(57)【要約】【課題】光走査装置において、走査光が走査方向の所定点を通過した通過時刻を正確に検出して、走査光の走査ずれの較正精度を高める。【解決手段】光走査装置１ａは、コリメート光Ｌａをミラー部１０１で反射して走査光Ｌｂで出射する光偏向器７と、走査光Ｌｂの走査範囲の端部に配設された光検出装置１５−１と、光検出装置１５−１の出力に基づいて走査光Ｌｂの走査方向の所定位置の通過時刻を検出して、通過時刻に基づいて走査光の走査ずれを検出する較正部１３５と、検出した走査ずれに基づいて光偏向器７を制御するＭＥＭＳ制御部１３１と、を備える。光検出装置１５−１は、縦分割線２１で一側光検出部と他側光検出部とに分割されている。較正部１３５は、一側光検出部及び他側光検出部の差分の符号が反転する時刻に基づいて通過時刻を検出する。【選択図】図１
2020016720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
回転軸線の回りに往復回動するミラー部を有し、前記光源からの入射光を前記ミラー部で反射させて、反射光を走査光として出射する光偏向器と、
前記走査光の走査範囲の一側端部及び他側端部のうちの少なくとも前記一側端部に配設され、前記走査光の走査方向に対して直角方向に縦長に形成され、前記走査光の通過を検知する光検出装置と、
前記光検出装置の出力に基づいて前記光検出装置における前記走査光の通過時刻を検出し、検出した通過時刻に基づいて前記走査光の走査ずれを検出する走査ずれ検出部と、
前記走査ずれ検出部が検出した前記走査光の前記走査ずれに基づいて前記光偏向器における前記ミラー部の往復回動を制御する制御部と、
を備え、
前記光検出装置は、分割線により前記走査光の走査方向の一側及び他側にそれぞれ分割されて個々に出力する一側光検出部と他側光検出部とを有し、
前記走査ずれ検出部は、前記一側光検出部及び前記他側光検出部のうちの一方の出力に対する他方の出力の差の符号が反転する時刻に基づいて前記通過時刻を検出することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光走査装置において、
前記光検出装置は、その縦方向に平行に延在する縦分割線と、該縦分割線に対して傾斜して延在し前記縦分割線に交差する傾斜分割線とにより４分割されて、個々に出力可能である第１光検出部、第２光検出部、第３光検出部及び第４光検出部の４つの光検出部を有し、
前記第１光検出部及び前記第４光検出部と前記第２光検出部及び前記第３光検出部とは、前記縦分割線に対してはそれぞれ前記一側光検出部及び前記他側光検出部を構成し、
前記第１光検出部及び前記第２光検出部と前記第３光検出部及び前記第４光検出部とは、前記傾斜分割線に対してはそれぞれ前記一側光検出部及び前記他側光検出部を構成し、
前記走査ずれ検出部は、
前記第１光検出部、前記第２光検出部、前記第３光検出部及び前記第４光検出部の出力をそれぞれＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄとしたときに、
（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ）の符号の反転に基づいて前記走査光が前記縦分割線を通過した第１通過時刻を検出し、
（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）の符号の反転に基づいて前記走査光が前記傾斜分割線の通過した第２通過時刻を検出し、
前記第１通過時刻及び前記第２通過時刻に基づいて前記走査光の前記走査ずれを検出することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光走査装置において、
前記光偏向器は、前記ミラー部を、直交する第１回転軸線及び第２回転軸線の２つの回転軸線の回りに往復回動させる二軸光偏向器であり、
前記光検出装置は、前記第１回転軸線及び前記第２回転軸線の回りの前記ミラー部の往復回動に対応する走査方向をそれぞれ第１走査方向及び第２走査方向としたときに、前記第２走査方向に延在し、
前記走査ずれ検出部は、前記第１通過時刻に基づいて前記第１走査方向の前記走査光の前記走査ずれを検出し、前記第２通過時刻に基づいて前記第２走査方向の前記走査光の前記走査ずれを検出することを特徴とする光走査装置。
【請求項４】
請求項３に記載の光走査装置において、
前記光検出装置は、前記走査光の走査範囲の前記一側端部及び前記他側端部にそれぞれ一側光検出装置及び他側光検出装置として配設され、
前記走査ずれ検出部は、
前記一側光検出装置の出力に基づいて、前記走査光が前記一側光検出装置の前記縦分割線を前記他側から前記一側に通過した前記第１通過時刻から次に前記一側から前記他側に通過した前記第１通過時刻までの一側第１時間間隔を検出し、
前記他側光検出装置の出力に基づいて、前記走査光が前記他側光検出装置の前記縦分割線を前記一側から前記他側に通過した前記第１通過時刻から次に前記他側から前記一側に通過した前記第１通過時刻までの他側第１時間間隔を検出し、
前記一側第１時間間隔に基づいて前記一側端部における前記第１走査方向の折返し走査角を前記走査光の前記走査ずれとして検出し、前記他側第１時間間隔に基づいて前記他側端部における前記第１走査方向の折返し走査角を前記走査光の前記走査ずれとして検出することを特徴とする光走査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光走査装置において、
前記走査ずれ検出部は、
前記一側光検出装置の出力に基づいて、前記走査光が前記一側光検出装置の前記傾斜分割線を前記他側から前記一側に通過した前記第２通過時刻から次に前記一側から前記他側に通過した前記第２通過時刻までの一側第２時間間隔を検出し、
前記他側光検出装置の出力に基づいて、前記走査光が前記他側光検出装置の前記傾斜分割線を前記一側から前記他側に通過した前記第２通過時刻から次に前記他側から前記一側に通過した前記第２通過時刻までの他側第２時間間隔を検出し、
前記一側第２時間間隔に基づいて前記一側端部における前記走査光の前記第２走査方向の走査位置を前記走査光の前記走査ずれとして検出し、
前記他側第２時間間隔に基づいて前記他側端部における前記走査光の前記第２走査方向の走査位置を前記走査光の前記走査ずれとして検出することを特徴とする光走査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の光走査装置において、
前記走査ずれ検出部は、
前記走査光の１フレーム分の前記一側第２時間間隔の情報に基づいて前記一側端部における第２走査方向折返し走査角を前記走査光の前記走査ずれとして検出し、
