(57)【要約】【課題】簡易な構成で画像データの書出開始を制御することが可能な光走査装置、駆動制御回路及び書出制御方法を提供することを目的としている。【解決手段】光源からの光を走査させて画像を投影させる光走査装置であって、共振振動により揺動され、前記光を走査させるミラーと、前記光源を駆動させるタイミングを制御する駆動制御手段と、を有し、前記駆動制御手段は、前記ミラーを揺動させる正弦波形のミラー駆動電圧を生成する生成手段と、前記ミラー駆動電圧を生成するための正弦波値が格納された正弦波値記憶手段と、前記正弦波値記憶手段のアドレスをカウントするアドレスカウント手段と、前記光源の駆動を指示するタイミングを決定するタイミング信号生成手段と、を有し、前記タイミング信号生成手段は、前記アドレスカウント手段のアドレスが所定のアドレスとなったとき、前記タイミング信号を生成し出力する。【選択図】図６
2011197632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を走査させて画像を投影させる光走査装置であって、
共振振動により揺動され、前記光を走査させるミラーと、
前記光源を駆動させるタイミングを制御する駆動制御手段と、を有し、
前記駆動制御手段は、
前記ミラーを揺動させる正弦波形のミラー駆動電圧を生成する生成手段と、
前記ミラー駆動電圧を生成するための正弦波値が格納された正弦波値記憶手段と、
前記正弦波値記憶手段のアドレスをカウントするアドレスカウント手段と、
前記光源の駆動を指示するタイミングを決定するタイミング信号生成手段と、を有し、
前記タイミング信号生成手段は、
前記アドレスカウント手段のアドレスが所定のアドレスとなったとき、前記タイミング信号を生成し出力する光走査装置。
【請求項２】
前記ミラー駆動電圧と前記ミラーの変位との位相差と対応した正弦波値が格納された前記正弦波値記憶手段のアドレスと、前記ミラーの温度とが対応付けられたテーブルが記憶されたテーブル記憶手段と、
前記ミラーの温度を検出する温度検出手段と、を有し、
前記所定のアドレスは、前記テーブルと、前記温度検出手段による検出結果とに基づき設定される請求項１記載の光走査装置。
【請求項３】
前記正弦波値記憶手段は、
前記正弦波の１周期に対して２５６個の正弦波値が記憶されている請求項１又は２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記ミラーは、圧電素子が設けられたカンチレバーにより揺動される圧電駆動型である請求項１ないし３の何れか一項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記画像の元となる画像データが格納された画像データ記憶手段から、前記画像データを読み出して前記画像を投影させる請求項１ないし４の何れか一項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記画像データ記憶手段には複数の画像データが格納されており、
前記複数の画像データから選択された画像データを元に画像を投影する請求項５記載の光走査装置。
【請求項７】
前記画像データ記憶手段は、当該光走査装置に内蔵されたメモリ装置である請求項５又は６記載の光走査装置。
【請求項８】
前記画像データ記憶手段は、当該光走査装置により読取可能な記憶媒体である請求項５又は６記載の光走査装置。
【請求項９】
共振振動により揺動するミラーに光を照射する光源を駆動させるタイミングを制御する駆動制御回路であって、
前記ミラーを揺動させる正弦波形のミラー駆動電圧を生成する生成手段と、
前記ミラー駆動電圧を生成するための正弦波値が格納された正弦波値記憶手段と、
前記正弦波値記憶手段のアドレスをカウントするアドレスカウント手段と、
前記光源の駆動を指示するタイミングを決定するタイミング信号生成手段と、を有し、
前記タイミング信号生成手段は、
前記アドレスカウント手段のアドレスが所定のアドレスとなったとき、前記タイミング信号を生成し出力する駆動制御回路。
【請求項１０】
共振振動を用いたミラーの揺動により光源からの光を走査させて画像を投影させる際の画像データの書き出しのタイミングを制御する書出制御方法であって、
前記ミラーを揺動させる正弦波形のミラー駆動電圧を生成する生成手順と、
前記ミラー駆動電圧を生成するための正弦波値が格納された正弦波値記憶手段のアドレスをカウントするアドレスカウント手順と、
前記光源の駆動を指示するタイミングを決定するタイミング信号生成手順と、を有し、
前記タイミング信号生成手順において、
前記アドレスカウント手順のアドレスが所定のアドレスとなったとき、前記タイミング信号を生成し出力する書出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共振振動により揺動されるミラーの変位に応じて発光される光源の駆動のタイミングを制御する光走査装置、駆動制御回路及び書出制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧電素子によりミラーを揺動して入射光の入射方向とミラーとの角度を変化させて、反射光を走査させる圧電駆動型のミラーが知られている。このような圧電駆動型のミラーは、圧電素子が設けられたカンチレバーに支持されており、圧電素子にミラー駆動電圧を印加してカンチレバーを変位させ、この変位により揺動される。
