(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザから出射された光を映像信号に応じて走査し、スクリーンに結像させる走査手段と、
前記走査手段で走査した後の光を検出する第１の光検出手段と、
前記走査手段で走査した後の光を検出する第２の光検出手段と、
前記第１の光検出手段の出力と前記第２の光検出手段の出力との時間差を前記走査手段の振れ角に換算し、換算した振れ角と期待の振れ角との差異に基づいて角度制御量を計算する制御手段と、を有し、
前記第１の光検出手段及び前記第２の光検出手段は、水平ブランキング区間を除く垂直ブランキング区間に配置され、
前記スクリーンに描画される画像の幅は、温度に依存して伸縮し、
前記第１の光検出手段及び前記第２の光検出手段は、想定される最小の画像の幅に対応する前記走査手段の振れ角を検出できる範囲内において、画像の幅方向の互いに最も離れた位置に配置され、
前記想定される最小の画像の幅は、想定される動作温度範囲の最低温度の時の画像の幅であり、
前記想定される動作温度範囲は、予め決定して設定された本光走査制御装置が動作可能な温度の範囲である光走査制御装置。
【請求項２】
既定温度時において前記スクリーンに描画される画像の幅を１００としたときに、
前記第１の光検出手段及び前記第２の光検出手段は、前記画像の中心から左右に４４の位置に配置されている請求項１記載の光走査制御装置。
【請求項３】
前記レーザを複数有し、
前記制御手段は、複数の前記レーザのうちの１つを発光させて前記時間差を測定する請求項１又は２記載の光走査制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記時間差を前記走査手段の振れ角に換算し、換算した振れ角が期待の振れ角と一致するように、前記走査手段の振れ角を制御する請求項１乃至３の何れか一項記載の光走査制御装置。
【請求項５】
前記走査手段と前記スクリーンとの間の光路上に光学部を有し、
前記第１の光検出手段及び前記第２の光検出手段は、前記光学部に入射する前の光を検出する請求項１乃至４の何れか一項記載の光走査制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光走査制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光を走査して画像を表示する光走査制御装置が知られている。この光走査制御装置は、光源から発せられる光を光学系を介さずに直接検出する第１検出手段と、光源から発せられる光を光学系を介して検出する第２検出手段とを備えている。そして、第１検出手段と第２検出手段との検出結果の組み合わせに基づいて、異常判定等を行うことができる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１８５２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、レーザ光を走査する光走査制御装置では、例えば、レーザ光を走査する光走査部に光を走査するミラーの傾き具合を検出する変位センサを設け、変位センサの出力に基づいて、ミラーの振れ角制御を行っている。
【０００５】
しかしながら、変位センサに温度特性がある場合や、経年、経時変化等がある場合には、正確な振れ角制御ができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、正確な振れ角制御を行うことが可能な光走査制御装置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】
【０００７】
本光走査制御装置（１）は、レーザ（２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ）から出射された光を映像信号に応じて走査し、スクリーン（５０）に結像させる走査手段（３１０）と、前記走査手段（３１０）で走査した後の光を検出する第１の光検出手段（６１）と、前記走査手段（３１０）で走査した後の光を検出する第２の光検出手段（６２）と、前記第１の光検出手段（６１）の出力と前記第２の光検出手段（６２）の出力との時間差（τ）を前記走査手段（３１０）の振れ角に換算し、換算した振れ角と期待の振れ角との差異に基づいて角度制御量を計算する制御手段（１２）と、を有し、前記第１の光検出手段（６１）及び前記第２の光検出手段（６２）は、水平ブランキング区間を除く垂直ブランキング区間に配置され、前記スクリーン（５０）に描画される画像の幅は、温度に依存して伸縮し、前記第１の光検出手段（６１）及び前記第２の光検出手段（６２）は、想定される最小の画像の幅に対応する前記走査手段（３１０）の振れ角を検出できる範囲内において、画像の幅方向の互いに最も離れた位置に配置され、前記想定される最小の画像の幅は、想定される動作温度範囲の最低温度の時の画像の幅であり、前記想定される動作温度範囲は、予め決定して設定された本光走査制御装置（１）が動作可能な温度の範囲であることを要件とする。
