(57)【要約】【課題】光源部からの光束の出射開始や出射停止のタイミングのずれを抑制し、画像品質を向上させることができる画像表示装置を提供すること。【解決手段】走査部５０の走査位置が主走査方向Ｘの無効走査範囲の所定位置にあるときに光源部２０から出射される走査タイミング検出用の光束を検出し、走査部５０による主走査方向Ｘの光束の走査タイミングを検出する第２光検出部を備え、制御部１０は、第２光検出部９３による検出結果に基づき、主走査方向Ｘにおける画像形成用の光束の出射開始タイミングを補正する。【選択図】図２
2011215397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を出射する光源部と、
前記光源部から出射される光束を主走査方向及び副走査方向に２次元走査する走査部と、
前記走査部の走査位置が前記副走査方向の無効走査範囲の所定位置にあるときに前記光源部から出射される走査タイミング検出用の光束に基づき、前記走査部による前記主走査方向の光束の走査タイミングを検出する第１光検出部と、
前記走査部の走査位置が有効走査範囲のときに画像信号に応じた強度の画像形成用の光束を前記光源部から出射するように、前記主走査方向における前記光源部からの前記画像形成用の光束の出射開始タイミングの調整を、前記第１光検出部による検出結果に基づいて行う制御部と、
前記走査部による走査範囲のうち前記有効走査範囲外の無効走査範囲で走査された前記光束を遮光する遮光部と、を備えた画像表示装置において、
前記走査部の走査位置が、前記副走査方向の有効走査範囲であって、且つ、前記主走査方向の無効走査範囲の所定位置にあるときに前記光源部から出射される走査タイミング検出用の光束を検出し、前記走査部による前記主走査方向の光束の走査タイミングを検出する第２光検出部を備え、
前記制御部は、前記第２光検出部による検出結果に基づき、前記主走査方向における前記画像形成用の光束の出射開始タイミングを補正する
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記第２光検出部は、光検出領域を有する光検出素子と、前記光検出領域上の一部に配置された遮光マスクとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記第１光検出部は、光検出領域を有する光検出素子と、前記光検出領域上の一部に配置された遮光マスクとを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記遮光マスクは、前記光検出領域の両端部を遮光する一方、前記画像形成用の光束を通過させて前記光検出領域に入射させる開口を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記走査部は、前記光源部から出射された光束を前記主走査方向に光束を走査する主走査部と、前記主走査部により前記主走査方向に走査された光束を前記副走査方向に走査する副走査部とを備えており、
前記第１光検出部は、前記副走査部により前記副走査方向に走査された光束のうち前記走査タイミング検出用の光束が入射する位置に配置され、
前記第２光検出部は、前記主走査部により前記主走査方向に走査された光束のうち前記走査タイミング検出用の光束が入射する位置に配置された
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記走査部は、前記光源部から出射された光束を前記主走査方向に光束を走査する主走査部と、前記主走査部により前記主走査方向に走査された光束を前記副走査方向に走査する副走査部と、前記主走査部と前記副走査部との間に設けられ、前記主走査部により前記主走査方向に走査された光束を前記副走査部への方向と前記副走査部とは異なる方向へと分岐する分岐部とを有しており、
前記第１光検出部及び前記第２光検出部は、前記主走査部により前記主走査方向に走査され、前記分岐部により前記副走査部への方向とは異なる方向に分岐された光束のうち前記走査タイミング検出用の光束が入射する位置に配置された
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２光検出部による検出結果の平均値に基づき、前記主走査方向における前記画像形成用の光束の出射開始タイミングを補正する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記走査部によって走査された光束を、利用者の少なくとも一方の眼に入射して、画像を表示する網膜走査型の画像表示装置であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関するものであり、特に、画像信号に応じた強度の光束を２次元走査して画像を表示する光走査型の画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光束を出射する光源部と、光源部から出射される光束を主走査方向及び副走査方向に２次元走査する走査部と、走査部の走査位置が有効走査範囲のときに画像信号に応じた強度の画像形成用の光束を光源部から出射する制御部とを備えた光走査型の画像表示装置が知られている。
【０００３】
この光走査型の画像表示装置では、走査部の走査位置が所定位置にあるときに光源部から出射される光束が入射される位置に配置された光検出部を備えており、制御部は、光検出部による検出結果に基づいて、光源部からの画像形成用の光束の出射開始や出射停止のタイミングを決定している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８６３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光走査型画像表示装置では、表示する画像に応じて画像形成用の光束の強度（言い換えれば、例えば、輝度や明るさ）が変化することから、光検出部に検出させる光束として用いることが難しい。そのため、従来の光走査型画像表示装置では、光検出部に検出させるための光束として、画像形成用とは異なる走査タイミング検出用の光束を、走査部の走査位置が画像形成用の光束を走査する有効走査範囲外の所定位置にあるときに、光源部から出射させている。そして、光検出部による光束の検出タイミングと主走査周期とから、１フレーム期間毎に、光源部からの光束の出射開始や出射停止のタイミングを決定している。
【０００６】
しかしながら、このような従来の方法では、周囲温度の変化や主走査周波数の変動などにより、光源部からの光束の出射開始や出射停止のタイミングのずれが生じ、画像品質が劣化する問題がある。
