(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
揺動可能に支持された第１の走査ミラーと、
前記第１の走査ミラーを揺動駆動する第１の走査ミラー駆動部と、
前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光を前記第１の走査ミラーの揺動に応じた走査の一往復にかかる時間の間、レーザ光を出力させる発光信号をレーザ光源に出力する発光信号出力部と、
前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光による前記第１の走査ミラーの揺動に応じた走査の範囲である走査線の端部を前記反射光が走査したときに受光する位置に配置され、前記反射光が入射することで検出信号を出力する受光部と、
前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻の前後所定の時間の間に前記受光部が前記検出信号を出力していない場合において、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より前に前記受光部が前記検出信号を出力したとき、前記第１の走査ミラーの揺動の位相を遅らせるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御し、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より後に前記受光部が前記検出信号を出力したとき、前記第１の走査ミラーの揺動の位相を早めるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御する位相制御部と
を備える光走査装置。
【請求項２】
照射されたレーザ光を前記第１の走査ミラーの面内に偏向させ、または前記第１の走査ミラーによって反射された反射光を偏向させる第２の走査ミラーであって、前記第１の走査ミラーと直行する方向に揺動可能に支持された第２の走査ミラーと、
前記第１の走査ミラーによる走査ごとに前記反射光を１走査線分偏向させるように前記第２の走査ミラーを揺動駆動する第２の走査ミラー駆動部と、
をさらに備え、
前記受光部は、前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光による走査線の端部を前記反射光が走査したときに受光する位置であり、かつ前記第２の走査ミラーによって偏向される反射光による走査線のうち、映像信号の出力範囲外となる走査線上を前記反射光が走査したときに受光する位置に配置され、
前記発光信号出力部は、前記第１の走査ミラー及び前記第２の走査ミラーの反射光が、前記受光部が配置された位置を含む走査線上を一往復する間、レーザ光を出力させる発光信号をレーザ光源に出力する
請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記発光信号出力部が前記発光信号を出力している間に前記受光部が出力する検出信号の回数が１回となるように、または前記受光部が出力する２回の検出信号の出力間隔が所定の間隔より短くなるように、前記第１の走査ミラーの揺動の振幅を変化させるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御する振幅制御部をさらに備える
請求項１または請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記走査目標範囲における前記第２の走査ミラーによる走査方向の端部を前記反射光が走査したときに受光する位置に配置され、前記反射光が入射することで検出信号を出力する第２の受光部であり、前記第２の走査ミラーの走査方向の長さが、隣接する２本の走査線の間隔と略等しい長さである第２の受光部と、
前記発光信号出力部が前記発光信号を出力している間に前記第２の受光部が検出信号を１回出力した場合において、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より前に前記第２の受光部が検出信号を出力したとき、前記第２の走査ミラーの揺動の振幅を小さくするよう前記第２の走査ミラー駆動部を制御し、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より後に前記第２の受光部が検出信号を出力したとき、前記第２の走査ミラーの揺動の振幅を大きくするよう前記第２のミラー駆動部を制御する第２の振幅制御部と
をさらに備える請求項２または請求項３に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記第１の走査ミラーは、前記第１の走査ミラー駆動部が出力する駆動信号によって揺動し、前記駆動信号の周波数及び電圧によって揺動の振幅が変化する共振振動型走査ミラーであり、
前記振幅制御部は、前記駆動信号の周波数または電圧を増加させることで前記第１の走査ミラーの揺動の振幅を大きくし、前記駆動信号の周波数または電圧を減少させることで前記第１の走査ミラーの揺動の振幅を小さくする
請求項１から請求項４の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記振幅制御部は、
前記第１の走査ミラー駆動部が前記第１の走査ミラーの共振周波数より高い周波数で前記駆動信号を出力し、かつ前記発光信号出力部が前記発光信号を出力している間に前記受光部が検出信号を２回出力した場合、前記検出信号の出力間隔を出力間隔記憶部に記録し、前記出力間隔が、前記出力間隔記憶部が記憶する前回の出力間隔より長いとき、駆動信号の周波数を減少させ、前記出力間隔が、前記出力間隔記憶部が記憶する前回の出力間隔より短いとき、駆動信号の周波数を前回の駆動信号の周波数に変化させる周波数制御部と、
前記周波数制御部が駆動信号の周波数を前回の駆動信号の周波数に変化させた場合、前記発光信号出力部が前記発光信号を出力している間に前記受光部が検出信号を１回出力するまで前記駆動信号の電圧を減少させる電圧制御部と、
を備える請求項５に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記周波数制御部は、
前記第１の走査ミラー駆動部が前記第１の走査ミラーの共振周波数より低い周波数で前記駆動信号を出力し、かつ前記発光信号出力部が前記発光信号を出力している間に前記受光部が検出信号を２回出力した場合、前記検出信号の出力間隔を前記出力間隔記憶部に記録し、前記出力間隔が、前記出力間隔記憶部が記憶する前回の出力間隔より長いとき、駆動信号の周波数を増加させ、前記出力間隔が、前記出力間隔記憶部が記憶する前回の出力間隔より短いとき、前記第１の走査ミラー駆動部が前記走査ミラーの共振周波数より高い周波数で前記駆動信号を出力した場合の処理を実行する
請求項６に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記電圧制御部は、
前記発光信号出力部が前記発光信号を出力している間に前記受光部が検出信号を２回出力した場合において、前記検出信号の出力間隔が所定の間隔より長い場合、駆動信号の電圧を減少させる
請求項６または請求項７の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項９】
前記受光部は、前記走査目標範囲における前記第２の走査ミラーによる走査方向の端部を遮光する遮光器上に配置された請求項１から請求項８の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記受光部は、前記レーザ光による走査を行うスクリーン上に配置された請求項１から請求項８の何れか１項に記載の光走査装置。
【請求項１１】
揺動可能に支持された第１の走査ミラーと、前記第１の走査ミラーを揺動駆動する第１の走査ミラー駆動部と、前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光を前記第１の走査ミラーの揺動に応じて走査させる範囲である走査線の端部を前記反射光が走査したときに受光する位置に配置され、前記反射光が入射することで検出信号を出力する受光部とを備える光走査装置を用いた光走査方法であって、
発光信号出力部は、前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光による前記第１の走査ミラーの揺動に応じた走査の一往復にかかる時間の間、レーザ光を出力させる発光信号をレーザ光源に出力し、
振幅制御部は、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻の前後所定の時間の間に前記受光部が前記検出信号を出力していない場合において、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より前に前記受光部が前記検出信号を出力したとき、前記第１の走査ミラーの揺動の位相を遅らせるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御し、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より後に前記受光部が前記検出信号を出力したとき、前記第１の走査ミラーの揺動の位相を早めるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御する
ことを含む光走査方法。
【請求項１２】
揺動可能に支持された第１の走査ミラーと、前記第１の走査ミラーを揺動駆動する第１の走査ミラー駆動部と、前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光を前記第１の走査ミラーの揺動に応じて走査させる範囲である走査線の端部を前記反射光が走査したときに受光する位置に配置され、前記反射光が入射することで検出信号を出力する受光部とを備える光走査装置を、
前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光による前記第１の走査ミラーの揺動に応じた走査の一往復にかかる時間の間、レーザ光を出力させる発光信号をレーザ光源に出力する発光信号出力部、