【０００８】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【０００９】
開示の技術によれば、正確な振れ角制御を行うことが可能な光走査制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態に係る光走査制御装置を例示するブロック図である。
【図２】光走査制御装置を構成する光走査部を例示する平面図である。
【図３】本実施の形態に係る光走査制御装置を例示する外観図（その１）である。
【図４】本実施の形態に係る光走査制御装置を例示する外観図（その２）である。
【図５】本実施の形態に係る光走査制御装置における振れ角制御のフローチャートの一例である。
【図６】光検出センサの配置とレーザを発光させるタイミングについて説明する図である。
【図７】光検出センサの出力波形等を例示する図である。
【図８】温度と水平方向の振れ角との関係を例示する図である。
【図９】温度に依存して画像の幅が伸縮する様子を説明する図である。
【図１０】光検出センサの最適な配置について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１２】
図１は、本実施の形態に係る光走査制御装置を例示するブロック図である。図２は、光走査制御装置を構成する光走査部を例示する平面図である。図３及び図４は、本実施の形態に係る光走査制御装置を例示する外観図である。
【００１３】
（光走査制御装置の概略構成）
まず、図１〜図４を参照して、光走査制御装置１の概略構成について説明する。光走査制御装置１は、主要な構成要素として、回路部１０と、光源部２０と、光走査部３０と、光学部４０と、スクリーン５０と、光検出センサ６１及び６２とを有し、これらは筐体１００に格納されている。光走査制御装置１は、例えば、レーザ走査型プロジェクタである。
【００１４】
回路部１０は、光源部２０や光走査部３０を制御する部分であり、例えば、システムコントローラ１１やＣＰＵ（Central Processing Unit）１２、各種駆動回路等により構成することができる。なお、システムコントローラ１１とＣＰＵ１２とは、双方向の情報伝達が可能に構成されている。
【００１５】
光源部２０は、ＬＤモジュール２１と、温度制御部２２と、温度センサ２３と、減光フィルタ２４とを有する。
【００１６】
ＬＤモジュール２１は、電流値に応じて出射する光量が変化するレーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂや、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂの夫々の直近の光量をモニタする光量検出センサ２１５等を備えている。レーザ２１１Ｒは、例えば、赤色半導体レーザであり、波長λＲ（例えば、６４０ｎｍ）の光を出射することができる。レーザ２１１Ｇは、例えば、緑色半導体レーザであり、波長λＧ（例えば、５３０ｎｍ）の光を出射することができる。レーザ２１１Ｇは、例えば、青色半導体レーザであり、波長λＢ（例えば、４４５ｎｍ）の光を出射することができる。光量検出センサ２１５としては、例えば、フォトダイオード等を用いることができる。光量検出センサ２１５は、光走査部３０で走査する前の光量を検出できる任意の位置に配置することができる。
【００１７】
温度制御部２２は、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂを所定の温度に制御することができる。温度センサ２３は、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂの夫々の温度を検出することができる。温度制御部２２としては、例えば、ペルチェ素子を用いることができる。温度センサ２３としては、例えば、サーミスタを用いることができる。
