(57)【要約】【課題】簡易な構成で、ミラーの共振に起因する画像の輝度むら、特に画像の垂直方向の輝度むらを従来よりも低減することが可能な画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置１は、光１２ａを射出する光源１２、光源１２からの射出光１２ａを水平方向及び垂直方向に走査する水平光スキャナ８及び垂直光スキャナ２０を備える。垂直光スキャナ２０は、射出光１２ａを反射するミラー部３８とミラー部３８に磁界２２ａを印加させる磁石２２を有する。ミラー部３８は、磁界を発生させ、発生させた磁界と磁石２２の磁界２２ａとによってミラー部３８を駆動させる駆動コイル３６と磁石２２の磁界強度を検出する磁気センサ３７を有する。駆動コイル３６は磁石２２から印加される磁界２２ａの方向に対して磁気センサ３７と隙間がないように、磁気センサ３７を囲って配置されている。【選択図】図１
2017040838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示するための光を射出する光源と、
前記光源からの射出光を水平方向に走査する水平光スキャナと、
前記射出光を垂直方向に走査する垂直光スキャナと、
を備え、
前記垂直光スキャナは、
前記射出光を反射するミラー部と、
前記ミラー部に磁界を印加させる磁石と、
を有し、
前記ミラー部は、
磁界を発生させ、発生させた磁界と前記磁石により印加された磁界とによって、前記ミラー部を駆動させる駆動コイルと、
前記磁石の磁界強度を検出する磁気センサと、
を有し、
前記駆動コイルは、前記磁石から印加される磁界の方向に対して前記磁気センサと隙間がないように、前記磁気センサを囲って配置されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記ミラー部を往復回転駆動させる垂直光スキャナ駆動部と、
画像データから水平目標基準波形信号及び垂直目標基準波形信号を生成する基準波形データ生成回路と、
前記水平目標基準波形信号に基づいて前記水平光スキャナを駆動させる水平光スキャナ駆動部と、
前記ミラー部の偏向角度を検出して垂直角度検出波形信号を生成する垂直ミラー角度検出部と、
前記垂直目標基準波形信号に前記垂直角度検出波形信号を混合して前記ミラー部の角度を補正し、角度補正された垂直目標基準波形信号に基づいて前記ミラー部を往復回転駆動させるように前記垂直光スキャナ駆動部を制御する垂直光スキャナ制御部と、
前記垂直目標基準波形信号と前記垂直角度検出波形信号との差分値を算出する角度誤差算出部と、
前記差分値に基づいて前記射出光の光量を制御する光源制御部と、
をさらに備えていることを特徴とする請求項１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、光スキャナを用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタやヘッドマウントディスプレイ等の投射型の画像表示装置には光スキャナ（光偏向器）が用いられる。
【０００３】
光スキャナの偏向駆動されているミラーにレーザ光が照射されると、レーザ光はミラーによって反射され、ミラーの偏向方向に走査される。
【０００４】
２つの光スキャナによってレーザ光が水平方向及び垂直方向に走査されることで、スクリーン上に画像を表示させることができる。光の３原色である赤色、緑色、及び青色の各画像をスクリーン上に重畳させることで、カラー画像を表示させることができる。
【０００５】
特許文献１及び特許文献２には、光スキャナを用いた画像表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−９５７８７号公報
【特許文献２】特開平８−２２３５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、光スキャナを用いた画像表示装置では、特許文献１に記載されているように、ミラーの垂直方向の駆動は、鋸刃状のランプ波形に基づいて行われる。ランプ波形に基づくミラー駆動は、画像の下端から上端へミラーが振れるときにミラーに急激な角加速度が加わる。そのため、ミラーの固有振動周波数に基づく共振が発生しやすくなる。これにより、画像の上端付近の輝度むらが発生しやすくなる。
