の概略構成（側面図）を示す図である。

【図10】本発明の第２実施形態に係る折り曲げミラーに対するレーザー光の入射の様子を示す側面図である。

【図11】本発明の第２実施形態に係る折り曲げミラーの正面図である。

【図12】本発明の第３実施形態に係る折り曲げミラーの正面図である。

【図13】本発明の第４実施形態に係る折り曲げミラー及び出射窓に対するレーザー光の入射の様子を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

＜第１実施形態＞
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る仮想的入力インタフェース装置の概略構成（側面図）を図１に示す。

【0029】

図１に示す仮想的入力インタフェース装置１０（レーザー装置の一例）は、２面コーナーリフレクタアレイ基板（反射素子集合基板）１と、液晶表示部２と、プロジェクタユニット３と、光検出器４と、折り曲げミラー５と、出射窓６と、光検出部７を備えている。

【0030】

図２に概略斜視図を示すように、２面コーナーリフレクタアレイ基板１（結像部の一例）は、液晶表示部２（画像光発光部の一例）により表示された画像の光学像Ｓを空中に結像させて、それを観察者が見ることができるようにするものである。２面コーナーリフレクタアレイ基板１の構成を具体的に図３〜図５を用いて説明する。

【0031】

２面コーナーリフレクタアレイ基板１の一部概略平面図を図３に示す。また、２面コーナーリフレクタアレイ基板１の一部概略斜視図を図４に示す。

【0032】

２面コーナーリフレクタアレイ基板１は、基板１Ａに対して、基板１Ａの主面を垂直方向に貫通する正方形状の貫通孔１Ｂが平面視で千鳥状に配置されて形成される構成となっている。貫通孔１Ｂの平らな内壁面のうち直交する２つに、それぞれ鏡面Ｍ１及びＭ２を２面コーナーリフレクタとして形成している。

【0033】

図３におけるＡ−Ａ線断面を図５に示す。図５に示すように、基板１Ａの一方の主面Ｆ２側にある空間内に配された点光源ｏから出射された光線は、２面コーナーリフレクタ（鏡面Ｍ１及びＭ２）にて２回反射して、屈曲しつつ基板１Ａを透過する。点光源ｏから出射されて異なる２面コーナーリフレクタに向かうそれぞれの光線は、２面コーナーリフレクタにて２回反射された後、点光源ｏが配された側の基板１Ａの主面Ｆ２と反対側の主面Ｆ１側の空間において１点の光学像ｐに結像される。

【0034】

画像の光を面発光する液晶表示部２は点光源の集合であると捉えることができる。従って、基板１Ａの一方の主面Ｆ２側にある空間（図２における主面Ｆ２の下方の空間）に配された液晶表示部２により面発光された画像光の光線は、２面コーナーリフレクタでの反射により、他方の主面Ｆ１側の空間（図２における主面Ｆ１の上方の空間）において液晶表示部２と対称な位置に光学像Ｓとして結像される。これにより、観察者であるユーザーは、空中に画像が表示されている感覚を得ることができる。

【0035】

次に、プロジェクタユニット３の詳細について図６も参照しつつ説明する。図６に示すように、プロジェクタユニット３は、光源制御部３１と、赤外レーザーダイオード（赤外ＬＤ）３２と、コリメータレンズ３３と、アパーチャー３４と、ビームスプリッター３５と、光検出部３６と、垂直走査ミラー３７と、水平走査ミラー３８と、走査ミラー駆動制御部３９を備えている。

【0036】

赤外ＬＤ３２によって出射された赤外レーザー光は、コリメータレンズ３３によって略平行光に変換され、アパーチャー３４の開口部によって絞られる。アパーチャー３４によって絞られた後の赤外レーザー光は、ビームスプリッター３５によって一部が反射されて光検出部３６によって受光され、一部はビームスプリッター３５を透過して垂直走査ミラー３７へ入射される。

【0037】

光源制御部３１は、光検出部３６からの検出信号に基づき、赤外ＬＤ３２の発光パワーを一定とするように赤外ＬＤ３２に供給する駆動電流を制御する。

【0038】

また、レーザー光を垂直方向に走査するよう偏向可能な垂直走査ミラー３７に入射されて反射された赤外レーザー光は、レーザ光を水平方向に走査するよう偏向可能な水平走査ミラー３８に入射されて反射し、プロジェクタユニット３の筐体外部へ出射される。走査ミラー駆動制御部３９が、垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８の駆動制御を行う。なお、垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーによって構成される。このような垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８の偏向によって赤外レーザー光は２次元的に走査される。

