JP2011028065A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走査ミラーを用いた画像表示装置において、使用時における走査ミラーの温度変化、レーザ光源の温度変化、振動等で発生し、時々刻々と変化する特性に即座に対応することが不可能になっていた。
【解決手段】前記画像処理部からの電気信号を受けて、前記レーザ光源の出力タイミングを制御する第１のゲート回路と、前記得レーザ光を受光し、光の強度情報を受光電気信号に変更する受光器と、前記受光器で発生した受光電気信号を取得するコントローラ回路と、前記受光器で発生した受光電気信号のうち、前記コントローラ回路が前記受光電気信号を取得する信号取得タイミング信号を発生するクロック回路と、を備え、前記コントローラ回路は、前記信号取得タイミング信号に応じて取得した受光電気信号から、前記レーザ光源の出力タイミングのシフト量を算出する。
【選択図】図４

Description

本発明は、レーザ光源が発するレーザ光を走査することで画像を形成する画像表示装置に関する。

レーザダイオードなどのレーザ光源から発せられるレーザビームを走査することで、画像を形成する事ができる。この方法を利用して、電子印刷装置であるレーザプリンタや複写機、印画紙に赤・緑・青のレーザ光を直接照射して、写真を焼き付けるフォトプロッタ、赤・緑・青のレーザ光を印画紙の代わりにスクリーンに照射することで、映像を表示させるレーザプロジェクタなど、様々な形態の装置が提案されている。

レーザビームを走査して、画像を形成する際、走査デバイスによる、ビームの走査位置と画像を描画するためのレーザ光を点灯する点灯タイミングを制御することが必要となる。

特許文献１には、レーザプロジェクタの例として、制御装置からの点灯指令と実際に点灯開始するまでの時間差が、レーザ光源の温度により変化するため、時間差が一定となるようレーザを点灯させない状態においても、閾値以下の電流を与え続けると言う方法が提案されている。このような駆動方法を採るために、レーザ光源の点灯履歴を記憶しておくメモリと、レーザの点灯スケジュールを作成する制御装置を持たせ、レーザ光源から発生する熱量の時間平均値が一定となる制御を行っている。

一方、特許文献２では、レーザプリンタを構成するレーザダイオードの周囲温度で閾値電流が変化するための制御方法として、レーザダイオードの閾値電流未満の第１電流、レーザダイオードを発光させるための第２電流、所望の出力を得るための第３電流の３段階で電流投入を行い、あらかじめ設定した出力が得られるよう第３電流の大きさを決定する制御方法が提案されている。

また、特許文献３では、レーザプロジェクタの例として、レーザ光源の位置ずれを補正するために、実際の使用時以外にチューニングパターンを表示、認識させることで、レーザの点灯時間を制御して補正するという考え方が提案されている。

また、特許文献４ではレーザプリンタの感光ドラムにレーザ描画する差異の位置ずれを検出する方法として、物理的な遮光部を設け検出する方法が提案されている。

特表２００９―５０５４０６号公報 特開２００４―１５３１１８号公報 特表２００７―５２０７４２号公報 特開２００３―２６６７７０号公報

しかしながら、特許文献１、及び特許文献２に記載されるような方法では、レーザの点灯までの時間遅れを修正できても、走査デバイスとの連動はできない。また、特許文献３の方法を用いたとしても、使用前に、チューニングパターンによる修正が必要で利便性に欠けるという課題があった。

また、特許文献４の方法でも、遮光部と走査位置の位置合わせが必要であり、レーザプリンタのような１次元走査では有効であるが、画像表示装置のような２次元以上の走査を行う際は、環境温度など使用環境の変化で遮光部の位置ずれが発生し、修正が困難になるという課題があった。

前記従来の課題を解決するために、本発明の画像表示装置は、
光を発するレーザ光源と、
前記レーザ光源に電流を供給するレーザ駆動回路と、
前記光を走査する走査ミラーと
前記走査ミラーを駆動する駆動回路と、
画像情報を記憶するフレームバッファおよび、前記画像情報の色および輝度情報を前記レーザ光源の発光順に時系列に配列するレジスタを具備し、前記レジスタの記憶情報を元に前記レーザ光源への電気信号を発生する画像処理部と、
前記画像処理部からの電気信号を受けて、前記レーザ光源の出力タイミングを制御する第１のゲート回路と、
前記得レーザ光を受光し、光の強度情報を受光電気信号に変更する受光器と、
前記受光器で発生した受光電気信号を取得するコントローラ回路と、
前記受光器で発生した受光電気信号のうち、前記コントローラ回路が前記受光電気信号を取得する信号取得タイミング信号を発生するクロック回路と、を備え、
前記コントローラ回路は、前記信号取得タイミング信号に応じて取得した受光電気信号から、前記レーザ光源の出力タイミングのシフト量を算出することを特徴としている。

本発明によれば、画像表示装置を使用している最中においても、レーザ光の点灯タイミングと走査ミラーの位置情報との同期が可能となる。その結果、色ずれ、にじみ、解像度劣化を抑制した画像表示装置を提供することができる。

走査ミラーを用いた画像表示装置の構成模式図 走査ミラーを用いた画像表示装置における画像処理部とミラー駆動回路およびレーザ駆動回路との関係を示した構成模式図 従来例における、時間軸に対するレーザ光源への投入電流との関係を示したプロット図 本願で提案する、画像処理部の構成ブロック図およびミラー駆動回路及びレーザ駆動回路との関連を示した構成模式図 （ａ）本願で提案する画像処理部を用いた場合の、時間軸に対するレーザ光源への投入電流との関係を示したプロット図（ｂ）光量取得するウインドウを示した模式図 本願実施の形態１に示した制御方法を示したフロー図 （ａ）本願実施の形態１で提案する制御方法をの有効性評価を行った評価系を示した模式図（ｂ）評価結果である、環境温度に対する、光出力との関係を示した模式図 （ａ）リサージュ型走査軌跡を示した模式図（ｂ）受光領域に対する、走査軌跡、レーザビーム位置、光量取得タイミングとの関係を示した模式図 本願で提案する画像表示装置の一例を示した模式図 本願で提案する画像表示装置の一例を示した模式図 本願で提案する画像表示装置の一例を示した模式図 本願実施の形態２で提案する画像表示装置における、（ａ）受光部と走査軌跡およびレーザビームとの関係を示した模式図（ｂ）受光部・走査軌跡およびレーザビームと光量取得タイミングとの関係を示した模式図 本願実施の形態２で提案する画像表示装置における、制御ルーチンの一例を示したブロック図 本願実施の形態２で提案する画像表示装置における、（ａ）検出モード時の受光部・走査軌跡およびレーザビームと光量取得タイミングとの関係を示した模式図（ｂ）修正モード時の受光部・走査軌跡およびレーザビームと光量取得タイミングとの関係を示した模式図 本願実施の形態２で提案する画像表示装置における、制御ルーチンの一例を示したブロック図 本願で提案する画像表示装置の一例を示した模式図 本願で提案する画像表示装置の一例を示した模式図 本願で提案する画像表示装置の一例を示した模式図