【０００３】
上記のミラーは、通常は共振周波数を用いて揺動される。このためミラーの変位は、共振特性の有する温度依存性により、使用環境の温度によって変動する。この変動により、ミラー駆動電圧と実際のミラーの変位との間に位相差が生じる。図１は、ミラー駆動電圧とミラーの変位との間に生じた位相差を示す図である。
【０００４】
ところで圧電駆動型のミラーは、例えばプロジェクタ等の光走査装置に搭載され、画像データをスクリーン等に投影させるためのレーザ光の反射面として使用される。この場合ミラーは、画像データの書き出しのタイミングに合わせてミラーの駆動を開始し、ミラーを所望の方向へ変位させることでレーザ光を反射させる。
【０００５】
このとき、図１に示すようにミラー駆動電圧とミラーの変位との間に位相差がある場合、この位相差により、ミラー駆動電圧が印加されてから実際にミラーが変位するまでに時間的なずれが生じる。ずれが生じた場合、スクリーン等に投影される画像は、図２（Ａ）に示すようなずれが生じてしまう。図２は、画像のずれを説明する図である。尚図２（Ｂ）は、ミラー駆動電圧とミラーの変位との間に位相差がない場合の画像の例を示している。
【０００６】
このような不具合を解決するためには、ミラーの変位とミラー駆動電圧との位相差に対応した時間的ずれを考慮して画像データの書き出しを開始しなければならない。例えば特許文献１には、駆動信号を生成して振動系に所望の動作をさせる技術が開示されている。
【０００７】
以下に図３を参照して従来の光走査装置について説明する。図３は、従来の光走査装置を説明する図である。従来の光走査装置１０は、ミラー駆動回路１１、ミラー１２、ミラー位置検出回路１３、ミラー位置トリガ１４、ＬＤ（Laser Diode）ドライブ回路１５、ＬＤ１６を有する。従来の光走査装置１０では、ミラー１２が図１の示すような位相差を有するため、ミラー位置検出回路１３によりミラー１２の位置（変位）を検出し、ミラー位置トリガ１４によりミラー位置検出信号（図１参照）をトリガとしてＬＤドライブ回路１５にＬＤ１６を制御させ、画像データの書き出しを開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−３１０２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した従来の技術では、ミラーの変位を検出した結果に応じてＬＤの発光タイミングを決定し、ＬＤが発光を開始すると画像データの書き出しが開始される。すなわちＬＤの発光タイミングが画像データの書出開始のタイミングとなる。このため従来の技術では、画像データの書出開始のタイミングを決定するために高精度にミラーの変位を検出する検出手段が必要となり、構成が複雑になる。
【００１０】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、簡易な構成で画像データの書出開始を制御することが可能な光走査装置、駆動制御回路及び書出制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために以下の如き構成を採用した。
【００１２】
本発明は、光源（２９０）からの光を走査させて画像を投影させる光走査装置（１００）であって、
共振振動により揺動され、前記光を走査させるミラー（４１０）と、
前記光源（２９０）を駆動させるタイミングを制御する駆動制御手段（３００）と、を有し、
前記駆動制御手段（３００）は、
前記ミラー（４１０）を揺動させる正弦波形のミラー駆動電圧を生成する生成手段（５５０、６５０）と、
前記ミラー駆動電圧を生成するための正弦波値が格納された正弦波値記憶手段（５４０、６４０）と、
前記正弦波値記憶手段（５４０、６４０）のアドレスをカウントするアドレスカウント手段（５２０、６２０）と、
前記光源（２９０）の駆動を指示するタイミングを決定するタイミング信号生成手段（５７０、６７０）と、を有し、
前記タイミング信号生成手段（５７０、６７０）は、
前記アドレスカウント手段（５２０、６２０）のアドレスが所定のアドレスとなったとき、前記タイミング信号を生成し出力する。
【００１３】
また本発明の光走査装置は、前記ミラー駆動電圧と前記ミラーの変位との位相差と対応した正弦波値が格納された前記正弦波値記憶手段（５４０、６４０）のアドレスと、前記ミラー（４１０）の温度とが対応付けられたテーブル（２３１、２３２）が記憶されたテーブル記憶手段（２３０）と、
前記ミラー（４１０）の温度を検出する温度検出手段（３２０）と、を有し、
前記所定のアドレスは、前記テーブル（２３１、２３２）と、前記温度検出手段（３２０）による検出結果とに基づき設定される。
【００１４】
また本発明の光走査装置において、前記正弦波値記憶手段（５４０、６４０）は、
前記正弦波の１周期に対して２５６個の正弦波値が記憶されている。
【００１５】
また本発明の光走査装置において、前記ミラー（４１０）は、圧電素子が設けられたカンチレバー（４１１、４１２、４１３、４１４）により揺動される圧電駆動型である。
【００１６】
また本発明の光走査装置は、前記画像の元となる画像データが格納された画像データ記憶手段（４２０）から、前記画像データを読み出して前記画像を投影させる。