【０００８】
特許文献１に記載されているような画像表示装置では、水平方向の輝度むらを低減できるものの、ランプ波形に基づいて走査される垂直方向の輝度むらを低減することは難しい。また、予め設定されている可変ピクセルクロックに基づいてレーザ光の照射位置を変更しているため、ミラーの偏向角度に連動させて画像の輝度補正を行うことは難しい。
【０００９】
特許文献２に記載されているような画像表示装置では、スクリーンに投射された画像の輝度及び色相を測定するために撮像カメラを用いる。そのため、画像表示装置の構成が複雑なり、コストが高くなる。また、ヘッドアップディスプレイ等のスクリーンを用いない画像表示装置には適用することができない。
【００１０】
本発明はこのような問題点に鑑み、簡易な構成で、ミラーの共振に起因する画像の輝度むら、特に画像の垂直方向の輝度むらを従来よりも低減することが可能な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】
【００１１】
本発明は、画像を表示するための光を射出する光源と、前記光源からの射出光を水平方向に走査する水平光スキャナと、前記射出光を垂直方向に走査する垂直光スキャナと、を備え、前記垂直光スキャナは、前記射出光を反射するミラー部と、前記ミラー部に磁界を印加させる磁石と、を有し、前記ミラー部は、磁界を発生させ、発生させた磁界と前記磁石により印加された磁界とによって、前記ミラー部を駆動させる駆動コイルと、前記磁石の磁界強度を検出する磁気センサと、を有し、前記駆動コイルは、前記磁石から印加される磁界の方向に対して前記磁気センサと隙間がないように、前記磁気センサを囲って配置されていることを特徴とする画像表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像表示装置によれば、簡易な構成で、ミラーの共振に起因する画像の輝度むら、特に画像の垂直方向の輝度むらを従来よりも低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態の画像表示装置の構成図である。
【図２】一実施形態の画像表示装置における垂直光スキャナをミラー側から見た状態を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａで切断した部分の断面図である。
【図４】垂直光スキャナにおけるミラー駆動ユニットをミラーの反対側から見た状態を示す斜視図である。
【図５】磁界の方向と磁気センサの磁界検出軸とが直交する状態を示す概念図である。
【図６】磁界の方向と磁気センサの磁界検出軸とが直交する状態から任意の角度だけ傾斜した状態を示す概念図である。
【図７】図６の状態における磁界の方向と磁気センサの磁界検出軸との関係を説明するための概念図である。
【図８】ミラー部における磁気センサと駆動コイルとの関係を説明するための模式図である。
【図９】垂直光スキャナ駆動部からミラー部の駆動コイルに印加される駆動波形信号、及び、磁気センサを介して垂直ミラー角度検出部から出力される角度検出波形信号を示す信号波形図である。
【図１０】光源制御部の微分回路から出力される微分値信号、基準波形データ生成回路から出力される垂直目標基準波形信号、駆動波形信号、及び、角度検出波形信号を示す信号波形図である。
【図１１】一実施形態の画像表示装置による画像の輝度むらの補正方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を用いて、一実施形態の画像表示装置１を説明する。
【００１５】
画像表示装置１は、コントローラ２、基準波形データ生成回路３、デジタル−アナログ変換回路（以下、ＤＡＣと称す）４，５、ドライブアンプ６、水平光スキャナ駆動部７、水平光スキャナ８を備える。画像表示装置１は、垂直ミラー角度検出部９、垂直ミラー角度検出温度補償回路１０、垂直光スキャナ２０、垂直光スキャナ駆動部１１、垂直光スキャナ制御部４０、角度誤差算出部５０、光源制御部６０、及び、光源１２を備える。
【００１６】
コントローラ２は、入力された画像データに対してデータの並び替え等の処理を行って画像データ信号ＧＳを生成し、基準波形データ生成回路３及び光源制御部６０へ出力する。
