CN117015733A - 控制装置、图像形成装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的控制装置(20)控制进行利萨茹扫描的光扫描装置(10)，具备：第1测量部(65A)，测量从可动反射镜绕第1轴的偏转角成为第1基准角的第1基准点起的经过时间作为第1经过时间；第2测量部(65B)，测量从所述可动反射镜绕第2轴的偏转角成为第2基准角的第2基准点起的经过时间作为第2经过时间；信息存储部(63)，存储表示所述第1经过时间及所述第2经过时间与所述输入图像的信号强度之间的对应关系的强度信息；读出部(66)，从所述信息存储部(63)读出与由所述第1测量部(65A)测量的所述第1经过时间和由所述第2测量部(65B)测量的所述第2经过时间对应的所述信号强度；及发光控制部(67)，根据由所述读出部(66)读出的所述信号强度，使发光装置(24)进行光的强度调制。

Description

控制装置、图像形成装置及控制方法

技术领域

本发明的技术涉及一种控制装置、图像形成装置及控制方法。

背景技术

已知一种光扫描装置，其通过向绕正交的2个轴摆动的可动反射镜照射根据输入图像调制了强度的光来进行利萨茹扫描。可动反射镜由频率不同的2个正弦波进行共振驱动。在利萨茹扫描中，由于可动反射镜绕2个轴共振驱动，因此偏转角大，具有能够扩大光的扫描范围的优点。

在通过光扫描装置描绘输入图像的情况下，需要根据输入图像的帧周期而周期性地进行光扫描。在日本特开2016-014749号公报中记载了如下内容：设置生成规定利萨茹扫描的周期的原点信号的原点信号生成部，根据由原点信号生成部生成的原点信号驱动可动反射镜，并且控制发光装置的发光定时。

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，如日本特开2016-014749号公报中记载的那样，在使用原点信号进行利萨茹扫描的情况下，在扫描范围内原点信号所示的原点位置(例如，扫描范围的中心)与原点信号生成部生成原点信号时的实际扫描位置之间有可能产生偏差。如此，在原点位置与实际扫描位置之间产生偏差的情况下，在利萨茹扫描的周期与发光定时之间产生偏差，导致所描绘的图像会产生紊乱。与一般的光栅扫描不同，利萨茹扫描以描绘复杂的利萨茹曲线的方式扫描光，因此若在扫描周期与发光定时之间产生偏差，则所描绘的图像会产生大的紊乱。

本发明的技术的目的在于，提供一种能够抑制扫描周期与发光定时之间的偏差的控制装置、图像形成装置及控制方法。

用于解决技术课题的手段

为了实现上述目的，本发明的控制装置控制光扫描装置，该光扫描装置通过向围绕第1轴及第2轴摆动的可动反射镜照射根据输入图像调制了强度的光来对光进行利萨茹扫描，所述控制装置具备：第1测量部，其测量从可动反射镜围绕第1轴的偏转角成为第1基准角的第1基准点起的经过时间作为第1经过时间；第2测量部，其测量从可动反射镜围绕第2轴的偏转角成为第2基准角的第2基准点起的经过时间作为第2经过时间；信息存储部，其存储有表示第1经过时间及第2经过时间与输入图像的信号强度之间的对应关系的强度信息；读出部，其从信息存储部读出与由第1测量部测量出的第1经过时间、由第2测量部测量出的第2经过时间对应的信号强度；及发光控制部，其根据由读出部读出的信号强度，使发光装置进行光的强度调制。

优选第1测量部及第2测量部通过对从时钟发生器输出的时钟信号进行计数，分别测量第1经过时间及第2经过时间。

优选具备检测第1基准点的第1基准点检测部和检测第2基准点的第2基准点检测部。

优选光扫描装置具有：第1角度传感器，其输出与可动反射镜绕第1轴的偏转角对应的第1角度信号；及第2角度传感器，其输出与可动反射镜绕第2轴的偏转角对应的第2角度信号，第1基准点检测部根据从第1角度传感器输出的第1角度信号来检测第1基准点，第2基准点检测部根据从第2角度传感器输出的第2角度信号来检测第2基准点。

优选强度信息表示第1经过时间和第2经过时间的组合与输入图像的信号强度之间的对应关系。

优选具有扫描路径变更部，所述扫描路径变更部通过变更可动反射镜绕第1轴的摆动和绕第2轴的摆动中的至少一者的频率来变更利萨茹扫描的扫描路径。

优选具备扫描路径变更部，所述扫描路径变更部通过变更可动反射镜绕第1轴的摆动与绕第2轴的摆动之间的相位差来变更利萨茹扫描的扫描路径。

优选具备扫描路径变更部，所述扫描路径变更部通过变更可动反射镜绕第1轴的摆动和绕第2轴的摆动中的至少一者的振幅来变更利萨茹扫描的扫描路径。

优选具备扫描路径变更部，所述扫描路径变更部通过以下变更中的至少2个组合来变更利萨茹扫描的扫描路径：变更可动反射镜绕第1轴的摆动和绕第2轴的摆动中的至少任一者的频率；变更可动反射镜绕第1轴的摆动与绕第2轴的摆动之间的相位差；及变更可动反射镜绕第1轴的摆动和绕第2轴的摆动中的至少任一者的振幅。

