JP2011118250A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】時間開口率を高くしつつ、振れ角を確実に目標値にすることができ、画像の台形歪みを防止することができ、効率良く駆動することができる光走査装置を提供すること。
【解決手段】光走査装置１は、光出射部と、光走査部と、前記光走査部の作動を制御する制御手段とを備え、前記光走査部は、所定の大きさおよび所定の周波数の電圧信号または電流信号である駆動信号が供給されることにより、第１の方向に走査する反射面を共振駆動する走査機構を有し、前記制御手段は、前記第１の方向の走査を行うに際し、前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数をそれぞれ互いに異なるタイミングで変更する変更手段と、前記第１の方向に走査する反射面の回動中心軸を中心とする振れ角を減少させるブレーキ信号を前記駆動信号に重畳させるブレーキ信号重畳手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光走査装置に関するものである。

２ミラータイプ（例えば、共振を利用した水平走査用ミラーとガルバノミラー等の垂直走査用ミラーの２つのミラーで描画するタイプ）のスキャンプロジェクターは、光出射部から出射した光を、投影面に対し、水平方向に走査（水平走査：主走査）すると共に、こ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（垂直走査：副走査）することで２次元的に走査し、投影面上に画像（映像）を描画するよう構成されている。水平走査用ミラーの回動中心軸を中心とする振れ角（振幅）は、一定である。
このようなスキャンプロジェクターでは、投影面上に画像を描画する際、その投影面までの光路差に起因する歪み、例えば、投影面上に描画された画像の上側と下側とで、横方向（水平方向）の長さが異なる「台形歪み」と呼ばれる歪みが発生するため、補正が必要となる。

ところで、図２６に示すように、スキャンプロジェクター３００の光出射部から光を出射した光出射状態でその光を投影面上に２次元的に走査したときの、投影面２１上での光の軌跡である複数の描画ライン（走査ライン）１４１のうち、左描画限界ラインよりも左側の部分および右描画限界ラインよりも右側の部分は、それぞれ、水平走査用ミラーの角速度（速度）が小さく、描画に適さない。このため、投影面２１上の左描画限界ラインと右描画限界ラインとの間の領域が、画像を描画することが可能な描画可能領域１４３として用いられ、その描画可能領域１４３内に、画像を描画する領域である描画領域１４２が設定される。すなわち、描画可能領域１４３は、画像を描画する領域である描画領域１４２と、画像を描画しない領域である非描画領域とに分けられる。描画領域１４２は、描画可能領域１４３の中央部に位置し、長方形（正方形を含む）をなすように設定され、その描画領域１４２の右側の部分および左側の部分が、非描画領域となる。

前記台形歪みを防止（補正）するには、通常は、前記のように、投影面２１上に長方形の描画領域１４２を設定し、光出射部から出射した光がその描画領域１４２内に投射（照射）されるように光出射部の駆動を制御する。すなわち、描画領域１４２の範囲で、垂直走査用ミラーの角度および水平走査用ミラーの角度に応じて投影面２１上の１画素に相当する時間毎（この時間も描画する位置により異なるためミラーの角度から制御する）に光源の変調を行い、画像を補正して表示（画素密度補正）するのが一般的である。

しかしながら、水平方向から見たとき、スキャンプロジェクター３００から投影面２１に向けて出射した光の光軸と投影面とのなす角（角度）が、９０°からずれるほど、大きな歪補正が必要となる。例えば、図２７に示すように、投影面２１に対し、垂直方向の斜め方向から画像を投影する際には、スキャンプロジェクター３００から垂直方向に遠い位置ほど、１本の描画ライン１４１の水平方向の長さ（光出射部から光を出射した光出射状態での投影面上における光の水平方向の振れ幅）が長くなり、これにより、非描画領域が大きくなって、時間開口率（画像の描画を行う期間の割合）が低下し、１画素あたりの輝度が低下してしまい、また、光源の変調の高速化が必要となるという問題があった。

前記の問題を解決する手段として、水平走査用ミラーの回動中心軸を中心とする振れ角（振幅）を可変にし、徐々に変化させる手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
すなわち、図２８に示すように、特許文献１のスキャンプロジェクター３００では、投影面２１に対し、光を走査する際、その光が走査される投影面２１上の垂直方向の位置がスキャンプロジェクター３００から遠いほど、水平走査用ミラーの振れ角を小さくし、画像の台形歪みを防止している。
また、水平走査用ミラーの駆動周波数は高いので、その水平走査用ミラーとしては、通常、エネルギー効率の良い共振駆動のもの（共振を利用したもの）が用いられている。

しかながら、特許文献１のスキャンプロジェクター３００では、水平走査用ミラーに供給する電圧信号または電流信号である駆動信号の大きさを変更して、水平走査用ミラーの振れ角を変更するので、駆動信号の大きさ変更すると、それに伴って共振周波数も変化してしまう。これにより、水平走査用ミラーの駆動周波数が共振周波数から外れ、共振駆動を行うことができなくなり、これによって、効率良く駆動することができなくなるという問題がある。
また、特許文献１のスキャンプロジェクター３００では、水平走査用ミラーの振れ角を徐々に減少させる場合は、その駆動信号の大きさを徐々に減少させても、慣性の影響で、水平走査用ミラーの振れ角を目標値にすることができず、これにより台形歪みを防止できない場合がある。

特開２００７−１９９２５１号公報

本発明の目的は、時間開口率を高くしつつ、第１の方向に走査する反射面の振れ角を確実に目標値にすることができ、画像の台形歪みを防止することができ、また、効率良く駆動することができる光走査装置を提供することにある。

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の光走査装置は、投影面に対し、光を走査することにより画像を描画するよう構成され、
光を出射する光出射部と、
前記光出射部から出射された光を反射させ、回動可能に設けられた少なくとも１つの反射面を有し、前記光出射部から出射された光を、前記投影面に対し、第１の方向に走査すると共に、前記第１の方向の走査速度よりも遅い走査速度で前記第１の方向に直交する第２の方向に走査することで２次元的に走査する光走査部と、
前記光走査部の作動を制御する制御手段とを備え、
前記光走査部は、所定の大きさおよび所定の周波数の電圧信号または電流信号である駆動信号が供給されることにより、前記第１の方向に走査する反射面を共振駆動する走査機構を有し、
前記制御手段は、前記第１の方向の走査を行うに際し、前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数をそれぞれ互いに異なるタイミングで変更する変更手段と、
前記第１の方向に走査する反射面の回動中心軸を中心とする振れ角を減少させるブレーキ信号を前記駆動信号に重畳させるブレーキ信号重畳手段とを有することを特徴とする。

これにより、時間開口率を高くしつつ、画像の台形歪みを防止することができ、また、効率良く駆動することができる。
また、駆動信号の大きさおよび周波数をそれぞれ変更して第１の方向に走査する反射面を共振駆動するので、効率良く駆動することができる。そして、特に、駆動信号の大きさおよび駆動信号の周波数をそれぞれ互いに異なるタイミングで変更するので、第１の方向に走査する反射面を確実に共振させることができる。
また、ブレーキ信号重畳手段を有するので、第１の方向に走査する反射面の振れ角を確実に目標値にすることができ、これにより、画像の台形歪みを確実に防止することができる。

本発明の光走査装置では、前記ブレーキ信号は、該ブレーキ信号が重畳されない状態の前記駆動信号に対して逆位相のパルス信号であることが好ましい。
これにより、画像の台形歪みをより確実に防止することができる。
本発明の光走査装置では、前記駆動信号への前記パルス信号の１パルスの重畳を開始するタイミングは、前記光走査部により走査される光が、前記投影面上の画像を描画する描画領域内から該描画領域の前記第１の方向の端部に到達したとき、または、前記第１の方向の端部に到達した後であることが好ましい。
これにより、画像の台形歪みをより確実に防止することができる。

本発明の光走査装置では、前記駆動信号への前記パルス信号の１パルスの重畳を終了するタイミングは、前記第１の方向に走査する反射面が最大に回動するまでの間であることが好ましい。
これにより、画像の台形歪みをより確実に防止することができる。
本発明の光走査装置では、前記ブレーキ信号の大きさのデータを含むブレーキ信号用データを記憶する第１の記憶手段を有し、
前記ブレーキ信号重畳手段は、前記ブレーキ信号用データに基づいて、前記ブレーキ信号の大きさを決定する第１の決定部を有することが好ましい。
これにより、画像の台形歪みをより確実に防止することができる。

本発明の光走査装置では、前記光出射部から光を出射した光出射状態で前記投影面上での光の前記第１の方向の振れ幅が、前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数を一定にする場合に比べて、前記第２の方向に沿って揃い、かつ、前記第１の方向に走査する反射面が共振するための前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数のデータを含む駆動信号用データが記憶された第２の記憶手段を有し、
前記変更手段は、前記駆動信号用データに基づいて、変更する前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数を決定する第２の決定部を有することが好ましい。
これにより、画像の台形歪みを防止しつつ、第１の方向に走査する反射面を確実に共振させることができる。

本発明の光走査装置では、前記第１の方向に走査する反射面の角度を検出する角度検出手段を有し、
前記変更手段は、前記駆動信号の大きさと前記駆動信号の周波数との一方を変更した後、他方を変更するタイミングを、前記角度検出手段の検出結果と、前記駆動信号の周波数とに基づいて決定するよう構成されていることが好ましい。
これにより、画像の台形歪みを防止しつつ、第１の方向に走査する反射面を確実に共振させることができる。

本発明の光走査装置では、前記変更手段は、前記第１の方向に走査する反射面が最大に回動したとき、前記一方を変更するよう構成されていることが好ましい。
これにより、画像の台形歪みを防止しつつ、第１の方向に走査する反射面を確実に共振させることができる。
本発明の光走査装置では、前記変更手段は、前記角度検出手段の検出結果と、前記駆動信号の周波数とに基づいて、前記振れ角を推定する振れ角推定部と、
前記振れ角の推定値と前記振れ角の目標値とが一致するか否かを判別する判別部とを有し、
前記振れ角の推定値と前記振れ角の目標値とが一致したとき、前記他方を変更するよう構成されていることが好ましい。
これにより、画像の台形歪みを防止しつつ、第１の方向に走査する反射面を確実に共振させることができる。

本発明の光走査装置では、前記変更手段は、前記振れ角の推定値と前記振れ角の目標値とが一致しない場合は、今回は、前記他方を変更しないよう構成されていることが好ましい。
これにより、第１の方向に走査する反射面の共振状態を確実に持続させることができる。

本発明の光走査装置では、前記変更手段は、前記振れ角の推定値と前記振れ角の目標値とが一致しない場合、次に前記駆動信号の大きさと前記駆動信号の周波数との一方を変更する際、該一方の設定予定の値を補正する補正部を有することが好ましい。
これにより、画像の台形歪みをより確実に防止することができる。
本発明の光走査装置では、前記変更手段は、前記振れ角を増大させる場合は、前記駆動信号の大きさを先に変更し、前記駆動信号の周波数を後に変更するよう構成されていることが好ましい。
これにより、画像の台形歪みを防止しつつ、第１の方向に走査する反射面を確実に共振させることができる。

本発明の光走査装置では、前記変更手段は、前記振れ角を減少させる場合は、前記駆動信号の周波数を先に変更し、前記駆動信号の大きさを後に変更するよう構成されていることが好ましい。
これにより、画像の台形歪みを防止しつつ、第１の方向に走査する反射面を確実に共振させることができる。

本発明の光走査装置では、前記変更手段は、前記駆動信号の大きさを先に変更し、前記駆動信号の周波数を後に変更する第１のモードと、前記駆動信号の周波数を先に変更し、前記駆動信号の大きさを後に変更する第２のモードとを有し、前記振れ角を増大させる場合は、前記第１のモードで作動し、前記振れ角を減少させる場合は、前記第２のモードで作動するよう構成されていることが好ましい。
これにより、画像の台形歪みを防止しつつ、第１の方向に走査する反射面を確実に共振させることができる。

本発明の光走査装置では、前記第２の方向の走査を往路および復路のそれぞれで行い、前記第２の方向の走査の往路および復路のそれぞれにおいて、前記第１の方向の走査を行って画像を描画するよう構成されていることが好ましい。
これにより、第１の方向に走査する反射面の回動中心軸を中心とする振れ角を急激に変化させることなく、画像の台形歪みを防止することができる。
すなわち、第２の方向の走査の往路および復路のそれぞれにおいて、第１の方向の走査を行って画像を描画するので、第２の方向の走査において往路から復路に切り替わる際や、復路から往路に切り替わる際に、第１の方向に走査する反射面の振れ角を急激に変化させる必要がなくなり、これにより、容易かつ確実に、第１の方向に走査する反射面の振れ角を変更することができる。

また、第２の方向の走査の往路および復路のそれぞれにおいて、第１の方向の走査を行って画像を描画するので、第２の方向の帰線期間がなくなり、これにより、１フレーム中の非表示期間の割合を小さくすることができる。これにより、第２の方向の走査の往路のみで第１の方向の走査を行って画像を描画する場合と第１の方向に走査する反射面の角速度（速度）が同じときは、その往路のみで画像を描画する場合に比べ、単位時間当たりのフレーム数（コマ数）を多くすることができ、これによって、動画における早い動きにも容易に対応することができる。逆に言えば、第２の方向の走査の往路のみで第１の方向の走査を行って画像を描画する場合と単位時間当たりのフレーム数が同じときは、その往路のみで画像を描画する場合に比べ、第１の方向に走査する反射面の角速度を小さくすることができ、これによって、安定的に画像を描画することができる。