前記走査光の１フレーム分の前記他側第２時間間隔の情報に基づいて前記他側端部における第２走査方向折返し走査角を前記走査光の前記走査ずれとして検出することを特徴とする光走査装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光走査装置において、
前記走査ずれ検出部は、
前記一側第１時間間隔に対する前記一側第２時間間隔の差の符号が反転した一側第３通過時刻を検出し、
前記他側第１時間間隔に対する前記他側第２時間間隔の差の符号が反転した他側第３通過時刻を検出し、
前記走査ずれ検出部は、前記一側第３通過時刻と前記他側第３通過時刻とのずれに基づいてフレームの回転ずれを前記走査光の前記走査ずれとして検出することを特徴とする光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラー部を回動させて走査光を生成する光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミラー部を回動軸線の回りに往復回動させて、ミラー部の反射光を走査光として出射する光走査装置が知られている。このような光走査装置では、ミラー部の往復回動を適切に制御するために、走査光の走査範囲を検出する必要がある。
【０００３】
特許文献１は、走査方向の端部に該走査方向に対して直角方向に縦長のフォトセンサを該走査方向に複数配列した光走査装置を開示する。該光走査装置は、各フォトセンサの出力に基づいて走査光が走査方向にどのフォトセンサまで走査しているかを検出し、走査光の走査範囲が適切か否かを調べている。
【０００４】
特許文献２は、走査光の走査方向に沿って一列に３つの受光セルを配列した光走査装置を開示する。この光走査装置は、両端の受光セルが出力する矩形パルスの中心位置の時刻を検出し、該検出した時刻に基づいてミラー部の駆動周波数を増減して、走査光の走査範囲が適正となるように制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８５９０５号公報
【特許文献２】特開２００９−１９８９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２の光走査装置では、走査光が走査方向の所定点を通過する通過時刻を検出するためには、光検出部の出力の立ち上りや立ち下がりが予め設定した基準レベルと対比される。光検出部の出力の立ち上りや立ち下がりは、通常、ステップ状にならず、なまっている。したがって、検出時刻の誤差が増大する。
【０００７】
また、光検出部の出力レベルは、状況により増減するので、基準レベルは、最小出力レベル時に合わせて低目に設定されることになる。光検出部の出力は、ノイズ等により変動するので、基準レベルが低いと、誤検出が生じ易くなる。
【０００８】
本発明の目的は、走査光が走査方向の所定点を通過した通過時刻を正確に検出して、走査光の走査ずれの較正精度を高める光走査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光走査装置は、
光源と、
回転軸線の回りに往復回動するミラー部を有し、前記光源からの入射光を前記ミラー部で反射させて、反射光を走査光として出射する光偏向器と、
前記走査光の走査範囲の一側端部及び他側端部のうちの少なくとも前記一側端部に配設され、前記走査光の走査方向に対して直角方向に縦長に形成され、前記走査光の通過を検知する光検出装置と、
前記光検出装置の出力に基づいて前記光検出装置における前記走査光の通過時刻を検出し、検出した通過時刻に基づいて前記走査光の走査ずれを検出する走査ずれ検出部と、
前記走査ずれ検出部が検出した前記走査光の前記走査ずれに基づいて前記光偏向器における前記ミラー部の往復回動を制御する制御部と、
を備え、
前記光検出装置は、分割線により前記走査光の走査方向の一側及び他側にそれぞれ分割されて個々に出力する一側光検出部と他側光検出部とを有し、
前記走査ずれ検出部は、前記一側光検出部及び前記他側光検出部のうちの一方の出力に対する他方の出力の差の符号が反転する時刻に基づいて前記通過時刻を検出することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、走査方向の所定点としての分割線を走査光が通過する通過時刻を該分割線の一側光検出部の出力に対する他側光検出部の出力の差の符号の反転時刻から検出する。したがって、パルスの立ち上りや立ち下がりのなまりや、パルスの出力低下からの影響を排除して、分割線の通過時刻を正確に検出することができる。この結果、通過時刻に基づいて制御する走査光の走査ずれの較正精度を高めることができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、
前記光検出装置は、その縦方向に平行に延在する縦分割線と、該縦分割線に対して傾斜して延在し前記縦分割線に交差する傾斜分割線とにより４分割されて、個々に出力可能である第１光検出部、第２光検出部、第３光検出部及び第４光検出部の４つの光検出部を有し、
前記第１光検出部及び前記第４光検出部と前記第２光検出部及び前記第３光検出部とは、前記縦分割線に対してはそれぞれ前記一側光検出部及び前記他側光検出部を構成し、
前記第１光検出部及び前記第２光検出部と前記第３光検出部及び前記第４光検出部とは、前記傾斜分割線に対してはそれぞれ前記一側光検出部及び前記他側光検出部を構成し、
前記走査ずれ検出部は、
前記第１光検出部、前記第２光検出部、前記第３光検出部及び前記第４光検出部の出力をそれぞれＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄとしたときに、
（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ）の符号の反転に基づいて前記走査光が前記縦分割線を通過した第１通過時刻を検出し、
（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）の符号の反転に基づいて前記走査光が前記傾斜分割線の通過した第２通過時刻を検出し、
前記第１通過時刻及び前記第２通過時刻に基づいて前記走査光の前記走査ずれを検出する。
【００１２】
この構成によれば、走査光が走査方向に設定された複数の所定点の通過時刻を正確に検出することができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、
前記光偏向器は、前記ミラー部を、直交する第１回転軸線及び第２回転軸線の２つの回転軸線の回りに往復回動させる二軸光偏向器であり、
前記光検出装置は、前記第１回転軸線及び前記第２回転軸線の回りの前記ミラー部の往復回動に対応する走査方向をそれぞれ第１走査方向及び第２走査方向としたときに、前記第２走査方向に延在し、
前記走査ずれ検出部は、前記第１通過時刻に基づいて前記第１走査方向の前記走査光の前記走査ずれを検出し、前記第２通過時刻に基づいて前記第２走査方向の前記走査光の前記走査ずれを検出する。