以下、本発明の実施の形態にかかる画像表示装置について、図を参照しながら説明する。なお、図で同じ符号が付いたものは、説明を省略する場合もある。

まず図１及び図２を用いて、従来の画像表示装置の構成について説明する。

図１は画像表示装置の構成模式図である。

画像表示装置１００は、レーザ光源１０５Ｒ，１０５Ｇ、１０５Ｂから発せられたレーザ光を、光学系１０８で整形し、走査ミラー１０７により、レーザビーム１０９を走査することでスクリーン１１０に描画する構成となっている。走査ミラーは、ミラー駆動回路１０６で発生させた信号によりx軸とy軸をそれぞれを中心に振動しており、レーザビームを上下左右に走査している。

画像表示装置で表示させたい画像データは、入力ポート１０１から電気信号として入力され、画像処理部１０２で画素毎の輝度データ、色データに分解される。画像処理部１０２では、ミラー駆動回路１０６から電気信号として送られる走査ミラーの振動周波数情報を元に、レーザ光源の点灯タイミング信号を生成する。また、生成された点灯タイミング信号を、レーザ駆動回路１０４に電気信号として送信する。レーザ駆動回路１０４は、受信した点灯タイミング信号を元に、レーザ光源１０５Ｒ，１０５Ｇ、１０５Ｂに必要な電流を供給することで、レーザ光源１０５Ｒ，１０５Ｇ、１０５Ｂを点灯させる。

図２は、画像処理部の構成ブロック図を示している。画像処理部１０２は、全体を制御するコントローラと、画像情報を一時的に保存するフレームバッファ２０１、画像処理を表示順に配列する配列処理部２０２、配列処理された画像情報（輝度・色情報）を保存しておくレジスタ２０３、コントローラからの信号を元にレーザ点灯指令を送信するゲート２０４とを有し、前述のような動作を行っている。以上の一連の動作により、スクリーン１１０上に画像を表示させることを可能にしている。

この構成を採る画像表示装置において、レーザ光源１０５、操作ミラー１０７、ミラー駆動回路１０６および画像処理部１０２の電気回路には、複数の要因からタイミングのずれが発生する。例えば、周辺温度が変化することで、特性が変化し、画素が表示したい位置からずれてしまう画素ずれや、各レーザ光源の発光タイミングがずれることによって生じる色ずれ、また、ミラー駆動回路の発振周波数がずれることによる、表示面積の揺らぎなどが挙げられる。これらのずれにより、表示画像の画質を著しく低下させることが明らかとなった。

ここで、周辺温度は、画像表示装置を使用する部屋の温度の変化だけでなく、画像表示装置を使用し始めてから時間の経過とともに装置内部の温度も上昇するため、刻々と変化している。特許文献３に提案される構成では、非使用時あるいは、使用前後に照射位置を調整する構成となっているため、実際の照射位置モニタしながらレーザの点灯タイミングと走査光学系との同期を取ることが難しい。そのため、使用時における走査ミラーの温度変化、レーザ光源の温度変化、振動等で発生し、時々刻々と変化する特性に即座に対応できないことが、検討により明らかとなった。この課題によって、車載用途、屋外での用途など過酷な条件で使用される走査方式型の画像表示装置はもとより、一般的な条件下で使用される走査方式型の画像表示装置においても、数分以上使用すると画像劣化の課題が生じてしまう。そのため、走査方式画像表示装置の使用が制限されることが明らかとなった。

一方、特許文献１に記載されるような制御方法を用いた場合、図３の図に示すようにピクセル周期（レーザ光を点灯しても良い時間範囲）の初期に点灯を開始するため、走査ミラーにおける温度による特性変化の影響を受けやすくなると言う欠点があることも明らかとなった。

以下、実施の形態に従来提案の構成を用いた場合生じることが新たにわかった課題を改善する方法について説明する。

（実施の形態１）
本願実施の形態１では、画像処理部の内部に、画像表示装置システム全体の動作タイミングを生成する、タイミング生成部を有することを特徴としている。

図４は、実施の形態１における画像処理部と、その周辺部材との信号のやりとりを示したブロック図である。画像情報を一時的に保存するフレームバッファ２０１、画像処理を表示順に配列する配列処理部２０２、配列処理された画像情報（輝度・色情報）を保存しておくレジスタ２０３、外部からの信号を元にレーザ点灯指令を送信するゲート２０４と、を有することは従来例と同じであるが、本実施の形態では新たにタイミング生成部４００を設けている。タイミング生成部４００は、受光器（フォトダイオード：PD）から電気信号を取得するタイミングとゲート２０４への電気信号を発生するクロック発生部と、PDから取得した電気信号を元にゲート２０４へ送信する電気信号の位相変化量を算出するコントローラと、クロック生成部で発生した電気信号の位相をコントローラからの信号を元にシフトさせる位相シフタとで構成されている。

図４に示した、画像処理部の動作について図５を用いて説明する。図５（ａ）は横軸に時間を、縦軸に光源へ流す電流値を取った場合のプロット図を示している。この場合、ハッチング部は光源が点灯した状態となり、光を発する状態となっている。また閾値電流Ｉ_Ｔを上回る部分はそのまま光量の値を示していると読み替えることができる。

図５（ｂ）は、本実施形態で提案する光源が発光するタイミングのずれを光強度の情報として得る方法を説明するためのプロット図である。

本実施の形態では、ピクセル周期Ｔｐに対して、前後Ｔｐ／４は点灯させず、中央のＴｐ／２に点灯させるよう制御を行っている。このような駆動方法を採用することで、ピクセル周期に対して、点灯タイミングの時間マージンを取ることができるため、点灯タイミング調整中においても、表示画像の色ずれや、解像度低下などの画像劣化が発生しにくいと言う効果を得ることができる。

実施の形態１で提案する構成を用いることで、図５（ａ）のタイミングで光源が点灯するとき、図５（ｂ）のハッチング部５０３で示すようにクロック生成部で発生した電気信号を元に、受光器で光量の信号を取得しない区間（ブラインド部）を設ける事ができる。本願の特徴の一つは、受光器から発せられる電気信号の瞬時値を、取得する時間区間で積分して、光量の積分値を得ているところである。