【0039】

このようにプロジェクタユニット３によって２次元的に走査された赤外レーザー光は、図７及び図８に示すように、折り曲げミラー５によって反射されて光路を折り曲げられる（図７及び図８の破線部）。折り曲げミラー５によって反射された赤外レーザー光は、出射窓６を透過して光学像Ｓを裏面から照射する（図１）。従って、赤外レーザー光は、光学像Ｓに対して２次元的に走査される。

【0040】

ここで、光学像Ｓの観察者であるユーザーが操作物（指など）を光学像Ｓ付近に位置させると、赤外レーザー光が操作物によって散乱反射し、光検出器４によって受光される。ここで、図６に示す仮想的入力インタフェース装置１０が備える制御装置８は、光検出器４によって赤外レーザー光が検出されたタイミングでの垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８の駆動状態に基づき、操作物によって反射された赤外レーザー光の光学像Ｓにおける照射位置の画像を判断し、当該画像に応じた制御を行う。これにより、ユーザーが光学像Ｓにおいて操作した画像に応じた動作が行われることとなり、仮想的入力インタフェースとしての機能が実現される。

【0041】

以上のように通常時はプロジェクタユニット３から２次元的に走査された赤外レーザー光が出射されるのであるが、走査ミラー駆動制御部３９における断線又はショートの発生等によって垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８の走査のための偏向動作が停止され、所定の偏向位置で静止してしまう場合が生じる。このような場合に、図７及び図８に示すように、垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８によって反射されてプロジェクタユニット３から出射される赤外レーザー光Ｌ１が通過するような貫通孔５１が折り曲げミラー５に設けられる。

【0042】

即ち、垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止した状態で折り曲げミラー５の反射面にて反射されて外部へ所定方向に出射される赤外レーザー光をなくすことで減衰させる減衰部として貫通孔５１は機能する。

【0043】

これにより、何らかの原因で垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止した場合にプロジェクタユニット３から赤外レーザー光が出射されたとしても、折り曲げミラー５における反射によって光学像Ｓ側へ赤外レーザー光が向かうことを防止できる。従って、光学像Ｓの観察者であるユーザーの目が負傷する可能性を回避することができる。

【0044】

なお、通常時の赤外レーザー光の走査中には、赤外レーザー光は一部貫通孔５１を通過して光学像Ｓ側へ向かわないことになる。しかしながら、貫通孔５１の大きさを操作物よりも小さくすることで、操作性が損なわれることは抑制される。例えば、貫通孔５１の面積を、指などの先端部の正面視の面積より小さくすればよい。

【0045】

更に、本実施形態では、仮想的入力インタフェース装置１０の起動時に制御装置８は次のような制御を行う。制御装置８は、走査ミラー駆動制御部３９に対して垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８の駆動を停止するよう指令し、光源制御部３１に対しては試験的に赤外ＬＤ３２から赤外レーザー光を発光するよう指令する。これにより、停止した垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８によって赤外レーザー光が反射され、プロジェクタユニット３から出射される。

【0046】

次に、制御装置８は、折り曲げミラー５の裏面側に配されたフォトダイオード等である光検出部７からの検出信号に基づき、検出された赤外レーザー光の光量が所定の設定値以上であるか否かを判定する。もし光量が設定値以上であった場合は、制御装置８は、光源制御部３１による赤外レーザー光の発光、及び走査ミラー駆動制御部３９による走査ミラー駆動を許可する通常モードに移行する。つまり、以降、プロジェクタユニット３による赤外レーザー光の走査が可能となる。

【0047】

一方、光量が設定値より低かった場合は、制御装置８は、光源制御部３１による赤外レーザー光の発光、及び走査ミラー駆動制御部３９による走査ミラー駆動を禁止するモードへ移行する。つまり、以降、プロジェクタユニット３からの赤外レーザー光の出射は行われない。

【0048】

プロジェクタユニット３における赤外ＬＤ３２や光学部品は例えば接着剤を用いて固定されており、経年変化によってプロジェクタユニット３からの赤外レーザー光の出射角度が変化する場合がある。出射角度が変化せず、垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止した状態で出射される赤外レーザー光が貫通孔５１を通過すれば、光検出部７により検出される光量は設定値以上となる。この場合は、安全性が保たれているので、上述のように、赤外レーザー光の走査が許可される。

