(57)【要約】  光源ユニットは、第１ビームを発光する第１光源と、第２ビームを発光する第２光源と、第１ビーム及び第２ビームを合成させる合成素子と、合成素子から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、第１ホール及び当該第１ホールより大きい第２ホールを有し、合成素子から出射されたビームが入射されるピンホール部と、第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を備える。ピンホール部に入射されたビームは、第１ホールと第２ホールとを同時に通過して、第１受光素子及び第２受光素子に受光される。上記の光源ユニットによれば、光軸ずれの検出精度及び検出範囲の両方を適切に確保することが可能となる。
2013046361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ビームを発光する第１光源と、
第２ビームを発光する第２光源と、
前記第１ビーム及び前記第２ビームを合成させる合成素子と、
前記合成素子から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、
第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記合成素子から出射されたビームが入射されるピンホール部と、
前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、
前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を備え、
前記ピンホール部に入射されたビームは、前記第１ホールと前記第２ホールとを同時に通過して、前記第１受光素子及び前記第２受光素子に受光されることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記第１ホール及び前記第２ホールは、前記合成素子から出射されたビームにより前記ピンホール部上に形成されるスポットの中に、当該第１ホール及び当該第２ホールの両方が位置するように、前記ピンホール部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記第１ホール及び前記第２ホールは、前記合成素子から出射されたビームにおけるビーム広がり角が広い方向に沿って、前記ピンホール部に並べて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記第１ホール及び前記第２ホールは、環境変化又は経年変化によって前記第１ビームと前記第２ビームとの光軸のずれが生じる方向に沿って、前記ピンホール部に並べて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記光軸のずれが生じる方向は、温度特性上の変化に応じて、前記第１ビームと前記第２ビームとの光軸ずれが生じる方向であることを特徴とする請求項４に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記第１ビーム及び前記第２ビームを個々に発光させる制御を行い、当該制御を行っている際に、前記走査範囲における前記第１ビームと前記第２ビームとの光軸のずれを補正する補正手段を更に備え、
前記補正手段は、前記第１ビーム及び前記第２ビームの各々についての前記第１受光信号に基づいて前記光軸のずれを補正し、当該補正後に、前記第１ビーム及び前記第２ビームの各々についての前記第２受光信号に基づいて前記光軸のずれを補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記補正手段は、前記第１ビーム及び前記第２ビームを発光させるタイミングを制御することで、前記光軸のずれを補正することを特徴とする請求項６に記載の光源ユニット。
【請求項８】
第１ビームを発光する第１光源と、
第２ビームを発光する第２光源と、
前記第１ビーム及び前記第２ビームを合成させる合成素子と、
前記合成素子から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、
第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記合成素子から出射されたビームが入射されるピンホール部と、
前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、
前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を有する光源ユニットの製造方法であって、
前記第２受光信号に基づいて、前記第１受光素子及び前記第２受光素子の位置、又は前記ピンホール部の位置を調整する第１工程と、
前記第１工程の後に、前記第１受光信号に基づいて、前記第１受光素子及び前記第２受光素子の位置、又は前記ピンホール部の位置を調整する第２工程と、を備えることを特徴とする光源ユニットの製造方法。
【請求項９】
第１ビームを発光する第１光源と、
前記第１光源から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、
第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記第１光源から出射されたビームが入射されるピンホール部と、
前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、
前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を備え、
前記ピンホール部に入射されたビームは、前記第１ホールと前記第２ホールとを同時に通過して、前記第１受光素子及び前記第２受光素子に受光されることを特徴とする光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光軸のずれを検出し補正する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術が、例えば特許文献１に提案されている。特許文献１には、複数の光源からのビームをピンホールを介して受光素子に入射させ、当該受光素子の出力信号に基づいて光軸ずれを検出する技術が提案されている。また、特許文献１には、検出された光軸ずれに基づいて、光学素子（レンズやビームスプリッタ）を移動させることで、光軸ずれを補正することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２００９−１５４１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光軸ずれの検出精度及び検出範囲は、受光素子上でのビームサイズ（つまり光源からのビームによって受光素子上に形成されたスポットのサイズ）による影響を受ける。具体的には、受光素子上のビームサイズを大きくすると、光軸ずれの検出範囲を確保することはできるが、光軸ずれの検出精度が低下する傾向にある。逆に、受光素子上のビームサイズを小さくすると、光軸ずれの検出精度を確保することはできるが、光軸ずれの検出範囲が狭くなる傾向にある。上記の特許文献１に記載された技術では、このような光軸ずれの検出精度及び検出範囲の両方を確保することが困難であった。【０００５】
本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、光軸ずれの検出精度及び検出範囲の両方を適切に確保することが可能な光源ユニット、及び光源ユニットの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、光源ユニットは、第１ビームを発光する第１光源と、第２ビームを発光する第２光源と、前記第１ビーム及び前記第２ビームを合成させる合成素子と、前記合成素子から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記合成素子から出射されたビームが入射されるピンホール部と、前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を備え、前記ピンホール部に入射されたビームは、前記第１ホールと前記第２ホールとを同時に通過して、前記第１受光素子及び前記第２受光素子に受光される。【０００７】