前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻の前後所定の時間の間に前記受光部が前記検出信号を出力していない場合において、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より前に前記受光部が前記検出信号を出力したとき、前記第１の走査ミラーの揺動の位相を遅らせるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御し、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より後に前記受光部が前記検出信号を出力したとき、前記第１の走査ミラーの揺動の位相を早めるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御する振幅制御部、
として機能させるプログラム。
【請求項１３】
請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の光走査装置を搭載した映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査装置、光走査方法、プログラム、及び映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ方式の映像表示装置では、従来からハロゲンランプが光源として用いられている。しかしながら、近年では、レーザダイオードを用いた光源が開発されたため、このレーザダイオードを光源とする装置が実用化されている。このような映像表示装置では、光源から発せられた直進性の高い光（レーザ光）が階調を表現するために変調され、変調されたレーザ光がスクリーン上に投影されて映像が表示される。このような映像表示装置により二次元の映像を投影するためには、光源からの光を何らかの手段で走査する必要がある。その手段の一つとして、レーザ光をＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーなどの走査ミラーによりラスタ走査させる方法がある。
レーザプリンタや複写機などにおいても、レーザ光で映像の書込みを行うためにレーザダイオードが光源として用いられている。このレーザダイオードの発するレーザ光は、ポリゴンミラーやガルバノミラーなどの走査ミラーにより走査される。【０００３】
このような走査ミラーでは、高速走査用途として機械共振を利用した共振振動型ミラーが用いられる。この共振振動型ミラーを支えるヒンジ部のせん断弾性係数（横弾性係数）は、温度特性を持つ。このため、共振振動型の共振振動数は、温度変化により変動する特性を有する。このため、共振振動型ミラーを一定周波数で駆動しても、温度変化によって揺動の振れ角、及び揺動の位相と駆動信号の位相との位相差が変動するという問題点がある。さらに、ミラーの振れ角が大きくなるほどヒンジ部の復元力が増大するため、振れ角によって共振周波数が変動するという問題点もある。【０００４】
これらの問題点を改善するために、走査ミラーの振れ角を検出しながら、制御する方法が用いられる。このような制御方法として、たとえば、特許文献１には、有効走査範囲外の一端に受光部を備え、その受光部の検出タイミングにより振れ角を制御する方法が開示されている。また、特許文献２には、プロジェクタが映像を投影するスクリーンの上下左右の端に、分割受光素子を配置し、その分割受光素子の検出結果により振幅を制御する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２００７−０８６６２６号公報
【特許文献２】日本国特開２００８−１１６６７８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、特許文献１に記載の方法では、揺動の振れ角の制御は行うことができるが、揺動の位相の制御を行うことができない。そのため、レーザ光の照射タイミングと走査タイミングとの間にずれが生じてしまう可能性がある。
特許文献２に記載の方法では、振動の振れ角及び位相の制御を行うことができる。しかしながら、分割受光素子を４つ配置する必要があるため、装置が複雑になってしまうという問題がある。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされた。本発明は、簡易な構成で走査位相の制御を行う光走査装置、光走査方法、プログラム、及び映像表示装置を提供することを目的の一例とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の光走査装置は、揺動可能に支持された第１の走査ミラーと、前記第１の走査ミラーを揺動駆動する第１の走査ミラー駆動部と、前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光を前記第１の走査ミラーの揺動に応じた走査の一往復にかかる時間の間、レーザ光を出力させる発光信号をレーザ光源に出力する発光信号出力部と、前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光による前記第１の走査ミラーの揺動に応じた走査の範囲である走査線の端部を前記反射光が走査したときに受光する位置に配置され、前記反射光が入射することで検出信号を出力する受光部と、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻の前後所定の時間の間に前記受光部が前記検出信号を出力していない場合において、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より前に前記受光部が前記検出信号を出力したとき、前記第１の走査ミラーの揺動の位相を遅らせるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御し、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より後に前記受光部が前記検出信号を出力したとき、前記第１の走査ミラーの揺動の位相を早めるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御する位相制御部とを備える。【０００８】
本発明の光走査方法は、揺動可能に支持された第１の走査ミラーと、前記第１の走査ミラーを揺動駆動する第１の走査ミラー駆動部と、前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光を前記第１の走査ミラーの揺動に応じて走査させる範囲である走査線の端部を前記反射光が走査したときに受光する位置に配置され、前記反射光が入射することで検出信号を出力する受光部とを備える光走査装置を用いる。この光走査方法は、発光信号出力部は、前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光による前記第１の走査ミラーの揺動に応じた走査の一往復にかかる時間の間、レーザ光を出力させる発光信号をレーザ光源に出力し、振幅制御部は、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻の前後所定の時間の間に前記受光部が前記検出信号を出力していない場合において、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より前に前記受光部が前記検出信号を出力したとき、前記第１の走査ミラーの揺動の位相を遅らせるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御し、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より後に前記受光部が前記検出信号を出力したとき、前記第１の走査ミラーの揺動の位相を早めるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御することを含む。【０００９】
本発明のプログラムは、揺動可能に支持された第１の走査ミラーと、前記第１の走査ミラーを揺動駆動する第１の走査ミラー駆動部と、前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光を前記第１の走査ミラーの揺動に応じて走査させる範囲である走査線の端部を前記反射光が走査したときに受光する位置に配置され、前記反射光が入射することで検出信号を出力する受光部とを備える光走査装置を、前記第１の走査ミラーに向けて照射されたレーザ光の反射光による前記第１の走査ミラーの揺動に応じた走査の一往復にかかる時間の間、レーザ光を出力させる発光信号をレーザ光源に出力する発光信号出力部、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻の前後所定の時間の間に前記受光部が前記検出信号を出力していない場合において、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より前に前記受光部が前記検出信号を出力したとき、前記第１の走査ミラーの揺動の位相を遅らせるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御し、前記発光信号出力部が前記発光信号の出力を開始した時刻と前記発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より後に前記受光部が前記検出信号を出力したとき、前記第１の走査ミラーの揺動の位相を早めるよう前記第１の走査ミラー駆動部を制御する振幅制御部、として機能させる。【００１０】
本発明の映像表示装置は、上記の光走査装置を搭載している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光走査装置は、受光部を１つ備え、その受光部に反射光が入射することで出力する検出信号が、発光信号出力部による発光信号の出力期間の中間の時刻より前に出力された場合は、駆動信号の位相が早いと判定し、発光信号出力部による発光信号の出力期間の中間の時刻より後に出力された場合は、駆動信号の位相が遅いと判定する。そして、光走査装置は、その判定に基づいて駆動信号の位相を制御することで、簡易な構成で第１の走査ミラーの揺動の位相の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態による光走査装置を具備する映像表示装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における共振振動型走査ミラーの周波数特性を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による光走査装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における光走査装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態における周波数制御回路による駆動信号の周波数制御動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態における周波数制御回路による検出信号待機処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態における高速走査ミラーの振幅が大きい場合の走査範囲を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施形態における高速走査ミラーの振幅が大きい場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。
