JP5125976B2 - Optical modulation circuit, optical modulation apparatus, image display apparatus, image forming apparatus, and optical modulation method - Google Patents

Optical modulation circuit, optical modulation apparatus, image display apparatus, image forming apparatus, and optical modulation method Download PDF

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  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
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本発明は、光学変調回路、光学変調装置、画像表示装置および画像形成装置に関し、特には、入力画像信号に基づいてレーザダイオード（半導体レーザ）などの発光素子と音響光学素子などの光変調素子を変調駆動して出力光強度を変調する場合に好適な光学変調回路、光学変調装置、画像表示装置、画像形成装置および光学変調方法に関する。   The present invention relates to an optical modulation circuit, an optical modulation device, an image display device, and an image forming device, and in particular, based on an input image signal, a light emitting element such as a laser diode (semiconductor laser) and a light modulation element such as an acoustooptic element. The present invention relates to an optical modulation circuit, an optical modulation device, an image display device, an image forming device, and an optical modulation method suitable for modulating output light intensity by modulation driving.

プロジェクタ方式の画像表示装置では、ハロゲンランプが光源として用いられていた。しかしながら、近年では、レーザダイオードを用いた光源が開発されたため、このレーザダイオードを光源とする画像表示装置が実用化されている。このような画像表示装置では、光源から発せられた直進性の高い光束（レーザビーム光）が走査ミラーなどの走査用デバイスでスクリーン上に走査及び投影されることで、画像がスクリーン上に表示される。   In a projector-type image display device, a halogen lamp is used as a light source. However, in recent years, since a light source using a laser diode has been developed, an image display apparatus using this laser diode as a light source has been put into practical use. In such an image display device, a light beam (laser beam light) emitted from a light source and having high rectilinearity is scanned and projected on a screen by a scanning device such as a scanning mirror, whereby an image is displayed on the screen. The

このような画像表示装置で画像の階調を表現するためには、光源から発せられる光を変調する必要がある。この変調方法の一つとして、レーザダイオードを駆動する駆動電流を制御することで、光源が発する光の出力光強度を直接変調する方法がある。また、レーザプリンタや複写機などの画像形成装置においても、レーザビーム光で画像の書込みを行うためにレーザダイオードが光源として用いられているが、一般に、レーザダイオードの駆動電流が直接変調される。   In order to express the gradation of an image with such an image display device, it is necessary to modulate the light emitted from the light source. As one of the modulation methods, there is a method of directly modulating the output light intensity of the light emitted from the light source by controlling the drive current for driving the laser diode. Also, in an image forming apparatus such as a laser printer or a copying machine, a laser diode is used as a light source in order to write an image with a laser beam, but in general, a driving current of the laser diode is directly modulated.

レーザダイオードでは、ある値以上の電流（閾値電流）が流れると、光束を発する。レーザダイオードは、温度変化や経時変化により、駆動電流に対する出力光強度が変動するため、レーザダイオードを定電流で駆動しても出力光強度が変動するという問題点がある。なお、この問題点には、特に、温度変化や経時変化による閾値電流の変動が大きく関わる。   A laser diode emits a light beam when a current (threshold current) of a certain value or more flows. The laser diode has a problem in that the output light intensity fluctuates even when the laser diode is driven with a constant current because the output light intensity with respect to the drive current fluctuates due to a temperature change or a change with time. In particular, this problem is largely related to fluctuations in threshold current due to temperature changes and changes with time.

通常、この問題点を改善するために、自動光量調整（Automatic Power Control：ＡＰＣ）機能が用いられている。自動光量調整機能では、レーザダイオードの出力光強度が検出され、この検出結果に基づいて駆動電流が制御される。   Usually, in order to improve this problem, an automatic light control (APC) function is used. In the automatic light quantity adjustment function, the output light intensity of the laser diode is detected, and the drive current is controlled based on the detection result.

一般に、自動光量調整機能を用いる画像表示装置や画像形成装置では、入力画像信号の各フレーム期間に含まれる非表示期間（ブランキング期間）中に、光量を調整するための調整用電圧が生成され、かつ、ホールド回路で保持される。また、画像表示期間中に、そのホールド回路で保持された調整用電圧に応じた駆動電流がレーザダイオードに供給される。   In general, in an image display apparatus or an image forming apparatus using an automatic light amount adjustment function, an adjustment voltage for adjusting the light amount is generated during a non-display period (blanking period) included in each frame period of an input image signal. And held by a hold circuit. Further, during the image display period, a drive current corresponding to the adjustment voltage held by the hold circuit is supplied to the laser diode.

このような自動光量調整機能を用いてレーザダイオードの出力光強度を制御する発光素子駆動回路は、例えば、特許文献１に記載されている。   A light-emitting element driving circuit that controls the output light intensity of a laser diode using such an automatic light amount adjustment function is described in Patent Document 1, for example.

この発光素子駆動回路（特許文献１では「発光素子駆動装置」と呼ばれる）は、図１４に示すように、レーザダイオード駆動装置１０であり、出力光強度検出部１１と、複数のコンパレータ１２‐１〜１２‐ｎと、複数のサンプルホールド回路１３‐１〜１３‐ｎと、電圧／電流変換回路１４‐１〜１４‐ｎと、演算回路１５と、スイッチ回路１６と、電流加算器１７と、駆動回路１８とを有する。   This light emitting element driving circuit (referred to as “light emitting element driving apparatus” in Patent Document 1) is a laser diode driving apparatus 10 as shown in FIG. 14, and includes an output light intensity detection unit 11 and a plurality of comparators 12-1. ~ 12-n, a plurality of sample and hold circuits 13-1 to 13-n, voltage / current conversion circuits 14-1 to 14-n, an arithmetic circuit 15, a switch circuit 16, a current adder 17, And a drive circuit 18.

出力光強度検出部１１は、レーザダイオード（ＬＤ）が発した光の光量に応じた検出電圧Ｖｍｏｎを出力するフォトダイオードを含む。コンパレータ１２‐１〜１２‐ｎのそれぞれは、出力光強度検出部１１から出力された検出電圧Ｖｍｏｎを基準電圧Ｖｒｅｆ１〜Ｖｒｅｆｎのそれぞれと比較し、それらの差分を示す差分電圧を出力する。サンプルホールド回路１３‐１〜１３‐ｎは、コンパレータ１２‐１〜１２‐ｎから出力された差分電圧のそれぞれを保持する。   The output light intensity detection unit 11 includes a photodiode that outputs a detection voltage Vmon corresponding to the amount of light emitted from the laser diode (LD). Each of the comparators 12-1 to 12-n compares the detection voltage Vmon output from the output light intensity detection unit 11 with each of the reference voltages Vref1 to Vrefn, and outputs a differential voltage indicating the difference between them. The sample hold circuits 13-1 to 13-n hold the differential voltages output from the comparators 12-1 to 12-n, respectively.

