JP2010256862A - ミラーデバイス駆動制御装置およびプロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】ミラーデバイスの起動時に、可動部の振れ角の設定時間を短縮できるミラーデバイス駆動制御装置の提供。
【解決手段】本発明は、ミラーデバイス１を駆動制御する駆動制御装置であって、駆動部２と、駆動信号発生部３と、振れ角検出部４と、制御部５とを備える。制御部５は、起動処理中に、振れ角検出部４の検出信号に基づいてミラーデバイス１の異常振動に含まれる包絡線の周波数をうなり周波数ｆｂとして検出し、うなり周波数を検出したときのミラーデバイスの駆動信号の周波数ｆと、うなり周波数ｆｂと、に基づいて所定の周波数ｆ１を求める。
【選択図】図１

Description

本発明は、ミラーデバイスを駆動制御するミラーデバイス駆動制御装置およびプロジェクターに関するものである。

従来、ミラーデバイスを１次元方向に回動（回転）させて光の走査を行う光スキャナ装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
このミラーデバイスは、光が反射する反射面が形成されるミラー部と、このミラー部を両側から支持する一対の捩り振動部と、ミラー部および捩り振動部を囲む外枠と、一対の捩り振動部のミラー部とは反対側端部と外枠とを連結する連結部とを、１枚の板材にて形成したものである。
そして、このようなミラーデバイスでは、一対の捩り振動部の捩り振動により、ミラー部を、各捩り振動部と連結部との接続点を結ぶ回転軸を中心に回動させて、光を走査するようになっている。

このような従来のミラーデバイスを、例えばプロジェクターに適用する場合において、その画角を大きくしようとすると、ミラーデバイスの可動部（ミラー部）が振れるときの振幅（振れ角）を大きくする必要がある。
このため、ミラーデバイスの起動時には、可動部の振れ角を大きな状態に設定することが望まれる。しかし、ミラーデバイスがヒステリシス特性（駆動周波数ヒステリシス）を有する場合には、その設定に時間がかかるという不具合がある。したがって、ミラーデバイスの起動時において、可動部の振れ角の設定時間の短縮を図ることが望まれる。

特開平９−９７３０５号公報

そこで、本発明の幾つかの態様の目的は、ミラーデバイスの起動時において、可動部の振れ角の設定時間を短縮することができるミラーデバイス駆動制御装置およびプロジェクターを提供することにある。

上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、本発明の各態様は、以下のように構成される。
本発明装置の第１の態様は、ヒステリシス特性を有するミラーデバイスを駆動制御するミラーデバイス駆動制御装置であって、前記ミラーデバイスを駆動信号により駆動する駆動部と、前記ミラーデバイスの可動部の変位を検出し、当該検出に応じた検出信号を生成して出力する検出部と、前記ミラーデバイスの起動処理を行う起動処理部と、を含み、前記起動処理部は、前記検出部の検出信号に基づいて前記可動部の異常振動に含まれる包絡線の周波数をうなり周波数ｆｂとして検出し、前記うなり周波数を検出したときの前記ミラーデバイスの駆動信号の周波数ｆと、前記うなり周波数ｆｂと、に基づいて所定の周波数ｆ１を求め、当該周波数ｆ１の駆動信号で前記ミラーデバイスを再び駆動させる。

本発明装置の第２の態様は、第１の態様において、前記起動処理部は、前記駆動信号の周波数を駆動開始の周波数から駆動終了の周波数まで順次増加させて、前記駆動部で前記ミラーデバイスを駆動させる第１処理と、前記ミラーデバイスの駆動に併せて、前記駆動信号の周波数が増加されたときに、前記検出部の検出信号に基づき、前記可動部の異常振動に含まれる包絡線の周波数をうなり周波数ｆｂとして求める第２処理と、当該うなり周波数ｆｂを求めたときの駆動信号の周波数ｆと前記うなり周波数ｆｂとに基づいて所定の周波数ｆ１を求め、当該周波数ｆ１の駆動信号を使用して前記ミラーデバイスを再び駆動させる第３処理と
、を含む。