請求項８に記載の発明では、第１ビームを発光する第１光源と、第２ビームを発光する第２光源と、前記第１ビーム及び前記第２ビームを合成させる合成素子と、前記合成素子から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記合成素子から出射されたビームが入射されるピンホール部と、前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を有する光源ユニットの製造方法は、前記第２受光信号に基づいて、前記第１受光素子及び前記第２受光素子の位置、又は前記ピンホール部の位置を調整する第１工程と、前記第１工程の後に、前記第１受光信号に基づいて、前記第１受光素子及び前記第２受光素子の位置、又は前記ピンホール部の位置を調整する第２工程と、を備える。【０００８】
請求項９に記載の発明では、光源ユニットは、第１ビームを発光する第１光源と、前記第１光源から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記第１光源から出射されたビームが入射されるピンホール部と、前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を備え、前記ピンホール部に入射されたビームは、前記第１ホールと前記第２ホールとを同時に通過して、前記第１受光素子及び前記第２受光素子に受光される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施例に係る画像表示装置の構成を示す。
【図２】本実施例に係るピンホール部及び受光部の構成を具体的に説明するための図を示す。
【図３】比較例に係る構成の問題点を説明するための図を示す。
【図４】光軸ずれ量の大きさが異なる場合に検出精度に与える影響について補足説明するための図を示す。
【図５】ピンホール部の第１構成例を説明するための図を示す。
【図６】本実施例に係る受光部の位置調整方法を実現するシステムの構成例を示す。
【図７】本実施例に係る受光部の位置調整方法を示すフローチャートである。
【図８】本実施例に係る光軸ずれ補正方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の１つの観点では、光源ユニットは、第１ビームを発光する第１光源と、第２ビームを発光する第２光源と、前記第１ビーム及び前記第２ビームを合成させる合成素子と、前記合成素子から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記合成素子から出射されたビームが入射されるピンホール部と、前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を備え、前記ピンホール部に入射されたビームは、前記第１ホールと前記第２ホールとを同時に通過して、前記第１受光素子及び前記第２受光素子に受光される。
【００１１】
上記の光源ユニットは、大きさの異なる２つのホール（第１ホール及び第２ホール）を有するピンホール部を用いて、第１ホール１及び第２ホールを同時に通過させたビームを、第１受光素子及び第２受光素子に受光させる。具体的には、第１ホールを通過したビームを第１受光素子に受光させると共に、これと同時に、第２ホールを通過したビームを第２受光素子に受光させる。これにより、第１ホールによって比較的小さな径を有するビームを形成し、当該ビームを第１受光素子に受光させることができると共に、第２ホールによって比較的大きな径を有するビームを形成し、当該ビームを第２受光素子に受光させることができる。つまり、第１ホールによって、比較的小さなビームサイズのスポットを第１受光素子上に形成することができると共に、第２ホールによって、比較的大きなビームサイズのスポットを第２受光素子上に形成することができる。
【００１２】
したがって、上記の光源ユニットによれば、第１受光素子の第１受光信号を用いることで、光軸ずれを高精度で検出することができると共に、第２受光素子の第２受光信号を用いることで、広い範囲の光軸ずれを検出することができる。よって、光軸ずれの検出精度及び検出範囲の両方を適切に確保することが可能となる。
【００１３】
上記の光源ユニットの一態様では、前記第１ホール及び前記第２ホールは、前記合成素子から出射されたビームにより前記ピンホール部上に形成されるスポットの中に、当該第１ホール及び当該第２ホールの両方が位置するように、前記ピンホール部に形成されている。
【００１４】
このようにピンホール部を構成することで、第１ホール及び第２ホールの両方に、ピンホール部に入射されたビームを適切に通過させることができる。
【００１５】
上記の光源ユニットの他の一態様では、前記第１ホール及び前記第２ホールは、前記合成素子から出射されたビームにおけるビーム広がり角が広い方向に沿って、前記ピンホール部に並べて配置されている。
【００１６】
この態様では、合成素子から出射されたビームにおいてビーム広がり角が広い軸を用いて、当該軸上に第１ホール及び第２ホールを並べて配置する。これにより、比較的高い強度を有するビームを、第１受光素子及び第２受光素子の両方に受光させることができ、ビーム広がり角を考慮しない場合と比較して、第１受光素子及び第２受光素子の検出精度を向上させることができる。
【００１７】
上記の光源ユニットの他の一態様では、前記第１ホール及び前記第２ホールは、環境変化又は経年変化によって前記第１ビームと前記第２ビームとの光軸のずれが生じる方向に沿って、前記ピンホール部に並べて配置されている。
【００１８】
この態様によれば、環境変化や経年変化などによって光軸ずれが生じた場合にも、第１ホール及び第２ホールの両方にビームを適切に入射させることができる。よって、光軸ずれの検出精度を効果的に確保することが可能となる。
【００１９】
上記の光源ユニットにおいて好適には、前記光軸のずれが生じる方向は、温度特性上の変化に応じて、前記第１ビームと前記第２ビームとの光軸ずれが生じる方向である。動作温度の変化に起因する光軸ずれには一定の傾向がある。そのため、動作温度変化によって光軸がずれる方向に沿って、ピンホール部に第１ホール及び第２ホールを並べて配置する。これにより、動作温度の変化に起因する光軸ずれを、精度良く検出することが可能となる。
【００２０】
上記の光源ユニットの他の一態様では、前記第１ビーム及び前記第２ビームを個々に発光させる制御を行い、当該制御を行っている際に、前記走査範囲における前記第１ビームと前記第２ビームとの光軸のずれを補正する補正手段を更に備え、前記補正手段は、前記第１ビーム及び前記第２ビームの各々についての前記第１受光信号に基づいて前記光軸のずれを補正し、当該補正後に、前記第１ビーム及び前記第２ビームの各々についての前記第２受光信号に基づいて前記光軸のずれを補正する。この態様によれば、光軸ずれの補正を効率的に行うことが可能となる。
【００２１】
好適な例では、前記補正手段は、前記第１ビーム及び前記第２ビームを発光させるタイミングを制御することができる。
【００２２】
本発明の他の観点では、第１ビームを発光する第１光源と、第２ビームを発光する第２光源と、前記第１ビーム及び前記第２ビームを合成させる合成素子と、前記合成素子から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記合成素子から出射されたビームが入射されるピンホール部と、前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を有する光源ユニットの製造方法は、前記第２受光信号に基づいて、前記第１受光素子及び前記第２受光素子の位置、又は前記ピンホール部の位置を調整する第１工程と、前記第１工程の後に、前記第１受光信号に基づいて、前記第１受光素子及び前記第２受光素子の位置、又は前記ピンホール部の位置を調整する第２工程と、を備える。
【００２３】