光源としては点灯していても、クロック生成部で発生したタイミングに合わない場合は、信号を取得しないブラインド部と重なってしまうため、光量の瞬時値について信号を、取得する時間区間で積分して得られる電気信号としての光量は小さくなる。よって、電気信号を取得する時間区間における光量の積分値のみをウオッチすることで、タイミングずれを検出することができる。

次に、クロック生成部で生成される、コントローラ回路４０４が光を受光するタイミングについて述べる。クロック生成部で生成されたタイミングにより、コントローラ領域は、光量データ５０３を取得しない時間帯５０３（以下、非受光時間領域と呼ぶ）の間に挟まれた時間領域において光を取得する。ここで光を取得する時間領域を受光時間帯５０４と呼ぶ。非受光時間帯と受光時間帯は、少なくとも１つの受光時間帯５０４の両サイドに非受光時間帯５０３が設定された１組を少なくとも有している必要がある。また反対に、非受光時間帯５０３の両サイドに受光時間帯５０４が設定されている一組を有していても良い。非受光時間帯５０３の中心と、隣接する非受光時間帯の中心部との間隔は、一定であることが望ましく、隣接する非受光時間帯５０３の中心部の間隔は、例えば画像解像度とミラーのスキャン速度で決定される。また、受光時間帯５０４の時間幅ｔ´は、任意に設定可能であるが、図５（ａ）で示すＳ１とＳ２の和よりも小さく設定されていてもよい。受光時間帯（光源の発光時間帯）の時間幅ｔ’をＳ１とＳ２の和よりも小さく設定することで、ピクセル周期内での発光タイミングずれ許容度を大きくすることができるため、光源の発光タイミングがずれることによる解像度劣化、色ずれ等を目立たなくすることができる効果がある。

以上が本実施の形態１で提案するタイミングずれ量の検出方法である。

以下、実施の形態１で検出したタイミングずれ量を用いて点灯タイミングを制御する実施の形態１の変形例について述べる。

（実施の形態１の変形例）
前述のように、コントローラ４０４で点灯時間のシフト量を算出し、位相シフタ４０５へ電気信号を送信する。結果的に、クロック生成部４０１で発生した電気信号は、位相シフタ４０５でタイミング調整され、ゲート２０４へ電気信号４０６として送信される。電気信号４０６を元に、ゲート２０４を開き、レーザ駆動回路に点灯指令が送信されるという仕組みを採ることで、点灯タイミングを制御することができる。

図６に点灯タイミングを制御するためのフロー図（修正ルーチンの一例）を示す。

まず、記号の説明を行う。Ｐ_ＳＶはレジスタ２０３からゲート２０４を通じて送信される光量の設定値である。Ｐ_ｍａｘは出力できる光量の最大値であり、ｍは画像表示装置の階調数、Ｐ_ＰＶ（ｎ）は光量の現在値を示しているnはこのルーチンを実行した回数を示しており、Ｐ_ＰＶ（ｎ−１）はルーチンを実行する前の値、Ｐ_ＰＶ（ｎ）はルーチン実行中の値を示している。φｍは位相シフタ４０５に送信される位相シフト量を示している。

Ｐ_ＳＶとＰ_ＰＶの差（Ｐ_ＳＶ−Ｐ_ＰＶ）から点灯タイミングのずれ量を見積もることができるが、正しい点灯タイミングに対して、進んでいるのか遅れているのかについても併せて判別しながら補正するルーチン（点灯タイミング補正ルーチン）について以下に説明する。

点灯タイミング修正ルーチンについて順を追って説明する。ルーチンをスタートすると、まず、スタート前の現在値Ｐ_ＰＶ（０）と設定値との差異を計算する、Ｐ_ＳＶ−（Ｐ_ｍａｘ／２（ｍ＋１））の（Ｐ_ｍａｘ／２（ｍ＋１））は、修正を実行するための閾値を決める項である。本実施の形態では、画像表示装置の階調数ｍから、１階調分の光量比を算出し、さらにその１／２の量以上現在値が設定値よりも低い値となっている場合、修正を実行するよう設定している。この閾値を決定する項については、画像表示装置の仕様に従い任意に決定できる項である。

また、現在値を示すＰ_ＰＶ（ｎ−１）に用いられているnはループの通過回数を示しており、ループ１〜４を回す毎にnの値に１追加される。スタート前の値はＰ_ＰＶ（０）と置き、スタート６０１を通過した時点でn=1とする。

位相シフタ４０５からゲート２０４へ送られる電気信号４０６が式Ｓ（ｔ−φ_ｍ）で決定されるとするとき、図６の６０２で判定されＹＥＳとなった場合φ_ｍを増加する。次にＰ_ＰＶ（n-1）とφ_ｍを増加させた後の値Ｐ_ＰＶ（ｎ）とを比較する（６０４）。比較してＰ_ＰＶ（ｎ）が大きくなった場合、正しい方向に修正できているためループ１を再び回して、点灯タイミングの修正を続ける。Ｐ_ＰＶ（ｎ）が小さくなった場合、φ_ｍを減少させる。次にＰ_ＰＶ（ｎ−１）とφ_ｍを減少させた後の値Ｐ_ＰＶ（ｎ）とを比較する（６０６）。比較してＰ_ＰＶ（ｎ）が大きくなった場合、正しい方向に修正できているためループ２を再び回して、点灯タイミングの修正を続ける。Ｐ_ＰＶ（ｎ−１）と比較してＰ_ＰＶ（ｎ）が小さくなった場合、ループ３に分岐し、判定式６０２へ戻る。判定条件がＹＥＳの場合、ループ４に分岐する。ループ４を回っている時は、点灯タイミングが適正である場合であるため、ループ４をある一定の回数r回ったときにこのルーチンを終了する。回数rは任意に設定可能な数字である。

このルーチンを実行する際、図５における、非受光時間帯５０３の中心と、隣接する非受光時間帯の中心部との間隔は、一定であることが望ましく、隣接する非受光時間帯５０３の中心部の間隔は、例えば画像解像度とミラーのスキャン速度で決定される。ある決められた位置に設置された受光器４０２にレーザビームが照射されている時、非受光時間帯５０３の中心と、隣接する非受光時間帯の中心部との間隔を一定とすることで、Ｐ_ＰＶ（n-1）とＰ_ＰＶ（ｎ）の比較で点灯タイミングが適正かどうか判別することが可能となる。