本発明装置の第３の態様は、第２の態様において、前記第１処理は、前記駆動信号の周波数を駆動開始の周波数から駆動終了の周波数まで所定周波数Δｆずつ順次増加させて、前記駆動部で前記ミラーデバイスを駆動させ、前記第２処理は、前記ミラーデバイスの駆動に併せて、前記駆動信号の周波数が所定周波数Δｆだけ増加された直後に、前記検出部の検出信号を所定間隔で複数個取り込み、当該複数個の検出信号に基づき、前記可動部の異常振動に含まれる包絡線の周波数をうなり周波数ｆｂとして求める。

本発明のプロジェクターの態様は、ミラーデバイス駆動制御装置を含むプロジェクターにおいて、前記ミラーデバイス駆動制御装置が上記の第１〜第３のうちの何れかの態様からなる。
このような構成の本発明の態様によれば、ミラーデバイスの起動時において、可動部の振れ角の設定時間を短縮できる。

本発明のミラーデバイス駆動制御装置の実施形態の構成を示すブロック図である。 ミラーデバイスの構成例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。 ミラーデバイスの駆動周波数と可動部の振れに応じた振幅（振れ角）の関係を示す一例である。 ミラーデバイスの可動部が異常振動を発生した直後の振動波形の一例を示す波形図である。 ミラーデバイスの起動処理の一例を示すフローチャートである。 その起動処理のときのミラーデバイスの駆動周波数と可動部の振れに応じた振幅の関係を示す一例である。 うなり検出の処理の一例を示すフローチャートである。 本発明のプロジェクターの実施形態の構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（装置の構成）
図１は、本発明のミラーデバイス駆動制御装置の実施形態の構成を示すブロック図である。
この実施形態は、ミラーデバイス１を駆動制御するミラーデバイス駆動制御装置であって、図１に示すように、駆動部２と、駆動信号発生部３と、振れ角検出部（振幅検出部）４と、制御部５とを備えている。

ミラーデバイス１は、図２に示すように、枠１５と、枠１５に対して可動する可動部１１と、枠１５と可動部１１とを連結し、弾性変形可能な捩れ部１３、１４とを有している。この可動部１１の上面には、光を反射するミラー部１２が設けられている。ミラー部１２は、例えば、Ａｌ、Ｎｉ等の金属膜で構成されている。可動部１１の両端は、捩れ部１３、１４を介して枠１５と接続されている。
そして、可動部１１、捩れ部１３、１４および枠１５は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動部１１と、捩れ部１３、１４と、枠１５とが一体的に形成されている。このように、シリコンを主材料とすることにより、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、微細な処理（加工）が可能であり、ミラーデバイス１の小型化を図ることができる。
また、可動部１１の下面には永久磁石１６が設けられ、その永久磁石１６の下側にコイル１７が配置されている。そして、そのコイル１７に交流電流を流すことにより、捩れ部１３、１４がその長さ方向と直交する方向に回動し、これにより可動部１１とミラー部１２が振れるようになっている。

このように構成されるミラーデバイス１は、例えば図３に示すようなヒステリシス特性を有している。この点について後述する。
駆動部２は、駆動信号発生部３の発生する駆動信号に基づいてミラーデバイス１を駆動する。駆動信号発生部３は、制御部５からの指示に従って所望の周波数の駆動信号を発生し、この発生した駆動信号を駆動部２に出力する。

振れ角検出部４は、ミラーデバイス１の可動部１１の振れに応じた振幅（振れ角または変位）、言い換えるとミラー部１２の振れに応じた振幅を検出する。この振れ角検出部４は、例えば複数のフォトダイオード（図示せず）の組み合わせからなり、光源（図示せず）からの光をミラーデバイス１のミラー部１２で反射させてフォドダイオードで受光するようになっている。そして、そのフォトダイオードの受光に基づき、ミラーデバイス１の可動部１１の振れに応じた振幅値を示す信号を出力するようになっている。

