(57)【要約】【課題】  光偏向器を用いた画像表示装置において、温度変化などの要因によって生じる画像表示位置の変動（ズレ）を制御する。【解決手段】  イメージセンサと二分探索手法によって限定化された光源の発光パターンによって画素ズレ情報を検出する。【選択図】  図８
2007163776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調可能な光源と、該光源からの光を偏向させ偏向光を走査する偏向手段と、該偏向光の一部の光量を検出するイメージセンサと、を有する光偏向器を用いた画像表示装置の制御方法であって、該イメージセンサによる該偏向光の検出の有無によって、複数回該光源の発光時間を制御しながら、画像表示位置を制御する手段を有することを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【請求項２】
請求項1に記載の画像表示装置の制御方法において、前記発光時間は、始めは光偏向器の振動周期の特定期間であり、二回目以降は、直前の発光期間の半分の期間であること特徴とする画像表示装置の制御方法。
【請求項３】
請求項1および請求項２に記載の画像表示装置の制御方法において、前記発光時間を決定するために、前記イメージセンサよる前記偏向光の有無に対して二分探索を適用することで、光源の発光期間を半減させることを特徴とする画像表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光を偏向する光偏向器、及びそれを用いた画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年において半導体デバイスの高集積化に代表されるようにマイクロエレクトロニクスの発展に伴い、様々な機器が高機能化とともに小型化されてきている。例えば、光偏向器を用いて光走査を行うレーザービームプリンタ、ヘッドマウントディスプレイ等の画像表示装置、バーコードリーダー等の入力デバイスの光取り入れ装置等においてもより一層の小型化が要求されている。これらの要求を満たす光偏向器として、例えば、マイクロマシンニング技術を用いて微小ミラーをねじり振動させる構成で光を走査する光偏向器があり、その構造や駆動方法などにおいて様々なものが提案されている。
【０００３】
そのような微小ミラーをねじり振動させる構成で光を走査する光偏向器として使用する際、その光偏向器が持つ共振周波数ｆ０に一致した周波数で駆動することで共振状態となり、最小の電力で最大の振幅を得ることができる（図１（ａ））。このような特性を利用して光偏向器をスクリーンへの投影型画像表示装置に用いた場合、光源から射出される光スポットは画像信号に応じて変調され、光偏向器で反射してスクリーン上の所定の位置に画像として表示される。その際、光偏向器に印加する周期的駆動信号とそれに同期した変調用画像信号に対して、光偏向器に生じる往復振動によってスクリーン上に投影される変調用画像信号に応じた反射光スポットの周期的走査位置、すなわち光スポットの投影位置との関係を制御するため、光スポットの変調の開始および終了のタイミングは、光偏向器の駆動信号と同期が取られている。しかしながら、図１（ａ）、（ｂ）に示す特性は光偏向器個々でばらつくため、共振周波数の値や特性の傾きも異なる。また、図２（ａ）、（ｂ）のように、光偏向器は温度変化などの要因によって周波数特性が変動するため駆動周波数とのズレを生じる。その結果、駆動信号と光偏向器の往復動作との位相関係、すなわち駆動信号と光スポットの投影位置との関係も変位し、スクリーン上の所定の位置からずれて画像が表示されてしまうことになる。
【０００４】
例えば、図２（ａ）、（ｂ）において光偏向器の特性変動に伴って共振周波数が上昇する方向にシフトしたとすると、図3のように光偏向器に印加する周期的駆動信号に対して光偏向器の周期的往復動作の位相が遅れる方向にズレを生じるため、光スポットが所定のタイミングより早く走査され、右方向走査ライン上の画像は所定の位置よりも左側にシフトして表示される。なお、図３は正弦波で説明しているが、矩形波や三角波などによる駆動方法も提案されている。
【０００５】