図７は、図６を用いて説明したレーザ光源点灯タイミング制御ルーチンの効果を確認した際の、実験構成模式図（ａ）とその結果（ｂ）である。

図７（ａ）に示す実験構成について説明する。温度試験槽７０１内に、図４に示した画像処理部とレーザ駆動回路からなる試験用駆動回路７０２、及びレーザ光源７０４、受光器７０６を配置し、レーザ出力（１パルスあたりの積分値）の温度依存性を測定する。温度試験槽の外部にも受光器７０５、および測定回路７０９、オシロスコープ７１０を配置し、点灯時間のずれをモニタしている。レーザ光源７０４は、試験用駆動回路７０２から供給される電流７０３によって駆動される。また、受光器７０６で光信号から変換された電気信号７０７は、試験用駆動回路７０２に送られる。この試験用駆動回路７０２には、図４で示したゲート４０３も内蔵されている。レーザ光源７０４から発せられたレーザ光７０５は、温度試験槽７０１の外部にも取り出され、受光器７０８で、光強度信号を電気信号に変換する。測定回路７０９は、試験用駆動回路７０２と同じ周期のクロック周波数で動作しており、光源７０４を点灯させた際タイミングを修正するが、それ以外の場合は測定回路７０９内のクロック周波数で独立に動作する構成となっている。

この測定系を使用することで、装置としての点灯タイミング温度特性を測定することができる。

図７（ｂ）は、温度試験槽７０１内の環境温度に対する、１パルスあたりの積分値をプロットした図である。ハッチング部分が変動許容値（図６で記述されている、Ｐ_ＳＶ−（Ｐ_ｍａｘ／２（ｍ＋１））の（Ｐ_ｍａｘ／２（ｍ＋１）））であるが変動許容値内に収まっていることが明らかとなり、本願実施の形態１で提案する方法がレーザ光の点灯タイミングを一定に保つ作用があることが示された。

このレーザ光出力タイミング制御方法を、走査ミラーを用いた画像表示に適用することで、広い受光領域を持つ光検出器を用いて、走査ミラーによるレーザビームの走査位置に対するレーザ光源の点灯タイミングを補正することができるという効果を有する。

ここで、光を検出する際に光検出部を物理的に遮光した場合と比較して、本実施の形態は二つの新たな効果を得ることができる。一つ目は、物理的な遮光部の位置合わせが不要なため、遮光部の経時的な位置変化による補正エラーをなくすことができる点である。二つ目は、後述するように制御方法を変化させる際、受光する時間も合わせて変化することが可能となり、より少ない手順で点灯タイミングの補正を完了できると言う点である。

図８（ａ）は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーを用いて、リサージュ型に走査した場合の走査パターン８０１を示している。実際に画像表示に使用するのは、８０２に示している領域である。例えば、走査パターン８０１のx軸方向の端にライン型の受光領域を設ける事で、走査ミラーによるレーザビームの走査位置に対するレーザ光源の点灯タイミングを補正することが可能となる。

図８（ｂ）に、受光領域８０３の一部を拡大した模式図を示している。走査パターン８０１に対する受光領域８０４の位置は、表示領域８０２の外部、かつ、走査ミラーにより走査されるレーザビームのｘ軸方向速度が０となる近辺に設けられている。このままでは、レーザビームが受光領域８０３／８０４に到達するたびに、レーザの光量を示す電気信号が発生する。しかし、図４および図６で示した本実施の形態の制御方法を適用し、図８（ｂ）に示した、光量取得タイミング８０５の部分でのみ、光量の電気信号を取得することで、特定位置の光量を取得できる。図８（ｂ）中の８０６はレーザビームを示している。また、光量取得タイミングは、システム全体を監視するタイミング生成部で生成されているため、光量取得タイミングで取得した光量が、決められた値以下となっている場合は、走査ミラーの位置が適切な位置にない時にレーザ光源を点灯してしまっている事を示している。よって、走査ミラーを使った画像表示装置においても、図６を用いて説明したルーチンを適用することで、走査ミラーの走査位置に対するレーザ光源の点灯タイミングを補正することが可能となる。

画像表示装置に用いるレーザ光源は、赤、緑、青とそれぞれの色ごとに別の光源であり、光源への電流投入から、発光するまでの時間は、それぞれの色でまちまちである。またこの発光するまでの時間は、環境温度・経時変化によっても変化する。一方、走査ミラーとしてＭＥＭＳミラーを用いた場合、ミラーの振動周波数も環境温度・経時変化により変化するため、色ずれや解像度低下の原因となっていた。特に、ミラーの振動周波数は、フィードバックをかけて制御しづらく、即座に応答させることが困難であるため対応が難しかったが、本実施の形態で提案する方法を適用することで、画像を表示している最中であっても、ミラーの振動周波数の変化に応じてレーザ光源の点灯タイミングを補正できるため、環境温度や経時特性変化による色ずれや解像度低下を抑制する効果がある。

なお、本実施形態では、赤色光源として、InGaAsの半導体レーザダイオード（波長：640nm）、青色光源としてInGaNの半導体レーザダイオード（波長：450nm）、緑色光源として、Nd:YVO4からなる固体レーザ（固体レーザ）の第２高調波を利用した光源（波長：532nm）を使用している。

特に固体レーザの第２高調波を利用した光源の場合、電流を投入してから、緑色レーザが発光するまで、サブμｓの時間を要するため、本実施形態で説明した構成及び補正方法を用いる事が特に効果的である。

また、固体レーザを用いる場合は、前述のように電流を投入してから、緑色レーザが発光するのに時間を要するため、レーザを発光させなくて良い場合に置いても、発光閾値電流（I_TH）以下の電流を投入しておくことで発光するまでの時間を短縮できるため、より望ましい。

また、InGaAs系の赤色半導体レーザダイオードを用いる場合も、電流投入から赤色レーザが発光する間での時間が環境温度によって変化するため、レーザを発光させなくて良い場合に置いても、発光閾値電流（I_TH）以下の電流を投入しておくことで、環境温度による発光に要する時間変化を軽減できるため、より望ましい。

本実施形態の構成の場合、特にレジスタ２０３に色・輝度情報を記憶させているため、いつレーザ光源を点灯させる必要があるがあらかじめ予測することができる。このことを利用して、発光させないピクセル周期の前には、完全に電流を０にして、発光させたいピクセル周期の前には発光閾値電流（I_TH）以下の電流を投入しておくという動作をさせることが可能となる（図５（ａ））。

また、固体レーザやInGaAs赤色半導体レーザダイオード以外に、例えばInGaN系の緑色レーザダイオードを用いた場合に置いても、あらかじめ発光閾値電流（I_TH）以下の電流を投入しておくことで、光源を電気的損傷から保護する、発光してから所望の出力が得られるまでの時間特性（所謂立ち上がり特性）を改善するという効果が得られる。