また、振れ角検出部４の他の構成としては、次のものが挙げられる。すなわち、振れ角検出部４は、ミラーデバイス１の捩れ部１３上に設けられたピエゾ抵抗素子（図示せず）と、ピエゾ抵抗素子の抵抗値を検出する抵抗値検出部（図示せず）と、抵抗値検出部の検出結果に基づいて可動部１１の振れに応じた振幅を求める（検知する）角度検知部（図示せず）とを有している。ピエゾ抵抗素子は、可動部１１の回動に伴って捩れ部１３が捩り変形することにより発生する応力によって、ピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化する。ピエゾ抵抗素子は、外力が付与されていない自然状態から変形すると、その変形量に応じた抵抗値を示す。このため、角度検知部は、抵抗値検出部で検出された抵抗値の大きさに基づいて、捩れ部１３の捩れの程度を求め、さらに、その捩れの程度から可動部１１の振れに応じた振幅を求め、その振れに応じた振幅値を示す信号を出力する。
制御部５は、ミラーデバイス１を起動させて駆動制御を開始するのに先立ち、所定の手順で後述の起動処理などを行う（図５など参照）。このために、制御部５は、図示しないが、ＣＰＵ、メモリなどを備えている。

このような構成の実施形態は後述の起動処理を行うが、その起動処理は以下のような新たな知見を活用するので、この点について以下に説明する。
図２に示すようなミラーデバイス１を駆動する場合に、その駆動信号の周波数の変化に対するミラーデバイス１の可動部１１の振れに応じた振幅（振れ角）の変化は、例えば図３に示すようなヒステリシス特性を有する。これは、ミラーデバイス１の材料または構造によるバネの非線形効果が現れるためである。

このため、駆動信号の周波数を徐々に上げていった場合には、ミラーデバイス１の可動部１１の振幅は矢印ａのように変化し、その振幅が最大になる駆動信号の周波数はｆ２となる。一方、駆動信号の周波数を徐々に下げていった場合には、ミラーデバイス１の可動部１１の振幅は矢印ｂに示すように変化し、その振幅が最大になる駆動信号の周波数はｆ１となる。
このように、駆動信号の周波数を徐々に上げていった場合と下げていった場合とでは、振幅が最大になる駆動信号の周波数がｆ１とｆ２というように異なる（ｆ１＜ｆ２）。

ところで、図３に示すように、ミラーデバイス１の駆動信号の周波数がｆ２であって、ミラーデバイス１の可動部１１の振幅が最大の状態（共振状態）にある場合などに、ミラーデバイス１の周囲の環境温度の変化などに起因して、その共振状態が駆動信号の周波数ｆ２から外れる場合がある。この場合には、ミラーデバイス１の可動部１１は異常振動となり、この異常振動は可動部１１の振幅（振れ角）が急激に小さく変化するとともに、うなりが生じた状態となる。
このときのミラーデバイス１の可動部１１の異常振動を観察すると、図４のような振動波形が得られ、この振動波形は振幅が急激に小さくなっていくとともに、うなりに対応する包絡線を含んでいる。

そして、その包絡線の周波数をうなり周波数ｆｂとし、うなりが生じたときの駆動信号の周波数をｆとし、駆動信号の周波数を高い周波数から徐々に下げていったときのミラーデバイス１の可動部１１の振幅（振れ角）の最大のときの周波数をｆ１とすれば（図４参照）、次の（１）式が成立するという知見を得た。
ｆｂ≒ｆ−ｆ１・・・（１）
また、（１）式を変形すると、（２）式が得られる。

ｆ１≒ｆ−ｆｂ・・・（２）
そこで、本発明は、ミラーデバイス１の可動部１１の異常振動に含まれる包絡線の周波数をうなり周波数ｆｂとして求めれば、うなりが生じたときの駆動信号の周波数ｆは予めわかっているので、（２）式により周波数ｆ１を求めることができる。そこで、この求めた周波数ｆ１を、後述のように活用するようにした。

（起動処理）
図５は、制御部５が行う起動処理の手順を示すフローチャートである。
この起動処理は、制御部５がミラーデバイス１を起動させて所定の駆動制御を開始するのに先立って行うものであり、その処理の概要は以下の通りである。
（１）ミラーデバイス１の駆動信号の周波数をｆｓからｆｐまで順次増加させて（図６参照）、駆動部２でミラーデバイス１を駆動させる。
（２）ミラーデバイス１の駆動に併せて、駆動信号の周波数が増加されたときに、振れ角検出部４の検出信号に基づき、ミラーデバイス１の異常振動に含まれる包絡線の周波数をうなり周波数ｆｂとして求める。
（３）うなり周波数ｆｂを求めたときの駆動信号の周波数ｆとうなり周波数ｆｂとに基づいて、（２）式により周波数ｆ１を求め、この求めた周波数ｆ１の駆動信号を使用してミラーデバイス１を再び駆動させ、ミラーデバイス１を駆動制御する際の可動部１１の振幅の目標値（制御目標値）を設定する。

