JP2006323355A - 光走査装置、光走査装置の制御方法及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な制御によってビーム状の光を良好な光量分布で走査させることが可能な光
走査装置等を提供すること。
【解決手段】画像信号に応じて変調されたビーム状の光を走査させる光走査装置であって
、ビーム状の光を供給する光源部１０１と、光源部１０１からのビーム状の光を、第１の
方向と、第１の方向に略直交する第２の方向へ走査させる走査部２００と、画像信号に応
じて形成される画素の領域ごとにビーム状の光が入射するタイミングを表す画素タイミン
グ信号を生成する画素タイミング信号生成部である制御部１１３と、画素タイミング信号
に基づいて、ビーム状の光が画素の領域を通過する時間のうち最も短い時間以下の時間に
相当するパルス幅を有するパルス信号を生成するパルス信号生成部７０２と、パルス信号
及び画像信号に基づいて、光源部１０１を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生
成部７０３と、を有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、光走査装置、光走査装置の制御方法及び画像表示装置、特に、画像信号に応
じて変調されたレーザ光を走査させる光走査装置の技術に関する。

レーザ光を走査させることで画像を表示する画像表示装置には、レーザ光を走査させる
光走査装置が用いられる。光走査装置は、画像信号に応じて変調されたレーザ光を二次元
方向へ走査させる。画像表示装置は、光走査装置からのレーザ光をスクリーン等に入射さ
せることにより画像を表示する。レーザ光を走査させることで画像を表示するための光走
査装置の技術としては、例えば、特許文献１に提案されるものがある。

特開２００３−２０７７３０号公報

光走査装置は、例えば、画素の領域ごとにレーザ光が入射するタイミングを示す画素タ
イミング信号を用いて、光源部の駆動信号を生成する。画素タイミング信号を用いると、
レーザ光の線速度が変化する場合であっても、画像信号に応じて変調されたレーザ光を正
確な位置に入射させることが可能となる。しかしながら、レーザ光の線速度が変化する場
合、略均一な光量のレーザ光を走査させても、被照射領域に照射するレーザ光の光量分布
は不均一になってしまう。画像信号に応じてパルス振幅を制御するアナログ方式を用いて
光源部を駆動する場合、１画素当りのレーザ光の照射時間が変化することにより、パルス
振幅とは関係無く明るさが変化してしまう。例えば、二次元方向のうちの一次元方向につ
いてレーザ光を往復させる場合、レーザ光の走査は、両端部に近いほど遅く、中央部に近
いほど速くなる。この場合、画面上において、両端部が明るく、中央部が暗くなるような
光量分布を生じることとなる。画像信号に応じてパルス幅を制御するディジタル方式を用
いて光源部を駆動する場合も、１画素当りのレーザ光の照射時間が変化することにより、
パルス幅とは関係無く明るさの変化が生じることとなる。さらに、ディジタル駆動の場合
、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、以下、「ＰＷＭ」と
いう。）が画素タイミング信号に追いつかなくなるという不具合を生じる場合もある。こ
のような事態を回避する手段としては、レーザ光の線速度の変化に応じて光源部の駆動を
調節することが考えられる。この場合、演算により各画素に対して求められたレーザ光の
線速度を基にして光源部の駆動を制御することから、光源部の複雑な制御が必要となる。
このように、従来の技術では、簡易な制御によってビーム状の光を良好な光量分布で走査
させることが困難であるという問題を生じている。本発明は、上述の問題に鑑みてなされ
たものであり、簡易な制御によってビーム状の光を良好な光量分布で走査させることが可
能な光走査装置、光走査装置の制御方法、及びその光走査装置を用いる画像表示装置を提
供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、画像信号に応じて変
調されたビーム状の光を走査させる光走査装置であって、ビーム状の光を供給する光源部
と、光源部からのビーム状の光を、第１の方向と、第１の方向に略直交する第２の方向へ
走査させる走査部と、画像信号に応じて形成される画素の領域ごとにビーム状の光が入射
するタイミングを表す画素タイミング信号を生成する画素タイミング信号生成部と、画素
タイミング信号に基づいて、ビーム状の光が画素の領域を通過する時間のうち最も短い時
間以下の時間に相当するパルス幅を有するパルス信号を生成するパルス信号生成部と、パ
ルス信号及び画像信号に基づいて、光源部を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号
生成部と、を有することを特徴とする光走査装置を提供することができる。

駆動信号生成部は、パルス信号生成部で生成されたパルス信号に基づいて、駆動信号を
生成する。パルス信号生成部では、ビーム状の光が画素の領域を通過する時間のうち最も
短い時間以下の時間のパルス幅を設定する。全ての画素について同じパルス幅のパルス信
号を基準として駆動信号を生成可能であるから、ビーム状の光の線速度が変化する場合で
あっても、偏り無く略均一にビーム状の光を照射させることができる。また、画素タイミ
ング信号を用いて駆動信号を生成することにより、画素を形成する各領域に対して良好な
光量分布で光を照射させることが可能となる。本発明の光走査装置は、パルス信号のパル
ス幅を決定するときのみビーム状の光の線速度を用いる演算を行い、あとは画素タイミン
グ信号に同期させたパルス信号を用いて簡易な手法により駆動信号を生成することができ
る。このため、演算により各画素に対して求められた線速度を基にして光源部の駆動を制
御する場合に比較して、光源部の制御を簡易にすることが可能である。また、レーザ光の
線速度の変動に対応して、容易に駆動信号を生成することが可能である。これにより、簡
易な制御によってビーム状の光を良好な光量分布で走査させることが可能な光走査装置を
得られる。