更にこのような現象は光偏向器を用いて往復走査で画像を表示する場合には、図４（ｂ）、（ｃ）のように走査の往路と復路とで画像が反対方向にずれることになるため全体として二重の画像を構成することになり、一方向走査時に比べて更に致命的な欠陥となる。ここで図４（ａ）に示すように、駆動信号と光偏向器の振幅動作の位相が一致している場合には、同一の画素番号（水平走査ライン上の左端の画素スポットを１とし、１水平ライン上の画素がＸ個並ぶ場合には、右端の画素番号はＸとなる）の画素は表示領域の垂直方向に規則正しく並ぶことになるが、図４（ｂ）に示すように駆動信号に対して光偏向器の振幅動作の位相が進んでいる場合には、右走査ライン上の画素は右方向に、左走査ライン上の画素は左方向にずれ、他方、図４（ｃ）に示すように駆動信号に対して光偏向器ーの振幅動作の位相が遅れている場合には、右走査ライン上の画素は左方向に、左走査ライン上の画素は右方向にずれることになる。その結果、本来表示領域の垂直方向に一列に並ぶべき同一画素番号の画素が、例えば、図５のように右方向走査ライン上の画素と左方向走査ライン上の画素とでずれを生じた状態で表示されることになる。
【０００６】
そこで、このような欠陥を回避するための方法として、特開２００３−１３１１５１、特開２００４−２６４６７０で開示されているように、イメージセンサを用いて直接光スポットを取り込んでその位置情報を検出し、その結果から光偏向器の駆動周波数を制御して、その時点での光偏向器の共振周波数に合わせることで位相ズレを補正する方法が提案されている。その際の周波数シフトの方法であるが、図１（ｂ）のように周波数−位相特性は共振周波数付近では線形性があるため、予め周波数の変化量と位相の変化量との関係、更には画素ズレ量と位相差の関係を把握しておけば、画素ズレ量を補正するための駆動周波数のシフト量も容易に算出でき、そのシフト量を実際の駆動周波数に適用すればよい。
【特許文献１】特開２００３−１３１１５１号公報
【特許文献２】特開２００４−２６４６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、イメージセンサを用いて往復の画素ズレ制御を行うには、まず往路と復路それぞれの画素番号、すなわち１水平走査ライン上の何番目の画素に相当するかを示す情報と、両者の画素番号の差、すなわち往復の画素ズレ量の情報とを検出することが必要である。そのためには、イメージセンサ上に光スポットを照射させて画素スポットを取り込み、さらにはその画素スポットの画素番号が何番であるかを知る必要がある。しかし、画像表示装置に微小ミラーで構成される光偏向器を用いる場合、通常、その主たる目的は装置全体を小型化することにあるため、当然のことながら、それに組み込めるイメージセンサの受光領域のサイズは限られたものとなってしまう。したがって、イメージセンサを用いて画素ズレ制御を行う場合、画素スポットをその受光領域の小さなセンサに確実に照射されるように適切なポイントで発光動作を行わなければならない。そのためにまず、その適切な発光ポイントの画素番号の把握が重要なこととなる。
【０００８】
ここで、画素スポットをイメージセンサ上に照射させるための発光ポイントを検出するのにもっとも単純な方法としては、画素スポットをセンサの受光領域のサイズに応じて、数画素おきに1画素スポット／映像フレームの割合で発光させ、センサが画素スポットを検出するまで、画素スポットの発光→イメージセンサデータの読み込み→画素スポット有無の判別、からなる一連の手順を繰り返し行う方法がある。
【０００９】
しかしながら、駆動周波数と微小ミラーの共振周波数との間のズレが大きければ画素ズレもそれだけ大きなものとなり、イメージセンサ上での画素スポットの検出に要する上記手順の繰り返し回数も増加する。特に装置の起動時には温度要因などにより、予め設定しておいた駆動周波数と光偏向器の共振周波数との間のズレはより大きなものとなっているのが普通である。その結果、画素スポットをイメージセンサ上に引き込んで画素ズレ制御を開始するまでに時間を要することになり、装置の立ち上がり時間をも制限する要因となっている。
【００１０】
そこで本発明は光偏向器を用いた画像表示装置で生じる画素ズレを、イメージセンサを用いて検出・制御する構成において、イメージセンサに画素スポットを引き込んで画素情報（画素番号、画素ズレ量）を取得するのに要するステップ数を大幅に削減することを目的とし、生じた画素ズレを速やかに制御することが可能な画像表示器を提供するものである。
【００１１】