【００１７】
コントローラ２は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェア、または、フラッシュメモリに記憶されているプログラムとＣＰＵ（Central Processing Unit）とにより実現することができる。
【００１８】
基準波形データ生成回路３は、コントローラ２から出力された画像データ信号ＧＳに基づき、正弦波形のデジタル信号である水平目標基準波形信号ＨＭＳを生成し、ＤＡＣ４へ出力する。
【００１９】
ＤＡＣ４は水平目標基準波形信号ＨＭＳをＤＡ変換して、ドライブアンプ６を介して水平光スキャナ駆動部７へ出力する。
【００２０】
水平光スキャナ駆動部７は、ＤＡＣ４から出力された水平目標基準波形信号ＨＭＳに基づいて、正弦波形の駆動電圧で水平光スキャナ８を駆動させる。
【００２１】
基準波形データ生成回路３は、コントローラ２から出力された画像データ信号ＧＳに基づき、水平方向の画像データの読み出しのタイミングに同期させて、鋸刃状のランプ波形のデジタル信号である垂直目標基準波形信号ＶＭＳを生成し、ＤＡＣ５へ出力する。
【００２２】
ＤＡＣ５は垂直目標基準波形信号ＶＭＳをＤＡ変換して、垂直光スキャナ制御部４０及び角度誤差算出部５０へ出力する。
【００２３】
垂直ミラー角度検出部９は、垂直光スキャナ２０の磁気センサから出力された出力電圧Ｖｈからミラーの偏向角度を検出して垂直角度検出波形信号ＶＫＳを生成し、垂直ミラー角度検出温度補償回路１０へ出力する。
【００２４】
垂直ミラー角度検出温度補償回路１０は、垂直ミラー角度検出部９から出力された垂直角度検出波形信号ＶＫＳに対して、周囲の温度に起因する誤差を補正するための温度補償を行う。垂直ミラー角度検出温度補償回路１０は、温度補償された垂直角度検出波形信号ＶＫＳを、垂直光スキャナ制御部４０及び角度誤差算出部５０へ出力する。
【００２５】
垂直光スキャナ制御部４０は、垂直光スキャナ２０のミラーを垂直目標基準波形に追従させるために、振れ角及び偏向駆動周波数等の制御を行う。具体的には、垂直光スキャナ制御部４０は、垂直光スキャナ２０のミラーが所望の角度及び周波数で偏向駆動するように、駆動電圧の波形の生成を行う。垂直光スキャナ制御部４０は、ＦＰＧＡや演算増幅器等のハードウェア、または、フラッシュメモリに記憶されているプログラムとＣＰＵにより実現することができる。
【００２６】
垂直光スキャナ制御部４０は、混合器４１、増幅器４２、位相補償回路４３、及び、ドライブアンプ４４を備えている。
【００２７】
混合器４１は、ＤＡＣ５でＤＡ変換された垂直目標基準波形信号ＶＭＳに、垂直ミラー角度検出温度補償回路１０から出力された垂直角度検出波形信号ＶＫＳを混合する。即ち、混合器４１に入力される垂直目標基準波形信号ＶＭＳは、混合器４１により角度補正及び温度補償される。
【００２８】
混合器４１により角度補正及び温度補償された垂直目標基準波形信号ＶＭＳは、増幅器４２で増幅され、位相補償回路４３及びドライブアンプ４４へ出力される。
【００２９】
位相補償回路４３は、垂直目標基準波形信号ＶＭＳのフィードバック制御を安定的に行うために、フィードバック信号の位相補償を行う。一般的に、負帰還制御を行う場合、単純に出力信号を入力信号にフィードバックすると、増幅器４２等の位相特性によりミラーの制御が不安定になる場合がある。そこで、位相補償回路４３を設けることにより、フィードバック制御を安定的に行うことができる。
【００３０】
混合器４１により角度補正及び温度補償された垂直目標基準波形信号ＶＭＳは、増幅器４２及びドライブアンプ４４を介して垂直光スキャナ駆動部１１へ出力される。
【００３１】
垂直光スキャナ駆動部１１は、入力された垂直目標基準波形信号ＶＭＳに基づいて、鋸刃状のランプ波形の駆動電圧である垂直目標基準波形駆動信号ＶＫＤにより垂直光スキャナ２０を駆動させる。
【００３２】
従って、垂直光スキャナ制御部４０は、垂直目標基準波形信号ＶＭＳに垂直角度検出波形信号ＶＫＳを混合して垂直光スキャナ２０のミラー部の角度補正を行い、角度補正された垂直目標基準波形信号ＶＭＳに基づいてミラー部を往復回転駆動させるように垂直光スキャナ駆動部１１を制御する。
【００３３】