また、本発明の好ましい態様によれば、駆動信号生成部は、画像信号に応じて振幅が制
御された駆動信号を生成することが望ましい。ビーム状の光が画素の領域を通過する時間
のうち最も短い時間以下にパルス幅を設定することから、振幅を制御するアナログ方式を
用いる場合、１画素当りのビーム状の光の照射時間の変化を低減することが可能となる。
これにより、振幅の制御を用いて、ビーム状の光を正確な光量に調節することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、駆動信号生成部は、画像信号に応じてパルス幅
が制御された駆動信号を生成することが望ましい。ビーム状の光が画素の領域を通過する
時間のうち最も短い時間以下にパルス幅を設定することから、パルス幅を制御するディジ
タル信号を用いる場合、１画素当りのビーム状の光の照射時間の変化を低減することが可
能となる。これにより、パルス幅の制御を用いて、ビーム状の光を正確な光量に調節する
ことができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、駆動信号生成部は、アナログ信号である画像信
号に基づいて、駆動信号を生成することが望ましい。これにより、アナログ信号である画
像信号に基づいて、ビーム状の光を正確な光量に調節することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、駆動信号生成部は、ディジタル信号である画像
信号に基づいて、駆動信号を生成することが望ましい。これにより、ディジタル信号であ
る画像信号に基づいて、ビーム状の光を正確な光量に調節することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、パルス信号生成部は、第１の方向へビーム状の
光を走査させる速度、及び第２の方向へビーム状の光を走査させる速度がいずれも最大で
あるときにビーム状の光が画素の領域を通過する時間以下の時間に相当するパルス幅を有
するパルス信号を生成することが望ましい。例えば、反射ミラーに設けられた回転軸を中
心として反射ミラーを回転させることで第１の方向、第２の方向へビーム状の光を走査さ
せる場合、第１の方向、第２の方向のいずれについてもビーム状の光の線速度が変化する
こととなる。第１の方向、第２の方向のいずれについてもビーム状の光の線速度が最大で
あるとき、ビーム状の光が画素の領域を通過する時間は最も短くなる。第１の方向、第２
の方向のいずれについてもビーム状の光の線速度が最大であるときビーム状の光が画素の
領域を通過する時間以下の時間のパルス幅を設定することで、二次元方向について略均一
にビーム状の光を照射させることができる。これにより、二次元方向について良好な光量
分布を得ることができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、走査部は、第１の方向へビーム状の光を走査さ
せる周波数が、第２の方向へビーム状の光を走査させる周波数より高くなるように駆動さ
れ、かつ第２の方向についてビーム状の光を往復させることが望ましい。第２の方向につ
いてビーム状の光を往復させる場合、第２の方向におけるビーム状の光の線速度が変化す
ることが考えられる。第２の方向についてビーム状の光を往復させる場合に、良好な光量
分布を得ることができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、走査部は、第１の方向へビーム状の光を走査さ
せる周波数が、第２の方向へビーム状の光を走査させる周波数より高くなるように駆動さ
れ、かつ第２の方向の一の向きへビーム状の光を走査させることが望ましい。第２の方向
の一の向きへビーム状の光を走査させる場合、第２の方向におけるビーム状の光の線速度
が変化することが考えられる。第２の方向の一の向きへビーム状の光を走査させる場合に
、良好な光量分布を得ることができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、光源部は、同色かつ複数のビーム状の光を供給
し、走査部は、同色かつ複数のビーム状の光を並列させて走査させ、パルス信号生成部は
、同色かつ複数のビーム状の光のうちの一のビーム状の光が画素の領域を通過する時間の
うち最も短い時間以下の時間に相当するパルス幅を有するパルス信号を、同色かつ複数の
各ビーム状の光に対して生成することが望ましい。同色とは、互いに同一又は近似する波
長領域を有することをいうものとする。一のビーム状の光に着目して演算されたパルス幅
を有するパルス信号を各ビーム状の光に対して生成することで、ビーム状の光ごとにパル
ス幅を演算する場合と比較して、光源部の制御を簡易にすることが可能である。これによ
り、同色かつ複数のビーム状の光を走査させる場合に、簡易な制御により、良好な光量分
布を得ることができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、複数の走査部を有し、パルス信号生成部は、複
数の走査部のうちの一の走査部により走査させる一のビーム状の光が画素の領域を通過す
る時間のうち最も短い時間以下の時間に相当するパルス幅を有するパルス信号を、複数の
走査部により走査させる各ビーム状の光に対して生成することが望ましい。例えば、略同
一の速度でビーム状の光を走査させる複数の走査部を用いる場合に、一の走査部で走査さ
せる一のビーム状の光に着目してパルス幅を演算する。かかるパルス幅を有するパルス信
号を各走査部で走査させる各ビーム状の光について生成することで、ビーム状の光ごとパ
ルス幅を演算する場合と比較して、光源部の制御を簡易にすることが可能である。これに
より、複数の走査部を用いてビーム状の光を走査させる場合に、簡易な制御により、良好
な光量分布を得ることができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、走査部は、第１走査部及び第２走査部を有し、
パルス信号生成部は、第１走査部で走査させる一のビーム状の光が画素の領域を通過する
時間のうち最も短い時間以下の時間に相当するパルス幅を有するパルス信号を、第１走査
部により走査させる各ビーム状の光に対して生成し、第２走査部で走査させる一のビーム
状の光が画素の領域を通過する時間のうち最も短い時間以下の時間に相当するパルス幅を
有するパルス信号を、第２走査部により走査させる各ビーム状の光に対して生成すること
が望ましい。走査部ごとに演算された最短パルス信号を用いてパルス信号を生成すること
で、走査部ごとに、ビーム状の光の光量分布を略均一にすることができる。これにより、
走査部ごとに設定されたパルス信号を用いて、良好な光量分布を得ることができる。

さらに、本発明によれば、画像信号に応じて変調されたビーム状の光を走査させる光走
査装置の制御方法であって、ビーム状の光を供給する光供給工程と、光供給工程において
供給されたビーム状の光を、第１の方向と、第１の方向に略直交する第２の方向へ走査さ
せる走査工程と、画像信号に応じて形成される画素の領域ごとにビーム状の光が入射する
タイミングを表す画素タイミング信号を生成する画素タイミング信号生成工程と、画素タ
イミング信号に基づいて、ビーム状の光が画素の領域を通過する時間のうち最も短い時間
以下の時間に相当するパルス幅を有するパルス信号を生成するパルス信号生成工程と、パ
ルス信号及び画像信号に基づいて、光源部を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号
生成工程と、を含むことを特徴とする光走査装置の制御方法を提供することができる。

駆動信号生成工程では、パルス信号生成工程にて生成されたパルス信号に基づいて、駆
動信号を生成する。パルス信号生成工程では、ビーム状の光が画素の領域を通過する時間
のうち最も短い時間以下の時間にパルス幅を設定する。全ての画素について同じパルス幅
のパルス信号を基準として駆動信号を生成可能であるから、ビーム状の光の線速度が変化
する場合であっても、偏り無く略均一にビーム状の光を照射させることができる。また、
画素タイミング信号を用いて駆動信号を生成することにより、画素を形成する各領域に対
して良好な光量分布で光を照射させることが可能となる。本発明の制御方法によると、パ
ルス信号のパルス幅を決定するときのみビーム状の光の線速度を用いる演算を行い、あと
は画素タイミング信号に同期させたパルス信号を用いて簡易な手法により駆動信号を生成
することができる。このため、演算により各画素に対して求められた線速度を基にして光
源部の駆動を制御する場合に比較して、光源部の制御を簡易にすることが可能である。こ
れにより、簡易な制御によってビーム状の光を良好な光量分布で走査させることができる
。

さらに、本発明によれば、光走査装置からの光により画像を表示する画像表示装置であ
って、光走査装置は、上記の光走査装置であることを特徴とする画像表示装置を提供する
ことができる。上記の光走査装置を用いることにより、簡易な制御によってビーム状の光
を良好な光量分布で走査させることができる。これにより、簡易な制御によって良好な光
量分布で高品質な画像を表示することが可能な画像表示装置を得られる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る画像表示装置１００の概略構成を示す。画像表示装置
１００は、スクリーン１１０の一方の面にレーザ光を供給し、スクリーン１１０の他方の
面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタである
。画像表示装置１００に設けられた光走査装置１２０は、画像信号に応じて変調されたレ
ーザ光を走査させる。画像表示装置１００は、光走査装置１２０からのレーザ光をスクリ
ーン１１０に透過させることで画像を表示する。

光走査装置１２０に設けられた光源部１０１は、ビーム状の光であるレーザ光を画像信
号に応じて変調して供給する。光源部１０１としては、レーザ光を変調するための変調部
を設けた半導体レーザや、固体レーザを用いることができる。光源部１０１は、振幅変調
によりレーザ光を変調する。画像表示装置１００は、光走査装置１２０によりＲ光、Ｇ光
、Ｂ光を走査させることでカラー画像を表示する。このため、光走査装置１２０にはＲ光
、Ｇ光、Ｂ光のそれぞれについて光源部が設けられているが、本実施例では、単独の色光
を供給するための構成について図示及び説明を行うものとする。また、本実施例では単独
の光源部を用いる構成について説明することとしているが、各色光について複数の光源部
を用いることとしても良い。