【００１８】
光走査部３０は、例えば、圧電素子によりミラー３１０を駆動させるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）である。ミラー３１０は、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂから出射された光（合成後の光）を反射させ、映像信号に応じて入射光を水平方向及び垂直方向の２次元に走査してスクリーン５０に結像させる走査手段として機能する。
【００１９】
具体的には、図２に示すように、ミラー３１０は、軸を構成する捻れ梁３３１及び３３２により両側から支持されている。捻れ梁３３１及び３３２と直交する方向に、ミラー３１０を挟むように、駆動梁３５１及び３５２が対をなして設けられている。駆動梁３５１及び３５２の夫々の表面に形成された圧電素子により、捻れ梁３３１及び３３２を軸として、ミラー３１０を軸周りに揺動させることができる。ミラー３１０が捻れ梁３３１及び３３２の軸周りに揺動する方向を、以後、水平方向と呼ぶ。駆動梁３５１及び３５２による水平駆動には、例えば共振振動が用いられ、高速にミラー３１０を駆動することができる。水平変位センサ３９１は、ミラー３１０が水平方向に揺動している状態におけるミラー３１０の水平方向の傾き具合を検出するセンサである。
【００２０】
又、駆動梁３５１及び３５２の外側には、駆動梁３７１及び３７２が対をなして設けられている。駆動梁３７１及び３７２の夫々の表面に形成された圧電素子により、ミラー３１０を水平方向と直交する方向である垂直方向に揺動させることができる。垂直変位センサ３９５及び３９６は、ミラー３１０が垂直方向に揺動している状態におけるミラー３１０の垂直方向の傾き具合を検出するセンサである。なお、光走査部３０は、例えば、ユニット１５０（図３（ｂ）参照）において、駆動回路等と共にセラミックパッケージに搭載され、セラミックカバーに覆われている。
【００２１】
光学部４０は、光走査部３０に走査された光をスクリーン５０に投射するための光学系であり、例えば、図３（ｂ）等に示すように、反射ミラー４１、反射ミラー４２、反射ミラー４３、凹面ミラー４４等を含んで構成することができる。光走査部３０から光学部４０に入射した光は、凹面ミラー４４により略平行光とされてスクリーン５０に結像し、スクリーン５０に映像信号に応じた画像が描画される。スクリーン５０は、スペックルと呼ばれる粒状に見える画像のノイズを除去する機能（マイクロレンズアレイ等）を備えていることが好ましい。
【００２２】
光検出センサ６１及び６２は、光走査部３０で走査した後の光を検出できる任意の位置に配置されている。光検出センサ６１及び６２としては、例えば、フォトダイオード等を用いることができる。なお、光検出センサ６１は本発明に係る第１の光検出手段の代表的な一例であり、光検出センサ６２は本発明に係る第２の光検出手段の代表的な一例である。
【００２３】
（光走査制御装置の概略動作）
次に、光走査制御装置１の概略動作について説明する。システムコントローラ１１は、例えば、ミラー３１０の振れ角制御を行うことができる。システムコントローラ１１は、例えば、水平変位センサ３９１、垂直変位センサ３９５及び３９６で得られるミラー３１０の水平方向及び垂直方向の傾きをバッファ回路１３を介してモニタし、ミラー駆動回路１４に角度制御信号を供給することができる。そして、ミラー駆動回路１４は、システムコントローラ１１からの角度制御信号に基づいて、駆動梁３５１及び３５２、駆動梁３７１及び３７２に所定の駆動信号を供給し、ミラー３１０を所定角度に駆動（走査）することができる。
【００２４】
又、システムコントローラ１１は、例えば、ディジタルの映像信号をレーザ駆動回路１５に供給することができる。そして、レーザ駆動回路１５は、システムコントローラ１１からの映像信号に基づいて、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂに所定の電流を供給する。これにより、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂが映像信号に応じて変調された赤色、緑色、及び青色の光を発し、これらを合成することでカラーの画像を形成することができる。
【００２５】