なお、図５に示すように、本実施の形態では、表示に必要な光量を波高値で制御しているが、点灯パルスの本数やパルス幅で制御することも可能である。いずれの場合も、実際の光量データをデータ取得の時間領域で積分することで、同様に動作させることが可能である。

図９に、図８に示した受光領域８０３を設ける方法の一例について示している。画像表示装置９００は、装置内に内部スクリーン９０４を設ける構成である。レーザ光源９０１から発せられたレーザビーム９０６は、ミラー９０２で一度反射され、走査ミラー９０３に照射される。レーザビーム９０６は走査ミラー９０３に走査され、スクリーン９０４に結像する。結像された画像は、表示領域９１２に表示されている。ここで、スクリーン９０４にライン型の受光領域を設けている内部スクリーン９０４は、スクリーン面９０８と遮光部９１１、導光部９１０、受光素子９０９で構成されている。また、スクリーン面９０８の一部に導光部９１０が設けられ、導光部の終端には受光素子９０９が配置された構成となっている。スクリーン面９０８の裏面には迷光防止のため遮光部９１１が設けられている。導光部９１０の幅ｗは１０〜１００μｍ程度となっている。このように内部スクリーン９０４上の一部に導光部を設け、ライン状受光素子に光を導くことで、ライン状受光素子９０９の位置合わせ精度を軽減でき、調整コストを低減したり、位置の経時変化に対するマージンを取ることができるため信頼性を高めたりできるという効果がある。

また、画像表示装置９００のように、画像表示装置の内部にスクリーンを設けることで、投影される光９０７を発散光とすることができ、レーザを光源に用いた画像表示装置であっても、一般的なランプを光源に用いた画像表示装置と同じような取り扱いをすることが可能である。さらに、レーザを直接外部スクリーン上で操作する場合と比較して、表示画像をより明るく鮮明にすることができると言う効果がある。

（実施の形態２）
本願実施の形態２では、走査ミラーを使った画像表示装置のうち、表示に影響を与えない位置から、参照用のレーザビームを走査ミラーに入射し、表示に影響を与えない位置で受光する構成について説明している。

図１０に、本実施の形態２における画像表示装置の一例を示している。図１０に記載の画像表示装置１０００は、実施の形態１に提案した画像処理部１０２、レーザ駆動回路１０４、ミラー駆動回路１０６、赤、緑、青のレーザ光源１０５Ｒ，１０５Ｇ、１０５Ｂ、走査ミラー１０７、受光器４０２、受光器４０２からの電気信号取得を制御するゲート４０３，レーザ光源から発せられた光を一部抜き取るミラー１００１、走査ミラーに送るミラー１００２で、構成されている。画像表示装置１０００から発せられたレーザビーム１００４により、スクリーン１００５上に画像が表示される。

図１０の構成のように、画像を表示している最中に別の角度から入射した光を用いて、レーザ光の発光タイミングを補正できるため、実施の形態１の構成と比較して補正回数を増やすことができる作用が生じ、より確実に色ずれや、解像度の低下を抑制することができる。

図１１に図１０の構成のうち光学系部分のみ抜き出した画像表示装置１１０１の構成模式図を示している。走査ミラー１０７の走査角が、スクリーン１００５のある座標を照射する角度となるとき、表示に寄与しない位置から走査ミラー１０７に入射した光を受光素子４０２で電気信号変換する。

実施の形態２の構成とすることにより、先に述べた補正回数を増やすことができる。さらには、走査ミラーの移動速度が最も早くなる領域で補正をかけることができるため、色ずれや、解像度の低下をより確実に抑制する効果がある。

また、表示に影響を与えない位置から、参照用のレーザビームを走査ミラーに入射し、表示に影響を与えない位置で受光することで、画像を表示している最中に補正動作を実行することが可能となる。そのため、従来例のような使用前のアライメント動作などをしなくても、リアルタイムに点灯タイミングを補正することができ、常に色ずれや、解像度の低下をより確実に抑制する効果がある。

実際に、受光器４０２の受光領域に入射するレーザビームの形状について、図１２を用いて模式的に示す。図１２記号について説明する。１２０１は受光領域を、１２０２はレーザビームを、１２０３はピクセル周期を、８０５は光量取得タイミングを示している。レーザビームは、画像を表示する際に1フレームごとに走査ミラーによって、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３・・・Ｌｘという各軌跡（波線部）を順番に一度ずつ通過する。この図１２（ａ）の場合で説明すると、各軌跡で３回受光部にレーザビームが照射される。３回照射されるうちの２回目に照射される点を使ってタイミング調整を行う。まず、軌跡Ｌ１の時に照射される点を用いて、点灯タイミングずれの有無を検出する。修正のためのループを一回回した後、Ｌ２で再びタイミングずれを検出する。Ｌ２でまだタイミングがずれている場合は、さらに修正のためのループを一回回し、Ｌ３でさらにタイミングのずれを検出する。このような動作を、受光部で受光できる点Ｌｎまで繰り返す。

走査ミラーによるレーザビームの大まかな走査位置は、走査ミラー駆動回路１０６が発生し、コントローラ４０４に送られるモニタ信号４０９から知ることができる。よって、受光器４０２が設けられている位置にレーザビームを照射する際に、タイミングずれを検出・補正する動作を行うことができる。

しかし、走査ミラー駆動回路１０６から発せられるモニタ信号４０９と実際のビーム走査位置は環境温度、走査ミラー１０７のミラー面へのレーザビーム入射状態等により差異が生じることが分かった。この差異が原因となり、走査位置が僅かにずれることで解像度の劣化、色ずれ等の原因となる。

そこで、クロック生成部４０１で発生した信号を、いわばペースメーカーとして、受光器からの信号取得あるいは点灯タイミングのタイミング設定をすることで、走査位置の僅かなずれを修正することができるため、解像度の劣化、色ずれ等を抑制することができる。

受光部が複数の軌跡を受光できるようにしておくことで、タイミングのずれを高速に修正することが可能となる。さらに、補正中に発生した点灯タイミングのオーバーシュートを次の軌跡で補正することが可能となり、色ずれや、解像度の低下をより確実に防止・抑制する効果がある。

Ｌｘで点灯タイミングのずれを修正できなかった場合、Ｌｘでの取得値をコントローラ内部にあるメモリに保存する。コントローラ内部にあるメモリに保存されたデータを使って、次のフレームで修正を継続することが出来る。次のフレームでどのようにタイミング修正を継続するかについて、図１３を用いて説明する。

まず、ルーチンを開始する際に、前回補正を行ったときの値Ｐ_{ＰＶ（ｘ）}が保存されているかどうかによって、初期値にどの値を使用するか選択する。図１３の場合、Ｐ_{ＰＶ（ｘ）}が保存されている場合、保存されているＰ_{ＰＶ（ｘ）}の値を選択し、保存されていない場合は、ルーチンに入る前の現在値を使用する。