优选利萨茹扫描的扫描周期比输入图像的帧周期长。

本发明的图像形成装置具备上述任意控制装置、光扫描装置及发光装置。

本发明的控制方法控制通过向绕第1轴及第2轴摆动的可动反射镜照射根据输入图像调制了强度的光来对光进行利萨茹扫描的光扫描装置，所述控制方法执行如下处理：第1测量处理，测量从可动反射镜绕第1轴的偏转角成为第1基准角的第1基准点起的经过时间作为第1经过时间；第2测量处理，测量从可动反射镜绕第2轴的偏转角成为第2基准角的第2基准点起的经过时间作为第2经过时间；读出处理，从存储有表示第1经过时间及第2经过时间与输入图像的信号强度之间的对应关系的强度信息的信息存储部，读出与通过第1测量处理测量出的第1经过时间和通过第2测量处理测量出的第2经过时间对应的信号强度；及发光控制处理，根据通过读出处理读出的信号强度，使发光装置进行光的强度调制。

发明效果

根据本发明的技术，能够提供一种能够抑制扫描周期与发光定时之间的偏差的控制装置、图像形成装置及控制方法。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的图像形成装置的结构的一例的示意图。

图2是表示MEMS反射镜的结构的一例的概略立体图。

图3是表示控制装置的功能结构的一例的框图。

图4是说明基准点检测处理及测量处理的一例的图。

图5是表示分割扫描区域而形成的多个部分区域的一例的图。

图6是表示单位区域的一例的图。

图7是表示由单位区域表示的扫描区域的一例的图。

图8是表示构成图像数据的信号强度的一例的图。

图9是表示强度信息的一例的图。

图10是表示读出处理的一例的图。

图11是表示构成利萨茹曲线的线在各部分区域交叉两条以上的例子的图。

图12是表示4条线在部分区域交叉的例子的图。

图13是表示在倾斜的投影面上扫描了激光的例子的图。

图14是表示第2实施方式所涉及的控制装置的功能结构的一例的框图。

图15是说明变更频率比的第1例的图。

图16是说明变更相位差的第2例的图。

图17是说明变更振幅的第3例的图。

图18是说明使扫描周期比帧周期长的第3实施方式的图。

图19是表示第4实施方式所涉及的控制装置的功能结构的一例的框图。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的技术所涉及的实施方式详细进行说明。作为一例，在以下各实施方式中，对将本发明的技术适用于通过利萨茹方式扫描激光从而在投影面上形成图像的图像形成装置的方式进行说明。

[第1实施方式]

图1表示本实施方式的图像形成装置10的结构的一例。如图1所示，本实施方式的图像形成装置10具备控制装置20、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)驱动器22、发光装置24、合波光学系统26、准直器28及MEMS反射镜30。MEMS反射镜30是本发明的技术所涉及的“光学扫描装置”的一例。

发光装置24具有激光驱动器25及激光光源27。本实施方式的激光驱动器25根据从控制装置20供给的强度调制信号驱动激光光源27，从激光光源27输出用于形成图像的激光。激光光源27例如输出R(Red：红)、G(Green：绿)及B(B：Blue：蓝)3色激光。

从激光光源27输出的激光由合波光学系统26合波后，经由准直器28照射到MEMS反射镜30。由MEMS反射镜30将聚集在MEMS反射镜30上的激光朝向投影面32反射。投影面32例如是用于投影图像的屏幕或人眼的视网膜等。即，本实施方式的图像形成装置10用于投影仪或AR(Augmented Reality：增强现实)眼镜等。

另外，在本实施方式中，投影面32并不限定于屏幕等实际物体的表面，也包括空间上的假想面。

MEMS驱动器22根据来自控制装置20的控制来驱动MEMS反射镜30。在MEMS反射镜30中，反射激光的反射镜部40(参考图2)将彼此正交的2个轴分别作为中心轴独立地摆动。在本实施方式中，反射镜部40根据驱动信号摆动，由此激光在投影面32上以描绘利萨茹曲线的状态进行扫描。利萨茹曲线是根据绕第1轴的摆动频率、绕第2轴的摆动频率及它们的相位差确定的曲线。反射镜部40是本发明的技术所涉及的“可动反射镜”的一例。

本实施方式的控制装置20包括FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)20A及存储器20B。存储器20B例如是易失性存储器，存储表示投影在投影面32上的图像的图像信号等各种信息。例如，存储器20B中存储从图像形成装置10的外部输入的图像信号。

图2表示MEMS反射镜30的结构的一例。MEMS反射镜30具有反射镜部40、第1支承部41、第1可动框42、第2支承部43、第2可动框44、连接部45及固定框46。