本発明の適用に最も効果的な状況は、前述のように光偏向器の共振周波数と光偏向器を駆動する駆動周波数とのズレ量が最も大きな状態にあると考えられる装置の起動時であるが、もちろん装置の動作中であっても、何らかの原因によって光偏向器の共振周波数と光偏向器を駆動する駆動周波数との間にズレが生じた場合にも有用である。また、本発明は微小ミラーの往復動作を利用して、往路、復路それぞれを画素表示に使用する際に最も効果をもたらすが、一方方向のみを走査に使用する時でも、予め設定しておいた駆動周波数と光偏向器の共振周波数の変動や、スクリーン上の画素表示位置の変動を監視することにも有用であることは言うまでも無い。
【００１２】
なお、ここでは何番目の水平走査ラインが本制御の対象であるか、すなわち何ライン目の水平走査ラインがイメージセンサの受光領域上を通過するかは予め分かっているものとし、そのライン上の何番目の画素がイメージセンサの受光領域上に存在するかのみが検出対象であるものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明の微小ミラーをねじり振動させる構成で光を走査する光偏向器からなる投影型画像表示装置において、光偏向器の特性上回避できない画素ズレを、イメージセンサとイメージセンサで画素スポット情報を迅速にとらえるための制御手法とを用いることを特徴とする。
【００１４】
例えば画像表示器の１水平走査ラインあたりの画素数をＮ個とすれば、その中からイメージセンサ上に存在する、特定の画素スポットの画素番号を検出することは、すなわちＮ個の画素の中から特定の１個の画素を見つけ出すことになる。そこで、その検出アルゴリズムに二分探索の概念を用いる。
【００１５】
二分探索の概念を用いるために、ある規則に従って定めた光源の発光パターンによって、１水平走査期間のうちのある画素からある画素までの間、連続で発光させ、イメージセンサ上にその発光パターンが掛かるか否かによって場合分けして検索範囲を絞り込み、それをもとに次のステップの発光パターンを決定する。
ここで、その発光パターンの規則について説明する。図７は検出アルゴリズムに二分探索を用いた際のフローチャートであり、図８はそれに従って発光パターンの適用領域、すなわち探索領域を限定していく様子を表した図である。まず最初は、探索対象画素数Ｎに対してその半分、例えば画素番号１番の画素から（Ｎ／２）番目の画素までを発光領域とし、それ以降、すなわち（Ｎ／２＋１）番目からＮ番目までを消灯領域とする。この発光パターンを実行した上でイメージセンサのデータを確認し、光スポットデータが確認できれば、イメージセンサ上に掛かる画素スポットは１番の画素から（Ｎ／２）番目の間に在ることになる。逆に光スポットデータが確認できなければ、イメージセンサ上に掛かる画素スポットは（Ｎ／２＋１）番目からＮ番目の間に在ることになる。これにより探索対象画素数は（Ｎ／２）に絞られたことになる。したがって、次のステップでは、この絞られた新規の探索領域に対して、前ステップと同様に半分を発光領域、残りを消灯領域に設定し、所望の画素スポットがどちらの領域に存在しているかを調べればよい。これを繰り返し適用すれば、最終的にイメージセンサがとらえる特定の単一画素スポットの画素番号を検出することができる。
【００１６】
なお、イメージセンサ上に発光パターンが在るか無いか、すなわち、その発光スポットがイメージセンサ上に照射されたか、されなかったかを判断するには、発光動作を行った映像フレームごとにイメージセンサからデータを読み出し、そのデータ値によって判断すればよい。この際、検出データは光スポットが存在した場合には高い値、存在しなかった場合には低い値を示すことになる。また光源のＯＮ時（すなわち発光時）の発光強度は、ＯＦＦ時（すなわち消灯時）とのデータ上の区別を明確化させるために、最高輝度に設定しておけばよい。
【００１７】
これにより、イメージセンサ上に光スポットが照射されるまで１水平走査ライン上の端から順に画素スポットの発光を繰り返し行っていた従来の画素スポット引き込み作業が不要になり、短時間でセンサ上を通過する画素スポット番号と画素ズレ量を検出することが可能になる。そのため、光偏向器の駆動開始とほぼ同時に画素ズレ制御を開始することが可能となり、表示画質や装置起動時の出画速度を大幅に向上できるようになる。
【００１８】