本発明の光走査装置では、前記走査機構の温度を検出する温度検出手段を有し、
前記変更手段は、さらに前記温度検出手段の検出結果を加味して、前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数を変更するよう構成されていることが好ましい。
これにより、より確実に、第１の方向に走査する反射面を共振させることができる。
本発明の光走査装置では、前記走査機構の温度を検出する温度検出手段を有し、
前記第２の記憶手段には、温度毎に、前記駆動信号用データが記憶されており、
前記第２の決定部は、前記温度検出手段の検出結果と、前記駆動信号用データとに基づいて、変更する前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数を決定するよう構成されていることが好ましい。
これにより、より確実に、第１の方向に走査する反射面を共振させることができる。

本発明の光走査装置では、前記走査機構の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記走査機構の温度を目標温度に調整する温度調整手段とを有することが好ましい。
これにより、より確実に、第１の方向に走査する反射面を共振させることができる。
本発明の光走査装置では、前記走査機構は、回動可能に設けられ、前記第１の方向に走査する反射面を有する可動板と、前記可動板を回動可能に支持する支持部と、前記可動板と前記支持部とを連結する連結部と、前記可動板を回動させる駆動手段とを備えるアクチュエーターであり、
前記光走査部は、前記第２の方向に走査する反射面を有するガルバノミラーを備えることが好ましい。
これにより、第１の方向に走査する反射面と、第２の方向に走査する反射面とを別々に駆動することができるので、より確実に、画像の台形歪みを防止しつつ、第１の方向に走査する反射面を共振させることができる。

本発明の光走査装置の第１実施形態を示す斜視図である。 図１に示す光走査装置を示す図である。 図１に示す光走査装置のアクチュエーターを示す模式的斜視図である。 図１に示す光走査装置のアクチュエーターの駆動を示す模式的断面図である。 図１に示す光走査装置のガルバノミラーを示す図である。 図１に示す光走査装置の作動制御部、光走査部および光源ユニットを示すブロック図である。 図１に示す光走査装置の動作を説明するための図である（ａは、側面図、ｂは、正面図）。 図１に示す光走査装置の作動中のアクチュエーターの可動板の振れ角（振れ角の経時的変化）を示すグラフである。 図１に示す光走査装置の作動中のガルバノミラーのミラーの角度（角度の経時的変化）を示すグラフである。 図１に示す光走査装置の検量線記憶部に記憶されているテーブル（検量線）の構成例を示す図である。 図１に示す光走査装置のアクチュエーターの周波数特性を示すグラフである。 図１に示す光走査装置のアクチュエーターの周波数特性を示すグラフである。 図１に示す光走査装置のアクチュエーターの駆動信号および可動板の角度を示すグラフである。 図１に示す光走査装置のアクチュエーターの駆動信号および可動板の角度を示すグラフである。 図１に示す光走査装置の変形例およびその動作を示す図である（ａは、側面図、ｂは、正面図）。 本発明の第２実施形態に係る光走査装置のエラー処理の際の制御動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る光走査装置のエラー処理の際の制御動作を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る光走査装置のブロック図である。 本発明の第３実施形態に係る光走査装置のアクチュエーターを示す模式的斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る光走査装置のブロック図である。 本発明の第５実施形態に係る光走査装置が備えるアクチュエーターを示す模式的平面図である。 図２１中のＢ−Ｂ線断面図である。 図２１に示すアクチュエーターが備える駆動手段の電圧印加手段を示すブロック図である。 図２３に示す第１の電圧発生部および第２の電圧発生部で発生する電圧の一例を示す図である。 本発明の第５実施形態に係る光走査装置の動作を説明するための図である（ａは、側面図、ｂは、正面図）。 従来のスキャンプロジェクターの動作を説明するための図である（ａは、側面図、ｂは、正面図）。 従来のスキャンプロジェクターの動作を説明するための図である（ａは、側面図、ｂは、正面図）。 従来のスキャンプロジェクターの動作を説明するための図である（ａは、側面図、ｂは、正面図）。

以下、本発明の光走査装置（画像形成装置）の好適な実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態では、代表的に、第１の方向を「水平方向」、第２の方向を「垂直方向」として説明を行う。
＜第１実施形態＞
まず、本発明の光走査装置の第１実施形態について説明する。

図１は、本発明の光走査装置の第１実施形態を示す斜視図である。図２は、図１に示す光走査装置を示す図である。図３は、図１に示す光走査装置のアクチュエーターを示す模式的斜視図である。図４は、図１に示す光走査装置のアクチュエーターの駆動を示す模式的断面図である。図５は、図１に示す光走査装置のガルバノミラーを示す図である。図６は、図１に示す光走査装置の作動制御部、光走査部および光源ユニットを示すブロック図である。また、図７は、図１に示す光走査装置の動作を説明するための図であり、図７（ａ）は、側面図、図７（ｂ）は、正面図である。また、図８は、図１に示す光走査装置の作動中のアクチュエーターの可動板の振れ角（振れ角の経時的変化）を示すグラフである。図９は、図１に示す光走査装置の作動中のガルバノミラーのミラーの角度（角度の経時的変化）を示すグラフである。図１０は、図１に示す光走査装置の検量線記憶部に記憶されているテーブル（検量線）の構成例を示す図である。図１１および図１２は、それぞれ、図１に示す光走査装置のアクチュエーターの周波数特性を示すグラフである。図１３は、図１に示す光走査装置のアクチュエーターの駆動信号および可動板の角度を示すグラフである。図１４は、図１に示す光走査装置のアクチュエーターの駆動信号および可動板の角度を示すグラフであり、図１４（ａ）には、ブレーキ信号が単独の状態で示され、図１４（ｂ）には、ブレーキ信号が駆動信号に重畳された状態で示されている。図１５は、図１に示す光走査装置の変形例およびその動作を示す図であり、図１５（ａ）は、側面図、図１５（ｂ）は、正面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図３、図４、図７、図１５中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。

これらの図に示す光走査装置（画像形成装置）１は、図１に示すように、例えば、机等の支持台２上に載置して使用される装置である。また、光走査装置１は、その支持台２の表面（光走査装置１が載置されている面）を投影面２１とし、その投影面２１上に光を走査して画像（映像）を形成（描画）（投影）する装置である。すなわち、支持台２の表面付近がスクリーンとして用いられ、その投影面２１には、光走査装置１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。なお、光走査装置１は、支持台２の投影面２１上に載置して使用されるので、その光走査装置１と投影面２１上の描画領域１４２との位置関係は、一定である。

図２に示すように、光走査装置１は、光を出射する光源ユニット（光出射部）４と、投影面２１に対して光源ユニット４から出射した光を走査する光走査部５と、光源ユニット４および光走査部５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。
図２に示すように、光源ユニット４は、各色のレーザー光源４１ｒ、４１ｇ、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。

図６に示すように、各色のレーザー光源４１ｒ、４１ｇ、４１ｂは、それぞれ、駆動回路４１０ｒ、４１０ｇ、４１０ｂと、赤色の光源４２０ｒ、緑色の光源４２０ｇ、青色の光源４２０ｂとを有しており、図２に示すように、赤色、緑色および青色のレーザー光ＲＲ、ＧＧ、ＢＢを射出する。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２の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。例えば、光走査部５に近い順に、青色、赤色、緑色という組み合わせも可能である。

次に、光走査部５について説明する。
光走査部５は、光源ユニット４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５は、光源ユニット４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アクチュエーター（第１の方向走査部）（走査機構）５１と、アクチュエーター５１の後述する可動板５１１ａ（光反射部５１１ｅの反射面）の角度（挙動）を検出する角度検出手段（挙動検出手段）５２と、光源ユニット４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ガルバノミラー（第２の方向走査部）１２と、ガルバノミラー１２の後述するミラー１２１（ミラー１２１の反射面）の角度（挙動）を検出する角度検出手段（挙動検出手段）１３とを有している。

図３に示すように、アクチュエーター５１は、いわゆる共振駆動される形態のもの（共振を利用したもの）で、いわゆる１自由度振動系のものであり、基体５１１と、基体５１１の下面に対向するよう設けられた対向基板５１３と、基体５１１と対向基板５１３との間に設けられたスペーサー部材５１２とを有している。
基体５１１は、可動板５１１ａと、可動板５１１ａを回動可能に支持する支持部５１１ｂと、可動板５１１ａと支持部５１１ｂとを連結する１対の連結部５１１ｃ、５１１ｄとを有している。

可動板５１１ａは、その平面視にて、略長方形状をなしている。このような可動板５１１ａの上面には、光反射性を有する光反射部（ミラー）５１１ｅが設けられている。光反射部５１１ｅの表面（上面）は、光を反射する反射面（第１の反射面）を構成している。光反射部５１１ｅは、例えば、Ａｌ、Ｎｉ等の金属膜で構成されている。また、可動板５１１ａの下面には、永久磁石５１４が設けられている。

支持部５１１ｂは、可動板５１１ａの平面視にて、可動板５１１ａの外周を囲むように設けられている。すなわち、支持部５１１ｂは、枠状をなしていて、その内側に可動板５１１ａが位置している。
連結部５１１ｃは、可動板５１１ａの左側にて、可動板５１１ａと支持部５１１ｂとを連結し、連結部５１１ｄは、可動板５１１ａの右側にて、可動板５１１ａと支持部５１１ｂとを連結している。

連結部５１１ｃ、５１１ｄは、それぞれ、長手形状をなしている。また、連結部５１１ｃ、５１１ｄは、それぞれ、弾性変形可能である。このような１対の連結部５１１ｃ、５１１ｄは、互いに同軸的に設けられており、この軸（以下「回動中心軸Ｊ」と言う）を中心（回動中心）として、可動板５１１ａが支持部５１１ｂに対して回動する。
このような基体５１１は、例えば、シリコンを主材料として構成されていて、可動板５１１ａと支持部５１１ｂと連結部５１１ｃ、５１１ｄ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、アクチュエーター５１の小型化を図ることができる。

スペーサー部材５１２は、枠状をなしていて、その上面が基体５１１の下面と接合している。また、スペーサー部材５１２は、可動板５１１ａの平面視にて、支持部５１１ｂの形状とほぼ等しくなっている。このようなスペーサー部材５１２は、例えば、各種ガラス、各種セラミックス、シリコン、ＳｉＯ_２などで構成されている。
なお、スペーサー部材５１２と基体５１１との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤等の別部材を介して接合してもよいし、スペーサー部材５１２の構成材料などによっては陽極接合などを用いてもよい。

対向基板５１３は、スペーサー部材５１２と同様に、例えば、各種ガラス、シリコン、ＳｉＯ_２などで構成されている。このような対向基板５１３の上面であって、可動板５１１ａと対向する部位には、コイル５１５が設けられている。
永久磁石５１４は、板棒状をなしていて、可動板５１１ａの下面に沿って設けられている。このような永久磁石５１４は、可動板５１１ａの平面視にて、回動中心軸（第１の回動中心軸）Ｊに対して直交する方向に磁化（着磁）されている。すなわち、永久磁石５１４は、両極（Ｓ極、Ｎ極）を結んだ線分が、回動中心軸Ｊに対して直交するよう設けられている。図４に示すように、本実施形態では、回動中心軸Ｊの左側がＮ極、右側がＳ極となっている。
このような永久磁石５１４としては、特に限定されず、例えば、ネオジウム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石などを用いることができる。

コイル５１５は、可動板５１１ａの平面視にて、永久磁石５１４の外周を囲むように設けられている。
また、アクチュエーター５１は、コイル５１５に電流を供給する（流す）手段、すなわち、コイル５１５に電流信号である駆動信号を供給する通電手段（駆動回路）５１６を有している。通電手段５１６は、供給する駆動信号の電流値（大きさ）や周波数等の各条件を変更（調整）し得るように構成されている。この通電手段５１６、コイル５１５および永久磁石５１４等により、可動板５１１ａを回動させる駆動手段５１７が構成される。

コイル５１５には、作動制御装置８の制御により、通電手段５１６から所定の駆動信号が供給され、所定の電流が流れる。
例えば、作動制御装置８の制御により、通電手段５１６からコイル５１５に交番電流を供給すると、コイル５１５にその交番電流が流れ、可動板５１１ａの厚さ方向（図４中上下方向）の磁界が発生し、かつ、その磁界の向きが周期的に切り換わる。すなわち、コイル５１５の上側付近がＳ極、下側付近がＮ極となる状態Ａと、コイル５１５の上側付近がＮ極、下側付近がＳ極となる状態Ｂとが交互に切り換わる。

状態Ａでは、図４（ａ）に示すように、永久磁石５１４の右側が、コイル５１５への通電により発生する磁界との反発力により上側へ変位するとともに、永久磁石５１４の左側が、前記磁界との吸引力により下側へ変位する。これにより、可動板５１１ａが反時計回りに回動して傾斜する。
反対に、状態Ｂでは、図４（ｂ）に示すように、永久磁石５１４の右側が下側へ変位するとともに、永久磁石５１４の左側が上側へ変位する。これにより、可動板５１１ａが時計回りに回動して傾斜する。
このような状態Ａと状態Ｂとを交互に繰り返すことにより、連結部５１１ｃ、５１１ｄを捩り変形させながら、可動板５１１ａが回動中心軸Ｊまわりに回動（振動）する。この場合、通電手段５１６により、コイルに５１５に、後述する所定の大きさおよび所定の周波数の駆動信号を供給することで、可動板５１１ａを共振駆動する（共振させる）。