光源部１０１からのレーザ光は、投写光学系１０２を透過した後、走査部２００に入射
する。走査部２００は、光源部１０１からのレーザ光を走査させる。光源部１０１と走査
部２００との間に設けられた投写光学系１０２、及び走査部２００とスクリーン１１０と
の間の投写光学系１０３は、光源部１０１からのレーザ光をスクリーン１１０上に結像さ
せる。投写光学系１０２、１０３を用いることにより、スクリーン１１０に高精細な画像
を表示することができる。

図２は、走査部２００の概略構成を示す。走査部２００は、反射ミラー２０２と、反射
ミラー２０２の周囲に設けられた外枠部２０４とを有する、いわゆる二重ジンバル構造を
なしている。外枠部２０４は、回転軸であるトーションばね２０６によって、不図示の固
定部に連結されている。外枠部２０４は、トーションばね２０６の捩れと、元の状態への
復元とを利用して、トーションばね２０６を中心として回動する。反射ミラー２０２は、
トーションばね２０６に略直交する回転軸であるトーションばね２０７によって、外枠部
２０４に連結されている。反射ミラー２０２は、光源部１０１からのレーザ光を反射する
。反射ミラー２０２は、高反射性の部材、例えばアルミニウムや銀等の金属薄膜を形成す
ることにより構成できる。

反射ミラー２０２は、外枠部２０４がトーションばね２０６を中心として回動すること
により、スクリーン１１０においてレーザ光をＹ方向（図１参照）へ走査させるように変
位する。また、反射ミラー２０２は、トーションばね２０７の捩れと、元の状態への復元
とを利用して、トーションばね２０７を中心として回動する。反射ミラー２０２は、トー
ションばね２０７を中心として回動することにより、反射ミラー２０２で反射したレーザ
光をＸ方向へ走査させるように変位する。このように、走査部２００は、光源部１０１か
らのレーザ光を、被照射領域であるスクリーン１１０において第１の方向であるＸ方向と
、第１の方向に略直交する第２の方向であるＹ方向へ走査させる。

図３は、走査部２００を駆動するための構成を説明するものである。反射ミラー２０２
がレーザ光を反射する側を表側とすると、第１の電極３０１、３０２は、外枠部２０４の
裏側の空間であって、トーションばね２０６に関して略対称な位置にそれぞれが設けられ
ている。第１の電極３０１、３０２に電圧を印加すると、第１の電極３０１、３０２と、
外枠部２０４との間には、電位差に応じた所定の力、例えば静電力が発生する。外枠部２
０４は、第１の電極３０１、３０２に交互に電圧を印加することにより、トーションばね
２０６を中心として回動する。

トーションばね２０７は、詳細には、第１のトーションばね３０７と第２のトーション
ばね３０８とで構成されている。第１のトーションばね３０７と第２のトーションばね３
０８との間には、ミラー側電極３０５が設けられている。ミラー側電極３０５の裏側の空
間には、第２の電極３０６が設けられている。第２の電極３０６に電圧を印加すると、第
２の電極３０６とミラー側電極３０５との間には、電位差に応じた所定の力、例えば静電
力が発生する。第２の電極３０６のいずれにも同位相の電圧を印加すると、反射ミラー２
０２は、トーションばね２０７を中心として回動する。走査部２００は、このようにして
反射ミラー２０２を回動させることで、レーザ光を二次元方向へ走査させる。走査部２０
０は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術により作成すること
ができる。

走査部２００は、例えば画像の１フレーム期間において、垂直方向であるＹ方向へ１回
レーザ光を走査させる間に、水平方向であるＸ方向について複数回レーザ光を往復させる
ように反射ミラー２０２を変位させる。このように、走査部２００は、第１の方向である
Ｘ方向へレーザ光を走査させる周波数が、第２の方向であるＹ方向へレーザ光を走査させ
る周波数に比べて高くなるように駆動される。なお、Ｘ方向へのレーザ光の走査を高速に
行うために、走査部２００は、トーションばね２０７を中心として反射ミラー２０２を共
振させる構成とすることが望ましい。反射ミラー２０２を共振させることにより、反射ミ
ラー２０２の変位量を増大させることができる。反射ミラー２０２の変位量を増大させる
ことにより、走査部２００は、少ないエネルギーで効率良くレーザ光を走査させることが
できる。なお、反射ミラー２０２は、共振を用いず駆動することとしても良い。

なお、走査部２００は、電位差に応じた静電力によって駆動する構成に限られない。例
えば、電磁力を用いて駆動する構成や、圧電素子の伸縮力を用いて駆動する構成であって
も良い。電磁力を用いる場合、電流に応じて反射ミラー２０２と永久磁石との間に電磁力
を発生させることにより、走査部２００を駆動できる。また、走査部２００は、Ｘ方向に
レーザ光を走査させる反射ミラーと、Ｙ方向にレーザ光を走査させる反射ミラーとを設け
る構成としても良い。

図１に戻って、走査部２００からのレーザ光は、投写光学系１０３を透過した後、反射
部１０５に入射する。反射部１０５は、筐体１０７の内面であって、スクリーン１１０と
対向する位置に設けられている。反射部１０５は、光走査装置１２０からのレーザ光をス
クリーン１１０の方向へ反射する。筐体１０７は、筐体１０７内部の空間を密閉する。ス
クリーン１１０は、筐体１０７の所定の一面に設けられている。スクリーン１１０は、画
像信号に応じて変調された光走査装置１２０からのレーザ光を透過させる透過型スクリー
ンである。反射部１０５からの光は、スクリーン１１０の、筐体１０７の内部側の面から
入射した後、観察者側の面から出射する。観察者は、スクリーン１１０から出射する光を
観察することにより、画像を鑑賞する。

図４は、スクリーン１１０におけるレーザ光の走査の態様を説明するものである。走査
部２００は、スクリーン１１０の入射側から見てスクリーン１１０の左上部の画素からプ
ラスＸ方向へレーザ光を走査させる。１行目の画素上の走査を終えた後、レーザ光の進行
方向は、プラスＸ向きからマイナスＸ向きへと変換される。そして、走査部２００は、２
行目の画素についてマイナスＸ方向へレーザ光を走査させる。このような走査を繰り返す
ことにより、レーザ光は、スクリーン１１０上において、Ｘ方向に振動するサイン波形状
の走査軌跡ＳＣを描きながら移動する。

図５は、Ｘ方向へ走査させるレーザ光の線速度と、図４に示すＸ方向についての画素位
置との関係について説明するものである。レーザ光の線速度は、進行方向が変換される位
置に近い左端部Ｐ１、及び右端部Ｐ３において最も小さく、進行方向が変換される位置同
士の中間位置である中央部Ｐ２において最も大きくなる。このため、レーザ光が左端部Ｐ
１を通過するタイミングと右端部Ｐ３を通過するタイミングとの間の時間を単に画素数で
割った時間を基にレーザ光を変調しても、画素は、中央部Ｐ２では小さく両端部Ｐ１、Ｐ
３では大きく表示されてしまう。