【００１７】
また本発明の光走査装置において、前記画像データ記憶手段（４２０）には複数の画像データが格納されており、
前記複数の画像データから選択された画像データを元に画像を投影する。
【００１８】
また本発明の光走査装置において、前記画像データ記憶手段（４２０）は、当該光走査装置に内蔵されたメモリ装置（４２０）である。
【００１９】
また本発明の光走査装置において、前記画像データ記憶手段は、当該光走査装置により読取可能な記憶媒体である。
【００２０】
本発明は、共振振動により揺動するミラー（４１０）に光を照射する光源（２９０）を駆動させるタイミングを制御する駆動制御回路（３００）であって、
前記ミラー（４１０）を揺動させる正弦波形のミラー駆動電圧を生成する生成手段（５５０、６５０）と、
前記ミラー駆動電圧を生成するための正弦波値が格納された正弦波値記憶手段（５４０、６４０）と、
前記正弦波値記憶手段（５４０、６４０）のアドレスをカウントするアドレスカウント手段（５２０、６２０）と、
前記光源（２９０）の駆動を指示するタイミングを決定するタイミング信号生成手段（５７０、６７０）と、を有し、
前記タイミング信号生成手段（５７０、６７０）は、
前記アドレスカウント手段（５２０、６２０）のアドレスが所定のアドレスとなったとき、前記タイミング信号を生成し出力する。
【００２１】
本発明は、共振振動を用いたミラー（４１０）の揺動により光源（２９０）からの光を走査させて画像を投影させる際の画像データの書き出しのタイミングを制御する書出制御方法であって、
前記ミラー（４１０）を揺動させる正弦波形のミラー駆動電圧を生成する生成手順（５５０、６５０）と、
前記ミラー駆動電圧を生成するための正弦波値が格納された正弦波値記憶手段（５４０、６４０）のアドレスをカウントするアドレスカウント手順（５２０、６２０）と、
前記光源（２９０）の駆動を指示するタイミングを決定するタイミング信号生成手順（５７０、６７０）と、を有し、
前記タイミング信号生成手順（５７０、６７０）において、
前記アドレスカウント手順（５２０、６２０）のアドレスが所定のアドレスとなったとき、前記タイミング信号を生成し出力する。
【００２２】
なお、上記参照符号はあくまでも参考であり、これによって特許請求の範囲の記載が限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、簡易な構成で画像の書出開始を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ミラー駆動電圧とミラーの変位との間に生じた位相差を示す図である。
【図２】画像のずれを説明する図である。
【図３】従来の光走査装置を説明する図である。
【図４】本発明の第一の実施形態の光走査装置を説明する図である。
【図５】圧電駆動型ミラーの概略を説明する図である。
【図６】第一の実施形態のドライバＩＣを説明する図である。
【図７】ＲＯＭに格納されたテーブルの一例を示す図である。
【図８】第二の実施形態の光走査装置を説明する図である。
【図９】第二の実施形態のドライバＩＣを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本実施形態では、ミラー駆動電圧とミラーの変位との位相差に対応したデューティ値が格納されたアドレスと、ミラーの温度とを対応付けたテーブルを参照し、ミラーの温度に対応した位相差に応じたタイミングでレーザダイオードを駆動させる。
【００２６】
（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図４は、本発明の第一の実施形態の光走査装置を説明する図である。
【００２７】
本実施形態の光走査装置１００は、例えばＲＳ−２３２Ｃ（Recommended  Standard  232  version  C）によりＰＣ（パーソナルコンピュータ）１１０と接続されており、ＰＣ１１０から送られる画像データをスクリーン１２０へ投影させる。尚本実施形態の画像データには、静止画像の画像データと動画画像の画像データも含む。
【００２８】
本実施形態の光走査装置１００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）２００、クロック生成部２１０、２２０、ＲＯＭ（Read  Only  Member）２３０、ＬＰＦ（Low-pass  Filter）２４０、２５０、ＡＭＰ（Amplifier）２６０、２７０、インバータ２６１、２７１、ＬＤドライバ２８０、ＬＤ２９０、ドライバＩＣ３００、バッファ３１０、温度検出部３２０、ＡＤＣ（Analog  to  Digital  Converter）３３０、光学系３４０、圧電駆動型ミラー４００を有する。
【００２９】
本実施形態の光走査装置１００は、ＰＣ１１０から送信される画像データに基づきＣＰＵ２００がドライバＩＣ３００を制御する。ドライバＩＣ３００は、圧電駆動型ミラー４００を駆動させる駆動制御回路である。ドライバＩＣ３００は、ミラー駆動電圧を圧電駆動型ミラー４００へ供給し、画像データに合わせて圧電駆動型ミラー４００を揺動させる。
【００３０】
以下に図５を参照して本実施形態の圧電駆動型ミラー４００について説明する。図５は、第一の実施形態の圧電駆動型ミラーの概略を説明する図である。