上記の光源ユニットの製造方法では、まず、広い範囲を検出可能な第２受光素子の第２受光信号に基づいて位置調整を行い、この後に、高い精度で検出可能な第１受光素子の第１受光信号に基づいて位置調整を行う。つまり、第２受光素子の第２受光信号に基づいて粗調整を行ってから、第１受光素子の第１受光信号に基づいて微調整を行う。これにより、位置調整に要する時間を短縮することが可能となる。
【００２４】
本発明の更に他の観点では、光源ユニットは、第１ビームを発光する第１光源と、前記第１光源から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記第１光源から出射されたビームが入射されるピンホール部と、前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を備え、前記ピンホール部に入射されたビームは、前記第１ホールと前記第２ホールとを同時に通過して、前記第１受光素子及び前記第２受光素子に受光される。
【実施例】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。【００２６】
［装置構成］
図１は、本実施例に係る画像表示装置１の構成を示す。図１に示すように、画像表示装置１は、主に、画像信号入力部２と、ビデオＡＳＩＣ３と、フレームメモリ４と、ＲＯＭ５と、ＲＡＭ６と、レーザドライバＡＳＩＣ７と、ＭＥＭＳミラー制御部８と、レーザ光源ユニット９と、を備える。【００２７】
例えば、画像表示装置１は、ユーザの目の位置（アイポイント）から虚像として画像を視認させるヘッドアップディスプレイや、ユーザの頭部などに装着可能に構成され、ユーザの網膜上に画像を描画するヘッドマウントディスプレイに適用される。この他にも、画像表示装置１は、例えばレーザ光を用いたプロジェクタに適用することができる。なお、図１中のレーザ光源ユニット９は、光の進行方向に沿った面にて切断した図を示している。【００２８】
画像信号入力部２は、外部から入力される画像信号を受信してビデオＡＳＩＣ３に出力する。ビデオＡＳＩＣ３は、画像信号入力部２から入力される画像信号及びＭＥＭＳミラー１０から入力される走査位置情報に基づいてレーザドライバＡＳＩＣ７やＭＥＭＳミラー制御部８を制御するブロックであり、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）として構成されている。ビデオＡＳＩＣ３は、同期／画像分離部３１と、ビットデータ変換部３２と、発光パターン変換部３３と、タイミングコントローラ３４と、を備える。【００２９】
同期／画像分離部３１は、画像信号入力部２から入力された画像信号から、画像表示部に表示される画像データと同期信号とを分離し、画像データをフレームメモリ４へ書き込む。ビットデータ変換部３２は、フレームメモリ４に書き込まれた画像データを読み出してビットデータに変換する。発光パターン変換部３３は、ビットデータ変換部３２で変換されたビットデータを、各レーザの発光パターンを表す信号に変換する。タイミングコントローラ３４は、同期／画像分離部３１、ビットデータ変換部３２の動作タイミングを制御する。また、タイミングコントローラ３４は、後述するＭＥＭＳミラー制御部８の動作タイミングも制御する。【００３０】
フレームメモリ４には、同期／画像分離部３１により分離された画像データが書き込まれる。ＲＯＭ５は、ビデオＡＳＩＣ３が動作するための制御プログラムやデータなどを記憶している。ＲＡＭ６には、ビデオＡＳＩＣ３が動作する際のワークメモリとして、各種データが逐次読み書きされる。【００３１】
レーザドライバＡＳＩＣ７は、後述するレーザ光源ユニット９に設けられるレーザダイオード（ＬＤ）を駆動する信号を生成するブロックであり、ＡＳＩＣとして構成されている。レーザドライバＡＳＩＣ７は、赤色レーザ駆動回路７１と、青色レーザ駆動回路７２と、緑色レーザ駆動回路７３と、を備える。赤色レーザ駆動回路７１は、発光パターン変換部３３が出力する信号に基づき、赤色レーザＬＤ１を駆動する。青色レーザ駆動回路７２は、発光パターン変換部３３が出力する信号に基づき、青色レーザＬＤ２を駆動する。緑色レーザ駆動回路７３は、発光パターン変換部３３が出力する信号に基づき、緑色レーザＬＤ３を駆動する。【００３２】
ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラー制御部８は、タイミングコントローラ３４が出力する信号に基づきＭＥＭＳミラー１０を制御する。ＭＥＭＳミラー制御部８は、サーボ回路８１と、ドライバ回路８２と、を備える。サーボ回路８１は、タイミングコントローラからの信号に基づき、ＭＥＭＳミラー１０の動作を制御する。ドライバ回路８２は、サーボ回路８１が出力するＭＥＭＳミラー１０の制御信号を所定レベルに増幅して出力する。【００３３】
レーザ光源ユニット９は、主に、レーザドライバＡＳＩＣ７から出力される駆動信号に基づいて、レーザ光を出射するように機能する。具体的には、レーザ光源ユニット９は、赤色レーザＬＤ１と、青色レーザＬＤ２と、緑色レーザＬＤ３と、コリメータレンズ９１ａ、９１ｂ、９１ｃと、ダイクロイックミラー９２ａ、９２ｂと、ビームスプリッタ９３と、ＭＥＭＳミラー１０と、ピンホール部１２と、受光部１３と、を備える。【００３４】
赤色レーザＬＤ１は赤色レーザ光を出射し、青色レーザＬＤ２は青色レーザ光を出射し、緑色レーザＬＤ３は緑色レーザ光を出射する。なお、以下では、赤色レーザＬＤ１、青色レーザＬＤ２及び緑色レーザＬＤ３を区別しないで用いる場合には、単に「レーザＬＤ」と表記し、赤色レーザ光、青色レーザ光及び緑色レーザ光を区別しないで用いる場合には、単に「レーザ光」又は「ビーム」と表記する。【００３５】
コリメータレンズ９１ａ、９１ｂ、９１ｃは、それぞれ、赤色レーザ光、青色レーザ光及び緑色レーザ光を平行光にする。ダイクロイックミラー９２ａは、コリメータレンズ９１ａを経由した赤色レーザ光を反射させると共に、コリメータレンズ９１ｃを経由した緑色レーザ光を透過させる。ダイクロイックミラー９２ｂは、ダイクロイックミラー９２ａを経由した赤色レーザ光及び緑色レーザ光を透過させると共に、コリメータレンズ９１ｂを経由した青色レーザ光を反射させる。ダイクロイックミラー９２ａ、９２ｂは、本発明における「合成素子」の一例である。ビームスプリッタ９３は、このようにダイクロイックミラー９２ｂから出射されたレーザ光を分割し、一部のレーザ光を反射させ、残りの一部のレーザ光を透過させる。ビームスプリッタ９３で反射したレーザ光はＭＥＭＳミラー１０に入射され、ビームスプリッタ９３を透過したレーザ光はピンホール部１２に入射される。【００３６】
ＭＥＭＳミラー１０は、ビームスプリッタ９３で反射されたビーム（レーザ光）を、スクリーン１１に向けて反射する。具体的には、ＭＥＭＳミラー１０は、画像信号入力部２に入力された画像を表示するために、ＭＥＭＳミラー制御部８の制御により、ビームによってスクリーン１１を走査するように動作し、また、その際の走査位置情報（例えばミラーの角度などの情報）をビデオＡＳＩＣ３へ出力する。ＭＥＭＳミラー１０は、本発明における「走査手段」の一例である。【００３７】
ピンホール部１２は、ビームスプリッタ９３を透過したビーム（レーザ光）を通過させ、受光部１３に入射させる。ピンホール部１２には、大きさの異なる２つのホール（第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂ）が形成されている。第１ホール１２ａのサイズは、第２ホール１２ｂのサイズよりも小さい。言い換えると、第１ホール１２ａの径は、第２ホール１２ｂの径よりも小さい。ビームスプリッタ９３からのビームは、このような第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂの両方を同時に通過し、受光部１３に入射される。【００３８】