そこで、光走査装置１２０は、レーザ光の線速度に基づいて生成された画素タイミング
信号を用いて、光源部１０１の駆動信号を生成する。画素タイミング信号は、画素の領域
ごとにレーザ光が入射するタイミングを表す信号である。画素タイミング信号を用いると
、レーザ光の線速度が変化する場合であっても、画像信号に応じて変調されたレーザ光を
正確な位置に入射させることが可能となる。なお、走査部２００は、Ｙ方向へレーザ光を
走査させる周波数が、Ｘ方向へレーザ光を走査させる周波数に比べて高くなるように駆動
する構成であっても良い。この場合、Ｙ方向が第１の方向、Ｘ方向が第２の方向となる。

図６は、光源部１０１の駆動を制御するための構成を説明するものである。光源駆動部
６０１は、駆動信号に基づいて光源部１０１を駆動する。ＯＮ／ＯＦＦ制御部６０２は、
駆動信号のパルス幅に応じて、光源部１０１のＯＮ／ＯＦＦを制御する。電流制御部６０
３は、駆動信号の振幅に応じて、光源部１０１からのレーザ光の光量を制御する。本実施
例の光走査装置１２０は、画像信号に応じて振幅が制御された駆動信号を用いるアナログ
方式によりレーザ光の変調を行う。

図７は、レーザ光の走査を制御するための構成を説明するものである。画像信号入力部
１１１は、入力端子から入力された画像信号の特性補正や増幅等を行う。例えば、画像信
号入力部１１１は、図８に示すように、アナログ形式の画像信号を増幅部８０１で増幅す
ることにより、アナログ形式の光源変調用強度信号を出力する。図７に戻って、同期／画
像分離部１１２は、画像信号入力部１１１からの信号を、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光のそれぞれに
ついての画像情報信号、垂直同期信号、水平同期信号に分離し、制御部１１３へ出力する
。制御部１１３のうち、走査制御部１２３は、垂直同期信号、水平同期信号に基づいて、
走査部２００を駆動する駆動信号を生成する。走査駆動部１１５は、制御部１１３からの
駆動信号に応答して走査部２００を駆動する。

水平角度センサ１２５は、スクリーン１１０にてレーザ光をＸ方向へ走査させる反射ミ
ラー２０２（図２参照）の振り角を検出する。垂直角度センサ１２６は、スクリーン１１
０にてレーザ光をＹ方向へ走査させる反射ミラー２０２の振り角を検出する。信号処理部
１２７は、垂直角度センサ１２６の変位からフレーム開始信号Ｆ＿Ｓｙｎｃ、水平角度セ
ンサ１２５の変位からライン開始信号Ｌ＿Ｓｙｎｃをそれぞれ生成し、制御部１１３へ出
力する。

画像処理部１２１は、制御部１１３に入力された画像情報を走査線ごとの情報に分けて
フレームメモリ１１４に出力する。フレームメモリ１１４は、画像処理部１２１からの画
像信号をフレーム単位で格納する。光源制御部１２２は、フレームメモリ１１４から読み
出される行ごとの画像情報信号を出力する。また、制御部１１３は、フレーム開始信号Ｆ
＿Ｓｙｎｃ、ライン開始信号Ｌ＿Ｓｙｎｃから演算された線速度、及び垂直同期信号、水
平同期信号に基づいて、画素タイミング信号を生成する。制御部１１３は、画素タイミン
グ信号を生成する画素タイミング生成部である。なお、制御部１１３は、予め演算された
線速度に基づいて画素タイミング信号を生成するほか、レーザ光の位置を検出する検出器
からの信号に基づいて画素タイミング信号を生成することとしても良い。また、制御部１
１３とは別に、画素タイミング生成部や、レーザ光の線速度を演算する線速度演算部を設
けることとしても良い。

最短パルス幅演算部７０１は、画素タイミング信号に基づく演算により、レーザ光が画
素の領域を通過する時間のうち最も短い時間以下の時間に相当するパルス幅を導き出す。
パルス信号生成部７０２は、最短パルス幅演算部７０１で導き出されたパルス幅を有する
パルス信号を生成する。駆動信号生成部７０３のうちＯＮ／ＯＦＦ設定部７０４は、パル
ス信号生成部７０２からのパルス信号に同期させてＯＮ／ＯＦＦの切り換えを設定する。
駆動信号生成部７０３のうち振幅設定部７０５は、アナログ形式の光源変調用強度信号に
応じて振幅を設定する。

図９は、駆動信号生成部７０３で生成される駆動信号について説明するものである。図
９では、１本の走査線のうち左端部、中央部、右端部の各近傍の画素についての画素タイ
ミング信号、パルス信号、駆動信号の例を示す。画素タイミング信号は、画素の領域へレ
ーザ光が入射するタイミングにおいて、ＬからＨに切り換わる。画素タイミング信号がＬ
からＨに切り換わるタイミング同士の時間は、レーザ光が画素の領域を通過する時間に相
当する。上述のように、レーザ光の線速度は、被照射領域中左端部及び右端部で小さく、
中央部において大きくなる。従って、被照射領域のうち中央部において画素タイミング信
号がＬからＨへ切り換わるタイミング同士の時間Ｔ１が、レーザ光が画素の領域を通過す
る時間のうち最も短い時間である。

最短パルス幅演算部７０１は、画素タイミング信号を用いることにより、時間Ｔ１以下
の時間に相当するパルス幅Ｔ２を導き出す。また、パルス信号生成部７０２は、画素タイ
ミング信号と同じタイミングでＬからＨへ切り換わり、かつ最短パルス幅演算部７０１に
て導き出されたパルス幅Ｔ２のパルスからなるパルス信号を生成する。さらに、駆動信号
生成部７０３は、所定の振幅Ｉを最大値として、階調に応じた振幅を決定する。以上のよ
うにして、駆動信号生成部７０３は、パルス信号生成部７０２からのパルス信号、及び画
像信号に基づいて、光源部１０１を駆動するための駆動信号を生成する。アナログ信号と
して入力された画像信号は、駆動信号生成部７０３により、振幅が制御された駆動信号と
なって出力される。光走査装置１２０は、振幅の制御を用いて、レーザ光を正確な光量に
調節することができる。

光走査装置１２０は、全ての画素についてパルス幅Ｔ２のパルス信号を基準として駆動
信号を生成する。観察者が目で感じる光の強さが光の強度と光の点灯時間との積であると
考えると、同じパルス幅のパルス信号に基づいて駆動信号を生成することにより、レーザ
光の線速度に関わらず画像信号に応じたレーザ光を照射させることが可能である。このた
め、レーザ光の線速度が変化する場合であっても、偏り無く略均一にレーザ光を照射させ
ることができる。また、画素タイミング信号を用いて駆動信号を生成することにより、画
素を形成する各領域に対して良好な光量分布で光を照射させることが可能となる。

光走査装置１２０は、パルス信号のパルス幅を決定するときのみレーザ光の線速度を用
いる演算を行い、あとは画素タイミング信号に同期させたパルス信号を用いて簡易な手法
により駆動信号を生成することができる。このため、演算により各画素に対して求められ
た線速度を基にして光源部１０１の駆動を制御する場合に比較して、光源部１０１の制御
を簡易にすることが可能である。また、レーザ光の線速度の変動に対応して、容易に駆動
信号を生成することが可能である。これにより、簡易な制御によってレーザ光を良好な光
量分布で走査させることができるという効果を奏する。また、簡易な制御によって良好な
光量分布で高品質な画像を表示することができる。