【００３１】
本実施形態の圧電駆動型ミラー４００は、ミラー４１０をＸ１−Ｘ２方向に揺動させるためのカンチレバー４１１、４１２と、ミラー４１０をＹ１−Ｙ２方向に揺動させるためのカンチレバー４１３、４１４とを有する。カンチレバー４１３、４１４は、カンチレバー４１１、４１２ごとミラー４１０をＹ１−Ｙ２方向に揺動させる。
【００３２】
カンチレバー４１１、４１２は、ミラー４１０を挟んでミラー４１０の両側に配置されており、カンチレバー４１３、４１４を介して外枠４１５に支持されている。
【００３３】
カンチレバー４１１、４１２には、それぞれ圧電素子（図示せず）が設けられており、電圧が印加されると圧電素子に変位が生じる。カンチレバー４１１、４１２は、圧電素子の変位に沿って変位する。このカンチレバー４１１、４１２の変位によりミラー４１０はＸ１−Ｘ２方向に揺動される。カンチレバー４１１、４１２の有する圧電素子には、ドライバＩＣ３００により電圧（ミラー駆動電圧）が印加される。尚以下の説明では、各カンチレバーに設けられた圧電素子にミラー駆動電圧が印加されることをカンチレバーにミラー駆動電圧が供給されると表現する。
【００３４】
カンチレバー４１３、４１４は、カンチレバー４１１、４１２と同様に圧電素子が設けられており、ミラー駆動電圧が供給されるとカンチレバー４１３、４１４に変位が生じる。ミラー４１０は、この変位によりカンチレバー４１１、４１２ごとＹ１−Ｙ２方向に揺動される。カンチレバー４１３、４１３には、ドライバＩＣ３００によりミラー駆動電圧が供給される。
【００３５】
すなわち本実施形態の圧電駆動型ミラー４００は、ミラー４１０をＸ１−Ｘ２方向及びＹ１−Ｙ２方向の二方向に揺動させる。本実施形態のように、二方向にミラー４１０を揺動させる構成の圧電駆動型ミラー４００を二軸の圧電駆動型ミラーと呼ぶ。
【００３６】
図４に戻って、光走査装置１００を構成について説明する。
【００３７】
ＣＰＵ２００は、光走査装置１００の全体の動作を制御する。ＣＰＵ２００による制御の詳細は後述する。クロック生成部２１０は、ＣＰＵ２００へ供給するクロック信号を生成する。クロック生成部２２０は、ドライバＩＣ３００へ供給するクロック信号を生成する。ＲＯＭ２３０は、テーブル２３１、２３２が格納されている。テーブル２３１は、Ｘ１−Ｘ２方向におけるミラー駆動電圧とミラー４１０の変位との位相差に対応した正弦波値が格納されたアドレス値と、ミラー４１０の温度とを対応付けたテーブルである。テーブル２３２は、Ｙ１−Ｙ２方向におけるミラー駆動電圧とミラー４１０の変位との位相差と対応した正弦波値が格納されたアドレス値と、ミラー４１０の温度とを対応付けたテーブルである。尚正弦波値とは、正弦波形であるミラー駆動電圧の生成に用いられる値であり、例えばＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）デューティ値である。テーブル２３１、２３２の詳細は後述する。
【００３８】
ドライバＩＣ３００は、圧電駆動型ミラー４００を駆動させるミラー駆動電圧を出力する。ドライバＩＣ３００は、ミラー駆動電圧生成部５００、６００、ＶＲＡＭ（Video  Random  Access  Memory）６００を有する。ミラー駆動電圧生成部５００、６００で生成されたミラー駆動電圧は、ＬＰＦ２４０、２５０、ＡＭＰ２６０、２７０、インバータ２６１、２７１を介して圧電駆動型ミラー４００へ供給される。
【００３９】
具体的には、例えばミラー駆動電圧生成部５００から出力されたミラー駆動電圧は、ＬＰＦ２４０、ＡＭＰ２６０を介してカンチレバー４１１へ供給される。またＡＭＰ２６０から出力されるミラー駆動電圧は、インバータ２６１により反転されて１８０度位相の異なる信号とされ、カンチレバー４１２へ供給される。またミラー駆動電圧生成部６００から出力されたミラー駆動電圧は、ＬＰＦ２５０、ＡＭＰ２７０を介してカンチレバー４１３へ供給される。ＡＭＰ２７０から出力されるミラー駆動電圧は、インバータ２７１により反転されて１８０度位相の異なる信号とされ、カンチレバー４１４へ供給される。
【００４０】
ＶＲＡＭ７００には、ＰＣ１１０から送信された画像データがＣＰＵ２００により書き込まれ、格納される。
【００４１】
ＬＤドライバ２８０は、画像データに基づきＬＤ２９０を制御する。本実施形態のＬＤドライバ２８０は、ドライバＩＣ３００からの書出開始を示すタイミング信号を受けて、ＬＤ２９０の駆動（発光）を開始させる。ＬＤ２９０は、圧電駆動型ミラー４００のミラー４１０へレーザ光を照射する光源であり、ＬＤドライバ２８０からの駆動開始指示を受けて発光する。
【００４２】
バッファ３１０は、ＬＤ２９０の最大電流を決める信号をＣＰＵ２００からＬＤドライバ２８０へ供給する。
【００４３】
温度検出部３２０は、圧電駆動型ミラー４００の温度を検出する。温度検出部３２０による検出結果は、ＣＰＵ２００のＡＤＣ３３０によりデジタル信号として検出される。温度検出部３２０は、例えばサーミスタ等により実現される。
【００４４】
光学系３４０は、ＬＤ２９０から照射されたレーザ光を利用してスクリーン１２０に画像を投影させるためのものであり、レーザ光を集中・発散・反射・屈折させるためのコリメータレンズ、偏光ビームスプリッタ、１／４波長板等（図示せず）を含む。
【００４５】