【０００７】
本発明は、上述したような課題に鑑みてなされたものであり、光源部からの光束の出射開始や出射停止のタイミングのずれを抑制し、画像品質を向上させることができる画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、光束を出射する光源部と、前記光源部から出射される光束を主走査方向及び副走査方向に２次元走査する走査部と、前記走査部の走査位置が前記副走査方向の無効走査範囲の所定位置にあるときに前記光源部から出射される走査タイミング検出用の光束に基づき、前記走査部による前記主走査方向の光束の走査タイミングを検出する第１光検出部と、前記走査部の走査位置が有効走査範囲のときに画像信号に応じた強度の画像形成用の光束を前記光源部から出射するように、前記主走査方向における前記光源部からの前記画像形成用の光束の出射開始タイミングの調整を、前記第１光検出部による検出結果に基づいて行う制御部と、前記走査部による走査範囲のうち前記有効走査範囲外の無効走査範囲で走査された前記光束を遮光する遮光部と、を備えた画像表示装置において、前記走査部の走査位置が、前記副走査方向の有効走査範囲であって、且つ、前記主走査方向の無効走査範囲の所定位置にあるときに前記光源部から出射される走査タイミング検出用の光束を検出し、前記走査部による前記主走査方向の光束の走査タイミングを検出する第２光検出部を備え、前記制御部は、前記第２光検出部による検出結果に基づき、前記主走査方向における前記画像形成用の光束の出射開始タイミングを補正するものである。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像表示装置において、前記第２光検出部は、光検出領域を有する光検出素子と、前記光検出領域上の一部に配置された遮光マスクとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の画像表示装置において、前記第１光検出部は、光検出領域を有する光検出素子と、前記光検出領域上の一部に配置された遮光マスクとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載の画像表示装置において、前記遮光マスクは、前記光検出領域の両端部を遮光する一方、前記画像形成用の光束を通過させて前記光検出領域に入射させる開口を有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置において、前記走査部は、前記光源部から出射された光束を前記主走査方向に光束を走査する主走査部と、前記主走査部により前記主走査方向に走査された光束を前記副走査方向に走査する副走査部とを備えており、前記第１光検出部は、前記副走査部により前記副走査方向に走査された光束のうち前記走査タイミング検出用の光束が入射する位置に配置され、前記第２光検出部は、前記主走査部により前記主走査方向に走査された光束のうち前記走査タイミング検出用の光束が入射する位置に配置されたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置において、前記走査部は、前記光源部から出射された光束を前記主走査方向に光束を走査する主走査部と、前記主走査部により前記主走査方向に走査された光束を前記副走査方向に走査する副走査部と、前記主走査部と前記副走査部との間に設けられ、前記主走査部により前記主走査方向に走査された光束を前記副走査部への方向と前記副走査部とは異なる方向へと分岐する分岐部とを有しており、前記第１光検出部及び前記第２光検出部は、前記主走査部により前記主走査方向に走査され、前記分岐部により前記副走査部への方向とは異なる方向に分岐された光束のうち前記走査タイミング検出用の光束が入射する位置に配置されたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置において、前記制御部は、前記第２光検出部による検出結果の平均値に基づき、前記主走査方向における前記画像形成用の光束の出射開始タイミングを補正することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項８に係る発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像表示装置において、前記走査部によって走査された光束を、利用者の少なくとも一方の眼に入射して、画像を表示する網膜走査型の画像表示装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、第２光検出部による検出結果に基づき、主走査方向における画像形成用の光束の出射開始タイミングを補正するので、光源部からの光束の出射開始や出射停止のタイミングのずれを抑制し、画像品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係るＲＳＤの外観を示す図である。
【図２】本実施形態に係るＲＳＤの電気的構成及び光学的構成を示した説明図である。
【図３】走査部による光束の走査の状態を示した説明図である。
【図４】画像表示モード時の第１光検出部及び第２光検出部の検出信号と光源部からの光束の出射状態を示す図である。
【図５】第１光検出部の構成を示す図である。
【図６】第１光検出部のフォトダイオードの光検出領域と遮光マスクとの関係を示す図である。
【図７】表示画像の品質の劣化を示す図である。
【図８】第１光検出部の構成を示す図である。
【図９】第１光検出部のフォトダイオードの光検出領域と遮光マスクとの関係を示す図である。
【図１０】第１光検出部のフォトダイオードの光検出領域と遮光マスクとの関係を示す図である。
【図１１】本実施形態に係るＲＳＤの他の電気的構成及び光学的構成を示した説明図である。
【図１２】図１１に示す第１光検出部及び第２光検出部の配置例を示す図である。
【図１３】図１１に示す第１光検出部及び第２光検出部の配置例を示す図である。
【図１４】図１１に示す第１光検出部及び第２光検出部の配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に好適な実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、画像信号に応じた強度の光束を走査部により走査して、利用者の少なくとも一方の網膜に画像を投影し、画像を表示する網膜走査型画像表示装置（以下、ＲＳＤという）を例に挙げて説明する。なお、本発明は、ＲＳＤに限定されるものではなく、光束を走査して画像を表示する他の画像表示装置に対して適用することができる。