図１０は、本発明の実施例２に係る光走査装置について説明するものであって、レーザ
光の走査を制御するための構成を説明するものである。本実施例の光走査装置は、上記実
施例１に係る画像表示装置１００に適用することができる。上記実施例１と同一の部分に
は同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例の光走査装置は、ＰＷＭを用い
て光源部１０１からのレーザ光を変調することを特徴とする。画像信号入力部１１１は、
図１１に示すように、アナログ／ＰＷＭ変換部１１０１により、アナログ形式の画像信号
を、ディジタル形式の光源変調用パルス信号に変換する。

上記実施例１と同様に、パルス信号生成部７０２は、最短パルス幅演算部７０１で導き
出されたパルス幅を有するパルス信号を生成する。ＰＷＭ変調部１００３は、光源変調用
パルス信号を基に、画像情報に基づいたパルス信号を生成する。駆動信号生成部７０３の
うちＯＮ／ＯＦＦ設定部７０４は、ＰＷＭ変調部１００３からのパルス信号に同期させて
ＯＮ／ＯＦＦの切り換えを設定する。駆動信号生成部７０３のうち振幅設定部７０５は、
振幅を所定値に設定する。

図１２は、駆動信号生成部７０３で生成される駆動信号について説明するものである。
図１２では、１本の走査線のうち左端部、中央部、右端部の各近傍の画素についての画素
タイミング信号、パルス信号、駆動信号の例を示す。パルス信号生成部７０２において時
間Ｔ１以下のパルス幅Ｔ２のパルスからなるパルス信号を生成する工程までは、上記実施
例１と同様である。ＰＷＭ変調部１００３は、パルス幅Ｔ２を最大値として、階調に応じ
たパルス幅を決定する。駆動信号生成部７０３は、所定の振幅Ｉと、ＰＷＭ変調部１００
３で決定されたパルス幅とを有するパルスからなる駆動信号を生成する。以上のようにし
て、駆動信号生成部７０３は、パルス信号生成部７０２からのパルス信号、及び画像信号
に基づいて、光源部１０１を駆動するための駆動信号を生成する。

アナログ信号として入力された画像信号は、駆動信号生成部７０３により、パルス幅が
制御された駆動信号となって出力される。光走査装置は、パルス幅の制御を用いて、レー
ザ光を正確な光量に調節することができる。本実施例の場合も、上記実施例１の場合と同
様に、簡易な制御によってレーザ光を良好な光量分布で走査させることができる。なお、
駆動信号生成部７０３は、画素タイミング信号がＬからＨへ変わるタイミングにパルスが
立ち上がるような駆動信号を生成する場合に限られない。例えば、駆動信号生成部７０３
は、画素タイミング信号がＬからＨへ変わるタイミング同士の中間や、画素タイミング信
号がＬからＨへ変わる直前においてパルスが立ち上がるような駆動信号を生成しても良い
。

なお、本発明の光走査装置は、アナログ信号である画像信号が入力される構成に限られ
ず、ディジタル信号である画像信号が入力される構成であっても良い。例えば、画像信号
入力部１１１は、図１３に示すように、ディジタル／アナログ変換部１３０１によって、
ディジタル信号である画像信号をアナログ形式の光源変調用強度信号に変換することとし
ても良い。かかる構成を用いる場合、ディジタル信号として入力された画像信号は、振幅
が制御された駆動信号となって出力される。

また、画像信号入力部１１１は、図１４に示すように、ディジタル／ＰＷＭ変換部１４
０１によって、ディジタル信号である画像信号を、ディジタル形式の光源変調用パルス信
号に変換することとしても良い。かかる構成を用いる場合、ディジタル信号として入力さ
れた画像信号は、パルス幅が制御された駆動信号となって出力される。本実施例の光走査
装置は、ディジタル信号である画像信号を入力する場合も、画像信号に基づいて、ビーム
状の光を正確な光量に調節することができる。

図１５は、本発明の実施例３に係る画像表示装置について説明するものであって、スク
リーン１１０におけるレーザ光の走査軌跡ＳＣを示す。本実施例は、第１の方向へレーザ
光を走査させる速度、及び第２の方向へレーザ光を走査させる速度がいずれも最大である
ときにレーザ光が画素の領域を通過する時間以下の時間に相当するパルス幅を用いてパル
ス信号が生成されることを特徴とする。本実施例の画像表示装置は、光源部の制御の態様
が異なる他は、上記実施例１の画像表示装置１００（図１参照）と同様の構成を有する。

図１６は、第２の方向であるＹ方向におけるレーザ光の走査位置の変化を説明するもの
である。本実施例において、光走査装置は、図３に示す走査部２００により、第１の方向
であるＸ方向のみならず第２の方向であるＹ方向についてもレーザ光を往復させる。この
ことから、レーザ光は、Ｘ方向の場合と同様に、Ｙ方向についてもサイン波に沿って変位
する。スクリーン１１０上にてレーザ光を走査させるのは、図中両矢印で示すように、時
間に対するレーザ光の位置の変化量が一定に近くなる期間である。

図１７に示すように、Ｙ方向についてのレーザ光の線速度は、Ｘ方向の場合と同様に、
スクリーン１１０にてレーザ光を走査させる期間の中央にて最大となる。よって、Ｙ方向
についてのレーザ光の線速度は、レーザ光の進行方向が変換される位置に近い上端部Ｐ４
、及び下端部Ｐ６において最も小さく、レーザ光の進行方向が変換される位置同士の中間
位置である中央部Ｐ５において最も大きくなる。Ｙ方向におけるレーザ光の線速度が中央
部Ｐ５で最大、上端部Ｐ４及び下端部Ｐ６で最小となると、スクリーン１１０の中央部Ｐ
５に近い部分で光量が少なく、上端部Ｐ４に近い部分及び下端部Ｐ６に近い部分で光量が
多くなるという不具合を生じる。

本実施例において、最短パルス幅演算部７０１（図７参照）は、Ｘ方向へレーザ光を走
査させる速度、及びＹ方向へレーザ光を走査させる速度がいずれも最大であるときにレー
ザ光が画素の領域を通過する時間以下の時間に相当するパルス幅を導き出す。まず、最短
パルス幅演算部７０１は、Ｘ方向及びＹ方向のうちレーザ光を走査させる周波数が低いＹ
方向において、レーザ光の走査速度が最大となる位置を割り出す。Ｙ方向についてレーザ
光を往復させる場合、Ｙ方向についてレーザ光の走査速度が最大となるのは、中央部Ｐ５
である。次に、Ｙ方向についてレーザ光の走査速度が最大となる位置の走査線にて、Ｘ方
向におけるレーザ光の走査速度が最大となる位置を割り出す。最短パルス幅演算部７０１
は、このようにしてパルス幅を導き出す。

本実施例の場合、Ｘ方向及びＹ方向についてレーザ光の走査速度が最大となるのは、Ｘ
方向について中央、かつＹ方向についても中央である、スクリーン１１０の中心部である
。最短パルス幅演算部７０１は、スクリーン１１０の中心部の画素上を通過する時間以下
の時間に相当するパルス幅を導き出す。このようにして決定されたパルス幅を用いて生成
されたパルス信号を用いて光源部を制御することにより、二次元方向について略均一にレ
ーザ光を照射させることができる。これにより、二次元方向について良好な光量分布を得
ることができる。