【0049】

一方、経年変化によって赤外レーザー光の出射角度が変化した場合は、垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止した状態で出射される赤外レーザー光の貫通孔５１を通過する光量が低下し、光検出部７により検出される光量が設定値未満となる。

【0050】

このときに、仮に、赤外レーザー光の走査を許可すれば、もし何らかの原因で垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止したときに赤外レーザー光が折り曲げミラー５によって反射され、光学像Ｓ側へ向かうこととなり、安全性を損なう結果となる。そこで、上述のように、光源制御部３１による赤外レーザー光の発光を禁止することにより、安全性が損なわれることを防いでいる。

【0051】

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態に係る仮想的入力インタフェース装置の概略構成（側面図）を図９に示す。図９に示した仮想的入力インタフェース装置１０’の構成における第１実施形態との相違点としては、折り曲げミラー５’と光検出部７’となる。

【0052】

本実施形態では、図１０に示すように、プロジェクタユニット３において垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止した場合にプロジェクタユニット３から出射される赤外レーザー光Ｌ２が入射されて散乱反射させるマスク部５１’が折り曲げミラー５’に設けられる。図１１は、レーザー光の入射側から視た折り曲げミラー５’の正面図を示しており、折り曲げミラー５’の表面を一部、略円形状に覆うマスク部５１’は、拡散素材から構成される。

【0053】

このような構成により、何らかの原因で垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止した場合にプロジェクタユニット３から赤外レーザー光が出射されたとしても、マスク部５１’によって散乱反射されてから光学像Ｓ側へ向かうので、単位面積当たりの照射量が軽減され、安全性を損なうことが無い。即ち、垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止した状態で仮に折り曲げミラー５’の反射面にて反射されて外部へ所定方向に出射される赤外レーザー光を減衰させる減衰部としてマスク部５１’は機能する。

【0054】

なお、通常時の赤外レーザー光の走査中には、赤外レーザー光は一部、マスク部５１’によって散乱反射されることになる。しかしながら、マスク部５１’の大きさを操作物（指など）よりも小さくすることで、操作性が損なわれることは抑制できる。例えば、マスク部５１’の面積を、指などの先端部の正面視の面積より小さくすればよい。

【0055】

更に、本実施形態では、図１０に示すように、出射窓６の内側（レーザー光の入射側）、且つ赤外レーザー光の走査範囲外に光検出部７’が配置されている。

【0056】

仮想的入力インタフェース装置１０’の起動時に制御装置８は、第１実施形態と同様に、垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８を停止させた状態で赤外レーザー光をプロジェクタユニット３から試験的に出射させる。

【0057】

そして、制御装置８は、光検出部７’からの検出信号に基づき、検出された赤外レーザー光の光量が所定の設定値以上であるか否かを判定する。もし光量が設定値以上であった場合は、制御装置８は、赤外レーザー光の走査を許可する通常モードに移行する。一方、光量が設定値より低かった場合は、制御装置８は、赤外レーザー光の出射及び走査を禁止するモードに移行する。

【0058】

先述したように、経年変化によってプロジェクタユニット３からの赤外レーザー光の出射角度が変化する場合があるが、もし変化していない場合、垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止した状態で出射された赤外レーザー光は、マスク部５１’に入射されて散乱反射され、光検出部７’によって検出される（図１０のハッチング部）。この場合は、安全性が保たれているので、赤外レーザー光の走査が許可される。

【0059】

一方、赤外レーザー光の出射角度が変化した場合は、垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止した状態で出射された赤外レーザー光は、折り曲げミラー５のマスク部５１’以外の反射面にて反射される。光検出部７’は、走査範囲外に配置されるので、反射されたレーザー光を受光しない。この場合、仮に赤外レーザー光の走査を許可すれば、もし何らかの原因で垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止したときに赤外レーザー光が折り曲げミラー５によって反射され、光学像Ｓ側へ向かうこととなり、安全性を損なう結果となる。そこで、上述のように、赤外レーザー光の発光を禁止することにより、安全性が損なわれることを防いでいる。

【0060】

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、先述の第２実施形態の変形例となる。本実施形態は、第２実施形態との相違点として、図１２に示すような折り曲げミラー５’ ’を備えている（図１２はレーザー光の入射側から視た正面図）。

【0061】

図１２に示すように、折り曲げミラー５’ ’には、反射面の一部を覆うようにマスク部５１’ ’が設けられる。マスク部５１’ ’は、ライン部Ｍ１とライン部Ｍ２から成る。