次に、起動処理の詳細について、図５および図６を参照して参照して説明する。
ステップＳ１では、駆動部２でミラーデバイス１を駆動する際の駆動信号の周波数ｆとして、駆動開始の周波数ｆｓを設定する（図６参照）。ここで、駆動開始の周波数ｆｓは、例えば８８００〔Ｈｚ〕である。次に、制御部５からの指示に基づいて駆動信号発生部３では駆動開始の周波数ｆｓの駆動信号が生成され、この駆動信号により駆動部２はミラーデバイス１を駆動する（ステップＳ２）。
前記ステップＳ１の周波数ｆｓの値と、後述するステップＳ８の周波数ｆｐの値はは、それぞれ、この起動処理を確実に行えるように、予め実験的に求める。

ステップＳ３では、うなり検出が完了しているか否かを判定する。この判定の結果、うなり検出が完了していないと判定された場合にはステップＳ４に進み、うなり検出が完了していると判定された場合にはステップＳ５に進む。
ここで、初めは、うなり検出が完了していないので、うなり検出の完了を示すフラグが、「０」になっており、うなり検出が完了すると、そのフラグを「１」に変更するようになっている。そして、ステップＳ３では、このうなり検出の完了を示すフラグに基づいて、うなり検出が完了しているが否かを判定する。なお、後述するステップＳ４でうなり検出を行った結果、ミラーデバイス１の可動部１１で異常振動が生じており、うなり周波数ｆｂを取得できた場合は、うなり検出が完了したことになり、前記フラグを「１」にする。一方、うなり周波数ｆｂを取得できなかった場合は、うなり検出が完了しておらず、前記フラグを「０」のまま維持する。

ステップＳ４では、図７に示すような手順でうなり検出を行うが、そのうなり検出の概要な以下の通りである。
すなわち、うなり検出は、ミラーデバイス１の駆動直後に、振れ角検出部４の検出信号に基づいて行う。このときに、ミラーデバイス１の可動部１１で異常振動が生じていれば、振れ角検出部４の検出信号に基づいて、その異常振動に含まれる包絡線の周波数をうなり周波数ｆｂとして求める。そして、うなり周波数ｆｂを求めたときの駆動信号の周波数ｆとうなり周波数ｆｂとに基づいて、（２）式により周波数ｆ１を求める（図６参照）。さらに、この求めた周波数ｆ１をステップＳ１０で設定するミラーデバイス１を再び駆動させるときの駆動信号の周波数としてメモリに記憶する。

ステップＳ５では、振れ角検出部４の検出信号に基づき、ミラーデバイス１の可動部１１の振幅を検出する。ステップＳ６では、その検出したミラーデバイス１の可動部１１の今回の振幅が、前回に検出した振幅よりも大きいか否かを判定する。この判定の結果、今回の振幅が前回の振幅よりも大きな場合にはステップＳ７に進み、今回の振幅が前回の振幅よりも小さな場合にはステップＳ８に進む。

ステップＳ７では、駆動信号の周波数とそれに対応する振幅値を、今回の駆動信号の周波数と振幅値にそれぞれ更新する。ステップＳ８では、今回の駆動信号の周波数ｆが、駆動停止の周波数ｆｐ以下であるか否かを判定する。この判定の結果、周波数ｆが周波数ｆｐ以下の場合にはステップＳ９に進む。ここで、駆動停止の周波数ｆｐは、例えば９２００〔Ｈｚ〕である。

ステップＳ９では、ミラーデバイス１の駆動信号の周波数ｆを所定周波数Δｆだけ増加させ、ステップＳ２に戻る。ここで、所定周波数Δｆは、例えば１〔Ｈｚ〕である。
ステップＳ２では、その新たな周波数（ｆ＝ｆ＋Δｆ）の駆動信号でミラーデバイス１を駆動させ、この駆動の後にステップＳ３〜Ｓ８の処理を行う。