受光部１３は、ピンホール部１２を通過したビームが入射される。受光部１３は、大きさの異なる２つの受光素子（第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂ）を有する。第１受光素子１３ａのサイズは、第２受光素子１３ｂのサイズよりも小さい。上記のように第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂを同時に通過したビームは、このような第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂに入射される。具体的には、第１受光素子１３ａには、第１ホール１２ａを通過したビームが入射され、第２受光素子１３ｂには、第２ホール１２ｂを通過したビームが入射される。第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂは、フォトディテクタなどの光電変換素子（例えば４分割受光素子）であり、それぞれ、ビームの受光位置に応じた受光信号Ｓｄ１、Ｓｄ２をビデオＡＳＩＣ３へ出力する。受光信号Ｓｄ１は本発明における「第１受光信号」の一例であり、受光信号Ｓｄ２は本発明における「第２受光信号」の一例である。【００３９】
上記したビデオＡＳＩＣ３は、第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂからの受光信号Ｓｄ１、Ｓｄ２に基づいて、赤色レーザＬＤ１、青色レーザＬＤ２及び緑色レーザＬＤ３の光軸ずれを検出する。そして、ビデオＡＳＩＣ３は、検出した光軸ずれに基づいて、当該光軸ずれを補正するための処理を行う。例えば、ビデオＡＳＩＣ３は、ビームの発光タイミングを制御することで、光軸ずれを補正する。このように、ビデオＡＳＩＣ３は、本発明における「補正手段」の一例に相当する。なお、図１では、ビデオＡＳＩＣ３とレーザ光源ユニット９とが別体に構成されているが、少なくともビデオＡＳＩＣ３とレーザ光源ユニット９とを有する構成を「光源ユニット」として扱っても良い。【００４０】
なお、図１では、説明を分かり易くするために、ビームスプリッタ９３を透過したビームが、第２ホール１２ｂのみを通過し、第２受光素子１３ｂのみに入射される図を示しているが、実際には（大きな光軸ずれが生じていない場合）、ビームスプリッタ９３を透過したビームは、第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂの両方を通過し、第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂの両方に入射される。【００４１】
［ピンホール部及び受光部の構成］
次に、図２を参照して、本実施例に係るピンホール部１２及び受光部１３の構成について具体的に説明する。【００４２】
図２（ａ）は、図１中の矢印Ａ１で示す方向からピンホール部１２を観察した平面図である。図２（ａ）に示すように、ピンホール部１２には、第１ホール１２ａと、第１ホール１２ａよりも大きなサイズ（径）を有する第２ホール１２ｂとが形成されている。また、ビームスプリッタ９３からのビームによりピンホール部１２上に形成されるスポットＢ１（破線で示す）の中に、第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂの両方が位置するように、ピンホール部１２に第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂが形成されている。【００４３】
上記のように第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂを構成することで、ビームスプリッタ９３からのビームが、第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂの両方を同時に通過することとなる。この場合、第１ホール１２ａは第２ホール１２ｂよりも径が小さいため、第１ホール１２ａを通過したビームの径は第２ホール１２ｂを通過したビームの径よりも小さくなる、言い換えると第２ホール１２ｂを通過したビームの径は第１ホール１ａを通過したビームの径よりも大きくなる。即ち、ピンホール部１２に第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂを設けることで、第１ホール１２ａによって、比較的小さな径を有するビームを形成することができると共に、第２ホール１２ｂによって、比較的大きな径を有するビームを形成することができる。【００４４】
図２（ｂ）は、図１中の矢印Ａ１で示す方向から受光部１３を観察した平面図である。図２（ｂ）に示すように、受光部１３は、第１受光素子１３ａと、第１受光素子１３ａよりも大きなサイズを有する第２受光素子１３ｂとを具備する。第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂは、４分割受光素子として構成されている。例えば、第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂは、図示しない一の部材の同一平面上に配置されている。具体的には、第１受光素子１３ａは、ピンホール部１２の第１ホール１２ａに対応する位置に配置され、第２受光素子１３ｂは、ピンホール部１２の第２ホール１２ｂに対応する位置に配置されている。例えば、第１ホール１２ａの中心点と第１受光素子１３ａの中心点とが概ね一致するように、第１受光素子１３ａが配置されていると共に、第２ホール１２ｂの中心点と第２受光素子１３ｂの中心点とが概ね一致するように、第２受光素子１３ｂが配置されている。【００４５】
上記のように第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂを配置することで、第１受光素子１３ａには、第１ホール１２ａを通過したビームが入射され、第２受光素子１３ｂには、第２ホール１２ｂを通過したビームが入射される。この場合、図２（ｂ）に示すように、第１受光素子１３ａ上には、第１ホール１２ａを通過したビームによるスポットＢ２（破線で示す）が形成され、第２受光素子１３ｂ上には、第２ホール１２ｂを通過したビームによるスポットＢ３（破線で示す）が形成される。前述したように、第１ホール１２ａを通過したビームの径は第２ホール１２ｂを通過したビームの径よりも小さいため、第１受光素子１３ａ上のスポットＢ２は第２受光素子１３ｂ上のスポットＢ３よりもサイズが小さくなる、言い換えると第２受光素子１３ｂ上のスポットＢ３は第１受光素子１３ａ上のスポットＢ２よりもサイズが大きくなる。【００４６】
なお、第１受光素子１３ａ上に形成されたスポットＢ２に基づいて光軸ずれを適切に検出できるように、スポットＢ２のサイズに応じて第１受光素子１３ａのサイズを設計することが望ましい。若しくは、スポットＢ２に基づいて光軸ずれを適切に検出できるように、第１受光素子１３ａのサイズに応じた適切なサイズのスポットＢ２が形成されるように第１ホール１２ａのサイズを設計することが望ましい。第２受光素子１３ｂ及び第２ホール１２ｂについても同様である。【００４７】
［本実施例の作用効果］
次に、上記した本実施例に係るピンホール部１２及び受光部１３による作用効果について説明する。【００４８】
ここでは、理解を容易にするために、比較例に係る構成（前述した特許文献１に記載された構成に相当する）の問題点を説明してから、本実施例の作用効果について説明する。【００４９】
図３は、比較例に係る構成の問題点を説明するための図を示す。図３（ａ）は、比較例に係る構成を概略的に示している。図３（ａ）に示すように、比較例に係る構成では、１つのホール１２ｘａのみが形成されたピンホール部１２ｘと、１つの受光素子１３ｘとを用いる。【００５０】
図３（ｂ）は、光軸ずれの具体例を説明するための図を示している。図３（ｂ）に示すように、受光素子１３ｘは、４分割受光素子として構成され、４つの受光素子１３ｘａ、１３ｘｂ、１３ｘｃ、１３ｘｄを有する。また、図３（ｂ）では、ビームによって受光素子１３ｘ上に形成されたスポットＢ５ａを破線で示している。ここでは、図中の上方向にのみ、光軸がずれた場合を例示している。この場合には、光軸ずれ量ｙは、ピンホール部１２ｘと受光素子１３ｘとの距離ｄと、ピンホール部１２ｘからのビームの出射角θとを用いて、「ｙ＝ｄ・ｔａｎθ」によって得られる。このような光軸ずれ量ｙ（つまり上下方向の光軸ずれ）は、受光素子１３ｘａの出力値と受光素子１３ｘｂの出力値とを加算した値から、受光素子１３ｘｃの出力値と受光素子１３ｘｄの出力値とを加算した値を減算することで検出することができる。なお、左右方向の光軸ずれ量は、受光素子１３ｘａの出力値と受光素子１３ｘｄの出力値とを加算した値から、受光素子１３ｘｂの出力値と受光素子１３ｘｃの出力値とを加算した値を減算することで検出することができる。このような４分割受光素子を用いた場合の光軸ずれの検出方法は、本実施例でも同様に適用されるものとする。【００５１】