ＣＰＵ１２は、例えば、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂの根元の出射光量を光量検出センサ２１５の出力によりモニタし、ＬＤモジュール２１に光量制御信号を供給することができる。レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂは、ＣＰＵ１２からの光量制御信号に基づいて、所定の出力（光量）になるように電流制御される。
【００２６】
なお、光量検出センサ２１５は、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂの出射光量を独立に検出する３つのセンサを含む構成とすることができる。或いは、光量検出センサ２１５は、１つのセンサのみから構成してもよい。この場合には、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂを順次発光させて、１つのセンサで順次検出することで、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂの出射光量の制御が可能となる。
【００２７】
又、ＣＰＵ１２は、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂの温度を温度センサ２３の出力によりモニタし、温度制御回路１６に温度制御信号を供給することができる。そして、温度制御回路１６は、ＣＰＵ１２から温度制御信号に基づいて、温度制御部２２に所定の電流を供給する。これにより、温度制御部２２が加熱又は冷却され、各レーザが所定の温度になるように制御することができる。
【００２８】
レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂから出射された各波長の光は、ダイクロイックミラー等により合成され、減光フィルタ２４により所定の光量に減光されてミラー３１０に入射する。ミラー３１０は、入射光を２次元に走査し、走査光は光学部４０を介してスクリーン５０に照射され、スクリーン５０に２次元像が形成される。なお、光検出センサ６１及び６２の機能については、後述する。
【００２９】
（光走査部の振れ角制御）
前述のように、水平変位センサ３９１、垂直変位センサ３９５及び３９６の出力値に基づいて、システムコントローラ１１により、ミラー３１０の振れ角制御が行われている。しかしながら、水平変位センサ３９１、垂直変位センサ３９５及び３９６に温度特性がある場合や、経年、経時変化、及び他の要因により振れ角が変動する場合は、水平変位センサ３９１、垂直変位センサ３９５及び３９６からの情報だけでは正確な振れ角制御ができない。特に、水平変位センサ３９１からの情報が不正確であると、正確な振れ角制御ができず、スクリーン５０に描画される画像の幅が一定にならない問題が生じる。
【００３０】
そこで、光走査制御装置１では、光走査部３０により走査した後の光を検出する光検出センサ６１及び６２を設けている。光検出センサ６１及び６２の検出結果はＣＰＵ１２に入力され、ＣＰＵ１２により必要な角度制御量が計算され、計算結果はシステムコントローラ１１に送られる。システムコントローラ１１は、ＣＰＵ１２からの情報に基づいて、ミラー駆動回路１４に角度制御信号を供給することができる。これにより、水平変位センサ３９１に温度特性がある場合等でもミラー３１０の水平方向の正確な角度を検出できるため、ミラー３１０の水平方向の正確な振れ角制御が可能となる。
【００３１】
以下、図５〜図７を参照しながら、光走査制御装置１における光検出センサ６１及び６２を用いた振れ角制御について更に詳しく説明する。図５は、光検出センサ６１及び６２を用いた振れ角制御のフローチャートの一例である。まず、ステップＳ５０１において、ＣＰＵ１２は、ミラー３１０の期待の振れ角を計算する。
【００３２】
次に、ステップＳ５０２において、ＣＰＵ１２は、レーザを発光させ、光検出センサ６１の出力（パルス信号）と光検出センサ６２の出力（パルス信号）との時間差を実測し、実測した時間差をミラー３１０の振れ角に換算する。なお、光検出センサ６１の出力と光検出センサ６２の出力との時間差を実測することが目的であるから、ＣＰＵ１２は、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂを全て発光させる必要はなく、何れか１つ以上を発光させればよい。
【００３３】