そして、ステップＳ２〜Ｓ９の一連の処理を繰り返すことにより、ステップＳ８において、今回の駆動信号の周波数ｆが、駆動停止の周波数ｆｐ以下ではない場合には、次のステップＳ１０に移行する。
ステップＳ１０では、ミラーデバイス１を新たに駆動する駆動信号の周波数ｆとして、ステップＳ４で求めてメモリに記憶される周波数ｆ１を設定する。

次に、制御部５からの指示に基づいて駆動信号発生部３では新たな周波数ｆ１の駆動信号が生成され、この駆動信号により駆動部２はミラーデバイス１を駆動する（ステップＳ１１）。
ステップＳ１２では、振れ角検出部４の検出信号に基づき、ミラーデバイス１の可動部１１の振幅を検出する。ステップＳ１３では、その検出振幅が、目標値に達したか否かを判定する。この判定の結果、検出振幅が目標値に達しない場合には、次のステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、ミラーデバイス１の駆動信号の周波数ｆを所定周波数Δｆだけ増加させ、ステップＳ１１に戻る。ステップＳ１１では、その新たな周波数（ｆ＝ｆ＋Δｆ）の駆動信号でミラーデバイス１を駆動させ、ステップＳ１２、Ｓ１３の処理を行う。

そして、ステップＳ１１〜Ｓ１４の一連の処理を繰り返すことにより、ステップＳ１３において、検出振幅が目標値に達したと判定された場合には、次のステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５では、その検出振幅に基づいて制御目標値が設定される。その制御目標値は、起動処理の終了後に、ミラーデバイス１を駆動制御するときの可動部１１の振幅の目標値またはこれに相当するものである。

（うなり検出）
次に、図５のステップＳ４のうなり検出の具体的な処理手順について、図７を参照して説明する。
このうなり検出は、ミラーデバイス１の駆動信号の周波数ｆを所定周波数Δｆだけ増加した直後に行うものであり、以下のような処理手順からなる。

ステップＳ２１では、振れ角検出部４の検出信号に基づき、可動部１１の振れに応じた振幅値を示すデータの取り込みを開始する。ステップＳ２２ではその取り込んだデータをメモリに記憶（保存）する。ステップＳ２３では、Ｎ個のデータを取得したか否を判定する。
このようなステップＳ２１〜Ｓ２３の一連の処理により、振れ角検出部４の検出信号に基づき、所定の時間間隔でＮ個のデータを取得し、この取得したＮ個のデータをメモリに記憶できる。
ステップＳ２１〜Ｓ２３の一連の処理でＮ個のデータを取得すると、次のステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、その取得した可動部１１の振れに応じた振幅値を示す、Ｎ個のデータに基づいてＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を行う。

ステップＳ２５では、ステップＳ２４におけるＦＦＴ処理に基づき、上述のうなり周波数ｆｂを取得する。ステップＳ２６では、うなり周波数ｆｂを求めたときの駆動信号の周波数ｆとうなり周波数ｆｂとに基づいて、（２）式により周波数ｆ１を算出する（図６参照）。ステップＳ２６では、その算出した周波数ｆ１をミラーデバイス１を再び駆動させるときに駆動信号の周波数としてメモリに記憶（保存）する。
以上のように、実施形態の起動処理では、図５に示すように、ステップＳ２〜Ｓ９の処理では、ミラーデバイス１の駆動信号の周波数としてｆｓ〜ｆｐの範囲において、所定の周波数Δｆが増加するたびに行うようにした。

一方、その後のステップＳ１１〜Ｓ１４の処理では、ミラーデバイス１の駆動は周波数ｆ１から開始するようにした。ここで、周波数ｆ１が使用できない場合には、ミラーデバイス１の駆動周波数ヒステリシスのため、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理の開始の周波数が周波数ｆ１よりも相当低い周波数（例えば図６に示すｆｓであり、周波数ｆ１よりも２〜３％程度低い周波数）に設定する必要がある。
しかし、この実施形態では、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理を周波数ｆ１から開始できるので、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理時間を大幅に短縮できる。