図３（ｃ）及び（ｄ）は、ビームにより受光素子１３ｘ上に形成されたスポットのサイズ（以下、適宜「ビームサイズ」と呼ぶ。）が、光軸ずれの検出精度及び検出範囲に与える影響を説明するための図である。図３（ｃ）は、ビームサイズを大きくした場合に、光軸ずれの検出精度及び検出範囲に与える影響を説明するための図である。ビームサイズは、ピンホール部１２ｘのホール１２ｘａを大きくすることで大きくなる。図３（ｃ）では、ビームによって受光素子１３ｘ上に形成されたスポットＢ５ｂを破線で示している。ここでは、図中の上方向にのみ、光軸がずれた場合を例示している。このようにビームサイズが大きいと、光軸ずれの検出範囲を確保することはできるが、光軸ずれの検出精度が低下する傾向にある。具体的には、図３（ｃ）に示すように、光軸ずれ量ｙがスポットＢ５ｂの半径Ｒに比べて小さい場合には、光軸ずれ量に対応する受光素子１３ｘの受光信号の変化がかなり小さくなり、ノイズ等に埋もれて検出しにくくなる。【００５２】
図３（ｄ）は、ビームサイズを小さくした場合に、光軸ずれの検出精度及び検出範囲に与える影響を説明するための図である。ビームサイズは、ピンホール部１２ｘのホール１２ｘａを小さくすることで小さくなる。図３（ｄ）では、ビームによって受光素子１３ｘ上に形成されたスポットＢ５ｃを破線で示している。ここでは、図中の上方向にのみ、光軸がずれた場合を例示している。このようにビームサイズが小さいと、光軸ずれの検出精度を確保することはできるが、光軸ずれの検出範囲が狭くなる傾向にある。具体的には、図３（ｄ）に示すように、光軸ずれ量ｙがスポットＢ５ｃの半径Ｒを超えていくと、受光素子１３ｘの受光信号が概ね一定となるため、光軸ずれ量を適切に検出することができなくなる。【００５３】
ここで、図４を参照して、光軸ずれ量の大きさが異なる場合に検出精度に与える影響について補足説明を行う。図４（ａ）及び図４（ｂ）は、光軸ずれ量（横軸に示す）と受光素子１３ｘの受光信号（縦軸に示す）との関係の一例を示している。縦軸に示す受光信号（％）は、受光素子１３ｘの概ね中央にスポットが位置する場合に「０（％）」となる。また、受光信号（％）は、受光素子１３ｘの上下方向における片側にのみスポットが位置する場合（つまり、受光素子１３ｘａ、１３ｘｂと受光素子１３ｘｃ、１３ｘｄとのいずれか一方の側にスポットが位置する場合）、及び、受光素子１３ｘの左右方向における片側にのみスポットが位置する場合（つまり、受光素子１３ｘａ、１３ｘｄと受光素子１３ｘｂ、１３ｘｃとのいずれか一方の側にスポットが位置する場合）、「１００（％）」となる。なお、このような４分割受光素子を用いた場合の受光信号の定義は、本実施例でも同様に適用されるものとする。【００５４】
図４（ａ）は、「−１０（ｐｉｘｃｅｌ）」から「１０（ｐｉｘｃｅｌ）」までの範囲のグラフを示しており、図４（ｂ）は、「−１（ｐｉｘｃｅｌ）」から「１（ｐｉｘｃｅｌ）」までの範囲のグラフを示している。図４（ｂ）は、図４（ａ）のグラフにおける一部の範囲を抜き出したグラフである、つまりレンジを変えたグラフである。図４（ａ）より、比較的大きな光軸ずれ量が生じた場合には、受光信号がそれに応じた変化をするため、受光信号に基づいて当該光軸ずれ量を適切に検出することができると言える。これに対して、図４（ｂ）より、比較的小さな光軸ずれ量が生じた場合には、受光信号の変化がかなり小さくなるため、受光信号に基づいて当該光軸ずれ量を適切に検出することが困難であると言える（例えば「±１／８（ｐｉｘｃｅｌ）」の範囲を参照）。このような問題は、前述した理由より、ビームサイズが大きい場合に生じ易い。【００５５】
以上述べたことから、比較例に係る構成では、光軸ずれの検出精度及び検出範囲の両方を適切に確保することが困難であると言える。【００５６】
一方で、図１及び図２に示したように、本実施例に係る構成では、大きさの異なる２つのホール（第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂ）を有するピンホール部１２を用いると共に、第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂのそれぞれを通過したビームを受光する２つの受光素子（第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂ）を有する受光部１３を用いている。これにより、第１ホール１２ａによって比較的小さな径を有するビームを形成し、当該ビームを第１受光素子１３ａに受光させることができると共に、第２ホール１２ｂによって比較的大きな径を有するビームを形成し、当該ビームを第２受光素子１３ｂに受光させることができる。つまり、第１ホール１２ａによって、比較的小さなビームサイズのスポットを第１受光素子１３ａ上に形成することができると共に、これと同時に、第２ホール１２ｂによって、比較的大きなビームサイズのスポットを第２受光素子１３ｂ上に形成することができる。【００５７】
したがって、本実施例によれば、第１受光素子１３ａの受光信号Ｓｄ１を用いることで、光軸ずれを高精度で検出することができると共に、第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２を用いることで、広い範囲の光軸ずれを検出することができる。つまり、本実施例によれば、第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂを用いて光軸ずれを検出することで、光軸ずれの検出精度及び検出範囲の両方を適切に確保することが可能となる。また、本実施例に係る構成は、従来の装置に対して、ピンホール部に２つのホールを形成すると共に、これらを通過したビームを受光する２つの受光素子を適用するといった変更を加えれば実現できるので、装置の大型化やコストアップを最低限に抑えることができる。【００５８】
［ピンホール部の好適な構成例］
次に、上記したピンホール部１２の好適な構成例について説明する。【００５９】
図５は、ピンホール部１２の第１構成例を説明するための図を示す。第１構成例では、ビームスプリッタ９３から出射されたビームにおけるビーム広がり角が広い方向に沿って、ピンホール部１２に第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂを並べて配置する。【００６０】
図５（ａ）は、ピンホール部１２の平面図を示している。ここでは、第１ホール１２ａの中心と第２ホール１２ｂの中心とを結んだ線分に対応する軸Ｄ１と、軸Ｄ１に直交し、且つビームスプリッタ９３からのビームによるスポットＢ１の中心を通る軸Ｄ２とを例に挙げる。図５（ｂ）は、軸Ｄ１上でのビームの強度分布の例を示しており、図５（ｃ）は、軸Ｄ２上でのビームの強度分布の例を示している。これより、軸Ｄ１上のビームの方が軸Ｄ２上のビームよりも、ビーム広がり角が広いことがわかる。【００６１】
なお、「ビーム広がり角」は、ビームの強度が最大値となる位置から、ビームの強度が最大値の半分になる位置までの範囲に相当する。よって、「ビーム広がり角が広い」とは、ビームの強度が最大値となる位置から半分になる位置までの範囲が広いことを意味している。つまり、ビーム広がり角が広い場合には、ビーム広がり角が狭い場合に比して、比較的高い強度を有するビームの範囲が広くなる。【００６２】
第１構成例では、このようなビーム広がり角が広い軸Ｄ１を用いて、当該軸Ｄ１上に第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂを並べて配置する。好ましくは、ビームスプリッタ９３からのビームについて、ビーム広がり角が最も広い軸を求めて、求められた軸上に第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂを並べて配置すると良い。このような第１構成例によれば、比較的高い強度を有するビームを、第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂの両方に受光させることができ、ビーム広がり角を考慮しない場合と比較して、第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂの検出精度を向上させることができる。【００６３】