これらのサンプルホールド回路１３‐１〜１３‐ｎに保持された差分電圧は、電圧／電流変換回路１４‐１〜１４‐ｎのそれぞれで電流Ｉ１〜Ｉｎに変換される。演算回路１５は、これらの電流Ｉ１〜Ｉｎに基づいてレーザダイオードの閾値電流Ｉｔｈを求め、その閾値電流Ｉｔｈに基づいたバイアス電流Ｉｂｉａｓを出力する。   The differential voltages held in the sample hold circuits 13-1 to 13-n are converted into currents I1 to In by the voltage / current conversion circuits 14-1 to 14-n, respectively. The arithmetic circuit 15 obtains a threshold current Ith of the laser diode based on these currents I1 to In and outputs a bias current Ibias based on the threshold current Ith.

また、スイッチ回路１６は、データ入力端子２０を介して入力されたデータ（ＤＡＴＡ）に応じてオン／オフ（スイッチング）動作し、電流変換回路１４−１から供給される電流Ｉ１に応じたスイッチング電流Ｉｓｗを出力し、電流加算器１７の他方の加算入力として与える。   Further, the switch circuit 16 performs an on / off (switching) operation according to data (DATA) input via the data input terminal 20, and a switching current according to the current I1 supplied from the current conversion circuit 14-1. Isw is output and given as the other addition input of the current adder 17.

電流加算器１７は、スイッチング電流Ｉｓｗにバイアス電流Ｉｂｉａｓを加算して駆動回路１８に供給する。駆動回路１８は、電流加算器１７から供給された電流に応じた駆動電流をレーザダイオードのアノードに供給することで、レーザダイオードを駆動する。   The current adder 17 adds the bias current Ibias to the switching current Isw and supplies it to the drive circuit 18. The drive circuit 18 drives the laser diode by supplying a drive current corresponding to the current supplied from the current adder 17 to the anode of the laser diode.

このように、レーザダイオード駆動装置１０では、バイアス電流Ｉｂｉａｓとスイッチング電流Ｉｓｗとを用いてＡＰＣ制御が行われるため、レーザダイオードの駆動電流に対する出力光強度の傾きや閾値電流が変動しても、出力光強度を一定にすることができる。   As described above, in the laser diode driving device 10, since the APC control is performed using the bias current Ibias and the switching current Isw, even if the inclination of the output light intensity with respect to the driving current of the laser diode and the threshold current fluctuate, the output is performed. The light intensity can be made constant.

しかしながら、この発光素子駆動回路では、画像表示期間中はバイアス電流Ｉｂｉａｓが一定に保たれるため、表示期間中にレーザダイオードの閾値電流Ｉｔｈが変動したときに出力光強度を一定にできない。このため、特に、表示画像における暗部の輝度を均一化することが難しいという問題点がある。   However, in this light emitting element driving circuit, since the bias current Ibias is kept constant during the image display period, the output light intensity cannot be made constant when the threshold current Ith of the laser diode fluctuates during the display period. For this reason, in particular, there is a problem that it is difficult to make the luminance of the dark part in the display image uniform.

この問題点を改善する方法として、外部に設けた光学変調素子の駆動電圧を変調することによりレーザダイオードの出力光強度を変調する方法がある。このような方法を用いた光学変調装置が特許文献２に記載されている。   As a method of improving this problem, there is a method of modulating the output light intensity of the laser diode by modulating the driving voltage of the optical modulation element provided outside. An optical modulation device using such a method is described in Patent Document 2.

特許文献２に記載された光学変調装置は、図１５に示すように、光源１と、光源１から出力された光束２を集光するレンズ３と、レンズ３で集光された光束が通過する際にその光束に強度変調を行う変調器４と、変調器４を通過した光束を整形するレンズ５と、レンズ５で整形された光束を偏向する偏向鏡６と、偏向鏡６で偏向された光束が照射されるスクリーン７とを有する。   As shown in FIG. 15, the optical modulation device described in Patent Document 2 passes through the light source 1, the lens 3 that collects the light beam 2 output from the light source 1, and the light beam collected by the lens 3. At that time, a modulator 4 that modulates the intensity of the light beam, a lens 5 that shapes the light beam that has passed through the modulator 4, a deflection mirror 6 that deflects the light beam shaped by the lens 5, and a deflection mirror 6 And a screen 7 irradiated with a light beam.

また、変調器４の側面にはトランスデューサ（トランスジューサ）８が搭載されている。トランスデューサ８が振動することにより、変調器４を通過する光束に略直交する超音波進行波９が発生する。   A transducer (transducer) 8 is mounted on the side surface of the modulator 4. When the transducer 8 vibrates, an ultrasonic traveling wave 9 substantially orthogonal to the light beam passing through the modulator 4 is generated.

変調器４を通過する光束の光強度は超音波進行波９の振幅に応じて変わるため、トランスデューサ８の振動強度を制御することで超音波進行波９の振幅を変化させて、変調器４を通過する光束の光強度を変調させることができる。   Since the light intensity of the light beam passing through the modulator 4 changes according to the amplitude of the ultrasonic traveling wave 9, the amplitude of the ultrasonic traveling wave 9 is changed by controlling the vibration intensity of the transducer 8, so that the modulator 4 The light intensity of the passing light beam can be modulated.

この光学変調装置では、表示画像における暗部の輝度は変調器４の変調レベルによって決まるため、光源１から出力される光束２の強度が変化しても暗部の輝度を画面上で均一にすることが可能となる。
特開２００３−２９８１７８号公報 特許第３３３５３７３号公報 In this optical modulation device, since the luminance of the dark portion in the display image is determined by the modulation level of the modulator 4, the luminance of the dark portion can be made uniform on the screen even if the intensity of the light beam 2 output from the light source 1 changes. It becomes possible.
JP 2003-298178 A Japanese Patent No. 3335373

特許文献１に記載の発光素子駆動回路では、上述したように、画像表示期間中はバイアス電流Ｉｂｉａｓが一定に保たれるため、表示期間中にレーザダイオードの閾値電流が変動したときに出力光強度を一定にできないという問題点がある。   In the light emitting element driving circuit described in Patent Document 1, as described above, since the bias current Ibias is kept constant during the image display period, the output light intensity when the threshold current of the laser diode fluctuates during the display period. There is a problem that cannot be made constant.