次に、ＣＰＵ２００による制御について説明する。
【００４６】
ＣＰＵ２００とドライバＩＣ３００とは、アドレスバス２０１、データバス２０２により画像データの受け渡し等を行う。例えばＣＰＵ２００は、アドレスバス２０１によりドライバＩＣ３００の有するＶＲＡＭ７００等の記憶手段のアドレスを指定し、データバス２０２により画像データをドライバＩＣ３００へ送る。
【００４７】
またＣＰＵ２００は、ドライバＩＣ３００のミラー駆動電圧生成部５００を動作させたい場合には−ＣＳ１信号によりミラー駆動電圧生成部５００を選択する。同様にミラー駆動電圧生成部６００を動作させたい場合には−ＣＳ２信号によりミラー駆動電圧生成部６００を選択する。
【００４８】
またＣＰＵ２００は、例えば画像データをドライバＩＣ３００から読み出す場合は−ＲＤ信号をオン（ハイレベル）とし、画像データをドライバＩＣ３００へ記憶させる場合は−ＷＲ信号をオンとする。またＣＰＵ２００は、ドライバＩＣ３００をリセットさせたい場合には−ＲＥＳＥＴ信号をオンとする。
【００４９】
次にドライバＩＣ３００について説明する。本実施形態のドライバＩＣ３００は、ＬＤドライバ２８０を駆動するためのクロック信号をＬＤドライバ２８０へ供給する。またドライバＩＣ３００は、ＬＤドライバ２８０をイネーブルとする信号を供給する。ＬＤドライバ２８０は、ドライバＩＣ３００によりイネーブルとされたとき、ＬＤ２９０の制御を行う。さらにドライバＩＣ３００は、ＬＤドライバ２８０に対し、画像データの書出開始を指示するタイミング信号を出力する。
【００５０】
以下に図６を参照して本実施形態のドライバＩＣ３００についてさらに説明する。図６は、第一の実施形態のドライバＩＣを説明する図である。
【００５１】
本実施形態のドライバＩＣ３００は、ミラー駆動電圧生成部５００、６００、ＶＲＡＭ７００に加え、さらにカウンタクロック生成部３５０、３６０、水平方向アドレスカウンタ３７０、垂直方向アドレスカウンタ３８０を有する。カウンタクロック生成部３５０は、水平方向アドレスカウンタ３７０へクロック信号を供給する。カウンタクロック生成部３６０は、垂直方向アドレスカウンタ３８０へクロック信号を供給する。
【００５２】
水平方向アドレスカウンタ３７０は、ＶＲＡＭ７００の水平方向のアドレスをカウントする。垂直方向アドレスカウンタ３８０は、ＶＲＡＭ７００の垂直方向のアドレスをカウントする。実施形態のＶＲＡＭ７００は、水平方向アドレス（以下、Ｘアドレス）と垂直方向アドレス（以下、Ｙアドレス）による２次元のアドレス空間を有し、画像データが格納される。本実施形態のＶＲＡＭ７００は、例えばＸアドレス８ビット、Ｙアドレス８ビットである。尚水平方向とは、例えば図５に示すＸ１−Ｘ２方向であり、垂直方向とはＹ１−Ｙ２方向であっても良い。
【００５３】
以下に、ミラー駆動電圧生成部５００、６００の詳細について説明する。本実施形態のミラー駆動電圧生成部５００、６００は、例えばＰＷＭ変調等によりパルス波のデューティ値を変化させて、ミラー４１０を駆動させるミラー駆動電圧を生成する。
【００５４】
また本実施形態のミラー駆動電圧生成部５００は、ＲＯＭ２３０に格納されたテーブル２３１を参照し、水平方向アドレスカウンタ３７０をリセットするタイミング信号を生成する。本実施形では、水平方向アドレスカウンタ３７０がリセットされると、ＶＲＡＭ７００のＸアドレスが０となる。すなわち画像データの水平方向の書出開始のタイミングが決定される。
【００５５】
同様に、ミラー駆動電圧生成部６００は、ＲＯＭ２３０に格納されたテーブル２３２を参照し、垂直方向アドレスカウンタ３８０をリセットするタイミング信号を生成する。本実施形では、垂直方向アドレスカウンタ３８０がリセットされると、ＶＲＡＭ７００のＹアドレスが０となる。すなわち画像データの垂直方向の書出開始のタイミングが決定される。
【００５６】
ミラー駆動電圧生成部５００は、カウンタクロック生成部５１０、正弦波データアドレスカウンタ５２０、アドレスデコーダ５３０、正弦波値格納用ＲＡＭ５４０、ＰＷＭ生成部５５０、タイミングレジスタ５６０、タイミングジェネレータ５７０を有する。
【００５７】
カウンタクロック生成部５１０は、正弦波データアドレスカウンタ５２０へ供給するクロック信号を生成する。正弦波データアドレスカウンタ５２０は、正弦波値格納用ＲＡＭ５４０のアドレスをカウントする。アドレスデコーダ５３０は、正弦波データアドレスカウンタ５２０でカウントされたアドレスをデコードする。
【００５８】
正弦波値格納用ＲＡＭ５４０には、正弦波を生成するための正弦波値の一例として、例えば、ＰＷＭ信号のデューティ値が格納されている。本実施形態の正弦波値格納用ＲＡＭ５４０には、正弦波１周期を２５６分割した場合の各点のデューティ値が格納されている。すなわち正弦波値格納用ＲＡＭ５４０には、正弦波１周期に対し２５６個のデューティ値が格納されている。ＰＷＭ生成部５５０は、正弦波値格納用ＲＡＭ５４０に格納されたデューティ値と対応した電圧を出力し、正弦波形のミラー駆動電圧を生成する。
【００５９】