次に、ピンホール部１２の第２構成例について説明する。第２構成例では、環境変化又は経年変化によってビームの光軸のずれが生じる方向に沿って、ピンホール部１２に第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂを並べて配置する。つまり、第２構成例では、環境変化や経年変化などによって光軸のずれが生じる方向についての傾向を考慮して、そのような方向に沿って第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂを並べて配置する。１つの例では、動作温度の変化に起因する光軸ずれには一定の傾向があるため、動作温度変化によって光軸ずれが生じる方向に沿って、ピンホール部１２に第１ホール１２ａ及び第２ホール１２ｂを並べて配置する。この例によれば、動作温度の変化に起因する光軸ずれを、精度良く検出することが可能となる。【００６４】
［受光部の位置調整方法］
次に、レーザ光源ユニット９の製造方法について説明する。具体的には、レーザ光源ユニット９の製造工程の中の、レーザ光源ユニット９に各構成要素を配置した後の受光部１３の位置を調整する工程について説明する。【００６５】
図６は、本実施例に係る受光部１３の位置調整方法を実現するシステムの構成例を示している。図６に示すように、受光部１３は、アクチュエータ１０２を介して制御部１０１によって位置が調整される。制御部１０１は、第１受光素子１３ａ及び第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ１、Ｓｄ２を取得し、当該受光信号Ｓｄ１、Ｓｄ２に基づいて、アクチュエータ１０２を制御することで受光部１３の位置を調整する（例えば矢印Ｅ１参照）。１つの例では、制御部１０１及びアクチュエータ１０２は、画像表示装置１を製造するための製造装置により構成される。【００６６】
図７は、受光部１３の位置調整方法を示すフローチャートである。このフローは、ピンホール部１２に対する受光部１３の位置を調整するべく、制御部１０１によって実行される。【００６７】
まず、制御部１０１は、第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２に基づいて、受光部１３の位置を調整する（ステップＳ１０１）。例えば、制御部１０１は、受光信号Ｓｄ２（％）が小さくなるように、アクチュエータ１０２を制御することで受光部１３を移動させる。そして、制御部１０１は、第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２が所定値以下となったか否かを判定する（ステップＳ１０２）。受光信号Ｓｄ２が所定値以下である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、工程はステップＳ１０３に進み、受光信号Ｓｄ２が所定値以下でない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、工程はステップＳ１０１に戻る。つまり、制御部１０１は、受光信号Ｓｄ２が所定値以下になるまで、受光部１３の位置調整を繰り返し行う。ここで、ステップＳ１０２の判定で用いられる所定値は、第１ホール１２ａからのビームが第１受光素子１３ａに照射されるような位置に受光部１３が調整された際に得られる、第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２に基づいて設定される。このような所定値を用いてステップＳ１０１、Ｓ１０２の工程を行うことは、第１ホール１２ａからのビームが第１受光素子１３ａに適切に照射されるまで、受光部１３の位置を調整することに相当する。【００６８】
なお、上記では、第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２に基づいて、第１ホール１２ａからのビームが第１受光素子１３ａに照射されたか否かを判断していたが、この代わりに、第１受光素子１３ａの受光信号Ｓｄ１に基づいて、当該判断を行っても良い。例えば、第１受光素子１３ａがビームを受光したことを示す出力を出した際に、第１ホール１２ａからのビームが第１受光素子１３ａに照射されたと判断することができる。【００６９】
次に、ステップＳ１０３では、制御部１０１は、第１受光素子１３ａの受光信号Ｓｄ１に基づいて、受光部１３の位置を調整する。例えば、制御部１０１は、受光信号Ｓｄ１（％）が小さくなるように、アクチュエータ１０２を制御することで受光部１３を移動させる。そして、制御部１０１は、第１受光素子１３ａの受光信号Ｓｄ１が所定値以下となったか否かを判定する（ステップＳ１０４）。受光信号Ｓｄ１が所定値以下である場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、受光部１３の位置調整は終了され、受光信号Ｓｄ１が所定値以下でない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、工程はステップＳ１０３に戻る。つまり、制御部１０１は、受光信号Ｓｄ１が所定値以下になるまで、受光部１３の位置調整を繰り返し行う。ここで、ステップＳ１０３の判定で用いられる所定値は、例えば「０（％）」付近の値が用いられる。【００７０】
以上説明したように、本実施例では、まず、広い範囲を検出可能な第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２に基づいて位置調整を行い、この後に、高い精度で検出可能な第１受光素子１３ａの受光信号Ｓｄ１に基づいて位置調整を行う。つまり、第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２に基づいて粗調整を行ってから、第１受光素子１３ａの受光信号Ｓｄ１に基づいて微調整を行う。これにより、受光部１３の位置調整を効率的に行うことができ、位置調整に要する時間を短縮することが可能となる。【００７１】
なお、上記した受光部１３の位置調整は、１つの例では、赤色レーザＬＤ１、青色レーザＬＤ２及び緑色レーザＬＤ３のいずれか１つのみを発光させた際に得られた受光信号Ｓｄ１、Ｓｄ２に基づいて実施される。他の例では、赤色レーザＬＤ１、青色レーザＬＤ２及び緑色レーザＬＤ３を個々に発光させた際に得られた複数の受光信号Ｓｄ１、Ｓｄ２を平均した値に基づいて、受光部１３の位置調整が実施される。【００７２】
なお、上記では、ピンホール部１２を固定して、受光部１３を移動させることで、ピンホール部１２に対する受光部１３の位置を調整する例を示した。この代わりに、受光部１３を固定して、ピンホール部１２を移動させることで、受光部１３に対するピンホール部１２の位置を調整しても良い。この場合にも、図７に示したフローを同様に適用することができる。【００７３】
［光軸ずれ補正方法］
次に、図８を参照して、本実施例に係る光軸ずれ補正方法について説明する。【００７４】
図８は、光軸ずれを補正するための処理を示すフローチャートである。このフローは、画像表示装置１の通常動作時に、ビデオＡＳＩＣ３によって実行される。なお、光軸ずれの補正は、赤色レーザＬＤ１、青色レーザＬＤ２及び緑色レーザＬＤ３を個々に発光させた際に得られた、赤色レーザ光、青色レーザ光及び緑色レーザ光の各々による受光信号Ｓｄ１、Ｓｄ２に基づいて実施される。よって、以下のフローの説明で用いる受光信号Ｓｄ１、Ｓｄ２は、赤色レーザ光、青色レーザ光及び緑色レーザ光の各々についての受光信号であるものとする。【００７５】
まず、ビデオＡＳＩＣ３は、第１受光素子１３ａの受光信号Ｓｄ１を取得し（ステップＳ２０１）、受光信号Ｓｄ１が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。このステップＳ２０２では、ビデオＡＳＩＣ３は、光軸ずれ量が第１受光素子１３ａにて検出可能な範囲を超えているか否かを判定している。例えば、ビデオＡＳＩＣ３は、所定値として「１００（％）」を用いて、ステップＳ２０２の判定を行う。【００７６】