特許文献２に記載の光学変調装置では、変調器４で光源１が発した光束を変調しているため、表示期間中にレーザダイオードの閾値電流が変動しても、出力光強度を一定にすることができる。   In the optical modulation device described in Patent Document 2, since the light beam emitted from the light source 1 is modulated by the modulator 4, the output light intensity is kept constant even if the threshold current of the laser diode fluctuates during the display period. be able to.

しかしながら、特許文献２に記載の光学変調装置では、光源１から出力された光束を変調器４で変調するため、光源１は常に最大輝度に相当する強度の光束を出力しなくてはならない。よって、表示画像の輝度を高くするほど、消費電力が大きくなるという問題がある。   However, in the optical modulation device described in Patent Document 2, since the light beam output from the light source 1 is modulated by the modulator 4, the light source 1 must always output a light beam having an intensity corresponding to the maximum luminance. Therefore, there is a problem that the power consumption increases as the luminance of the display image increases.

また、変調器４の変調帯域はトランスデューサ８が発する超音波の中心周波数に依存する。このため、変調器４の変調帯域を上げて表示画像の解像度を高くするためには、超音波の中心周波数も上げる必要がある。また、一般的に、トランスデューサ８は、容量負荷となる圧電素子で構成されるため、超音波の中心周波数を高くするには電力を大きくしなければならない。よって、変調帯域を上げて表示画像の解像度を高くするために超音波の中心周波数を高くすると、変調器４の駆動にかかる消費電力が増加する。   Further, the modulation band of the modulator 4 depends on the center frequency of the ultrasonic wave emitted from the transducer 8. For this reason, in order to increase the modulation band of the modulator 4 and increase the resolution of the display image, it is necessary to increase the center frequency of the ultrasonic wave. In general, since the transducer 8 is composed of a piezoelectric element serving as a capacitive load, the power must be increased in order to increase the center frequency of the ultrasonic wave. Therefore, if the center frequency of the ultrasonic wave is increased in order to increase the resolution of the display image by increasing the modulation band, the power consumption for driving the modulator 4 increases.

したがって、特許文献２に記載の光学変調装置には、表示画像の解像度の高くするほど、消費電力が大きくなるという問題もある。   Therefore, the optical modulation device described in Patent Document 2 also has a problem that the power consumption increases as the resolution of the display image increases.

本発明の目的は、上記の課題である、消費電力が大きくなるという問題を解決する光学変調回路、光学変調装置、画像表示装置、画像形成装置および光学変調方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide an optical modulation circuit, an optical modulation device, an image display device, an image forming apparatus, and an optical modulation method that solve the above-described problem of increased power consumption.

本発明による光学変調回路は、光源と前記光源が発した光束を変調する光学変調素子とを有する光学変調装置用の光学変調回路であって、入力信号が入力される入力端子と、前記入力端子に入力された入力信号の包絡線を検波し、該検波結果を出力する包絡線検波回路と、前記入力端子に入力された入力信号を、前記包絡線検波回路から出力された検波結果で除算し、該除算結果を出力する除算回路と、前記包絡線検波回路から出力された検波結果を、前記光学変調素子に前記光束を変調させるための制御信号として出力する第一出力端子と、前記除算回路から出力された除算結果を、前記光源が発する光束を変調するための変調信号として出力する第二出力端子と、を有する。   An optical modulation circuit according to the present invention is an optical modulation circuit for an optical modulation device having a light source and an optical modulation element that modulates a light beam emitted from the light source, the input terminal receiving an input signal, and the input terminal An envelope detection circuit that detects an envelope of the input signal input to the output and outputs the detection result; and an input signal input to the input terminal is divided by the detection result output from the envelope detection circuit. A division circuit that outputs the division result; a first output terminal that outputs the detection result output from the envelope detection circuit as a control signal for modulating the light flux by the optical modulation element; and the division circuit And a second output terminal that outputs a division result output from the light source as a modulation signal for modulating a light beam emitted from the light source.

また、本発明による第一の光学変調装置は、前記光学変調回路と、光源と、光学変調素子と、前記光学変調回路から出力された変調信号に応じて、前記光源が発する光束を変調する変調回路と、前記光学変調回路から出力された制御信号に応じて、前記光学変調素子の駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光学変調素子に供給する制御回路と、を有し、前記光学変調素子は、前記制御回路から供給された駆動信号に応じて前記光源が発した光束を変調する。   A first optical modulation device according to the present invention includes a modulation that modulates a light beam emitted from the light source according to a modulation signal output from the optical modulation circuit, a light source, an optical modulation element, and the optical modulation circuit. A control circuit that generates a drive signal for the optical modulation element in response to a control signal output from the optical modulation circuit and supplies the drive signal to the optical modulation element. The element modulates a light beam emitted from the light source in accordance with a drive signal supplied from the control circuit.

また、本発明による第二の光学変調装置は、前記光学変調回路と、光源と、光学変調素子と、前記光学変調回路から出力された変調信号に応じて、前記光源が発する光束を変調する変調回路と、前記光学変調回路から出力された制御信号に応じた前記光学変調素子の駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光学変調素子に供給する制御回路と、を有し、前記光学変調素子は、前記制御回路から供給された駆動信号に応じて前記光源が発した光束を変調し、前記遅延時間は、前記変調回路が前記光源を変調するのにかかる時間と、前記光学変調素子が前記光束を変調するのにかかる時間との差に等しい。   A second optical modulation device according to the present invention includes a modulation that modulates a light beam emitted from the light source according to a modulation signal output from the optical modulation circuit, a light source, an optical modulation element, and the optical modulation circuit. A control circuit that generates a drive signal for the optical modulation element in accordance with a control signal output from the optical modulation circuit and supplies the drive signal to the optical modulation element. Modulates the light beam emitted by the light source in accordance with the drive signal supplied from the control circuit, the delay time is the time required for the modulation circuit to modulate the light source, and the optical modulation element It is equal to the difference from the time taken to modulate the luminous flux.

また、本発明による画像表示装置は、前記光学変調装置と、前記光学変調回路で変調された光束を第一の方向に走査する第一の走査デバイスと、前記第一の走査デバイスで走査された光束を前記第一の方向と異なる第二の方向に走査して出射する第二の走査デバイスとを有する。   The image display apparatus according to the present invention is scanned by the optical modulator, a first scanning device that scans a light beam modulated by the optical modulation circuit in a first direction, and the first scanning device. A second scanning device that scans and emits the light beam in a second direction different from the first direction.

