(57)【要約】【課題】ガルバノスキャナの耐久性を向上させる。【解決手段】  補助モータ制御部１５４は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１６１の回転角度を示す信号に基づいて、補助モータ駆動回路１５５を制御し、補助モータ９３を駆動させる。補助モータ駆動回路１５５は、補助モータ制御部１５４の制御の基に、補助モータ９３を駆動させるための駆動電流を生成し、補助モータ９３に供給する。補助モータ９３は、補助モータ駆動回路１５５からの駆動電流に基づいて、軸１６１を１回転させる。本発明は、光を走査して画像を表示させる表示装置に適用することができる。【選択図】図６
2006350015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を走査する走査装置において、
軸を所定の角度の範囲で往復するように回動させる第１の駆動手段と、
前記軸に設けられ、光を走査するように、入射された光を反射する反射手段と、
前記軸を１回転以上回転させるように、前記軸の回転を制御する回転制御手段と
を備える走査装置。
【請求項２】
前記軸を回転させる第２の駆動手段をさらに備え、
前記回転制御手段は、前記第２の駆動手段による前記軸の回転を制御する
請求項１に記載の走査装置。
【請求項３】
前記第１の駆動手段は、前記第１の駆動手段に設けられたコイルの極性を変化させることにより前記軸を回動させる
請求項１に記載の走査装置。
【請求項４】
前記軸が死点に到達するか否かを判定する判定手段をさらに備え、
前記回転制御手段は、前記軸が死点に到達すると判定された場合、前記コイルの極性を反転させるとともに、前記コイルに近接する位置に設けられた他のコイルの極性を変化させることにより、前記軸の回転を制御する
請求項３に記載の走査装置。
【請求項５】
前記軸が死点に到達するか否か、または前記軸が死点を通過したか否かを判定する判定手段をさらに備え、
前記回転制御手段は、前記軸が死点に到達すると判定された場合、前記コイルが極性を帯びないように前記第１の駆動手段を制御し、前記軸が死点を通過したと判定された場合、前記コイルが極性を帯びるように前記第１の駆動手段を制御することにより、前記軸の回転を制御する
請求項３に記載の走査装置。
【請求項６】
軸を所定の角度の範囲で往復するように回動させて、前記軸に設けられた反射手段により、入射された光を反射して光を走査する走査装置の駆動方法において、
前記軸を１回転以上回転させるように、前記軸の回転を制御する
駆動方法。
【請求項７】
光を射出する光源と、
軸を所定の角度の範囲で往復するように回動させる駆動手段と、
前記軸に設けられ、光を走査するように、前記光源から射出された光であって、変調された光を反射する反射手段と、
前記反射手段によって反射された光を投射して画像を表示させる投射手段と、
前記軸を１回転以上回転させるように、前記軸の回転を制御する回転制御手段と
を備える表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は走査装置、表示装置、および駆動方法に関し、特に、耐久性を向上させることができるようにした走査装置、表示装置、および駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
入射した光を走査するガルバノスキャナ（走査装置）は、レーザ加工機、半導体に文字を刻印するレーザマーカ、またはレーザを走査して大気中に射出するレーザーショウなどの装置に組み込まれて利用されている。
【０００３】
従来のガルバノスキャナ（走査装置）は、図１に示すように、入射した光を反射する走査ミラー１１と走査ミラー１１を回動させるガルバノモータ１２とからなり、ガルバノモータ１２の軸２１に走査ミラー１１が設けられている。
【０００４】
ガルバノモータ１２は、軸２１を矢印Ａ１に示す方向（図中、左右方向）に往復させるように回動させることによって走査ミラー１１を回動させ、走査ミラー１１に入射した光を走査する。したがって、矢印Ｂ１により示される走査ミラー１１に入射した光は、矢印Ｂ１１乃至矢印Ｂ１３に示すように、走査ミラー１１の回動する角度に応じて、走査ミラー１１において反射される方向が変化する。
【０００５】
このようなガルバノスキャナの性能は、主に、走査速度、走査加速度、および走査ミラー１１のイナーシャ（慣性モーメント）などの要素により定まり、走査ミラー１１のイナーシャが大きいと、より大きい走査速度や走査加速度を得ることが難しくなる。また、走査ミラー１１のイナーシャが大きい場合には、ガルバノモータ１２の内部に配置されている軸２１を支持するためのベアリング（軸受け）の磨耗が激しくなり、ガルバノスキャナの耐久性が低下してしまう。
【０００６】
しかしながら、一般的にレーザは、ビーム径が細く絞られているため、レーザを走査するガルバノスキャナの走査ミラー１１には、比較的小さいミラーが用いられるので、走査ミラー１１のイナーシャの大きさがガルバノスキャナの耐久性に大きな影響を与えることはなかった。また、ガルバノスキャナを、光を反射させるミラー（走査ミラー１１）の位置の制御、すなわち、光を反射させて偏向する角度を制御するために用いる場合には、走査ミラー１１を頻繁に回動させる必要はないので、ガルバノスキャナの耐久性が問題となるようなことは殆どなかった。
【０００７】
また、従来のガルバノスキャナには、放射状パターンが設けられた回動板を走査ミラーと一体に回動させ、LED（Light Emitting Diode）から光を射出させて回動板、および放射状パターンが設けられた固定板を通過させて、これを受光して走査ミラーの回動角度を測定しているものもある（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
ところで、近年、ガルバノスキャナを利用した装置として、レーザを光源とする表示装置が開発されている。この表示装置においては、光源から射出された光が細い線状の光となるように、光源からの光を集光して変調し、さらに、変調された光をガルバノスキャナにより走査することで画像を表示している。このような表示装置を産業用として使用する場合には、定期的なメンテナンスや部品交換などにより、表示装置の寿命（使用可能時間）を延ばすことができるが、家庭用の表示装置として使用する場合には、一般に定期的なメンテナンスや部品交換が行われないため、表示装置には、メンテナンスや部品交換を行うことなく長時間稼動できるように、５万時間程度の耐久性が要求される。
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−３０７７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述したガルバノスキャナを利用した表示装置では、画像を表示させるために、ガルバノスキャナの走査ミラー１１において、ある程度の面積（断面の面積）を持った光を反射させて走査するため、走査ミラー１１には、比較的大きいミラーが用いられる。したがって、走査ミラー１１のイナーシャも大きくなるので、ガルバノモータ１２の内部に配置されているベアリングの磨耗が激しくなり、ガルバノスキャナの耐久性が低下してしまう。
【００１１】
特に、表示装置に用いられるガルバノスキャナでは、走査ミラー１１は、１０度乃至１５度程度の狭い角度範囲で回動するため、ガルバノモータ１２の内部に配置されたベアリングのごく一部だけが磨耗していまい、このようなベアリングの磨耗がガルバノスキャナの耐久性を低下させていた。
【００１２】
例えば、ガルバノモータ１２の内部には、図２に示すボールベアリングが配置されており、軸２１が回動すると、その動きに連動して軸２１が嵌合されている内輪４１も回動するようになされている。
【００１３】
図２では、ボールベアリングは、環状の外輪４２の中に環状の内輪４１が配置され、さらに、内輪４１（内輪４１の外側の面５１）と外輪４２との間には、球状の転動体４３−１乃至転動体４３−８が配置されている。また、外輪４２は固定されているので、内輪４１の内側に嵌合されている軸２１が図中、時計回り、または反時計回りの方向に回動すると、内輪４１は軸２１とともに回動し、さらに、転動体４３−１乃至転動体４３−８は、軸２１が回動する方向とは反対の方向に回動する。なお、以下、転動体４３−１乃至転動体４３−８を個々に区別する必要のない場合、単に転動体４３と称する。
【００１４】
ここで、図２において、内輪４１の内径を8mm、外径を10mmとし、外輪４２の内径を16mm、外径を18mmとし、各転動体４３の直径を3mmとすると、軸２１が１５度だけ回動する場合、内輪４１の外側の面５１は、1.31（＝２×３．１４×５×１５／３６０）mmだけ移動するので、直径が3mmである転動体４３は、５０（＝（１．３１／（２×３．１４×１．５））×３６０）度だけしか回動しない。
【００１５】
したがって、転動体４３の表面のうちのある特定の一部だけが、常に内輪４１の表面または外輪４２の表面の特定の部分と接することになるので、転動体４３の表面のうち、内輪４１の表面または外輪４２の表面と接する部分だけが磨耗し（片べりし）、ガルバノスキャナの耐久性を低下させる大きな要因となっていた。
【００１６】