【００１９】
［１．ＲＳＤの外観］
図１に示すように、本実施形態に係るＲＳＤ１は、頭部に装着して使用するヘッドマウントディスプレイであり、コントロールユニット２、頭部装着具５を有している。コントロールユニット２と頭部装着具５とは伝送ケーブル部４を介して接続されている。伝送ケーブル部４は、コントロールユニット２から出射されたレーザ光を伝送する光ファイバケーブル４０（図２参照）を有する。また、この伝送ケーブル部４には、後述の投影部６に備えられる走査部５０とコントロールユニット２に備えられる後述の光源部２０との間で同期をとるための信号（主走査駆動信号１６及び副走査駆動信号１７）を伝送する駆動信号伝送用ケーブルも有する。
【００２０】
コントロールユニット２は、外部入力端子７から入力した画像信号Ｓに応じた強度のレーザ光（以下、画像形成用のレーザ光という）を伝送ケーブル部４へ出射する。
【００２１】
頭部装着具５は、投影部６と、この投影部６を支持する眼鏡型フレーム９とから構成される。投影部６は、伝送ケーブル部４の光ファイバケーブル４０を介して伝送されてきたレーザ光を走査部により２次元方向に走査し、利用者の眼へ投射する。これにより、利用者の眼の網膜には、２次元方向に走査された画像が投影され、利用者は画像信号Ｓに応じた画像を視認する。
【００２２】
また、投影部６には、利用者の眼１０１と対向する位置にハーフミラー８が設けられている。外光Ｌｙはハーフミラー８を透過して利用者の眼１０１に入射され、投影部６から出射されるレーザ光Ｌｘはハーフミラー８で反射して利用者の眼１０１に入射される。これにより、利用者は外光Ｌｙによる外景にレーザ光Ｌｘによる画像を重ねて視認することができる。
【００２３】
このようにＲＳＤ１は、画像信号Ｓに応じた画像と外景とを重ねて利用者の眼１０１の網膜に結像させるつまり、シースルー型ＲＳＤである。なお、ここでは、光束の一例として、効率面で有利であるレーザ光を用いているが、光束はレーザ光に限られるものではない。
【００２４】
［２．ＲＳＤ１の電気的構成及び光学的構成］
次に、ＲＳＤ１の電気的構成及び光学的構成について、図２を参照して説明する。
【００２５】
コントロールユニット２は、制御部１０と、光源部２０とを有している。
【００２６】
制御部１０は、駆動信号供給部１１、主走査駆動信号生成部１２、副走査駆動信号生成部１３、主制御部１４を有している。
【００２７】
駆動信号供給部１１は、外部入力端子７から入力された画像信号Ｓ（例えば、ＮＴＳＣコンポジット信号、コンポーネント信号）に基づいて、画像を形成するための要素となる各信号を画素単位で生成する。すなわち、駆動信号供給部１１からは、三原色各色の画素単位の画像信号として、Ｒ（赤色）駆動信号１５ｒ，Ｇ（緑色）駆動信号１５ｇ，Ｂ（青色）駆動信号１５ｂが生成されて出力される。
【００２８】
主走査駆動信号生成部１２は、主走査部６０の後述する光走査素子６１が共振状態で所定走査範囲となるように、主走査部６０で使用される主走査駆動信号１６を生成して出力する。主走査駆動信号生成部１２は、光走査素子６１の共振状態や走査範囲を、第１光検出部９０や第２光検出部９３から出力される検出信号に基づいて判定する。そして、主走査駆動信号生成部１２は、主走査駆動信号１６の周波数が光走査素子６１の共振周波数となり、光走査素子６１の走査範囲が所定走査範囲となるように、主走査駆動信号１６の周波数や振幅を調整する。
【００２９】
副走査駆動信号生成部１３は、主走査駆動信号１６の周波数に基づいて、副走査部７０で使用される副走査駆動信号１７を生成して出力する。この副走査駆動信号１７は、鋸波形状の信号であるが、三角波状の信号や台形波状の信号であってもよい。後述するように、主走査部６０では光源部２０から出射するレーザ光を主走査方向Ｘに往復走査しており、主走査駆動信号１６の１／２周期が主走査方向Ｘへの１走査となって１走査線が形成される。例えば、ＲＳＤ１において表示する画像の１フレーム当たりの総走査線数（レーザ光が走査されない無効走査部分を含む）が１０００であるとき、副走査駆動信号生成部１３は、副走査駆動信号１７の周期は、主走査駆動信号１６の周期の５００倍の周期となる。
【００３０】
光源部２０には、Ｒレーザドライバ２１，Ｇレーザドライバ２２，Ｂレーザドライバ２３が設けられる。Ｒレーザドライバ２１，Ｇレーザドライバ２２，Ｂレーザドライバ２３は、それぞれ駆動信号供給部１１から出力されるＲ駆動信号１５ｒ，Ｇ駆動信号１５ｇ，Ｂ駆動信号１５ｂをもとに、Ｒレーザ２４，Ｇレーザ２５，Ｂレーザ２６へそれぞれ駆動電流を供給する。各レーザ２４，２５，２６は、各レーザドライバ２１，２２，２３から供給される駆動電流に応じて強度変調されたレーザ光を出射する。各レーザ２４，２５，２６は、例えば、半導体レーザや高調波発生機構付き固体レーザとして構成することが可能である。なお、半導体レーザを用いる場合は駆動電流を直接変調して、レーザ光の強度変調を行うことができるが、固体レーザを用いる場合は、各レーザそれぞれに外部変調器を備えてレーザ光の強度変調を行う必要がある。
【００３１】
さらに、光源部２０には、コリメート光学系２７，２８，２９と、このコリメートされたレーザ光を合波するためのダイクロイックミラー３０，３１，３２と、結合光学系３３とが設けられている。各レーザ２４，２５，２６から出射したＲ（赤色）レーザ光Ｌｒ，Ｇ（緑色）レーザ光Ｌｇ、Ｂ（青色）レーザ光Ｌｂは、コリメート光学系２７，２８，２９によってそれぞれ平行光化された後に、ダイクロイックミラー３０，３１，３２に入射される。その後、これらのダイクロイックミラー３０，３１，３２により、３原色の各レーザ光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂが波長選択的に反射・透過して結合光学系３３に達し、合波されて光ファイバケーブル４０へ出射される。このように光ファイバケーブル４０へ出射されるレーザ光は、強度変調された各色のレーザ光が合波されたものである。
【００３２】
また、光源部２０には、Ｒレーザ２４から出射したＲレーザ光Ｌｒの強度を検出するＲ光センサ３５、Ｇレーザ２５から出射したＧレーザ光Ｌｇの強度を検出するＧ光センサ３６、Ｂレーザ２６から出射したＢレーザ光Ｌｂの強度を検出するＢ光センサ３７が設けられている。
【００３３】
投影部６は、光源部２０と利用者の眼１０１との間に配置されており、走査部５０、第２リレー光学系８０、遮光部８３を有している。
【００３４】
走査部５０は、コリメート光学系５１、主走査部６０、第１リレー光学系６５、副走査部７０を有している。