角度誤差算出部５０は、ＤＡＣ５でＤＡ変換された垂直目標基準波形信号ＶＭＳと垂直ミラー角度検出温度補償回路１０から出力された垂直角度検出波形信号ＶＫＳとの差分値を算出する。
【００３４】
角度誤差算出部５０は減算器５１を備えている。減算器５１の反転入力端子には垂直角度検出波形信号ＶＫＳが入力され、非反転入力端子には垂直目標基準波形信号ＶＭＳが入力される。減算器５１は、垂直目標基準波形信号ＶＭＳと垂直角度検出波形信号ＶＫＳとの差分値を算出し、差分値信号ＳＳとして光源制御部６０へ出力する。
【００３５】
光源制御部６０は、角度誤差算出部５０から出力された差分値信号ＳＳに基づいて、表示画像の輝度誤差を相殺するように、光源１２から射出される射出光であるレーザ光１２ａの光量を制御する。
【００３６】
光源制御部６０は、微分回路６１、キャンセル量調整回路６２、及び、光源駆動回路６３を備えている。
【００３７】
微分回路６１は、角度誤差算出部５０の減算器５１から出力された差分値信号ＳＳを微分して微分値信号ＢＳを生成し、キャンセル量調整回路６２へ出力する。
【００３８】
キャンセル量調整回路６２は、微分回路６１から出力された微分値信号ＢＳからキャンセル量を設定し、キャンセル量信号ＣＳとして光源駆動回路６３へ出力する。キャンセル量は、表示画像の輝度むらが最小になるように設定される。例えば、微分値信号ＢＳの極性を反転させることにより、キャンセル量を設定することができる。
【００３９】
光源駆動回路６３は、コントローラ２から画像データ信号ＧＳが入力される。光源駆動回路６３は、画像データ信号ＧＳに基づく駆動電流に、キャンセル量調整回路６２から出力されたキャンセル量信号ＣＳに基づくキャンセル量を加算した駆動電流ＫＫＤを、光源１２へ出力する。
【００４０】
光源１２は、光源制御部６０、詳しくは光源駆動回路６３から出力された駆動電流ＫＫＤに応じて光量調整された射出光であるレーザ光１２ａを、水平光スキャナ８へ射出する。水平光スキャナ８はレーザ光１２ａを水平方向に走査する。水平方向に走査されたレーザ光１２ａは垂直光スキャナ２０へ照射される。垂直光スキャナ２０は水平方向に走査されたレーザ光１２ａを垂直方向に走査する。
【００４１】
光源制御部６０により光量調整されて光源１２から射出されたレーザ光１２ａを、水平光スキャナ８及び垂直光スキャナ２０により水平方向及び垂直方向に走査させることにより、スクリーンＳＣ上に画像を表示させることができる。光の３原色である赤色、緑色、及び青色の各画像をスクリーン上に重畳させることで、カラー画像を表示させることができる。
【００４２】
図２〜図４を用いて、一実施形態の垂直光スキャナ２０を説明する。
【００４３】
図２は画像表示装置１における垂直光スキャナ２０をミラー３５側から見た状態を示す斜視図である。図３は図２のＡ−Ａで切断した断面部分を示す斜視図である。図４は垂直光スキャナ２０におけるミラー駆動ユニット２５をミラー３５の反対側から見た状態を示す斜視図である。
【００４４】
図２及び図３に示すように、垂直光スキャナ２０は、筐体２１、磁石２２、ヨーク２３，２４、及び、ミラー駆動ユニット２５を備えている。磁石２２は例えば永久磁石であり、以下、永久磁石２２と称する。永久磁石２２、ヨーク２３，２４、及び、ミラー駆動ユニット２５は筐体２１に固定されている。
【００４５】
図４に示すように、ミラー駆動ユニット２５は、フレーム２６、ベース２７、トーションバー２８，２９、端子群３０、端子３１ａ，３１ｂ、配線群３２、配線３９ａ，３９ｂ及び、導電性を有する弾性部材３３，３４を備えている。
【００４６】
トーションバー２８，２９は一端側がフレーム２６に接続され、他端側がベース２７に接続されている。トーションバー２８，２９はフレーム２６とベース２７とを連結する捩りばねの機能を有する。
【００４７】
ベース２７の一面側（図４における裏側）には、レーザ光１２ａを反射するためのミラー３５（図２に示す）が形成されている。ベース２７の他面側（図４における表側）には、ミラー３５を駆動させるための駆動コイル３６、及び、ミラー３５の偏向角度を検出するための磁気センサ３７が固定されている。
【００４８】
ミラー３５、駆動コイル３６、磁気センサ３７、及び、ベース２７により、ミラー部３８が構成される。
【００４９】