（その他の実施形態など）
（１）上記の実施形態では、図５のステップＳ４のうなり検出においてうなり周波数ｆｂを求め、この求め方の一例として図７を参照して説明した。しかし、うなり周波数ｆｂの求め方は、図７に示すものに限定されるものではない。
（２）上記の実施形態では、図５のステップＳ１１〜Ｓ１４の処理を周波数ｆ１から開始するようにしたが、処理を確実に行うために周波数ｆ１よりも低い周波数から開始するようにしても良い。この場合、ステップＳ１１〜Ｓ１４の処理を開始する周波数は、例えば、周波数ｆ１よりも０．０１〜０．１％程度低い周波数とすることが好ましい。
（３）上記の実施形態では、駆動制御対象がミラーデバイスの場合について説明したが、本発明は、駆動周波数ヒステリシス特性を有するデバイスであって、上記のような起動処理が必要なものであれば適用可能である。

（プロジェクターの実施形態）
本発明のプロジェクターは、上記の実施形態に係るミラーデバイス駆動制御装置およびミラーデバイスを備えたものであり、後述する実施形態では、ミラーデバイス駆動制御装置およびミラーデバイスを２組備えている。上記の実施形態に係るミラーデバイス駆動制御装置は、特に小型のプロジェクターに最適であり、上記の効果を発揮できる。
なお、上記の実施形態に係るミラーデバイス駆動制御装置は、プロジェクターの他にスキャナなどにも適用可能である。

以下、本発明のプロジェクターの実施形態について、図面を参照して説明する。
図８は、本発明のプロジェクターの実施形態の構成を示す図である。
図８に示すように、プロジェクター１０は、例えばスクリーン２０等の対象物上に光を走査して画像（映像）を形成（描画）（投影）する投射型の画像形成装置である。
スクリーン２０のプロジェクター１０側の表面は、プロジェクター１０によって光が走査される光走査面、すなわち、投影面２１を構成している。この投影面２１には、プロジェクター１０により光が走査されることで、静止画や動画等の所定の画像が描画される。このようなスクリーン２０を用いることにより、画像の視認性が向上する。

スクリーン２０の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

次に、プロジェクター１０について説明する。
図８に示すように、プロジェクター１０は、光を出射する光源ユニット（光出射部）４０と、投影面２１に対して光源ユニット４０から出射した光を走査する光走査部５０と、光源ユニット４０および光走査部５０の作動（駆動）を制御する作動制御装置（制御手段）８とを有している。

光源ユニット４０は、赤色のレーザー光源４１ｒ、緑色のレーザー光源４１ｇ、青色のレーザー光源４１ｂと、各色のレーザー光源４１ｒ、４１ｇ、４１ｂに対応して設けられたコリメーターレンズ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂおよびダイクロイックミラー４３ｒ、４３ｇ、４３ｂとを備えている。
各色のレーザー光源４１ｒ、４１ｇ、４１ｂは、それぞれ、赤色の光源およびその光源を駆動する駆動回路、緑色の光源およびその光源を駆動する駆動回路、青色の光源およびその光源を駆動する駆動回路を有しており、赤色、緑色および青色のレーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢを射出する。各レーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢは、それぞれ、作動制御装置８の後述する光源変調部８４から送信される駆動信号に対応して変調された状態で射出され、コリメート光学素子であるコリメーターレンズ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂによって平行化されて細いビームとされる。
ダイクロイックミラー４３ｒ、４３ｇ、４３ｂは、それぞれ、赤色レーザー光ＲＲ、緑色レーザー光ＧＧ、青色レーザー光ＢＢを反射する特性を有し、各色のレーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢを結合して１つのレーザー光（光）ＬＬを射出する。

なお、コリメーターレンズ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂに代えてコリメーターミラーを用いることができ、この場合も、平行光束の細いビームを形成することができる。また、各色のレーザー光源４１ｒ、４１ｇ、４１ｂから平行光束が射出される場合、コリメーターレンズ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂは、省略することができる。さらに、レーザー光源４１ｒ、４１ｇ、４１ｂについては、同様の光束を発生する発光ダイオード等の光源に置換することができる。また、図８に示す各色のレーザー光源４１ｒ、４１ｇ、４１ｂ、コリメーターレンズ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂ、及びダイクロイックミラー４３ｒ、４３ｇ、４３ｂの順番はあくまで１例であり、各色の組み合わせ（赤色はレーザー光源４１ｒ、コリメーターレンズ４２ｒ、ダイクロイックミラー４３ｒ、緑色はレーザー光源４１ｇ、コリメーターレンズ４２ｇ、ダイクロイックミラー４３ｇ、青色はレーザー光源４１ｂ、コリメーターレンズ４２ｂ、ダイクロイックミラー４３ｂ）を保持したままその順序は自由に設定できる。