反射镜部40具有反射入射光的反射面40A。反射面40A例如由金(Au)、铝(Al)、银(Ag)、或银合金等金属薄膜形成。反射面40A的形状例如是圆形状。

第1支承部41在反射镜部40的外侧分别配置在隔着第2轴a₂对置的位置。第1支承部41在第1轴a₁上与反射镜部40连接，将反射镜部40支承为能够绕第1轴a₁摆动。

第1可动框42是包围反射镜部40的矩形状的框体，在第1轴a₁上经由第1支承部41与反射镜部40连接。在第1可动框42上，在隔着第1轴a₁对置的位置分别形成有压电元件50。如此，通过在第1可动框42上形成2个压电元件50，构成一对第1致动器51。

一对第1致动器51配置在隔着第1轴a₁对置的位置。第1致动器51通过对反射镜部40施加绕第1轴a₁的转矩，使反射镜部40绕第1轴a₁摆动。

第2支承部43在第1可动框42的外侧分别配置在隔着第1轴a₁对置的位置。第2支承部43在第2轴a₂上与第1可动框42连接，将第1可动框42及反射镜部40支承为能够绕第2轴a₂摆动。在本实施方式中，第2支承部43是沿着第2轴a₂延伸的扭杆。

第2可动框44是包围第1可动框42的矩形状的框体，在第2轴a₂上经由第2支承部43与第1可动框42连接。在第2可动框44上，在隔着第2轴a₂对置的位置分别形成有压电元件50。如此，通过在第2可动框44上形成2个压电元件50，构成一对第2致动器52。

一对第2致动器52配置在隔着第2轴a₂对置的位置。第2致动器52通过对反射镜部40及第1可动框42施加绕第2轴a₂的转矩，使反射镜部40绕第2轴a₂摆动。

连接部45在第2可动框44的外侧分别配置在隔着第1轴a₁对置的位置。连接部45在第2轴a₂上与第2可动框44连接。

固定框46是包围第2可动框44的矩形状的框体，在第2轴a₂上经由连接部45与第2可动框44连接。

并且，在第1可动框42上，在第1支承部41的附近设置有第1角度传感器34。第1角度传感器34由压电元件构成，将通过伴随反射镜部40绕第1轴a₁的摆动而第1支承部41变形所施加的力转换为电压并输出信号。即，第1角度传感器34输出表示反射镜部40绕第1轴a₁的偏转角的信号(以下，称为第1角度信号。)SA1。第1角度信号SA1是具有反射镜部40绕第1轴a₁的摆动频率的正弦波。

并且，在第2可动框44上，在第2支承部43的附近设置有第2角度传感器36。第2角度传感器36由压电元件构成，将通过伴随反射镜部40绕第2轴a₂的摆动而第2支承部43变形所施加的力转换为电压并输出信号。即，第2角度传感器36输出表示反射镜部40绕第2轴a₂的偏转角的信号(以下，称为第2角度信号。)SA2。第2角度信号SA2是具有反射镜部40绕第2轴a₂的摆动频率的正弦波。

在本实施方式中，第1轴a₁与第2轴a₂彼此正交。在以下说明中，将与第1轴a₁平行的方向设为X方向，将与第2轴a₂平行的方向设为Y方向，将与第1轴a₁及第2轴a₂正交的方向设为Z方向。

图3表示控制装置20的功能结构的一例。如图3所示，控制装置20包括图像输入部60、图像存储部61、信息生成部62、信息存储部63、第1基准点检测部64A、第2基准点检测部64B、第1测量部65A、第2测量部65B、读出部66及发光控制部67。这些功能部通过FPGA20A及存储器20B协作进行动作来实现。

从外部向图像输入部60输入表示形成的图像的图像数据DT。以下，有时将与输入到图像输入部60的图像数据DT对应的图像称为输入图像。作为一例，在本实施方式中，由RGB信号表示的彩色图像数据DT输入到图像输入部60。输入到图像输入部60的图像数据DT被输出到图像存储部61。图像存储部61是存储从图像输入部60输出的图像数据DT的存储器。另外，输入到图像输入部60的图像数据DT并不限定于本实施方式，只要是与形成的图像对应的数据即可。例如，可以是表示是否输出激光的2值化的数据。并且，例如，也可以是表示输出量的多个值的数据。

信息生成部62生成表示后述的第1计数值Cx及第2计数值Cy与输入图像的信号强度之间的对应关系的强度信息SI。在输入图像为彩色图像的情况下，信号强度表示各个RGB信号的强度。信息存储部63是存储由信息生成部62生成的强度信息SI的存储器。另外，第1计数值Cx是本实施方式所涉及的“第1经过时间”的一例。第2计数值Cy是本实施方式所涉及的“第2经过时间”的一例。