ここで、図６を参照しながら、光検出センサ６１及び６２の配置と、ＣＰＵ１２がレーザを発光させるタイミングについて説明する。図６（ａ）に示すように、光検出センサ６１及び６２は、光走査部３０のミラー３１０とスクリーン５０との間に配置されている。振れ角検出用のレーザ光Ｌは映像とは無関係であるため、光検出センサ６１及び６２には、迷光防止用の覆い１２１及び１２２を設けることが好ましい。
【００３４】
図６（ｂ）では、スクリーン５０に描画される画像等を模式的に示している。図６（ｂ）において、グレーで示したＨｂ及びＶｂは、夫々、水平ブランキング区間及び垂直ブランキング区間である。水平ブランキング区間Ｈｂ及び垂直ブランキング区間Ｖｂは、筐体１００で遮られるため、実際にスクリーン５０に描画された画像として視認できるのは点線で囲んだ領域Ａ内のみである。
【００３５】
そこで、図６（ｂ）のレーザ光Ｌの軌跡の中で、水平ブランキング区間Ｈｂ又は垂直ブランキング区間Ｖｂにおいて、振れ角検出用のレーザ光の発光を行えば、スクリーン５０に描画された画像に影響を与えることなく、光検出センサ６１及び６２の出力を実測することができる。
【００３６】
特に、光検出センサ６１及び６２は、水平ブランキング区間を除く垂直ブランキング区間に配置することが好ましい。光検出センサ６１及び６２を水平ブランキング区間に配置すると好ましくない理由は、水平ブランキング区間は駆動波形の正弦波の折り返し点に近いため（走査スピードが遅いため）、検出精度が低下するからである。
【００３７】
例えば、図６（ｂ）に示すように、水平ブランキング区間Ｈｂを除く下側の垂直ブランキング区間Ｖｂに光検出センサ６１及び６２を配置した場合に、レーザ光Ｌが光検出センサ６１及び６２上を通過したときの光検出センサ６１及び６２の出力を図７に示す。なお、水平ブランキング区間Ｈｂを除く上側の垂直ブランキング区間Ｖｂに光検出センサ６１及び６２を配置した場合も同様である。
【００３８】
図７において、Ｍはミラー３１０の駆動波形、Ｓ１は光検出センサ６１が振れ角を検出する区間、Ｓ２は光検出センサ６２が振れ角を検出する区間を示している。駆動波形Ｍが区間Ｓ１と重なるタイミングＴ１でレーザ光を出射させることで、タイミングＴ１に同期して光検出センサ６１から出力Ｐ１（パルス）が出力される。又、駆動波形Ｍが区間Ｓ２と重なるタイミングＴ２でレーザ光を出射させることで、タイミングＴ２に同期して光検出センサ６２から出力Ｐ２（パルス）が出力される。
【００３９】
ＣＰＵ１２は、光検出センサ６１の出力Ｐ１と光検出センサ６２の出力Ｐ２との時間差τを実測し、実測した時間差τから実際の振れ角を計算する。なお、光検出センサ６１及び６２は垂直ブランキング区間Ｖｂに配置されているため、タイミングＴ１からＴ２まで、レーザ光を連続的に出射させてもよい。
【００４０】
ここで、時間差τから実際の振れ角（位相差φ）を計算する方法の一例を示す。まず、ミラー３１０の水平方向の駆動は共振によるものであるため、駆動波形（例えば、図７のＭ）は正弦波であることを前提とする。水平方向の駆動波形の周波数をｆ［Ｈｚ］とすると、駆動周波数ｆは最適な周波数（ミラー３１０の共振周波数）となるようにシステムコントローラ１１で制御されているため、変化はするがシステムコントローラ１１にとっては既知の値である。
【００４１】
光検出センサ６１及び６２は、ミラー３１０の振れ角が一定であれば、水平方向の駆動波形（正弦波）に対して決まった位相差となる。例えば、振れ角が設定値通りだった場合に、光検出センサ６１及び６２を夫々正弦波の頂点の位置に対応する位置に（正弦波の振幅ぎりぎりの位置に）設置した場合、位相差φは半周期のπ［ｒａｄ］となる。
【００４２】
従って、光検出センサ６１及び６２をレーザ光（走査光）が通過する時間差τ［ｓｅｃ］は駆動周波数ｆの逆数の半分で、τ＝１／２ｆとなる。但し、光検出センサ６１及び６２は、正弦波の振幅ぎりぎりには設置しない。光検出センサ６１及び６２を正弦波の振幅ぎりぎりに設置すると、画角が狭くなったときに、レーザ光が光検出センサ６１及び６２を通過せず、何も検出できなくなるためである。
【００４３】
つまり、後述の図１０に示すように、光検出センサ６１及び６２を画角が狭まっても検出ができるぎりぎりのところ（φＯＰＴとする）に設置することが好ましく、このときの時間差τは、τ＝（１／ｆ）×（φＯＰＴ／２π）となる。この式は、時間差τを実測すれば、位相差φを求められることを示している。なお、φＯＰＴは、ステップＳ５０１で説明した期待の振れ角に対応するものである。