【００１４】
この構成によれば、縦分割線は、第１走査方向と直交する第２走査方向に対して平行であるので、走査光が縦分割線を通過した第１通過時刻に基づいて第１走査方向の走査光の走査ずれを円滑に検出することができる。また、傾斜分割線上の点は、第２走査方向の位置に応じて第１走査方向の位置が相違している。この結果、走査光が傾斜分割線を通過した第２通過時刻に基づいて第２走査方向の走査光の走査ずれを円滑に検出することができる。また、第２走査方向の走査光の走査ずれを検出するために、走査範囲の第２走査方向の両端部に、光検出装置を配置する必要がない。この結果、光走査装置全体の光検出装置の配置スペースを減少することができる。
【００１５】
本発明において、好ましくは、
前記光検出装置は、前記走査光の走査範囲の前記一側端部及び前記他側端部にそれぞれ一側光検出装置及び他側光検出装置として配設され、
前記走査ずれ検出部は、
前記一側光検出装置の出力に基づいて、前記走査光が前記一側光検出装置の前記縦分割線を前記他側から前記一側に通過した前記第１通過時刻から次に前記一側から前記他側に通過した前記第１通過時刻までの一側第１時間間隔を検出し、
前記他側光検出装置の出力に基づいて、前記走査光が前記他側光検出装置の前記縦分割線を前記一側から前記他側に通過した前記第１通過時刻から次に前記他側から前記一側に通過した前記第１通過時刻までの他側第１時間間隔を検出し、
前記一側第１時間間隔に基づいて前記一側端部における前記第１走査方向の折返し走査角を前記走査光の前記走査ずれとして検出し、前記他側第１時間間隔に基づいて前記他側端部における前記第１走査方向の折返し走査角を前記走査光の前記走査ずれとして検出する。
【００１６】
一側端部及び他側端部における第１走査方向の走査光の折返す位置と一側第１時間間隔及び他側第１時間間隔との間には、相対関係がある。上記の構成によれば、一側第１時間間隔及び他側第１時間間隔に基づいて第１走査方向の一側端部及び他側端部の折返し走査角を円滑に検出することができる。
【００１７】
本発明において、好ましくは、
前記走査ずれ検出部は、
前記一側光検出装置の出力に基づいて、前記走査光が前記一側光検出装置の前記傾斜分割線を前記他側から前記一側に通過した前記第２通過時刻から次に前記一側から前記他側に通過した前記第２通過時刻までの一側第２時間間隔を検出し、
前記他側光検出装置の出力に基づいて、前記走査光が前記他側光検出装置の前記傾斜分割線を前記一側から前記他側に通過した前記第２通過時刻から次に前記他側から前記一側に通過した前記第２通過時刻までの他側第２時間間隔を検出し、
前記一側第２時間間隔に基づいて前記一側端部における前記走査光の前記第２走査方向の走査位置を前記走査光の前記走査ずれとして検出し、
前記他側第２時間間隔に基づいて前記他側端部における前記走査光の前記第２走査方向の走査位置を前記走査光の前記走査ずれとして検出する。
【００１８】
傾斜分割線上の点は、第２走査方向の位置に応じて第１走査方向の位置が相違している。したがって、一側第２時間間隔と第２走査方向の走査位置との間には相対関係がある。また、他側第２時間間隔と第２走査方向の走査位置との間にも相対関係がある。上記の構成によれば、一側第２時間間隔及び他側第２時間間隔に基づいて、走査光が第２走査方向のどの位置で一側光検出装置及び他側光検出装置の傾斜分割線を第１走査方向に通過したかを円滑に検出することができる。
【００１９】
本発明において、好ましくは、
前記走査ずれ検出部は、
前記走査光の１フレーム分の前記一側第２時間間隔の情報に基づいて前記一側端部における第２走査方向折返し走査角を前記走査光の前記走査ずれとして検出し、
前記走査光の１フレーム分の前記他側第２時間間隔の情報に基づいて前記他側端部における第２走査方向折返し走査角を前記走査光の前記走査ずれとして検出する。
【００２０】
走査光の１フレーム分の一側第２時間間隔及び他側第２時間間隔の情報から、一側端部及び他側端部における１フレーム分の一側第２時間間隔及び他側第２時間間隔の変遷が分かるので、変遷の両端としての走査光の第２走査方向折返し走査角を導出することができる。上記の構成によれば、走査光の１フレーム分の一側第２時間間隔及び他側第２時間間隔の情報に基づいて一側端部及び他側端部における走査光の第２走査方向折返し走査角を円滑に検出することができる。
【００２１】
本発明において、好ましくは、
前記走査ずれ検出部は、
前記一側第１時間間隔に対する前記一側第２時間間隔の差の符号が反転した一側第３通過時刻を検出し、
前記他側第１時間間隔に対する前記他側第２時間間隔の差の符号が反転した他側第３通過時刻を検出し、
前記走査ずれ検出部は、前記一側第３通過時刻と前記他側第３通過時刻とのずれに基づいてフレームの回転ずれを前記走査光の前記走査ずれとして検出する。
【００２２】
フレームの回転ずれが生じている時は、一側第３通過時刻と他側第３通過時刻とのずれが増大する。上記の構成によれば、一側第３通過時刻と他側第３通過時刻とのずれによりフレームの回転ずれを円滑に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】光走査装置の第１実施形態の全体概略図。
【図２】光偏向器の概略正面図。
【図３】矯正ミラーの正面図。
【図４】制御部のブロック図。
【図５】走査光検出部のブロック図。
【図６】走査光ＬｂのスポットがＰＤのＬ２を外側から内側に通過していく過程のＳｉｇＭＶ１の変化を示す図。
【図７】走査光ＬｂがＨＬ−ＨＲ間を往復するときの各種信号のタイミングチャート。
【図８】正規化とＨ軸走査角及びＶ軸走査位置との関係についてのグラフ。
【図９Ａ】較正部が光偏向器における第１回転軸線の回りの往復回動の回動角を較正する説明図。
【図９Ｂ】ｔ’ｍｈｒ＿ｂと矯正ミラーにおける走査光Ｌｂの走査範囲のＨ軸軸方向の軸ずれ量Ｈとの関係を示すグラフ。
【図９Ｃ】ｔ’ｍｈｒ＿ｂと矯正ミラーにおけるＭＥＭＳ振れ角Ｈとの関係を示すグラフ。
【図９Ｄ】Ｖ軸走査位置（角度）と正規化したｔ’ｍｖｌ，ｔ’ｍｖｒとの関係を示すグラフ。
【図９Ｅ】Ｖ軸走査角及びｔ’ｍｖｌの時間変化を示す図。
【図９Ｆ】ｔ’ｍｖｌ，ｔ’ｍｖｒの時間変化を示す図。
【図１０】光走査装置の第２実施形態の全体概略図。
【図１１】光走査装置の第３実施形態の全体概略図。
【図１２】第４実施形態の光走査装置における光検出装置の追加装備についての構成図。
【図１３】スクリーンにおける走査光のＶ軸走査方向のシフト制御の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態の全体）
図１は、光走査装置１ａの全体概略図である。この例では、光走査装置１ａは、スクリーン２に映像を投影するプロジェクタとなっている。光走査装置１ａは、光の進路に沿って順番に、レーザダイオード５、コリメータレンズ６、光偏向器７、矯正ミラー８、中間スクリーン９及び投影用レンズ群１０を備える。