【００３５】
コリメート光学系５１は、光源部２０で生成され、光ファイバケーブル４０を介して出射されるレーザ光を平行光化する。
【００３６】
主走査部６０及び副走査部７０は、光ファイバケーブル４０から入射されたレーザ光を画像として利用者の網膜１０１ｂに投影可能な状態にするために、主走査方向Ｘと副走査方向Ｙに走査する光学系である。主走査部６０は、コリメート光学系５１で平行光化されて入射するレーザ光を主走査方向Ｘに往復走査する。また、副走査部７０は、主走査部６０で主走査方向Ｘに走査され、第１リレー光学系６５を介して入射するレーザ光を副走査方向Ｙに走査する。この副走査方向Ｙは主走査方向Ｘに略直交する方向である。例えば、主走査方向Ｘを水平方向、副走査方向Ｙを垂直方向とすることができる。
【００３７】
主走査部６０は、レーザ光を主走査方向Ｘに相対的に高速に走査するための反射ミラー６２を有する共振型の光走査素子６１と、主走査駆動回路６３を備えている。主走査駆動回路６３は、光走査素子６１を共振させて光走査素子６１の反射ミラー６２を揺動させる駆動信号を、主走査駆動信号１６を増幅して生成する。この駆動信号は、光走査素子６１固有の周波数を有する正弦波状波形等の信号であり、後述するように反射ミラー６２を揺動軸Ｊｘ回りに正弦波状に揺動させる。
【００３８】
一方、副走査部７０は、レーザ光を副走査方向Ｙに相対的に低速に走査するための反射ミラー７２を有する非共振型の光走査素子７１と、副走査駆動回路７３とを備える。副走査駆動回路７３は、光走査素子７１の反射ミラー７２を非共振状態で強制的に揺動させる駆動信号を、副走査駆動信号１７を増幅して生成する。この駆動信号は、鋸波状波形の信号であり、後述するように反射ミラー７２を揺動軸Ｊｙ回りに鋸波状に揺動させる。副走査部７０は、表示すべき画像の１フレームごとに、画像を形成するためのレーザ光を最初の走査線から最後の走査線に向かって副走査方向Ｙに走査する。ここで「走査線」とは、主走査部６０による主走査方向Ｘへの１走査を意味する。
【００３９】
図３には、主走査部６０及び副走査部７０の光走査素子６１，７１による最大走査範囲Ｇと有効走査範囲Ｚとの関係が示されている。ここで、「最大走査範囲Ｇ」とは、光源部２０から出射させたレーザ光を、主走査部６０の光走査素子６１及び副走査部７０の光走査素子７１が走査できる最大の範囲を意味する。また、「有効走査範囲Ｚ」は、画像信号Ｓに応じた強度のレーザ光を走査部５０により走査して利用者の眼１０１に投射する画像表示モード時において、主走査部６０の光走査素子６１及び副走査部７０の光走査素子７１がレーザ光を走査する範囲である。すなわち、有効走査範囲Ｚは、図３に示すように、光走査素子６１の走査位置が−Ｘ１〜＋Ｘ１（反射ミラー６２の角度が−θｘ１〜＋θｘ１）であり、且つ光走査素子７１の走査位置が−Ｙ１〜＋Ｙ１（反射ミラー７２の角度が−θｙ１〜＋θｙ１）であるときの走査部５０の走査範囲である。なお、光走査素子６１は主走査駆動信号１６を入力しない状態のときに、光走査素子６１の反射ミラー６２が平衡位置Ｘ０となり、光走査素子７１は副走査駆動信号１７を入力しない状態のときに、光走査素子７１の反射ミラー７２が平衡位置Ｙ０となる。
【００４０】
最大走査範囲Ｇのうち、光走査素子６１及び光走査素子７１による走査位置が有効走査範囲Ｚにあるタイミングで光源部２０から画像信号Ｓに応じて強度変調されたレーザ光が出射される。これにより、光走査素子６１及び光走査素子７１によって光源部２０から出射される画像形成用のレーザ光が有効走査範囲Ｚで走査される。この走査が１フレームの画像ごとに繰り返される。なお、最大走査範囲Ｇのうち有効走査範囲Ｚ外の範囲が無効走査範囲Ｗである。
【００４１】
投影部６には、さらに、主走査部６０と第１リレー光学系６５との間に、ハーフミラー９２が設けられている。ハーフミラー９２は、主走査部６０により主走査方向Ｘに走査されたレーザ光を副走査部７０への方向と副走査部７０とは異なる方向とへ分岐する分岐部であり、主走査方向Ｘに走査されたレーザ光の一部を反射するとともに、残りを透過させる。主走査部６０の走査位置が主走査方向Ｘの所定位置にあるときに光源部２０から出射され、主走査部６０及びハーフミラー９２を介してレーザ光が入射される位置に、第２光検出部９３が配置される。この第２光検出部９３は、ハーフミラー９２により反射されたレーザ光を受光すると、検出信号９４を生成して制御部１０へ送信する。
【００４２】
また、主走査部６０と副走査部７０との間でレーザ光を中継する第１リレー光学系６５は、光走査素子６１の反射ミラー６２によって主走査方向Ｘに走査されたレーザ光を光走査素子７１の反射ミラーに収束させる。そして、このレーザ光が光走査素子７１の反射ミラー７２によって副走査方向Ｙに走査される。光走査素子７１によって走査されたレーザ光は、正の屈折力を持つ２つのレンズ８１，８２が直列配置された第２リレー光学系８０を介して、眼１０１の前方に位置させたハーフミラー８で反射されて利用者の瞳孔１０１ａに入射する。これにより、網膜１０１ｂ上に画像信号Ｓに応じた画像が投影され、利用者は瞳孔１０１ａに入射するレーザ光を画像として認識する。また、ハーフミラー８は外光Ｌｙを透過して利用者の瞳孔１０１ａに入射させるようにしており、これにより利用者は外光Ｌｙに基づく外景にレーザ光に基づく画像を重ねた画像を視認することができる。
【００４３】
なお、第２リレー光学系８０においては、レンズ８１によって、それぞれの走査光はその中心線を相互に略平行にされ、かつそれぞれ収束レーザ光に変換される。つまりレンズ８１はテレセントリックな光学系となっている。そして、レンズ８２によってそれぞれほぼ平行なレーザ光となると共に、これらのレーザ光の各中心線が利用者の瞳孔１０１ａに収束するように変換される。なお、本実施形態においては、レンズ８２とハーフミラー８により投射部が構成される。
【００４４】
第２リレー光学系８０により形成される像面（以下、中間像面という）位置又はその近傍には、中央部に開口を有する額縁状に形成された遮光部８３が設けられている。この遮光部８３は、有効走査範囲Ｚ外の無効走査範囲Ｗで走査された光のレンズ８２への入射を遮断する遮光板から構成されており、中間像面において有効走査範囲Ｚで走査されたレーザ光が形成する像の範囲を通過させる開口している。この遮光部８３によって、後述する無効走査範囲Ｗで走査部５０により走査されたレーザ光がレンズ８２を経て利用者の瞳孔１０１ａへ入射することを防止することができる。なお、中間像面は、網膜１０１ｂと像共役の関係にある。なお、遮光部８３は、無効走査範囲Ｗで走査部５０により走査されたレーザ光が利用者の瞳孔１０１ａへ入射することを防止できればよく、第１光検出部９０及び第２光検出部９３の後方（光軸方向での利用者側方向）にあればよい。例えば、レンズ８２を支持する支持部材付近に遮光部８３を設けてもよい。