また、本発明による画像形成装置は、前記光学変調装置と、感光体と、前記光学変調回路で変調された光束を予め定められた方向に走査する走査デバイスと、前記走査デバイスで走査された光束を前記感光体に結像させる結像レンズと、を有する。   An image forming apparatus according to the present invention includes the optical modulation device, a photoconductor, a scanning device that scans a light beam modulated by the optical modulation circuit in a predetermined direction, and a light beam scanned by the scanning device. And an imaging lens that forms an image on the photosensitive member.

また、本発明による光学変調方法は、光源と前記光源が発した光束を変調する光学変調素子とを有する光学変調装置用の光学変調回路による光学変調方法であって、入力信号が入力され、前記入力された入力信号の包絡線を検波し、該検波結果を出力し、前記入力された入力信号を、前記出力された検波結果で除算し、該除算結果を出力し、前記出力された検波結果を、前記光学変調素子に前記光束を変調させるための制御信号として出力し、前記出力された除算結果を、前記光源が発する光束を変調するための変調信号として出力する。   An optical modulation method according to the present invention is an optical modulation method by an optical modulation circuit for an optical modulation device having a light source and an optical modulation element that modulates a light beam emitted from the light source, and an input signal is input to the optical modulation method. Detecting an envelope of an input signal, outputting the detection result, dividing the input signal by the output detection result, outputting the division result, and outputting the detection result; Is output as a control signal for modulating the light beam to the optical modulation element, and the output division result is output as a modulation signal for modulating the light beam emitted from the light source.

本発明によれば、消費電力の低減化を図ることが可能になる。   According to the present invention, it is possible to reduce power consumption.

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。なお、以下の説明では、同じ機能を有する構成には同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, components having the same function may be denoted by the same reference numerals and description thereof may be omitted.

図１は、本発明の第１の実施形態の光学変調装置の構成を示したブロック図である。図１において、光学変調装置は、ＬＤ（レーザダイオード）１０１、コリメータレンズ１０２およびＡＯＭ（Acousto-Optic Modulator：音響光学変調素子）１０３を有する光出力部と、入力端子１０４、光学変調回路１０５、ＡＯＭ駆動回路１０６およびＬＤ駆動回路１０７を有する変調部と、を含む。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the optical modulation device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an optical modulator includes an optical output unit having an LD (laser diode) 101, a collimator lens 102, and an AOM (Acousto-Optic Modulator) 103, an input terminal 104, an optical modulation circuit 105, and an AOM. And a modulation section having a drive circuit 106 and an LD drive circuit 107.

ＬＤ１０１は、光源の一例である。ＬＤ１０１は、直進性の高い光束（レーザビーム光）３１を発する。   The LD 101 is an example of a light source. The LD 101 emits a light beam (laser beam light) 31 with high straightness.

コリメータレンズ１０２は、ＬＤ１０１が発した光束３１を所定の径の光束３２に整形する。   The collimator lens 102 shapes the light beam 31 emitted from the LD 101 into a light beam 32 having a predetermined diameter.

ＡＯＭ１０３は、光学変調素子の一例である。ＡＯＭ１０３は、コリメータレンズ１０２で整形された光束３２を通過させる。また、光束３２が通過する際に、ＡＯＭ１０３は、その光束３２を変調する。   The AOM 103 is an example of an optical modulation element. The AOM 103 passes the light beam 32 shaped by the collimator lens 102. Further, when the light beam 32 passes, the AOM 103 modulates the light beam 32.

具体的には、ＡＯＭ１０３は、トランスデューサ１０８を側面に備える。トランスデューサ１０８は、ＡＯＭ駆動回路１０６から供給されるＡＯＭ−ＲＦ信号に応じた超音波進行波（進行波型の超音波）３３を発する。具体的には、トランスデューサ１０８は、ＡＯＭ−ＲＦ信号の振幅に比例した強度の超音波進行波３３を発する。光束３２は、超音波進行波３３の強度に応じて変調される。   Specifically, the AOM 103 includes a transducer 108 on the side surface. The transducer 108 emits an ultrasonic traveling wave (traveling wave type ultrasonic wave) 33 corresponding to the AOM-RF signal supplied from the AOM driving circuit 106. Specifically, the transducer 108 emits an ultrasonic traveling wave 33 having an intensity proportional to the amplitude of the AOM-RF signal. The light beam 32 is modulated according to the intensity of the ultrasonic traveling wave 33.

なお、ＡＯＭ−ＲＦ信号の中心周波数は、超音波進行波３３の中心周波数に比例する。また、トランスデューサ１０８は、変換器の一例である。   Note that the center frequency of the AOM-RF signal is proportional to the center frequency of the ultrasonic traveling wave 33. The transducer 108 is an example of a converter.

入力端子１０４には、入力信号が入力される。入力信号は、映像信号（より具体的には、映像信号に含まれる輝度信号）である。   An input signal is input to the input terminal 104. The input signal is a video signal (more specifically, a luminance signal included in the video signal).

光学変調回路１０５は、光源変調装置用の光束を変調するための回路である。   The optical modulation circuit 105 is a circuit for modulating the light beam for the light source modulation device.

図２は、光学変調回路１０５の構成例を示したブロック図である。図２において、光学変調回路１０５は、入力端子１１１と、包絡線検波回路１１２と、除算回路１１３と、出力端子１１４および１１５とを有する。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the optical modulation circuit 105. In FIG. 2, the optical modulation circuit 105 has an input terminal 111, an envelope detection circuit 112, a division circuit 113, and output terminals 114 and 115.

入力端子１１１には、入力端子１０４に入力された入力信号が入力される。   The input signal input to the input terminal 104 is input to the input terminal 111.

包絡線検波回路１１２は、入力端子１０４に入力された入力信号の包絡線を検波し、その検波結果を出力する。   The envelope detection circuit 112 detects the envelope of the input signal input to the input terminal 104 and outputs the detection result.

除算回路１１３は、入力端子１０４に入力された入力信号を、包絡線検波回路１１２から出力された検波結果で除算し、その除算結果を出力する。   The division circuit 113 divides the input signal input to the input terminal 104 by the detection result output from the envelope detection circuit 112 and outputs the division result.

出力端子１１４は、第一出力端子の一例である。出力端子１１４は、包絡線検波回路１１２から出力された検波結果をＡＯＭ変調信号として出力する。ＡＯＭ変調信号は、制御信号の一例であり、ＡＯＭ１０３に光束３２を変調させるための信号である。   The output terminal 114 is an example of a first output terminal. The output terminal 114 outputs the detection result output from the envelope detection circuit 112 as an AOM modulation signal. The AOM modulation signal is an example of a control signal, and is a signal for causing the AOM 103 to modulate the light flux 32.