【００２５】
なお、スクリーン２は路面、プロジェクタは車両用灯具（特に前照灯）、中間スクリーンは波長変換部材であってもよい。また、本願における「映像」は、白色発光の輝度分布のみで表現される、車両用灯具の配光パターンであってもよい。
【００２６】
コリメータレンズ６は、レーザダイオード５からの出射光を入射され、入射光をコリメート光Ｌａにして出射する。光偏向器７は、コリメータレンズ６から入射されるコリメート光Ｌａを光偏向器７におけるミラー部１０１（図２）の中心に当て、ミラー部１０１の反射光を走査光Ｌｂにして出射する。光偏向器７は、図３で説明するように、二軸光偏向器であり、走査光Ｌｂの走査方向は、相互に直交する２方向になっている。
【００２７】
矯正ミラー８は、光偏向器７から走査光Ｌｂを入射され、走査光Ｌｂの反射光としての走査光Ｌｃを中間スクリーン９に向けて出射する。矯正ミラー８から中間スクリーン９に向かう走査光Ｌｃは、走査光Ｌｂの全部でなく、矯正ミラー８における走査光Ｌｂの走査範囲のうち各走査方向の所定寸法の端部範囲はカットされて、残部としての中央部範囲の走査光Ｌｂのみが中間スクリーン９に向かう。走査光Ｌｂの走査範囲の端部範囲及び中央部範囲の詳細は、図３で述べる。
【００２８】
中間スクリーン９は、例えば半透明の板部材である。走査光Ｌｃは、中間スクリーン９に像又は配光パターンを形成し、走査光Ｌｄとなって、中間スクリーン９から出射する。
【００２９】
走査光Ｌｄは、投影用レンズ群１０に入射する。投影用レンズ群１０は、少なくとも１つの投影レンズを含む。走査光Ｌｄは、投影用レンズ群１０から走査光Ｌｅとして出射し、スクリーン２に画像（走査軌跡）を生成する。
【００３０】
（光偏向器）
図２は、光偏向器７の概略正面図である。光偏向器７は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の二軸光偏向器である。光偏向器７は、周知であるので、簡単に説明する。詳しい構造については、例えば、本出願人に係る特開２０１２−２０３１８６号公報、特開２０１３−８４８０号公報及び特開２０１３−８４５３０号公報等を参照されたい。
【００３１】
光偏向器７は、正面視で左右対称の形状となっている。なお、ここでは、光偏向器７の厚み方向にコリメート光Ｌａが入射する側を正面と呼ぶ。正面視で左右方向をＸ軸の方向、上下方向をＹ軸の方向、厚み方向をＺ軸方向と定義する。Ｘ軸及びＹ軸は、正面視で矩形の光偏向器７の横方向及び縦方向に平行に設定されている。
【００３２】
光偏向器７は、中心０から外側に順番に、ミラー部１０１、可動枠部１０２、及び固定枠部１０３を備える。各トーションバー１０４は、Ｙ軸に平行にミラー部１０１の両側から突出し、可動枠部１０２の内周に結合している。
【００３３】
各内側圧電アクチュエータ１０５は、半楕円環の形状とされ、Ｘ軸の方向にミラー部１０１の両側に配設され、トーションバー１０４と固定枠部１０３との間に介在する。各外側圧電アクチュエータ１０６は、ミアンダパターンで直列に結合された複数の圧電カンチレバーを有し、可動枠部１０２と固定枠部１０３との間に介在する。電極パッド１０８は、固定枠部１０３の短辺部の正面側に形成され、光偏向器７の内部配線により内側圧電アクチュエータ１０５及び外側圧電アクチュエータ１０６の電極に接続されている。
【００３４】
外側圧電アクチュエータ１０６は、電極パッド１０８を介して供給される駆動電圧により可動枠部１０２をＸ軸に平行な回転軸線（以下、適宜「第２回転軸線」という。）の回りに往復揺動させる。内側圧電アクチュエータ１０５は、電極パッド１０８を介して供給される駆動電圧によりミラー部１０１をトーションバー１０４の軸線（以下、適宜「第１回転軸線」という。）の回りに往復揺動する。
【００３５】
この結果、ミラー部１０１は、第１回転軸線及び第２回転軸線の直交する２つの回転軸線の回りに往復回動する。第１回転軸線の回りのミラー部１０１の往復回動は、共振が利用されるので、第１回転軸線の回りのミラー部１０１の往復回動の周波数は、第２回転軸線の回りのミラー部１０１の往復回動の周波数より高くなる。
【００３６】
走査光Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄ，Ｌｅについて、回動周波数の高い第１回転軸線の回りのミラー部１０１の往復回動に対応する走査方向を主走査方向と呼び、回動周波数の低い第２回転軸線の回りのミラー部１０１の往復回動に対応する走査方向を副走査方向と呼ぶことにする。
【００３７】
コリメータレンズ６からのコリメート光Ｌａは、光偏向器７のミラー部１０１の中心Ｏに入射する。ミラー部１０１は、回転軸線の回りに往復回動して、コリメート光Ｌａの反射方向を連続的に変更する。ミラー部１０１から出射する反射光は、回転軸線の回りのミラー部１０１の往復回動に対応する走査方向の走査光Ｌｂとなって、ミラー部１０１から出射する。
【００３８】
（光検出装置）
図３は、矯正ミラー８の正面図である。矯正ミラー８は、矩形の鏡面１８と、鏡面１８の周囲を包囲する図示しない周枠１９とを有している。矩形の鏡面１８の長辺及び短辺に平行にＨ軸及びＶ軸を定義する。Ｈ軸及びＶ軸は、それぞれ走査光Ｌｂの主走査方向及び副走査方向に平行になるように、矯正ミラー８の配置が設定されている。矯正ミラー８は、例えば、適度に湾曲して、鏡面１８から出射する走査光Ｌｃの走査速度の増減が抑制されるようにする機能を有する。
【００３９】
走査光Ｌｂの走査範囲は、鏡面１８を内側に完全に含む範囲で設定されている。したがって、走査光Ｌｂの走査範囲のＨ軸走査方向の各端部は、鏡面１８の両短辺から外にはみ出るとともに、走査光Ｌｂの走査範囲のＶ軸走査方向の各端部は、鏡面１８の両長辺から外にはみ出る。
【００４０】
光検出装置１５−１，１５−２は、鏡面１８の左右の短辺に平行な方向（上下の長辺に対しては直角方向）にかつ該短辺の全長に渡る長さで延在して、周枠１９に配備されている。光検出装置１５−１，１５−２は、例えばフォトデテクタである。以降、光検出装置１５−１，１５−２については、それぞれ適宜ＰＤ１，ＰＤ２の略記を使用する。
【００４１】
光検出装置１５−１，１５−２は、Ｈ軸走査方向において走査光Ｌｂの走査範囲の内側に収まっている。走査光Ｌｂは、Ｖ軸走査方向に上から下への下降サイクルでは、その走査範囲をＨ軸走査方向の両端の左右の折返し点としてのＨＬ，ＨＲで折返しながら、Ｖ軸走査方向に最上端から最下端にラスタースキャンで進む。そして、次の下から上への上昇サイクルでは、上昇サイクル時の走査軌跡を逆進、又は最上端の走査開始位置に戻り、再度走査を開始する。各サイクルをフレームと定義する。
【００４２】