また、ボールベアリング（ベアリング）には、所定の箇所から潤滑油（グリース）が供給されるようになされており、ボールベアリングでは、転動体４３が５０度程度の角度範囲内でしか回動しないので、転動体４３の表面全体に潤滑油を行き渡らせることができなかった。そのため、内輪４１の表面または外輪４２の表面と接する転動体４３の表面の部分に潤滑油が行き渡らないことがあり、潤滑油不足のために、さらに転動体４３の表面が磨耗してしまうことがあり得る。
【００１７】
このように、従来の表示装置においては、ガルバノスキャナの耐久性を低下させる要因が多いため、ガルバノスキャナの耐久性を向上させることは困難であった。
【００１８】
また、ベアリングの製造メーカでは、ベアリングの耐久性については保証していないが、一般的なガルバノスキャナの製造メーカによる耐久性試験の結果によると、現状では、ガルバノスキャナの寿命（使用可能時間）は１万時間程度であり、表示装置を家庭用として使用する場合に要求される５万時間程度の耐久性を実現することができなかった。
【００１９】
そこで、ガルバノモータ１２の内部に配置されるベアリングとして、高い耐久性を保証している産業用のベアリングを用いることも可能であるが、このような耐久性の高いベアリングにおいても、耐久時間までは保証されておらず、さらに、このようなベアリングは、産業用の特殊な用途で使用されるため、非常に高価であった。
【００２０】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ガルバノスキャナの内部に配置するベアリングとして、安価なベアリングを用いた場合においても、耐久性を向上させることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の一側面は、軸を所定の角度の範囲で往復するように回動させる第１の駆動手段と、軸に設けられ、光を走査するように、入射された光を反射する反射手段と、軸を１回転以上回転させるように、軸の回転を制御する回転制御手段とを備える走査装置である。
【００２２】
走査装置には、軸を回転させる第２の駆動手段をさらに設け、回転制御手段には、第２の駆動手段による軸の回転を制御させるようにすることができる。
【００２３】
第１の駆動手段には、第１の駆動手段に設けられたコイルの極性を変化させることにより軸を回動させるようにすることができる。
【００２４】
走査装置には、軸が死点に到達するか否かを判定する判定手段をさらに設け、回転制御手段には、軸が死点に到達すると判定された場合、コイルの極性を反転させるとともに、コイルに近接する位置に設けられた他のコイルの極性を変化させることにより、軸の回転を制御させるようにすることができる。
【００２５】
走査装置には、軸が死点に到達するか否か、または軸が死点を通過したか否かを判定する判定手段をさらに設け、回転制御手段には、軸が死点に到達すると判定された場合、コイルが極性を帯びないように第１の駆動手段を制御させ、軸が死点を通過したと判定された場合、コイルが極性を帯びるように第１の駆動手段を制御させることにより、軸の回転を制御させるようにすることができる。
【００２６】
本発明の一側面は、軸を所定の角度の範囲で往復するように回動させて、軸に設けられた反射手段により、入射された光を反射して光を走査する走査装置の軸を１回転以上回転させるように、軸の回転を制御する駆動方法である。
【００２７】
本発明の一側面においては、軸を所定の角度の範囲で往復するように回動させて、軸に設けられた反射手段により、入射された光を反射して光を走査する走査装置の軸が１回転以上回転するように、軸の回転が制御される。
【００２８】
本発明の一側面は、光を射出する光源と、軸を所定の角度の範囲で往復するように回動させる駆動手段と、軸に設けられ、光を走査するように、光源から射出された光であって、変調された光を反射する反射手段と、反射手段によって反射された光を投射して画像を表示させる投射手段と、軸を１回転以上回転させるように、軸の回転を制御する回転制御手段とを備える表示装置である。
【００２９】
本発明の一側面においては、光が射出され、軸が所定の角度の範囲で往復するように回動され、軸に設けられた反射手段によって、光を走査するように、射出された光であって、変調された光が反射され、反射された光が投射されて画像が表示される。そして、軸が１回転以上回転するように、軸の回転が制御される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ガルバノスキャナの耐久性を向上させることができる。特に、ガルバノスキャナの内部に配置するベアリングとして、安価なベアリングを用いた場合においても、耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、発明の詳細な説明に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、発明の詳細な説明に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の詳細な説明中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００３２】
本発明の一側面は、軸（例えば、図６の軸１０１）を所定の角度の範囲で往復するように回動させる第１の駆動手段（例えば、図６のガルバノモータ９２）と、軸に設けられ、光を走査するように、入射された光を反射する反射手段（例えば、図６の走査ミラー９１）と、軸を１回転以上回転させるように、軸の回転を制御する回転制御手段（例えば、図６の補助モータ制御部１５４）とを備える走査装置である。
【００３３】
この走査装置には、軸を回転させる第２の駆動手段（例えば、図６の補助モータ９３）をさらに設け、回転制御手段（例えば、図６の補助モータ制御部１５４）には、第２の駆動手段による軸の回転を制御させるようにすることができる。
【００３４】
第１の駆動手段（例えば、図１２のガルバノモータ９２）には、第１の駆動手段に設けられたコイル（例えば、図１３のコイル２１１）の極性を変化させることにより軸（例えば、図１２の軸１０１）を回動させるようにすることができる。
【００３５】
走査装置には、軸（例えば、図１２の軸１０１）が死点に到達するか否かを判定する判定手段（例えば、図１２の判定部３２１）をさらに設け、回転制御手段（例えば、図１２のコイル制御部３２２または補助コイル制御部３２３）には、軸が死点に到達すると判定された場合、コイル（例えば、図１３のコイル２１１）の極性を反転させるとともに、コイルに近接する位置に設けられた他のコイル（例えば、図１３の補助コイル３４１）の極性を変化させることにより、軸の回転を制御させるようにすることができる。
【００３６】
走査装置には、軸（例えば、図９の軸１０１）が死点に到達するか否か、または軸が死点を通過したか否かを判定する判定手段（例えば、図９の判定部１９１）をさらに設け、回転制御手段（例えば、図９のガルバノモータ制御部１８１）には、軸が死点に到達すると判定された場合、コイル（例えば、図１０のコイル２１１）が極性を帯びないように第１の駆動手段（例えば、図９のガルバノモータ９２）を制御させ、軸が死点を通過したと判定された場合、コイルが極性を帯びるように第１の駆動手段を制御させることにより、軸の回転を制御させるようにすることができる。
【００３７】
本発明の一側面は、軸（例えば、図６の軸１０１）を所定の角度の範囲で往復するように回動させて、軸に設けられた反射手段（例えば、図６の走査ミラー９１）により、入射された光を反射して光を走査する走査装置（例えば、図６の光偏向部７４）の軸を１回転以上回転させるように、軸の回転を制御する（例えば、図８のステップＳ４２）駆動方法である。
【００３８】
本発明の一側面は、光を射出する光源（例えば、図３の光源７１）と、軸（例えば、図６の軸１０１）を所定の角度の範囲で往復するように回動させる駆動手段（例えば、図６のガルバノモータ９２）と、軸に設けられ、光を走査するように、光源から射出された光であって、変調された光を反射する反射手段（例えば、図６の走査ミラー９１）と、反射手段によって反射された光を投射して画像を表示させる投射手段（例えば、図３の拡大投影系７５）と、軸を１回転以上回転させるように、軸の回転を制御する回転制御手段（例えば、図６の補助モータ制御部１５４）とを備える表示装置である。
【００３９】
本発明は、プリンタなどの画像出力装置、スキャナなどの画像読み取り装置、光を走査して画像を表示させる前面投射型または背面投射型の表示装置などに適用することができる。
【００４０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００４１】
図３は、本発明を適用した表示装置の構成例を示す図である。
【００４２】
表示装置６１は、光源７１、変調部７２、投影光学系７３、光偏向部７４、および拡大投影系７５を含むように構成され、表示装置６１は、画像を表示させるための光をスクリーン７６に投射して、スクリーン７６上に２次元の画像を表示させる。
【００４３】
光源７１は、例えば、半導体レーザまたは固体レーザなどからなり、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）の光（レーザ）のそれぞれを射出し、射出した光を、図示せぬレンズ等を介して変調部７２に入射させる。例えば、光源７１から射出された赤色、緑色、および青色の光のそれぞれは、図示せぬレンズにおいて、直線状の光となるように集光されて、変調部７２に入射する。