なお、本実施例の画像表示装置は、第２の方向であるＹ方向についてレーザ光を往復さ
せる構成に限らず、Ｙ方向の一の向きにレーザ光を走査させる構成であっても良い。例え
ば、図１８に示すように、スクリーン１１０の上端部Ｐ４から下端部Ｐ６へ、Ｙ方向にお
いて下向きへのみレーザ光を走査させることとしても良い。走査部は、レーザ光を下向き
へ走査させた後、レーザ光の走査位置を下から上へ瞬時に変化させ、再びレーザ光を下向
きへ走査させるフライバック走査を繰り返す。この場合、スクリーン１１０上にてレーザ
光を走査させるのは、図中両矢印で示すように、時間に対するレーザ光の位置の変化量が
一定に近くなる期間である。

図１９は、Ｙ方向において下向きにレーザ光を走査させる場合のレーザ光の線速度の変
化を示す。Ｙ方向におけるレーザ光の線速度は、レーザ光の進行方向が上向きから下向き
に変換された直後、及び下向きから上向きに変換させる手前にて小さくなる。このように
、Ｙ方向においてレーザ光を一つの向きへ走査させることでレーザ光の線速度が変化する
場合も、レーザ光を往復走査させる場合と同様にパルス幅を決定することで、二次元方向
について良好な光量分布を得ることができる。なお、本実施例により生成されたパルス信
号は、実施例１と同様に、振幅が制御された駆動信号に変換しても良く、実施例２と同様
に、パルス幅が制御された駆動信号に変換しても良い。

図２０は、本発明の実施例４に係る画像表示装置について説明するものであって、スク
リーン１１０に形成されるレーザ光のスポットＳＰを示す。本実施例の画像表示装置は、
同色かつ複数のレーザ光を走査させる。ここで、同色とは、互いに同一又は近似する波長
領域を有することをいうものとする。本実施例において、光源部は、同色のｎ個のレーザ
光を供給する。本実施例の画像表示装置は、光源部の構成、及び光源部の制御の態様が異
なる他は、上記実施例１の画像表示装置１００（図１参照）と同様の構成を有する。

光源部は、各レーザ光のスポットＳＰを、第１の方向であるＸ方向へ並列させる。同色
かつ複数のレーザ光を供給する光源部として、例えば、複数の半導体レーザを配列させた
光源アレイを用いることができる。光走査装置は、光源部からのｎ個のレーザ光を、単独
の走査部により走査させる。ｎ個のレーザ光は、Ｘ方向へスポットＳＰを並列させた状態
を保ちながら移動する。光源部は、複数の半導体レーザを配列させた構成の他、複数の発
光部を配列させた半導体レーザを用いる構成としても良い。

図２１は、第１の方向であるＸ方向におけるレーザ光の位置の変化を説明するものであ
る。スクリーン１１０の左上部（図２０参照）に最初に入射するレーザ１は、時間Ｔ１に
おいてスクリーン１１０上を走査する。レーザ１の走査を開始させた後スクリーン１１０
に最後に入射するレーザｎは、レーザ１より遅れて時間Ｔ２においてスクリーン１１０上
を走査する。この場合、スクリーン１１０にてレーザ１の走査を開始させるときのレーザ
１の線速度と比較して、スクリーン１１０にてレーザｎの走査を開始させるときのレーザ
ｎの線速度のほうが大きくなる。また、スクリーン１１０にてレーザ１の走査を終了させ
るときのレーザ１の線速度と比較して、スクリーン１１０にてレーザｎの走査を終了させ
るときのレーザｎの線速度のほうが小さくなる。

図２２は、レーザ１の線速度Ｌ１、及びレーザｎの線速度Ｌｎの変化を説明するもので
ある。図２０の場合にてｎ個のレーザ光を左から右へ走査させるとき、レーザ１の線速度
Ｌ１は、走査を開始させる位置に近い位置で最大となるのに比較して、レーザｎの線速度
Ｌｎは、走査を終了させる位置に近い位置で最大となる。これとは逆に、ｎ個のレーザ光
を右から左へ走査させる場合は、走査を開始させる位置に近い位置でレーザｎの線速度Ｌ
ｎが最大となり、走査を終了させる位置に近い位置でレーザ１の線速度Ｌ１が最大となる
。このように、本実施例の場合、線速度が最大となる位置がレーザ光ごとに異なる。単に
スクリーン１１０の中央部の画素上をレーザ光が通過する時間に基づいて求められたパル
ス幅からパルス信号を生成したとしても、略均一な光量分布を得られないこととなる。

図２３は、本実施例においてレーザ光の走査を制御するための構成を説明するものであ
る。最短パルス幅演算部７０１は、ｎ個のレーザ光のうちの一のレーザ光が画素の領域を
通過する時間のうち最も短い時間以下の時間に相当するパルス幅を導き出す。パルス信号
生成部７０２は、最短パルス幅演算部７０１からの出力に応じて、光源部２３０１の各半
導体レーザＬＤに対するパルス信号を生成する。例えば、ｎ個のレーザ光のうちレーザ１
に着目し、レーザ１が画素の領域を通過する時間のうち最も短い時間以下のパルス幅が求
められる。パルス信号生成部７０２は、レーザ１に着目して求められたパルス幅を用いて
、ｎ個の各レーザ光に対するパルス信号を生成する。

一のレーザ光に着目して演算されたパルス幅を有するパルス信号を各レーザ光に対して
生成することで、レーザ光ごとにパルス幅を演算する場合と比較して、光源部２３０１の
制御を簡易にすることが可能である。これにより、同色かつ複数のビーム状の光を走査さ
せる場合に、簡易な制御により、良好な光量分布を得ることができる。なお、本実施例に
おいて、レーザ光ごとに演算されたパルス幅を用いて、レーザ光ごとにパルス信号を生成
することとしても良い。

図２４は、本発明の実施例５に係る光走査装置２４００の要部構成を示す。本実施例の
光走査装置２４００は、第１走査部２４１１、及び第２走査部２４１２を用いて赤色（Ｒ
）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を走査させる。Ｒ光用光源部２４０１Ｒは、ビーム状
のＲ光を供給する。Ｇ光用光源部２４０１Ｇは、ビーム状のＧ光を供給する。２つのＢ光
用光源部２４０１Ｂ１、２４０１Ｂ２は、互いに同一又は異なる波長を有するビーム状の
Ｂ光を供給する。

Ｒ光用光源部２４０１ＲからのＲ光、及びＧ光用光源部２４０１ＧからのＧ光は、第１
走査部２４１１へ入射する。第１走査部２４１１は、Ｒ光及びＧ光をスクリーン１１０に
てＸ方向及びＹ方向へ走査させる。２つのＢ光用光源部２４０１Ｂ１、２４０１Ｂ２から
のＢ光は、第２走査部２４１２へ入射する。第２走査部２４１２は、Ｂ光をスクリーン１
１０にてＸ方向及びＹ方向へ走査させる。第１走査部２４１１、第２走査部２４１２は、
略同じ周期でレーザ光を走査させる。第１走査部２４１１、第２走査部２４１２は、第１
の方向であるＸ方向について略同じ速度でレーザ光を走査させ、かつ第２の方向であるＹ
方向について略同じ速度でレーザ光を走査させる。