また、作動制御装置８の制御により、通電手段５１６からコイル５１５に供給する駆動信号を変更することにより、可動板５１１ａ（光反射部５１１ｅの反射面）の回動中心軸Ｊを中心とする振れ角（振幅）を変更することができる。したがって、通電手段５１６および作動制御装置８により、可動板５１１ａの回動中心軸Ｊを中心とする振れ角を変更する振れ角変更手段の主要部が構成される。この振れ角変更手段は、本実施形態では、ガルバノミラー１２の後述するミラー１２１（ミラー１２１の反射面）の角度に応じて、前記振れ角を変更する。

前記振れ角とは、アクチュエーター５１の初期状態（コイル５１５に駆動信号が供給されていない状態）のときを基準（角度が０°）としたときに、可動板５１１ａが所定方向に回動したときの最大の角度（回動角）（偏角）である。すなわち、振れ角とは、アクチュエーター５１の初期状態のときの光反射部５１１ｅと、可動板５１１ａが所定方向に最大に回動したときの光反射部５１１ｅとのなす角である。

なお、このようなアクチュエーター５１の構成としては、可動板５１１ａを回動させることができれば、特に限定されず、例えば、駆動方式については、コイル５１５と永久磁石５１４とを用いた電磁駆動に代えて、例えば、圧電素子を用いた圧電駆動や静電引力を用いた静電駆動としてもよい。前記圧電駆動や静電駆動の場合は、駆動信号として、電圧信号を用いる。

図５に示すように、ガルバノミラー１２は、表面に光を反射する反射面（第２の反射面）を有し、回動中心軸（第２の回動中心軸）Ｊａを中心に回動可能に設けられたミラー１２１と、ミラー１２１を回動させるモーター（駆動源）１２２およびモーター１２２の駆動回路１２３を有する駆動手段１２４とを備えている。このガルバノミラー１２は、駆動回路１２３によりモーター１２２が正転と反転とを交互に繰り返し、これにより、ミラー１２１が回動中心軸Ｊａまわりに回動（振動）する。

図２に示すように、アクチュエーター５１と、ガルバノミラー１２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。アクチュエーター５１と、ガルバノミラー１２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４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。

光源ユニット４から出射した光は、アクチュエーター５１の光反射部５１１ｅの反射面で反射し、次いで、ガルバノミラー１２のミラー１２１の反射面で反射し、支持台２の投影面２１に投射（照射）される。そして、光反射部５１１ｅ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ミラー１２１を回動させることにより、光源ユニット４から出射したレーザー光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４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４から出射した光が、先に、ガルバノミラー１２のミラー１２１の反射面で反射し、次に、アクチュエーター５１の光反射部５１１ｅの反射面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。

次に、アクチュエーター５１の可動板５１１ａ（光反射部５１１ｅの反射面）の角度を検出する角度検出手段５２について説明する。
図３に示すように、角度検出手段５２は、アクチュエーター５１の連結部５１１ｃ上に設けられた圧電素子５２１と、圧電素子５２１から発生する起電力を検出する起電力検出部５２２と、起電力検出部５２２の検出結果に基づいて可動板５１１ａの角度（挙動）を求める（検知する）角度検知部（挙動検知部）５２３とを有している。

圧電素子５２１は、可動板５１１ａの回動に伴って連結部５１１ｃが捩り変形すると、それに伴って変形する。圧電素子５２１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大きさの起電力を発生する性質を有しているため、角度検知部５２３は、起電力検出部５２２で検出された起電力の大きさに基づいて、連結部５１１ｃの捩れの程度を求め、さらに、その捩れの程度から可動板５１１ａ（光反射部５１１ｅの反射面）の角度（回動角）を求める。また、角度検知部５２３は、可動板５１１ａの回動中心軸Ｊを中心とする振れ角を求める。この可動板５１１ａの角度および振れ角の情報を含む信号は、角度検知部５２３から作動制御装置８に送信される。

なお、前記検出する可動板５１１ａの角度は、アクチュエーター５１の初期状態（コイル５１５に駆動信号が供給されていない状態）のときを基準（角度が０°）としたときに、可動板５１１ａが所定方向に回動したときの角度（回動角）（偏角）である。すなわち、検出する可動板５１１ａの角度は、アクチュエーター５１の初期状態のときの光反射部５１１ｅと、可動板５１１ａが所定方向に回動したときの光反射部５１１ｅとのなす角である。
また、前記可動板５１１ａの角度の検出は、リアルタイムで（連続的に）行ってもよく、また、間欠的に行ってもよい。また、角度検出手段５２としては、可動板５１１ａの角度を検出することができれば、本実施形態のような圧電素子を用いたものに限定されないことは、言うまでもない。

次に、ガルバノミラー１２のミラー１２１（ミラー１２１の反射面）の角度を検出する角度検出手段１３について説明する。
図５に示すように、角度検出手段１３は、ガルバノミラー１２に設けられたエンコーダー１３１と、エンコーダー１３１から送出される信号を受信し、その信号に含まれる情報に基づいてミラー１２１の角度（挙動）を求める（検知する）角度検知部（挙動検知部）１３２とを有している。

駆動手段１２４の作動によりミラー１２１が回動すると、それに応じて、エンコーダー１３１から角度検知部１３２に信号が送信される。角度検知部１３２は、エンコーダー１３１から送信される信号に含まれる情報に基づいて、ミラー１２１の角度（回動角）を求める。このミラー１２１の角度の情報を含む信号は、角度検知部１３２から作動制御装置８に送信される。

なお、前記検出するミラー１２１の角度は、ガルバノミラー１２のいずれの状態のときを基準（角度が０°）としたときの角度に設定してもよい。
また、前記ミラー１２１の角度の検出は、リアルタイムで（連続的に）行ってもよく、また、間欠的に行ってもよい。また、角度検出手段１３としては、ミラー１２１の角度を検出することができれば、本実施形態のようなエンコーダーを用いたものに限定されないことは、言うまでもない。

次に、作動制御装置８について説明する。
図６に示すように、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、振れ角演算部（振幅演算部）８５と、角度指示部８６と、検量線を記憶する検量線記憶部（検量線記憶手段）８７とを有している。振れ角演算部８５は、比較演算部８５１および駆動信号指示部８５２を有している。なお、振れ角演算部８５は、第２の決定部、判別部および振れ角推定部等を有する変更手段の機能と、第１の決定部を有するブレーキ信号重畳手段の機能とを備えている。すなわち、比較演算部８５１は、振れ角推定部および判別部の機能を有し、駆動信号指示部８５２は、第１の決定部および第２の決定部の機能を有している。

ここで、光走査装置１は、垂直方向（第２の方向）の走査（以下、単に「垂直走査」とも言う）を往路および復路のそれぞれで行い、その垂直走査の往路および復路のそれぞれにおいて、水平方向（第１の方向）の走査（以下、単に「水平走査」とも言う）を往路および復路のそれぞれで行って画像を描画する。そして、光走査装置１は、水平走査を行うに際し、光源ユニット４からレーザー光（光）ＬＬを出射した光出射状態（以下、単に「光出射状態」とも言う）で投影面２１上でのレーザー光ＬＬの水平方向の振れ幅（以下、単に「レーザー光（光）ＬＬの振れ幅」とも言う）が、可動板５１１ａの回動中心軸Ｊを中心とする振れ角（以下、単に「可動板５１１ａの振れ角」とも言う）の変更を行わない場合に比べて（駆動信号の大きさおよび駆動信号の周波数を一定にする場合に比べて）、垂直方向に沿って揃い、かつ、可動板５１１ａが共振するように、可動板５１１ａの振れ角を変更するよう構成されている。特に、光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅が垂直方向に沿って一定になり、かつ、可動板５１１ａが共振するように、可動板５１１ａの振れ角を変更するよう構成されていることが好ましい。これにより、時間開口率を高くしつつ、画像の台形歪みを防止することができ、また、効率良く駆動することができる。本実施形態では、代表的に、前記振れ幅が垂直方向に沿って一定になり、かつ、可動板５１１ａが共振するようにその可動板５１１ａの振れ角を変更する場合について説明する。

なお、前記振れ幅とは、光出射状態で、可動板５１１ａが所定方向（時計回りまたは反時計回り）に最大角度まで回動したときの投影面２１上でのレーザー光ＬＬの位置と、それに続いて可動板５１１ａが前記と逆方向に最大角度まで回動したときの投影面２１上でのレーザー光ＬＬの位置との水平方向の距離（間隔）である。すなわち、振れ幅とは、図７に示すように、光出射状態でそのレーザー光ＬＬを投影面２１上に２次元的に走査したときの、投影面２１上でのレーザー光ＬＬの軌跡である複数の描画ライン（走査ライン）１４１のそれぞれの水平方向の長さである。

図７に示すように、前記複数の描画ライン１４１は、ジグザグに配置される。各描画ライン１４１のうち、左側の端部および右側端部は、それぞれ、ミラー１２１の角速度（速度）が小さく、描画に適さず、このため、その左側の端部および右側端部を除いて、画像を描画する領域である描画領域１４２を設定する。なお、描画領域１４２は、例えば、長方形（正方形を含む）をなすように設定される。

可動板５１１ａの振れ角が一定の場合は、光出射状態でのレーザー光ＬＬの振れ幅は、ミラー１２１の角度に応じて変化し、レーザー光ＬＬが走査される投影面２１上の垂直方向の位置（描画ライン１４１の垂直方向の位置）が光走査装置１から遠いほど、長くなる。そこで、この光走査装置１では、ミラー１２１の角度に応じて可動板５１１ａの振れ角を変更する。すなわち、レーザー光ＬＬが走査される投影面２１上の垂直方向の位置（描画ライン１４１の垂直方向の位置）が光走査装置１から遠いほど、可動板５１１ａの振れ角を小さくすることにより、光出射状態でのレーザー光ＬＬの振れ幅を垂直方向に沿って一定にする。
具体的には、レーザー光ＬＬが走査される投影面２１上の垂直方向の位置が光走査装置１に近づく場合（遠から近の垂直走査の場合）は、可動板５１１ａの振れ角を徐々に増大させて、光出射状態でのレーザー光ＬＬの振れ幅を垂直方向に沿って一定にする。

一方、レーザー光ＬＬが走査される投影面２１上の垂直方向の位置が光走査装置１から遠ざかる場合（近から遠の垂直走査の場合）は、可動板５１１ａの振れ角を徐々に減少させて、光出射状態でのレーザー光ＬＬの振れ幅を垂直方向に沿って一定にする。
そして、前記可動板５１１ａの振れ角の変更においては、振れ角演算部８５は、駆動信号の大きさ（振幅）および周波数をそれぞれ互いに異なるタイミングで変更する。すなわち、駆動信号の大きさの変更と駆動信号の周波数の変更とを時間差を付けて行う。これにより、可動板５１１ａを確実に共振させることができ、効率良く駆動することができる。

なお、可動板５１１ａの振れ角を徐々に増大させる場合は、駆動信号の大きさおよび周波数をそれぞれ徐々に増大させ、また、可動板５１１ａの振れ角を徐々に減少させる場合は、駆動信号の大きさおよび周波数をそれぞれ徐々に減少させる。
また、振れ角演算部８５は、駆動信号の大きさを先に変更し、駆動信号の周波数を後に変更する第１のモードと、駆動信号の周波数を先に変更し、駆動信号の大きさを後に変更する第２のモードとを有している。

可動板５１１ａの振れ角を徐々に増大させて、光出射状態でのレーザー光ＬＬの振れ幅を垂直方向に沿って一定にする場合は、振れ角演算部８５は、第１のモードで作動し、先に、駆動信号の大きさを変更し、後に、駆動信号の周波数を変更する。その理由は、下記の通りである。
まず、可動板５１１ａの振れ角を増大させる場合は、駆動信号の大きさおよび周波数をそれぞれ増大させる。また、アクチュエーター５１の周波数特性は、図１１に示す通りであり、アクチュエーター５１の駆動周波数が共振周波数ｆ０を超えた付近から、可動板５１１ａの振れ角が急激に減少する。このため、駆動周波数が共振周波数ｆ０付近に設定されて可動板５１１ａが共振しているときに、駆動信号の大きさおよび周波数を同時に増大させるか、または、先に駆動信号の周波数を増大させると、アクチュエーター５１の駆動周波数が共振周波数ｆ０よりも大きくなり、可動板５１１ａが共振しなくなるか、または、停止してしまうことがある。しかしながら、この光走査装置１では、先に、駆動信号の大きさを増大させ、後に、駆動信号の周波数を増大させるので、前記の不具合を防止することができ、可動板５１１ａを確実に共振させることができる。

一方、可動板５１１ａの振れ角を徐々に減少させて、光出射状態でのレーザー光ＬＬの振れ幅を垂直方向に沿って一定にする場合は、振れ角演算部８５は、第２のモードで作動し、先に、駆動信号の周波数を変更し、後に、駆動信号の大きさを変更する。その理由は、下記の通りである。
まず、可動板５１１ａの振れ角を減少させる場合は、駆動信号の大きさおよび周波数をそれぞれ減少させる。また、アクチュエーター５１の周波数特性は、駆動信号の大きさを減少させると、図１２中の実線から破線で示すように変化する。このため、駆動周波数が共振周波数ｆ０付近に設定されて可動板５１１ａが共振しているときに、駆動信号の大きさおよび周波数を同時に減少させるか、または、先に駆動信号の大きさを減少させると、アクチュエーター５１の共振周波数がｆ０からｆ０’に低下し、アクチュエーター５１の駆動周波数が共振周波数ｆ０’よりも大きくなり、可動板５１１ａが共振しなくなるか、または、停止してしまうことがある。しかしながら、この光走査装置１では、先に、駆動信号の周波数を減少させ、後に、駆動信号の大きさを減少させるので、前記の不具合を防止することができ、可動板５１１ａを確実に共振させることができる。