如图4所示，第1基准点检测部64A根据从第1角度传感器34输出的第1角度信号SA1来检测第1基准点P1。第1基准点P1是反射镜部40绕第1轴a₁的偏转角成为第1基准角θ1的时间。在本实施方式中，将第1基准角θ1设为0°。另外，第1基准角θ1并不限于0°，也可以是偏转角成为最大值或最小值的角度。

第1基准点检测部64A根据检测出第1基准点P1而生成脉冲信号PS1。θ1＝0°时的脉冲信号PS1是所谓的零交叉信号。在本实施方式中，第1基准点检测部64A将反射镜部40绕第1轴a₁的偏转角从负向正变化时成为0°的时间作为第1基准点P1进行检测。第1基准点检测部64A将脉冲信号PS1输出到第1测量部65A。

如图4所示，第2基准点检测部64B根据从第2角度传感器36输出的第2角度信号SA2来检测第2基准点P2。第2基准点P2是反射镜部40绕第2轴a₂的偏转角成为第2基准角θ2的时间。在本实施方式中，将第2基准角θ2设为0°。另外，第2基准角θ2并不限于0°，也可以是偏转角成为最大值或最小值的角度。

第2基准点检测部64B根据检测出第2基准点P2而生成脉冲信号PS2。θ2＝0°时的脉冲信号PS2是所谓的零交叉信号。在本实施方式中，第2基准点检测部64B将反射镜部40绕第2轴a₂的偏转角从负向正变化时成为0°的时间作为第2基准点P2进行检测。第2基准点检测部64B将脉冲信号PS2输出到第2测量部65B。

第1测量部65A进行测量从由第1基准点检测部64A检测出的第1基准点P1起的经过时间作为第1计数值Cx的第1测量处理。同样地，第2测量部65B进行测量从由第2基准点检测部64B检测出的第2基准点P2起的经过时间作为第2计数值Cy的第2测量处理。

从时钟发生器68向第1测量部65A及第2测量部65B供给时钟信号CLK。时钟发生器68产生时钟信号CLK，该时钟信号CLK具有比反射镜部40绕第1轴a₁的摆动周期T1(以下，称为第1摆动周期T1。)及绕第2轴a₂的摆动周期T2(以下，称为第2摆动周期T2。)充分短的时钟周期。例如，时钟信号CLK是供给至控制装置20内的各部的系统时钟信号。

第1测量部65A根据从第1基准点检测部64A输出的脉冲信号PS1，将从第1基准点P1对时钟信号CLK进行计数而得的计数值作为第1计数值Cx。第1测量部65A与脉冲信号PS1同步地，针对每个第1摆动周期T1将计数值重置为零。

第2测量部65B根据从第2基准点检测部64B输出的脉冲信号PS2，将从第2基准点P2对时钟信号CLK进行计数而得的计数值作为第2计数值Cy。第2测量部65B与脉冲信号PS2同步地，针对每个第2摆动周期T2将计数值重置为零。

由第1测量部65A测量的第1计数值Cx和由第2测量部65B测量的第2计数值Cy分别供给至读出部66。读出部66进行从存储在信息存储部63中的强度信息SI读出与从第1测量部65A及第2测量部65B供给的第1计数值Cx及第2计数值Cy对应的信号强度的读出处理。读出部66将从强度信息SI读出的信号强度供给至发光控制部67。

发光控制部67根据从读出部66供给的信号强度，进行使发光装置24进行激光的强度调制的发光控制处理。具体而言，由上述激光驱动器25进行强度调制。从激光光源27输出与从读出部66供给的信号强度对应的强度的激光。另外，在输入图像为彩色图像的情况下，激光按RGB的每种颜色被进行强度调制。

第1基准点检测部64A、第2基准点检测部64B、第1测量部65A、第2测量部65B、读出部66及发光控制部67按时钟信号CLK的每个时钟周期进行动作。即，激光根据第1计数值Cx及第2计数值Cy，按每个时钟周期被进行强度调制。

如图4所示，在本实施方式中，MEMS驱动器22驱动MEMS反射镜30，以使第1摆动周期T1与第2摆动周期T2之比成为1:2(即频率比为2:1)。即，将赋予到上述第1致动器51和第2致动器52的驱动信号的频率比设为2:1。

在本实施方式中，从发光装置24射出的激光通过MEMS反射镜30在投影面32上以描绘以原点K为中心的八字形的利萨茹曲线70的方式进行扫描。即，利萨茹曲线70表示利萨茹扫描的扫描路径。原点K是θ1＝θ2＝0°的位置。在本实施方式中，为了简化说明，将驱动信号的频率比设为2:1。优选驱动信号的频率比及相位差被确定为延长利萨茹扫描的扫描周期TL，并且使利萨茹曲线70更稠密。扫描周期TL是第1摆动周期T1与第2摆动周期T2的最小公倍数。在本实施方式中，TL＝T2。

接着，使用图5～图8，对信息生成部62的信息生成处理进行说明。信息生成部62根据由第1计数值Cx及第2计数值Cy表示的利萨茹曲线70的路径与输入图像的信号强度之间的对应关系来生成强度信息SI。