光検出装置１５−１，１５−２は、矯正ミラー８を左右に二等分する中心線に対して左右対称の配置になっている。光検出装置１５−１，１５−２を分割する後述の縦分割線２１及び傾斜分割線２２も、該中心線に対して左右対称に延在している。以下、光検出装置１５−１，１５−２を特に区別しないときは、それらを「光検出装置１５」で総称する。
【００４３】
光検出装置１５は、Ｖ軸方向に長い縦長の矩形である。縦分割線２１は、光検出装置１５の横幅を二等分する中心線２３上に設定されている。傾斜分割線２２は、光検出装置１５の対角線上に設定されている。すなわち、傾斜分割線２２は、中心線２３に対して傾斜している。傾斜分割線２２の上端及び下端は、Ｈ軸方向に内側及び外側になっている。
【００４４】
なお、Ｈ軸方向に内側及び外側とは、鏡面１８の横幅の中心線に接近する側及び離反する側をそれぞれいうものとする。また、Ｖ軸方向に内側及び外側とは、鏡面１８の縦幅の中心線に接近する側及び離反する側をそれぞれいうものとする。
【００４５】
各光検出装置１５において、縦分割線２１及び傾斜分割線２２は、光検出装置１５の中心としてのＶｃにおいて交差している。左右の光検出装置１５のＶｃを結ぶ横線は、鏡面１８の縦幅の二等分線上に設定されている。以降、縦分割線２１及び傾斜分割線２２については、それぞれ適宜Ｌ１，Ｌ２の略記を使用する。光検出装置１５−１，１５−２の横幅の二等分線について、それぞれ適宜ＰＤ１ｃｅｎ，ＰＤ２ｃｅｎの略記を使用する。
【００４６】
各光検出装置１５は、縦分割線２１及び傾斜分割線２２による４つの受光領域としての光検出部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに４分割される。光検出部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、個々に出力可能になっている。光検出部Ａ，Ｄと光検出部Ｂ，Ｃとは、縦分割線２１に対してそれぞれ外側及び内側に位置する。光検出部Ａ，Ｂと光検出部Ｃ，Ｄとは、傾斜分割線２２に対してそれぞれ外側及び内側に位置する。
【００４７】
図４は、制御部１３のブロック図である。制御部１３は、ＭＥＭＳ制御部１３１、映像処理部１３２、ＬＤ制御部１３３、走査光検出部１３４及び較正部１３５を備える。ＭＥＭＳ制御部１３１は、光偏向器７に駆動信号ＭＨ，ＭＶを出力し、光偏向器７からセンサ信号ＭＨ’，ＭＶ’を入力する。光偏向器７の内側圧電アクチュエータ１０５及び外側圧電アクチュエータ１０６は、駆動信号ＭＨ，ＭＶに応じて、第１回転軸線及び第２回転軸線の回りにミラー部１０１を回動させる。センサ信号ＭＨ’，ＭＶ’は、内側圧電アクチュエータ１０５及び外側圧電アクチュエータ１０６の圧電体の一部を利用した、圧電センサからの、第１回転軸線及び第２回転軸線の回りのミラー部１０１の回動角の検出信号である。
【００４８】
映像処理部１３２は、制御部１３外の映像生成部（図示せず）からの映像信号と、ＭＥＭＳ制御部１３１からの走査位置信号と、較正部１３５からの較正信号とに基づいて、画素データ信号を生成する。画素データ信号は、ＬＤ制御部１３３に出力される。ＬＤ制御部１３３は、画素データ信号に基づいてレーザダイオード５の点灯／消灯及び輝度を制御する。こうして、鏡面１８の走査軌跡上の各位置の照度が変化し、各フレームの映像が鏡面１８に生成される。
【００４９】
走査光検出部１３４は、ＰＤ１，ＰＤ２から、光検出部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの電位信号（検出信号）を入力され、通過信号を生成する。通過信号は、較正部１３５に出力される。通過信号の詳細は、図７において後述する。較正部１３５は、通過信号に基づいて較正信号を生成する。較正信号は、ＭＥＭＳ制御部１３１及び映像処理部１３２へ出力される。
【００５０】
図５は、走査光検出部１３４のブロック図である。走査光検出部１３４は、ＴＩＡ（トランス・インピーダンス・アンプ）回路１３８及び信号処理部１３９を備える。ＴＩＡ回路１３８の入力信号のＰＤ１＿Ａ，ＰＤ１＿Ｂ，ＰＤ１＿Ｃ，ＰＤ１＿Ｄは、それぞれＰＤ１の光検出部Ａ〜光検出部Ｄの検出信号である。ＴＩＡ回路１３８は、ＰＤ１についてのみ説明しているが、ＰＤ２の光検出部Ａ〜光検出部Ｄの検出信号についても、同様の処理が行われる。
【００５１】
ＰＤ１＿Ａ，ＰＤ１＿Ｂ，ＰＤ１＿Ｃ，ＰＤ１＿Ｄは、ＴＩＡ回路１３８において増幅され、Ｓａ〜Ｓｄとなる。Ｓａ〜Ｓｄは、信号処理部１３９に入力される。信号処理部１３９は、Ｓａ〜Ｓｄから（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ）、（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）、及びＳａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄを生成する。信号処理部１３９は、さらに、（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ）、及び（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）についてゼロクロスの検出を行い、ゼロクロス時、すなわち入力信号の符号が反転した時に、”１”を、信号処理部１３９内の対応のＡＮＤ回路に出力する。
【００５２】
一方、信号処理部１３９のコンパレータは、Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ＞０のときに、”１”を各ＡＮＤ回路に出力する。走査光ＬｂがＰＤ１を通過している期間では、Ｓａ＋Ｓｂ＋Ｓｃ＋Ｓｄ＞０となる。こうして、２つのＡＮＤ回路からは、走査光ＬｂがそれぞれＬ１，Ｌ２を通過した時に、”１”が出力される。各ＡＮＤ回路からの出力は、走査光ＬｂがＬ１，Ｌ２を通過した時に”１”となる通過検出信号ＳｉｇＭＨ１，ＳｉｇＭＶ１として走査光検出部１３４からＭＥＭＳ制御部１３１に出力される。
【００５３】
図６は、走査光Ｌｂのスポット（円形の「○」で表示）がＰＤのＬ２を外側から内側に通過していく過程のＳｉｇＭＶ１の変化を示している。Ｐ１〜Ｐ５は、スポットの移動を時間順に示している。（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）は、走査光ＬｂのスポットがＬ２を通過するのに伴い、符号が正から負に反転する。そして、ＳｉｇＭＶ１は、符号が反転した時刻（タイミング）に合わせて”１”となる。
【００５４】
従来（例：特許文献１，２）の光走査装置では、光検出部の出力を個々に監視し、個々の出力のレベル又はその変化（立ち上りや立ち下がり）を基準レベルと対比する。そして、個々の光検出部の出力の立ち上りや立ち下がりは、通常、ステップ状にならず、なまっている。また、出力レベルは、状況によって低いことがある。
【００５５】