端子群３０、及び、端子３１ａ，３１ｂは、フレーム２６に形成されている。配線群３２は、フレーム２６からトーションバー２８，２９を介してベース２７までの範囲に形成されている。配線３９ａ，３９ｂはフレーム２６に形成されている。
【００５０】
端子群３０は配線群３２を介して磁気センサ３７に電気的に接続されている。
【００５１】
端子３１ａは配線３９ａを介して弾性部材３３の一端側に電気的に接続されている。弾性部材３３の他端側は駆動コイル３６の一端側に電気的に接続されている。従って、端子３１ａは、配線３９ａ及び弾性部材３３を介して駆動コイル３６の一端側に電気的に接続されている。
【００５２】
端子３１ｂは配線３９ｂを介して弾性部材３４の一端側に電気的に接続されている。弾性部材３４の他端側は駆動コイル３６の他端側に電気的に接続されている。従って、端子３１ｂは、配線３９ｂ及び弾性部材３４を介して駆動コイル３６の他端側に電気的に接続されている。
【００５３】
フレーム２６、ベース２７、及び、トーションバー２８，２９は一体的に形成されている。フレーム２６、ベース２７、トーションバー２８，２９、端子群３０、端子３１ａ，３１ｂ、配線群３２、及び、配線３９ａ，３９ｂは、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）基板として作製することができる。
【００５４】
弾性部材３３，３４はトーションバー２８，２９と並行になるように、一端側がフレーム２６に固定され、他端側がベース２７に固定されている。弾性部材３３，３４は導電性を有する。弾性部材３３，３４として例えば銅等の導電性部材の線ばねを用いることができる。
【００５５】
駆動コイル３６は、垂直光スキャナ駆動部１１から、端子３１ａ，３１ｂ、配線３９ａ，３９ｂ、及び、弾性部材３３，３４を介して、垂直目標基準波形駆動信号ＶＫＤである鋸刃状のランプ波形の駆動電圧が印加される。
【００５６】
ミラー部３８は、駆動コイル３６に鋸刃状のランプ波形の駆動電圧が印加されることにより、永久磁石２２により印加される磁界２２ａと駆動コイル３６により発生される磁界とによって、回動中心軸Ｃ３８回りに往復回転駆動する。
【００５７】
磁気センサ３７は、永久磁石２２の磁界強度を検出し、検出した磁界強度に対応する出力電圧Ｖｈを、配線群３２及び端子群３０を介して垂直ミラー角度検出部９へ出力する。磁気センサ３７として例えばホール素子を用いることができる。
【００５８】
ミラー部３８の近傍、具体的には磁気センサ３７の近傍にヨーク２３，２４が配置されている。そのため、永久磁石２２の磁界をヨーク２３，２４により磁気センサ３７に集中させることができる。従って、磁気センサ３７は、ヨーク２３，２４により永久磁石２２の磁界強度を精度よく検出することができる。
【００５９】
図５〜図７を用いて、ミラー３５の偏向角度の検出を説明する。
【００６０】
図５は磁界２２ａの方向と磁気センサ３７の磁界検出軸Ｃ３７とが直交している状態を示す概念図である。図６は磁界２２ａの方向と磁気センサ３７の磁界検出軸Ｃ３７とが直交している状態から任意の角度だけ傾斜した状態を示す概念図である。図７は図６の状態における磁界２２ａの方向と磁気センサ３７の磁界検出軸Ｃ３７との関係を説明するための概念図である。
【００６１】
図５及び図６に示すように、永久磁石２２の磁界２２ａをヨーク２３，２４によりミラー部３８、具体的には磁気センサ３７に集中させることができる。磁気センサ３７は、検出面３７ａに直交する磁界検出軸Ｃ３７方向の磁界を検出する。ミラー部３８は、駆動コイル３６に鋸刃状のランプ波形の駆動電圧が印加されることにより、回動中心軸Ｃ３８回りに往復回転駆動する。
【００６２】
図５に示すように、磁界２２ａの方向と磁気センサ３７の磁界検出軸Ｃ３７とが直交する状態では、磁気センサ３７で検出される磁界２２ａの磁界強度はゼロである。
【００６３】
図６に示すように、磁界２２ａの方向と磁気センサ３７の磁界検出軸Ｃ３７とが直交する状態から任意の角度だけ傾斜した状態、即ち、図７に示す任意の角度θだけミラー部３８が傾斜した状態では、磁気センサ３７から出力される出力電圧Ｖｈ（Ｖ）は、関係式Ｖｈ＝Ｋ×Ｉｈ×Ｂ×ｓｉｎθにより算出される。
【００６４】
なお、Ｉｈはホール電流（Ａ）である。Ｂ（Ｔ）は磁束密度である。θ（°）は図７に示すように、磁界２２ａに直交する方向に対する傾斜角度である。Ｋ（Ｖ／（Ａ×Ｔ））は係数である。