【図９】本発明の第１の実施形態における駆動信号の周波数を変化させたときの高速走査ミラーの周波数特性を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態における高速走査ミラーの振幅が小さい場合の走査範囲を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態における高速走査ミラーの振幅が小さい場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態における電圧制御回路による高速走査ミラーの駆動信号の電圧制御動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施形態における高速走査ミラーの振幅が適切な場合の走査範囲を示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態における高速走査ミラーの振幅が適切な場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態における位相制御回路による駆動信号の位相制御動作を示すフローチャートである。
【図１６Ａ】本発明の第１の実施形態における駆動信号の位相と高速走査ミラーの位相との関係を示す図である。
【図１６Ｂ】本発明の第１の実施形態における駆動信号の位相と高速走査ミラーの位相との関係を示す図である。
【図１６Ｃ】本発明の第１の実施形態における駆動信号の位相と高速走査ミラーの位相との関係を示す図である。
【図１７Ａ】本発明の第１の実施形態における駆動信号の位相を変化させた場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。
【図１７Ｂ】本発明の第１の実施形態における駆動信号の位相を変化させた場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。
【図１７Ｃ】本発明の第１の実施形態における駆動信号の位相を変化させた場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。
【図１８】本発明の第１の実施形態の変形例を示す図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態による光走査装置を具備する映像表示装置の概略構成図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態による光走査装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２１】本発明の第２の実施形態における電圧制御回路による低速走査ミラーの駆動信号の電圧制御動作を示すフローチャートである。
【図２２Ａ】本発明の第２の実施形態における駆動信号の電圧を変化させた場合の低速走査ミラーの走査範囲を示す図である。
【図２２Ｂ】本発明の第２の実施形態における駆動信号の電圧を変化させた場合の低速走査ミラーの走査範囲を示す図である。
【図２２Ｃ】本発明の第２の実施形態における駆動信号の電圧を変化させた場合の低速走査ミラーの走査範囲を示す図である。
【図２３Ａ】本発明の第２の実施形態における駆動信号の電圧を変化させた場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。
【図２３Ｂ】本発明の第２の実施形態における駆動信号の電圧を変化させた場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。
【図２３Ｃ】本発明の第２の実施形態における駆動信号の電圧を変化させた場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。
【図２４】本発明の第２の実施形態の第１の変形例を示す図である。
【図２５】本発明の第２の実施形態の第２の変形例を示す図である。
【図２６】本発明の第２の実施形態の第３の変形例を示す図である。
【図２７】本発明の第３の実施形態を示す図である。
【図２８】本発明の第４の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第１の実施形態］
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態による光走査装置を具備する映像表示装置の概略構成図である。
図１に示すように、映像表示装置は、光走査装置１、レーザ光制御部２、レーザ光源３、ミラー４、および枠体５（遮光器）を備える。
光走査装置１は、ミラー４によるレーザ光の反射光を走査し、スクリーン６に二次元の映像を投影する。
レーザ光制御部２は、レーザ光源３に映像信号を出力する。
レーザ光源３は、映像信号によって変調されたレーザ光をミラー４に向けて照射する。
ミラー４は、レーザ光源３によって照射されたレーザ光を光走査装置１が備える高速走査ミラー１００に偏向させる。
枠体５は、光走査装置１が走査するレーザ光のうち、映像表示エリアの外側のレーザ光を遮光するように配置される。映像表示エリアとは、映像信号が有効な映像を示す有効映像期間の間に、その映像信号によって変調されたレーザ光が走査するエリアのことである。
【００１４】
光走査装置１は、高速走査ミラー１００（第１の走査ミラー）、低速走査ミラー２００（第２の走査ミラー）、走査ミラー駆動部３００（第１の走査ミラー駆動部、第２の走査ミラー駆動部）、受光素子４００（受光部）、および走査ミラー制御部５００を備える。
高速走査ミラー１００は、所定の方向に揺動可能に支持されている。高速走査ミラー１００は、ミラー４によるレーザ光の反射光を低速走査ミラー２００の面上に偏向させる。高速走査ミラー１００は、共振振動型走査ミラーである。高速走査ミラー１００は、走査ミラー駆動部３００が出力する駆動信号によって機械共振することで揺動する。
低速走査ミラー２００は、高速走査ミラー１００と直交する方向に揺動可能に支持されている。低速走査ミラー２００は、高速走査ミラー１００による走査ごとにレーザ光の反射光を１走査線分偏向させ、スクリーン６上に投影する。
走査ミラー駆動部３００は、高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００を揺動駆動させる駆動信号を出力する。
受光素子４００は、枠体５上であって、高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査のブランキング期間の最後の走査線の端部を、反射光が走査したときに受光する位置に配置される。ブランキング期間とは、映像信号の出力を抑止し、走査の同期を行う期間のことである。受光素子４００は、低速走査ミラー２００によるレーザ光の反射光が入射すると、光を検出したことを示す検出信号を走査ミラー制御部５００に出力する。
走査ミラー制御部５００は、受光素子４００から受け取った検出信号に基づいて走査ミラー駆動部３００が出力する駆動信号を制御する。また、走査ミラー制御部５００は、受光素子４００に検出信号を出力させるため、レーザ光制御部２に、高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査のブランキング期間の最後の走査線の一往復の走査をさせる発光信号を出力する。
【００１５】
次に、高速走査ミラー１００による反射光の走査について説明する。
本実施形態では、高速走査ミラー１００として、交流電圧を印加することにより、所定の共振周波数で揺動する共振振動型走査ミラーを用いている。この揺動の振幅により、高速走査ミラー１００に照射したレーザ光の反射光による走査線の長さが変動することとなる。
また、共振振動型走査ミラーは、温度変化により共振周波数が変動するという特性を有する。共振振動型走査ミラーの共振周波数は、温度が上昇すると低くなり、温度が下降すると高くなる。
【００１６】
図２は、共振振動型走査ミラーの周波数特性を示す図である。
共振振動型走査ミラーは、共振周波数と印加される信号の周波数との差によって揺動の振幅、及び印加される信号の位相と揺動の位相との位相差が変化するという特性を有する。図２は、共振周波数が１０ｋＨｚである場合の共振振動型走査ミラーの周波数特性を示している。
図２に示すように、共振振動型走査ミラーに印加される信号の周波数と共振周波数との差が大きくなるに従って共振振動型走査ミラーの揺動の振幅Ａは減少する。共振振動型走査ミラーに印加される信号の周波数が大きいほど、印加される信号の位相と揺動の位相との位相差Ｐが−１８０度に漸近する。一方、共振振動型走査ミラーに印加される信号の周波数が小さいほど、印加される信号の位相と揺動の位相との位相差Ｐが０度に漸近する。共振振動型走査ミラーに印加される信号の周波数が共振周波数と等しいとき、印加される信号の位相と揺動の位相との位相差Ｐは−９０度となる。
そのため、高速走査ミラー１００に印加される駆動信号の電圧が一定の場合であっても、高速走査ミラー１００の温度の変化により、揺動の振幅、及び駆動信号の位相と揺動の位相との位相差が変化する。
高速走査ミラー１００の揺動の振幅は、印加される駆動信号の電圧が高いほど大きく、駆動信号の電圧が低いほど小さくなる。
【００１７】
つまり、高速走査ミラー１００の揺動の振幅及び位相を一定に保つには、高速走査ミラー１００の電圧及び位相を制御する必要がある。このとき、駆動信号の周波数が共振周波数に近いほど、高速走査ミラー１００を同一の振幅で揺動駆動させるのに必要な電圧が低くなる。このため、省電力化を計る場合、駆動信号の周波数を共振周波数に合わせた後、電圧及び位相を制御することが望ましい。
そのため、本実施形態では、走査ミラー駆動部３００は、駆動信号の周波数を共振周波数に合わせた後、駆動信号の電圧及び位相を制御することで、高速走査ミラー１００による反射光の走査範囲を適切な範囲に制御する。
【００１８】
以下、光走査装置１の具体的な構成及び動作を説明する。
図３は、第１の実施形態による光走査装置の構成を示す概略ブロック図である。