出力端子１１５は、第二出力端子の一例である。出力端子１１５は、除算回路１１３の除算結果をＬＤ変調信号として出力する。ＬＤ変調信号は、変調信号の一例であり、ＬＤ１０１が発する光束を変調するための信号である。   The output terminal 115 is an example of a second output terminal. The output terminal 115 outputs the division result of the division circuit 113 as an LD modulation signal. The LD modulation signal is an example of a modulation signal, and is a signal for modulating a light beam emitted from the LD 101.

図１に戻る。ＡＯＭ駆動回路１０６は、制御回路の一例である。ＡＯＭ駆動回路１０６は、光学変調回路１０５から出力されたＡＯＭ変調信号に応じてＡＯＭ１０３に光束３２を変調させる。   Returning to FIG. The AOM drive circuit 106 is an example of a control circuit. The AOM driving circuit 106 causes the AOM 103 to modulate the light flux 32 in accordance with the AOM modulation signal output from the optical modulation circuit 105.

具体的には、ＡＯＭ駆動回路１０６は、ＡＯＭ変調信号に応じて、ＡＯＭ１０３の駆動電圧を生成し、その駆動電圧をＡＯＭ−ＲＦ信号としてＡＯＭ１０３に供給することで、ＡＯＭ１０３に光束３２を変調させる。なお、ＡＯＭ−ＲＦ信号は、駆動信号の一例である。   Specifically, the AOM drive circuit 106 generates a drive voltage for the AOM 103 according to the AOM modulation signal, and supplies the drive voltage to the AOM 103 as an AOM-RF signal, thereby causing the AOM 103 to modulate the light flux 32. The AOM-RF signal is an example of a drive signal.

より具体的には、ＡＯＭ駆動回路１０６は、所定の周波数の正弦波であるＲＦ信号の振幅をＡＯＭ変調信号の振幅に応じて変調し、その変調したＲＦ信号を、ＡＯＭ−ＲＦ信号としてＡＯＭ１０３のトランスデューサ１０８に供給する。   More specifically, the AOM drive circuit 106 modulates the amplitude of the RF signal, which is a sine wave having a predetermined frequency, according to the amplitude of the AOM modulation signal, and uses the modulated RF signal as an AOM-RF signal of the AOM 103. Supply to transducer 108.

これにより、トランスデューサ１０８がそのＡＯＭ−ＲＦ信号の振幅に応じた強度の超音波進行波３３をＡＯＭ１０３内に発生し、その超音波進行波３３の強度に応じて光束３２の光強度が変調されることとなる。したがって、ＡＯＭ駆動回路１０６は、ＡＯＭ変調信号に応じて、ＡＯＭ１０３に光束３２を変調させることになる。   As a result, the transducer 108 generates an ultrasonic traveling wave 33 having an intensity corresponding to the amplitude of the AOM-RF signal in the AOM 103, and the light intensity of the light beam 32 is modulated according to the intensity of the ultrasonic traveling wave 33. It will be. Therefore, the AOM driving circuit 106 causes the AOM 103 to modulate the light flux 32 in accordance with the AOM modulation signal.

なお、ＡＯＭ駆動回路１０６は、ＲＦ信号を生成する発振器を有する。また、ＲＦ信号の周波数は、主に光束３２の径の大きさに応じて規定される閾値以上である。ＲＦ信号の周波数が閾値以上であれば、トランスデューサ１０８による光束３２の変調の精度が良くなる。また、光束３２の径の大きさが大きくなるほど、ＲＦ信号の周波数は大きくなる。   Note that the AOM drive circuit 106 includes an oscillator that generates an RF signal. Further, the frequency of the RF signal is equal to or higher than a threshold value mainly defined according to the size of the diameter of the light beam 32. If the frequency of the RF signal is equal to or higher than the threshold, the accuracy of modulation of the light beam 32 by the transducer 108 is improved. Further, as the diameter of the light beam 32 increases, the frequency of the RF signal increases.

ＬＤ駆動回路１０７は、光学変調回路１０５から出力されたＡＯＭ変調信号に応じてＬＤ１０１が発する光束３１を変調する。より具体的には、ＬＤ駆動回路１０７は、定電流であるＬＤ１０１のＬＤ駆動電流の値をＡＯＭ変調信号の振幅に応じて変調し、その変調したＬＤ駆動電流をＬＤ１０１に供給する。これにより、ＬＤ１０１はその変調を行ったＬＤ駆動電流の値に応じた光強度で光束３１を発することとなり、ＬＤ１０１が発する光束３１を変調することになる。   The LD drive circuit 107 modulates the light beam 31 emitted from the LD 101 in accordance with the AOM modulation signal output from the optical modulation circuit 105. More specifically, the LD drive circuit 107 modulates the value of the LD drive current of the LD 101, which is a constant current, according to the amplitude of the AOM modulation signal, and supplies the modulated LD drive current to the LD 101. As a result, the LD 101 emits the light beam 31 with the light intensity corresponding to the value of the LD driving current that has been modulated, and modulates the light beam 31 emitted by the LD 101.

なお、ＬＤ駆動回路１０７は、定電流を発生する電流源を有する。   The LD driving circuit 107 has a current source that generates a constant current.

次に動作を説明する。   Next, the operation will be described.

図３は、光学変調装置の動作例を説明するための説明図である。図３では、光学変調装置と、光学変調装置内を通過する信号のレベルダイヤグラムとが示されている。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an operation example of the optical modulation device. FIG. 3 shows an optical modulation device and a level diagram of a signal passing through the optical modulation device.

先ず、変調部の動作について説明する。   First, the operation of the modulation unit will be described.

入力端子１０４に入力された入力信号１２０は、光学変調回路１０５の入力端子１１１に入力される。入力信号１２０のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、入力信号１２０の輝度信号レベルを表わす。   The input signal 120 input to the input terminal 104 is input to the input terminal 111 of the optical modulation circuit 105. In the level diagram of the input signal 120, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the luminance signal level of the input signal 120.

入力端子１１１に入力された入力信号１２０は、包絡線検波回路１１２に入力されるとともに、入力信号Ｂとして除算回路１１３に入力される。   The input signal 120 input to the input terminal 111 is input to the envelope detection circuit 112 and input to the division circuit 113 as the input signal B.

包絡線検波回路１１２は、その入力された入力信号１２０の包絡線を検波し、その検波結果をＡＯＭ変調信号（ＡＯＭ ＭＯＤ）１２１として出力端子１１４を介してＡＯＭ駆動回路１０６に出力するとともに、その検波結果を検波結果Ａとして除算回路１１３に出力する。   The envelope detection circuit 112 detects the envelope of the inputted input signal 120, outputs the detection result as an AOM modulation signal (AOM MOD) 121 to the AOM drive circuit 106 via the output terminal 114, and The detection result is output to the division circuit 113 as the detection result A.