如图5所示，在本实施方式中，将包含利萨茹曲线70的矩形状的扫描区域71分割为8个。具体而言，在X方向上分割为4个，在Y方向上分割为2个。分割扫描区域71而形成的各部分区域R在X方向及Y方向上分别对应于时钟周期的2个周期量的扫描长度。在本实施方式中，构成利萨茹曲线70的线在各部分区域R交叉一条。例如，在本实施方式中，在各部分区域R中，通过被强度调制的激光发光1次而形成图像。即，部分区域R对应于在投影面32上形成的图像的像素(描绘单位)。

使用第1计数值Cx及第2计数值Cy来定义各部分区域R。图6是将部分区域R分割为以时钟周期为单位的多个单位区域R0的图。在利萨茹扫描中，由于扫描位置在X方向及Y方向上分别往复移动，因此通过单位区域R0的扫描位置的通过方向在X方向及Y方向上分别为去路及回路这4种。在此，去路是指向远离原点K的方向的移动路径，回路是指向靠近原点K的方向的移动路径。

图6所示的(Cx，Cx)中，左侧的Cx表示去路中的第1计数值Cx，右侧的Cx表示回路中的第1计数值Cx。同样地，(Cy，Cy)中，左侧的Cy表示去路中的第2计数值Cy，右侧的Cy表示回路中的第2计数值Cy。

图7是由多个单位区域R0表示构成扫描区域71的各部分区域R的图。使用第1计数值Cx及第2计数值Cy来表示各部分区域R。各部分区域R所示的2个括号中，上层括号表示(Cx，Cx)，下层括号表示(Cy，Cy)。

图8表示构成图像数据DT的信号强度I的一例。信息生成部62将作为输入图像的图像数据DT分割成与构成扫描区域71的各部分区域R对应。接着，信息生成部62针对分割了图像数据DT的各分割区域求出信号强度I。例如，信号强度I是通过按RGB的每种颜色对分割区域中包含的多个像素信号进行平均而求出的。信号强度I表示各RGB信号的强度。在本实施方式中，根据图像数据DT求出8个信号强度I1～I8。

图9表示强度信息SI的一例。信息生成部62通过将信号强度I与第1计数值Cx及第2计数值Cy建立对应关联来生成强度信息SI。在本实施方式中，信息生成部62通过将从图像数据DT求出的信号强度I1～I8分别与对应的部分区域R的第1计数值Cx及第2计数值Cy建立对应关联来生成强度信息SI。

强度信息SI表示为以第1计数值Cx及第2计数值Cy为参数的矩阵表，保存有与第1计数值Cx和第2计数值Cy的所有的组合对应的信号强度I。因此，即使在第1基准点P1与第2基准点P2之间的关系发生变化并且第1角度信号SA1与第2角度信号SA2之间的相位差发生变化的情况下，也能够共用强度信息SI。

另外，在图像数据DT由多个帧构成的视频数据的情况下，信息生成部62只要根据各帧所表示的图像，对每个帧变更强度信息SI内的信号强度I即可。在本实施方式中，将帧周期TF与扫描周期TL设为相同。

图10表示读出部66的读出处理的一例。按时钟信号CLK的每个时钟周期，从第1测量部65A及第2测量部65B向读出部66输入第1计数值Cx及第2计数值Cy。图10表示输入到读出部66的第1计数值Cx及第2计数值Cy分别为“7”的情况。在该情况下，读出部66从存储在信息存储部63中的强度信息SI读出信号强度I6作为对应于Cx＝7及Cy＝7的信号强度I。

发光控制部67根据由读出部66读出的信号强度I6，使发光装置24进行激光的强度调制。

如以上说明，控制装置20测量从反射镜部40绕第1轴a₁的偏转角成为第1基准角θ1的第1基准点P1起的经过时间作为第1计数值Cx(第1经过时间)，测量从反射镜部40绕第2轴a₂的偏转角成为第2基准角θ2的第2基准点P2起的经过时间作为第2计数值Cy(第2经过时间)。并且，控制装置20从强度信息SI获取与所测量的第1计数值Cx及第2计数值Cy对应的信号强度I，使发光装置24进行激光的强度调制。

如此，控制装置20不需要如以往那样生成规定利萨茹扫描的扫描周期TL的原点信号。虽然扫描周期TL有可能由于反射镜部40的转矩、重力、气压等的影响而变动，但根据本发明的技术，不使用原点信号而根据第1经过时间及第2经过时间来控制发光定时，因此即使扫描周期变动，也能够抑制扫描周期TL与发光定时之间的偏差。

并且，控制装置20将第1经过时间和第2经过时间分别独立地测量。因此，根据本发明的技术，能够进行不受反射镜部40绕第1轴a₁的摆动与绕第2轴a₂的摆动之间的相位差变动的影响的稳健的图像形成。并且，根据本发明的技术，不需要校正驱动信号以保持恒定相位差，因此即使在利萨茹扫描的中途也能够动态地变更绕两个轴的摆动频率、频率比、相位差或振幅。由此，能够动态地切换在投影面32上形成的图像的分辨率、帧速率、视角、光量等。