光走査装置１の走査ミラー制御部５００は、アンプ５０１、周波数制御回路５０２（振幅制御部、周波数制御部）、位相制御回路５０３（位相制御部）、電圧制御回路５０４（振幅制御部、電圧制御部）、逓倍回路５０５、タイミング制御回路５０６、および発光信号生成回路５０７（発光信号出力部）を備える。
アンプ５０１は、受光素子４００が出力する検出信号を増幅させる。
周波数制御回路５０２は、アンプ５０１が増幅させた検出信号に基づいて、高速走査ミラー１００の駆動信号の周波数を決定し、その周波数を示す周波数制御信号を走査ミラー駆動部３００に出力する。
位相制御回路５０３は、アンプ５０１が増幅させた検出信号と、タイミング制御回路５０６が出力する発光信号生成用タイミング信号に基づいて、高速走査ミラー１００の位相を決定し、また、位相制御回路５０３は、その位相を示す位相制御信号を走査ミラー駆動部３００に出力する。タイミング制御回路５０６が出力する発光信号生成用タイミング信号とは、高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査のブランキング期間の最後の走査線上を一往復分走査させる発光信号の出力タイミングを示す信号である。
電圧制御回路５０４は、アンプ５０１が増幅させた検出信号に基づいて、高速走査ミラー１００の駆動信号の電圧を決定し、その電圧を示す電圧制御信号を走査ミラー駆動部３００に出力する。
【００１９】
逓倍回路５０５は、走査ミラー駆動部３００から高速走査ミラー１００の駆動信号を受け取り、その駆動信号を高速走査ミラー１００による走査線２本（一往復の走査分）の画素数倍の周波数に逓倍した画素クロック信号を出力する。画素クロック信号とは、レーザ光に変調する映像信号を高速走査ミラー１００による走査と同期させるための信号である。
タイミング制御回路５０６は、走査ミラー駆動部３００から高速走査ミラー１００の駆動信号及び低速走査ミラー２００の駆動信号を受け取り、レーザ光が高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査のブランキング期間の最後の走査線を一往復する間、発光信号生成用タイミング信号を発光信号生成回路５０７に出力する。また、タイミング制御回路５０６は、逓倍回路５０５から画素クロック信号を、レーザ光制御部２から同期信号を受け取り、メモリ制御用タイミング信号を生成し、レーザ光制御部２に出力する。同期信号とは、走査線の開始点、及び映像のフレームの開始点をレーザ光の走査と同期させるための信号である。メモリ制御用タイミング信号とは、レーザ光に変調する映像信号のうち１画素分の信号をレーザ光制御部２のメモリ２３から読み出すタイミングを示す信号である。
発光信号生成回路５０７は、タイミング制御回路５０６から発光信号生成タイミング信号を受け取り、レーザ光制御部２に出力する。
【００２０】
光走査装置１の走査ミラー駆動部３００は、駆動信号生成回路３０１、位相調整回路３０２、電圧調整回路３０３、アンプ３０４、分周回路３０５、およびアンプ３０６を備える。
駆動信号生成回路３０１は、走査ミラー制御部５００から周波数制御信号を受け取り、高速走査ミラー１００の駆動信号を、その周波数制御信号が示す周波数で位相調整回路３０２及び走査ミラー制御部５００に出力する。
位相調整回路３０２は、走査ミラー制御部５００から位相制御信号を受け取り、駆動信号生成回路３０１から受け取った高速走査ミラー１００の駆動信号をその位相制御信号が示す位相に調整し、電圧調整回路３０３及び分周回路３０５に出力する。
電圧調整回路３０３は、走査ミラー制御部５００から電圧制御信号を受け取り、駆動信号生成回路３０１から受け取った高速走査ミラー１００の駆動信号をその電圧制御信号が示す電圧に調整し、アンプ３０４に出力する。
アンプ３０４は、電圧調整回路３０３が出力する高速走査ミラー１００の駆動信号を増幅し、高速走査ミラー１００に出力することで高速走査ミラー１００を揺動駆動させる。
【００２１】
分周回路３０５は、位相調整回路３０２から受け取った高速走査ミラー１００の駆動信号を、走査線の本数の２分の１（高速走査ミラー１００による往復走査の回数分）に分周し、低速走査ミラー２００の駆動信号としてアンプ３０６及び走査ミラー制御部５００に出力する。
アンプ３０４は、分周回路３０５が出力する低速走査ミラー２００の駆動信号を増幅し、低速走査ミラー２００に出力することで低速走査ミラー２００を揺動駆動させる。
【００２２】
レーザ光制御部２は、映像信号入力回路２１、メモリ制御回路２２、メモリ２３、加算器２４、およびアンプ２５を備える。
映像信号入力回路２１は、外部装置から映像信号及び同期信号を受け取り、同期信号を光走査装置１に出力し、映像信号をメモリ制御回路２２に出力する。
メモリ制御回路２２は、映像信号入力回路２１から受け取った映像信号をメモリ２３に蓄積させる。またメモリ制御回路２２は、光走査装置１から受け取ったメモリ制御用タイミング信号に同期してメモリ２３から映像信号を１画素ずつ読み出し、その映像信号を加算器２４に出力する。
加算器２４は、メモリ制御回路２２から受け取った映像信号と光走査装置１から入力する発光信号とを加算した映像信号をアンプ２５に出力する。
アンプ２５は、加算器２４から受け取った映像信号をレーザ光源３に出力することで、レーザ光を映像信号で変調する。
【００２３】
このような構成を備える光走査装置１において、発光信号生成回路５０７は、高速走査ミラー１００に向けて照射されたレーザ光の反射光による高速走査ミラーの揺動に応じた走査の一往復にかかる時間の間、レーザ光を出力させる発光信号をレーザ光源３に出力する。
発光信号生成回路５０７が発光信号の出力を開始した時刻と発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻の前後所定の時間の間に、受光素子４００が検出信号を出力していない場合について説明する。この場合おいて、発光信号生成回路５０７が発光信号の出力を開始した時刻と発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より前に受光素子４００が検出信号を出力したとき、位相制御回路５０３は、高速走査ミラー１００の揺動の位相を遅らせるよう位相調整回路３０２を制御する。一方、この場合おいて、発光信号生成回路５０７が発光信号の出力を開始した時刻と発光信号の出力を終了した時刻との中間の時刻より後に受光素子４００が検出信号を出力したとき、位相制御回路５０３は、高速走査ミラー１００の揺動の位相を早めるよう位相調整回路３０２を制御する。
これにより、光走査装置１は簡易な構成で位相の調整を行うことができる。
【００２４】
次に、本実施形態による光走査装置１の動作を説明する。
図４は、光走査装置の動作を示すフローチャートである。
まず、駆動信号生成回路３０１は、周波数制御回路５０２が出力する周波数制御信号が示す周波数の駆動信号を出力する（ステップＳ１）。初回の起動時には、周波数制御回路５０２は、予測される高速走査ミラー１００の共振周波数より低い周波数を示す周波数制御信号を出力する。
ここで、初回起動時の駆動信号の周波数として予測される高速走査ミラー１００の共振周波数より低い周波数を用いる理由を説明する。高速走査ミラー１００の共振周波数は、上述したように温度の上昇により減少する。そのため、高速走査ミラー１００の駆動を開始させること伴い、高速走査ミラー１００の共振周波数は低下することが予想される。したがって、予め低い周波数の駆動信号を出力し、徐々に駆動信号の周波数を増加させることにより、駆動信号の周波数を高速走査ミラー１００の共振周波数に早く近づけることができる。そのため、周波数制御回路５０２は、初回起動時の駆動信号の周波数として、予測される高速走査ミラー１００の共振周波数より低い周波数示す周波数制御信号を出力する。
【００２５】
次に、位相調整回路３０２は、駆動信号生成回路３０１から受け取った駆動信号の位相を、位相制御回路５０３が示す位相に調整する（ステップＳ２）。なお、初回の起動時には、位相制御回路５０３は、初期値（例えば−９０度）を示す位相制御信号を出力する。
次に、電圧調整回路３０３は、位相調整回路３０２から受け取った駆動信号の電圧を、電圧制御回路５０４が示す電圧に調整し、高速走査ミラー１００の駆動信号としてアンプ３０４を介して高速走査ミラー１００に出力し、高速走査ミラー１００を揺動駆動させる（ステップＳ３）。初回の起動時には、電圧制御回路５０４は、初期値（例えば５Ｖ）を示す電圧制御信号を出力する。
また、ステップＳ２で位相調整回路３０２が駆動信号の位相を調整すると、分周回路３０５は、位相調整回路３０２が出力する駆動信号を、走査線の本数の２分の１に分周し、低速走査ミラー２００の駆動信号としてアンプ３０６を介して低速走査ミラー２００に出力し、低速走査ミラー２００を揺動駆動させる（ステップＳ４）。
【００２６】
また、ステップＳ２で位相調整回路３０２が駆動信号の位相を調整すると、逓倍回路５０５は、位相調整回路３０２が出力する駆動信号を、高速走査ミラー１００による走査線２本の画素数倍の周波数に逓倍し、画素クロック信号としてタイミング制御回路５０６に出力する（ステップＳ５）。
次に、タイミング制御回路５０６は、映像信号入力回路２１から受け取った同期信号と逓倍回路５０５が出力する画素クロック信号に基づいて、メモリ制御用タイミング信号を生成し、メモリ制御回路２２に出力する（ステップＳ６）。
次に、タイミング制御回路５０６は、駆動信号生成回路３０１が生成した高速走査ミラー１００の駆動信号と分周回路３０５が生成した低速走査ミラー２００の駆動信号とに基づいて、レーザ光が高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査のブランキング期間の最後の走査線を一往復する間、発光信号生成用タイミング信号を発光信号生成回路５０７に出力する（ステップＳ７）。
【００２７】
以下に、発光信号生成用タイミング信号の具体的な生成方法を示す。
まず、タイミング制御回路５０６は、分周回路３０５が生成した低速走査ミラー２００の駆動信号が周回したか否かを判定することで、低速走査ミラー２００にレーザ光を照射した場合に走査範囲の上端を示すか否かを判定する。次に、低速走査ミラー２００の駆動信号が周回したと判定した時点から、駆動信号生成回路３０１が生成した高速走査ミラー１００の駆動信号が、レーザ光の走査のブランキング期間の走査線の本数から２を減じた値の回数だけ周回するのを待機する。そして、高速走査ミラー１００の駆動信号が、レーザ光の走査のブランキング期間の走査線の本数から２を減じた値の回数だけ周回した時点で、タイミング制御回路５０６は、発光信号生成用タイミング信号の出力を開始する。次に、高速走査ミラー１００の駆動信号が再度周回した時点で、タイミング制御回路５０６は、発光信号生成用タイミング信号の出力を終了する。