タイミングレジスタ５６０は、タイミング信号を生成するタイミングと対応したアドレスが設定されている。アドレスは、正弦波値格納用ＲＡＭ５４０内のアドレスである。タイミングジェネレータ５７０は、正弦波データアドレスカウンタ５２０によりカウントされているアドレスが、タイミングレジスタ５６０に格納されたアドレスと一致したときタイミング信号を生成し、水平方向アドレスカウンタ３７０へ出力する。水平方向アドレスカウンタ３７０は、このタイミング信号を受けて、ＶＲＡＭ７００のＸアドレスのカウント値をリセットされ、カウント値が０となる。ドライバＩＣ３００は、ＶＲＡＭ７００のＸアドレスのカウント値が０になると、ＬＤドライバ２８０へＬＤ２９０の駆動開始を指示する信号を出力する。
【００６０】
以上の構成により、本実施形態のミラー駆動電圧生成部５００は、正弦波値格納用ＲＡＭ５４０のアドレスがタイミングレジスタ５６０に格納されたアドレスとなったとき、Ｘ方向の画像データの書出開始のタイミングを決定することができる。また本実施形態では、ミラー駆動電圧である正弦波１周期を２５６分割しているため、正弦波１周期をＴとした場合Ｔ／２５６の間隔で書出開始のタイミングを制御することができる。
【００６１】
以下に、タイミングレジスタ５６０に格納されるアドレスについて説明する。本実施形態のタイミングレジスタ５６０に格納されるアドレスは、温度検出部３２０により検出されたミラー４１０の温度とＲＯＭ２３０のテーブル２３１とに基づいて設定される。
【００６２】
図７は、第一の実施形態のＲＯＭに格納されたテーブルの一例を示す図である。図７では、ＲＯＭ２３０に格納されたテーブル２３１を示す。
【００６３】
テーブル２３１は、ミラー４１０の温度と正弦波値格納用ＲＡＭ５４０のアドレス値とが対応付けられたテーブルである。
【００６４】
本実施形態のテーブル２３１では、ミラー４１０のＸ１−Ｘ２方向の変位とミラー駆動電圧との位相差が正弦波値格納用ＲＡＭ５４０のアドレス値として示される。
【００６５】
本実施形態では、正弦波値格納用ＲＡＭ５４０は、アドレスデコーダ５３０によりデコードされたアドレス値に格納された正弦波値をＰＷＭ生成部５５０へ出力する。ＰＷＭ生成部５５０は、この正弦波値に対応した電圧をミラー駆動電圧として出力する。
【００６６】
ＰＷＭ生成部５５０から出力される電圧は、ミラー駆動電圧（正弦波）の振幅と対応している。正弦波の振幅と位相とは一対一の関係であるため、本実施形態では、ＰＷＭデューティ値に対応したミラー駆動電圧の振幅から、ミラー駆動電圧がＰＷＭ生成部５５０から出力された時点のミラー駆動電圧の位相を特定することができる。
【００６７】
例えばミラー４１０が温度Ｈであるときのミラー駆動電圧とミラー４１０の変位の位相差を３６０×１０／２５６度とした場合を説明する。
【００６８】
この場合テーブル２３１には、温度Ｈと位相差３６０×１０／２５６度に対応するＰＷＭデューティ値が格納されたアドレスとが対応付けられている。このときのアドレスを１０として説明する。
【００６９】
タイミングレジスタ５６０には、ＣＰＵ２００により温度検出部３２０による検出結果と対応したアドレス１０が設定される。タイミングジェネレータ５７０は、正弦波データアドレスカウンタ５２０のカウント値がタイミングレジスタ５６０に設定されたアドレス１０となったとき、タイミング信号を出力し、水平方向アドレスカウンタ３７０をリセットする。ドライバＩＣ３００は、水平方向アドレスカウンタ３７０がリセットされるとＶＲＡＭ７００に格納された画像データの書き出しを開始するために、ＬＤドライバ２８０を制御してＬＤ２９０を駆動させる。
【００７０】
よって、タイミングジェネレータ５７０は、ミラー駆動電圧の振幅がアドレス１０のＰＷＭデューティ値と対応した値となってから、３６０×１０／２５６度位相が遅れたタイミングでタイミング信号を出力する。
【００７１】
本実施形態では、この構成により、ミラー４１０のＸ１−Ｘ２方向の変位とミラー駆動電圧との位相差を相殺するタイミングで画像データのＸ１−Ｘ２方向の書き出しを開始することができる。
【００７２】
尚本実施形態のテーブル２３１は、例えば光走査装置１００の工場出荷前に、環境温温度を変化させてミラー４１０のＸ１−Ｘ２方向の変位とミラー駆動電圧との位相差を測定した結果として得られるものである。
【００７３】
さらに本実施形態では、正弦波値格納用ＲＡＭ５４０に２５６個のデューティ値が格納されているため、ミラー４１０の温度の変化に合わせて細かい間隔で画像データの書出開始のタイミングを決定することができる。
【００７４】
尚ＣＰＵ２００によるタイミングレジスタ５６０へのアドレスの設定は、例えば光走査装置１００の電源がオンされたときに行われても良いし、予め設定された間隔で定期的に行われても良い。
【００７５】
また本実施形態のタイミングジェネレータ５７０は、水平方向アドレスカウンタ３７０に対してし、カウントの仕方を加算から減算又は減算から加算へ切り替える切替タイミングを通知することができる。タイミングジェネレータ５７０は、水平方向アドレスカウンタ３７０のアドレスを０とした点から位相が１８０度ずれた点を切替タイミングとして、切替通知信号を水平方向アドレスカウンタ３７０へ出力する。水平方向アドレスカウンタ３７０は、この通知にあわせてカウントの仕方を加算から減算又は減算から加算へ切り替える。
【００７６】
本実施形態では、この構成により、例えばミラー４１０によるレーザ光の走査方向がＸ１−Ｘ２方向である場合にはＶＲＡＭ７００のＸアドレスを加算し、ミラー４１０によるレーザ光の走査方向がＸ２−Ｘ１方向である場合にはＶＲＡＭ７００のＸアドレスを減算させることができる。よってミラー４１０の変位に合わせてＶＲＡＭ７００に格納された画像データを書き出すことができる。