ブロック１３０２で、あらかじめ設定された値と比較を行い、設定値以上の場合は、ブロック１３０９に移行し終了する。ブロック１３０３と１３０６は、軌跡Ｌｘに到達するまでにループがブロック１３０９に到達できるかどうかを判別している。到達できない場合は、軌跡Ｌｘまでで修正できないと判定して、そのときの値Ｐ_{ＰＶ（ｘ）}を保存して終了する。ブロック１３０４、１３０５、ブロック１３０７、１３０８では、位相を早めたり遅らせたりすることで、位相ずれの修正を試みるブロックであり、最終的にはブロック１３０２で設定値を上回っているかどうかを判定している。

一方、点灯タイミングずれを検出した後、光量取得の時間タイミングパターンを変化させることで、修正のためのループを回す回数を低減させることができる。図１４および図１５を用いて、その方法を説明する。

図１４（ａ）は、タイミングずれ自体を検出するモード（以降検出モードと呼ぶ）の時の光量取得タイミング（時間ウインドウ）を示した模式図、図１４（ｂ）はタイミングずれを修正するモード（修正モード）の時の光量取得タイミング（時間ウインドウ）を示した模式図である。

通常状態では、レーザビーム１２０２はピクセル周期Ｔｐのうち、前後のＴｐ／４を除いた、中央のＴｐ／２の範囲で点灯するよう制御している。ピクセル周期の中央部Ｔｐ／２の範囲で点灯している場合は、受光部で取得される光量の時間積分値が設定と合致している。この場合、光量取得タイミングは図１４（ａ）に示した検出モードで取得を続ける。レーザ光源の点灯タイミングがずれ、その結果レーザビーム１２０２の位置がずれることで光量の時間積分値が低下した場合、図１４（ｂ）に示した修正モードの状態となり、ずれ量を検出する。修正モードでは、ピクセル周期Ｔｐのうち前後のＴｐ／４の時間領域で光量を取得する。図１４（ｂ）でＳ１あるいはＳ２と記された領域である。これらの時間領域を光量取得のウインドウとなることにより、時間領域Ｓ１で取得された光量ＰＳ１と時間領域Ｓ２で取得された光量ＰＳ２とを比較して、レーザビームがどちらにずれているかを判別することができる。

図１５に点灯タイミングずれ修正ルーチンの制御フロー図を示している。制御フローは、ブロック１５０２と１５０７で構成される検出モード用のフローと、ブロック１５０４、１５０５、１５０６で構成される修正モード用のフローから構成されている。

まず、修正ルーチンをスタート（１５０１）したとき、現在値Ｐ_{ＰＶ（０）}を取得する。続いて、ブロック１５０２で、あらかじめ設定された値と比較を行い、設定値以上の場合は検出モードで動作を続ける。検出モードでのループであるループ２の通過回数を計数しておき、所定の回数ｒ回通過したとき、このルーチンを終了する。一方、ブロック１５０２の比較で、現在値が設定された値より小さかった場合は、修正モードへ移行する。まず、ブロック１５０３でＰ_Ｓ１とＰ_Ｓ２が共に０でないか判定する。このブロックで、Ｐ_{ＰＶ（n-1）}が設定値よりも低下している原因が、単に光源からの出力が低下なのか、点灯タイミングのずれなのかを見分けることができる。ここでＰ_Ｓ１とＰ_Ｓ２が共に０の場合、光源からの出力が低下しているため、ブロック１５０９で示したレーザ出力制御ルーチンを動作させる。レーザ出力制御ルーチンは、一般的に用いられるレーザ光源から発せられる光量を自動で出力制御するＡｕｔｏ Power Controlで用いられるルーチンと同じである。ブロック１５０３でＰ_Ｓ１とＰ_Ｓ２が共に０でない場合、Ｐ_Ｓ１とＰ_Ｓ２のどちらが大きいかを判定する。Ｐ_Ｓ１が大きい場合、位相φｍを増加させ、Ｐ_Ｓ２が大きい場合、位相φｍを減少させる。

ブロック１５０５または１５０６の動作を行った後で、再び検出モードに戻り、ブロック１５０２を実行する。

ブロック１５０２の比較で、現在値が設定された値より小さかった場合は、再び修正モードへ移行し、大きかった場合は、ループ２へ分岐する。この一連の動作を実行することで、レーザ光源の点灯タイミングを修正することができる。

ここで、検出モードから修正モードへの切り替えの際に、設定値は任意に設定可能である。

また、上記の一例では、時間領域Ｓ１と時間領域Ｓ２が等しくなるようにサブブラインド領域１４０４が設定されている。これにより、時間領域Ｓ１で取得された光量ＰＳ１と時間領域Ｓ２で取得された光量ＰＳ２を比較することにより、レーザビームの補正方向を検出することが可能になる。

なお、サブブラインド領域１４０４の設定位置は、時間領域Ｓ１と時間領域Ｓ２が、等分とならない位置、すなわち光量取得タイミング１４０１の中央部以外の位置に設定されていても良い。

例えば、時間領域Ｓ１が時間領域Ｓ２よりも小さくなるように、サブブラインド領域１４０４が設定されていてもよい。このような場合においても、時間領域Ｓ１に信号光が検出されない場合は、レーザ光がＳ２側にずれていることが検出することが出来る。また逆に、時間領域Ｓ２に光量が検出されない場合には、レーザ光がＳ１側にずれていることを、いずれも簡便に検出することが出来る。以上のことより、時間領域Ｓ１と時間領域Ｓ２が光量取得タイミング１４０１中に設定されていることにより、レーザ位置の修正を、より簡便に行うことが可能となる。

このように、検出モードと修正モードという二つのモードを持たせることで、点灯タイミングずれと、光源の出力低下を判別・修正することができるため、より確実に点灯タイミングのずれを修正する作用があり、色ずれ、にじみ、解像度劣化を抑制した画像表示装置を提供できるという効果を有する事ができる。

図１０の構成以外に、図１４〜図１６に記載した画像表示装置の構成を採ることができる。各図の構成について以下に説明する。

図１６は、表示用のレーザ光源以外に、タイミングずれ計測用の光源を具備した画像表示装置の構成模式図である。

レーザ光源１６０１は点灯タイミングずれ計測用光源である。レーザビームは、走査ミラー１０７に対して、画像表示に影響のない角度から入射され、受光器４０２で検出されている。その他の構成は、図１０で新たに提案した構成と同様である。表示画像とは独立に、光源１６０１をパルス駆動することができるため、検出位置で光源１０５Ｒ，Ｇ，Ｂが点灯しない（黒表示）場合においても、点灯タイミングの補正を行うことができる効果がある。図１６の構成を採る場合、光源１６０１、１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂそれぞれで、電流が入力されてから点灯するまでの特性が異なっているため、あらかじめ特性の差異をルックアップテーブルとしてメモリ上に保持しておくことが望ましい。