これにより、タイミング制御回路５０６は、レーザ光が高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査のブランキング期間の最後の走査線を一往復する間、発光信号生成用タイミング信号を発光信号生成回路５０７に出力することができる。
【００２８】
ステップＳ７でタイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力する間、発光信号生成回路５０７は、レーザ光源３を発光させる発光信号を加算器２４に出力し続ける（ステップＳ８）。
次に、光走査装置１はユーザの操作や割り込み処理などにより、外部から処理の終了要求が入力されたか否かを判定する（ステップＳ９）。光走査装置１は、外部から終了要求が入力されていないと判定した場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ステップＳ１に戻り、駆動信号の出力を継続する。他方、光走査装置１は、外部から終了要求が入力されたと判定した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、処理を終了する。
上述した処理により、光走査装置１は、高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００を揺動駆動させ、また、レーザ光制御部２に映像信号の出力タイミングを示すメモリ制御用タイミング信号と、受光素子４００にレーザ光を照射させるための発光信号とを出力する。
【００２９】
［周波数制御］
次に、周波数制御回路５０２による駆動信号の周波数制御動作を説明する。
図５は、周波数制御回路による駆動信号の周波数制御動作を示すフローチャートである。
まず、周波数制御回路５０２は、検出信号待機処理を行う（ステップＳ１０１）。検出信号待機処理とは、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が出力する検出信号の個数を判定する処理である。
【００３０】
ここで、検出信号待機処理の動作を説明する。
図６は、周波数制御回路による検出信号待機処理を示すフローチャートである。
まず、周波数制御回路５０２は、内部メモリに検出信号の出力時刻が記録されている場合、その出力時刻を削除する（ステップＳ９０１）。
次に、周波数制御回路５０２は、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号の出力を開始したか否かを判定する（ステップＳ９０２）。周波数制御回路５０２は、発光信号生成用タイミング信号が出力されていないと判定した場合（ステップＳ９０２：ＮＯ）、ステップＳ９０２に戻り、発光信号生成用タイミング信号の出力を待機する。
【００３１】
周波数制御回路５０２は、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号の出力を開始したと判定した場合（ステップＳ９０２：ＹＥＳ）、受光素子４００がアンプ５０１を介して検出信号を出力したか否かを判定する（ステップＳ９０３）。周波数制御回路５０２は、受光素子４００が検出信号を出力したと判定した場合（ステップＳ９０３：ＹＥＳ）、内部メモリに検出信号の出力時刻を書き込む（ステップＳ９０４）。既に内部メモリに検出信号の出力時刻が書き込まれている場合は、その出力時刻を上書きせずに、別個に書き込む。
【００３２】
ステップＳ９０３で受光素子４００が検出信号を出力していないと判定した場合（ステップＳ９０３：ＮＯ）、または、ステップＳ９０４で内部メモリに検出信号の出力時刻を書き込んだ場合、周波数制御回路５０２は、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号の出力を終了したか否かを判定する（ステップＳ９０５）。周波数制御回路５０２は、発光信号生成用タイミング信号の出力が終了していないと判定した場合（ステップＳ９０５：ＮＯ）、ステップＳ９０３に戻り、受光素子４００による検出信号の出力の有無の判定を継続する。
他方、周波数制御回路５０２は、発光信号生成用タイミング信号の出力が終了したと判定した場合（ステップＳ９０５：ＹＥＳ）、検出信号待機処理を終了し、元のフローに戻る。
以上が周波数制御回路５０２による検出信号待機処理の動作である。
【００３３】
周波数制御回路５０２は、ステップＳ１０１（図５）による検出信号待機処理を終了すると、検出信号待機処理中に内部メモリに書き込んだ出力時刻に基づいて、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が出力した検出信号の出力間隔を算出する（ステップＳ１０２）。内部メモリに記録された出力時刻が２個未満である場合は、出力間隔を０として算出する。
【００３４】
次に、周波数制御回路５０２は、算出した出力間隔が、内部メモリに格納されている前回の出力間隔より長いか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
周波数制御回路５０２が、今回の出力間隔が前回の出力間隔より長いと判定した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、算出した検出間隔を内部メモリに書き込む（ステップＳ１０４）。このとき、既に内部メモリに検出信号の出力時刻が書き込まれている場合は、その出力間隔を上書きする。次に、駆動信号の周波数を増加させる周波数制御信号を出力する（ステップＳ１０５）。そして、周波数制御回路５０２は、ステップＳ１０１に戻り、検出信号待機処理を実行する。
つまり、周波数制御回路５０２は、ステップＳ１０５によって駆動信号の周波数を増加した後に、ステップＳ１０３で出力間隔が長くなったと判定した場合に、駆動信号の周波数をさらに増加させる。
【００３５】
ここで、周波数制御回路５０２が、駆動信号の周波数を増加した後に出力間隔が長くなったと判定した場合に、駆動信号の周波数をさらに増加させる理由を説明する。
図７は、高速走査ミラーの振幅が大きい場合の走査範囲を示す図である。符号Ｉは、レーザ光の発光期間を示している。符号Ｋは、高速走査ミラー１００振幅が大きいために、受光素子４００が検出信号を出力すること（検出信号出力）を示している。
図８は、高速走査ミラーの振幅が大きい場合の検出信号の出力タイミングを示す図である符号Ｓは、発光信号生成タイミング制御信号を示している。符号Ｔは、検出信号を示している。
図８に示すように、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を２回出力する場合、図７に示すように高速走査ミラー１００の振幅が大きいために走査線が受光素子４００上を通過していることが分かる。そのため、検出信号の出力間隔が長いほど、高速走査ミラー１００の振幅が大きくなる。また、図２に示すように、駆動信号の周波数が高速走査ミラー１００の共振周波数に近いほど高速走査ミラー１００の振幅が大きくなる。
このことから、駆動信号の周波数を増加させたことで検出信号の出力間隔が長くなったということは、駆動信号の周波数が高速走査ミラー１００の共振周波数に近づいたということを示す。
そのため、周波数制御回路５０２が、出力間隔が長くなったと判定した場合に駆動信号の周波数を増加させることで、駆動信号の周波数を共振周波数により近づけることができる。
【００３６】
ステップＳ１０３（図５）で、今回の出力間隔が前回の出力間隔より短いと判定した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、周波数制御回路５０２は、内部メモリに記録された検出信号の出力時刻の個数を参照し、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を出力したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
周波数制御回路５０２は、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を１回以上出力したと判定した場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、駆動信号の周波数を増加させる周波数制御信号を出力する（ステップＳ１０７）。次に、周波数制御回路５０２は、上述した検出信号待機処理を実行する（ステップＳ１０８）。そして、周波数制御回路５０２は、検出信号待機処理を終了すると、ステップＳ１０６に戻り、検出信号の出力回数の判定を行う。
つまり、周波数制御回路５０２は、ステップＳ１０３で、出力間隔が短くなったと判定した後、すなわち駆動信号の周波数が共振周波数を超えたと判定した後に、検出信号が出力されなくなるまでさらに駆動信号の周波数を増加させる。
【００３７】
ここで、周波数制御回路５０２が、駆動信号の周波数が共振周波数を超えた後に、検出信号が出力されなくなるまでさらに駆動信号の周波数を増加させる理由を説明する。
図９は、駆動信号の周波数を変化させたときの高速走査ミラーの周波数特性を示す図である。実線Ｕは、周波数上昇時における周波数と振幅との関係を示している。破線Ｄは、周波数降下時における周波数と振幅との関係を示している。
図９に示すように、駆動信号の周波数を徐々に増加させた場合の高速走査ミラー１００の振幅のピークは、駆動信号の周波数を徐々に減少させた場合の高速走査ミラー１００の振幅のピークより大きくなる。しかし、駆動信号の周波数を徐々に増加させた場合の高速走査ミラー１００の共振周波数での駆動は、駆動信号の周波数を徐々に減少させた場合の高速走査ミラー１００の共振周波数での駆動と比較して不安定となる。
そのため、安定して高速走査ミラー１００を駆動させるため、駆動信号の周波数を徐々に減少させたときの高速走査ミラー１００の共振周波数で駆動信号を出力することが望ましい。
【００３８】
図１０は、高速走査ミラーの振幅が小さい場合の走査範囲を示す図である。符号Ｌは、高速走査ミラー１００振幅が小さいために、受光素子４００が検出信号を出力しないこと（検出信号出力なし）を示している。
図１１は、高速走査ミラーの振幅が小さい場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。
図１１に示すように、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を出力しない場合、図１０に示すように高速走査ミラー１００の振幅が小さいために走査線が受光素子４００まで到達しないことが分かる。