【００４５】
この遮光部８３の上縁部には、走査部５０の有効走査範囲Ｚ外で走査されるレーザ光を検出する第１光検出部９０が設けられている。この第１光検出部９０は、光走査素子６１の走査位置が走査中心Ｘ０からずれた位置＋Ｘ３にあり、且つ光走査素子７１の走査位置が位置＋Ｙ３にあるときに、光走査素子６１，７１により走査されたレーザ光が入射する位置に配置される。光走査素子７１により走査されたレーザ光を受光すると、この第１光検出部９０は、検出信号９４を生成して制御部１０へ送信する。なお、位置＋Ｘ３は、主走査方向Ｘにおける有効走査範囲にＸａにあり、位置＋Ｙ３は、副走査方向Ｙにおける無効走査範囲Ｙｂにある。
【００４６】
[３．光源部２０及び走査部５０の制御]
上述のように構成されたＲＳＤ１において、制御部１０による光源部２０の制御について説明する。ＲＳＤ１には、走査部５０の状態を画像形成用のレーザ光を走査可能な状態にするための起動モードと、走査部５０により画像形成用のレーザ光を走査する画像表示モードとがあり、起動モードが終了した後に画像表示モードに移行する。
【００４７】
起動モードでは、レーザ２４，２５，２６の出射特性の検出や光走査素子６１の反射ミラー６２の共振揺動処理を行った後、光走査素子７１の反射ミラー７２の揺動処理を行って、走査部５０による走査位置を、図３に示すように変位させている（軌跡γ参照）。
【００４８】
起動モードが終了すると、画像表示モードに移行する。この画像表示モードでは、起動モードの終了時の状態を維持している。すなわち、画像表示モードでは、主走査駆動信号生成部１２及び副走査駆動信号生成部１３により走査部５０が制御されており、走査部５０による走査位置は、図３に示すように最大走査範囲Ｇ内で変位する。
【００４９】
画像表示モードが開始されると、主制御部１４は、走査部５０による副走査方向Ｙの位置が＋Ｙ３（反射ミラー７２の角度が＋θｙ３：図３参照）の範囲となったときに、駆動信号供給部１１を制御して、光源部２０から走査タイミング検出用のレーザ光を出射させる。副走査駆動信号生成部１３は、副走査方向Ｙの位置が＋Ｙ３となったとき、主制御部１４は、その位置を通知するようにしている。主制御部１４は、副走査方向Ｙの位置が＋Ｙ３であるとき、駆動信号供給部１１を制御し、光源部２０へ検査用の駆動信号１５ｒ，１５ｇ，１５ｂを出力し、各レーザ２４，２５，２６から走査タイミング検出用のレーザ光として所定輝度のレーザ光を出射させる。
【００５０】
主走査駆動信号生成部１２は、第１光検出部９０から出力される検出信号９１に基づき、光走査素子６１の走査位置が＋Ｘ３（反射ミラー６２の角度が＋θｘ３：図３参照）となるタイミングを検出する。また、主走査駆動信号生成部１２は、第１光検出部９０からの検出信号９１の出力タイミングに基づいて、光走査素子６１の反射ミラー６２の揺動状態を検出する。そして、主走査駆動信号生成部１２は、出力している主走査駆動信号１６と反射ミラー６２の揺動状態とを比較し、主走査駆動信号１６の波形と光走査素子６１の反射ミラー６２の揺動波形との位相差を検出する。この位相差が略９０度から外れたとき、主走査駆動信号生成部１２は、この位相差が略９０度となるように主走査駆動信号１６の周波数を変更することで、光走査素子６１の共振状態を維持するようにしている。
【００５１】
ＲＳＤ１は、１副走査期間（１フレーム期間）毎にこのような処理を繰り返しており、画像信号Ｓが入力されたとき、主制御部１４は、駆動信号供給部１１を制御して、以下のように、光源部２０から画像形成用のレーザ光を出射させる。
【００５２】
主走査駆動信号生成部１２は、上述したように、１副走査期間内において、第１光検出部９０から出力される検出信号９１に基づき、主走査駆動信号１６の周波数を調整している。また、主走査駆動信号生成部１２は、第１光検出部９０からの検出信号９１の出力タイミングに基づいて、光走査素子６１の反射ミラー６２の揺動状態を検出している。駆動信号供給部１１は、この主走査駆動信号生成部１２から、主走査駆動信号１６の周波数と検出信号９１の出力タイミングの情報を取得する。駆動信号供給部１１は、これらの情報に基づいて、走査部５０の走査の位置が有効走査範囲Ｚにあるときに、画像形成用の駆動信号１５ｒ，１５ｇ，１５ｂを出力している。光源部２０は、画像形成用の駆動信号１５ｒ，１５ｇ，１５ｂに基づいて、各レーザ２４，２５，２６から画像形成用のレーザ光を出射し、走査部５０により有効走査範囲Ｚで走査させる。これにより、利用者の眼１０１の網膜１０１ｂに画像信号Ｓに応じた画像が投影される。
【００５３】
具体的には、駆動信号供給部１１は、主走査駆動信号１６の周波数と検出信号９１の出力タイミングに基づいて、後述する期間Ｔａ〜Ｔｃ（図４参照）を演算する。そして、駆動信号供給部１１は、光源部２０からの画像形成用のレーザ光の出射の開始及び停止を制御する。すなわち、駆動信号供給部１１は、１副走査期間において、第１光検出部９０から最後の検出信号９１が出力されたタイミング（図４に示すタイミングｔ１参照）とその一つ前の検出信号９１が第１光検出部９０から出力されたタイミングとから１主走査周期を検出する。前記最後の検出信号９１が出力されたタイミングと前記１走査周期とから、駆動信号供給部１１は、予め決められた表示画像の大きさ、位置、アスペクト比（画像表示の開始、終了のタイミング）などの表示仕様（例えば、参照テーブル）に基づいて（参照して）画像表示開始までのタイミングＴａ、Ｔｃ、や、画像表示開始から終了までのタイミングＴｂを決める。そして、動信号供給部１１は、前記最後の検出信号９１が出力されたタイミングから期間Ｔａを経過したときに（図４に示すタイミングｔ２参照）、光源部２０からの画像形成用のレーザ光の出射を開始させる。このとき、副走査部７０において光走査素子７１の走査位置が＋Ｙ１にある。そして、その後、駆動信号供給部１１は、期間Ｔｂを経過したときに（図４に示すタイミングｔ３参照）、光源部２０からの画像形成用のレーザ光の出射を停止する。このとき、副走査部７０において光走査素子７１の走査位置が−Ｙ１にある。これにより、有効走査範囲における最初（有効走査の１ライン目）の走査線を形成する画像形成用のレーザ光が出射される。光源部２０からの画像形成用のレーザ光の出射は、駆動信号供給部１１から画像形成用の駆動信号１５ｒ，１５ｇ，１５ｂの出力することによって行われる。駆動信号供給部１１は、画像信号Ｓのうち、主走査方向Ｘの最初の１ライン分を構成する情報に基づいて、画像形成用の駆動信号１５ｒ，１５ｇ，１５ｂを画素単位で順次出力する。なお、ここでの表示仕様は、具体的には主走査や副走査の表示タイミングを決めるものであり、走査の基準点から主走査や副走査の表示開始点や表示終了点、表示期間などを規定でき、一例としてはシステムクロックのカウント数で規定されている。