【００４４】
変調部７２は、例えば、赤色、緑色、および青色の光のそれぞれを変調するためのGLV（Grating Light Valve）（商標）などからなり、光源７１から入射した光を変調して、変調した光を、図示せぬダイクロイックミラーなどを介して投影光学系７３に入射させる。
【００４５】
例えば、変調部７２を構成するGLVは、表面に反射膜が形成された可動するリボン電極（以下、可動リボン電極と称する）、表面に反射膜が形成された固定されているリボン電極（以下、固定リボン電極と称する）、シリコン基板上のポリシリコン薄膜からなる共通電極などを含むように構成されている。
【００４６】
可動リボン電極および固定リボン電極は、共通電極上に光源７１から入射する直線状の光の長手方向に沿うようにして交互に配置されており、駆動電圧が印加されていない状態において、可動リボン電極および固定リボン電極の各反射面（反射膜が形成されている面）は、共通電極からの高さが等しくなるようになされている。
【００４７】
また、可動リボン電極に駆動電圧が印加されると、可動リボン電極と共通電極との間に静電力が生じ、その静電力に応じて可動リボン電極が移動または変形し、可動リボン電極の反射面と、固定リボン電極の反射面との共通電極からの高さが異なる（一致しなくなる）ようになされている。そのため、光源７１から入射した光のうち、固定リボン電極の反射面において反射した光と、可動リボン電極の反射面において反射した光とでは光路差が生じ、これによりGLVが反射型回折格子として機能し、所定の次数を含む回折光が生じる。このようにして変調部７２としてのGLVにおいて生じた回折光は空間的に変調されて、変調された赤色、緑色、および青色の光は、例えば、図示せぬダイクロイックミラーなどにおいて合成されて、投影光学系７３に入射する。
【００４８】
なお、ここでは、変調部７２としてGLVを用いる例について説明したが、GLVに限らず、反射型の液晶素子、DMD（Digital Micro mirror Device）（商標）などを用いるようにしてもよい。
【００４９】
投影光学系７３は、例えば、複数のミラーなどからなり、変調部７２から入射した光のうち、特定の次数の回折光成分を分離させて（遮断して）、分離させていない光（回折光）を光偏向部７４に入射させる。
【００５０】
光偏向部７４は、例えば、ガルバノスキャナ（走査装置）などにより構成され、光偏向部７４は、ガルバノスキャナの走査ミラーを回動させることにより、投影光学系７３から入射した光に対する走査を行い、２次元像を形成する。拡大投影系７５は、例えば、１または複数のレンズからなり、光偏向部７４を経て得られた２次元像を中間像として、これを拡大してスクリーン７６に投影し、スクリーン７６上に２次元の画像を表示させる。
【００５１】
投影光学系７３から入射した光を走査する光偏向部７４は、例えば、図４に示すように、入射した光を反射する走査ミラー９１、走査ミラー９１を回動させるガルバノモータ９２、および走査ミラー９１を回転駆動する補助モータ９３を含むように構成される。
【００５２】
なお、図中、矢印Ａ３１は、走査ミラー９１を回動させる方向を示している。また、矢印Ｂ３１は、投影光学系７３からの光が走査ミラー９１に入射する方向を示しており、矢印Ｂ３２は、走査ミラー９１において反射された光が、拡大投影系７５に入射する方向を示している。
【００５３】
ガルバノモータ９２は、例えば、２極または４極のサーボモータからなり、ガルバノモータ９２に設けられた軸１０１を、矢印Ａ３１に示す方向に往復させるように回動させることにより、軸１０１に設けられている走査ミラー９１を回動させる。
【００５４】
例えば、ガルバノモータ９２は、予め定められた９０度以下の所定の角度の範囲で、軸１０１を回動させて、矢印Ｂ３１の方向から走査ミラー９１に入射する光を走査して、拡大投影系７５に入射させる。矢印Ｂ３１に示すように、投影光学系７３から走査ミラー９１に入射した光は、走査ミラー９１の回動する角度に応じて、走査ミラー９１において反射される方向が変化し、例えば、矢印Ｂ３２に示す方向に反射されて拡大投影系７５に入射する。
【００５５】
補助モータ９３は、ガルバノモータ９２に近接して配置されている。例えば、補助モータ９３の図示せぬ軸は、その軸がガルバノモータ９２の軸１０１と同軸になるように、カップラーなどにより軸１０１に接続されている。すなわち、ガルバノモータ９２の軸１０１の一方の端部には、走査ミラー９１が設けられており、ガルバノモータ９２の軸１０１の他方の端部は、補助モータ９３の図示せぬ軸と接続されている。
【００５６】
なお、補助モータ９３の軸と、ガルバノモータ９２の軸１０１とを同軸になるように接続せずに、例えば、ギア、ベルトなどの伝達部を介して、補助モータ９３の駆動力をガルバノモータ９２の軸１０１に伝達するようにしてもよい。
【００５７】
補助モータ９３は、図示せぬ軸を回転させることにより、ガルバノモータ９２の軸１０１を回転させる。これにより、軸１０１に設けられている走査ミラー９１も、軸１０１と連動して回転する。
【００５８】
このように、光偏向部７４には、補助モータ９３が設けられており、補助モータ９３の軸を回転駆動させることで、ガルバノモータ９２の軸１０１を回転させることができる。ガルバノモータ９２の内部には、例えば、図５に示すボールベアリング１１１が１または複数個配置されており、補助モータ９３の軸を回転駆動させると、軸１０１が嵌合されている内輪１２１も軸１０１の動きに連動して回転するようになされている。
【００５９】
図５では、ボールベアリング１１１は、環状の外輪１２２の中に環状の内輪１２１が配置され、さらに、内輪１２１（内輪１２１の外側の面１３１）と外輪１２２との間には、球状の転動体１２３−１乃至転動体１２３−８が配置されている。また、外輪１２２は固定されているので、内輪１２１の内側に嵌合されている軸１０１が図中、時計回り、または反時計回りの方向に回動（または回転）すると、内輪１２１は軸１０１とともに回動（または回転）し、さらに、転動体１２３−１乃至転動体１２３−８は、軸１０１が回動する方向とは反対の方向に回動（または回転）する。なお、以下、転動体１２３−１乃至転動体１２３−８を個々に区別する必要のない場合、単に転動体１２３と称する。
【００６０】
例えば、補助モータ９３が図示せぬ補助モータ９３の軸を回転させることにより、軸１０１を回転させると、内輪１２１も回転し、これにより転動体１２３も回転するので、転動体１２３の表面の内輪１２１または外輪１２２と接する部分（接点）を変えることができる。これにより、転動体１２３の表面の片べりを防止することができるとともに、潤滑油が転動体１２３の表面にまんべんなく行き渡るようにすることができる。
【００６１】
すなわち、補助モータ９３の軸を回転駆動することにより、転動体１２３の表面の内輪１２１または外輪１２２との接点となる位置を変化させて、ボールベアリング１１１の耐久性を向上させることができる。
【００６２】
図６は、図４に示した光偏向部７４のより詳細な構成例を示すブロック図である。なお、図中、図４における場合と対応する部分には、同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【００６３】
光偏向部７４は、より詳細には、走査ミラー９１、ガルバノモータ９２、補助モータ９３、ロータリエンコーダ１５１、ガルバノモータ制御部１５２、ガルバノモータ駆動回路１５３、補助モータ制御部１５４、および補助モータ駆動回路１５５を含むように構成される。
【００６４】
補助モータ９３に設けられた軸１６１は、その一方の端部がガルバノモータ９２の軸１０１と同軸になるように、軸１０１に接続されており、軸１６１のもう一方の端部は、ロータリエンコーダ１５１に接続されている。
【００６５】
ロータリエンコーダ１５１は、ロータリエンコーダ１５１に接続されている軸１６１の回転角度（または回動角度）、すなわち、走査ミラー９１の回転角度を検出する。そして、ロータリエンコーダ１５１は、検出した回転角度（または回動角度）を示す信号を生成して、ガルバノモータ制御部１５２および補助モータ制御部１５４に供給する。
【００６６】
ガルバノモータ制御部１５２は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１６１の回転角度を示す信号に基づいて、ガルバノモータ駆動回路１５３を制御し、ガルバノモータ９２を駆動させる。
【００６７】
ガルバノモータ駆動回路１５３は、ガルバノモータ制御部１５２の制御の基に、ガルバノモータ９２を駆動させるための駆動電流を生成し、生成した駆動電流をガルバノモータ９２に供給することにより、ガルバノモータ９２を駆動させて走査ミラー９１を回動させる。
【００６８】
例えば、ガルバノモータ駆動回路１５３は、生成した駆動電流をガルバノモータ９２の図示せぬコイルに供給する。ガルバノモータ９２は、ガルバノモータ駆動回路１５３からの駆動電流に応じて、内蔵しているコイルがＳまたはＮの極性を帯びるようにコイルに磁界を発生させて、図示せぬ磁石に装着されている軸１０１を回動させる。
【００６９】
補助モータ制御部１５４は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１６１の回転角度を示す信号に基づいて、補助モータ駆動回路１５５を制御し、補助モータ９３を駆動させる。