ここで、駆動信号の大きさの変更と周波数の変更との時間差（時間間隔）は、駆動信号の周期の０．５％以上であることが好ましく、０．５％以上、１００％以下であることがより好ましく、１％以上、８０％以下であることがさらに好ましい。具体的には、時間差の大きさは、０．１μ秒以上であることが好ましく、０．１μ秒以上、１５０μ秒以下であることがより好ましく、０．３μ秒以上、１００μ秒以下であることがさらに好ましい。

時間差が前記下限値よりも小さいと、他の条件によっては、可動板５１１ａが共振しなくなるか、または、停止してしまうことがある。また、時間差が前記上限値よりも大きいと、画像の台形歪みを防止する効果が低減してしまうことがある。
また、この光走査装置１では、振れ角演算部８５は、可動板５１１ａの振れ角を徐々に減少させて、光出射状態でのレーザー光ＬＬの振れ幅を垂直方向に沿って一定にする場合は、可動板５１１ａの共振を維持しつつ、可動板５１１ａの振れ角の減少を促進させる信号処理を駆動信号に対して行うよう構成されている。すなわち、振れ角演算部８５は、可動板５１１ａの振れ角を徐々に減少させる場合に、可動板５１１ａが共振した状態で、その振れ角を目標値に収束させる（振れ角を減少させる）ブレーキ信号を駆動信号に重畳させる。これにより、慣性の影響で、可動板５１１ａの振れ角が目標値を超えてしまうことを防止することができる。すなわち、可動板５１１ａの振れ角を確実に目標値にすることができ、これにより、画像の台形歪みを確実に防止することができる。

図１４に示すように、ブレーキ信号７１は、そのブレーキ信号７１が重畳されない状態の駆動信号に対して逆位相のパルス信号である。このパルス信号の形状、大きさ、幅（時間）等の各条件を適正に設定することにより、可動板５１１ａの振れ角を確実に目標値にすることができる。
ブレーキ信号７１の形状は、本実施形態では、図１４（ａ）に示すように、矩形波の先端側を尖らせた形状をなしているが、この形状に限定されるものではなく、この他、例えば、矩形状等であってもよい。

ここで、駆動信号へのブレーキ信号７１の重畳を開始するタイミング、すなわち、駆動信号へのパルス信号の１パルスの重畳を開始するタイミングは、光走査部５により走査されるレーザー光ＬＬが、描画領域１４２内からその描画領域１４２の水平方向の端部に到達したとき、または、描画領域１４２の水平方向の端部に到達した後とすることが好ましい。本実施形態では、前記のタイミングは、図１４に示すように、レーザー光ＬＬが、描画領域１４２内からその描画領域１４２の水平方向の端部に到達したときに設定されている。
また、駆動信号へのブレーキ信号７１の重畳を終了するタイミング、すなわち、駆動信号へのパルス信号の１パルスの重畳を終了するタイミングは、可動板５１１ａが最大に回動するまでの間であることが好ましい。本実施形態では、前記のタイミングは、図１４に示すように、可動板５１１ａが最大に回動したときに設定されている。

第１の記憶手段および第２の記憶手段である検量線記憶部８７には、光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅が垂直方向に沿って一定になり光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅が駆動信号の大きさおよび駆動信号の周波数を一定にする場合に比べて垂直方向に沿って揃い）、かつ、可動板５１１ａが共振する条件を満たす、投影面２１に走査するレーザー光ＬＬの投影面２１上の垂直方向の位置（描画ライン１４１の垂直方向の位置）と、アクチュエーター５１の駆動信号の大きさ、その駆動信号の周波数および可動板５１１ａの振れ角の目標値（目標振れ角）との関係を示すテーブルや演算式（関数）等の検量線が記憶（格納）される。また、この検量線には、前記ブレーキ信号に関するものも含まれており、そのブレーキ信号は、前述したように、駆動信号に重畳したとき、可動板５１１ａの振れ角が目標値になり、かつ、可動板５１１ａが共振を継続するように構成されている。すなわち、検量線記憶部８７には、前記投影面２１に走査するレーザー光ＬＬの投影面２１上の垂直方向の位置に対応する駆動信号の大きさ、駆動信号の周波数および可動板５１１ａの振れ角の目標値等のデータを含む駆動信号用データと、前記ブレーキ信号の大きさ等のデータを含むブレーキ信号用データとが記憶される。

画像を描画する際は、その検量線を用い、投影面２１に走査するレーザー光ＬＬの投影面２１上の垂直方向の位置に対応する駆動信号の大きさ、駆動信号の周波数、ブレーキ信号のデータおよび可動板５１１ａの振れ角の目標値をそれぞれ取得する。前記検量線は、計算や実験的に求めることができ、予め、検量線記憶部８７に記憶される。なお、光走査装置１は、支持台２の投影面２１上に載置して使用され、その光走査装置１と投影面２１上の描画領域１４２との位置関係は一定であるので、１パターンの検量線を作成し、記憶すればよい。

なお、図１０には、前記検量線の構成例として、駆動信号用データについてのテーブルが示されている。このテーブルは、光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅が垂直方向に沿って一定になり、かつ、可動板５１１ａが共振する条件を満たす、投影面２１に走査するレーザー光ＬＬの投影面２１上の垂直方向の位置と、アクチュエーター５１の駆動信号の大きさ、その駆動信号の周波数および可動板５１１ａの振れ角の目標値との関係を示すものである。

すなわち、図１０に示すテーブルには、前記条件を満たすように、投影面２１に走査するレーザー光ＬＬの投影面２１上の垂直方向の各位置に応じて、それぞれ、可動板５１１ａの振れ角の目標値、駆動信号の周波数および駆動信号の大きさが規定されている。
例えば、前記垂直方向の所定の位置では、可動板５１１ａの振れ角の目標値が「１０°」、駆動信号の周波数が「８０００Ｈｚ」、駆動信号の大きさが「２０ｍＡ」と規定されている。

また、前記垂直方向の別の所定の位置では、可動板５１１ａの振れ角の目標値が「１０．１°」、駆動信号の周波数が「８００１Ｈｚ」、駆動信号の大きさが「２０．３ｍＡ」と規定されている。
さらに、前記垂直方向の別の所定の位置では、可動板５１１ａの振れ角の目標値が「１０．２°」、駆動信号の周波数が「８００２Ｈｚ」、駆動信号の大きさが「２０．４ｍＡ」と規定されている。

ここで、駆動信号の大きさと駆動信号の周波数との一方（先に変更する方）を変更するタイミングと、その一方を変更した後、他方（後に変更する方）を変更するタイミングは、それぞれ、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定することができる。
本実施形態では、前記一方を変更するタイミングは、可動板５１１ａが所定方向に最大に回動したときとされる。

また、前記他方を変更するタイミングは、角度検出手段５２の検出結果と、駆動信号の周波数とに基づいて決定される。すなわち、角度検出手段５２の検出結果と、駆動信号の周波数とに基づいて、可動板５１１ａの振れ角を推定し、その振れ角の推定値と振れ角の目標値とが一致したときが、前記他方を変更するタイミングである。なお、振れ角の推定値と振れ角の目標値とが一致しない場合は、前記他方の変更は行わない。前記可動板５１１ａの振れ角の推定と、その振れ角の推定値と振れ角の目標値とが一致するか否かの判別は、それぞれ、振れ角演算部８５の比較演算部８５１により行われる。

なお、前記振れ角の推定に用いる駆動信号の周波数（周期）は、先に駆動信号の周波数を変更する場合は、その変更後の周波数であり、後に駆動信号の周波数を変更する場合は、その変更予定の周波数である。
また、駆動信号の変更は、１ライン毎に行ってもよく、複数ライン毎に行ってもよいが、以下では、代表的に、２ライン毎（駆動信号の１周期毎）に行う場合について説明する。

すなわち、可動板５１１ａの振れ角の目標値をθ_ｎ、駆動信号の大きさと周波数との一方（先に変更する方）を変更したときから計測したときの時間ｔにおいて角度検出手段５２により検出された角度をθ（ｔ）、時間ｔにおいて角度検出手段５２により検出された角度とその１つ前に角度検出手段５２により検出された角度との差をΔθ（ｔ）、駆動信号の周波数をｆ、駆動信号の周期をＴとしたとき、下記式１または式２を満たしたときが、駆動信号の大きさと周波数との他方（後に変更する方）を変更するタイミングである。なお、前述したように、ｆおよびＴは、それぞれ、先に駆動信号の周波数を変更する場合は、その変更後の周波数および周期であり、後に駆動信号の周波数を変更する場合は、その変更予定の周波数および周期である。

θ_ｎ−{｜Δθ（ｔ）｜／２πｆ・｜ｃｏｓ（２πｆｔ）｜}＝０
（但し、０≦ｔ＜Ｔ／８、３Ｔ／８≦ｔ＜５Ｔ／８、７Ｔ／８≦ｔ＜Ｔ）・・・（式１）
θ_ｎ−{θ（ｔ）／｜ｓｉｎ（２πｆｔ）｜}＝０
（但し、Ｔ／８≦ｔ＜３Ｔ／８、５Ｔ／８≦ｔ＜７Ｔ／８）・・・（式２）
上記式１における「｜Δθ（ｔ）｜／２πｆ・｜ｃｏｓ（２πｆｔ）｜」の値、上記式２における「θ（ｔ）／｜ｓｉｎ（２πｆｔ）｜」の値は、それぞれ、前記他方の変更後における可動板５１１ａの振れ角の推定値であり、式１または式２を満たすということは、その振れ角の推定値と、振れ角の目標値とが一致することと同義である。すなわち、式１または式２を満たした場合は、前記他方の変更後において、可動板５１１ａの振れ角がその目標値と等しくなることを意味する。

以下、図１３および図１４に基づいて、具体例を説明する。
まず、可動板５１１ａの振れ角を徐々に増大させて、光出射状態でのレーザー光ＬＬの振れ幅を垂直方向に沿って一定にする場合は、第１のモードで作動し、先に、駆動信号の大きさ（振幅）を変更し、後に、駆動信号の周波数を変更する。すなわち、図１３に示すように、まず、可動板５１１ａの角度が所定方向に最大になると、電流信号（駆動信号）の振幅（電流値）をＩ１からＩ２に変更する。なお、可動板５１１ａの角度が、前記と反対方向に最大になったときに、電流信号の振幅を変更するように構成してもよい。

次に、電流信号の振幅をＩ１からＩ２に変更した時点から、随時、角度検出手段５２により角度検出を行い、式１または式２を満たすか否かを判断し、式１または式２を満たすと、電流信号の周波数を変更する。また、式１および式２のいずれも満たさない場合は、周波数については、現状の値を維持する。
次に、同様にして、可動板５１１ａの角度が所定方向に最大になると、電流信号の振幅をＩ２からＩ３に変更する。そして、その後、随時、角度検出手段５２により角度検出を行い、式１または式２を満たすか否かを判断し、式１または式２を満たすと、周波数を変更する。

次も、同様にして、可動板５１１ａの角度が所定方向に最大になると、電流信号の振幅をＩ３からＩ４に変更する。そして、その後、随時、角度検出手段５２により角度検出を行い、式１または式２を満たすか否かを判断し、式１または式２を満たすと、周波数を変更する。以降、同様であるので、説明は省略する。
また、可動板５１１ａの振れ角を徐々に減少させて、光出射状態でのレーザー光ＬＬの振れ幅を垂直方向に沿って一定にする場合は、第２のモードで作動し、先に、駆動信号の周波数を変更し、後に、駆動信号の大きさ（振幅）を変更する。また、駆動信号にブレーキ信号を重畳させる。

すなわち、図１４に示すように、まず、可動板５１１ａの角度が、レーザー光ＬＬが描画領域の水平方向の一方の端部に到達したときに相当する角度になると、電流信号（駆動信号）にブレーキ信号７１を重畳する。すなわち、電流信号の位相や電流値を変更する。これにより、可動板５１１ａが制動され、その振れ角の減少が促進し、振れ角が目標値に収束する。なお、可動板５１１ａの角度が、レーザー光ＬＬが描画領域の水平方向の他方の端部に到達したときに相当する角度になったときに、電流信号にブレーキ信号７１を重畳するように構成してもよい。

次に、可動板５１１ａの角度が所定方向に最大になると、ブレーキ信号７１の重畳を終了するとともに、電流信号の周波数をｆ１からｆ２に変更する。なお、可動板５１１ａの角度が、前記と反対方向に最大になったときに、電流信号の周波数を変更するように構成してもよい。
次に、電流信号の周波数をｆ１からｆ２に変更した時点から、随時、角度検出手段５２により角度検出を行い、式１または式２を満たすか否かを判断し、式１または式２を満たすと、電流信号の振幅（電流値）を変更する。また、式１および式２のいずれも満たさない場合は、振幅については、現状の値を維持する。

次に、同様にして、可動板５１１ａの角度が、レーザー光ＬＬが描画領域の水平方向の一方の端部に到達したときに相当する角度になると、電流信号にブレーキ信号７１を重畳する。次いで、可動板５１１ａの角度が所定方向に最大になると、ブレーキ信号７１の重畳を終了するとともに、電流信号の周波数をｆ２からｆ３に変更する。そして、その後、随時、角度検出手段５２により角度検出を行い、式１または式２を満たすか否かを判断し、式１または式２を満たすと、電流信号の振幅を変更する。