【００５４】
次に、駆動信号供給部１１は、光源部２０からの画像形成用のレーザ光の出射を停止させてから期間Ｔｃを経過したとき（図４に示すタイミングｔ４参照）、画像信号Ｓに基づき、画像形成用の駆動信号１５ｒ，１５ｇ，１５ｂを出力して、光源部２０からの画像形成用のレーザ光の出射を開始させる。そして、その後、駆動信号供給部１１は、期間Ｔｂを経過したときに（図４に示すタイミングｔ５参照）、光源部２０からの画像形成用のレーザ光の出射を停止する。これにより、２ライン目の走査線を形成する画像形成用のレーザ光が出射される。以降、駆動信号供給部１１は、３ラインから最終ラインまで同様に、画像信号Ｓに基づき、画像形成用の駆動信号１５ｒ，１５ｇ，１５ｂを光源部２０に出力し、走査部５０により走査させて、１フレーム分の画像を形成する（図４に示すタイミングｔ６，ｔ７，ｔ８，・・・参照）。制御部１０は、このような制御を、フレーム単位で繰り返す。
【００５５】
ここで、第１光検出部９０の構成を図５に示す。図５に示すように第１光検出部９０は、フォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２と、Ｉ／Ｖ変換アンプ（電流電圧変換回路）であるＡＭＰ１，ＡＭＰ２と、コンパレータＣＯＭＰ１とを有している。
【００５６】
ＡＭＰ１は、基準電圧を＋Ｖａとしており、フォトダイオードＰＤ１に電流Ｉ１が流れると、＋Ｖａを基準として電流Ｉ１に応じた電圧を出力する。また、ＡＭＰ２は、基準電圧を＋Ｖａよりも低い＋Ｖｂとしており、フォトダイオードＰＤ２に電流Ｉ２が流れると、＋Ｖｂを基準として電流Ｉ２に応じた電圧を出力する。
【００５７】
ＡＭＰ１，ＡＭＰ２の出力は、コンパレータＣＯＭＰ１に入力されて比較され２値化される。このコンパレータＣＯＭＰ１は、ＡＭＰ１の出力がＡＭＰ２の出力よりも高いときにＬｏｗレベルの信号を出力し、ＡＭＰ１の出力がＡＭＰ２の出力以下のときにＨｉｇｈレベルの信号を出力する。
【００５８】
第１光検出部９０は以上のように構成されているため、例えば、フォトダイオードＰＤ１側からフォトダイオードＰＤ２側へレーザ光が走査されたとき、第１光検出部９０は、レーザ光の走査位置が所定位置＋Ｘ３になったときに立ち上がるＢＤ信号を検出信号９１として出力する（図６参照）。主走査駆動信号生成部１２は、このＢＤ信号を入力することにより、走査部５０の走査位置が所定位置＋Ｘ３になったタイミングを精度良く検出することができる。
【００５９】
しかし、第１光検出部９０において、副走査期間の無効走査範囲Ｙｂにおいては、走査部５０の走査位置を精度良く検出することができるものの、副走査期間の有効走査範囲Ｙａにおいては、検出信号を得られないため、副走査期間の無効走査範囲Ｙｂで検出された検出信号に基づき１副走査期間（１フレーム期間）毎に、光源部２０からのレーザ光の出射開始や出射停止のタイミングを決定すると、次のような問題がある。
【００６０】
すなわち、主走査駆動信号生成部１２において、主走査方向の走査タイミングの検出は、ＲＳＤ１のシステムクロックに基づいて行われる。システムクロックの周波数が高くなればなるほど主走査方向の走査タイミングの検出精度は向上するが、ＲＳＤ１の製造コストなどを押し上げてしまうため、システムクロックの周波数を高くするのには限界がある。そのため、主走査方向の走査タイミングを検出する際の誤差が生じ、駆動信号供給部１１において演算する期間Ｔａ〜Ｔｃ（図４参照）にも誤差が生じる。また、周辺温度の変化や光走査素子６１の劣化などにより、１副走査期間内に、主走査駆動信号１６の信号波形と光走査素子６１の反射ミラー６２の揺動状態とに差が生じることがある。そして、この場合にも、期間Ｔａ〜Ｔｃ（図４参照）に誤差が生じる。光走査素子６１が本実施形態にように共振型の場合は、主走査の基準となる共振周波数が変動するため、システムクロックと同期させるのが難しい場合がある。そのため、この場合は特に、主走査の実際の周期がシステムクロックの整数倍にならず主走査方向Ｘの走査タイミングを検出する際の誤差が生じやすい。
【００６１】
期間Ｔａ〜Ｔｃに誤差が生じると、走査部５０の有効走査範囲Ｚで画像形成用のレーザ光を精度よくずれのないタイミングで走査することができず、表示される画像の品質が劣化してしまう。特に、ＲＳＤ１は、主走査方向にレーザ光を往復走査するため、図７に示すように、走査線の奇数ラインと偶数ラインとで画像表示開始、終了タイミング（有効走査範囲）にずれを生じてしまい、画像の品質の劣化が大きい。また、往復走査に限らず、前記誤差が蓄積して画像が左右に傾いてしまう場合も生じる。
【００６２】
そこで、ＲＳＤ１では、主走査方向Ｘの無効走査範囲Ｘｂに第２光検出部９３を設けており、この第２光検出部９３から出力される検出信号９４に基づいて、１副走査期間内に生じる期間Ｔａ〜Ｔｃの誤差を補正するようにしている。
【００６３】
すなわち、駆動信号供給部１１は、主走査方向Ｘの走査位置が＋Ｘ１から所定位置＋Ｘ４を通過する時間を全てのライン毎又は複数ライン毎に演算し、演算した時間から所定以上ずれるときには、そのずれを補正するように期間Ｔａ〜Ｔｃを変更する。例えば、副走査方向Ｙの有効走査範囲Ｙａにおいて、主走査方向Ｘの走査位置が無効走査範囲Ｘｂの所定位置＋Ｘ４を通過する予測時間が、Ｔｄ１（有効走査１ライン目），Ｔｄ２（有効走査２ライン目），・・・，Ｔｄｎ（有効走査ｎライン目）とする。このとき、Ｔｄｍ（有効走査ｍライン目）と実際に所定位置＋Ｘ４を通過する時間が所定値以上ずれていると判定すると、そのずれ分時間だけ次の期間Ｔｂを変更する。例えば、Ｔｄ２が実際に所定位置＋Ｘ４を通過する時間よりも時間ｔｓ１だけ早い場合には、現在の期間Ｔｃ（タイミングｔ５〜ｔ６）をｔｓ１だけ長くして、次の期間Ｔｂ（タイミングｔ６〜ｔ７）の開始を時間ｔｓ１だけ遅らせる。また、Ｔｄ２が実際に所定位置＋Ｘ４を通過する時間よりも時間ｔｓ２だけ遅い場合には、現在の期間Ｔｃ（タイミングｔ５〜ｔ６）をｔｓ２だけ短くして、次の期間Ｔｂ（タイミングｔ６〜ｔ７）の開始を時間ｔｓ２だけ早める。
【００６４】