【００７０】
補助モータ駆動回路１５５は、補助モータ制御部１５４の制御の基に、補助モータ９３を駆動させるための駆動電流を生成し、生成した駆動電流を補助モータ９３に供給することにより、補助モータ９３を駆動させて軸１６１（走査ミラー９１）を回転させる。
【００７１】
例えば、補助モータ駆動回路１５５は、生成した駆動電流を補助モータ９３の図示せぬコイルに供給する。補助モータ９３は、補助モータ駆動回路１５５からの駆動電流に応じて、内蔵しているコイルがＳまたはＮの極性を帯びるようにコイルに磁界を発生させて、図示せぬ磁石に装着されている軸１６１を回転させる。
【００７２】
なお、図６において、補助モータ９３の軸１６１がガルバノモータ９２の軸１０１に接続されている構成としたが、軸１６１を設けずに、ガルバノモータ９２の軸１０１が補助モータ９３およびロータリエンコーダ１５１に接続されるような構成としてもよい。
【００７３】
次に、図７のフローチャートを参照して、上述した表示装置６１が起動してから、表示装置６１が利用者の操作に応じて画像を表示させる処理である、画像表示の処理を説明する。
【００７４】
利用者の操作により、表示装置６１が起動すると、ステップＳ１１において、表示装置６１は、動作確認の処理を行う。なお、動作確認の処理の詳細は後述するが、動作確認の処理において、表示装置６１は、表示装置６１の各部が正常に動作するか否かを確認する。また、このとき、光偏向部７４は、走査ミラー９１を１回転させて、ガルバノモータ９２の内部に配置されているボールベアリング１１１の転動体１２３の表面の片べりを防止するとともに、潤滑油が転動体１２３の表面にまんべんなく行き渡るようにする。
【００７５】
ステップＳ１２において、表示装置６１は、利用者の操作に応じた処理を行う。例えば、利用者が所定の画像の表示を指示すると、光源７１は、赤色、緑色、および青色の光（レーザ）のそれぞれを射出し、射出した光を変調部７２に入射させる。そして、変調部７２は、光源７１から入射した光を変調して投影光学系７３に入射させる。さらに、投影光学系７３は、変調部７２から入射した光のうち、特定の次数の回折光成分を分離させて、分離させていない光を光偏向部７４に入射させる。
【００７６】
投影光学系７３から光偏向部７４の走査ミラー９１に光が入射すると、ガルバノモータ制御部１５２は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１６１の回転角度を示す信号に基づいて、ガルバノモータ駆動回路１５３を制御し、ガルバノモータ９２を駆動させる。そして、ガルバノモータ駆動回路１５３は、ガルバノモータ制御部１５２の制御の基に、ガルバノモータ９２を駆動させるための駆動電流を生成し、生成した駆動電流をガルバノモータ９２に供給することにより、ガルバノモータ９２を駆動させて走査ミラー９１を回動させる。
【００７７】
ガルバノモータ制御部１５２が走査ミラー９１を回動させることにより、走査ミラー９１に入射した光は、走査ミラー９１において走査されるように反射されて、２次元像を形成する。拡大投影系７５は、光偏向部７４を経て得られた２次元像を中間像として、これを拡大してスクリーン７６に投影し、スクリーン７６上に２次元の画像を表示させる。
【００７８】
表示装置６１が利用者の操作に応じた処理を行うと、ステップＳ１３において、表示装置６１は、電源をオフするか否かを判定する。すなわち、表示装置６１は、ステップＳ１３において、利用者により電源のオフが指示されたか否かを判定する。
【００７９】
ステップＳ１３において、電源をオフしないと判定された場合、利用者により電源のオフが指示されていないので、処理はステップＳ１２に戻り、表示装置６１は利用者の操作に応じた処理を行う。
【００８０】
一方、ステップＳ１３において、電源をオフすると判定された場合、利用者により電源のオフが指示されたので、ステップＳ１４に進み、表示装置６１は動作確認の処理を行う。なお、ステップＳ１４における動作確認の処理は、ステップＳ１１における動作確認の処理と同様の処理であるため、その説明は省略する。
【００８１】
ステップＳ１４において動作確認の処理を行うと、ステップＳ１５に進み、表示装置６１は、表示装置６１の電源をオフし、画像表示の処理は終了する。
【００８２】
このようにして、表示装置６１は、表示装置６１が起動すると動作確認の処理を行い、走査ミラー９１を１回転させる。そして、表示装置６１は、利用者の操作に応じて画像を表示させ、電源のオフが指示されると、再び動作確認の処理を行い、走査ミラー９１を１回転させてから表示装置６１の電源をオフする。
【００８３】
なお、表示装置６１が起動した直後、および表示装置６１の電源をオフする直前に動作確認の処理を行って、走査ミラー９１を１回転させると説明したが、表示装置６１が起動した直後、および表示装置６１の電源をオフする直前に限らず、表示装置６１がスクリーン７６に画像を表示させていない場合など、定期的に動作確認の処理を行うようにしてもよい。また、表示装置６１が起動した直後だけ、または表示装置６１の電源をオフする直前だけに動作確認の処理を行い、走査ミラー９１を１回転させるようにしてもよい。
【００８４】
次に、図８のフローチャートを参照して、図７のステップＳ１１の処理またはステップＳ１４の処理に対応する、動作確認の処理を説明する。
【００８５】
ステップＳ４１において、表示装置６１は、表示装置６１の各部の機能チェックを行い、表示装置６１の各部が正常に動作するか否かを確認する。
【００８６】
表示装置６１の各部が正常に動作することが確認されると、ステップＳ４２において、補助モータ制御部１５４は、補助モータ９３を駆動させ、補助モータ９３の軸１６１を１回転させて処理は終了する。
【００８７】
例えば、ステップＳ４２において、補助モータ制御部１５４は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１６１の回転角度を示す信号に基づいて、補助モータ駆動回路１５５を制御し、補助モータ９３を駆動させる。
【００８８】
補助モータ駆動回路１５５は、補助モータ制御部１５４の制御の基に、補助モータ９３を駆動させるための駆動電流を生成し、生成した駆動電流を補助モータ９３に供給することにより、補助モータ９３の軸１６１を１回転させる。これにより、補助モータ９３の軸１６１に同軸に接続されている、ガルバノモータ９２の軸１０１が１回転し、同様に軸１０１に設けられている走査ミラー９１も１回転する。
【００８９】
したがって、例えば、ガルバノモータ９２の内部に図５に示したボールベアリング１１１が配置されているとすると、ガルバノモータ９２の軸１０１の動きと連動して、軸１０１が嵌合されている内輪１２１も１回転する。
【００９０】
ここで、例えば、内輪１２１の内径を8mm、外径を10mmとし、外輪１２２の内径を16mm、外径を18mmとし、各転動体１２３の直径を3mmとすると、軸１０１（内輪１２１）が１回転した場合、内輪１２１の外側の面１３１は、31.4（＝２×３．１４×５）mmだけ移動するので、直径が3mmである転動体１２３は、１２００（＝（３１．４／（２×３．１４×１．５））×３６０）度だけ回転（回動）する。すなわち、内輪１２１が１回転すると、各転動体１２３は、約３回転と１２０度（＝１２００／３６０）だけ回転する。
【００９１】
この場合、ガルバノモータ９２の軸１０１を１回転させることによって、各転動体１２３を実質的に１２０度だけ回転させることができる。これにより、転動体１２３の表面の内輪１２１または外輪１２２と接する部分（接点）の位置を変えることができるので、転動体１２３の表面の片べりを防止することができるとともに、潤滑油が転動体１２３の表面にまんべんなく行き渡るようにすることができる。
【００９２】
このようにして、光偏向部７４は、ガルバノモータ９２の軸１０１（走査ミラー９１）を１回転させて、ガルバノモータ９２の内部に配置されているボールベアリング１１１の転動体１２３の表面の内輪１２１または外輪１２２と接する部分の位置を変化させる。
【００９３】
以上のように、光偏向部７４に走査ミラー９１を１回転させる機構として補助モータ９３を設け、表示装置６１が起動した直後、および表示装置６１の電源をオフする直前に動作確認の処理を行うことによって、定期的に走査ミラー９１を１回転させて、ガルバノモータ９２の内部に配置されているボールベアリング１１１の転動体１２３の表面の片べりを防止し、さらに、潤滑油が転動体１２３の表面にまんべんなく行き渡るようにすることができる。
【００９４】
これにより、ガルバノモータ９２の内部に配置されたボールベアリング１１１の耐久性をより向上させることができ、ガルバノモータ９２の内部に配置されるベアリングとして、安価なボールベアリング１１１を用いた場合においても、ガルバノモータ９２（光偏向部７４）の耐久性を向上させることができる。
【００９５】
なお、動作確認の処理において、走査ミラー９１を１回転させると説明したが、２回転や３回転など、１回転以上回転させるようにしてもよい。また、走査ミラー９１を回転させる機構として、光偏向部７４に補助モータ９３を設けると説明したが、補助モータ９３に代えて、油圧シリンダ、空気シリンダなどを設けて走査ミラー９１を回転させるようにしてもよい。
【００９６】