本実施例において、最短パルス幅演算部７０１（図７参照）は、２つの走査部２４１１
、２４１２のうちの一の走査部により走査させる一のレーザ光が画素の領域を通過する時
間のうち最も短い時間以下の時間に相当するパルス幅を導き出す。パルス信号生成部７０
２は、最短パルス幅演算部７０１から出力されたパルス幅を有するパルス信号を、各走査
部２４１１、２４１２で走査させる各レーザ光に対して生成する。例えば、第１走査部２
４１１で走査させるＲ光に着目し、Ｒ光が画素の領域を通過する時間のうち最も短い時間
以下のパルス幅が求められる。パルス信号生成部７０２は、Ｒ光に着目して求められたパ
ルス幅を用いて、各色光に対するパルス信号を生成する。各色光用光源部２４０１Ｒ、２
４０１Ｂ、２４０１Ｇ１、２４０１Ｇ２は、パルス信号生成部７０２からのパルス信号に
基づいて生成された駆動信号により駆動される。

一の走査部により走査される一のレーザ光に着目して演算されたパルス幅を有するパル
ス信号を各レーザ光に対して生成することで、レーザ光ごとにパルス幅を演算する場合と
比較して、光源部の制御を簡易にすることが可能である。これにより、複数の走査部を用
いてビーム状の光を走査させる場合に、簡易な制御により、良好な光量分布を得ることが
できる。なお、本実施例の光走査装置２４００は、複数の走査部を用いる構成であれば良
く、２つの走査部を用いる構成に限られない。また、走査部と色光との組合せも本実施例
で説明するものに限られず、適宜決定することができる。複数の走査部は、第１の方向、
又は第２の方向について、レーザ光を異なる速度で走査させても良い。この場合、複数の
走査部により走査される各レーザ光のうち、画素の領域を通過する時間が最短となる一の
レーザ光に着目してパルス幅を決定することができる。

次に、本実施例の変形例について説明する。本変形例は、第１走査部２４１１、第２走
査部２４１２の制御、光源部の制御の態様が異なる他は上記の光走査装置２４００と同様
の構成を有する。本変形例では、第１走査部２４１１、第２走査部２４１２が互いに異な
る周期でレーザ光を走査させる。第１走査部２４１１、第２走査部２４１２は、第１の方
向であるＸ方向について互いに異なる速度でレーザ光を走査させる。

例えば、スクリーン１１０において、Ｒ光用光源部２４０１ＲからのＲ光のスポット、
及びＧ光用光源部２４０１ＧからのＧ光のスポットが、Ｙ方向に並列するとする。また、
２つのＢ光用光源部２４０１Ｂ１、２４０１Ｂ２からのＢ光のスポットも、Ｙ方向に並列
するとする。第１走査部２４１１は、各走査線についてＲ光及びＧ光を走査させる必要か
ら、Ｙ方向について走査位置を１行ずつシフトさせる。２つのＢ光用光源部２４０１Ｂ１
、２４０１Ｂ２が同一又は近似する波長のＢ光を供給する場合、第２走査部２４１２は、
走査位置を１行おきに移動させることが可能となる。このことから、第１走査部２４１１
と第２走査部２４１２とでフレーム期間を一致させるには、第２走査部２４１２は、第１
走査部２４１１に対して略半分の速度でレーザ光を走査させることとなる。

本変形例において、最短パルス幅演算部７０１（図７参照）は、第１走査部２４１１で
走査させる一のレーザ光、例えばＲ光が画素の領域を通過する時間のうち最も短い時間以
下の時間に相当するパルス幅を導き出す。パルス信号生成部７０２は、第１走査部２４１
１について求められたパルス幅を用いて、第１走査部２４１１で走査させる各レーザ光に
対するパルス信号を生成する。パルス信号生成部７０２は、Ｒ光に着目して求められたパ
ルス幅を用いて、第１走査部２４１１で走査させるＲ光及びＧ光に対するパルス信号を生
成する。

また、最短パルス幅演算部７０１は、第２走査部２４１２についても、一のレーザ光、
例えば一のＢ光用光源部２４０１Ｂ１からのＢ光が画素の領域を通過する時間のうち最も
短い時間以下の時間に相当するパルス幅を導き出す。パルス信号生成部７０２は、第２走
査部２４１２について求められたパルス幅を用いて、第２走査部２４１２で走査させる各
レーザ光に対するパルス信号を生成する。パルス信号生成部７０２は、一のＢ光用光源部
２４０１Ｂ１からのＢ光に着目して求められたパルス幅を用いて、第２走査部２４１２で
走査させる２つのＢ光に対するパルス信号を生成する。

このように、走査部ごとに演算されたパルス幅を用いてパルス信号を生成することで、
走査部ごとに、レーザ光の光量分布を略均一にすることができる。これにより、走査部ご
とに設定されたパルス信号を用いて、良好な光量分布を得ることができる。なお、本変形
例は複数の走査部を用いる構成であれば良く、２つの走査部を用いる場合に限られない。
また、複数の走査部により第１の方向について互いに異なる速度でレーザ光を走査させる
場合に限られない。第１の方向、第２の方向の少なくとも一方について互いに異なる速度
でレーザ光を走査させる場合であれば良い。また、第１の方向、第２の方向についていず
れも略同じ速度でレーザ光を走査させる場合でも、走査部ごとに演算されたパルス幅を用
いてパルス信号を生成することとしても良い。

図２５は、本発明の実施例６に係る画像表示装置２５００の概略構成を示す。画像表示
装置２５００は、観察者側に設けられたスクリーン２５０５にレーザ光を供給し、スクリ
ーン２５０５で反射する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるフロント投写型の
プロジェクタである。画像表示装置２５００は、上記実施例１と同様に、光走査装置１２
０を有する。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する
。光走査装置１２０からのレーザ光は、投写光学系１０３を透過した後、スクリーン２５
０５に入射する。本実施例の場合も、簡易な制御によってビーム状の光を良好な光量分布
で走査させ、高品質な画像を表示することができる。

なお、上記各実施例において、光走査装置はレーザ光を供給する光源部を用いる構成と
しているが、ビーム状の光を供給可能な構成であれば、これに限られない。例えば、光源
部は、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）等の固体発光素子を用いる構成としても良い。また
、本発明の光走査装置は、画像表示装置に用いる以外に、例えば、レーザプリンタ等の、
レーザ光を走査させる電子機器に用いることとしても良い。

以上のように、本発明に係る光走査装置は、画像信号に応じて光を走査させる画像表示
装置に用いる場合に適している。

本発明の実施例１に係る画像表示装置の概略構成を示す図。 走査部の概略構成を示す図。 走査部を駆動するための構成を説明する図。 スクリーンにおけるレーザ光の走査の態様を説明する図。 レーザ光の線速度と画素位置との関係を説明する図。 光源部の駆動を制御するための構成を説明する図。 レーザ光の走査を制御するための構成を説明する図。 画像信号入力部における画像信号の変換について説明する図。 駆動信号生成部で生成される駆動信号について説明する図。 本発明の実施例２に係る光走査装置について説明する図。 画像信号入力部における画像信号の変換について説明する図。 駆動信号生成部で生成される駆動信号について説明する図。 ディジタル信号である画像信号の変換について説明する図。 ディジタル信号である画像信号の変換について説明する図。 本発明の実施例３に係る画像表示装置について説明する図。 第２の方向におけるレーザ光の走査位置の変化を説明する図。 線速度の変化について説明する図。 第２の方向の一の向きへレーザ光を走査させる場合について説明する図。 線速度の変化について説明する図。 本発明の実施例４に係る画像表示装置について説明する図。 第１の方向におけるレーザ光の位置の変化を説明する図。 複数のレーザ光を走査させる場合における線速度の変化を説明する図。 レーザ光の走査を制御するための構成を説明する図。 本発明の実施例５に係る画像表示装置の要部構成を示す図。 本発明の実施例６に係る画像表示装置の概略構成を示す図。