另外，在上述实施方式中，MEMS驱动器22驱动MEMS反射镜30以描绘激光的扫描位置为八字形的利萨茹曲线70，但作为一例，如图10所示，也可以驱动MEMS反射镜30以描绘更稠密的利萨茹曲线70。通过使利萨茹曲线70稠密，能够提高在投影面32上形成的图像的分辨率。

并且，在上述实施方式中，将扫描区域71分割成构成利萨茹曲线70的线在各部分区域R交叉一条，但也可以将扫描区域71分割成构成利萨茹曲线70的线在各部分区域R交叉两条以上。在图11所示的例子中，构成利萨茹曲线70的线在各部分区域R交叉两条以上。

图12表示4条线70A～70D在部分区域R交叉的例子。图11所示的4条线70A～70D作为整体构成1个利萨茹曲线70。在该情况下，在扫描位置沿4条线70A～70D分别通过图12所示的部分区域R时，以相同的信号强度I进行激光的强度调制。

具体而言，在扫描位置沿线70A通过的Cx＝16及86≤Cy≤88的时间范围、扫描位置沿线70B通过的45≤Cx≤46及88≤Cy≤90的时间范围、扫描位置沿线70C通过的Cx＝14及34≤Cy≤35的时间范围、扫描位置沿线70D通过的Cx＝47及31≤Cy≤33的时间范围内，以相同的信号强度I进行激光的强度调制。

并且，在上述实施方式中，设想了对平面状的投影面32垂直地扫描激光的情况，但也可以考虑投影面32倾斜。在该情况下，作为一例，扫描在投影面32上的激光所描绘的利萨茹曲线70变形为如图13所示。如此，在利萨茹曲线70变形的情况下，信息生成部62根据所变形的利萨茹曲线70来生成强度信息SI即可。

[第2实施方式]

接着，对第2实施方式进行说明。图14表示第2实施方式所涉及的控制装置20的功能结构的一例。第2实施方式所涉及的控制装置20的功能结构除了第1实施方式所涉及的控制装置20的功能结构以外，还具有扫描路径变更部80。扫描路径变更部80通过控制用于MEMS驱动器22驱动MEMS反射镜30的驱动信号，变更基于激光的利萨茹扫描的扫描路径。即，扫描路径变更部80变更利萨茹曲线70的形状或大小。

扫描路径变更部80例如按每1个帧周期TF变更扫描路径。在该情况下，扫描路径按每1个帧周期TF切换一次，本次的扫描路径通过上次的扫描路径未通过的区域，因此能够使扫描区域71内的扫描稠密。其结果，进一步提高在投影面32上形成的图像的分辨率。

在信息存储部63中存储有与由扫描路径变更部80变更的2个以上的扫描路径分别对应的强度信息SI。读出部66从与由扫描路径变更部80变更的扫描路径对应的强度信息SI读出信号强度I。

作为第1例，扫描路径变更部80通过变更反射镜部40绕第1轴a₁的摆动和绕第2轴a₂的摆动中的至少一者的频率(即变更频率比)来变更利萨茹扫描的扫描路径。作为一例，如图15所示，扫描路径变更部80在2:1与3:1之间变更频率比。如此，通过利萨茹曲线70发生变化，扫描区域71内的扫描变得稠密。

另外，如图15所示，当变更频率比时，利萨茹扫描的扫描周期TL发生变化，因此也优选以扫描周期TL不发生变化的方式变更频率比。例如，当在3:1与1:3之间变更频率比时，能够在维持恒定扫描周期TL的状态下变更扫描路径。

并且，在变更频率比时扫描路径的变化微小的情况下，能够使用共用强度信息SI，而不变更强度信息SI。

作为第2例，扫描路径变更部80通过变更反射镜部40绕第1轴a₁的摆动与绕第2轴a₂的摆动之间的相位差来变更利萨茹扫描的扫描路径。作为一例，如图16所示，在将频率比设为3:1的状态下，在90°与180°之间切换相位差φ。如此，通过利萨茹曲线70发生变化，扫描区域71内的扫描变得稠密。

如此，在变更相位差的情况下，能够在维持恒定扫描周期TL的状态下变更扫描路径。并且，在仅相位差不同的情况下，如上所述，不变更强度信息SI，就能够使用共用强度信息SI。

作为第3例，扫描路径变更部80通过变更反射镜部40绕第1轴a₁的摆动和绕第2轴a₂的摆动中的至少一者的振幅来变更利萨茹扫描的扫描路径。作为一例，如图17所示，通过加大振幅来扩大扫描范围(即利萨茹曲线70扩大)。如此，通过利萨茹曲线70发生变化，扫描区域71内的扫描变得稠密。