さらに、光偏向部７４に補助モータ９３を設けずに、ガルバノモータ９２の駆動の制御だけでガルバノモータ９２の軸１０１を１回転させることも可能である。この場合、光偏向部７４は、例えば、図９に示すように構成される。なお、図９において、図６における場合と対応する部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００９７】
図９に示す光偏向部７４は、走査ミラー９１、ガルバノモータ９２、ロータリエンコーダ１５１、ガルバノモータ駆動回路１５３、およびガルバノモータ制御部１８１を含むように構成される。
【００９８】
ロータリエンコーダ１５１は、ガルバノモータ９２の軸１０１に接続されており、軸１０１の回転角度（または回動角度）、すなわち、走査ミラー９１の回転角度を検出する。そして、ロータリエンコーダ１５１は、検出した回転角度（または回動角度）を示す信号を生成して、ガルバノモータ制御部１８１に供給する。
【００９９】
ガルバノモータ制御部１８１は、ガルバノモータ駆動回路１５３を制御して、ガルバノモータ９２を駆動させる。ガルバノモータ制御部１８１は、判定部１９１を備えている。
【０１００】
ガルバノモータ制御部１８１の判定部１９１は、ロータリエンコーダ１５１から供給される、軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、軸１０１が死点に到達するか否か、または軸１０１が死点を通過したか否かを判定する。
【０１０１】
例えば、ガルバノモータ９２の軸１０１には、磁石が装着（嵌合）されており、また、ガルバノモータ９２の内部には、ガルバノモータ駆動回路１５３からの駆動電流に応じて、ＳまたはＮの極性を帯びるように磁界を発生させるコイルが設けられている。そして、ガルバノモータ９２は、ガルバノモータ駆動回路１５３からの駆動電流に応じて、コイルが帯びる極性を反転させ、コイルと磁石とが引き合う力を利用して軸１０１を回転（または回動）させる。ここで、死点とは、例えば、軸１０１を回転（または回動）させる場合に、コイルと磁石とが引き合って、コイルが帯びる極性を反転させても軸１０１にトルクが発生しなくなる状態（または、軸１０１がどちらの方向に回転するか分からなくなってしまう状態）となる軸１０１の位置をいう。
【０１０２】
ガルバノモータ制御部１８１は、ガルバノモータ制御部１８１の判定部１９１による、軸１０１が死点に到達するか否か、または軸１０１が死点を通過したか否かの判定結果に基づいて、ガルバノモータ駆動回路１５３を制御し、ガルバノモータ９２を駆動させる。
【０１０３】
また、ガルバノモータ制御部１８１の判定部１９１は、ロータリエンコーダ１５１から供給される、軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、軸１０１が１回転したか否かを判定する。ガルバノモータ制御部１８１は、軸１０１が１回転したと判定されると、ガルバノモータ駆動回路１５３を制御して、ガルバノモータ駆動回路１５３からガルバノモータ９２への駆動電流の供給を抑制させて、ガルバノモータ９２の駆動を停止させる。
【０１０４】
ガルバノモータ９２の内部には、例えば、図１０Ａに示すように、鉄芯および鉄芯に巻かれた巻き線からなる環状のコイル２１１が配置されており、また、ガルバノモータ９２の軸１０１には、環状の磁石２１２が嵌合されており、磁石２１２は、コイル２１１に囲まれるように配置されている。
【０１０５】
コイル２１１は、巻き線２２１乃至巻き線２２４の４つの部分からなり（４等分されており）、巻き線２２１乃至巻き線２２４のそれぞれは、ガルバノモータ駆動回路１５３から供給される駆動電流に応じて、それぞれの巻き線がＳまたはＮの極性を帯びるように磁界を発生させる。
【０１０６】
例えば、ガルバノモータ駆動回路１５３からコイル２１１には、駆動電流として、互いに極性の異なる電流（以下、正電流および負電流と称する）のうちのいずれかが供給される。そして、例えば、コイル２１１に駆動電流として、正電流が供給された場合、巻き線２２１および巻き線２２３（の磁石２１２側）がＮの極性を帯びるように磁界を発生させ、巻き線２２２および巻き線２２４（の磁石２１２側）がＳの極性を帯びるように磁界を発生させるようになされており、同様に、コイル２１１に駆動電流として、負電流が供給された場合、巻き線２２１および巻き線２２３（の磁石２１２側）がＳの極性を帯びるように磁界を発生させ、巻き線２２２および巻き線２２４（の磁石２１２側）がＮの極性を帯びるように磁界を発生させるようになされている。
【０１０７】
磁石２１２は、領域２３１乃至領域２３４に分割されており（４等分されており）、磁石２１２の領域２３１および領域２３３は、図中、“Ｓ”の記号で示されるように、Ｓの極性を帯びるように予め磁化されている。同様に、磁石２１２の領域２３２および領域２３４は、図中、“Ｎ”の記号で示されるように、Ｎの極性を帯びるように予め磁化されている。
【０１０８】
したがって、例えば、ガルバノモータ駆動回路１５３がコイル２１１に、駆動電流としての正電流を供給すると、図１０Ｂに示すように、コイル２１１の巻き線２２１および巻き線２２３（の磁石２１２側）の極性はＮとなり、巻き線２２２および巻き線２２４（の磁石２１２側）の極性はＳとなる。
【０１０９】
すると、コイル２１１の巻き線２２１乃至巻き線２２４のそれぞれと、磁石２１２の領域２３１乃至領域２３４のそれぞれとが互いに引き合うので、磁石２１２および磁石２１２に嵌合されている軸１０１は、図中、時計回りの方向に回転し始める。
【０１１０】
そして、ガルバノモータ駆動回路１５３は、コイル２１１の巻き線２２１と磁石２１２の領域２３１とが引き合って軸１０１が回転し、軸１０１（磁石２１２）が死点に到達する直前に、コイル２１１への駆動電流の供給を抑制する。換言すれば、ガルバノモータ駆動回路１５３は、図１０Ｂに示す状態において、さらに磁石２１２が図中、４５度だけ時計回りの方向に回転した状態となる直前に、コイル２１１への駆動電流の供給を抑制する。
【０１１１】
この場合、図１０Ｃに示すように、軸１０１（磁石２１２）が死点に到達したときには、コイル２１１には駆動電流が供給されていない状態（駆動電流が流れていない状態）となるので、コイル２１１の巻き線２２１乃至巻き線２２４のそれぞれは、極性を帯びていない。したがって、軸１０１（磁石２１２）は慣性により回転し続ける。
【０１１２】
そして、さらに、軸１０１（磁石２１２）が死点を通過すると、ガルバノモータ駆動回路１５３は、駆動電流の極性を反転させる。すなわち、ガルバノモータ駆動回路１５３は、駆動電流としての負電流をコイル２１１に供給する。
【０１１３】
コイル２１１に駆動電流としての負電流が供給されると、図１０Ｄに示すように、コイル２１１の巻き線２２１および巻き線２２３の極性はＳとなり、巻き線２２２および巻き線２２４の極性はＮとなる。
【０１１４】
すると、再びコイル２１１の巻き線２２１および磁石２１２の領域２３４、巻き線２２２および領域２３１、巻き線２２３および領域２３２、並びに巻き線２２４および領域２３３のそれぞれが互いに引き合うので、磁石２１２（軸１０１）は、さらに、図中、時計回りの方向に回転する。
【０１１５】
そして、ガルバノモータ駆動回路１５３は、コイル２１１の巻き線２２１と磁石２１２の領域２３４とが引き合って、軸１０１（磁石２１２）が死点に到達する直前に、コイル２１１への駆動電流の供給を抑制する。コイル２１１への駆動電流の供給が抑制されると、図１０Ｅに示すように軸１０１（磁石２１２）が再び死点に到達したときには、コイル２１１には駆動電流が供給されていない状態（駆動電流が流れていない状態）となるので、コイル２１１の巻き線２２１乃至巻き線２２４のそれぞれは、極性を帯びていない。したがって、軸１０１（磁石２１２）は慣性により回転し続ける。
【０１１６】
このように、ガルバノモータ制御部１８１は、ロータリエンコーダ１５１から供給された軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、ガルバノモータ駆動回路１５３を制御する。そして、ガルバノモータ駆動回路１５３は、ガルバノモータ制御部１８１の制御の基に、軸１０１が死点に到達する直前にガルバノモータ９２のコイル２１１への駆動電流の供給を抑制し、軸１０１が死点を通過すると、駆動電流の極性を反転させて（コイル２１１の極性を反転させて）、再びガルバノモータ９２のコイル２１１に駆動電流を供給して、軸１０１（走査ミラー９１）を回転させる。ガルバノモータ駆動回路１５３は、軸１０１が１回転するまで、これらの一連の処理を繰り返し行う。
【０１１７】
次に、図１１のフローチャートを参照して、図９に示す光偏向部７４による、図７のステップＳ１１の処理またはステップＳ１４の処理に対応する処理である動作確認の処理を説明する。
【０１１８】
ステップＳ７１において、表示装置６１は、表示装置６１の各部の機能チェックを行い、表示装置６１の各部が正常に動作するか否かを確認する。
【０１１９】
表示装置６１の各部が正常に動作することが確認されると、ステップＳ７２において、ガルバノモータ制御部１８１は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、ガルバノモータ駆動回路１５３を制御し、ガルバノモータ９２に駆動電流を供給させる。