次も、同様にして、可動板５１１ａの角度が、レーザー光ＬＬが描画領域の水平方向の一方の端部に到達したときに相当する角度になると、電流信号にブレーキ信号７１を重畳する。次いで、可動板５１１ａの角度が所定方向に最大になると、ブレーキ信号７１の重畳を終了するとともに、電流信号の周波数をｆ３からｆ４に変更する。そして、その後、随時、角度検出手段５２により角度検出を行い、式１または式２を満たすか否かを判断し、式１または式２を満たすと、電流信号の振幅を変更する。以降、同様であるので、説明は省略する。

また、この光走査装置１では、描画領域１４２において、上側から奇数番目の各描画ライン１４１について、隣り合う描画ライン１４１同士の垂直方向の間隔が一定になり、同様に、上側から偶数番目の各描画ライン１４１について、隣り合う描画ライン１４１同士の垂直方向の間隔が一定になるように、ミラー１２１の角度や角速度を調整するのが好ましい。これにより、画像の垂直方向の歪みを防止することができる。

本実施形態では、例えば、各描画ライン１４１の描画開始の際における描画領域１４２の左側の端部および右側の端部において、それぞれ、隣り合う描画ライン１４１の垂直方向の間隔が一定になるようにミラー１２１の角度を調整し、ミラー１２１の角速度を所定の値に設定する。すなわち、各描画ライン１４１について、隣り合う描画開始点の垂直方向の間隔が一定になるようにミラー１２１の角度を調整し、ミラー１２１の角速度は、各描画ライン１４１毎に一定の値に設定する。なお、描画ライン１４１の垂直方向の位置が光走査装置１から遠いほど、ミラー１２１の角速度は、小さく設定される。これにより、比較的簡単な制御で、画像の垂直方向の歪みを防止することができる。

次に、投影面２１上に画像を描画する際の光走査装置１の動作（作用）について説明する。
まず、光走査装置１に映像データが入力される。入力された映像データは、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。この場合、映像データのすべてが映像データ記憶部８１に記憶された後に、画像の描画を開始してもよく、また、映像データの一部が映像データ記憶部８１に記憶された後に、画像の描画を開始し、その画像の描画と並行して続きの映像データを映像データ記憶部８１に記憶するようにしてもよい。

映像データの一部が映像データ記憶部８１に記憶された後に画像の描画を開始する場合は、初めに、少なくとも１フレーム分、好ましくは、２フレーム分以上、全フレーム以下（例えば、２フレーム分）の映像データを映像データ記憶部８１に記憶し、その後に画像の描画を開始する。その理由は、この光走査装置１では、垂直走査の往路および復路のそれぞれにおいて水平走査を行って画像を描画（以下、単に「垂直方向で往復描画」とも言う）し、後述するように、垂直走査の往路において画像を描画する際と、垂直走査の復路において画像を描画する際とで、映像データ記憶部８１からの映像データの読み出し順序を逆にするので、垂直走査の復路において画像の描画を開始する際、映像データを反対側から読み出すためには、少なくともその復路における画像の描画に用いる１フレーム分の映像データが映像データ記憶部８１に記憶されている必要があるためである。

描画タイミング生成部８３では、描画タイミング情報および描画ライン情報がそれぞれ生成される。描画タイミング情報は、映像データ演算部８２に送出され、描画ライン情報は、振れ角演算部８５に送出される。
描画タイミング情報には、描画を行うタイミングの情報等が含まれる。また、描画ライン情報には、描画を行う描画ライン１４１の垂直方向の位置（ミラー１２１の角度）の情報等が含まれる。なお、描画ライン１４１のいずれの部位の位置を前記描画ライン１４１の垂直方向の位置として設定してもよいが、例えば、左側の先端、右側の先端、中央等が挙げられる。

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、各駆動回路４１０ｒ、４１０ｇ、４１０ｂを介して各光源４２０ｒ、４２０ｇ、４２０ｂの変調を行う。すなわち、各光源４２０ｒ、４２０ｇ、４２０ｂのオン／オフや、出力の調整（増減）等を行う。

アクチュエーター５１側の角度検出手段５２は、その可動板５１１ａの角度および振れ角を検出し、その角度および振れ角の情報（可動板５１１ａの角度情報）を作動制御装置８の描画タイミング生成部８３および振れ角演算部８５に送出する。また、ガルバノミラー１２側の角度検出手段１３は、そのミラー１２１の角度を検出し、その角度の情報（ミラー１２１の角度情報）を作動制御装置８の角度指示部８６に送出する。

描画タイミング生成部８３は、現在の描画ライン１４１の描画が終了すると、それに同期して、角度指示部８６に、次に描画を行う描画ライン１４１の描画開始点にレーザー光ＬＬが照射されるときのミラー１２１の目標角度を示す目標角度情報（角度指示）を送出する。そのミラー１２１の目標角度は、隣り合う描画開始点の垂直方向の間隔が一定になるように設定される。角度指示部８６は、角度検出手段１３で検出されたミラー１２１の角度と、前記ミラー１２１の目標角度とを比較して、その差が０になるような補正を行い、ガルバノミラー１２の駆動手段１２４に駆動データを送出する。

駆動手段１２４は、前記駆動データに基づいて、モーター１２２を駆動する。これにより、描画開始点にレーザー光ＬＬが照射されたとき、ミラー１２１の角度は、前記目標角度になる。
なお、本実施形態では、各描画ライン１４１において、描画開始点から描画終了点まで、ミラー１２１の角速度を一定とし、レーザー光ＬＬの垂直方向の走査速度を一定としてもよく、また、ミラー１２１の角速度を徐々に変化させ、レーザー光ＬＬの垂直方向の走査速度を徐々に変化さてもよい。

また、描画タイミング生成部８３は、振れ角演算部８５に、描画ライン情報、すなわち、次に描画を行う描画ライン１４１の垂直方向の位置の情報を送出する。
振れ角演算部８５では、検量線記憶部８７から読み出された検量線を用い、描画タイミング生成部８３から入力された次に描画を行う描画ライン１４１の垂直方向の位置の情報に基づいて、次に描画を行う描画ライン１４１における可動板５１１ａの振れ角の目標値と、アクチュエーター５１の駆動信号の大きさと、その駆動信号の周波数とを取得する。そして、振れ角演算部８５の駆動信号指示部８５２は、アクチュエーター５１の駆動手段５１７に駆動データ（駆動信号の大きさおよび周波数、ブレーキ信号を示すデータ）を送出する。

駆動手段５１７は、前記駆動データに基づいて、コイル５１５に、対応する駆動信号を供給し、所定大きさおよび所定の周波数の電流を流し、所定の磁界を発生させ、可動板５１１ａを共振させる。
ここで、前述したように、駆動信号の大きさおよび周波数をそれぞれ互いに異なるタイミングで変更するが、ここでは、代表的に、第２のモード、すなわち、先に、駆動信号の周波数を変更し、後に、駆動信号の大きさを変更する場合について説明する。

振れ角演算部８５は、まず、可動板５１１ａの角度が、レーザー光ＬＬが描画領域の水平方向の一方の端部に到達したときに相当する角度になると、駆動信号へのブレーキ信号の重畳を開始する（駆動信号にブレーキ信号を重畳する）。すなわち、駆動信号指示部８５２は、検量線記憶部８７に記憶されているブレーキ信号用データのテーブルから、対応するブレーキ信号のデータを読み出し、駆動信号に重畳するブレーキ信号の大きさおよび幅をその読み出したブレーキ信号の大きさおよび幅に決定する。そして、駆動信号指示部８５２は、駆動手段５１７に前記読み出したブレーキ信号の大きさおよび幅を示す駆動データを送出する。駆動手段５１７は、その駆動データに基づいて、コイル５１５に供給する駆動信号にブレーキ信号を重畳する。なお、本実施形態では、駆動信号へのブレーキ信号の重畳を終了するタイミングは、可動板５１１ａが最大に回動したときに設定されており、駆動信号指示部８５２は、可動板５１１ａが所定方向に最大に回動したとき、駆動信号へのブレーキ信号の重畳を終了する。

また、振れ角演算部８５は、前記可動板５１１ａが所定方向に最大に回動したとき、前記駆動信号へのブレーキ信号の重畳を終了すると同時に、駆動信号の周波数を変更する。すなわち、駆動信号指示部８５２は、検量線記憶部８７に記憶されている駆動信号用データのテーブルから、次に描画を行う描画ライン１４１の垂直方向の位置の情報に基づいて、対応する駆動信号の周波数を読み出し、変更する駆動信号の周波数をその読み出した駆動信号の周波数に決定する。そして、駆動信号指示部８５２は、駆動手段５１７に前記読み出した駆動信号の周波数を示す駆動データを送出する。駆動手段５１７は、その駆動データに基づいて、コイル５１５に供給する駆動信号の周波数を変更する。

また、比較演算部８５１では、駆動信号の周波数を変更した時点から、随時、角度検出手段５２で検出された角度に基づいて、式１または式２を満たすか否かを判断する。そして、式１または式２を満たすと、振れ角演算部８５は、駆動信号の大きさを変更する。すなわち、駆動信号指示部８５２は、検量線記憶部８７に記憶されている駆動信号用データのテーブルから、前記描画ライン１４１の垂直方向の位置の情報に基づいて、対応する駆動信号の大きさを読み出し、変更する駆動信号の大きさをその読み出した駆動信号の大きさに決定する。そして、駆動信号指示部８５２は、駆動手段５１７に前記読み出した駆動信号の大きさを示す駆動データを送出する。駆動手段５１７は、その駆動データに基づいて、コイル５１５に供給する駆動信号の大きさを変更する。

以降も同様にして、振れ角演算部８５は、可動板５１１ａの角度がレーザー光ＬＬが描画領域の水平方向の前記と同一方向の端部に到達したときに相当する角度になったときから可動板５１１ａが前記と同一方向に最大に回動するまでの間、駆動信号にブレーキ信号を重畳し、可動板５１１ａが前記と同一方向に最大に回動したとき、駆動信号の周波数を変更し、その後、式１または式２を満たすと、駆動信号の大きさを変更する。

なお、第１のモード、すなわち、先に、駆動信号の大きさを変更し、後に、駆動信号の周波数を変更する場合については、駆動信号にブレーキ信号を重畳せず、また、周波数を変更する順番と大きさを変更する順番が前記と逆になるだけであるので、その説明は省略する。
このようにして、可動板５１１ａの振れ角が目標振れ角になり、かつ可動板５１１ａが共振するように、その可動板５１１ａの振れ角を変更しつつ、描画領域１４２の各描画ライン１４１上に、順次、レーザー光ＬＬを走査し、画像を描画してゆく。

また、描画タイミング生成部８３では、描画を行うフレームが、奇数フレーム（奇数番目のフレーム）と偶数フレーム（偶数番目のフレーム）とのいずれであるかの管理を行い、それにより、ミラー１２１の回動方向（移動方向）と、映像データ記憶部８１からの映像データの読み出し順序を決定している。すなわち、奇数フレーム（垂直方向の走査の往路）において画像を描画する際と、偶数フレーム（垂直方向の走査の復路）において画像を描画する際とで、映像データの読み出し順序を逆にする。
また、奇数フレームと偶数フレームとで、投影面２１の同じライン上にレーザー光ＬＬを走査する。すなわち、奇数フレームの各描画ライン１４１と偶数フレームの各描画ライン１４１とが一致するように、レーザー光ＬＬを走査する。

具体的には、例えば、図７に示すように、１番目のフレーム（奇数番目のフレーム）については、左上から描画を開始し、ジグザグに右下まで描画し、２番目のフレーム（偶数番目のフレーム）については、ミラー１２１の回動方向を前記と逆にし、前記と逆に右下から左上まで描画を行う。以降、同様にして、奇数番目のフレームについては、左上から右下まで描画し、偶数番目のフレームについては、右下から左上まで描画を行う。

なお、本実施形態では、垂直方向の走査の往路を奇数フレームとし、垂直方向の走査の復路を偶数フレームとしているが、これに限らず、垂直方向の走査の復路を奇数フレームとし、垂直方向の走査の往路を偶数フレームとしてもよい。
また、本実施形態では、１番目のフレームについて描画を開始する位置は、左上であるが、これに限らず、例えば、右上、左下、右下等であってもよい。
また、奇数フレームと偶数フレームとで、投影面２１の異なるライン上にレーザー光ＬＬを走査してもよい。

ここで、前記画像の描画の際の可動板５１１ａの振れ角の経時的変化およびミラー１２１の角度の経時的変化は、下記の通りである。
水平走査では、図８に示すように、可動板５１１ａの振れ角は、最小振れ角から徐々に増大し、最大振れ角に到達した後、徐々に減少し、最小振れ角に到達した後、再び、徐々に増大し、以降、同様に、前記動作を繰り返す。

このように、この光走査装置１では、可動板５１１ａの振れ角が急激に変化しないので、容易かつ確実に、共振を利用して動作させる形態のアクチュエーター５１の可動板５１１ａの振れ角を変更することができる。
また、垂直走査では、図９に示すように、奇数フレーム（垂直方向の走査の往路）において画像の描画を行う表示期間（描画期間）と、偶数フレーム（垂直方向の走査の復路）において画像の描画を行う表示期間との間に、画像の描画を行わない非表示期間（非描画期間）が設けられている。この表示期間において、次のフレームの描画を開始するタイミング等の各タイミングを調整することができる。