また、光走査部５０は、光源ユニット４０から出射したレーザー光ＬＬを投影面２１に対し、水平方向（第１の方向）に走査（水平走査：主走査）すると共に、水平方向の走査速度よりも遅い走査速度で垂直方向（第１の方向に直交する第２の方向）に走査（垂直走査：副走査）することで２次元的に走査するものである。この光走査部５０は、光源ユニット４０から出射したレーザー光ＬＬを投影面２１に対し、水平方向に走査する水平走査用ミラーである前述したミラーデバイス（第１の方向走査部）１と、光源ユニット４０から出射したレーザー光ＬＬを投影面２１に対し、垂直方向に走査する垂直走査用ミラーであるミラーデバイス（第２の方向走査部）１ａとを有している。なお、ミラーデバイス１ａは、前述したミラーデバイス１と同様であるので、その説明は省略する。

また、ミラーデバイス１と、ミラーデバイス１ａとは、互いの回動中心軸Ｊ、Ｊａが直交するように設けられている。ミラーデバイス１と、ミラーデバイス１ａとをこのように設けることにより、投影面２１に対し、光源ユニット４０から出射したレーザー光ＬＬを２次元的に（互いに直交する２方向に）走査することができる。これにより、比較的簡単な構成で、投影面２１に２次元画像を描画することができる。

また、光走査部５０は、ミラーデバイス１を駆動制御するミラーデバイス駆動制御装置およびミラーデバイス１ａを駆動制御するミラーデバイス駆動制御装置のそれぞれの駆動部２と、駆動信号発生部３と、振れ角検出部４、４ａとを含んでいる。
また、作動制御装置８は、画像を描画する際に用いられる映像データ（画像データ）を記憶する映像データ記憶部（映像データ記憶手段）８１と、映像データ演算部８２と、描画タイミング生成部８３と、光源変調部（光変調部）８４とを有している。
また、作動制御装置８は、ミラーデバイス１を駆動制御するミラーデバイス駆動制御装置およびミラーデバイス１ａを駆動制御するミラーデバイス駆動制御装置のそれぞれの制御部５を含んでいる。

スクリーン２０の投影面２１上に画像を描画する際は、まず、プロジェクター１０に映像データが入力される。入力された映像データは、作動制御装置８の映像データ記憶部８１に一時的に記憶され、その映像データ記憶部８１から読み出され、その映像データを用いて画像の描画が行われる。
また、描画タイミング生成部８３では、描画を行うタイミングの情報を含む描画タイミング情報が生成され、その描画タイミング情報は、映像データ演算部８２に送出される。

映像データ演算部８２は、描画タイミング生成部８３から入力された描画タイミング情報に基づいて、映像データ記憶部８１から描画する画素に対応する映像データを読み出し、各種の補正演算等を行った後、各色の輝度データを光源変調部８４に送出する。
光源変調部８４は、映像データ演算部８２から入力された各色の輝度データに基づいて、各色のレーザー光源４１ｒ、４１ｇ、４１ｂの変調を行う。すなわち、各色のレーザー光源４１ｒ、４１ｇ、４１ｂのオン／オフや、出力の調整（増減）等を行う。

このようにして光源ユニット４０から出射したレーザー光ＬＬは、ミラーデバイス１のミラー部１２で反射し、次いで、ミラーデバイス１ａのミラー部１２ａで反射し、スクリーン２０の投影面２１に投射（照射）される。そして、作動制御装置８の制御により、可動部１１を回動させると共に（同時に）、その角速度（速度）よりも遅い角速度で可動部１１ａを回動させることにより、レーザー光ＬＬは、投影面２１に対し、水平方向に走査される共に（同時に）、その水平方向の走査速度よりも遅い走査速度で垂直方向に走査される。これにより、光源ユニット４０から出射したレーザー光ＬＬは、投影面２１に対し、２次元的に走査され、投影面２１に画像が描画される。
なお、光源ユニット４０から出射した光が、先に、ミラーデバイス１ａのミラー部１２ａで反射し、次に、ミラーデバイス１のミラー部１２で反射するようになっていてもよい。すなわち、先に、垂直走査がなされ、次に、水平走査がなされるように構成されていてもよい。