符号の説明

１００ 画像表示装置、１０１ 光源部、１０２、１０３ 投写光学系、１０５ 反射
部、１０７ 筐体、１１０ スクリーン、１２０ 光走査装置、２００ 走査部、２０２
反射ミラー、２０４ 外枠部、３０１、３０２ 第１の電極、３０５ ミラー側電極、
３０６ 第２の電極、３０７ 第１のトーションばね、３０８ 第２のトーションばね、
ＳＣ 走査軌跡、６０１ 光源駆動部、６０２ ＯＮ／ＯＦＦ制御部、６０３ 電流制御
部、１１１ 画像信号入力部、１１２ 同期／画像分離部、１１３ 制御部、１１４ フ
レームメモリ、１１５ 走査駆動部、１２１ 画像処理部、１２２ 光源制御部、１２３
走査制御部、１２５ 水平角度センサ、１２６ 垂直角度センサ、１２７ 信号処理部
、７０１ 最短パルス幅演算部、７０２ パルス信号生成部、７０３ 駆動信号生成部、
７０４ ＯＮ／ＯＦＦ設定部、７０５ 振幅設定部、８０１ 増幅部、１００３ ＰＷＭ
変調部、１１０１ アナログ／ＰＷＭ変換部、１３０１ ディジタル／アナログ変換部、
１４０１ ディジタル／ＰＷＭ変換部、ＳＰ スポット、２３０１ 光源部、ＬＤ 半導
体レーザ、２４００ 光走査装置、２４０１Ｒ Ｒ光用光源部、２４０１Ｇ Ｇ光用光源
部、２４０１Ｂ１、２４０１Ｂ２ Ｂ光用光源部、２４１１ 第１走査部、２４１２ 第
２走査部、２５００ 画像表示装置、２５０５ スクリーン

Claims (13)

1. 画像信号に応じて変調されたビーム状の光を走査させる光走査装置であって、
   前記ビーム状の光を供給する光源部と、
   前記光源部からの前記ビーム状の光を、第１の方向と、前記第１の方向に略直交する第
   ２の方向へ走査させる走査部と、
   前記画像信号に応じて形成される画素の領域ごとに前記ビーム状の光が入射するタイミ
   ングを表す画素タイミング信号を生成する画素タイミング信号生成部と、
   前記画素タイミング信号に基づいて、前記ビーム状の光が前記画素の領域を通過する時
   間のうち最も短い時間以下の時間に相当するパルス幅を有するパルス信号を生成するパル
   ス信号生成部と、
   前記パルス信号及び前記画像信号に基づいて、前記光源部を駆動するための駆動信号を
   生成する駆動信号生成部と、を有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記駆動信号生成部は、前記画像信号に応じて振幅が制御された前記駆動信号を生成す
   ることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記駆動信号生成部は、前記画像信号に応じてパルス幅が制御された前記駆動信号を生
   成することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
4. 前記駆動信号生成部は、アナログ信号である前記画像信号に基づいて、前記駆動信号を
   生成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。
5. 前記駆動信号生成部は、ディジタル信号である前記画像信号に基づいて、前記駆動信号
   を生成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光走査装置。
6. 前記パルス信号生成部は、前記第１の方向へ前記ビーム状の光を走査させる速度、及び
   前記第２の方向へ前記ビーム状の光を走査させる速度がいずれも最大であるときに前記ビ
   ーム状の光が前記画素の領域を通過する時間以下の時間に相当するパルス幅を有するパル
   ス信号を生成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光走査装置。
7. 前記走査部は、前記第１の方向へ前記ビーム状の光を走査させる周波数が、前記第２の
   方向へ前記ビーム状の光を走査させる周波数より高くなるように駆動され、かつ前記第２
   の方向について前記ビーム状の光を往復させることを特徴とする請求項６に記載の光走査
   装置。
8. 前記走査部は、前記第１の方向へ前記ビーム状の光を走査させる周波数が、前記第２の
   方向へ前記ビーム状の光を走査させる周波数より高くなるように駆動され、かつ前記第２
   の方向の一の向きへ前記ビーム状の光を走査させることを特徴とする請求項６に記載の光
   走査装置。
9. 前記光源部は、同色かつ複数の前記ビーム状の光を供給し、
   前記走査部は、前記同色かつ複数のビーム状の光を並列させて走査させ、
   前記パルス信号生成部は、前記同色かつ複数のビーム状の光のうちの一のビーム状の光
   が前記画素の領域を通過する時間のうち最も短い時間以下の時間に相当するパルス幅を有
   するパルス信号を、同色かつ複数の各ビーム状の光に対して生成することを特徴とする請
   求項１〜８のいずれか一項に記載の光走査装置。
10. 複数の前記走査部を有し、
    前記パルス信号生成部は、前記複数の走査部のうちの一の走査部により走査させる一の
    ビーム状の光が前記画素の領域を通過する時間のうち最も短い時間以下の時間に相当する
    パルス幅を有するパルス信号を、前記複数の走査部により走査させる各ビーム状の光に対
    して生成することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光走査装置。
11. 前記走査部は、第１走査部及び第２走査部を有し、
    前記パルス信号生成部は、前記第１走査部で走査させる一のビーム状の光が前記画素の
    領域を通過する時間のうち最も短い時間以下の時間に相当するパルス幅を有するパルス信
    号を、前記第１走査部により走査させる各ビーム状の光に対して生成し、前記第２走査部
    で走査させる一のビーム状の光が前記画素の領域を通過する時間のうち最も短い時間以下
    の時間に相当するパルス幅を有するパルス信号を、前記第２走査部により走査させる各ビ
    ーム状の光に対して生成することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光走
    査装置。
12. 画像信号に応じて変調されたビーム状の光を走査させる光走査装置の制御方法であって
    、
    前記ビーム状の光を供給する光供給工程と、
    前記光供給工程において供給された前記ビーム状の光を、第１の方向と、前記第１の方
    向に略直交する第２の方向へ走査させる走査工程と、
    前記画像信号に応じて形成される画素の領域ごとに前記ビーム状の光が入射するタイミ
    ングを表す画素タイミング信号を生成する画素タイミング信号生成工程と、
    前記画素タイミング信号に基づいて、前記ビーム状の光が前記画素の領域を通過する時
    間のうち最も短い時間以下の時間に相当するパルス幅を有するパルス信号を生成するパル
    ス信号生成工程と、
    前記パルス信号及び前記画像信号に基づいて、前記光源部を駆動するための駆動信号を
    生成する駆動信号生成工程と、を含むことを特徴とする光走査装置の制御方法。
13. 光走査装置からの光により画像を表示する画像表示装置であって、
    前記光走査装置は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光走査装置であることを特
    徴とする画像表示装置。

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