【００６５】
従って、ミラー部３８が回動中心軸Ｃ３８回りに往復回転駆動している状態において、磁気センサ３７から出力される出力電圧Ｖｈ（Ｖ）を検出することにより、ミラー部３８の角度、具体的にはミラー３５の偏向角度θを検出することができる。
【００６６】
図８（ａ）及び図８（ｂ）を用いて、ミラー部３８における磁気センサ３７と駆動コイル３６との関係を説明する。図８（ａ）は垂直光スキャナ２０におけるヨーク２３，２４とミラー部３８との位置関係、及び、ミラー部３８における磁気センサ３７と駆動コイル３６との関係を説明するための模式的な上面図である。図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂにおけるミラー部３８の模式的な断面図である。
【００６７】
図８（ａ）に示すように、駆動コイル３６は磁気センサ３７を囲うように固定されている。固定される前の磁界２２ａの方向（図８（ａ）の上下方向）における駆動コイル３６の内径幅Ｗ３６と、磁界２２ａの方向における磁気センサ３７の外径幅Ｗ３７とは、Ｗ３６≦Ｗ３７の関係を有する。
【００６８】
従って、図８（ｂ）に示すように、磁界２２ａの方向（図８（ｂ）の左右方向）に対して、駆動コイル３６は、ばね性により磁気センサ３７に隙間がない状態で固定される。通常、ホール素子等の磁気センサ３７は、磁気検出位置３７ｂが中心線Ｃ３７ａ上に位置している。駆動コイル３６が磁気センサ３７に隙間がない状態で固定されることにより、磁気センサ３７の一方の側の駆動コイル３６ａから磁気検出位置３７ｂまでの距離Ｌ３６ａと、他方の側の駆動コイル３６ｂから磁気検出位置３７ｂまでの距離Ｌ３６ｂとを同じにすることができる。
【００６９】
そのため、一方の側の駆動コイル３６ａにより生じる磁界強度と他方の側の駆動コイル３６ｂにより生じる磁界強度とを等しくすることができる。これにより、磁気センサ３７は、磁気センサ３７に対する駆動コイル３６の配置位置の誤差によって生じる駆動コイル３６の磁界に影響されずに、永久磁石２２（ヨーク２３，２４）による磁界２２ａの磁界強度を精度よく検出することができる。
【００７０】
図９を用いて、垂直光スキャナ２０に入力される垂直目標基準波形駆動信号ＶＫＤと、垂直ミラー角度検出部９から出力される垂直角度検出波形信号ＶＫＳとの関係を説明する。図９の横軸は時間（ミリ秒）を示している。縦軸は信号強度（Ｖ）を示している。
【００７１】
符号Ｃから符号Ｄまでの期間Ｅが垂直方向における画像表示範囲である。期間Ｅにおいて光源１２からレーザ光１２ａが射出される。符号Ｃは画像の上端に相当し、符号Ｄは画像の下端に相当する。
【００７２】
垂直角度検出波形信号ＶＫＳは、特に画像の下端Ｄから上端Ｃへレーザ光が走査されるときに、垂直目標基準波形駆動信号ＶＫＤに対してずれが生じる。画像端部でのずれは、ミラー部３８に大きな加速度がかかることにより、ミラー部３８の固有振動による共振が発生し、垂直目標基準波形駆動信号ＶＫＤのランプ波形に共振による振動波形が混合されることに起因する。
【００７３】
ミラー部３８は、回転方向に共振振動することにより、回転角速度が変動する。回転角速度が速くなると速くなった領域の画像の輝度が低下し、回転角速度が遅くなると遅くなった領域の画像の輝度が増加する。従って、ミラー部３８の回転角速度の変動により、画像に輝度むらが発生する。
【００７４】
図１０を用いて、光源制御部６０の微分回路６１から出力される微分値信号ＢＳ、基準波形データ生成回路３から出力される垂直目標基準波形信号ＶＭＳ、垂直目標基準波形駆動信号ＶＫＤ、及び、垂直角度検出波形信号ＶＫＳの関係を説明する。
【００７５】
図１０の横軸は時間（ミリ秒）を示している。左側の縦軸は、垂直目標基準波形信号ＶＭＳ、垂直目標基準波形駆動信号ＶＫＤ、及び、垂直角度検出波形信号ＶＫＳの信号強度（Ｖ）を示している。右側の縦軸は、微分値信号ＢＳの信号強度（Ｖ）を示している。
【００７６】
微分値信号ＢＳは、垂直角度検出波形信号ＶＫＳと垂直目標基準波形信号ＶＭＳとの差分値を算出し、差分値を微分することにより算出される。
【００７７】