【0062】

左右に伸びるライン部Ｍ１は、プロジェクタユニット３における走査ミラーのうち垂直走査ミラー３７のみが停止した状態で水平走査ミラー３８は走査のための偏向動作を行っている場合にプロジェクタユニット３から出射される赤外レーザー光が照射される軌跡に対応している。

【0063】

また、上下に伸びるライン部Ｍ２は、プロジェクタユニット３における走査ミラーのうち水平走査ミラー３８のみが停止した状態で垂直走査ミラー３７は走査のための偏向動作を行っている場合にプロジェクタユニット３から出射される赤外レーザー光が照射される軌跡に対応している。

【0064】

このような実施形態により、何らかの原因でプロジェクタユニット３において垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８のうちいずれか一方のみが停止した場合でも、プロジェクタユニット３から出射された赤外レーザー光は、マスク部５１’ ’によって散乱反射されてから光学像Ｓ側へ向かうので、安全性を損なうことが無い。なお、垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８の両方が停止した場合は、出射された赤外レーザー光は、ライン部Ｍ１とＭ２の交差部において散乱反射される。

【0065】

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態の変形例となり、図１３に示すように、折り曲げミラー５０及び出射窓６０が構成の相違点である。

【0066】

図１３では、折り曲げミラー５０ではなく、出射窓６０の表面（レーザー光の入射側）の一部を覆うようにマスク部６０１が設けられている。何らかの原因でプロジェクタユニット３における垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止した場合にプロジェクタ３から出射される赤外レーザー光は、折り曲げミラー５０で反射され、出射窓６０に設けられたマスク部６０１に入射されて散乱反射され、出射窓６０の内側へ戻される。このようにしても、安全性を損なうことを防ぐことができる。即ち、垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８が停止した状態で仮に出射窓６０を透過して外部へ所定方向に出射される赤外レーザー光をなくすことで減衰させる減衰部としてマスク部６０１は機能する。

【0067】

また、本実施形態では、光検出部７０は、出射窓６０の内側、且つレーザー光の走査範囲外に配置される。そして、仮想的入力インタフェース装置の起動時に垂直走査ミラー３７及び水平走査ミラー３８を停止させた状態で試験的にプロジェクタユニット３から赤外レーザー光を出射させる。もしレーザー光がマスク部６０１によって散乱反射され、光検出部７０で検出される光量が設定値以上となれば、安全性が保たれているとして、赤外レーザー光の走査が許可される。

【0068】

一方、経年変化による出射角度の変化により、レーザー光がマスク部６０１以外の出射窓６０の表面に入射して透過し、光検出部７０によって検出される光量が設定値未満となった場合は、安全性を確保するため、赤外レーザー光の出射及び走査が禁止される。

【0069】

なお、本実施形態の変形例として、出射窓６０に設けられるマスク部は、図１２で示したような２つのライン部により構成されるものでもよい。また、マスク部は、出射窓６０の出射側の表面に設けてもよい。

【0070】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々の変形が可能である。

【0071】

例えば、以上の実施形態では仮想的入力インタフェース装置を例として説明したが、赤外レーザー光の代わりにＲＧＢの合成レーザー光をプロジェクタユニットによって走査したものをスクリーンに照射させるプロジェクタ装置に適用してもよい。但し、この場合、ユーザーがスクリーンとプロジェクタ装置の間に入った場合の安全性を高めることができるが、このような状況は比較的少ないともいえる。一方、上述した仮想的入力インタフェース装置の場合は、空間に結像された光学像Ｓをユーザーが観察すること、即ち、レーザー光の出射側にユーザーが位置することが前提となるので、安全性を確保することの重要性が増す。

【符号の説明】

【0072】

１ ２面コーナーリフレクタアレイ基板（反射素子集合基板）
２ 液晶表示部
３ プロジェクタユニット
４ 光検出器
５ 折り曲げミラー
６ 出射窓
７ 光検出部
８ 制御装置
１０ 仮想的入力インタフェース装置
３１ 光源制御部
３２ 赤外レーザーダイオード
３３ コリメータレンズ
３４ アパーチャー
３５ ビームスプリッター
３６ 光検出部
３７ 垂直走査ミラー
３８ 水平走査ミラー
３９ 走査ミラー駆動制御部
５１ 貫通孔
５’、５’ ’ 折り曲げミラー
５０ 折り曲げミラー
５１’、５１’ ’ マスク部
Ｍ１、Ｍ２ ライン部
６０ 出射窓
７０ 光検出部
６０１ マスク部
Ｓ 光学像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】