【０１２０】
ガルバノモータ駆動回路１５３は、ガルバノモータ制御部１８１の制御の基に、例えば、駆動電流としての正電流を生成して、ガルバノモータ９２のコイル２１１に供給する。コイル２１１に駆動電流としての正電流が供給されると、例えば、図１０Ｂに示したように、コイル２１１の巻き線２２１および巻き線２２３の極性はＮとなり、巻き線２２２および巻き線２２４の極性はＳとなるので、軸１０１（磁石２１２）は、図中、時計回りの方向に回転し始める。
【０１２１】
また、このとき、ロータリエンコーダ１５１は、ガルバノモータ９２の軸１０１の回転角度を検出して、検出した回転角度を示す信号を生成してガルバノモータ制御部１８１に供給する。
【０１２２】
ガルバノモータ駆動回路１５３からガルバノモータ９２に駆動電流が供給されると、ステップＳ７３において、ガルバノモータ制御部１８１の判定部１９１は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、軸１０１が死点に到達するか否かを判定する。
【０１２３】
例えば、ガルバノモータ制御部１８１の判定部１９１は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１０１の回転角度を示す信号により示される、軸１０１の現在の位置から、さらに軸１０１が予め定められた所定の角度だけ回転すると、死点に到達する場合に、死点に到達すると判定する。
【０１２４】
ステップＳ７３において、死点に到達しないと判定された場合、処理は、ステップＳ７３に戻り、死点に到達すると判定されるまで、判定の処理が繰り返される。また、この場合、ガルバノモータ駆動回路１５３からガルバノモータ９２には、駆動電流が供給され続ける。
【０１２５】
一方、ステップＳ７３において、死点に到達すると判定された場合、ステップＳ７４に進み、ガルバノモータ制御部１８１は、ガルバノモータ駆動回路１５３を制御して、ガルバノモータ駆動回路１５３にガルバノモータ９２への駆動電流の供給を抑制させる。
【０１２６】
ガルバノモータ駆動回路１５３は、ガルバノモータ制御部１８１の制御の基に、ガルバノモータ９２への駆動電流の供給を抑制するので、例えば、図１０Ｃに示したように、コイル２１１には、駆動電流が供給されず、巻き線２２１乃至巻き線２２４のそれぞれは、極性を帯びていない状態となる。
【０１２７】
ガルバノモータ９２への駆動電流の供給を抑制させると、ステップＳ７５において、ガルバノモータ制御部１８１の判定部１９１は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、軸１０１が死点を通過したか否かを判定する。
【０１２８】
例えば、ガルバノモータ制御部１８１の判定部１９１は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１０１の回転角度を示す信号により示される、軸１０１の現在の位置が、死点の位置から予め定められた所定の角度だけ回転した位置である場合に、死点を通過したと判定する。
【０１２９】
ステップＳ７５において、死点を通過していないと判定された場合、処理は、ステップＳ７５に戻り、死点を通過したと判定されるまで、判定の処理が繰り返される。また、この場合、ガルバノモータ駆動回路１５３からガルバノモータ９２への駆動電流の供給は、抑制され続ける。
【０１３０】
一方、ステップＳ７５において、死点を通過したと判定された場合、ステップＳ７６に進み、ガルバノモータ制御部１８１の判定部１９１は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、軸１０１（走査ミラー９１）が１回転したか否かを判定する。
【０１３１】
ステップＳ７６において、軸１０１が１回転していないと判定された場合、まだ、軸１０１を回転させるので、処理はステップＳ７２に戻り、上述した処理が繰り返される。この場合、例えば、ステップＳ７２に戻り、ガルバノモータ駆動回路１５３は、ガルバノモータ制御部１８１の制御の基に、駆動電流の供給を抑制するまでガルバノモータ９２に供給していた駆動電流の極性とは異なる極性の駆動電流を生成し、ガルバノモータ９２に供給する。
【０１３２】
したがって、例えば、駆動電流の供給を抑制するまで、ガルバノモータ９２に駆動電流として正電流を供給していた場合、ガルバノモータ駆動回路１５３は、駆動電流としての負電流を生成し、ガルバノモータ９２に供給する。
【０１３３】
この場合、例えば、図１０Ｄに示したように、コイル２１１の巻き線２２１および巻き線２２３の極性はＳとなり、巻き線２２２および巻き線２２４の極性はＮとなる。そして、軸１０１は、図中、時計回りの方向にさらに回転する。
【０１３４】
これに対して、ステップＳ７６において、軸１０１（走査ミラー９１）が１回転したと判定された場合、ガルバノモータ９２の軸１０１をこれ以上回転させないので、動作確認の処理は終了する。
【０１３５】
このようにして、ガルバノモータ制御部１８１は、ロータリエンコーダ１５１から供給される軸１０１の回転角度を示す信号に基づいてガルバノモータ駆動回路１５３を制御し、軸１０１が死点に到達する直前にガルバノモータ９２のコイル２１１への駆動電流の供給を抑制させて、軸１０１を慣性で回転させ、さらに、軸１０１が死点を通過すると、駆動電流の極性を反転させて、再びガルバノモータ９２のコイル２１１に駆動電流を供給させ、軸１０１を回転させて、軸１０１の回転を制御する。そして、これらの処理を繰り返し行って、ガルバノモータ９２の軸１０１（走査ミラー９１）を１回転させる。
【０１３６】
このように、ガルバノモータ９２の軸１０１が死点に到達する直前に、ガルバノモータ９２のコイル２１１への駆動電流の供給を抑制すると、軸１０１は慣性により回転を続けるため、軸１０１のトルクが小さくなり、軸１０１の回転の制御のタイミングが難しくなるが、ガルバノスキャナなどの光偏向部７４に設けられるロータリエンコーダ１５１においては、高い精度で軸１０１の回転角度を検出することができるため、ガルバノモータ制御部１８１は、より高い精度でガルバノモータ９２の軸１０１の回転を制御することができ、その結果、軸１０１を１回転させることができる。
【０１３７】
以上のように、ガルバノモータ９２の軸１０１の回転角度をロータリエンコーダ１５１により検出し、検出された回転角度を基に、ガルバノモータ９２の軸１０１の回転を制御して、定期的に走査ミラー９１を１回転させることによって、より簡単な構成でガルバノモータ９２の内部に配置されているボールベアリング１１１の転動体１２３の表面の片べりを防止し、さらに、潤滑油が転動体１２３の表面にまんべんなく行き渡るようにすることができる。
【０１３８】
これにより、ガルバノモータ９２の内部に配置されたボールベアリング１１１の耐久性をより向上させることができ、ガルバノモータ９２の内部に配置されるベアリングとして、安価なボールベアリング１１１を用いた場合においても、ガルバノモータ９２（光偏向部７４）の耐久性を向上させることができる。
【０１３９】
なお、動作確認の処理において、ガルバノモータ９２の軸１０１（走査ミラー９１）を１回転させると説明したが、２回転や３回転など、１回転以上回転させるようにしてもよい。さらに、図１０に示した、コイル２１１に近接する位置に、１または複数の補助コイルを設けることにより、ガルバノモータ９２への駆動電流の供給を抑制せずに、すなわち、軸１０１を慣性で回転させることなく、軸１０１を１回転させることができる。
【０１４０】
この場合、光偏向部７４は、例えば、図１２に示すように構成される。なお、図１２において、図９における場合と対応する部分には、同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
【０１４１】
図１２に示す光偏向部７４は、走査ミラー９１、ガルバノモータ９２、ロータリエンコーダ１５１、ガルバノモータ制御部３０１、およびガルバノモータ駆動回路３０２を含むように構成される。
【０１４２】
ガルバノモータ制御部３０１は、ガルバノモータ駆動回路３０２を制御して、ガルバノモータ９２を駆動させる。ガルバノモータ制御部３０１は、判定部３２１、コイル制御部３２２、および補助コイル制御部３２３を備えている。
【０１４３】
ガルバノモータ制御部３０１の判定部３２１は、ロータリエンコーダ１５１から供給される、軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、軸１０１が死点に到達するか否かを判定する。
【０１４４】
ガルバノモータ制御部３０１のコイル制御部３２２または補助コイル制御部３２３は、ガルバノモータ制御部３０１の判定部３２１による、軸１０１が死点に到達するか否かの判定結果に基づいて、ガルバノモータ駆動回路３０２を制御し、ガルバノモータ９２を駆動させる。
【０１４５】
例えば、コイル制御部３２２は、判定部３２１の判定結果に基づいて、ガルバノモータ駆動回路３０２を制御して、ガルバノモータ駆動回路３０２にガルバノモータ９２の内部に配置されているコイルに供給する駆動電流（以下、コイル駆動電流とも称する）を生成させ、ガルバノモータ９２のコイルに供給させる。
【０１４６】