これに対し、光走査装置１ａでは、走査光ＬｂがＬ１，Ｌ２を通過する時刻をそれぞれ（Ｓａ＋Ｓｄ）−（Ｓｂ＋Ｓｃ），（Ｓａ＋Ｓｂ）−（Ｓｃ＋Ｓｄ）の符号の反転に基づいて検出する。この結果、通過時刻の検出精度が大幅に増大する。
【００５６】
図７は、走査光ＬｂがＨＬ−ＨＲ間を往復するときの各種信号のタイミングチャートである。ＳｉｇＭＨ１，ＳｉｇＭＨ２は、走査光Ｌｂが光検出装置１５−１，１５−２のＬ１を通過する時刻に”１”となる。ＳｉｇＭＶ１，ＳｉｇＭＶ２は、走査光Ｌｂが光検出装置１５−１，１５−２のＬ２を通過する時刻に”１”となる。
【００５７】
図７において、ｔｃｙｃｌｅは、走査光ＬｂがＨＬ又はＨＲを往復する周期を示す。ｔｍｈｌ，ｔｍｈｒは、走査光Ｌｂが光検出装置１５−１，１５−２のＬ１を内側から通過した時刻から、次に外側から内側に通過した時刻までの時間間隔を示す。ｔｍｖｌ，ｔｍｖｒは、走査光Ｌｂが光検出装置１５−１，１５−２のＬ２を内側から通過した時刻から、次に外側から内側に通過した時刻までの時間間隔を示す。
【００５８】
ここで、ｔｍｈｌ，ｔｍｈｒ，ｔｍｖｌ，ｔｍｖｒをｔｃｙｃｌｅで除算したものを正規化時間として、それぞれｔ’ｍｈｌ，ｔ’ｍｈｒ，ｔ’ｍｖｌ，ｔ’ｍｖｒを定義する。
【００５９】
図８は、正規化時間とＨ軸走査角及びＶ軸走査位置（角度）との関係についてのグラフである。図８において、左側のＨ軸走査角のグラフ及び右側のＶ軸走査位置のグラフの各特性線は、光走査装置１ａのメモリに予めデータとして記憶されているものである。
【００６０】
図８において、ＨＴａ＿０と、ＨＴａ＿１とは、光走査装置１ａにおいて実施するＨ軸走査角（制御目標のＨ軸走査角）の２例を示している。図８の左側及び右側のグラフはそれぞれ本発明の第１時間間隔及び第２時間間隔の正規化時間に相当する。図８の右側のグラフにおいて。ＶＴ，ＶＢは、図３のＶＴ，ＶＢ（それぞれＶ軸方向走査範囲の最上端および最下端）に相当する。図８の左側のグラフでは、特性線ｔ’ｍｈｌ，ｔ’ｍｈｒは、見易くするためには、縦軸方向に少しだけずらされているが、実際上は、重なっていてもよいし、上下関係を任意にしてもよい。図８は、制御目標のＨ軸走査角として例えばＨＴａ＿０及びＨＴａ＿１の２つを例示している。
【００６１】
制御目標のＨ軸走査角として例えばＨＴａ＿１を選択した場合には、図８の左側のグラフのｔ’ｍｈｌ，ｔ’ｍｈｒの特性線において、ＨＴａ＿１に対応する２点Ｐｍｒ，Ｐｍｌを求める。Ｐｍｒ，Ｐｍｌの正規化時間は、図では、それぞれｔ‘ｍｒ，ｔ‘ｍｌになっている。光検出装置１５のＶｃ（図３）を通過する走査光Ｌｂについては、Ｌ１の通過時刻とＬ２の通過時刻が一致する。したがって、ｔ‘ｍｒ，ｔ‘ｍｌは、図８の右のグラフでは、ｔ’ｍｈｒ（ＨＴＡ＿１），ｔ’ｍｈｌ（ＨＴＡ＿１）が縦軸に交わる時の正規化時間に相当する。Ｌ２は、Ｖ軸方向に上側の位置ほど、Ｈ軸方向に内側に寄っているので、第２時間間隔の正規化時間ｔ‘（図８の右側のグラフ）は、ＶＴに近いほど、長くなる。
【００６２】
図８の右のグラフにおいて、ｔ’ｍｖｒ（ＨＴａ＿１）の特性線は、制御目標のＨ軸走査角がＨＴａ＿１であるときの光検出装置１５−２の制御目標の正規化時間ｔ’ｍｖｒである。同様に、ｔ’ｍｖｌ（ＨＴａ＿１）の特性線は、制御目標のＨ軸走査角がＨＴａ＿１であるときの光検出装置１５−１の制御目標の正規化時間ｔ’ｍｖｌである。ｔ’ｍｖｒ（ＨＴａ＿０）の特性線は、制御目標のＨ軸走査角がＨＴａ＿０であるときの光検出装置１５−２の制御目標の正規化時間ｔ’ｍｖｒである。ｔ’ｍｖｌ（ＨＴａ＿０）の特性線は、制御目標のＨ軸走査角がＨＴａ＿０であるときの光検出装置１５−１の制御目標の正規化時間ｔ’ｍｖｌである。こうして、内側圧電アクチュエータ１０５及び外側圧電アクチュエータ１０６の駆動電圧は、映像の各フレームにおいて、正規化時間が図８の右側のグラフの目標時間になるように、制御される。
【００６３】
光走査装置１ａの走査光Ｌｂの走査範囲の較正方法について順番に説明する。以下のＳＴＥＰ０〜ＳＴＥＰ８は、較正部１３５が実行する。なお、ｔ’ｍｈｌ＿ａｖｅ，ｔ’ｍｈｒ＿ａｖｅは、ｔ’ｍｈｌ，ｔ’ｍｈｒについて、１フレーム期間の平均値とする。
【００６４】
ＳＴＥＰ０：図８の左のグラフのデータを参照して、制御目標のＨ軸走査角として選択したＨＴａ＿０に対応する正規化時間ｔ’としてのｔ’ｍｈｌ＿ｒｅｆ，ｔ’ｍｈｒ＿ｒｅｆを取得する。ｔ’ｍｈｌ＿ｒｅｆ，ｔ’ｍｈｒ＿ｒｅｆは、ＨＴａ＿０に対応する正規化時間ｔ’ｍｈｌ，ｔ’ｍｈｒの基準値と呼ぶことにする。
【００６５】
図９Ａは、較正部１３５が光偏向器７における第１回転軸線の回りの往復回動の回動角を較正する説明図である。図９Ａでは、光検出装置１５−１のｔ’ｍｈｌについて説明しているが、較正部１３５が光検出装置１５−２のｔ’ｍｈｒに対して行う較正処理も同様である。
【００６６】
較正部１３５は、図９Ａにおいて、ｔ’ｍｈｌ＞ｔ’ｍｈｌ＿ｒｅｆであるならば、ｔ’ｍｈｌを低下させるように、光偏向器７の内側圧電アクチュエータ１０５の駆動電圧のゲインを下げる。逆に、ｔ’ｍｈｌ＜ｔ’ｍｈｌ＿ｒｅｆであるならば、ｔ’ｍｈｌを上昇させるように、光偏向器７の内側圧電アクチュエータ１０５の駆動電圧のゲインを上げる。図９Ａに基づく処理を具体的に述べると、次のＳＴＥＰ１となる。
【００６７】
ＳＴＥＰ１：較正部１３５は、ＰＤ１，ＰＤ２の双方において、走査光ＬｂがＬ１を通過していることを検出しつつ、かつ｜ｔ’ｍｈｌ＿ｒｅｆ−ｔ’ｍｈｌ＿ａｖｅ｜がほぼ０になるように、駆動信号ＭＨ（図４）を制御する。ＭＥＭＳ制御部１３１は、また、ＰＤ１，ＰＤ２の双方において、走査光ＬｂがＬ２を通過していることを検出しつつ、かつ｜ｔ’ｍｖｌ＿ｒｅｆ−ｔ’ｍｖｌ＿ａｖｅ｜がほぼ０になるように、駆動信号ＭＶ（図４）を制御する。なお、この際、駆動信号ＭＨ，ＭＶは、徐々に変化するように、制御する。
【００６８】
ＳＴＥＰ２：ｔ’ｍｈｌ＿ａｖｅｌとｔ’ｍｈｒ＿ａｖｅｌとの差又は比率をｔ’ｍｈｒ＿ｂとする。ｔ’ｍｈｒ＿ｂ＝｜ｔ’ｍｈｌ＿ａｖｅｌ−ｔ’ｍｈｒ＿ａｖｅ｜又はｔ’ｍｈｒ＿ｂ＝｜ｔ’ｍｈｌ＿ａｖｅｌ／ｔ’ｍｈｒ＿ａｖｅ｜となる。そして、ｔ’ｍｈｒ＿ｂに基づいて矯正ミラー８における走査光Ｌｂの走査範囲のＨ軸軸方向の軸ずれ量Ｈと光偏向器７のＭＥＭＳ振れ角Ｈを把握する。なお、ＭＥＭＳ振れ角Ｈとは、走査光Ｌｂが図３のＨＬ，ＨＲを折返す時の第１回転軸線の回りのミラー部１０１の回動角の差に相当する。
【００６９】
図９Ｂは、ｔ’ｍｈｒ＿ｂと矯正ミラー８における走査光Ｌｂの走査範囲のＨ軸軸方向の軸ずれ量Ｈとの関係を示すグラフである。図９Ｃは、ｔ’ｍｈｒ＿ｂと矯正ミラー８におけるＭＥＭＳ振れ角Ｈとの関係を示すグラフである。
【００７０】
ＳＴＥＰ３：較正部１３５は、ＳＴＥＰ２の結果に基づくＨ軸方向オフセットをＭＥＭＳ制御部１３１に通知する。
【００７１】