以上、本発明のミラーデバイス駆動制御装置およびプロジェクターを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
また、前記実施形態では、プロジェクターの光走査部として、本発明のミラーデバイス駆動制御装置およびミラーデバイス（共振駆動される形態のアクチュエーター）を２組用いたが、本発明では、これに限定されず、例えば、一方をガルバノミラーに変更してもよい。
また、本発明では、ミラーデバイス駆動制御装置は、その構成要素として、ミラーデバイスを有していてもよい。

１、１ａ…ミラーデバイス ２…駆動部 ３…駆動信号発生部 ４、４ａ…振れ角検出部 ５…制御部 ８…作動制御装置 ８１…映像データ記憶部 ８２…映像データ演算部 ８３…描画タイミング生成部 ８４…光源変調部 １０…プロジェクター １１、１１ａ…可動部 １２、１２ａ…ミラー部 １３、１４…捩れ部 １５…枠 １６…永久磁石 １７…コイル ２０……スクリーン ２１…投影面 ４０…光源ユニット ４１ｒ、４１ｇ、４１ｂ…レーザー光源 ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂ…コリメーターレンズ ４３ｒ、４３ｇ、４３ｂ…ダイクロイックミラー ５０…光走査部

Claims (4)

1. ヒステリシス特性を有するミラーデバイスを駆動制御するミラーデバイス駆動制御装置であって、
   前記ミラーデバイスを駆動信号により駆動する駆動部と、
   前記ミラーデバイスの可動部の変位を検出し、当該検出に応じた検出信号を生成して出力する検出部と、
   前記ミラーデバイスの起動処理を行う起動処理部と、を含み、
   前記起動処理部は、
   前記検出部の検出信号に基づいて前記可動部の異常振動に含まれる包絡線の周波数をうなり周波数ｆｂとして検出し、
   前記うなり周波数を検出したときの前記ミラーデバイスの駆動信号の周波数ｆと、前記うなり周波数ｆｂと、に基づいて所定の周波数ｆ１を求め、
   当該周波数ｆ１の駆動信号で前記ミラーデバイスを再び駆動させることを特徴とするミラーデバイス駆動制御装置。
2. 前記起動処理部は、
   前記駆動信号の周波数を駆動開始の周波数から駆動終了の周波数まで順次増加させて、前記駆動部で前記ミラーデバイスを駆動させる第１処理と、
   前記ミラーデバイスの駆動に併せて、前記駆動信号の周波数が増加されたときに、前記検出部の検出信号に基づき、前記可動部の異常振動に含まれる包絡線の周波数をうなり周波数ｆｂとして求める第２処理と、
   当該うなり周波数ｆｂを求めたときの駆動信号の周波数ｆと前記うなり周波数ｆｂとに基づいて所定の周波数ｆ１を求め、当該周波数ｆ１の駆動信号を使用して前記ミラーデバイスを再び駆動させる第３処理と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のミラーデバイス駆動制御装置。
3. 前記第１処理は、前記駆動信号の周波数を駆動開始の周波数から駆動終了の周波数まで所定周波数Δｆずつ順次増加させて、前記駆動部で前記ミラーデバイスを駆動させ、
   前記第２処理は、前記ミラーデバイスの駆動に併せて、前記駆動信号の周波数が所定周波数Δｆだけ増加された直後に、前記検出部の検出信号を所定間隔で複数個取り込み、当該複数個の検出信号に基づき、前記可動部の異常振動に含まれる包絡線の周波数をうなり周波数ｆｂとして求めることを特徴とする請求項２に記載のミラーデバイス駆動制御装置。
4. ミラーデバイス駆動制御装置を含むプロジェクターにおいて、
   前記ミラーデバイス駆動制御装置は、請求項１乃至請求請３のうちの何れか１項に記載のミラーデバイス駆動制御装置であることを特徴とするプロジェクター。

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