つまり、駆動信号の周波数が共振周波数を超えた後に、検出信号が出力されなくなるまでさらに駆動信号の周波数を増加させることで、駆動信号の周波数を不安定な振幅のピークを超えた周波数にすることができる。
【００３９】
ステップＳ１０６（図５）で、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を出力しなかったと判定した場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、周波数制御回路５０２は、駆動信号の周波数を減少させる周波数制御信号を出力する（ステップＳ１０９）。次に、周波数制御回路５０２は、上述した検出信号待機処理を実行する（ステップＳ１１０）。
【００４０】
周波数制御回路５０２は、検出信号待機処理を終了すると、ステップＳ１０２と同様に、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が出力した検出信号の出力間隔を算出する（ステップＳ１１１）。次に、周波数制御回路５０２は、算出した出力間隔が、内部メモリに格納されている前回の出力間隔より長いか否かを判定する（ステップＳ１１２）。
周波数制御回路５０２が、今回の出力間隔が前回の出力間隔より長いと判定した場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、算出した検出間隔を内部メモリに書き込む（ステップＳ１１３）。そして、周波数制御回路５０２は、ステップＳ１０９に戻り、駆動信号の周波数を減少させる周波数制御信号を出力する。つまり、周波数制御回路５０２は、ステップＳ１０９によって駆動信号の周波数を減少した後に、ステップＳ１１２で出力間隔が長くなったと判定した場合に、駆動信号の周波数をさらに減少させる。これにより、駆動信号の周波数を、図９に示す「駆動信号の周波数を徐々に減少させたときの高速走査ミラー１００の共振周波数」に近づけることができる。
【００４１】
他方、ステップＳ１１２で、周波数制御回路５０２が、今回の出力間隔が前回の出力間隔より短いと判定した場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、周波数制御回路５０２は、駆動信号の周波数を前回の駆動信号の周波数まで増加させる周波数制御信号を出力する（ステップＳ１１４）。これにより、図９に示す「駆動信号の周波数を徐々に減少させたときの高速走査ミラー１００の共振周波数」で駆動信号を出力することができる。
【００４２】
［電圧制御］
次に、電圧制御回路５０４による駆動信号の電圧制御動作を説明する。
図１２は、電圧制御回路による高速走査ミラーの駆動信号の電圧制御動作を示すフローチャートである。
まず、電圧制御回路５０４は、周波数制御回路５０２による検出信号待機処理と同様の処理によって、検出信号待機処理を行う（ステップＳ２０１）。次に、電圧制御回路５０４は、内部メモリに記録された検出信号の出力時刻の個数を参照し、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を出力したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００４３】
電圧制御回路５０４は、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を出力していないと判定した場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、つまり、高速走査ミラー１００の揺動の振幅が小さい場合、駆動信号の電圧を増加させる電圧制御信号を出力する（ステップＳ２０３）。これにより、高速走査ミラー１００の揺動の振幅を適切な振幅に近づけることができる。電圧制御回路５０４は、駆動信号の電圧を増加させる電圧制御信号を出力すると、ステップＳ２０１に戻り、検出信号待機処理を実行する。
【００４４】
他方、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を１回以上出力したと判定した場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、電圧制御回路５０４は、検出信号待機処理中に内部メモリに書き込んだ出力時刻に基づいて、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が出力した検出信号の出力間隔を算出する（ステップＳ２０４）。内部メモリに記録された出力時刻が２個未満である場合は、出力間隔を０として算出する。
【００４５】
次に、電圧制御回路５０４は、算出した検出間隔が所定の間隔より長いか否かを判定する（ステップＳ２０５）。所定の間隔とは、高速走査ミラー１００を高速走査ミラー１００の最大許容振幅で揺動させたときに受光素子４００が出力する検出信号の間隔である。つまり、電圧制御回路５０４は、高速走査ミラー１００の揺動の振幅が高速走査ミラー１００の最大許容振幅を超えているか否かを判定する。
【００４６】
電圧制御回路５０４は、検出間隔が所定の間隔より長いと判定した場合（ステップＳ２０５：ＹＥＳ）、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を１回だけ出力する大きさの電圧まで、駆動信号の電圧を減少させる電圧制御信号を出力する（ステップＳ２０６）。検出信号を１回だけ出力する大きさの電圧は、高速走査ミラー１００の最大許容振幅と、検出信号を１回だけ出力するときの高速走査ミラー１００の振幅と、現在出力している駆動信号の電圧とに基づいて算出する。これにより、高速走査ミラー１００の揺動の振幅が高速走査ミラー１００の最大許容振幅を超えることで高速走査ミラー１００の故障を防止することができる。
電圧制御回路５０４は、駆動信号の電圧を減少させる電圧制御信号を出力すると、ステップＳ２０１に戻り、検出信号待機処理を実行する。
【００４７】
他方、ステップＳ２０５で、検出間隔が所定の間隔より短いと判定した場合（ステップＳ２０５：ＮＯ）、電圧制御回路５０４は、周波数制御回路５０２が周波数制御処理を終了したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。電圧制御回路５０４は、周波数制御回路５０２が周波数制御処理を終了していないと判定した場合（ステップＳ２０７：ＮＯ）、ステップＳ２０１に戻り、検出信号待機処理を実行する。
【００４８】
他方、電圧制御回路５０４は、周波数制御回路５０２が周波数制御処理を終了したと判定した場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）、つまり、駆動信号の周波数が高速走査ミラー１００の共振周波数で駆動している場合、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を１回だけ出力する大きさの電圧まで、駆動信号の電圧を減少させる電圧制御信号を出力し（ステップＳ２０８）、処理を終了する。
【００４９】
ここで、電圧制御回路５０４が、駆動信号の周波数が高速走査ミラー１００の共振周波数で駆動している場合に、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を１回だけ出力する大きさの電圧まで、駆動信号の電圧を減少させる理由を説明する。
図１３は、高速走査ミラーの振幅が適切な場合の走査範囲を示す図である。符号Ｍは、高速走査ミラー１００振幅が適切な大きさであるために、受光素子４００が検出信号を出力すること（検出信号出力）を示している。
図１４は、高速走査ミラーの振幅が適切な場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。
図１４に示すように、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を１回だけ出力する場合、図１３に示すように高速走査ミラー１００の振幅が適切な大きさとなっていることが分かる。
つまり、駆動信号の周波数が高速走査ミラー１００の共振周波数で駆動している場合、以降、周波数制御回路５０２によって周波数が変更されることがない。したがって、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を１回だけ出力する大きさの電圧まで、駆動信号の電圧を減少させることで、高速走査ミラー１００の振幅を適切な大きさに制御することができる。
【００５０】
［位相制御］
次に、位相制御回路５０３による駆動信号の位相制御動作を説明する。
図１５は、位相制御回路による駆動信号の位相制御動作を示すフローチャートである。
まず、位相制御回路５０３は、検出信号待機処理を行う（ステップＳ３０１）。但し、ステップＳ３０１の検出信号待機処理は、上述した周波数制御回路５０２による検出信号待機処理に加え、発光信号生成用タイミング信号の出力開始時刻及び出力終了時刻を内部メモリに記録する。次に、位相制御回路５０３は、内部メモリに記録された検出信号の出力時刻の個数を参照し、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を出力したか否かを判定する（ステップＳ３０２）。
【００５１】
位相制御回路５０３は、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を１回以上出力したと判定した場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、検出信号待機処理中に内部メモリに書き込んだ出力時刻に基づいて、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が出力した検出信号の平均検出時刻を算出する（ステップＳ３０３）。このとき、内部メモリに記録された出力時刻が２個である場合、位相制御回路５０３は、その出力時刻の平均を平均検出時刻として算出する。位相制御回路５０３は、内部メモリに記録された出力時刻が１個である場合、位相制御回路５０３は、その出力時刻を平均検出時刻として算出する。
【００５２】
次に、位相制御回路５０３は、算出した平均検出時刻が、発光信号生成用タイミング信号の出力開始時刻と出力終了時刻の中間の時刻（以下、発光中間時刻と表記する）の前後所定の範囲内（例えば、中間の時刻の前後１マイクロ秒以内）となるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。つまり、位相制御回路５０３は、まずステップＳ３０１の検出信号待機処理で内部メモリに記録した発光信号生成用タイミング信号の出力開始時刻及び出力終了時刻から、発光中間時刻を算出し、その時刻と平均検出時刻とを比較する。