【００４４】
すなわち、ＣＰＵ１２で時間差τを実測することにより、実測した時間差τから実際の振れ角（位相差φ）を計算することができる。なお、以上の計算方法は一例であり、この計算方法には限定されない。
【００４５】
図５の説明に戻り、次に、ステップＳ５０３において、ＣＰＵ１２は、ステップＳ５０１で計算した期待の振れ角とステップＳ５０２で計算した実際の振れ角（時間差から換算した振れ角）との差異を計算する。次に、ステップＳ５０４において、ＣＰＵ１２は、ステップＳ５０３で計算した差異がゼロとなるような（換算した振れ角が期待の振れ角と一致するような）角度制御量を計算し、計算結果をシステムコントローラ１１に送る。
【００４６】
次に、ステップＳ５０５において、システムコントローラ１１は、ＣＰＵ１２からの情報に基づいて、ミラー駆動回路１４に変更した角度制御信号を供給する。ミラー駆動回路１４は、システムコントローラ１１からの角度制御信号に基づいて、駆動梁３５１及び３５２に所定の駆動信号を供給し、ミラー３１０を所定角度に駆動する。これにより、ミラー３１０は、例えば、ステップＳ５０２において、位相差φ > φＯＰＴであった場合には、振れ角が小さくなるように制御される。反対に、位相差φ < φＯＰＴであった場合には、振れ角が大きくなるように制御される。
【００４７】
このように、光走査制御装置１において、光走査部３０よりも後段に光検出センサ６１及び６２を配置することで、光検出センサ６１及び６２の出力に基づいてミラー３１０の水平方向の正確な振れ角を検出できる。そのため、水平変位センサ３９１に温度特性がある場合等でも、光検出センサ６１及び６２の出力を用いて、ミラー３１０の水平方向の正確な振れ角制御が可能となる。その結果、温度等に依存せず、一定の幅の画像をスクリーン５０に描画することができる。
【００４８】
なお、光検出センサ６１及び６２を用いた制御を、水平変位センサ３９１、垂直変位センサ３９５及び３９６を用いた制御と併用することで、より精度の高い振れ角制御を行うことが可能である。
【００４９】
例えば、温度センサにより環境温度を検出し、常温に近い場合には水平変位センサ３９１、垂直変位センサ３９５及び３９６を用いた制御を実行し、常温からの温度変化が大きくなったときに光検出センサ６１及び６２、垂直変位センサ３９５及び３９６を用いた制御に切り替える方法等が考えられる。
【００５０】
但し、水平変位センサ３９１を用いた制御は行わず、光検出センサ６１及び６２、垂直変位センサ３９５及び３９６のみを用いて制御することも可能である。この場合にも、ミラー３１０の水平方向の正確な振れ角制御が可能となり、温度等に依存せず、一定の幅の画像をスクリーン５０に描画することができる。
【００５１】
なお、光検出センサ６１及び６２は、光走査部３０で走査した後の光を検出できれば何れの位置に配置しても構わない。但し、図３（ｂ）に示す反射ミラー４１よりも後段（スクリーン５０側）ではレーザ光の軌跡が正弦波から外れるため、補償のための計算が複雑になる。そのため、光検出センサ６１及び６２は、光走査部３０と反射ミラー４１との間に配置し、光学部４０に入射する前の光を検出することが好ましい。
【００５２】
次に、実際に温度が変化したときの水平方向の振れ角の変化と、その時に描画される画像の幅の例を示す。光走査制御装置１は車両に搭載することができるが、その場合の動作温度範囲としては、例えば、−４０℃〜８５℃程度が想定される。そこで、−４０℃〜８５℃の範囲内での温度と水平方向の振れ角との関係を測定した。その結果を表１に示す。又、表１をグラフ化して図８に示す。
【００５３】
【表１】
0006754074.tif 000002
【００５４】
表１及び図８に示すように、２５℃の振れ角１６．０００ｄｅｇを基準とすると、−４０℃では、振れ角が１４．００５ｄｅｇ（基準の８７．４％）に減少する。又、８５℃では、振れ角が１６．９１８ｄｅｇ（基準の１０５．８％）に増加する。
【００５５】
このように、温度により水平方向の振れ角が変化する結果、光走査制御装置１のスクリーン５０に描画される画像の幅は、図９に示すように、温度に依存して伸縮する。すなわち、２５℃における画像の幅を基準サイズとすると、この例では、−４０℃における画像の幅は、振れ角の減少により６．３％ずつ両側が縮み、基準サイズの８７．４％となる。又、８５℃における画像の幅は、振れ角の増加により２．９％ずつ両側が伸び、基準サイズの１０５．８％となる。