ＡＯＭ変調信号１２１のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、ＡＯＭ変調信号１２１の輝度信号レベルを表わす。このレベルダイヤグラムからわかるように、入力信号１２０の低周波領域では、ＡＯＭ変調信号１２１と入力信号とが略等しくなる。また、通常、包絡線の検波結果の周波数帯域の最大値は、入力信号の周波数帯域の最大値よりも低くなる。したがって、ＡＯＭ変調信号１２１の周波数帯域は、入力信号の周波数帯域よりも下がる。   In the level diagram of the AOM modulation signal 121, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the luminance signal level of the AOM modulation signal 121. As can be seen from this level diagram, in the low frequency region of the input signal 120, the AOM modulation signal 121 and the input signal are substantially equal. In general, the maximum value of the frequency band of the envelope detection result is lower than the maximum value of the frequency band of the input signal. Therefore, the frequency band of the AOM modulated signal 121 is lower than the frequency band of the input signal.

また、包絡線検波回路１１２から出力された検波結果Ｂが除算回路１１３に入力されると、除算回路１１３は、その入力された検波結果Ｂを、その入力された入力信号Ａで除算する。除算回路１１３は、その除算結果をＬＤ変調信号（ＬＤ ＭＯＤ）１２２として出力端子１１５を介してＬＤ駆動回路１０７に出力する。   When the detection result B output from the envelope detection circuit 112 is input to the division circuit 113, the division circuit 113 divides the input detection result B by the input signal A input. The division circuit 113 outputs the division result as an LD modulation signal (LD MOD) 122 to the LD drive circuit 107 via the output terminal 115.

ＬＤ変調信号１２２のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、ＬＤ変調信号１２２の輝度信号レベルを表わす。このレベルダイヤグラムからも分かるように、変調信号１２２は、高周波領域では、入力信号１２０と略等しくなる。   In the level diagram of the LD modulation signal 122, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the luminance signal level of the LD modulation signal 122. As can be seen from this level diagram, the modulation signal 122 is substantially equal to the input signal 120 in the high frequency region.

また、ＬＤ駆動回路１０７は、ＬＤ変調信号１２２を受け付けると、定電流であるＬＤ１０１のＬＤ駆動電流の値をＡＯＭ変調信号の振幅に応じて変調し、その変調したＬＤ駆動電流をＬＤ１０１に供給する。   Further, upon receiving the LD modulation signal 122, the LD drive circuit 107 modulates the value of the LD drive current of the LD 101, which is a constant current, according to the amplitude of the AOM modulation signal, and supplies the modulated LD drive current to the LD 101. .

また、ＡＯＭ駆動回路１０６は、ＡＯＭ変調信号１２１を受け付けると、所定の周波数の正弦波であるＲＦ信号の振幅をＡＯＭ変調信号の振幅に応じて変調し、その変調したＲＦ信号を、ＡＯＭ−ＲＦ信号１２３としてトランスデューサ１０８に出力する。   When the AOM drive circuit 106 receives the AOM modulation signal 121, the AOM drive circuit 106 modulates the amplitude of the RF signal, which is a sine wave of a predetermined frequency, according to the amplitude of the AOM modulation signal, and the modulated RF signal is converted into an AOM-RF. The signal 123 is output to the transducer 108.

ＡＯＭ−ＲＦ信号１２３のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、ＡＯＭ−ＲＦ信号１２３の振幅を表わす。   In the level diagram of the AOM-RF signal 123, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the amplitude of the AOM-RF signal 123.

続いて、光出力部の動作を説明する。   Next, the operation of the light output unit will be described.

ＬＤ１０１は、ＬＤ駆動回路１０７からＬＤ駆動電流を受け付けると、そのＬＤ駆動電流の値に応じた強度の光束３１を発する。光束３１は、コリメータレンズ１０２で所定の径の光束３２に整形される。そして、光束３２は、ＡＯＭ１０３に入射される。   When the LD 101 receives an LD drive current from the LD drive circuit 107, the LD 101 emits a light beam 31 having an intensity corresponding to the value of the LD drive current. The light beam 31 is shaped by the collimator lens 102 into a light beam 32 having a predetermined diameter. The light beam 32 is incident on the AOM 103.

ＡＯＭ１０３のトランスデューサ１０８は、ＡＯＭ駆動回路１０６からＡＯＭ−ＲＦ信号１２３を受け付けると、そのＡＯＭ−ＲＦ信号１２３の振幅に比例した振幅で振動することで、そのＡＯＭ−ＲＦ信号１２３の振幅に比例した強度の超音波進行波３３をＡＯＭ１０３内に発生する。   When the transducer 108 of the AOM 103 receives the AOM-RF signal 123 from the AOM drive circuit 106, the transducer 108 vibrates with an amplitude proportional to the amplitude of the AOM-RF signal 123, and thereby an intensity proportional to the amplitude of the AOM-RF signal 123. The ultrasonic traveling wave 33 is generated in the AOM 103.

ＡＯＭ１０３内では、超音波進行波３３の強度に応じた回折格子３４が生じる。ＡＯＭ１０３に入射された光束３２は、その回折格子３４により、０次回折光３５および１次回折光３６に分岐される。１次回折光３６の光強度は、超音波進行波３３の強度に応じて変化する。一般的に、１次回折光３６の光強度は、超音波進行波３３の強度がゼロの場合、ゼロであり、超音波進行波３３の強度が強くなるほど、強くなる。   In the AOM 103, a diffraction grating 34 corresponding to the intensity of the ultrasonic traveling wave 33 is generated. The light beam 32 incident on the AOM 103 is branched by the diffraction grating 34 into zero-order diffracted light 35 and first-order diffracted light 36. The light intensity of the first-order diffracted light 36 changes according to the intensity of the ultrasonic traveling wave 33. In general, the light intensity of the first-order diffracted light 36 is zero when the intensity of the ultrasonic traveling wave 33 is zero, and increases as the intensity of the ultrasonic traveling wave 33 increases.

以上により、ＬＤ変調信号１２２に応じて変調された光束３２は、ＡＯＭ変調信号１２１に応じてＡＯＭ１０１によってさらに変調され、１次回折光３６として出射される。よって、１次回折光３６の光強度は、ＬＤ変調信号１２２とＡＯＭ変調信号１２１との積に比例する。従って、ＬＤ変調信号１２２およびＡＯＭ変調信号１２１は入力信号１２０に応じて生成されるので、１次回折光３６は入力信号１２０で変調されることになる。   As described above, the light beam 32 modulated according to the LD modulation signal 122 is further modulated by the AOM 101 according to the AOM modulation signal 121 and is emitted as the first-order diffracted light 36. Therefore, the light intensity of the first-order diffracted light 36 is proportional to the product of the LD modulation signal 122 and the AOM modulation signal 121. Therefore, since the LD modulation signal 122 and the AOM modulation signal 121 are generated according to the input signal 120, the first-order diffracted light 36 is modulated by the input signal 120.