【００７７】
尚、本実施形態では、Ｘ１−Ｘ２方向である場合にはＶＲＡＭ７００のＸアドレスを加算し、Ｘ２−Ｘ１方向である場合にはＶＲＡＭ７００のＸアドレスを減算させるとしたが、表示したい映像を左右反転させるような場合には、Ｘ１−Ｘ２方向である場合にＶＲＡＭ７００のＸアドレスを減算し、Ｘ２−Ｘ１方向である場合にはＶＲＡＭ７００のＸアドレスを加算させるようにしても良い。
【００７８】
次に本実施形態のミラー駆動電圧生成部６００について説明する。本実施形態のミラー駆動電圧生成部６００は、カウンタクロック生成部６１０、正弦波データアドレスカウンタ６２０、アドレスデコーダ６３０、正弦波値格納用ＲＡＭ６４０、ＰＷＭ生成部６５０、タイミングレジスタ６６０、タイミングジェネレータ６７０を有する。ミラー駆動電圧生成部６００は、ミラー駆動電圧生成部５００と同様の構成であり、ＲＯＭ２３０に格納されたテーブル２３２を参照してＶＲＡＭ７００のＹアドレスの書出開始を制御する。また本実施形態のタイミングジェネレータ６７０は、垂直方向アドレスカウンタ３８０に対してし、カウントの仕方を加算から減算又は減算から加算へ切り替える切替タイミングを通知する。
【００７９】
尚テーブル２３１、２３２は、圧電駆動ミラー４００固有の特性を含むものであるため、個々の圧電駆動型ミラー毎に測定された結果であることが好ましい。
【００８０】
以上に説明したように、本実施形態によれば、環境温度の変化に合わせてタイミングレジスタ５６０、６６０に格納されるアドレスを設定するだけで、ミラー駆動電圧とミラー４１０の変位との位相差を相殺するタイミングで画像データの書き出しを開始することができる。よって本実施形態によれば、ミラー４１０の変位を検出するための手段は不要であり、簡易な構成で画像データの書出開始を制御することができる。
【００８１】
尚本実施形態では、圧電駆動型ミラー４００を二軸の圧電駆動型ミラーとしたが、圧電駆動型ミラー４００は、一軸であっても良い。
【００８２】
圧電駆動型ミラー４００を一軸の構成とする場合、例えばミラー４１０はカンチレバー４１１、４１２によりＸ１−Ｘ２方向へのみ揺動される。カンチレバー４１１、４１２は外枠４１５により支持されても良い。
【００８３】
また圧電駆動型ミラー４００を一軸とした場合、光走査装置１００は、ＬＰＦ２５０、ＡＭＰ２７０、インバータ２７１を備えていなくても良い。またＲＯＭ２３０には、テーブル２３１のみ格納されていれば良く、テーブル２３２は格納されていなくても良い。
【００８４】
またドライバＩＣ３００は、ミラー駆動電圧生成部６００、カウンタクロック３６０、垂直方向アドレスカウンタ３８０を備えていなくても良い。
【００８５】
また本実施形態のドライバＩＣ３００は、ＶＲＡＭ７００を含む構成としたが、これに限定されない。ＶＲＡＭ７００は、ドライバＩＣ３００の外部に設けられていても良い。また本実施形態では、ＲＯＭ２３０は、ドライバＩＣ３００の外部に設けられた構成としたが、これに限定されない。ＲＯＭ２３０は、ドライバＩＣ３００に含まれる構成であっても良い。また本実施形態では、正弦波１周期を２５６分割するものとしたが、分割数はこれに限定されない。正弦波は、任意の数で分割されて良く、正弦波値格納用ＲＡＭ５４０、６４０には、分割数と同数のＰＷＭデューティ値が格納される。
【００８６】
また本実施形態では、ＰＷＭ生成部５５０、６５０とＬＰＦ２４０、２６０とを含む構成としたが、これに限定されない。例えばＰＷＭ生成部５５０とＬＰＦ２４０、ＰＷＭ生成部６５０とＬＰＦ２５０をそれぞれ一つのＤＡＣ（Digital  to  Analog  Converter）で構成しても良い。
【００８７】
また本実施形態のミラー４１０は、圧電素子により駆動される圧電駆動型としたが、例えば静電容量を用いて駆動される静電容量型、電磁駆動される電磁駆動型であっても良い。本実施形態は、共振周波数を用いて揺動されるミラーに適用することができる。
【００８８】
また本実施形態の光走査装置１００は、画像データを投影するプロジェクタ装置のほかに、例えば画像形成装置等に適用されても良い。
【００８９】
（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態では、投影される画像の元となる画像データが記憶手段から読み出されたものである点が第一の実施形態と相違する。よって本発明の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号を付与し、その説明を省略する。
【００９０】
本実施形態の光走査装置は、記録手段に格納された画像データにより画像を投影することができるため、例えば所定の画像を投影するレーザポインタ等に用いることができる。また本実施形態の光走査装置は、記憶手段に格納された複数の画像データのうち、任意の画像データを投影することができる。
【００９１】
図８は、第二の実施形態の光走査装置を説明する図である。本実施形態の光走査装置１００Ａは、ＣＰＵ２００Ａ、ドライバＩＣ３００Ａ、ＤＡＣ２４０Ａ、ＤＡＣ２５０Ａ、メモリ装置４２０、操作部４３０を有する。
【００９２】