そして、垂直方向の走査の往路および復路、すなわち、ミラー１２１を所定方向に回動させる際と、前記と逆方向に回動させる際との両方で、画像の描画を行うので、従来のような垂直帰線期間が不要になり、前記非表示期間を短くすることができる。これにより、時間開口率（画像の描画を行う期間の割合）を高くすることができる。
すなわち、１フレーム中の垂直方向の非表示期間を往復描画することで短くすることができ、これにより、垂直時間開口率が高くなり、垂直走査の往路のみで水平走査を行って画像を描画する場合と可動板５１１ａの角速度（速度）が同じときは、その往路のみで画像を描画する場合に比べ、単位時間当たりのフレーム数（コマ数）を多くすることができ、これによって、動画における早い動きにも容易に対応することができる。逆に言えば、垂直走査の往路のみで水平走査を行って画像を描画する場合と単位時間当たりのフレーム数が同じときは、その往路のみで画像を描画する場合に比べ、可動板５１１ａの角速度を小さくすることができ、これによって、安定的に画像を描画することができる。また、上記の場合で、可動板５１１ａの角速度を変化させない時には、より垂直解像度の高い描画が可能となる。

以上説明したように、この光走査装置１によれば、時間開口率を高くしつつ、可動板５１１ａの振れ角を急激に変化させることなく、画像の台形歪みを防止することができ、また、効率良く駆動することができる。
特に、可動板５１１ａの振れ角を徐々に減少させる場合は、駆動信号にブレーキ信号を重畳させるので、その振れ角を確実に目標値にすることができ、これにより、画像の台形歪みをより確実に防止することができる。

次に、図１５に基づいて、変形例を説明する。
図１５に示す光走査装置１では、光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅は、垂直方向に沿って一定になっていないが、光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅が、可動板５１１ａの振れ角の変更を行わない場合に比べて（駆動信号の大きさおよび駆動信号の周波数を一定にする場合に比べて）、垂直方向に沿って揃い、かつ、可動板５１１ａが共振するように、可動板５１１ａの振れ角を変更するよう構成されている。これにより、画像を描画することが可能な描画可能領域１４３の上側の幅が減少し、描画可能領域１４３の形状は、長方形（正方形を含む）に近づき、非描画領域を小さくすることができる。
この光走査装置１では、投影面２１上、すなわち、描画可能領域１４３内に長方形の描画領域１４２を設定し、光源ユニット４から出射したレーザー光ＬＬがその描画領域１４２内に投射（照射）されるように光源ユニット４の駆動を制御する。これにより、画像の台形歪みを防止することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の光走査装置の第２実施形態について説明する。
図１６および図１７は、それぞれ、本発明の第２実施形態に係る光走査装置のエラー処理の際の制御動作を示すフローチャートである。
以下、第２実施形態の光走査装置について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、例えば、ブレーキ信号等、同様の事項については、その説明を省略する。

第２実施形態の光走査装置１では、前記式１および前記式２のいずれも満たさない場合、すなわち、可動板５１１ａの振れ角の推定値と、振れ角の目標値とが一致ない場合、エラー処理を行うよう構成されている。なお、振れ角演算部８５は、第２の決定部、判別部、振れ角推定部および補正部等を有する変更手段の機能と、第１の決定部を有するブレーキ信号重畳手段の機能とを備えている。

まずは、駆動信号の大きさを先に変更し、駆動信号の周波数を後に変更する第１のモードで作動する場合のエラー処理について説明する。
なお、可動板５１１ａの現在の振れ角の目標値が「θ_ｎ」であり、電流信号（駆動信号）の現在の振幅である電流値が「Ｉ（θ_ｎ）」に設定されていることを前提とする。また、水平方向の２ライン分の描画が終了するまでは、前述したように、前記式１または前記式２を満たすか否が判断され、満たした場合のみ、電流信号の周波数が変更される。

図１６に示すように、まず、振れ角演算部８５は、水平方向の２ライン分の描画が終了すると（ステップＳ１０１）、今回の電流信号の変更において、前記式１または前記式２を満たして、電流信号の周波数が変更されたか否かを判断する（ステップＳ１０２）。
電流信号の周波数が変更されている場合は、次に電流値を変更する際、電流信号の次に設定する予定の振幅である電流値Ｉ（θ_ｎ＋１）を、検量線記憶部８７に記憶されている、例えば、テーブルから取得する（ステップＳ１０３）。そして、電流値をその設定予定の電流値Ｉ（θ_ｎ＋１）に変更（設定）する（ステップＳ１０４）。すなわち、電流値Ｉ（θ_ｎ＋１）の補正は行わない。

一方、電流信号の周波数が変更されていない場合は、エラー処理を実行する。すなわち、エラー処理では、まず、可動板５１１ａの現在の振れ角の目標値θ_ｎと、現在の振れ角の推定値との差分θｄを求める（ステップＳ１０５）。そして、その差分θｄに対応する電流信号の振幅（振幅の増加分）である差分電流値Ｉｄを求め（ステップＳ１０６）、その差分電流値Ｉｄを用いて、前記次の設定予定の電流値Ｉ（θ_ｎ＋１）を補正する。すなわち、差分電流値Ｉｄを電流値Ｉ（θ_ｎ＋１）に加算する。

差分電流値Ｉｄは、電流信号の現在の電流値Ｉ（θ_ｎ）と、電流信号の１つ前の振幅である電流値Ｉ（θ_ｎ−１）とに基づいて、線形補間して求める。具体的には、電流信号の現在の電流値Ｉ（θ_ｎ）と、１つ前の電流値Ｉ（θ_ｎ−１）と、現在の振れ角の目標値θ_ｎと、１つ前の振れ角の目標値θ_ｎ−１とを下記式３に代入して、差分電流値Ｉｄを求める。
Ｉｄ＝θｄ・{Ｉ（θ_ｎ）−Ｉ（θ_ｎ−１）}／（θ_ｎ−θ_ｎ−１）・・・（式３）

次に電流値を変更する際は、得られた差分電流値Ｉｄを設定予定の電流値Ｉ（θ_ｎ＋１）に加算し、電流値をその加算値（補正後の値）「Ｉ（θ_ｎ＋１）＋Ｉｄ」に変更（設定）する（ステップＳ１０７）。これにより、画像の台形歪みをより確実に防止することができる。
なお、前記Ｉ（θ_ｎ＋１）の他、前記θ_ｎ−１、θ_ｎ、θ_ｎ＋１、Ｉ（θ_ｎ−１）、Ｉ（θ_ｎ）も、それぞれ、検量線記憶部８７に記憶されている、例えば、テーブルから取得することができる。

次に、駆動信号の周波数を先に変更し、駆動信号の大きさを後に変更する第２のモードで作動する場合のエラー処理について説明する。
なお、可動板５１１ａの現在の振れ角の目標値が「θ_ｎ」であり、電流信号（駆動信号）の現在の周波数が「ｆ（θ_ｎ）」に設定されていることを前提とする。また、水平方向の２ライン分の描画が終了するまでは、前述したように、前記式１または前記式２を満たすか否が判断され、満たした場合のみ、電流信号の振幅である電流値が変更される。

図１７に示すように、まず、光走査装置１の振れ角演算部８５は、水平方向の２ライン分の描画が終了すると（ステップＳ２０１）、今回の電流信号の変更において、前記式１または前記式２を満たして、電流信号の電流値が変更されたか否かを判断する（ステップＳ２０２）。
電流信号の電流値が変更されている場合は、次に周波数を変更する際、電流信号の次に設定する予定の周波数ｆ（θ_ｎ＋１）を、検量線記憶部８７に記憶されている、例えば、テーブルから取得する（ステップＳ２０３）。そして、周波数をその設定予定の周波数ｆ（θ_ｎ＋１）に変更（設定）する（ステップＳ２０４）。すなわち、周波数ｆ（θ_ｎ＋１）の補正は行わない。

一方、電流信号の電流値が変更されていない場合は、エラー処理を実行する。すなわち、エラー処理では、まず、可動板５１１ａの現在の振れ角の目標値θ_ｎと、現在の振れ角の推定値との差分θｄを求める（ステップＳ２０５）。そして、その差分θｄに対応する電流信号の周波数（周波数の増加分）である差分周波数ｆｄを求め（ステップＳ２０６）、その差分周波数ｆｄを用いて、前記次の設定予定の周波数ｆ（θ_ｎ＋１）を補正する。すなわち、差分周波数ｆｄを周波数ｆ（θ_ｎ＋１）に加算する。

差分周波数ｆｄは、電流信号の現在の周波数ｆ（θ_ｎ）と、電流信号の１つ前の周波数ｆ（θ_ｎ−１）とに基づいて、線形補間して求める。具体的には、電流信号の現在の周波数ｆ（θ_ｎ）と、１つ前の周波数ｆ（θ_ｎ−１）と、現在の振れ角の目標値θ_ｎと、１つ前の振れ角の目標値θ_ｎ−１とを下記式４に代入して、差分周波数ｆｄを求める。
ｆｄ＝θｄ・{ｆ（θ_ｎ）−ｆ（θ_ｎ−１）}／（θ_ｎ−θ_ｎ−１）・・・（式４）

次に周波数を変更する際は、得られた差分周波数ｆｄを設定予定の周波数ｆ（θ_ｎ＋１）に加算し、周波数をその加算値（補正後の値）「ｆ（θ_ｎ＋１）＋ｆｄ」に変更（設定）する（ステップＳ２０７）。これにより、画像の台形歪みをより確実に防止することができる。
なお、前記ｆ（θ_ｎ＋１）の他、前記θ_ｎ−１、θ_ｎ、θ_ｎ＋１、ｆ（θ_ｎ−１）、ｆ（θ_ｎ）も、それぞれ、検量線記憶部８７に記憶されている、例えば、テーブルから取得することができる。

このような第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
また、この第２実施形態は、後述する第３〜第５実施形態にも適用することができる。
なお、本実施形態では、現在の振れ角の目標値θ_ｎとの差分θｄを求める際、現在の振れ角の推定値を用いたが、本発明では、これに限らず、例えば、角度検出手段５２により検出された振れ角の検出値（測定値）を用いてもよい。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の光走査装置の第３実施形態について説明する。
図１８は、本発明の第３実施形態に係る光走査装置のブロック図、図１９は、本発明の第３実施形態に係る光走査装置のアクチュエーターを示す模式的斜視図である。
以下、第３実施形態の光走査装置について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、例えば、ブレーキ信号等、同様の事項については、その説明を省略する。

図１８および図１９に示すように、第３実施形態の光走査装置１は、アクチュエーター５１の温度を検出する温度検出手段６１を有している。アクチュエーター５１の共振周波数は、温度に応じて変化するので、光走査装置１では、温度検出手段６１の検出結果と、レーザー光ＬＬが走査される投影面２１上の垂直方向の位置（描画ライン１４１の垂直方向の位置）とに基づいて、駆動信号の大きさおよび周波数をそれぞれ変更するよう構成されている。これにより、可動板５１１ａを確実に共振させることができる。

温度検出手段６１は、温度センサー６１１および温度検知部６１２を有している。温度センサー６１１は、アクチュエーター５１の温度として、アクチュエーター５１の共振周波数への影響が大きい部位である連結部５１１ｄの温度を検出するものであり、その連結部５１１ｄ上に設けられている。この温度センサー６１１としては、例えば、サーミスタや、半導体抵抗を利用したもの等を用いることができる。
温度検知部６１２は、温度センサー６１１から出力される電圧を検出し、その検出値に基き、アクチュエーター５１の温度を求める（検知する）。この検出された温度の情報を含む信号は、温度検知部６１２から作動制御装置８の振れ角演算部８５に送信される。

また、検量線記憶部８７には、光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅が垂直方向に沿って一定になり、かつ、可動板５１１ａが共振する条件を満たす、投影面２１に走査するレーザー光ＬＬの投影面２１上の垂直方向の位置（描画ライン１４１の垂直方向の位置）および温度検出手段６１により検出された温度と、アクチュエーター５１の駆動信号の大きさ、その駆動信号の周波数および可動板５１１ａの振れ角の目標値（目標振れ角）との関係を示すテーブルや演算式（関数）等の検量線が記憶されている。すなわち、検量線記憶部８７には、温度毎に、駆動信号用データが記憶されている。換言すれば、第１実施形態で説明したテーブルが、温度毎に設けられている。画像を描画する際は、その検量線を用い、投影面２１に走査するレーザー光ＬＬの投影面２１上の垂直方向の位置および温度検出手段６１により検出された温度に対応する駆動信号の大きさ、駆動信号の周波数および可動板５１１ａの振れ角の目標値をそれぞれ取得し、前述したように、駆動信号の大きさおよび周波数の変更が行われる。
このような第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
また、この第３実施形態は、前記第２実施形態、後述する第５実施形態にも適用することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の光走査装置の第４実施形態について説明する。
図２０は、本発明の第４実施形態に係る光走査装置のブロック図である。
以下、第４実施形態の光走査装置について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、例えば、ブレーキ信号等、同様の事項については、その説明を省略する。

図２０に示すように、第４実施形態の光走査装置１は、アクチュエーター５１の温度を検出する温度検出手段６１と、温度制御部６２と、ヒーターコントロール部６３と、アクチュエーター５１を加熱するヒーター（加熱手段）６４とを有している。アクチュエーター５１の共振周波数は、温度に応じて変化するので、温度制御部６２、ヒーターコントロール部６３およびヒーター６４は、温度検出手段６１の検出結果に基づいて、アクチュエーター５１の温度を目標温度に調整する。したがって、温度制御部６２、ヒーターコントロール部６３およびヒーター６４により、温度調整手段が構成される。なお、温度検出手段６１については、前述した第３実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
ヒーター６４は、アクチュエーター５１の連結部５１１ｃ、５１１ｄの近傍に設けられており、主に、連結部５１１ｃ、５１１ｄを加熱する。このヒーター６４としては、例えば、電熱線等を用いることができ、ヒーターコントロール部６３からヒーター６４に電圧を印加することで加熱するようになっている。