１次回折光３６のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、１次回折光３６の光強度を表わす。この１次回折光３６の光強度は、ＡＯＭ変調信号１２１の輝度信号レベルと、ＬＤ変調信号１２２の輝度信号レベルとの積に比例する。   In the level diagram of the first-order diffracted light 36, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the light intensity of the first-order diffracted light 36. The light intensity of the first-order diffracted light 36 is proportional to the product of the luminance signal level of the AOM modulation signal 121 and the luminance signal level of the LD modulation signal 122.

次に、図４〜図６を参照して、ＬＤ１０１の閾値電流が変動したときの光学変調装置の動作について説明する。   Next, the operation of the optical modulation device when the threshold current of the LD 101 varies will be described with reference to FIGS.

ＬＤ１０１の閾値電流が適正値から変動して、入力信号１２０のレベルがゼロのときにＬＤ１０１が発する光束３１の輝度が５階調分上がった場合について説明する。なお、ＬＤ１０１の閾値電流が適正値の場合、入力信号１２０の輝度信号レベルがゼロのときにＬＤ１０１が発する光束３１の輝度がゼロになるものとする。   A case where the threshold current of the LD 101 fluctuates from an appropriate value and the luminance of the light beam 31 emitted by the LD 101 when the level of the input signal 120 is zero will be described. When the threshold current of the LD 101 is an appropriate value, the luminance of the light beam 31 emitted from the LD 101 is zero when the luminance signal level of the input signal 120 is zero.

図４では、本実施形態の光学変調装置と異なり、入力信号１２０がＬＤ駆動回路１０７に入力された場合における、入力信号１２０と、光学変調装置から出力される光束１２４とのレベルダイヤグラムが示されている。   FIG. 4 shows a level diagram of the input signal 120 and the light beam 124 output from the optical modulator when the input signal 120 is input to the LD drive circuit 107, unlike the optical modulator of the present embodiment. ing.

この場合、入力信号１２０の輝度信号レベルがゼロの時に、ＬＤ１０１が発する光束３１の光強度は、ゼロから５階調分上がってしまい、光束３１の光強度がゼロにならない。   In this case, when the luminance signal level of the input signal 120 is zero, the light intensity of the light beam 31 emitted from the LD 101 increases by five gradations from zero, and the light intensity of the light beam 31 does not become zero.

図５では、本実施形態の光学変調装置における、入力信号１２０、ＡＯＭ変調信号１２１、ＬＤ変調信号１２２および１次回折光３６のレベルダイヤグラムが示されている。   FIG. 5 shows a level diagram of the input signal 120, the AOM modulation signal 121, the LD modulation signal 122, and the first-order diffracted light 36 in the optical modulation apparatus of this embodiment.

この場合、ＬＤ変調信号１２２に応じた変調が行われた光束３２に、入力信号の低周波成分を再現する変調がＡＯＭ１０３で行われて１次回折光３６が生成される。このため、入力信号の低周波帯域においては、入力信号１２０の輝度信号レベルがゼロの時に、１次回折光３６の光強度をゼロとすることができる。   In this case, the AOM 103 performs modulation for reproducing the low frequency component of the input signal on the light flux 32 that has been modulated in accordance with the LD modulation signal 122, thereby generating the first-order diffracted light 36. For this reason, in the low frequency band of the input signal, the light intensity of the first-order diffracted light 36 can be zero when the luminance signal level of the input signal 120 is zero.

図６は、光束１２４および１次回折光３６の入力信号に対する変調誤差を示したチャートである。   FIG. 6 is a chart showing modulation errors with respect to the input signals of the light beam 124 and the first-order diffracted light 36.

図６で示されたように、光束１２４では、入力信号１２０の輝度信号レベルがゼロに近いときに変調誤差が大きくなるが、１次回折光３６では、低周波数の帯域において、変調誤差を小さくすることができる。なお、高周波数の帯域では、１次回折光３６の変調誤差も光束１２４の変調誤差と同様に大きくなるが、信号に対する人間の目の応答特性は、高周波数の信号に対しては低いため、人間がその変調誤差を感知することは難しい。   As shown in FIG. 6, in the light beam 124, the modulation error increases when the luminance signal level of the input signal 120 is close to zero, but in the first-order diffracted light 36, the modulation error is reduced in the low frequency band. be able to. Note that in the high frequency band, the modulation error of the first-order diffracted light 36 is as large as the modulation error of the light beam 124, but the response characteristic of the human eye to the signal is low for the high frequency signal. However, it is difficult to sense the modulation error.

次に効果を説明する。   Next, the effect will be described.

本実施形態によれば、包絡線検波回路１１２は、入力端子１１１に入力された入力信号の包絡線を検波する。除算回路１１３は、入力端子１１１に入力された入力信号を、包絡線検波回路１１２の検波結果で除算する。出力端子１１４は、包絡線検波回路１１２の検波結果を、ＡＯＭ１０３に光束３１を変調させるためのＡＯＭ変調信号として出力する。出力端子１１５は、除算回路１１３の除算結果を、ＬＤ１０１が発する光束３１を変調するためのＬＤ変調信号として出力する。ＬＤ駆動回路１０７は、そのＬＤ変調信号に応じてＬＤ１０１が発する光束３１を変調する。ＡＯＭ駆動回路１０６は、そのＡＯＭ変調信号に応じたＡＯＭ−ＲＦ信号を生成し、その駆動信号をＡＯＭ１０３に供給する。ＡＯＭ１０３は、そのＡＯＭ−ＲＦ信号に応じて光束３２を変調する。   According to this embodiment, the envelope detection circuit 112 detects the envelope of the input signal input to the input terminal 111. The division circuit 113 divides the input signal input to the input terminal 111 by the detection result of the envelope detection circuit 112. The output terminal 114 outputs the detection result of the envelope detection circuit 112 as an AOM modulation signal for causing the AOM 103 to modulate the light beam 31. The output terminal 115 outputs the division result of the division circuit 113 as an LD modulation signal for modulating the light beam 31 emitted from the LD 101. The LD drive circuit 107 modulates the light beam 31 emitted from the LD 101 according to the LD modulation signal. The AOM drive circuit 106 generates an AOM-RF signal corresponding to the AOM modulation signal and supplies the drive signal to the AOM 103. The AOM 103 modulates the light beam 32 according to the AOM-RF signal.