【００５３】
位相制御回路５０３は、平均検出時刻が発光中間時刻の前後所定の範囲外にあると判定した場合（ステップＳ３０４：ＮＯ）、平均検出時刻が発光中間時刻より前であるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。
位相制御回路５０３は、平均検出時刻が発光中間時刻より前であると判定した場合（ステップＳ３０５：ＹＥＳ）、駆動信号の位相を遅らせる位相制御信号を出力する（ステップＳ３０６）。他方、位相制御回路５０３は、平均検出時刻が発光中間時刻より後であると判定した場合（ステップＳ３０５：ＮＯ）、駆動信号の位相を早める位相制御信号を出力する（ステップＳ３０７）。
【００５４】
ステップＳ３０２で、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４００が検出信号を出力しなかったと判定した場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、または、ステップＳ３０６もしくはステップＳ３０７で駆動信号の位相を変更した場合、位相制御回路５０３は、ユーザの操作や割り込み処理などにより、外部から処理の終了要求が入力されたか否かを判定する（ステップＳ３０８）。位相制御回路５０３は、外部から終了要求が入力されていないと判定した場合（ステップＳ３０８：ＮＯ）、ステップＳ３０１に戻り、検出信号待機処理を行う。他方、位相制御回路５０３は、外部から終了要求が入力されたと判定した場合（ステップＳ３０８：ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００５５】
ここで、発光中間時刻の前後所定の時間の間に検出信号を出力していない場合において、発光中間時刻より前に検出信号を出力したとき、駆動信号の位相を遅らせ、発光中間時刻より後に検出信号を出力したとき、駆動信号の位相を早める理由を説明する。
図１６Ａ〜１６Ｃは、駆動信号の位相と高速走査ミラーの位相との関係を示す図である。
図１７Ａ〜１７Ｃは、駆動信号の位相を変化させた場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。
図１６Ａに示すように、駆動信号によって高速走査ミラー１００の揺動の位相を適切に制御した場合、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号の出力を開始した時に、レーザ光は走査線の一端を照射し、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号の出力を終了した時に、レーザ光は往復走査を終了する。このとき、受光素子４００は、走査線の他端を上記反射光が走査したときに受光する位置に配置されているため、図１７Ａに示すように、発光中間時刻に検出信号を出力する。
【００５６】
駆動信号の位相が遅い場合、図１６Ｂに示すように、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号の出力を開始した時に、レーザ光は走査線の一端より手前の点を照射する。そのため、受光素子４００は、図１７Ｂに示すように、発光中間時刻より後に検出信号を出力する。したがって、駆動信号の位相を早めることで、高速走査ミラー１００の揺動の位相を適切な位相に近づけることができる。
駆動信号の位相が早い場合、図１６Ｃに示すように、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号の出力を開始した時に、レーザ光は走査線の一端より進んだ点を照射する。そのため、受光素子４００は、図１７Ｃに示すように、発光中間時刻より前に検出信号を出力する。したがって、駆動信号の位相を遅らせることで、高速走査ミラー１００の揺動の位相を適切な位相に近づけることができる。
【００５７】
このように、本実施形態によれば、光走査装置１は走査線の端部に受光素子４００を１つ備える。受光素子４００が出力する検出信号が、発光信号生成回路５０７による発光信号の出力期間の中間の時刻より前に出力された場合は、駆動信号の位相が早いと判定する。発光信号生成回路５０７による発光信号の出力期間の中間の時刻より後に出力された場合は、駆動信号の位相が遅いと判定する。光走査装置１は、その判定に基づいて駆動信号の位相を制御することで、簡易な構成で高速走査ミラー１００の揺動の位相の制御を行うことができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、光走査装置１は、受光素子４００が出力する検出信号の間隔が２つである場合は、高速走査ミラー１００の振幅が大きいと判定する。受光素子４００が検出信号を出力しない場合は、高速走査ミラー１００の振幅が小さいと判定する。光走査装置１は、その判定に基づいて駆動信号の周波数及び電圧を制御することで、高速走査ミラー１００の振幅を適切に制御することができる。
【００５９】
以上、図面を参照してこの発明の第１の実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述の構成に限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
図１８は、本発明の第１の実施形態の変形例を示す図である。
例えば、第１の実施形態では、受光素子４００が映像表示装置の枠体５上に配置された場合を説明したが、これに限られない。図１８に示す第１の実施形態の変形例ように、映像表示装置が枠体５を備えず、受光素子４００が、スクリーン６上の、高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査のブランキング期間の最後の走査線の端部を上記反射光が走査したときに受光する位置に配置されていても良い。
【００６０】
［第２の実施形態］
次に、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について詳しく説明する。
図１９は、本発明の第２の実施形態による光走査装置を具備する映像表示装置の概略構成図である。
図２０は、第２の実施形態による光走査装置の構成を示す概略ブロック図である。
第２の実施形態による光走査装置１は、第１の実施形態による光走査装置１と比較して、受光素子４１０（第２の受光部）をさらに備える点において相違する。また、第２の実施形態の走査ミラー駆動部３００、および走査ミラー制御部５００の構成は、第１の実施形態と異なる。
受光素子４１０は、枠体５上であって、高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査のブランキング期間の最後の走査線を上記反射光が走査したときに受光する位置のうち、受光素子４００の配置位置と異なる位置に配置される。受光素子４１０としては、低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査方向の長さが、隣接する２本の走査線の間隔と略等しい素子を用いる。受光素子４１０は、受光素子４００と同様に、低速走査ミラー２００によるレーザ光の反射光が入射すると、光を検出したことを示す検出信号を走査ミラー制御部５００に出力する。
【００６１】
第２の実施形態による走査ミラー制御部５００は、第１の実施形態による走査ミラー制御部５００と比較して、アンプ５０８、および電圧制御回路５０９（第２の振幅制御部）を更に備える。
アンプ５０８は、受光素子４１０が出力する検出信号を増幅させる。
電圧制御回路５０９は、アンプ５０８が増幅させた検出信号に基づいて、低速走査ミラー２００の駆動信号の電圧を決定し、その電圧を示す電圧制御信号を走査ミラー駆動部３００に出力する。
【００６２】
第２の実施形態による走査ミラー駆動部３００は、第１の実施形態による走査ミラー駆動部３００と比較して電圧調整回路３０７をさらに備える。
電圧調整回路３０７は、走査ミラー制御部５００の電圧制御回路５０９から電圧制御信号を受け取る。また、電圧調整回路３０７は、分周回路３０５から受け取った低速走査ミラー２００の駆動信号をその電圧制御信号が示す電圧に調整し、アンプ３０６に出力する。
【００６３】
第２の実施形態による光走査装置１のうち、周波数制御回路５０２、位相制御回路５０３、および電圧制御回路５０４による駆動信号の制御動作は、第１の実施形態による光走査装置１の動作と同じである。
以下に、電圧制御回路５０９による駆動信号の電圧制御動作を説明する。
図２１は、電圧制御回路による低速走査信号の駆動信号の電圧制御動作を示すフローチャートである。
まず、電圧制御回路５０９は、検出信号待機処理を行う（ステップＳ４０１）。ステップＳ４０１の検出信号待機処理は、上述した位相制御回路５０３による検出信号待機処理と同様に、発光信号生成用タイミング信号の出力開始時刻及び出力終了時刻を内部メモリに記録する。次に、電圧制御回路５０９は、内部メモリに記録された検出信号の出力時刻の個数を参照し、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間の受光素子４１０による検出信号の出力回数が２回未満であるか否かを判定する（ステップＳ４０２）。受光素子４１０は、低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査方向の長さが、隣接する２本の走査線の間隔と略等しいため、レーザ光が往復の走査を行った場合、必ず１回は検出信号を出力する。
【００６４】
電圧制御回路５０９は、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４１０が検出信号を１回出力したと判定した場合（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、検出信号の検出時刻が、発光信号生成用タイミング信号の出力開始時刻と出力終了時刻の中間の時刻（発光中間時刻）より前であるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。つまり、電圧制御回路５０９は、まずステップＳ４０１の検出信号待機処理で内部メモリに記録した発光信号生成用タイミング信号の出力開始時刻及び出力終了時刻から、発光中間時刻を算出し、その時刻と検出時刻とを比較する。
【００６５】
電圧制御回路５０９は、検出時刻が発光中間時刻より前であると判定した場合（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、駆動信号の電圧を増加させる電圧制御信号を出力する（ステップＳ４０４）。他方、電圧制御回路５０９は、検出時刻が発光中間時刻より後であると判定した場合（ステップＳ４０３：ＮＯ）、駆動信号の電圧を減少させる電圧制御信号を出力する（ステップＳ４０５）。