なお、イメージセンサと画素スポットのサイズの関係は、使用するイメージセンサそのものの大きさと光学系の距離関係によって変動するが、通常はセンサの水平走査方向に複数個の画素スポットが取り込めるように設定するのが普通である。ここでは、特に断りが無ければ、最終的に検出しようとする特定の１個の画素スポットは、それら複数の画素スポットのうち、イメージセンサの中央部に掛かる画素スポットの画素番号であるとする。
【発明の効果】
【００１９】
以上により、微小ミラーから成る光偏光器を用いた画像表示装置において、光偏向器の共振周波数と駆動周波数とのズレによって生じる表示画像の位置ズレ量、および往復走査時に特徴的に表れる往復画素ズレ量を迅速に検出し、共振周波数と駆動周波数とのズレを制御できるようになり、安定かつズレの少ない画像表示を可能にすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（実施例１）
ここで、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
まず図６によって、本件に懸かる画像表示装置の概略について説明する。１０１は投影型画像表示装置の全体、１０２〜１０５は本画像表示装置を構成する主要な機構部品であり、１０２は投影する画像信号に応じて変調された光を射出する光源、１０３は光源１0２から射出された光を水平方向に反射させる水平走査ミラー、１０４は水平走査ミラー１０３によって反射された光を垂直方向に反射させる垂直走査ミラー、１０５は本発明で行う制御に用いるイメージセンサである。また、１０６は垂直走査ミラー１０４で反射されたで光スポットを画像表示装置１０１の外部に射出する射出窓である。
【００２２】
図のように、投影型画像表示装置１０１の射出窓から射出される光スポットはスクリーン１１０上に投影され、有効画像１１１を表示する。ここで有効画像領域１１１の外側に示した領域１１２についてであるが、これは無効画像領域いわゆるブランキング領域であり、スクリーン上には表示されない（もし、水平／垂直の両走査ミラーで走査された光信号がすべてスクリーン上に投影された場合には、１１２の領域が表示領域になる）。ここでイメージセンサの位置であるが、図６におけるイメージセンサ１０５は有効画像領域外の水平走査ラインが通過する領域に配置することで表示画像に影響を及ぼすことなく目的を果たすことが可能であることを説明する一例であり、実機においてはイメージセンサに取り込む光スポット径やその数量、その他の光学的条件によって決定されるものである。また図６は主要な機構部品のみを表現したものであり、微小ミラーの駆動回路、光源の変調回路、画像処理回路、更には本発明において重要なイメージセンサのデータ処理回路およびそれを用いた制御回路などについては省略してある。
【００２３】
続いて、このような構成からなる画像表示装置において、二分探索の手法を用いて画素ズレの情報を迅速にとらえる方法について説明する。
【００２４】
例えば、画像表示装置がＳＶＧＡ（８００ｘ６００）クラスの画像を投影する場合、１水平走査ライン上にはトータルで８００画素が並ぶことになる。この中からイメージセンサ上に掛かる特定の１つの画素番号（走査ライン上左端の画素番号を1、右端の画素番号を８００とする）を検出するために二分探索の手法を用いることにする。すなわち、探索範囲を２分割し、一方の画素領域部分に対しては光源を発光（ＯＮ）し、他方の画素領域部分に対しては光源を消灯（ＯＦＦ）するように設定すればよい。
【００２５】
まず本制御の検索対象となる水平走査ラインにおいて、最初に画素番号の1番から４００番まで連続して発光領域とし、４０１番から８００番までは消灯領域としておく。次に本発光パターンを適用したフレームのイメージセンサのデータを取り込み、発光スポットの有無を調べる。もしあれば1番から４００番までの中にイメージセンサ（の中央部）に掛かる画素スポットが存在し、無ければ４０１番から８００番までの中に対象となる画素スポットが存在していることになる。ここで、たとえば発光スポットが無かったとすると、次の探索対象範囲は４０１番から８００番までに絞られる。そこで、４０１番から６００番までを発光領域とし、６０１番から８００番までを消灯領域として、再び、イメージセンサデータを取り込んで発光スポットの有無を調べる。以上の手順を最後の探索範囲（１画素発光、１画素消灯の計２画素分）まで繰り返し適用することでイメージセンサ（の中央部）に存在する画素番号が検出できる。この画素番号が判れば本来正しく動作している場合の画素番号との比較と、図１（ｂ）の共振点付近での直線性とから、駆動周波数のシフト分を算出することができ、駆動信号と光偏向器の往復動作との同期がとれてスクリーン上の正しい位置に所望の画像を投影することが可能となる。