また、例えば、補助コイル制御部３２３は、判定部３２１の判定結果に基づいて、ガルバノモータ駆動回路３０２を制御して、ガルバノモータ駆動回路３０２にガルバノモータ９２の内部に配置されている補助コイルに供給する駆動電流（以下、補助コイル駆動電流とも称する）を生成させ、ガルバノモータ９２の補助コイルに供給させる。
【０１４７】
また、ガルバノモータ制御部３０１の判定部３２１は、ロータリエンコーダ１５１から供給される、軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、軸１０１が１回転したか否かを判定する。ガルバノモータ制御部３０１のコイル制御部３２２または補助コイル制御部３２３は、軸１０１が１回転したと判定されると、ガルバノモータ駆動回路３０２を制御して、ガルバノモータ駆動回路３０２からガルバノモータ９２へのコイル駆動電流または補助コイル駆動電流の供給を抑制させて、ガルバノモータ９２の駆動を停止させる。
【０１４８】
ガルバノモータ９２の内部には、例えば、図１３Ａに示すように、コイル２１１、およびガルバノモータ９２の軸１０１が嵌合されている磁石２１２が配置されており、また、コイル２１１の巻き線２２１に隣接する位置であって、巻き線２２１と巻き線２２４との境界の近傍の位置には、例えば、鉄芯および鉄芯に巻かれた巻き線からなる補助コイル３４１が配置されている。
【０１４９】
すなわち、図１３Ａに示すガルバノモータ９２の内部の構成は、図１０Ａに示すガルバノモータ９２の内部の構成に、新たに補助コイル３４１が配置された構成となっている。なお、図１３において、図１０における場合と対応する部分には、同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０１５０】
図１３Ａでは、コイル２１１の巻き線２２１乃至巻き線２２４は、極性を帯びていない状態となっている。コイル２１１の巻き線２２１乃至巻き線２２４には、ガルバノモータ駆動回路３０２からのコイル駆動電流が供給され、巻き線２２１乃至巻き線２２４のそれぞれは、ガルバノモータ駆動回路３０２からのコイル駆動電流に応じて、それぞれの巻き線がＳまたはＮの極性を帯びるように磁界を発生させる。
【０１５１】
例えば、ガルバノモータ駆動回路３０２からコイル２１１には、コイル駆動電流として、互いに極性の異なる電流（以下、正電流および負電流と称する）のうちのいずれかが供給される。そして、例えば、コイル２１１にコイル駆動電流として、正電流が供給された場合、巻き線２２１および巻き線２２３（の磁石２１２側）がＮの極性を帯びるように磁界を発生させ、巻き線２２２および巻き線２２４（の磁石２１２側）がＳの極性を帯びるように磁界を発生させるようになされており、同様に、コイル２１１にコイル駆動電流として、負電流が供給された場合、巻き線２２１および巻き線２２３（の磁石２１２側）がＳの極性を帯びるように磁界を発生させ、巻き線２２２および巻き線２２４（の磁石２１２側）がＮの極性を帯びるように磁界を発生させるようになされている。
【０１５２】
同様に、図１３Ａでは、補助コイル３４１は、極性を帯びていない状態となっている。補助コイル３４１には、ガルバノモータ駆動回路３０２からの補助コイル駆動電流が供給され、補助コイル３４１は、ガルバノモータ駆動回路３０２からの補助コイル駆動電流に応じて、ＳまたはＮの極性を帯びるように磁界を発生させる。
【０１５３】
例えば、ガルバノモータ駆動回路３０２から補助コイル３４１には、補助コイル駆動電流として、互いに極性の異なる電流（以下、正電流および負電流と称する）のうちのいずれかが供給される。そして、例えば、補助コイル３４１に補助コイル駆動電流として、正電流が供給された場合、補助コイル３４１は、補助コイル３４１の磁石２１２側がＮの極性を帯びるように磁界を発生させ、補助コイル３４１に補助コイル駆動電流として、負電流が供給された場合、補助コイル３４１は、補助コイル３４１の磁石２１２側がＳの極性を帯びるように磁界を発生させるようになされている。
【０１５４】
例えば、図１３Ａに示す状態において、ガルバノモータ駆動回路３０２が、コイル２１１にコイル駆動電流としての正電流を供給すると、図１３Ｂに示すように、コイル２１１の巻き線２２１および巻き線２２３（の磁石２１２側）の極性はＮとなり、巻き線２２２および巻き線２２４（の磁石２１２側）の極性はＳとなる。
【０１５５】
すると、コイル２１１の巻き線２２１乃至巻き線２２４のそれぞれと、磁石２１２の領域２３１乃至領域２３４のそれぞれとが互いに引き合うので、磁石２１２（軸１０１）は、図中、時計回りの方向に回転し始める。
【０１５６】
そして、図１３Ｃに示すように、ガルバノモータ駆動回路３０２は、コイル２１１の巻き線２２１と磁石２１２の領域２３１とが引き合って、軸１０１（磁石２１２）が死点に到達する瞬間に、コイル２１１に供給するコイル駆動電流の極性を反転させるとともに、補助コイル３４１に、コイル２１１に供給するコイル駆動電流の極性と同じ極性の補助コイル駆動電流を供給する。
【０１５７】
したがって、この場合、図１３Ｄに示すように、ガルバノモータ駆動回路３０２からコイル２１１には、コイル駆動電流としての負電流が供給され、補助コイル３４１には、補助コイル駆動電流としての負電流が供給される。これにより、コイル２１１の巻き線２２１および巻き線２２３（の磁石２１２側）の極性はＳとなり、巻き線２２２および巻き線２２４（の磁石２１２側）の極性はＮとなる。また、補助コイル３４１（の磁石２１２側）の極性はＳとなる。
【０１５８】
図１３Ｄでは、巻き線２２１および補助コイル３４１の極性がＳであり、コイル２１１の巻き線２２１に対向する磁石２１２の領域２３１の極性もＳであるので、補助コイル３４１と領域２３１とが反発し合う力により、磁石２１２（軸１０１）は、図中、時計回りの方向に回転する。
【０１５９】
すなわち、磁石２１２の領域２３１は、コイル２１１の巻き線２２１に対しては、死点の位置となるが、領域２３１は、巻き線２２１に近接する位置であって、巻き線２２１と巻き線２２４との境界に近接する位置に配置された補助コイル３４１に対しては、死点の位置とはならないので、補助コイル３４１と領域２３１とが反発し合う力により、磁石２１２は、図中、時計回りの方向に回転する。
【０１６０】
そして、ガルバノモータ駆動回路３０２は、磁石２１２（軸１０１）が回転して、軸１０１（磁石２１２）が再び死点に到達する瞬間に、コイル２１１に供給するコイル駆動電流の極性を反転させるとともに、補助コイル３４１に供給する補助コイル駆動電流の極性を反転させる。
【０１６１】
すると、図１３Ｅに示すように、コイル２１１の巻き線２２１および巻き線２２３の極性はＮとなり、巻き線２２２および巻き線２２４の極性はＳとなる。また、補助コイル３４１の極性はＮとなる。このとき、コイル２１１の巻き線２２１に対向する磁石２１２の領域２３４の極性もＮであるので、領域２３４と補助コイル３４１とが反発し合う力により、磁石２１２（軸１０１）は、図中、時計回りの方向に回転し続ける。
【０１６２】
このように、ガルバノモータ制御部３０１は、ロータリエンコーダ１５１から供給される軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、ガルバノモータ駆動回路３０２を制御する。そして、ガルバノモータ駆動回路３０２は、ガルバノモータ制御部３０１の制御の基に、ガルバノモータ９２に、極性が同じコイル駆動電流および補助コイル駆動電流を供給する。さらに、ガルバノモータ制御部３０１は、ガルバノモータ駆動回路３０２を制御して、軸１０１が死点に到達する瞬間ごとに、ガルバノモータ９２に供給するコイル駆動電流および補助コイル駆動電流の極性を反転させて（コイル２１１および補助コイル３４１の極性を反転させて）軸１０１（走査ミラー９１）を１回転させる。
【０１６３】
次に、図１４のフローチャートを参照して、図１２に示す光偏向部７４による、図７のステップＳ１１の処理またはステップＳ１４の処理に対応する処理である動作確認の処理を説明する。
【０１６４】
ステップＳ１０１において、表示装置６１は、表示装置６１の各部の機能チェックを行い、表示装置６１の各部が正常に動作するか否かを確認する。
【０１６５】
表示装置６１の各部が正常に動作することが確認されると、ステップＳ１０２において、ガルバノモータ制御部３０１のコイル制御部３２２は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、ガルバノモータ駆動回路３０２を制御し、ガルバノモータ９２にコイル駆動電流を供給させる。
【０１６６】
ガルバノモータ駆動回路３０２は、ガルバノモータ制御部３０１の制御の基に、コイル駆動電流を生成し、ガルバノモータ９２のコイル２１１に供給する。例えば、ガルバノモータ駆動回路３０２が、コイル駆動電流としての正電流を生成して、ガルバノモータ９２のコイル２１１に供給すると、図１３Ｂに示したように、コイル２１１の巻き線２２１および巻き線２２３の極性はＮとなり、巻き線２２２および巻き線２２４の極性はＳとなって、軸１０１（磁石２１２）は、図中、時計回りの方向に回転し始める。
【０１６７】
また、このとき、ロータリエンコーダ１５１は、ガルバノモータ９２の軸１０１の回転角度を検出して、検出した回転角度を示す信号を生成してガルバノモータ制御部３０１に供給する。
【０１６８】