ＳＴＥＰ４：較正部１３５は、ＳＴＥＰ２の結果に基づく感度情報をＭＥＭＳ制御部１３１に通知する。感度情報には、次の（ａ）及び（ｂ）が含まれる。
（ａ）駆動ゲインと、それに対応するＭＥＭＳ振れ角との関係式。
（ｂ）センサ信号ＭＨ（図４）から得る走査振幅と、ＭＥＭＳ振れ角との関係式。
【００７２】
ＳＴＥＰ５：較正部１３５は、ＳＴＥＰ２の結果に基づいて、制御目標のＶ軸走査範囲に対応する時間測定基準値を取得する。
【００７３】
図９Ｄは、Ｖ軸走査位置（角度）と正規化したｔ’ｍｖｌ，ｔ’ｍｖｒとの関係を示すグラフである。ＳＴＥＰ５で制御目標のＶ軸走査範囲は、ＶＴａ＿０〜ＶＴａ＿１とする。ＶＴａ＿０，ＶＴａ＿１に対して、時間測定基準値としてｔ’ｍｖｌ／ｒ＿ｒｅｆ０，ｔ’ｍｖｌ／ｒ＿ｒｅｆ１が対応している。なお、「ｌ／ｒ」は、左ｌと右ｒとの両方の意味を兼ねているものとして、使用している。
【００７４】
ＳＴＥＰ６：較正部１３５は、時間測定値ｔ’ｍｖｌ，ｔ’ｍｖｒの取る範囲が、ｔ’ｍｖｌ／ｒ＿ｒｅｆ０〜ｔ’ｍｖｌ／ｒ＿ｒｅｆ１に近づくように、Ｖ軸側ゲイン及びオフセットを徐々に変更する。
【００７５】
図９Ｅは、Ｖ軸走査角及びｔ’ｍｖｌの時間変化を示している。ＭＥＭＳ制御部１３１は、ｔ’ｍｖｌ＿ｒｅｆ１に対するｔ’ｍｖｌ＿ｒｅｆ０の差が大きいときは、駆動信号ＭＶ（図４）のゲインを下げ、差が小さいときは、ゲインを上げる。このゲインの上げ下げと共に、オフセットも変更する。
【００７６】
ＳＴＥＰ７：較正部１３５は、ＳＴＥＰ６の結果を基に、感度情報及びオフセット補正量を算出し、ＭＥＭＳ制御部１３１及び映像処理部１３２へ通知する。
【００７７】
図９Ｆは、ｔ’ｍｖｌ，ｔ’ｍｖｒの時間変化を示している。
【００７８】
ＳＴＥＰ８：ＭＥＭＳ制御部１３１は、ｔ’ｍｈｌに対するｔ’ｍｖｌの差の符号が反転する反転時刻と、ｔ’ｍｈｒに対するｔ’ｍｖｒの差の符号が反転する反転時刻との差に基づいて、回転ずれの量を算出する。算出値は、較正部１３５からＭＥＭＳ制御部１３１及び映像処理部１３２に通知される。
【００７９】
ＭＥＭＳ制御部１３１は、ＳＴＥＰ４で通知された較正の情報を基に駆動信号ＭＨ，ＭＶを生成する。ＭＥＭＳ制御部１３１は、また、ＳＴＥＰ３で通知される較正情報を基に、走査位置信号のオフセットを変更する。こうして、Ｈ軸走査方向及びＶ軸走査方向の走査角が正確に制御される。また、軸ずれ量に応じた位置に映像が割り当てられ、Ｈ軸走査方向の光照射範囲が適正に保たれる。
【００８０】
さらに、ＭＥＭＳ制御部１３１は、ＳＴＥＰ７で通知された較正情報を基に駆動信号ＭＶを生成することにより、Ｖ軸方向の光照射範囲が適正に保たれる。
【００８１】
ＭＥＭＳ制御部１３１は、ＳＴＥＰ８で通知される較正情報を基に走査位置に対する画像のマッピングを変えることにより、回転に伴う光照射範囲ずれを抑制する。
【００８２】
較正は、少なくとも、光走査装置１ａの起動時には実施する。Ｈ軸方向の走査角が大きいときは、較正は、光走査装置１ａの作動中にも定期的に行うようにすることができる。
【００８３】
（第２実施形態）
図１０は、光走査装置１ｂの全体概略図である。光走査装置１ｂにおいて、光走査装置１ａ（図１）との相違点は、光検出装置１５の取付け位置である。光走査装置１ｂでは、光検出装置１５−１，１５−２は、中間スクリーン９におけるＨ軸走査方向の両側に取付けられている。光検出装置１５−１，１５−２の取付け位置は、中間スクリーン９の走査光Ｌｃの通過面の外側の枠部になっている。したがって、スクリーン２における走査光Ｌｅの走査範囲は、光走査装置１ａのときと同一に保持される。
【００８４】
光走査装置１ｂでは、中間スクリーン９における枠部の光検出装置１５が、中間スクリーン９における走査光Ｌｃの走査範囲の内側に収める必要がある。このため、光走査装置１ｂにおいて、矯正ミラー８における鏡面１８のＨ軸方向及びＶ軸方向の寸法は、光走査装置１ａのものより大きくされることが好ましい。
【００８５】
（第３実施形態）
図１１は、光走査装置１ｃにおける全体概略図である。光走査装置１ｃにおいて、光走査装置１ａ（図１）との相違点は、光検出装置１５の取付け位置である。光走査装置１ｃでは、窓付き板４０が走査光Ｌｂの光路に配設されている。窓付き板４０は、走査光Ｌｂが通過する窓４１と、窓４１の周囲を包囲する枠部４２とを有する。光走査装置１ｃでは、窓４１を通過した走査光Ｌｂが、照射範囲（図示せず）を走査して、照射する。
【００８６】
窓４１は、例えば、矯正ミラー８における鏡面１８と同一又は相似の矩形に形成されている。光検出装置１５−１，１５−２は、窓４１におけるＨ軸走査方向の両側の短辺の近傍において該短辺に沿って枠部４２に取り付けられている。光検出装置１５−１，１５−２の取付け位置は、窓付き板４０における走査光Ｌｂの走査範囲の内側に収まっている。
【００８７】
光走査装置１ｃにおける光検出装置１５−１，１５−２からは、光走査装置１ａにおける光検出装置１５−１，１５−２と同一の検出信号が出力される。
【００８８】
（第４実施形態）
図１２は、光走査装置１ｄにおける光検出装置１５の追加装備についての構成図である。図３の光検出装置１５との相違点について述べる。図１１の矯正ミラー８では、光検出装置１５−１，１５−２の他に、光検出装置１５−３，１５−４が、Ｖ軸走査方向に矯正ミラー８における鏡面１８の両外側の周枠１９に取付けられている。
【００８９】
光走査装置１ｄでは、主走査方向及び副走査方向をそれぞれＨ軸及びＶ軸とする光偏向器７の他に、主走査方向及び副走査方向をそれぞれＶ軸及びＨ軸とする光偏向器（図示せず。ただし、構造は光偏向器７と同一。）が装備される。光走査装置１ｄでは、前述の第１から３実施形態におけるレーザダイオード５とは別の不図示の光源からの出射光は、追加装備の光偏向器のミラー部の往復回動により該光偏向器から走査光Ｌｕとして出射する。走査光Ｌｕは、主走査方向及び副走査方向をそれぞれＶ軸走査方向及びＨ軸走査方向に設定されている。
【００９０】
光検出装置１５−３，１５−４の構成は、光検出装置１５−１，１５−２の構成と同一である。光検出装置１５−３，１５−４は、光検出装置１５−１，１５−２を、鏡面１８の中心の回りに時計方向に９０°回転させたものになっており、鏡面１８の横辺に沿って延在している。ただし、光検出装置１５−３，１５−４の長手方向の長さは、隣接する鏡面１８の横辺の長さに合わせて、変更される            
【００９１】
光走査装置１ｄでは、鏡面１８が走査光Ｌｂ及び走査光Ｌｕの２本の走査光により走査される。不図示の光偏向器の走査ずれは、光検出装置１５−３，１５−４の光検出部の検知信号に基づいて較正される。
【００９２】
（照射範囲のシフト制御）
図１３は、スクリーン２における走査光ＬｅのＶ軸走査方向のシフト制御の説明図である。図９Ｄで説明したように、Ｖ軸走査方向の走査光Ｌｂの走査範囲の上端及び下端は、制御目標のＶ軸走査範囲ＶＴａ＿０〜ＶＴａ＿１のＶＴａ＿０，ＶＴａ＿１の選択により、任意に選択することができる。この結果、照射範囲３０ａ，３０ｂのように、照射範囲を、そのＶ軸走査方向幅を等しく維持しつつ、Ｖ軸走査方向にシフト可能になる。