【００２６】
もし、図９（ａ）、（ｂ）のように発光領域と消灯領域の境界が検出された場合には、どちらが多く占めるかになどの条件に応じて次ステップの探索範囲を決定すればよい。
【００２７】
また、本例のように最初に全８００画素あった場合、単純に二分割しながら探索範囲を限定していくと、８００→４００→２００→１００→５０→２５→・・・のように探索対象数が奇数個になることが起こりうるが、例えば２５のような場合は探索数を２４あるいは２６とするか、または１２と１３に分割するか、さらには以降をすべて偶数にできる３２にするかなど、状況に応じてその都度設定すればよい。
【００２８】
無論、これまで説明してきたＯＮ−ＯＦＦのパターンは逆にしても効果は全く同等である。また、検出の最初の段階で探索範囲の限定が可能である時、例えば検出すべき画素スポットが２００番から６００番までの間に必ず存在していることが保証されていれば、最初の時点で２００番から４００番までにＯＮを、４０１番から６００番までにＯＦＦを適用すればよいことは当然である。
【００２９】
以上によって、１水平走査ライン上の端の画素から順番に検出するまで繰り返し行う従来の方法に比べて、大幅に時間を短縮してイメージセンサ上に来る所望の画素番号を検出することができた。
【００３０】
（実施例２）
引き続き図９（ａ）、（ｂ）により実施例２について説明する。
【００３１】
本実施例はイメージセンサが、ある探索範囲の時点で、連続発光パターンの端の画素スポットを捕らえた時に、その画素番号をもとに所望の画素スポットの画素番号を算出して、実施例１における二分探索のステップ数を削減させるものである。
【００３２】
実施例１においてはイメージセンサ上（例えば中央部）にくる最後の単一画素スポットを検出するまで探索範囲を単純に二等分して二分探索を忠実に実行した。しかし、実際にはイメージセンサは水平走査ライン方向に対して複数画素スポット分を取り込むだけの幅を持っているわけだから、図９（ａ）、（ｂ）のように探索途中の探索対象画素数がＮの時に、連続発光スポットの右端、もしくは左端がイメージセンサ上に掛かる場合が起こりうる。このような場合、とらえた端の画素スポットの画素番号は既知であり、イメージセンサの出力データのアドレスからその画素スポットのセンサ上における位置も知ることができる。したがって、イメージセンサ上における画素スポット径が分かっていれば、容易にセンサ中央部に来る画素スポットの画素番号を把握することができる。
【００３３】
なお、どちらか一方の端だけでなく両端、すなわち連続画素スポット全体を捕らえた場合でも全く同様の方法で所望の画素番号を知ることができる。すなわち、その連続画素スポットの両端の画素番号は既知であり、両端の画素スポットのイメージセンサのデータアドレスからその両端のスポットのセンサ上における絶対位置も知ることができる。したがって、両者の位置とセンサ中央部からの距離の比から、簡単な計算によってセンサ中央部に来る画素スポットの画素番号を検出することができる。
【００３４】
以上から、探索範囲が絞り込めていない状態であっても連続発光スポットの一方の端だけでも捕らえることができれば、以降のステップは省略でき、所望の画素スポットの画素番号の検出速度を更に高速化することができる。
【００３５】
（実施例３）
引き続き図10により実施例３について説明する。
【００３６】
本実施例はイメージセンサが取り込める連続した画素スポットの数、すなわちセンサの水平走査方向のサイズを考慮して、二分探索のステップ数を削減させるものである。
【００３７】
実施例１においてはイメージセンサ上（例えば中央部）にある最後の単一画素スポットを検出するまで探索範囲を単純に二等分して二分探索を忠実に実行した。しかし、実際にはイメージセンサは水平走査ライン方向に対して複数画素スポット分を取り込むだけの幅を持っているから、探索範囲がそのイメージセンサの水平走査方向の幅の２倍以下になった場合、以下に説明する理由により、途中の探索範囲をすべて省略して最終ステップである探索範囲が２画素（すなわちＯＮ1画素、ＯＦＦ1画素の場合）のステップに進むことが可能である。
【００３８】