另外，由于当加大振幅时扫描范围扩大，因此与加大振幅之前相比，在投影面32上形成的图像的每1像素的光量相对减少。因此，优选提高激光的强度以补偿由于加大振幅而引起的光量减少的量。

在图15～图17所示的例子中，扫描路径变更部80在2种扫描路径之间变更了扫描路径，但并不限于此，也可以在3种以上的扫描路径之间变更扫描路径。并且，扫描路径变更部80也可以通过频率、相位差及振幅中的2种以上的组合来变更利萨茹扫描的扫描路径。

[第3实施方式]

接着，对第3实施方式进行说明。在第1实施方式中，使扫描周期TL与帧周期TF一致，但在第3实施方式中，使扫描周期TL比帧周期TF长(即设为TL＞TF)。作为一例，如图18所示，将扫描周期TL设为帧周期TF的两倍(即设为TL＝2×TF)。

在光栅扫描中，由于逐行依次扫描扫描区域，因此若设为TL＞TF，则1帧图像的描绘会在扫描区域的中途结束。因此，在光栅扫描中，若设为TL＞TF，则不能在整个扫描区域中显示1帧量的图像。

相对于此，在利萨茹扫描中，由于以上下左右往复的方式描绘扫描区域，因此即使设为TL＞TF，也能够在整个扫描区域描绘1帧图像。例如，在设为TL＝2×TF的情况下，以利萨茹扫描的一半的扫描路径描绘1帧量的图像，因此在1个帧周期TF显示的图像的分辨率降低到一半，但在整个扫描区域中显示图像。如此，在利萨茹扫描中，通过设为TL＞TF，能够高速改写图像，能够顺畅地显示移动快的视频。并且，在利萨茹扫描中，由于在1个扫描周期TL对扫描区域稠密地扫描，因此能够致密地显示接近移动少的静止图像的动态图像。

[第4实施方式]

接着，对第4实施方式进行说明。在第1实施方式所涉及的控制装置20中，第1基准点检测部64A及第2基准点检测部64B分别根据第1角度信号SA1及第2角度信号SA2来生成第1基准点P1及第2基准点P2，但第1角度信号SA1及第2角度信号SA2也可以不由第1角度传感器34及第2角度传感器36生成。在第4实施方式中，如图19所示，在控制装置20内设置生成第1角度信号SA1及第2角度信号SA2的角度信号生成部90。

角度信号生成部90根据MEMS驱动器22驱动MEMS反射镜30的驱动信号，进行推算反射镜部40绕第1轴a₁的偏转角和绕第2轴a₂的偏转角的运算处理，由此生成第1角度信号SA1及第2角度信号SA2。角度信号生成部90将所生成的第1角度信号SA1及第2角度信号SA2分别供给至第1基准点检测部64A及第2基准点检测部64B。另外，角度信号生成部90可以使用通过机器学习学习的学习完毕模型来生成第1角度信号SA1及第2角度信号SA2。另外，在本实施方式中，也可以不在MEMS反射镜30上设置第1角度传感器34及第2角度传感器36。

另外，上述各实施方式只要不产生矛盾，则能够适当组合。

在上述实施方式中，作为例如图像输入部60、图像存储部61、信息生成部62、信息存储部63、第1基准点检测部64A、第2基准点检测部64B、第1测量部65A、第2测量部65B、读出部66、发光控制部67及角度信号生成部90之类的执行各种处理的处理部(processingunit)的硬件结构，能够使用以下所示的各种处理器(processor)。在上述各种处理器中，除了执行软件(程序)而作为各种处理部发挥功能的通用的处理器即CPU(CentralProcessing Unit：中央处理单元)以外，还包括在前述FPGA等的制造后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(Programmable Logic Device：PLD)、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit：专用集成电路)等具有为了执行特定的处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电路等。

1个处理部可以由这些各种处理器中的1个构成，也可以由相同种类或不同种类的2个以上的处理器的组合(例如，多个FPGA的组合和/或CPU和FPGA的组合)构成。并且，也可以由1个处理器构成多个处理部。

图像输入部60可以是图像输入处理器。图像存储部61可以是图像存储用存储器。信息生成部62可以是信息生成处理器。信息存储部63可以是信息存储用存储器。第1基准点检测部64A可以是第1基准点检测处理器。第2基准点检测部64B可以是第2基准点检测处理器。第1测量部65A可以是第1测量处理器。第2测量部65B可以是第2测量处理器。读出部66可以是读出处理器。发光控制部67可以是发光控制处理器。角度信号生成部90可以是角度信号生成处理器。这些处理部也可以由1个处理器构成。

作为由1个处理器构成多个处理部的例子，第一，有如下方式：如以客户端及服务器等计算机为代表那样，由1个以上的CPU和软件的组合构成1个处理器，该处理器作为多个处理部发挥功能。第二，有如下方式：如以片上系统(System On Chip:SoC)等为代表那样，使用由1个IC(Integrated Circuit：集成电路)芯片实现包括多个处理部的系统整体的功能的处理器。如此，各种处理部使用1个以上的上述各种处理器作为硬件结构而构成。