温度検出手段６１により検出された温度の情報を含む信号は、温度制御部６２に送信される。温度制御部６２は、検出温度が目標温度になるように、ヒーターコントロール部６３を介して、ヒーター６４の作動（駆動）を制御する。
すなわち、温度制御部６２は、検出温度と目標温度とを比較し、検出温度と目標温度とを差分を求め、検出温度が目標温度よりも低い場合は、その差分に対応する分だけ、ヒーター６４の出力を増大させ、アクチュエーター５１の温度を増大させる。また、温度制御部６２は、検出温度が目標温度よりも高い場合は、ヒーター６４を停止させ、アクチュエーター５１の温度を低下させる。この制御が繰り返し行われ、アクチュエーター５１の温度、特に、アクチュエーター５１の共振周波数への影響が大きい部位である連結部５１１ｃ、５１１ｄの温度は、目標温度に維持される。これにより、可動板５１１ａを確実に共振させることができる。なお、目標温度は、室温に対して十分に高い温度に設定される。

なお、検量線記憶部８７には、前記目標温度に対応し、光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅が垂直方向に沿って一定になり、かつ、可動板５１１ａが共振する条件を満たす、投影面２１に走査するレーザー光ＬＬの投影面２１上の垂直方向の位置（描画ライン１４１の垂直方向の位置）と、アクチュエーター５１の駆動信号の大きさ、その駆動信号の周波数および可動板５１１ａの振れ角の目標値（目標振れ角）との関係を示すテーブルや演算式（関数）等の検量線が記憶されている。

このような第４実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
また、この第４実施形態は、前記第２実施形態、後述する第５実施形態にも適用することができる。
なお、本発明では、さらに、アクチュエーター５１を冷却する冷却手段として、例えば、ペルチェ素子等が設けられていてもよい。また、ヒーター６４に代えて、加熱および冷却を行うことができる加熱・冷却手段として、例えば、ペルチェ素子等を設けてもよい。これによれば、より確実に、アクチュエーター５１の温度を目標温度に保持することができる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の光走査装置の第５実施形態について説明する。
図２１は、本発明の第５実施形態に係る光走査装置が備えるアクチュエーターを示す模式的平面図である。図２２は、図２１中のＢ−Ｂ線断面図である。図２３は、図２１に示すアクチュエーターが備える駆動手段の電圧印加手段を示すブロック図である。図２４は、図２３に示す第１の電圧発生部および第２の電圧発生部で発生する電圧の一例を示す図である。図２５は、本発明の第５実施形態に係る光走査装置の奇数フレームにおける動作を説明するための図であり、図２５（ａ）は、側面図、図２５（ｂ）は、正面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図２１中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図２２中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。

以下、第５実施形態の光走査装置について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、例えば、ブレーキ信号等、同様の事項については、その説明を省略する。
第５実施形態の光走査装置は、光走査部が備えるアクチュエーターの構成が異なる点、及び投影面２１上の第１の方向の走査（水平走査）の軌跡が直線でない事以外は、第１実施形態とほぼ同様である。

光走査部５は、いわゆる２自由度振動系の１つのアクチュエーター５３を有している。
アクチュエーター５３は、図２１に示すような第１の振動系５４ａと第２の振動系５４ｂと支持部５４ｃとを備える基体５４と、基体５４と対向配置された対向基板５６と、基体５４と対向基板５６との間に設けられたスペーサー部材５５と、永久磁石５７と、コイル５８とを備えている。なお、第２の振動系５４ｂ側が、水平走査の走査機構の主要部を構成する。

第１の振動系５４ａは、枠状の支持部５４ｃの内側に設けられた枠状の駆動部５４１ａと、駆動部５４１ａを支持部５４ｃに両持ち支持する１対の第１の連結部５４２ａ、５４３ａとで構成されている。
第２の振動系５４ｂは、駆動部５４１ａの内側に設けられた可動板５４１ｂと、可動板５４１ｂを駆動部５４１ａに両持ち支持する１対の第２の連結部５４２ｂ、５４３ｂとで構成されている。
駆動部５４１ａは、図２１の平面視にて、円環状をなしている。なお、駆動部５４１ａの形状は、枠状をなしていれば特に限定されず、例えば、図２１の平面視にて、四角環状をなしていてもよい。このような駆動部５４１ａの下面には、永久磁石５７が接合されている。

第１の連結部５４２ａ、５４３ａは、それぞれ、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第１の連結部５４２ａ、５４３ａは、それぞれ、駆動部５４１ａを支持部５４ｃに対して回動可能とするように、駆動部５４１ａと支持部５４ｃとを連結している。このような、第１の連結部５４２ａ、５４３ａは、互いに同軸的に設けられており、この軸（以下、「回動中心軸Ｊ１」という）を中心として、駆動部５４１ａが支持部５４ｃに対して回動するように構成されている。
第１の連結部５４２ａには、可動板５４１ｂの角度（回動中心軸Ｊ１まわりの回動角）（挙動）を検出するための圧電素子５２１が設けられている。

可動板５４１ｂは、図２１の平面視にて、円形状をなしている。だたし、可動板５４１ｂの形状は、駆動部５４１ａの内側に形成することができれば特に限定されず、例えば、図２６の平面視にて、楕円形状をなしていてもよいし、四角形状をなしていてもよい。このような可動板５４１ｂの上面には、光反射性を有する光反射部５４４ｂが形成されている。

第２の連結部５４２ｂ、５４３ｂは、それぞれ、長手形状をなしており、弾性変形可能である。第２の連結部５４２ｂ、５４３ｂは、それぞれ、可動板５４１ｂを駆動部５４１ａに対して回動可能とするように、可動板５４１ｂと駆動部５４１ａとを連結している。このような第２の連結部５４２ｂ、５４３ｂは、互いに同軸的に設けられており、この軸（以下、「回動中心軸Ｊ２」という）を中心として、可動板５４１ｂが駆動部５４１ａに対して回動するように構成されている。
第２の連結部５４２ｂには、可動板５４１ｂの角度（回動中心軸Ｊ２まわりの回動角）（挙動）を検出するための圧電素子５２１が設けられている。

図２１に示すように、回動中心軸Ｊ１と回動中心軸Ｊ２とは、互いに直交している。また、駆動部５４１ａおよび可動板５４１ｂの中心は、それぞれ、図２１の平面視にて、回動中心軸Ｊ１と回動中心軸Ｊ２との交点上に位置している。
図２２に示すように、以上のような基体５４は、スペーサー部材５５を介して対向基板５６と接合している。対向基板５６の上面には、永久磁石５７に作用する磁界を発生させるコイル５８が設けられている。

永久磁石５７は、図２１の平面視にて、回動中心軸Ｊ１と回動中心軸Ｊ２との交点を通り、回動中心軸Ｊ１および回動中心軸Ｊ２のそれぞれの軸に対して傾斜した線分Ｍに沿って設けられている。
このような永久磁石５７は、回動中心軸Ｊ１と回動中心軸Ｊ２との交点に対して長手方向の一方側がＳ極、他方側がＮ極となっている。図２２では、永久磁石５７の長手方向の左側がＳ極、右側がＮ極となっている。

また、図２２に示すように、永久磁石５７の上面には、凹部５７ａが形成されている。この凹部５７ａは、永久磁石５７と可動板５４１ｂとの接触を防止するための逃げ部である。このような凹部５７ａを形成することで、可動板５４１ｂが回動中心軸Ｊ２まわりに回動する際、永久磁石５７と接触してしまうことを防止することができる。
コイル５８は、図２１の平面視にて、駆動部５４１ａの外周を囲むように形成されている。これにより、アクチュエーター５３の駆動の際、駆動部５４１ａとコイル５８との接触を確実に防止することができる。その結果、コイル５８と永久磁石５７との離間距離を比較的短くすることができ、コイル５８から発生する磁界を効率的に永久磁石５７に作用させることができる。

コイル５８は、電圧印加手段５９と電気的に接続されていて、電圧印加手段５９によりコイル５８に所定の電圧が印加されると、コイル５８に所定の電流が流れ、コイル５８から回動中心軸Ｊ１および回動中心軸Ｊ２のそれぞれの軸に直交する軸方向の磁界が発生する。なお、本実施形態でも第１実施形態と同様に、駆動信号は、電流信号であるが、ここでは、電圧印加手段５９により所定の電圧を印加して所定の電流が流れるものとして説明する。

図２３に示すように、電圧印加手段５９は、可動板５４１ｂを回動中心軸Ｊ１まわりに回動させるための第１の電圧Ｖ１を発生させる第１の電圧発生部５９１と、可動板５４１ｂを回動中心軸Ｊ２まわりに回動させるための第２の電圧Ｖ２を発生させる第２の電圧発生部５９２と、第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２とを重畳し、その電圧をコイル５８に印加する電圧重畳部５９３とを備えている。

第１の電圧発生部５９１は、第１実施形態の図９と同様、図２４（ａ）に示すように、フレーム周波数の倍の周期Ｔ１で周期的に変化する第１の電圧Ｖ１（垂直走査用電圧）を発生させるものである。
第１の電圧Ｖ１は、三角波のような波形をなしている。そのため、アクチュエーター５３は、効果的に光を垂直往復走査（副走査）することができる。なお、第１の電圧Ｖ１の波形は、これに限定されない。ここで、第１の電圧Ｖ１の周波数（１／Ｔ１）は、垂直走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、１５Ｈｚ以上、４０Ｈｚ以下（３０Ｈｚ程度）であるのが好ましい。
本実施形態では、第１の電圧Ｖ１の周波数は、駆動部５４１ａと１対の第１の連結部５４２ａ、５４３ａとで構成された第１の振動系５４ａのねじり共振周波数と異なる周波数となるように調整されている。

一方、第２の電圧発生部５９２は、図２４（ｂ）に示すように、周期Ｔ１と異なる周期Ｔ２で周期的に変化する第２の電圧Ｖ２（水平走査用電圧）を発生させるものである。
第２の電圧Ｖ２は、正弦波のような波形をなしている。そのため、アクチュエーター５３は効果的に光を主走査することができる。なお、第２の電圧Ｖ２の波形は、これに限定されない。

また、第２の電圧Ｖ２の周波数は、第１の電圧Ｖ１の周波数より高く、かつ、水平走査に適した周波数であれば、特に限定されないが、１０ｋＨｚ以上、４０ｋＨｚ以下であるのが好ましい。このように、第２の電圧Ｖ２の周波数を１０ｋＨｚ以上、４０ｋＨｚ以下とし、前述したように第１の電圧Ｖ１の周波数を３０Ｈｚ程度とすることで、投影面２１への描画に適した周波数で、可動板５４１ｂを回動中心軸Ｊ１および回動中心軸Ｊ２のそれぞれの軸まわりに回動させることができる。ただし、可動板５４１ｂを回動中心軸Ｊ１および回動中心軸Ｊ２のそれぞれの軸まわりに回動させることができれば、第１の電圧Ｖ１の周波数と第２の電圧Ｖ２の周波数との組み合わせなどは、特に限定されない。

本実施形態では、第２の電圧Ｖ２の周波数は、可動板５４１ｂと１対の第２の連結部５４２ｂ、５４３ｂとで構成された第２の振動系５４ｂのねじり共振周波数と等しくなるように調整されている。これにより、可動板５４１ｂの回動中心軸Ｊ２まわりの回動角を大きくすることができる。
また、第１の振動系５４ａの共振周波数をｆ_１［Ｈｚ］とし、第２の振動系５４ｂの共振周波数をｆ_２［Ｈｚ］としたとき、ｆ_１とｆ_２とが、ｆ_２＞ｆ_１の関係を満たすことが好ましく、ｆ_２≧１０ｆ_１の関係を満たすことがより好ましい。これにより、より円滑に、可動板５４１ｂを回動中心軸Ｊ１まわりに第１の電圧Ｖ１の周波数で回動させつつ、回動中心軸Ｊ２まわりに第２の電圧Ｖ２の周波数で回動させることができる。

第１の電圧発生部５９１および第２の電圧発生部５９２は、それぞれ、作動制御装置８に接続され、この作動制御装置８からの信号に基づき駆動する。このような第１の電圧発生部５９１および第２の電圧発生部５９２には、電圧重畳部５９３が接続されている。
電圧重畳部５９３は、コイル５８に電圧を印加するための加算器５９３ａを備えている。加算器５９３ａは、第１の電圧発生部５９１から第１の電圧Ｖ１を受けるとともに、第２の電圧発生部５９２から第２の電圧Ｖ２を受け、これらの電圧を重畳しコイル５８に印加するようになっている。

以上のような構成のアクチュエーター５３は、次のようにして駆動する。
例えば、図２４（ａ）に示すような第１の電圧Ｖ１と、図２４（ｂ）に示すような電圧Ｖ２とを電圧重畳部５９３にて重畳し、重畳した電圧をコイル５８に印加する（この重畳された電圧を「電圧Ｖ３」ともいう）。
すると、電圧Ｖ３中の第１の電圧Ｖ１に対応する電圧によって、永久磁石５７のＳ極側をコイル５８に引き付けようとするとともに、Ｎ極側をコイル５８から離間させようとする磁界と、永久磁石５７のＳ極側をコイル５８から離間させようとするとともに、Ｎ極側をコイル５８に引き付けようとする磁界とが交互に切り換わる。これにより、第１の連結部５４２ａ、５４３ａを捩れ変形させつつ、駆動部５４１ａが可動板５４１ｂとともに、第１の電圧Ｖ１の周波数で回動中心軸Ｊ１まわりに回動する。