このように、ＲＳＤ１では、走査部５０の走査位置が副走査方向Ｙの無効走査範囲Ｙｂの所定位置＋Ｙ３にあるときに光源部２０から出射される走査タイミング検出用のレーザ光を第１光検出部９０に入射させ、走査部５０による主走査方向Ｘのレーザ光の走査タイミングを検出する。そして、制御部１０は、この第１光検出部９０による検出結果に基づき、走査部５０の走査位置が有効走査範囲Ｚのときに画像信号１５ｒ，１５ｇ，１５ｂに応じた強度の画像形成用のレーザ光を光源部２０から出射するように、主走査方向における光源部２０からの画像形成用のレーザ光の出射開始タイミングの調整を行う。さらに、走査部５０の走査位置が主走査方向Ｘの無効走査範囲Ｘｂの所定位置＋Ｘ４にあるときに光源部２０から出射される走査タイミング検出用のレーザ光を第２光検出部９３に入射し、走査部５０による主走査方向のレーザ光の走査タイミングを検出する。そして、制御部１０は、第２光検出部９３による検出結果に基づき、１ライン毎又は複数ライン毎に、主走査方向Ｘにおける画像形成用のレーザ光の出射開始タイミングのずれを判定し、ずれが所定以上のときにはその出射開始タイミングのずれを補正する。このようにすることで、表示する画像の品質を向上させることができる。
【００６５】
なお、主走査方向Ｘにおける画像形成用のレーザ光の出射開始タイミングのずれの判定は、前のフレームでずれを判定した位置から始めるようにしてもよい。このようにすることで判定処理の負荷を軽減することができる。また、出射開始タイミングのずれの判定に基づいて、期間Ｔａ〜Ｔｃの演算結果の補正をするようにしてもよい。
【００６６】
また、制御部１０は、第２光検出部９３による検出結果の平均値に基づき、主走査方向Ｘにおける画像形成用のレーザ光の出射開始タイミングを補正することもできる。例えば、第２光検出部９３から出力される検出信号９４の時間間隔を平均化して、主走査方向Ｘの１走査にかかる時間を精度よく検出し、このように検出した時間に基づき、Ｔｄ１，Ｔｄ２，・・・，Ｔｄｎを予測する。このようにすることで、出射開始タイミングの補正を精度よく行うことができる。
【００６７】
ここで、第２光検出部９３の構成を図８に示す。図８に示すように第２光検出部９３は、フォトダイオードＰＤ３と、Ｉ／Ｖ変換アンプであるＡＭＰ３と、コンパレータＣＯＭＰ２とを有している。ＡＭＰ３は、参照電圧Ｖｒｅｆよりも低い電圧＋Ｖｃを基準電圧としており、フォトダイオードＰＤ３に電流Ｉ３が流れると、＋Ｖｃを基準として電流Ｉ３に応じた電圧を出力する。コンパレータＣＯＭＰ２は、ＡＭＰ３の出力が参照電圧Ｖｒｅｆ以上の電圧となったときに、立ち上がってＨｉｇｈレベルの電圧を出力し、その後ＡＭＰ３の出力が参照電圧Ｖｒｅｆよりも低くなったときに、立ち下がってＬｏｗレベルの電圧を出力する。このコンパレータＣＯＭＰ２の出力の立ち下がりが、第２光検出部９３から出力される検出信号９４となる。
【００６８】
この第２光検出部９３は、図９に示すように、光検出素子であるフォトダイオードＰＤ３の光検出領域９７上の一部に遮光マスク９８が配置され、この遮光マスク９８により光検出領域９７の一部にレーザが入射されないようにしている。このように遮光マスク９８が光検出領域９７上に配置されるため、ＡＭＰ３から出力される信号の立ち下がりエッジを急峻（レーザ光の走査方向が図９に示す走査方向と逆方向の場合には立ち上がりエッジが急峻）にすることができる。ＡＭＰ３から出力される信号は、第１光検出部９０から出力される検出信号９１ほどには立ち上がり又は立ち下がりエッジが急峻ではないものの、遮光マスク９８がない場合に比べ、そのエッジを急峻にすることができる。そのため、コンパレータＣＯＭＰ２からの検出信号９４の出力タイミングのばらつきを抑えることができ、検出信号９４による上記出射タイミングの補正の精度を向上させることができる。なお、上記出射タイミングの精度は低下するものの、第１光検出部９０の構成を第２光検出部９３の構成と同様することができる。このようにした場合であっても、第２光検出部９３から出力される検出信号９４により、従来の構成に比べ、出射タイミングの精度の低下を抑制することができる。
【００６９】
また、図９に示す例では、光検出領域９７のうち主走査方向の一端側のみ遮光マスク９８により遮光するようにしたが、図１０に示すように、光検出領域９７の両端部を遮光する一方、画像形成用のレーザ光を通過させて光検出領域９７に入射させる開口を有する遮光マスク９８’としてもよい。このようにすることで、コンパレータＣＯＭＰ２から出力される検出信号９４の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを共に急峻にすることができる。従って、両方のエッジを出射タイミングの補正のために用いることができ、補正精度を向上させることができる。
【００７０】
[４．変形例]
上記実施形態では、第１光検出部９０は、副走査部７０により副走査方向Ｙに走査されたレーザ光のうち走査タイミング検出用のレーザ光が入射する位置に配置したが、主走査部６０により主走査方向に走査されたレーザ光のうち走査タイミング検出用のレーザ光が入射する位置に配置されるようにしてもよい。
【００７１】
すなわち、図１１に示すように、主走査部６０により主走査方向Ｘに走査され、ハーフミラー９２である分岐部により副走査部７０への方向は異なる方向に分岐されたレーザ光のうち走査タイミング検出用のレーザ光が入射する位置に、第１光検出部９０及び第２光検出部９３を配置する。
【００７２】
このとき、図１２に示すように、第１光検出部９０のフォトダイオードＰＤ１，ＰＤ２の光検出領域と、第２光検出部９３のフォトダイオードＰＤ３の光検出領域とが主走査方向Ｘのレーザ光が入射する位置に配置される。
【００７３】
また、図１２に示すように、３つのフォトダイオードＰＤ１〜ＰＤ３を用いるのではなく、２つ以下のフォトダイオードにより、第１光検出部９０と第２光検出部９３とを形成するようにしてもよい。
【００７４】
例えば、フォトダイオードＰＤ１,ＰＤ２の光検出領域と、遮光マスク９８とにより、第１光検出部９０と第２光検出部９３とを形成することができる。すなわち、図１３に示すように、フォトダイオードＰＤ１の光検出領域を主走査方向の有効走査範囲に配置し、フォトダイオードＰＤ２の光検出領域を主走査方向の有効走査範囲から無効走査範囲にかけて配置する。この場合の回路構成は、図５の回路と同様の構成であり、コンパレータＣＯＭＰ１の出力を第１光検出部９０及び第２光検出部９３の出力としている。そして、走査部５０における副走査方向Ｙの無効走査範囲Ｙｂにあるときに、フォトダイオードＰＤ１の光検出領域とフォトダイオードＰＤ２の光検出領域との境界付近で、走査タイミング検出用のレーザ光を光源部２０から出射させて第１光検出部９０の検出信号９１を取得する。また、走査部５０における主走査方向Ｘの無効走査範囲Ｘｂにあるときに、フォトダイオードＰＤ２の光検出領域と遮光マスク９８との境界付近で、走査タイミング検出用のレーザ光を光源部２０から出射させて第２光検出部９３の検出信号９４を取得する。