【００９３】
（変形例及び補足）
実施形態では、Ｈ軸走査方向の左側及び右側が本発明の一側及び他側に相当する。しかしながら、本発明では、Ｈ軸走査方向の右側及び左側を一側及び他側に相当させることも可能である。
【００９４】
実施形態では、光検出装置１５−１，１５−２は、それぞれ走査方向の一側端部及び他側端部に配設されている。そして、走査光Ｌｂは、それぞれ主走査方向及び副走査方向に相当するＨ軸走査方向及びＶ軸走査方向の二軸の方向に走査する。しかしながら、本発明では、一軸走査型の光偏向器７を用いて、走査光Ｌｂが例えばＨ軸走査方向のみしか走査しない光走査装置にも適用可能である。
【００９５】
実施形態の光検出装置１５−１の光検出部Ａ，Ｄは、本発明の一側光検出部に相当し、光検出部Ｂ，Ｃは、本発明の他側光検出部に相当する。実施形態の光検出装置１５−１，１５−２は、それぞれ本発明の一側光検出装置及び他側光検出装置に相当する。本発明では、実施形態の光検出装置１５−１，１５−２は、それぞれ本発明の他側光検出装置及び一側光検出装置に割当てることもできる。
【００９６】
実施形態では、光検出装置１５の縦分割線２１及び傾斜分割線２２は、光検出装置１５の中心Ｖｃで交差している。本発明では、縦分割線及び傾斜分割線は、光検出装置１５において、中心Ｖｃ以外の点で交差していてもよい。
【００９７】
実施形態では、光検出装置１５の分割線は、縦分割線２１及び傾斜分割線２２の２本になっている。本発明では、光検出装置の分割線は、縦分割線２１のみ１本のみであってもよい。分割線が１本のみであるときは、光検出部は、一側と他側との２つになる。２つの光検出部のうちの一側の出力に対する他側の出力の差の符号の反転した時刻を検出することにより、通過時刻の検出精度を高めることができる。
【００９８】
実施形態のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれ本発明の第１光検出部、第２光検出部、第３光検出部及び第４光検出部に相当する。
【００９９】
実施形態では、矯正ミラー８における走査光ＬｂのＨ軸走査方向及びＶ軸走査方向の走査範囲のずれが、本発明の走査光ずれに相当する。実施形態の較正部１３５は、本発明の走査ずれ検出部に相当する。較正部１３５は、走査光Ｌｂの通過時刻に基づいてＨ軸走査方向及びＶ軸走査方向の走査範囲両端の走査位置に対応する較正部１３５の第１回転軸線及び第２回転軸線の走査角度のずれを走査ずれとして検出している。本発明の走査ずれ検出部は、通過時刻に基づいて走査光の走査速度を検出し、基準の走査速度に対する実際の走査速度の差を走査ずれとして検出することもできる。
【０１００】
実施形態の光偏向器７では、ミラー部１０１の第１回転軸線及び第２回転軸線は、直交している。本発明の二軸式の光偏向器では、第１回転軸線及び第２回転軸線は、交差していれば足り、必ずしも直交する必要はない。
【０１０１】
実施形態において、走査光ＬｂがＬ１，Ｌ２を通過した時刻は、それぞれ本発明の第１通過時刻及び第２通過時刻に相当する。例えば、図７のＳｉｇＭＨ１，ＳｉｇＭＨ２のパルスの発生時刻は、本発明の第１通過時刻に相当し、図７のＳｉｇＭＶ１，ＳｉｇＭＶ２のパルスの発生時刻は、本発明の第２通過時刻に相当する。
【０１０２】
また、図７のｔｍｈｌ，ｔｍｈｒは、それぞれ本発明の一側第１時間間隔及び他側第１時間間隔に相当する。ｔｍｖｌ，ｔｍｖｒは、それぞれ本発明の一側第２時間間隔及び他側第２時間間隔に相当する。
【０１０３】
実施形態のＳＴＥＰ８では、矯正ミラー８における走査光Ｌｂの矩形状の走査範囲が、鏡面１８の中心点の回りの回転方向にずれる回転ずれを検出している。回転ずれに対しては、ＭＥＭＳ制御部１３１は、光偏向器７の作動の較正を行わない。光偏向器７の作動を較正する代わりに、回転ずれに関する較正情報が、較正部１３５からＭＥＭＳ制御部１３１及び映像処理部１３２に送られる。そして、映像処理部１３２が、スクリーン２に描写する映像をスクリーン２の中心の回りに、該回転ずれに対して反対の回転方向に回転させるように、各時点のレーザダイオード５の輝度を調整して、スクリーン２上の映像を較正するようになっている。
【０１０４】
走査光ＬｂのＨ軸走査方向（第１走査方向又は主走査方向）の走査軌跡が、各光検出装置１５のＶ軸走査方向（第２副走査方向又は副走査方向）にＶｃに対して上側から下側に又はその逆に切り替わるときは、第２時間間隔に対する第１時間間隔の差の符号が反転する。したがって、走査光ＬｂのＨ軸走査方向の走査軌跡がＶｃに対して上側から下側に又はその逆になった時刻としてのＶｃ通過時刻を該符号の反転に基づいて検出することができる。また、１フレーム分の一側第２時間間隔の情報に基づいて一側端部における第２走査方向折返し走査角を走査光の走査ずれとして検出する代わりに、Ｖ軸走査方向に鏡面１８の中心をＶ軸方向上側から下側に又はその逆に通過した時のＨ軸走査方向の走査軌跡を検出し、通過した時のＨ軸走査方向の走査軌跡から種々の走査ずれを検出することも可能である。
【０１０５】
実施形態では、差の符号の反転を一方の出力に対する他方の出力の差の符号の反転を幾つか述べている。本発明において、差の符号の反転について、一方の出力及び他方の出力は、２つの出力に関して、任意に選択することができる。
【０１０６】
実施形態では、主走査方向及び副走査方向がそれぞれ本発明の第１走査方向及び第２走査方向に対応している。本発明では、逆に、副走査方向及び主走査方向を第１走査方向及び第２走査方向にすることも可能である。
【０１０７】
実施形態では、走査光Ｌｂが、光検出装置１５のＶｃ（図３）を通過する通過時刻が本発明の第３通過時刻に相当する。すなわち、走査光Ｌｂが、Ｌ１を通過する第１通過時刻とＬ２を通過する第２通過時刻とが一致している。そして、光検出装置１５−１における第３通過時刻が本発明の一側第３通過時刻に相当し、光検出装置１５−２における第３通過時刻が本発明の他側第３通過時刻に相当する。
【符号の説明】
【０１０８】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・光走査装置、５・・・レーザダイオード（光源）、７・・・光偏向器、１３・・・制御部、１８・・・鏡面、２１・・・縦分割線、２２，３２，３７・・・傾斜分割線、４０・・・窓付き板、４２・・・枠部、１０１・・・ミラー部、１３１・・・ＭＥＭＳ制御部、１３４・・・走査光検出部、１３５・・・較正部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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