受光信号Ｓｄ１が所定値以上である場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０４に進む。この場合には、光軸ずれ量が第１受光素子１３ａにて検出可能な範囲を超えており、第１受光素子１３ａの受光信号Ｓｄ１に基づいて光軸ずれを補正することが困難であるため、ビデオＡＳＩＣ３は、ステップＳ２０４以降で、第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２に基づいて光軸ずれを補正する処理を行う。【００７７】
一方で、受光信号Ｓｄ１が所定値以上でない場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、処理はステップＳ２０３に進む。この場合には、光軸ずれ量が第１受光素子１３ａにて検出可能な範囲内にあるため、ビデオＡＳＩＣ３は、第１受光素子１３ａの受光信号Ｓｄ１に基づいて光軸ずれを補正する（ステップＳ２０３）。具体的には、ビデオＡＳＩＣ３は、第１受光素子１３ａの受光信号Ｓｄ１に応じた光軸ずれを求め、当該光軸ずれに基づいて、ビームの発光タイミングを制御する。１つの例では、ビデオＡＳＩＣ３は、赤色レーザ光、青色レーザ光及び緑色レーザ光のいずれか１つの光軸を基準とし、この基準に他のレーザ光の光軸を合わせるべく、該当するレーザ光の発光タイミングを遅くしたり速くしたりする。他の例では、ビデオＡＳＩＣ３は、光軸についての絶対的な基準位置を規定し、この基準位置に赤色レーザ光、青色レーザ光及び緑色レーザ光のそれぞれの光軸を合わせるべく、該当するレーザ光の発光タイミングを遅くしたり速くしたりする。以上のステップＳ２０３の処理が終了すると、処理はステップＳ２０１に戻る。【００７８】
次に、ステップＳ２０４では、ビデオＡＳＩＣ３は、第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２を取得する。そして、ビデオＡＳＩＣ３は、受光信号Ｓｄ２が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。このステップＳ２０５では、ビデオＡＳＩＣ３は、光軸ずれ量が第２受光素子１３ｂにて検出可能な範囲を超えているか否かを判定している。例えば、ビデオＡＳＩＣ３は、所定値として「１００（％）」を用いて、ステップＳ２０５の判定を行う。【００７９】
受光信号Ｓｄ２が所定値以上である場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、光軸ずれ量が第２受光素子１３ｂにて検出可能な範囲を超えており、第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２に基づいて光軸ずれを補正することが困難であるため、処理は終了する。この場合には、画像表示装置１は、例えば補正不可な光軸ずれが生じている旨を報知する。【００８０】
一方で、受光信号Ｓｄ２が所定値以上でない場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、処理はステップＳ２０６に進む。この場合には、光軸ずれ量が第２受光素子１３ｂにて検出可能な範囲内にあるため、ビデオＡＳＩＣ３は、第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２に基づいて光軸ずれを補正する（ステップＳ２０６）。具体的には、ビデオＡＳＩＣ３は、第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２に応じた光軸ずれを求め、当該光軸ずれに基づいて、ビームの発光タイミングを制御する。発光タイミングの制御方法は、上記のステップＳ２０３にて例示した方法を同様に適用することができる。以上のステップＳ２０６の処理が終了すると、処理はステップＳ２０１に戻る。【００８１】
以上説明したように、本実施例では、基本的には、高い精度で検出可能な第１受光素子１３ａの受光信号Ｓｄ１に基づいて光軸ずれを補正することとし、光軸ずれ量が第１受光素子１３ｂにて検出可能な範囲を超えた場合に限って、広い範囲を検出可能な第２受光素子１３ｂの受光信号Ｓｄ２に基づいて光軸ずれを補正することとしている。これにより、光軸ずれの補正を効率的に行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、ヘッドアップディスプレイやヘッドマウントディスプレイやプロジェクタなどの種々の画像表示装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  画像表示装置
３  ビデオＡＳＩＣ
７  レーザドライバＡＳＩＣ
８  ＭＥＭＳミラー制御部
９  レーザ光源ユニット
１０  ＭＥＭＳミラー
１１  スクリーン
１２  ピンホール部
１２ａ  第１ホール
１２ｂ  第２ホール
１３  受光部
１３ａ  第１受光素子
１３ｂ  第２受光素子
９１ａ、９１ｂ、９１ｃ  コリメータレンズ
９２ａ、９２ｂ  ダイクロイックミラー
９３  ビームスプリッタ
１０１  制御部
【図１】
2013046361.tif 000003
【図２】
2013046361.tif 000004
【図３】
2013046361.tif 000005
【図４】
2013046361.tif 000006
【図５】
2013046361.tif 000007
【図６】
2013046361.tif 000008
【図７】
2013046361.tif 000009
【図８】
2013046361.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月9日(2014.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ビームを発光する第１光源と、
第２ビームを発光する第２光源と、
前記第１ビーム及び前記第２ビームを合成させる合成素子と、
前記合成素子から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、
第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記合成素子から出射されたビームが入射されるピンホール部と、
前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、
前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を備え、
前記ピンホール部に入射されたビームは、前記第１ホールと前記第２ホールとを同時に通過して、前記第１受光素子及び前記第２受光素子に受光されることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記第１ホール及び前記第２ホールは、前記合成素子から出射されたビームにより前記ピンホール部上に形成されるスポットの中に、当該第１ホール及び当該第２ホールの両方が位置するように、前記ピンホール部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記第１ホール及び前記第２ホールは、前記合成素子から出射されたビームにおけるビーム広がり角が広い方向に沿って、前記ピンホール部に並べて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記第１ホール及び前記第２ホールは、環境変化又は経年変化によって前記第１ビームと前記第２ビームとの光軸のずれが生じる方向に沿って、前記ピンホール部に並べて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記光軸のずれが生じる方向は、温度特性上の変化に応じて、前記第１ビームと前記第２ビームとの光軸ずれが生じる方向であることを特徴とする請求項４に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記第１ビーム及び前記第２ビームを個々に発光させる制御を行い、当該制御を行っている際に、前記走査範囲における前記第１ビームと前記第２ビームとの光軸のずれを補正する補正手段を更に備え、