【００５６】
この場合、図５等を参照して説明した振れ角制御を行うことで、−４０℃における画像の幅、及び８５℃における画像の幅を、２５℃における画像の幅（基準サイズ）と同程度に補償することができる。
【００５７】
ところで、このような補償を実現するためには、−４０℃において想定される画像の幅（最小の画像の幅）に対応するミラー３１０の振れ角を光検出センサ６１及び６２により検出する必要がある。そのため、光検出センサ６１及び６２を、−４０℃において想定される画像の幅に対応するミラー３１０の振れ角の範囲内に配置しなければならない。
【００５８】
一方、光検出センサ６１と光検出センサ６２との配置間隔が狭いと、図７に示した時間差τの測定分解能が低下するため、光検出センサ６１と光検出センサ６２との配置間隔はなるべく広い方が好ましい。
【００５９】
これらの要求事項を考慮すると、図１０に示すように、光検出センサ６１及び６２は、−４０℃において想定される画像の幅（想定される最小の画像の幅）に対応するミラー３１０の振れ角を検出できる範囲内（基準サイズの約８８％）において、画像の幅方向の互いに最も離れた位置に配置することが最適である。
【００６０】
具体的には、−４０℃における画像の幅は、基準サイズの約８８％であるから、既定温度時（２５℃）においてスクリーン５０に描画される画像の幅を１００としたときに、光検出センサ６１及び６２は、画像の中心から左右に４４の位置に配置することが最適である。
【００６１】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６２】
例えば、上記の実施の形態では、本発明に係る光走査制御装置をレーザ走査型プロジェクタに適用する例を示した。しかし、これは一例であり、本発明に係る光走査制御装置は、走査後の振れ角を一定に制御することが好ましい様々な機器に適用可能である。このような機器としては、例えば、車載用のヘッドアップディスプレイ、レーザプリンタ、レーザ走査型脱毛器、レーザヘッドランプ、レーザーレーダ等を挙げることができる。
【００６３】
又、上記の実施の形態では、３つのレーザを有する例を示したが、レーザは最低１つ有していればよい。この場合、単色の光走査制御装置を実現できる。
【００６４】
又、上記の実施の形態では、光検出センサ６１及び６２を走査光の時間差の測定に用いたが、これに加え、光検出センサ６１及び６２の何れか一方又は双方を光量検出用に用いてもよい。この場合、光量検出用のセンサの出力に基づいて、光走査部３０で走査した後のレーザ光の光量を一定に保つ制御が可能となる。これにより、減光フィルタ２４や光走査部３０の特性の変動を含めたレーザ光の光量を制御できるため、スクリーン５０に実際に表示される画像に必要な正しい光量制御が可能となり、より精密なカラーバランスを得ることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  光走査制御装置
１０  回路部
１１  システムコントローラ
１２  ＣＰＵ
１３  バッファ回路
１４  ミラー駆動回路
１５  レーザ駆動回路
１６  温度制御回路
２０  光源部
２１  ＬＤモジュール
２２  温度制御部
２３  温度センサ
２４  減光フィルタ
３０  光走査部
４０  光学部
４１、４２、４３  反射ミラー
４４  凹面ミラー
５０  スクリーン
６１、６２  光検出センサ
１００  筐体
１２１、１２２  迷光防止用の覆い
１５０  ユニット
２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ  レーザ
２１５  光量検出センサ
３１０  ミラー
３５１、３５２、３７１、３７２  駆動梁
３９１  水平変位センサ
３９５、３９６  垂直変位センサ
【図１】
0006754074.tif 000003
【図２】
0006754074.tif 000004
【図３】
0006754074.tif 000005
【図４】
0006754074.tif 000006
【図５】
0006754074.tif 000007
【図６】
0006754074.tif 000008
【図７】
0006754074.tif 000009
【図８】
0006754074.tif 000010
【図９】
0006754074.tif 000011
【図１０】
0006754074.tif 000012