ＣＰＵ２００Ａの機能について説明する。本実施形態のＣＰＵ２００Ａは、ＡＤＣ３３０に加え、機能選択部２０１、画像選択部２０２、画像読出部２０３、インターフェイス部２０４を有する。
【００９３】
機能選択部２０１は、本実施形態の光走査装置１００Ａをレーザポインタとして機能させるか、又は例えばプロジェクタ装置等のレーザポインタ以外の装置として機能させるか選択する。例えば機能選択部２０１は、ＰＣ１１０から画像データを取得する場合は光走査装置１００Ａをレーザポインタ以外の装置として機能させても良い。また機能選択部２０１は、画像データをメモリ装置４２０やインターフェイス部２０４を介して外部記憶手段から読み出す場合は、光走査装置１００Ａをレーザポインタとして機能させても良い。
【００９４】
画像選択部２０２は、操作部４３０による操作にしたがって、メモリ装置４２０や外部記憶手段に格納された画像データから、読み出す画像データを選択する。画像読出部２０３は、選択された画像データを読み出してドライバＩＣ３００ＡのＶＲＡＭ７００へ書き込み、ＶＲＡＭ７００７００へ画像データを格納する。
【００９５】
インターフェイス部２０４は、光走査装置１００Ａの外部に取り付けられる外部記憶手段とのインターフェイスである。外部記憶手段とは、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリやＳＤカード等の可搬型の記憶媒体である。尚本実施形態の光走査装置１００Ａには、ＵＳＢソケットやＳＤカードスロット等が設けられていることが好ましい。
【００９６】
本実施形態のドライバＩＣ３００Ａは、ミラー駆動電圧生成部５００Ａ、６００Ａを有する。ミラー駆動電圧生成部５００Ａの出力はＤＡＣ２４０Ａへ供給され、ミラー駆動電圧生成部６００Ａの出力はＤＡＣ２５０Ａへ供給される。ドライバＩＣ３００Ａの詳細は後述する。
【００９７】
本実施形態のメモリ装置４２０は、ハードディスク等であっても良く、予め画像データが格納されている。メモリ装置４２０に格納される画像データは、例えばＰＣ１１０から取得した画像データであっても良い。
【００９８】
本実施形態の操作部４３０は、光走査装置１００Ａの操作を行うための部材である。例えば操作部４３０では、光走査装置１００Ａをレーザポインタとして機能させるための操作が行われる。また例えば操作部４３０では、光走査装置１００Ａにより投影させる画像の切り替え、すなわち画像データを選択する操作が行われる。
【００９９】
次に図９を参照して本実施形態のドライバＩＣ３００Ａについて説明する。図９は、第二の実施形態のドライバＩＣを説明する図である。
【０１００】
本実施形態のドライバＩＣ３００Ａは、ミラー駆動電圧生成部５００Ａ、６００Ａを有する。本実施形態のミラー駆動電圧生成部５００Ａは、第一の実施形態のミラー駆動電圧生成部５００の有するＰＷＭ生成部５５０を有していない構成である。また本実施形態のミラー駆動電圧生成部６００Ａは、第一の実施形態のミラー駆動電圧生成部６００の有するＰＷＭ生成部６５０を有していない構成である。
【０１０１】
本実施形態では、ＰＷＭ生成部５５０とＬＰＦ２４０をＤＡＣ２４０Ａで構成し、ＰＷＭ生成部６５０とＬＰＦ２５０をそれぞれ一つのＤＡＣ２５０Ａで構成した。
【０１０２】
本実施形態では、以上の構成により、光走査装置１００Ａの有するメモリ装置４２０又はインターフェイス部２０４を介して光走査装置１００Ａと接続された外部記憶手段から、任意の画像データを読み出して投影させることができる。したがって、プレゼンテーション等おいて本実施形態の光走査装置１００Ａをレーザポインタとして用いる際には、状況に応じて操作部４３０を操作することで、ポインタの形状を変更することができる。
【０１０３】
また本実施形態では、メモリ装置４２０又は外部記憶手段の容量分の画像データを保持することができるため、多数の画像データの中から投影する画像を選択することができる。
【０１０４】
さらに本実施形態の光走査装置１００Ａは、ＵＳＢソケットを有する構成とすれば、ＵＳＢメモリとして用いることもできるため、例えばプレゼンテーションで用いるデータを持ち運ぶことができる。また本実施形態の光走査装置１００Ａは、ＳＤカードスロットを有する構成とすれば、ＳＤカード内の画像データをそのままポインタとして使用できる。よって本実施形態の光走査装置１００Ａでは、例えばＳＤカードを内蔵したデジタルカメラや携帯電話等に撮影された画像データをそのままポインタとして使用することもできる。
【０１０５】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１００、１００Ａ  光走査装置
２００、２００Ａ  ＣＰＵ
３００、３００Ａ  ドライバＩＣ
４００  圧電駆動型ミラー
５００、５００Ａ、６００、６００Ａ  ミラー駆動電圧生成部
【図１】
2011197632.tif 000003
【図２】
2011197632.tif 000004
【図３】
2011197632.tif 000005
【図４】
2011197632.tif 000006
【図５】
2011197632.tif 000007
【図６】
2011197632.tif 000008
【図７】
2011197632.tif 000009
【図８】
2011197632.tif 000010
【図９】
2011197632.tif 000011