図１７は、図１６の構成のうち、走査ミラーが１次元走査の場合についての構成模式図である。１次元走査のため、走査ミラーは１０７ｘ、１０７ｙの二つ存在し、タイミングずれ検出用の光源１６０１ｘ、１６０１ｙ、受光器４０２ｘ、４０２ｙとそれぞれ二つずつ設けられている。光源１６０１ｘからのレーザビームはミラー１０７ｘに対して、画像表示に影響のない角度から入射され、受光器４０２ｘで検出されている。同様に、光源１６０１ｙからのレーザビームはミラー１０７ｙに対して、画像表示に影響のない角度から入射され、受光器４０２ｙで受光されている。この構成を用いることで、図１６と同様に表示画像とは独立に、光源１６０１ｘ、１６０１ｙをパルス駆動することができるため、走査ミラーを複数個有する構成の場合においても、検出位置で光源１０５Ｒ，Ｇ，Ｂが点灯しない（黒表示）場合においても、点灯タイミングの補正を行うことができる効果がある。

図１８は、図１０の構成のうち、走査ミラーが１次元走査の場合についての構成模式図である。

光源１０５Ｒ，１０５Ｇ、１０５Ｂからのレーザ光を一部サンプリングミラー１００１で抜き取り走査ミラー１０７ｘ及び１０７ｙに照射している。反射した光は、受光器４０２で検出されている。図１８の様な構成を採ることで、検出用の光源が不要になり、１本のレーザビームを二つの走査ミラー１０７ｘおよび１０７ｙに照射することで、受光器が一つでよくなるため、装置のコストを低減することができる。また、実際に画像を表示するための経路をたどるため、より正確に点灯タイミングの補正が可能になるという効果がある。

なお、本願で提案する各実施の形態において、走査ミラーは、静電駆動するＭＥＭＳミラー、圧電駆動するＭＥＭＳミラー、電磁駆動するＭＥＭＳミラー、モーターの回転を利用するガルバノミラーなどいずれのミラーを用いた画像表示装置に適用しても有効であるが、特に、周辺温度やレーザ照射の有無で特性が変化しやすい静電駆動するＭＥＭＳミラー、圧電駆動するＭＥＭＳミラーを用いた画像表示装置に適用すると、時々刻々と変化する周辺環境に応じて、点灯タイミングの補正が可能となるため大きな効果が得られる。その結果、使用中常に正確な点灯タイミングの補正が可能になるという効果がある。

なお、本願で提案する各実施の形態において、赤色レーザ光源１０５Ｒについては、温度により発振波長及び閾値電流値が変化しやすいInGaAs系半導体レーザを使用した画像表示装置に適用するとより大きな効果が得られる。同様に、緑色レーザ光源１０５Ｇにおいて、非線形光学効果の波長変換を利用した光源を用いる場合、赤外光を発する半導体レーザ光源にはAlGaAs系半導体レーザを使用した画像表示装置に適用すると、時々刻々と変化する周辺環境や特性の経時変化に応じて、点灯タイミングの補正が可能となるためより大きな効果が得られる。その結果、使用中常に正確な点灯タイミングの補正が可能になるという効果がある。

なお、本願で提案する各実施の形態において、走査ミラーによるレーザビームの走査方法は、本願実施の形態で使用したリサージュ駆動を用いる方法以外にラスタスキャンを使用する方法も採用することができるが、走査ミラー一つで２次元スキャンを行う場合は特に、リサージュ駆動を用いる方法は、x軸y軸の振動周波数差を小さくすることができ安定にレーザビームを走査することができるため、リサージュ駆動を採用することがより望ましい。

本願の発明により、画像表示装置を使用している最中においても、レーザ光の点灯タイミングと走査ミラーの位置情報との同期が可能となる。その結果、色ずれ、にじみ、解像度劣化を抑制した画像表示装置を提供することができる。

１００ 画像表示装置
１０１ 映像信号
１０２ 画像処理部
１０４ レーザ駆動回路
１０５，１０５Ｒ，１０５Ｇ，１０５Ｂ レーザ光源
１０６ ミラー駆動回路
１０７ 走査ミラー
１０８ 集光レンズ
１０９ レーザビーム
１１０ スクリーン
３０１ 熱補償パルス
３０２ ピクセル周期
４００ タイミング生成部
４０１ クロック生成部
４０２ 受光器（フォトダイオード）
４０３ ゲート
４０４ コントローラ
４０５ 位相シフタ
４０６ 電気信号
５０１ 点灯区間
５０２ 光量
５０３ 光量データを取得しない時間領域
７０１ 温度試験槽
７０２ 試験用駆動回路
７０３ 電流
７０４ レーザ光源
７０５ レーザビーム
７０６ 受光器
７０７ 光量電気信号
７０８ 受光器
７０９ 測定回路
７１０ オシロスコープ
７１１ トリガ信号
８０１ 走査軌跡
８０２ 画像表示領域
８０３ 受光領域
８０４ 受光領域
８０５ 光量取得タイミング
８０６ レーザビーム
９００，１０００，１１００ 画像表示装置
９０１ レーザ光源
９０２ ミラー
９０３ 走査ミラー
９０４ スクリーン
９０６ レーザビーム
９０７ 投射光
９０８ スクリーン面
９０９ 受光素子
９１０ 導光部
９１１ 遮光部
９１２ スクリーン
１００１ サンプリングミラー
１００２ 反射ミラー
１００３ 集光レンズ
１００４ レーザビーム
１００５ スクリーン
１２０１ 受光領域
１２０２ レーザビーム
１２０３ ピクセル周期
１４０１ 光量取得タイミング
１４０２ 光量取得タイミングＳ１およびＳ２
１６００，１７００，１８００ 画像表示装置
１６０１，１６０１ｘ，１６０１ｙ 計測用レーザ光源
１８０１ 反射ミラー

Claims (19)