垂直角度検出波形信号ＶＫＳと垂直目標基準波形信号ＶＭＳとの差分値が一定の場合、ミラー部３８の検出角度と目標角度との差が一定となり、相対角速度に相当する微分値はゼロになる。垂直角度検出波形信号ＶＫＳと垂直目標基準波形信号ＶＭＳとの差分値が小さくなる場合、ミラー部３８は目標よりも速く回転駆動している。垂直角度検出波形信号ＶＫＳと垂直目標基準波形信号ＶＭＳとの差分値が大きくなる場合、ミラー部３８は目標よりも遅く回転駆動している。
【００７８】
微分値信号ＢＳの信号強度が大きいほどミラー部３８の回転角速度が遅くなり、表示画像の輝度が増加する。微分値信号ＢＳの信号強度が小さいほどミラー部３８の回転角速度が速くなり、表示画像の輝度が低下する。従って、光源制御部６０は、微分値信号ＢＳの逆相波形でキャンセル量を調整し、光源１２から射出されるレーザ光１２ａの光量を制御する。これにより、ミラー部３８の固有振動による共振によって発生する表示画像の輝度むらを低減することができる。
【００７９】
図１１を用いて、画像表示装置１による表示画像の輝度むらの補正方法を説明する。
【００８０】
垂直ミラー角度検出部９は、ステップＳ１にて、ミラー部３８（ミラー３５）の偏向角度を検出し、垂直角度検出波形信号ＶＫＳを生成する。
【００８１】
角度誤差算出部５０は、ステップＳ２にて、基準波形データ生成回路３から出力された垂直目標基準波形信号ＶＭＳと垂直ミラー角度検出部９から出力された垂直角度検出波形信号ＶＫＳとの差分値を算出する。
【００８２】
光源制御部６０は、ステップＳ３にて、角度誤差算出部５０で算出された差分値に基づいて、表示画像の輝度誤差を相殺するように、光源１２から射出されるレーザ光１２ａの光量を制御する。具体的には、光源制御部６０は、角度誤差算出部５０から出力された差分値信号ＳＳを微分してキャンセル量を算出し、算出されたキャンセル量により光源１２から射出されるレーザ光１２ａの光量を制御する。
【００８３】
本実施形態の画像表示装置１は、ミラー３５（ミラー部３８）の目標偏向角度と検出偏向角度との差分値を光源制御部６０にフィードバックし、差分値によって生じる表示画像の輝度誤差を相殺するように算出されたキャンセル量により光源１２から射出されるレーザ光１２ａの光量を制御する。これにより、撮像カメラを用いることなく、ミラーの共振に起因する画像の輝度むら、特に画像の垂直方向の輝度むらを従来よりも低減することが可能になる。
【００８４】
本実施形態の画像表示装置１は、ミラー部３８の駆動コイル３６の内径幅Ｗ３６を磁気センサ３７の外径幅Ｗ３８以下とすることにより、駆動コイル３６を磁気センサ３７に隙間がない状態で固定させることができる。これにより、磁気センサ３７は、磁気センサ３７に対する駆動コイル３６の配置位置の誤差によって生じる駆動コイル３６の磁界に影響されずに、永久磁石２２（ヨーク２３，２４）による磁界２２ａの磁界強度を精度よく検出することができる。
【００８５】
なお、本発明は上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【００８６】
例えば、ミラー部３８の駆動コイル３６の内側の領域に、磁気センサ３７の周囲の温度に起因する誤差を補正するための温度補償素子等を配置するようにしてもよい。なお、温度補償素子の配置位置は駆動コイル３６の内側の領域に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８７】
１  画像表示装置
８  水平光スキャナ
１２  光源
１２ａ  レーザ光（射出光）
２０  垂直光スキャナ
２２  磁石
３６  駆動コイル
３７  磁気センサ
３８  ミラー部
【図１】
2017040838.tif 000003
【図２】
2017040838.tif 000004
【図３】
2017040838.tif 000005
【図４】
2017040838.tif 000006
【図５】
2017040838.tif 000007
【図６】
2017040838.tif 000008
【図７】
2017040838.tif 000009
【図８】
2017040838.tif 000010
【図９】
2017040838.tif 000011
【図１０】
2017040838.tif 000012
【図１１】
2017040838.tif 000013