ここで、イメージセンサの水平走査方向のサイズを画素スポット数に換算してＭ個であるとする。その時、これまで二分探索を適用してきた結果、探索対象となる画素数が２Ｍ個に絞られたとすると、この次のステップで二分探索を適用した結果、起こりうる状況には以下のような場合が考えられる。
【００３９】
まず、図10（ａ）のように探索対象画素数が２Ｍ個の時に、その半分である連続発光スポットがすべてイメージセンサ上に掛かる場合が起こりうる。このような場合、それ以降の二分探索による探索範囲はすべてイメージセンサ上に存在することになり、実施例２の方法と同様に計算でイメージセンサ上の所望の画素スポットの画素番号を知ることができる。つぎに、図10（ｂ）のように連続発光スポットが全くイメージセンサ上に掛からない場合が起こりうる。この時は、探索範囲の内の半分にあたる消灯領域のすべてがイメージセンサ上に掛かっていることになる。したがってこの場合、消灯領域の中央部に存在する画素スポットがイメージセンサの中央部に存在することになり、これも図10（ａ）の場合と同様に、以降二分探索を用いずとも計算で容易にその画素番号を求めることができる。また、図10（ｃ）のように連続発光スポットの一部がイメージセンサ上に掛かる場合が起こりうる。このとき必ず、連続発光スポットの右端、もしくは左端が必ずイメージセンサのデータとして検出されることになる。したがってこの場合も実施例２の場合と同様に計算によってセンサ中央部に来る画素スポットの画素番号を検出することができる。
【００４０】
なお、これまで本実施例において、最終ステップである探索範囲２画素の場合を実行したが、これはあくまでもイメージセンサで画素スポットが確実に捕らえている事を最終的に確認する意味合いが大きいステップであり、必須のステップではない。
【００４１】
また、イメージセンサのサイズと本実施例を適用する時の探索範囲の総画素数との関係であるが、上で説明した例の場合のように正確に２倍の関係である必要は無く、とにかく探索漏れが発生するような事が無異様に設定すればよい。
【００４２】
以上から、イメージセンサの水平走査方向のサイズと光スポット径との関係から決まる特定数より小さい探索範囲においては、二分探索を省略することが可能となり、所望の画素スポットの画素番号をより速く検出することができる。
【００４３】
（実施例４）
引き続き図11により往復走査によって画像表示する画像表示器における実施例を説明する。
【００４４】
本実施例は往復走査における画素ずれが無い場合のイメージセンサに掛かる画素番号を利用することで、一方の水平走査に対する二分探索結果から導かれる数値で他方の水平走査側に対する二分探索を代用して、二分探索のステップ数を削減するものである。
【００４５】
往復走査の場合に二分探索の手法を用いる時でも、片側走査の時と同様の操作を左右別々に独立して適用すればよい。ところが、往復走査の場合であっても発光の順番が右方向走査の場合画素番号の小さい方から大きい方へ走査し、左方向走査の場合はその逆で画素番号の大きい方から小さい方へ走査する違いがあるが、それ以外の規則性で何ら変わるものは無い。したがって図11におけるように、仮に右方向走査の時に、画素スポットが本来の画素ずれが無い状態での正しい位置よりｎ画素分右方向へずれていたとすると、左方向走査時における画素スポットは本来の正しい位置よりｎ画素分左方向へずれることになる。したがって、本来の正しい駆動状態におけるイメージセンサに掛かる画素スポットの番号ＮＣが予め分かっていれば、右走査時の画素番号から容易に導かれる画素ズレ量とから、簡単な計算によって左方向走査時にイメージセンサが捕らえる画素番号を知ることができる。
【００４６】
なお、本来の正しい駆動状態においてイメージセンサに掛かる画素番号ＮＣについてであるが、これは装置の構造的な位置から知りうる場合や、そうでなければ装置をはじめて駆動する時に一度だけ往復走査を行って、右方向走査時にイメージセンサ上に来る画素番号ＮＲと左方向走査時の画素番号ＮＬとを調べ、ＮＣ＝（ＮＲ＋ＮＬ）／２の簡単な計算によって求めておけばよい。
【００４７】
これにより、往復走査による描画方式の画像表示装置の場合においても、一方の走査方向のみに二分探索の手法を適用して所望の画素番号を検出すれば、計算で他方の走査方向の時の所望の画素番号も知ることができるため、その工数が省略できるため一方向走査時と何らかわらぬ検出時間で画素制御することができる。
【００４８】
（実施例５）
引き続き図12により往復走査によって画像表示する画像表示器における実施例を説明する。