1. 光を発するレーザ光源と、
   前記レーザ光源に電流を供給するレーザ駆動回路と、
   前記光を走査する走査ミラーと
   前記走査ミラーを駆動する駆動回路と、
   画像情報を記憶するフレームバッファおよび、前記画像情報の色および輝度情報を前記レーザ光源の発光順に時系列に配列するレジスタを具備し、前記レジスタの記憶情報を元に前記レーザ光源への電気信号を発生する画像処理部と、
   前記画像処理部からの電気信号を受けて、前記レーザ光源の出力タイミングを制御する第１のゲート回路と、
   前記得レーザ光を受光し、光の強度情報を受光電気信号に変更する受光器と、
   前記受光器で発生した受光電気信号を取得するコントローラ回路と、
   前記受光器で発生した受光電気信号のうち、前記コントローラ回路が前記受光電気信号を取得する信号取得タイミング信号を発生するクロック回路と、を備え、
   前記コントローラ回路は、前記信号取得タイミング信号に応じて取得した受光電気信号から、前記レーザ光源の出力タイミングのシフト量を算出する画像表示装置。
2. 前記クロック回路が発生した前記信号取得タイミングと、前記コントローラ回路で算出された前記出力タイミングのシフト量を受信する位相シフタをさらに備え、
   前記位相シフタは、前記第１のゲート回路へ、前記レーザ光源の出力タイミングを補正する補正信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記第１のゲート回路によって発生する信号取得タイミング信号は、
   前記コントローラ回路に、前記受光電気信号を取得する受光時間帯と、前記電気信号を取得しない非受光時間帯とを設定する信号であって、
   前記非受光時間帯と、その非受光時間帯に隣接する非受光時間帯との周期は、およそ一定であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
4. 前記コントローラ回路によって、レーザ光源の出力タイミングが所定値以上シフトしていることを検出した場合に、
   前記クロック回路は、前記コントローラ回路が前記受光電気信号を取得する受光時間帯の中に、第２の非受光時間帯を設定し、
   前記第２の非受光時間帯は、前記受光時間帯の時間幅よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載に画像表示装置。
5. 光を発するレーザ光源と、
   前記レーザ光源に電流を供給するレーザ駆動回路と、
   前記光を走査する走査ミラーと
   前記走査ミラーを駆動する駆動回路と、
   画像情報を記憶するフレームバッファおよび、前記画像情報の色および輝度情報を前記レーザ光源の発光順に時系列に配列するレジスタを具備し、前記レジスタの記憶情報を元に前記レーザ光源への指令を第１の電気信号として発生させる画像処理部と、
   第２の電気信号を入力することで、前記第１の電気信号の出力を制御する第１のゲート回路と、
   前記光を受光し、光の強度情報を第３の電気信号に変換する受光器と、
   前記受光器からの第３の電気信号取得タイミングと、前記第１のゲート回路を制御する第２の電気信号を発生するクロック回路と、
   前記第３の電気信号を受けて、第２の電気信号に与える時間遅延量を算出し、第１のゲート回路へ送信するコントローラ回路と、で構成される事を特徴とする画像表示装置。
6. 前記レーザ光源の点灯区間は、前記走査ミラーによって１画素描画される時間Ｔｐに対して、
   前後に時間Ｔｐ_ＯＦＦを挟んだ時間（Ｔｐ−２Ｔｐ_ＯＦＦ）で決定されていることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
7. 前記受光器からの前記第３の電気信号を、前記クロック回路で決定された時間区間で時間積分した値により、第２の電気信号に与える時間遅延量を算出する事を特徴とする、請求項５および請求項６に記載の画像表示装置。
8. 前記走査ミラーで走査される前記光の軌跡のうち、画像表示領域外に配置されていることを特徴とする請求項５から請求項７に記載の画像表示装置。
9. 前記走査ミラーで走査される前記光の軌跡がリサージュ型であることを特徴とする請求項５から請求項８に記載の画像表示装置。
10. 光を発するレーザ光源と、
    前記光を走査する走査ミラーと、
    前記走査ミラーで走査された前記光を投影する中間スクリーンと、を具備しており、
    前記中間スクリーンは前記投影された光の一部を抜き取る導光部と、
    前記抜き取られた光を検出し前記第３の電気信号に変換する受光素子と、
    前記受光素子への迷光を遮断する遮光部を具備している事を特徴とする、請求項５から請求項９に記載の画像表示装置。
11. 前記受光器で検出された光が第３の電気信号に変換され、
    前記クロック回路で決定された時間区間で時間積分した値を用いて、
    第２の電気信号に与える時間遅延量を算出しており、
    前記受光器では、
    前記走査ミラーで走査された複数の光の軌跡を検出することができることを特徴とする、請求項５〜請求項１０に記載の画像表示装置。
12. 前記クロック回路で決定される前記時間区間が、前記算出された時間遅延量を第２の電気信号に付加するか判別する第１のモードと、時間遅延量を算出するための第３の電気信号を取得する第２のモードで異なることを特徴とする、請求項１１に記載の画像表示装置。
13. 前記走査ミラーに入射される前記光の一部を取り出すサンプリングミラーを具備し、
    前記サンプリングミラーにより取り出された光を、前記走査ミラーに照射し、反射した光を前記受光器に入力することで前記第３の電気信号に変換することを特徴とする請求項５から請求項１２に記載の画像表示装置。
14. 前記サンプリングミラーにより取り出された光は、画像表示に寄与しない入射角度で前記走査ミラーに照射され、反射した光は画像表示に寄与しない領域で前記受光器に入力されていることを特徴とする、請求項１３に記載の画像表示装置。
15. 画像の表示に寄与しないレーザ光源を具備し、
    前記画像の表示に寄与しないレーザ光源から発せられた光を前記走査ミラーに照射し、反射した光を画像の表示に寄与しない位置で前記受光器に入力することで前記第３の電気信号に変換することを特徴とする、請求項１から請求項１２に記載の画像表示装置。
16. 表示される画像の垂直軸方向、水平軸方向それぞれを担当する複数の前記走査ミラーを具備し、
    前記走査ミラー毎に前記画像の表示に寄与しないレーザ光源が割り当てられており、
    前記走査ミラー毎に前記受光器が割り当てられていることを特徴とする、請求項５〜請求項１２に記載の画像表示装置。
17. 表示される画像の垂直軸方向、水平軸それぞれを担当する複数の前記走査ミラーと、
    前記走査ミラーに入射される前記光の一部を取り出すサンプリングミラーを具備し、
    前記サンプリングミラーにより取り出された光を、前記走査ミラーに照射し、反射した光を前記受光器に入力することで前記第３の電気信号に変換することを特徴とする請求項５〜１２請求項に記載の画像表示装置。
18. 前記走査ミラーが、静電駆動するＭＥＭＳミラー、圧電駆動するＭＥＭＳミラーであることを特徴とする、請求項５〜請求項１７に記載の画像表示装置。
19. 前記レーザ光源が、InGaAs系半導体レーザ光源あるいはAlGaAs系半導体レーザ光源であることを特徴とする請求項５〜請求項１８に記載の画像表示装置。

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