ガルバノモータ駆動回路３０２からガルバノモータ９２にコイル駆動電流が供給されると、ステップＳ１０３において、ガルバノモータ制御部３０１の判定部３２１は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、軸１０１が死点に到達するか否かを判定する。
【０１６９】
例えば、ガルバノモータ制御部３０１の判定部３２１は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１０１の回転角度を示す信号により示される、軸１０１の現在の位置から、さらに軸１０１が予め定められた所定の角度だけ回転すると死点に到達する場合に、死点に到達すると判定する。
【０１７０】
ステップＳ１０３において、死点に到達しないと判定された場合、処理は、ステップＳ１０３に戻り、死点に到達すると判定されるまで、判定の処理が繰り返される。また、この場合、ガルバノモータ駆動回路３０２からガルバノモータ９２には、コイル駆動電流が供給され続ける。
【０１７１】
一方、ステップＳ１０３において、死点に到達すると判定された場合、ステップＳ１０４に進み、ガルバノモータ制御部３０１のコイル制御部３２２は、ガルバノモータ駆動回路３０２を制御して、ガルバノモータ駆動回路３０２がガルバノモータ９２に供給するコイル駆動電流の極性を反転させる。
【０１７２】
ステップＳ１０５において、ガルバノモータ制御部３０１の補助コイル制御部３２３は、ガルバノモータ駆動回路３０２を制御して、ガルバノモータ駆動回路３０２がガルバノモータ９２に供給する補助コイル駆動電流の極性を反転させる。なお、ガルバノモータ駆動回路３０２からガルバノモータ９２に、補助コイル駆動電流が供給されていない場合（例えば、図１３Ｃに示す状態である場合）には、補助コイル制御部３２３は、ガルバノモータ駆動回路３０２に、コイル駆動電流と同じ極性の補助コイル駆動電流をガルバノモータ９２に供給させる。
【０１７３】
例えば、図１３Ｃに示した状態において、軸１０１が死点に到達すると判定されると、ガルバノモータ駆動回路３０２は、ガルバノモータ制御部３０１の制御の基に、ガルバノモータ９２（コイル２１１）に供給するコイル駆動電流の極性を反転させ、補助コイル３４１にコイル駆動電流と同じ極性の補助コイル駆動電流を供給させるので、図１３Ｄに示したように、コイル２１１の巻き線２２１乃至巻き線２２４の極性が反転し、補助コイル３４１が極性を帯びて、巻き線２２１、巻き線２２３、および補助コイル３４１の極性はＳとなり、巻き線２２２および巻き線２２４の極性はＮとなる。これにより、軸１０１（磁石２１２）は、図中、時計回りの方向に回転し続ける。
【０１７４】
ガルバノモータ９２に供給する補助コイル駆動電流の極性を反転させると、ステップＳ１０６において、ガルバノモータ制御部３０１の判定部３２１は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、軸１０１が死点に到達するか否かを判定する。
【０１７５】
ステップＳ１０６において、死点に到達しないと判定された場合、処理は、ステップＳ１０６に戻り、死点に到達すると判定されるまで、判定の処理が繰り返される。また、この場合、ガルバノモータ駆動回路３０２からガルバノモータ９２には、コイル駆動電流および補助コイル駆動電流が供給され続ける。
【０１７６】
一方、ステップＳ１０６において、死点に到達すると判定された場合、ステップＳ１０７に進み、ガルバノモータ制御部３０１の判定部３２１は、ロータリエンコーダ１５１から供給された、軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、軸１０１（走査ミラー９１）が１回転したか否かを判定する。
【０１７７】
ステップＳ１０７において、軸１０１が１回転していないと判定された場合、まだ、軸１０１を回転させるので、処理はステップＳ１０４に戻り、上述した処理が繰り返される。
【０１７８】
これに対して、ステップＳ１０７において、軸１０１が１回転したと判定された場合、ガルバノモータ９２の軸１０１をこれ以上回転させないので、ステップＳ１０８に進み、ガルバノモータ制御部３０１のコイル制御部３２２は、ガルバノモータ駆動回路３０２を制御して、コイル駆動電流のガルバノモータ９２への供給を抑制させる。
【０１７９】
ステップＳ１０９において、ガルバノモータ制御部３０１の補助コイル制御部３２３は、ガルバノモータ駆動回路３０２を制御して、補助コイル駆動電流のガルバノモータ９２への供給を抑制させて動作確認の処理は終了する。
【０１８０】
ガルバノモータ駆動回路３０２が、コイル駆動電流および補助コイル駆動電流のガルバノモータ９２への供給を抑制すると、コイル２１１の巻き線２２１乃至巻き線２２４および補助コイル３４１は、極性を帯びない状態となるので、軸１０１は回転しなくなる。
【０１８１】
このようにして、ガルバノモータ制御部３０１は、ロータリエンコーダ１５１から供給される軸１０１の回転角度を示す信号に基づいて、軸１０１が死点に到達するごとにガルバノモータ９２へのコイル駆動電流および補助コイル駆動電流の極性を反転させて、軸１０１を１回転させる。
【０１８２】
以上のように、ガルバノモータ９２の軸１０１の回転角度をロータリエンコーダ１５１により検出し、検出された回転角度を基に、ガルバノモータ９２に供給するコイル駆動電流および補助コイル駆動電流の極性を反転させてガルバノモータ９２の軸１０１（走査ミラー９１）の回転を制御し、定期的に走査ミラー９１を１回転させることによって、ガルバノモータ９２の内部に配置されているボールベアリング１１１の転動体１２３の表面の片べりを防止し、さらに、潤滑油が転動体１２３の表面にまんべんなく行き渡るようにすることができる。
【０１８３】
これにより、ガルバノモータ９２の内部に配置されたボールベアリング１１１の耐久性をより向上させることができ、ガルバノモータ９２の内部に配置されるベアリングとして、安価なボールベアリング１１１を用いた場合においても、ガルバノモータ９２（光偏向部７４）の耐久性を向上させることができる。
【０１８４】
なお、ガルバノモータ９２の内部に１つの補助コイル３４１を設ける例について説明したが、複数の補助コイルを設けるようにしてもよい。また、ガルバノモータ９２に補助コイル駆動電流を供給して、軸１０１が死点に到達する瞬間に補助コイル駆動電流の極性を反転させると説明したが、軸１０１が死点に到達する瞬間にだけ、コイル駆動電流と同じ極性の補助コイル駆動電流をガルバノモータ９２に供給するようにしてもよい。
【０１８５】
さらに、動作確認の処理において、ガルバノモータ９２の軸１０１（走査ミラー９１）を１回転させると説明したが、２回転や３回転など、１回転以上回転させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】従来のガルバノスキャナの構成を示す図である。
【図２】ガルバノスキャナの内部に配置されるベアリングの構成を示す図である。
【図３】本発明を適用した表示装置の構成例を示す図である。
【図４】図３の光偏向部の構成例を示す図である。
【図５】ガルバノモータの内部に配置されたベアリングの構成例を示す図である。
【図６】光偏向部のより詳細な構成例を示すブロック図である。
【図７】画像表示の処理を説明するフローチャートである。
【図８】動作確認の処理を説明するフローチャートである。
【図９】光偏向部の他の構成例を示すブロック図である。
【図１０】ガルバノモータの駆動の制御を説明するための図である。
【図１１】動作確認の処理を説明するフローチャートである。
【図１２】光偏向部のさらに他の構成例を示すブロック図である。
【図１３】ガルバノモータの駆動の制御を説明するための図である。
【図１４】動作確認の処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１８７】
７１  光源，  ７２  変調部，  ７４  光偏向部，  ７５  拡大投影系，  ９１  走査ミラー，  ９２  ガルバノモータ，  ９３  補助モータ，  １０１  軸，  １５１  ロータリエンコーダ，  １５２  ガルバノモータ制御部，  １５３  ガルバノモータ駆動回路，  １５４  補助モータ制御部，  １５５  補助モータ駆動回路，  １６１  軸，  １８１  ガルバノモータ制御部，  １９１  判定部，  ２１１  コイル，  ２１２  磁石，  ３０１  ガルバノモータ制御部，  ３０２  ガルバノモータ駆動回路，  ３２１  判定部，  ３２２  コイル制御部，  ３２３  補助コイル制御部，  ３４１  補助コイル
【図１】
2006350015.tif 000003
【図２】
2006350015.tif 000004
【図３】
2006350015.tif 000005
【図４】
2006350015.tif 000006
【図５】
2006350015.tif 000007
【図６】
2006350015.tif 000008
【図７】
2006350015.tif 000009
【図８】
2006350015.tif 000010
【図９】
2006350015.tif 000011
【図１０】
2006350015.tif 000012
【図１１】
2006350015.tif 000013
【図１２】
2006350015.tif 000014
【図１３】
2006350015.tif 000015
【図１４】
2006350015.tif 000016