なお、第１の電圧Ｖ１の周波数は、第２の電圧Ｖ２の周波数に比べて極めて低く設定されており、また、第１の振動系５４ａの共振周波数は、第２の振動系５４ｂの共振周波数よりも低く設計されている。そのため、第１の振動系５４ａは、第２の振動系５４ｂよりも振動しやすくなっており、第１の電圧Ｖ１によって、可動板５４１ｂが回動中心軸Ｊ２まわりに回動してしまうことを防止することができる。

一方、電圧Ｖ３中の第２の電圧Ｖ２に対応する電圧によって、永久磁石５７のＳ極側をコイル５８に引き付けようとするとともに、Ｎ極側をコイル５８から離間させようとする磁界と、永久磁石５７のＳ極側をコイル５８から離間させようとするとともに、Ｎ極側をコイル５８に引き付けようとする磁界とが交互に切り換わる。これにより、第２の連結部５４２ｂ、５４３ｂを捩れ変形させつつ、可動板５４１ｂが第２の電圧Ｖ２の周波数で回動中心軸Ｊ２まわりに回動する。
なお、第２の電圧Ｖ２の周波数が第２の振動系５４ｂのねじり共振周波数と等しいため、第２の電圧Ｖ２によって、支配的に、可動板５４１ｂを回動中心軸Ｊ２まわりに回動させることができる。そのため、第２の電圧Ｖ２によって、可動板５４１ｂが回動中心軸Ｊ１まわりに回動してしまうことを防止することができる。

以上のようなアクチュエーター５３によれば、１つのアクチュエーターで２次元的にレーザー光（光）を走査でき、光走査部５の省スペース化を図ることができる。また、例えば、第１実施形態のようにアクチュエーターとガルバノミラーとを用いる場合には、アクチュエーターとガルバノミラーとの相対的位置関係を高精度に設定しなければならないが、本実施形態ではその必要がないため、製造の容易化を図ることができる。

なお、本実施形態では、第１実施形態の図７とは異なり、図２５に示すように光源ユニット４からレーザー光（光）ＬＬを出射した光出射状態でそのレーザー光ＬＬを投影面２１上に２次元的に走査したときの、投影面２１上でのレーザー光ＬＬの軌跡である複数の描画ライン（走査ライン）１４１は、ジグザグにかつ歪曲して配置される。
また、走査ラインが歪曲しているため、映像データ演算部８２は、これから走査するライン上に描画すべき画素データに相当するデータ算出をしながら、映像データ記憶部８１からデータを読み出し、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、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。

上記以外の処理に関しては、第１実施形態と同様の処理を行ない、光出射状態でレーザー光ＬＬの振れ幅が垂直方向に沿って一定になり、かつ、水平走査において可動板５４１ｂが共振するようになっている。
このような第５実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を発揮することができる。
また、この第５実施形態は、前記第２〜第４実施形態にも適用することができる。

以上、本発明の光走査装置を、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、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、前記実施形態では、光走査装置として、支持台上に載置し、その支持台の表面を投影面として画像を描画するものについて説明したが、本発明では、これに限定されず、例えば、スクリーンや壁などに画像を描画するものであってもよい。なお、画像をスクリーンに描画する場合は、そのスクリーンが本発明の構成要素として含まれていてもよく、また、含まれていなくてもよい。

また、前記第１〜第３実施形態では、光走査部において、第１の方向に走査する第１の方向走査部（走査機構）として、共振駆動される（共振を利用して動作させる）形態のアクチュエーターを用い、第２の方向に走査する第２の方向走査部として、ガルバノミラーを用いたが、本発明では、これに限定されず、第２の方向走査部として、ガルバノミラーに換えて、例えば、ポリゴンミラー、共振駆動される形態のアクチュエーター等を用いてもよい。

また、本発明では、垂直走査を往路のみで行い、その垂直走査の往路において、水平走査を往路および復路のそれぞれで行って画像を描画するよう構成されていてもよい。
また、前記実施形態では、第１の方向を「水平方向」、第２の方向を「垂直方向」としたが、本発明では、これに限らず、例えば、第１の方向を「垂直方向」、第２の方向を「水平方向」としてもよい。
また、前記実施形態では、ダイクロイックミラー４３ｒ、４３ｇ、４３ｂを用いて、赤色レーザー光ＲＲ、緑色レーザー光ＧＧ、青色レーザー光ＢＢを結合して１つのレーザー光（光）ＬＬを射出しているが、これに限定されず、例えば、ダイクロイックプリズム等を用いて結合してもよい。

１……光走査装置 ２……支持台 ２１……投影面 ４……光源ユニット（光出射部） ４１ｒ、４１ｇ、４１ｂ……レーザー光源 ４１０ｒ、４１０ｇ、４１０ｂ……駆動回路 ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂ……コリメーターレンズ ４２０ｒ、４２０ｇ、４２０ｂ……光源 ４３ｒ、４３ｇ、４３ｂ……ダイクロイックミラー ５……光走査部 ５１……アクチュエーター ５１１……基体 ５１１ａ……可動板 ５１１ｂ……支持部 ５１１ｃ、５１１ｄ……連結部 ５１１ｅ……光反射部 ５１２……スペーサー部材 ５１３……対向基板 ５１４……永久磁石 ５１５……コイル ５１６……通電手段 ５１７……駆動手段 ５２……角度検出手段 ５２１……圧電素子 ５２２……起電力検出部 ５２３……角度検知部 ５３……アクチュエーター ５４……基体 ５４ａ……第１の振動系 ５４１ａ……駆動部 ５４２ａ、５４３ａ……第１の連結部 ５４ｂ……第２の振動系 ５４１ｂ……可動板 ５４２ｂ、５４３ｂ……第２の連結部 ５４４ｂ……光反射部 ５４ｃ……支持部 ５５……スペーサー部材 ５６……対向基板 ５７……永久磁石 ５７ａ……凹部 ５８……コイル ５９……電圧印加手段 ５９１……第１の電圧発生部 ５９２……第２の電圧発生部 ５９３……電圧重畳部 ５９３ａ……加算器 ６１……温度検出手段 ６１１……温度センサー ６１２……温度検知部 ６２……温度制御部 ６３……ヒーターコントロール部 ６４……ヒーター ７１……ブレーキ信号 ３００……スキャンプロジェクター 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 ８５……振れ角演算部 ８５１……比較演算部 ８５２……駆動信号指示部 ８６……角度指示部 ８７……検量線記憶部 １２……ガルバノミラー １２１……ミラー １２２……モーター １２３……駆動回路 １２４……駆動手段 １３……角度検出手段 １３１……エンコーダー １３２……角度検知部 １４１……描画ライン １４２……描画領域 １４３……描画可能領域 Ｓ１０１〜Ｓ１０７……ステップ Ｓ２０１〜Ｓ２０７……ステップ ＬＬ、ＲＲ、ＧＧ、ＢＢ……レーザー光 Ｊ、Ｊａ、Ｊ１、Ｊ２……回動中心軸

Claims (19)

1. 投影面に対し、光を走査することにより画像を描画するよう構成され、
   光を出射する光出射部と、
   前記光出射部から出射された光を反射させ、回動可能に設けられた少なくとも１つの反射面を有し、前記光出射部から出射された光を、前記投影面に対し、第１の方向に走査すると共に、前記第１の方向の走査速度よりも遅い走査速度で前記第１の方向に直交する第２の方向に走査することで２次元的に走査する光走査部と、
   前記光走査部の作動を制御する制御手段とを備え、
   前記光走査部は、所定の大きさおよび所定の周波数の電圧信号または電流信号である駆動信号が供給されることにより、前記第１の方向に走査する反射面を共振駆動する走査機構を有し、
   前記制御手段は、前記第１の方向の走査を行うに際し、前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数をそれぞれ互いに異なるタイミングで変更する変更手段と、
   前記第１の方向に走査する反射面の回動中心軸を中心とする振れ角を減少させるブレーキ信号を前記駆動信号に重畳させるブレーキ信号重畳手段とを有することを特徴とする光走査装置。
2. 前記ブレーキ信号は、該ブレーキ信号が重畳されない状態の前記駆動信号に対して逆位相のパルス信号である請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記駆動信号への前記パルス信号の１パルスの重畳を開始するタイミングは、前記光走査部により走査される光が、前記投影面上の画像を描画する描画領域内から該描画領域の前記第１の方向の端部に到達したとき、または、前記第１の方向の端部に到達した後である請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記駆動信号への前記パルス信号の１パルスの重畳を終了するタイミングは、前記第１の方向に走査する反射面が最大に回動するまでの間である請求項２または３に記載の光走査装置。
5. 前記ブレーキ信号の大きさのデータを含むブレーキ信号用データを記憶する第１の記憶手段を有し、
   前記ブレーキ信号重畳手段は、前記ブレーキ信号用データに基づいて、前記ブレーキ信号の大きさを決定する第１の決定部を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の光走査装置。
6. 前記光出射部から光を出射した光出射状態で前記投影面上での光の前記第１の方向の振れ幅が、前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数を一定にする場合に比べて、前記第２の方向に沿って揃い、かつ、前記第１の方向に走査する反射面が共振するための前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数のデータを含む駆動信号用データが記憶された第２の記憶手段を有し、
   前記変更手段は、前記駆動信号用データに基づいて、変更する前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数を決定する第２の決定部を有する請求項１ないし５のいずれかに記載の光走査装置。
7. 前記第１の方向に走査する反射面の角度を検出する角度検出手段を有し、
   前記変更手段は、前記駆動信号の大きさと前記駆動信号の周波数との一方を変更した後、他方を変更するタイミングを、前記角度検出手段の検出結果と、前記駆動信号の周波数とに基づいて決定するよう構成されている請求項１ないし６のいずれかに記載の光走査装置。
8. 前記変更手段は、前記第１の方向に走査する反射面が最大に回動したとき、前記一方を変更するよう構成されている請求項７に記載の光走査装置。
9. 前記変更手段は、前記角度検出手段の検出結果と、前記駆動信号の周波数とに基づいて、前記振れ角を推定する振れ角推定部と、
   前記振れ角の推定値と前記振れ角の目標値とが一致するか否かを判別する判別部とを有し、
   前記振れ角の推定値と前記振れ角の目標値とが一致したとき、前記他方を変更するよう構成されている請求項７または８に記載の光走査装置。
10. 前記変更手段は、前記振れ角の推定値と前記振れ角の目標値とが一致しない場合は、今回は、前記他方を変更しないよう構成されている請求項９に記載の光走査装置。
11. 前記変更手段は、前記振れ角の推定値と前記振れ角の目標値とが一致しない場合、次に前記駆動信号の大きさと前記駆動信号の周波数との一方を変更する際、該一方の設定予定の値を補正する補正部を有する請求項１０に記載の光走査装置。
12. 前記変更手段は、前記振れ角を増大させる場合は、前記駆動信号の大きさを先に変更し、前記駆動信号の周波数を後に変更するよう構成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の光走査装置。
13. 前記変更手段は、前記振れ角を減少させる場合は、前記駆動信号の周波数を先に変更し、前記駆動信号の大きさを後に変更するよう構成されている請求項１ないし１２のいずれかに記載の光走査装置。
14. 前記変更手段は、前記駆動信号の大きさを先に変更し、前記駆動信号の周波数を後に変更する第１のモードと、前記駆動信号の周波数を先に変更し、前記駆動信号の大きさを後に変更する第２のモードとを有し、前記振れ角を増大させる場合は、前記第１のモードで作動し、前記振れ角を減少させる場合は、前記第２のモードで作動するよう構成されている請求項１ないし１１のいずれかに記載の光走査装置。
15. 前記第２の方向の走査を往路および復路のそれぞれで行い、前記第２の方向の走査の往路および復路のそれぞれにおいて、前記第１の方向の走査を行って画像を描画するよう構成されている請求項１ないし１４のいずれかに記載の光走査装置。
16. 前記走査機構の温度を検出する温度検出手段を有し、
    前記変更手段は、さらに前記温度検出手段の検出結果を加味して、前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数を変更するよう構成されている請求項１ないし１５のいずれかに記載の光走査装置。
17. 前記走査機構の温度を検出する温度検出手段を有し、
    前記第２の記憶手段には、温度毎に、前記駆動信号用データが記憶されており、
    前記第２の決定部は、前記温度検出手段の検出結果と、前記駆動信号用データとに基づいて、変更する前記駆動信号の大きさおよび前記駆動信号の周波数を決定するよう構成されている請求項６に記載の光走査装置。
18. 前記走査機構の温度を検出する温度検出手段と、
    前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記走査機構の温度を目標温度に調整する温度調整手段とを有する請求項１ないし１５のいずれかに記載の光走査装置。
19. 前記走査機構は、回動可能に設けられ、前記第１の方向に走査する反射面を有する可動板と、前記可動板を回動可能に支持する支持部と、前記可動板と前記支持部とを連結する連結部と、前記可動板を回動させる駆動手段とを備えるアクチュエーターであり、
    前記光走査部は、前記第２の方向に走査する反射面を有するガルバノミラーを備える請求項１ないし１８のいずれかに記載の光走査装置。

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