而且，作为这些各种处理器的硬件结构，更具体而言，能够使用组合了半导体元件等电路元件的电路(circuitry)。

本说明书所记载的全部文献、专利申请以及技术标准，与具体且分别地记载将各个文献、专利申请以及技术标准通过参考而引入的情况相同程度地，通过参考而引入本说明书中。

Claims (12)

1.一种控制装置，其控制光扫描装置，该光扫描装置通过向绕第1轴及第2轴摆动的可动反射镜照射根据输入图像调制了强度的光来对光进行利萨茹扫描，所述控制装置具备：

第1测量部，其测量从所述可动反射镜绕所述第1轴的偏转角成为第1基准角的第1基准点起的经过时间作为第1经过时间；

第2测量部，其测量从所述可动反射镜绕所述第2轴的偏转角成为第2基准角的第2基准点起的经过时间作为第2经过时间；

信息存储部，其存储有表示所述第1经过时间及所述第2经过时间与所述输入图像的信号强度之间的对应关系的强度信息；

读出部，其从所述信息存储部读出与由所述第1测量部测量出的所述第1经过时间和由所述第2测量部测量出的所述第2经过时间对应的所述信号强度；及

发光控制部，其根据由所述读出部读出的所述信号强度，使发光装置进行所述光的强度调制。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，

所述第1测量部及所述第2测量部通过对从时钟发生器输出的时钟信号进行计数，分别测量所述第1经过时间及所述第2经过时间。

3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，

所述控制装置具备检测所述第1基准点的第1基准点检测部和检测所述第2基准点的第2基准点检测部。

4.根据权利要求3所述的控制装置，其中，

所述光扫描装置具有：第1角度传感器，其输出与所述可动反射镜绕所述第1轴的偏转角对应的第1角度信号；及第2角度传感器，其输出与所述可动反射镜绕所述第2轴的偏转角对应的第2角度信号，

所述第1基准点检测部根据从所述第1角度传感器输出的所述第1角度信号来检测所述第1基准点，

所述第2基准点检测部根据从所述第2角度传感器输出的所述第2角度信号来检测所述第2基准点。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其中，

所述强度信息表示所述第1经过时间和所述第2经过时间的组合与所述输入图像的信号强度之间的对应关系。

6.根据权利要求3所述的控制装置，其中，

所述控制装置具有扫描路径变更部，所述扫描路径变更部通过变更所述可动反射镜绕所述第1轴的摆动和绕所述第2轴的摆动中的至少一者的频率来变更利萨茹扫描的扫描路径。

7.根据权利要求3所述的控制装置，其中，

所述控制装置具备扫描路径变更部，所述扫描路径变更部通过变更所述可动反射镜绕所述第1轴的摆动与绕所述第2轴的摆动之间的相位差来变更利萨茹扫描的扫描路径。

8.根据权利要求3所述的控制装置，其中，

所述控制装置具备扫描路径变更部，所述扫描路径变更部通过变更所述可动反射镜绕所述第1轴的摆动和绕所述第2轴的摆动中的至少一者的振幅来变更利萨茹扫描的扫描路径。

9.根据权利要求3所述的控制装置，其中，

所述控制装置具备扫描路径变更部，所述扫描路径变更部通过以下变更中的至少2个组合来变更利萨茹扫描的扫描路径：

变更所述可动反射镜绕所述第1轴的摆动和绕所述第2轴的摆动中的至少任一者的频率；

变更所述可动反射镜绕所述第1轴的摆动与绕所述第2轴的摆动之间的相位差；及

变更所述可动反射镜绕所述第1轴的摆动和绕所述第2轴的摆动中的至少任一者的振幅。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的控制装置，其中，

利萨茹扫描的扫描周期比所述输入图像的帧周期长。

11.一种图像形成装置，其具备：

权利要求1至10中任一项所述的控制装置；

所述光扫描装置；及

所述发光装置。

12.一种控制方法，其是控制光扫描装置的方法，所述光扫描装置通过向绕第1轴及第2轴摆动的可动反射镜照射根据输入图像调制了强度的光来对光进行利萨茹扫描，所述控制方法执行以下处理：

第1测量处理，测量从所述可动反射镜绕所述第1轴的偏转角成为第1基准角的第1基准点起的经过时间作为第1经过时间；

第2测量处理，测量从所述可动反射镜绕所述第2轴的偏转角成为第2基准角的第2基准点起的经过时间作为第2经过时间；

读出处理，从存储有表示所述第1经过时间及所述第2经过时间与所述输入图像的信号强度之间的对应关系的强度信息的信息存储部，读出与通过所述第1测量处理测量出的所述第1经过时间和通过所述第2测量处理测量出的所述第2经过时间对应的所述信号强度；及

发光控制处理，根据通过所述读出处理读出的所述信号强度，使发光装置进行所述光的强度调制。