【００６６】
ステップＳ４０２で、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に受光素子４１０が検出信号を２回出力したと判定した場合（ステップＳ４０２：ＮＯ）、または、ステップＳ４０４もしくはステップＳ４０５で駆動信号の電圧を変更した場合、電圧制御回路５０９は、ユーザの操作や割り込み処理などにより、外部から処理の終了要求が入力されたか否かを判定する（ステップＳ４０６）。電圧制御回路５０９は、外部から終了要求が入力されていないと判定した場合（ステップＳ４０６：ＮＯ）、ステップＳ４０１に戻り、検出信号待機処理を行う。他方、電圧制御回路５０９は、外部から終了要求が入力されたと判定した場合（ステップＳ４０６：ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００６７】
ここで、発光中間時刻より前に検出信号を出力したとき、駆動信号の電圧を増加し、発光中間時刻より後に検出信号を出力したとき、駆動信号の電圧を減少させる理由を説明する。
図２２Ａ〜２２Ｃは、駆動信号の電圧を変化させた場合の低速走査ミラーの走査範囲を示す図である。符号Ｉは、レーザ光の発光期間を示している。符号Ｎ４００は、受光素子４００による検出を示している。符号Ｎ４１０は、受光素子４１０による検出を示している。
図２３Ａ〜２３Ｃは、駆動信号の電圧を変化させた場合の検出信号の出力タイミングを示す図である。符号Ｓは、発光信号生成タイミング制御信号を示している。符号Ｔ４００は、受光素子４００の検出信号を示している。符号Ｔ４１０は、受光素子４１０の検出信号を示している。
駆動信号の電圧が適切である場合、図２２Ａに示すように、レーザ光が走査線の一端から他端へ走査したときと、レーザ光が走査線の他端から一端へ走査したときに、レーザ光が受光素子４１０上を通過する。そのため、受光素子４１０は、図２３Ａに示すように、タイミング制御回路５０６が発光信号生成用タイミング信号を出力している間に検出信号を２回出力する。
【００６８】
駆動信号の電圧が大きい場合、図２２Ｂに示すように、レーザ光が走査線の一端から他端へ走査したときに、レーザ光が受光素子４１０上を通過しない。そのため、受光素子４１０は、図２３Ｂに示すように、レーザ光の走査の折り返し時刻である発光中間時刻より後に検出信号を１回出力する。したがって、駆動信号の電圧を減少させることで、低速走査ミラー２００の揺動の振幅を適切な振幅に近づけることができる。
駆動信号の電圧が小さい場合、図２２Ｃに示すように、レーザ光が走査線の他端から一端へ走査したときに、レーザ光が受光素子４１０上を通過しない。そのため、受光素子４１０は、図２３Ｃに示すように、レーザ光の走査の折り返し時刻である発光中間時刻より前に検出信号を１回出力することとなる。したがって、駆動信号の電圧を増加させることで、低速走査ミラー２００の揺動の振幅を適切な振幅に近づけることができる。
【００６９】
このように、本実施形態によれば、光走査装置１は端部以外の走査線上に受光素子４１０を１つ備える。また、受光素子４１０が出力する検出信号が、発光信号生成回路５０７による発光信号の出力期間の中間の時刻より前にのみ１回出力された場合は、低速走査ミラー２００の振幅が小さいと判定する。一方、発光信号生成回路５０７による発光信号の出力期間の中間の時刻より後に出力された場合は、低速走査ミラー２００の振幅が大きいと判定する。そして、光走査装置１は、その判定に基づいて駆動信号の電圧を制御することで、簡易な構成で低速走査ミラー２００の揺動の振幅の制御を行うことができる。
【００７０】
以上、図面を参照してこの発明の第２の実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
図２４は、本発明の第２の実施形態の第１の変形例を示す図である。
例えば、第２実施形態では、受光素子４１０が映像表示装置の枠体５上の、高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査のブランキング期間の最後の走査線を上記反射光が走査したときに受光する位置のうち、受光素子４００の配置位置と異なる位置に配置された場合を説明したが、これに限られない。図２４に示すように、受光素子４１０は、枠体５上の、高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査の他のブランキング期間の走査線上を上記反射光が走査したときに受光する位置に配置されていても良い。
【００７１】
図２５は、本発明の第２の実施形態の第２の変形例を示す図である。
図２６は、本発明の第２の実施形態の第３の変形例を示す図である。
第２の実施形態では、受光素子４００及び受光素子４１０が映像表示装置の枠体５上に配置された場合を説明したが、これに限られない。図２５及び図２６に示すように、映像表示装置が枠体５を備えず、受光素子４００及び受光素子４１０が、スクリーン６上の、高速走査ミラー１００及び低速走査ミラー２００によるレーザ光の走査の他のブランキング期間の走査線上を上記反射光が走査したときに受光する位置に配置されていても良い。
【００７２】
図２７は、本発明の第３の実施形態を示す図である。
また、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態では、映像表示装置がレーザ光源３を１つ備える場合を説明したが、これに限られない。図２７に示すように、映像表示装置が複数のレーザ光源を備えても良い。
図２７に示す映像表示装置は、光走査装置１、レーザ光制御部２−１〜２−３、レーザ光源３−１〜３−３、コリメータレンズ７−１〜７−３、ミラー４、およびダイクロイックミラー８−１、８−２を備える。
レーザ光制御部２−１〜２−３は、それぞれ映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを受け取り、レーザ光源３−１〜３−３に出力する。
【００７３】
レーザ光源３−１は、レーザ光制御部２−１から入力された映像信号によって変調したレーザ光を、コリメータレンズ７−１を介してダイクロイックミラー８−１へ照射する。
レーザ光源３−２は、レーザ光制御部２−２から入力された映像信号によって変調したレーザ光を、コリメータレンズ７−２を介してダイクロイックミラー８−２へ照射する。
レーザ光源３−３は、レーザ光制御部２−３から入力された映像信号によって変調したレーザ光を、コリメータレンズ７−３を介してミラー４へ照射する。
【００７４】
ダイクロイックミラー８−１は、レーザ光源３−１が照射するレーザ光とダイクロイックミラー８−２による反射光とが交差する位置に配置されており、レーザ光源３−１が照射するレーザ光を反射する。ダイクロイックミラー８−１は、ダイクロイックミラー８−２による反射光を透過する波長選択特性を有する。
ダイクロイックミラー８−２は、レーザ光源３−２が照射するレーザ光とミラー４による反射光とが交差する位置に配置されており、レーザ光源３−２が照射するレーザ光を反射する。ダイクロイックミラー８−２は、ミラー４による反射光を透過する波長選択特性を有する。
光走査装置１の高速走査ミラー１００は、ダイクロイックミラー８−１による反射光の進行方向に配置される。
このような構成により、レーザ光源３−１〜３−３がそれぞれ赤色、緑色、青色のレーザ光を照射することで、スクリーン６上にカラー画像を表示させることができる。
【００７５】
図２８は、本発明の第４の実施形態を示す図である。
なお、第１の実施形態では、レーザ光の走査に低速走査ミラー２００を用いる場合を説明したが、これに限られない。例えば、図２８に示すように、低速走査ミラー２００の代わりにｆθレンズ９を備え、ｆθレンズが照射されたレーザ光をスクリーン６上で等速走査するようにしても良い。
【００７６】
上述の光走査装置１は内部に、コンピュータシステムを有している。上述した各処理回路の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されている。このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータがそのプログラムを実行するようにしても良い。
【００７７】
上記プログラムは、前述した機能の一部を実現しても良い。
前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００７８】
この出願は、２００９年１１月２５日に出願された日本出願特願２００９−２６７４８６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、光走査装置、光走査方法、プログラム、及び映像表示装置に適用することができる。これらの光走査装置、光走査方法、プログラム、及び映像表示装置によれば、簡易な構成で走査位相の制御を行うことができる。
【符号の説明】
【００８０】
１ 光走査装置  
２     レーザ光制御部  
３     レーザ光源  
４     ミラー  
５     枠体  
６     スクリーン  
２１   映像信号入力回路  
２２   メモリ制御回路  
２３   メモリ  
２４   加算器  
２５   アンプ  
１００ 高速走査ミラー  
２００ 低速走査ミラー  
３００ 走査ミラー駆動部  
３０１ 駆動信号生成回路  
３０２ 位相調整回路  
３０３ 電圧調整回路  
３０４ アンプ  
３０５ 分周回路  
３０６ アンプ  
４００ 受光素子  
５００ 走査ミラー制御部  
５０１ アンプ  
５０２ 周波数制御回路  
５０３ 位相制御回路  
５０４ 電圧制御回路  
５０５ 逓倍回路  
５０６ タイミング制御回路  
５０７ 発光信号生成回路
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
0005598479.tif 000012
【図１２】
0005598479.tif 000013
【図１３】
0005598479.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0005598479.tif 000016
【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
0005598479.tif 000018
【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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