前記補正手段は、前記第１ビーム及び前記第２ビームの各々について、光軸のずれ量が前記第１受光信号に基づいて検出可能な範囲内である場合には前記第１受光信号に基づいて前記光軸のずれを補正し、光軸のずれ量が前記第１受光信号に基づいて検出可能な範囲を超えている場合には前記第２受光信号に基づいて前記光軸のずれを補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記補正手段は、前記第１ビーム及び前記第２ビームを発光させるタイミングを制御することで、前記光軸のずれを補正することを特徴とする請求項６に記載の光源ユニット。
【請求項８】
第１ビームを発光する第１光源と、
第２ビームを発光する第２光源と、
前記第１ビーム及び前記第２ビームを合成させる合成素子と、
前記合成素子から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、
第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記合成素子から出射されたビームが入射されるピンホール部と、
前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、
前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を有する光源ユニットの製造方法であって、
前記第２受光信号に基づいて、前記第１受光素子及び前記第２受光素子の位置、又は前記ピンホール部の位置を調整する第１工程と、
前記第１工程の後に、前記第１受光信号に基づいて、前記第１受光素子及び前記第２受光素子の位置、又は前記ピンホール部の位置を調整する第２工程と、を備えることを特徴とする光源ユニットの製造方法。
【請求項９】
第１ビームを発光する第１光源と、
前記第１光源から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、
第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記第１光源から出射されたビームが入射されるピンホール部と、
前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、
前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を備え、
前記ピンホール部に入射されたビームは、前記第１ホールと前記第２ホールとを同時に通過して、前記第１受光素子及び前記第２受光素子に受光されることを特徴とする光源ユニット。
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月10日(2014.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ビームを発光する第１光源と、
第２ビームを発光する第２光源と、
前記第１ビーム及び前記第２ビームを合成させる合成素子と、
前記合成素子から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、
第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記合成素子から出射されたビームが入射されるピンホール部と、
前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、
前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を備え、
前記ピンホール部に入射されたビームは、前記第１ホールと前記第２ホールとを同時に通過して、前記第１受光素子及び前記第２受光素子に受光されることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記第１ホール及び前記第２ホールは、前記合成素子から出射されたビームにより前記ピンホール部上に形成されるスポットの中に、当該第１ホール及び当該第２ホールの両方が位置するように、前記ピンホール部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記第１ホール及び前記第２ホールは、前記合成素子から出射されたビームにおけるビーム広がり角が広い方向に沿って、前記ピンホール部に並べて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記第１ホール及び前記第２ホールは、環境変化又は経年変化によって前記第１ビームと前記第２ビームとの光軸のずれが生じる方向に沿って、前記ピンホール部に並べて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記光軸のずれが生じる方向は、温度特性上の変化に応じて、前記第１ビームと前記第２ビームとの光軸ずれが生じる方向であることを特徴とする請求項４に記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記第１ビーム及び前記第２ビームを個々に発光させる制御を行い、当該制御を行っている際に、前記走査範囲における前記第１ビームと前記第２ビームとの光軸のずれを補正する補正手段を更に備え、
前記補正手段は、前記第１ビーム及び前記第２ビームの各々について、光軸のずれ量が前記第１受光信号に基づいて検出可能な範囲内である場合には前記第１受光信号に基づいて前記光軸のずれを補正し、光軸のずれ量が前記第１受光信号に基づいて検出可能な範囲を超えている場合には前記第２受光信号に基づいて前記光軸のずれを補正した後に、前記第１受光信号に基いて前記光軸のずれを補正することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記補正手段は、前記第１ビーム及び前記第２ビームを発光させるタイミングを制御することで、前記光軸のずれを補正することを特徴とする請求項６に記載の光源ユニット。
【請求項８】
第１ビームを発光する第１光源と、
第２ビームを発光する第２光源と、
前記第１ビーム及び前記第２ビームを合成させる合成素子と、
前記合成素子から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、
第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記合成素子から出射されたビームが入射されるピンホール部と、
前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、
前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を有する光源ユニットの製造方法であって、
前記第２受光信号に基づいて、前記第１受光素子及び前記第２受光素子の位置、又は前記ピンホール部の位置を調整する第１工程と、
前記第１工程の後に、前記第１受光信号に基づいて、前記第１受光素子及び前記第２受光素子の位置、又は前記ピンホール部の位置を調整する第２工程と、を備えることを特徴とする光源ユニットの製造方法。
【請求項９】
第１ビームを発光する第１光源と、
前記第１光源から出射されたビームを、所定の走査範囲で走査させる走査手段と、
第１ホール及び前記第１ホールより大きい第２ホールを有し、前記第１光源から出射されたビームが入射されるピンホール部と、
前記第１ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第１受光信号を出力する第１受光素子と、
前記第２ホールを通過したビームを受光し、当該ビームの受光位置に応じた第２受光信号を出力する第２受光素子と、を備え、
前記ピンホール部に入射されたビームは、前記第１ホールと前記第２ホールとを同時に通過して、前記第１受光素子及び前記第２受光素子に受光されることを特徴とする光源ユニット。
【国際調査報告】
2013046361.tif 000011
2013046361.tif 000012