【００７５】
また、図１４に示すように、一つのフォトダイオードの光検出領域９７と、遮光マスク９８とにより、第１光検出部９０と第２光検出部９３とを形成することができる。遮光マスク９８は、光検出領域９７の両端部を遮光する一方、画像形成用のレーザ光を通過させて光検出領域９７に入射させる開口を有する。また、光検出領域９７を主走査方向の有効走査範囲から無効走査範囲にかけて配置する。この場合の回路は、図８と同様の回路であり、走査部５０における副走査方向Ｙの無効走査範囲ＹｂにあるときにコンパレータＣＯＭＰ２から出力される信号の立ち上がりエッジを第１光検出部９０の検出信号とする。また、走査部５０における副走査方向Ｙの有効走査範囲Ｙａであって主走査方向Ｘの無効走査範囲Ｘｂにあるときに、コンパレータＣＯＭＰ２から出力される信号の立ち下がりエッジを第２光検出部９３の検出信号９４として出力する。
【００７６】
上述の実施形態では、タイミング精度がより必要な往復走査を例に挙げたが、一般的な片方向走査であっても本発明は有効であることは言うまでもない。
【００７７】
本発明を、上述してきた実施形態を通して説明したが、本実施形態によれば、以下の効果が期待できる。
【００７８】
（１）光束を出射する光源部２０と、光源部２０から出射される光束を主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙに２次元走査する走査部５０と、走査部５０の走査位置が副走査方向Ｙの無効走査範囲Ｗの所定位置＋Ｙ３にあるときに光源部２０から出射される走査タイミング検出用の光束に基づき、走査部５０による主走査方向Ｘの光束の走査タイミングを検出する第１光検出部９０と、走査部５０の走査位置が有効走査範囲Ｚのときに画像信号に応じた強度の画像形成用の光束を光源部２０から出射するように、主走査方向Ｘにおける光源部２０からの画像形成用の光束の出射開始タイミングの調整を、第１光検出部９０による検出結果に基づいて行う制御部１０と、走査部５０による走査範囲のうち有効走査範囲Ｚ外の無効走査範囲Ｗで走査された光束を遮光する遮光部８３と、を備えた画像表示装置において、走査部５０の走査位置が、副走査方向の有効走査範囲Ｙａであって、且つ、主走査方向Ｘの無効走査範囲Ｗの所定位置＋Ｘ４にあるときに光源部２０から出射される走査タイミング検出用の光束を検出し、走査部５０による主走査方向Ｘの光束の走査タイミングを検出する第２光検出部９３を備えている。そして、制御部１０は、第２光検出部９３による検出結果に基づき、主走査方向Ｘにおける画像形成用の光束の出射開始タイミングを補正するので、光源部２０からの光束の出射開始や出射停止のタイミングのずれを抑制し、画像品質を向上させることができる。
【００７９】
（２）第２光検出部９３は、光検出領域９７を有するフォトダイオードＰＤ３（光検出素子）と、フォトダイオードＰＤ３の光検出領域９７上の一部に配置された遮光マスク９８とを備えているので、低コストで検出タイミングの精度を向上させることができ、しかも配置面積が抑えられ、レイアウトの自由度も高い。また、フォトダイオード（フォトセンサ）は種類が多いことから、レイアウトや設計の自由度がさらに高くなる。なお、第１光検出部９０も第２光検出部９３と同様の構成にしてもよい。
【００８０】
（３）遮光マスク９８は、フォトダイオードＰＤ３の光検出領域９７の両端部を遮光する一方、画像形成用の光束を通過させて光検出領域９７に入射させる開口を有しており、２つの検出タイミングの精度を向上させる光検出部を、一つのフォトダイオード（フォトセンサ）で実現することができるため、低コストであり、しかも配置面積が抑えられ、レイアウトの自由度も高い。また、フォトダイオード（フォトセンサ）は種類が多いことから、レイアウトや設計の自由度がさらに高くなる。
【００８１】
（４）走査部５０は、光源部２０から出射された光束を主走査方向Ｘに光束を走査する主走査部６０と、主走査部６０により主走査方向Ｘに走査された光束を副走査方向Ｙに走査する副走査部７０とを備えている。そして、第１光検出部９０は、副走査部７０により副走査方向Ｙに走査された光束のうち走査タイミング検出用の光束が入射する位置に配置され、第２光検出部９３は、主走査部６０により主走査方向Ｘに走査された光束のうち走査タイミング検出用の光束が入射する位置に配置されている。このように第１光検出部９０と第２光検出部９３とを別々の位置にすることができ、これらの配置を容易に行うことが可能となる。また、第１光検出部９０により副走査方向Ｙへの走査状態を監視することも可能となる。
【００８２】
（５）走査部５０は、光源部２０から出射された光束を主走査方向Ｘに光束を走査する主走査部６０と、主走査部６０により主走査方向Ｘに走査された光束を副走査方向Ｙに走査する副走査部７０と、主走査部６０と副走査部７０との間に設けられ、主走査部６０により主走査方向Ｘに走査された光束を副走査部７０への方向と副走査部７０とは異なる方向へと分岐するハーフミラー９２（分岐部）とを有している。そして、第１光検出部９０及び第２光検出部９３は、主走査部６０により主走査方向Ｘに走査され、ハーフミラー９２により副走査部７０への方向とは異なる方向に分岐された光束のうち走査タイミング検出用の光束が入射する位置に配置されている。そのため、例えば、第１光検出部９０と第２光検出部９３とを一つの光検出部で共用することが可能となる。
【００８３】
（６）制御部１０は、第２光検出部９３による検出結果の平均値に基づき、主走査方向Ｘにおける画像形成用の光束の出射開始タイミングを補正するので、出射開始タイミングの補正を精度よく行うことができる。
【符号の説明】
【００８４】
１  ＲＳＤ
１０  制御部
１１  駆動信号供給部
１２  主走査駆動信号生成部
１３  副走査駆動信号生成部
１４  主制御部
２０  光源部
５０  走査部
６０  主走査部
７０  副走査部
８３  遮光部
９０  第１光検出部
９３  第２光検出部
９７  光検出領域
ＰＤ１〜ＰＤ３  フォトダイオード
９８  遮光マスク
Ｘ  主走査方向
Ｙ  副走査方向
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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