【００４９】
本実施例は同一のフレームで右走査、左走査それぞれの探索範囲に対する探索を行うことで、二分探索のステップ数を半減させるものである。
【００５０】
画像表示装置は水平走査だけでなく垂直走査を行うことで画像を形成させる。したがってイメージセンサも垂直走査方向に、例えば水平走査方向と同程度の大きさ（画素数）が確保されているとすれば、当然複数の水平走査ラインがイメージセンサの受光領域上を通過することになる。これまでの実施例ではエリアセンサの１フレームあたりには一方向の、すなわち単一の発光パターンのデータだけを取り込んで処理することを前提に考え、往復走査については特に規定しなかった。しかし、図12に示すように制御に使用する右方向走査ラインと左方向走査ラインとで数ライン分間隔を空けて、それぞれに独立した二分探索を適用すれば、イメージセンサの１フレーム分のデータだけでイメージセンサ上を通過する往復の画素番号とそれらの画素ズレ量を検出することが出来る。
【００５１】
ここで、制御に使用する右方向走査ラインと左方向走査ラインとの間を数ライン離す理由であるが、両ラインが接近していると当然、右方向走査時の発光画素と左方向走査時の発光画素も接近してしまうため、得られる画素データからの両者の識別が困難となる。そこで、データ処理の際に両者のデータの識別を容易にするため、右走査ラインが通過する領域のイメージセンサの画素アドレスと左走査ラインが通過する領域のイメージセンサの画素アドレスとが十分に離れるように両ラインを設定している。しかし、両ライン間の間隔についてはデータ処理の際に両者の識別が可能であることが重要であって、データ処理系やイメージセンサ上を通過するライン数などにもよってシステム毎に決められるべきものであることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】（ａ）光偏向器の周波数−振幅特性を示す図。（ｂ）光偏向器の周波数−位相特性を示す図。
【図２】温度変動等の要因で光偏向器の周波数特性がシフトすることを説明するための図。（ａ）光偏向器の周波数−振幅特性のシフトを示す図。（ｂ）光偏向器の周波数−位相特性のシフトを示す図。
【図３】光偏向器の駆動信号と往復振動動作との位相ズレを説明する図。
【図４】光偏向器の駆動信号と往復振動動作の位相ズレに起因する往復画素ズレの現象を説明するための図。（ａ）駆動信号と光偏向器動作の位相が一致している場合。（ｂ）駆動信号に対し光偏向器動作の位相が進んでいる場合。（ｃ）駆動信号に対し光偏向器動作の位相が遅れている場合。
【図５】往復走査による画素ズレのイメージ図。
【図６】イメージセンサを画素ズレ制御に用いた投影型画像表示装置の概念図。
【図７】本発明で用いる二分探索を説明するフローチャート。
【図８】本発明に二分探索を適用した際の、各ステップの発光パターンを説明する図。
【図９】実施例２の発光領域の境界の画素スポットをとらえた時の状況を説明する図。（ａ）発光領域の右端がイメージセンサに掛かる場合。（ｂ）発光領域の左端がイメージセンサに掛かる場合。
【図１０】実施例３の、探索対象画素数がイメージセンサの画素数の倍である場合に起こりうる状況を説明する図。（ａ）発光領域がすべてイメージセンサに掛かる場合。（ｂ）発光領域が全くイメージセンサに掛からない場合。（ｃ）発光領域の一部がイメージセンサに掛かる場合。
【図１１】実施例４で、往復描画の際に一方の画素番号検出動作だけで画像ずれ制御を行うことを説明する図。（ａ）右水平走査の結果のみで、左水平走査時にイメージセンサに掛かる画素番号を算出する場合。（ｂ）右水平走査と左水平走査でのイメージセンサ上の画素番号から、画素ズレが無い時にイメージセンサ上に掛かる画素番号を算出する場合。
【図１２】実施例５で、１フレームで往路／復路両方の発光ブロックを同時に取り込む方法を説明する図。
【符号の説明】
【００５３】
１０１  投影型画像表示器
１０２  光源
１０３  微小水平走査ミラー
１０４  微小垂直走査ミラー
１０５  イメージセンサ
１０６  射出窓
１１０  スクリーン
１１１  有効画像領域
１１２  全走査領域（スクリーン上には投影されない）
【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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