この場合、ＬＤ１０１が発する光束３１が包絡線の検波結果を入力信号で除算した除算結果で変調され、ＬＤ１０１から発せられた光束３２がその検波結果でさらに変調される。したがって、入力信号１２０の輝度信号レベルが低いときは、ＬＤ１０１が発する光束３１の光強度を下げることが可能になるため、ＬＤ１０１を最大輝度に相当する強度で光束を発しなくてもよくなる。したがって、ＬＤ１０１の駆動にかかる消費電力の低減化を図ることが可能になる。   In this case, the light beam 31 emitted from the LD 101 is modulated by the division result obtained by dividing the detection result of the envelope by the input signal, and the light beam 32 emitted from the LD 101 is further modulated by the detection result. Therefore, when the luminance signal level of the input signal 120 is low, the light intensity of the light beam 31 emitted from the LD 101 can be lowered, so that it is not necessary for the LD 101 to emit a light beam with an intensity corresponding to the maximum luminance. Therefore, it is possible to reduce power consumption for driving the LD 101.

また、本実施形態では、ＡＯＭ１０３は、ＡＯＭ−ＲＦ信号に応じた超音波進行波３３を発するトランスデューサ１０８を備え、超音波進行波３３に応じてＬＤ１０１が発した光束３１を変調する。   In the present embodiment, the AOM 103 includes the transducer 108 that emits the ultrasonic traveling wave 33 according to the AOM-RF signal, and modulates the light beam 31 emitted from the LD 101 according to the ultrasonic traveling wave 33.

この場合、ＡＯＭ変調信号１２１の周波数帯域は、入力信号の周波数帯域よりも下がるため、超音波進行波３３の中心周波数を下げることが可能になり、ＡＯＭ−ＲＦ信号の中心周波数を下げることが可能になる。なお、入力信号の高周波数成分は、ＬＤ１０１の変調で再現できる。   In this case, since the frequency band of the AOM modulated signal 121 is lower than the frequency band of the input signal, the center frequency of the ultrasonic traveling wave 33 can be lowered, and the center frequency of the AOM-RF signal can be lowered. become. The high frequency component of the input signal can be reproduced by modulation of the LD 101.

よって、表示画像の解像度を高くするために、入力信号の周波数帯域の最大値を大きくしても、ＡＯＭ−ＲＦ信号の中心周波数の増加を抑制することが可能になる。したがって、ＡＯＭ１０３の消費電力の低減化を図ることが可能になる。   Therefore, even if the maximum value of the frequency band of the input signal is increased in order to increase the resolution of the display image, an increase in the center frequency of the AOM-RF signal can be suppressed. Therefore, the power consumption of the AOM 103 can be reduced.

次に第２の実施形態について図面を参照して説明する。   Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings.

図７は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。図７において、光学変調回路は、図２で示した構成に加えて遅延回路１１６をさらに有する。   FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the optical modulation circuit of the present embodiment. In FIG. 7, the optical modulation circuit further includes a delay circuit 116 in addition to the configuration shown in FIG.

遅延回路１１６は、除算回路１１３と出力端子１１５とに介在する。遅延回路１１６は、除算回路１１３から出力された除算結果を所定の遅延時間だけ遅延する。   Delay circuit 116 is interposed between divider circuit 113 and output terminal 115. The delay circuit 116 delays the division result output from the division circuit 113 by a predetermined delay time.

出力端子１１５は、遅延回路１１６で遅延された除算結果をＬＤ変調信号として出力する。   The output terminal 115 outputs the division result delayed by the delay circuit 116 as an LD modulation signal.

第一の実施形態でも説明したように、トランスデューサ１０８は、ＡＯＭ駆動回路１０６が出力するＡＯＭ−ＲＦ信号に応じて振動してＡＯＭ１０３内に超音波進行波３３を発生する。ＡＯＭ１０３内には、超音波進行波３３により回折格子３４が生じる。ＡＯＭ１０３に入射されたた光束３２は、回折格子３４により０次回折光３５と１次回折光３６に分岐される。１次回折光３６の強度は、超音波進行波３３の強度に応じて変化する。従って、ＬＤ１０１が発する光束３２は、ＡＯＭ１０３によりさらに変調される。   As described in the first embodiment, the transducer 108 vibrates according to the AOM-RF signal output from the AOM drive circuit 106 and generates the ultrasonic traveling wave 33 in the AOM 103. A diffraction grating 34 is generated in the AOM 103 by the ultrasonic traveling wave 33. The light beam 32 incident on the AOM 103 is branched into a zero-order diffracted light 35 and a first-order diffracted light 36 by the diffraction grating 34. The intensity of the first-order diffracted light 36 changes according to the intensity of the ultrasonic traveling wave 33. Therefore, the light beam 32 emitted from the LD 101 is further modulated by the AOM 103.

ここで、ＡＯＭ１０３内を進行する超音波進行波３３がトランスデューサ１０８で発生してから光束３２を通過するまでには、ある経過時間が必要となる。このため、ＡＯＭ１０３が光束３２を変調するのに係る時間は、ＬＤ駆動回路１０７がＬＤ１０１を変調するのに係る時間に比べて長い。また、これらの時間差は、その経過時間にほぼ等しい。   Here, a certain elapsed time is required until the ultrasonic traveling wave 33 traveling in the AOM 103 is generated by the transducer 108 and passes through the light flux 32. For this reason, the time required for the AOM 103 to modulate the light flux 32 is longer than the time required for the LD drive circuit 107 to modulate the LD 101. Moreover, these time differences are substantially equal to the elapsed time.

したがって、遅延回路１１６の遅延時間がその時間差に設定されれば、ＬＤ駆動回路１０７によるＬＤ１０１が発する光束３２の変調とＡＯＭ１０３による光束３２の変調とのタイミングを合わせることが可能になり、ＬＤ１０１が発する光束３２の強度を適切に変調することが可能になる。   Therefore, if the delay time of the delay circuit 116 is set to the time difference, the timing of the modulation of the light beam 32 emitted from the LD 101 by the LD drive circuit 107 and the modulation of the light beam 32 by the AOM 103 can be matched, and the LD 101 emits. The intensity of the light beam 32 can be appropriately modulated.

次に効果を説明する。   Next, the effect will be described.

本実施形態では、遅延回路１１６は、除算回路１１３から出力された除算結果を所定の遅延時間だけ遅延する。出力端子１１５は、遅延回路１１６で遅延された除算結果をＡＯＭ変調信号として出力する。   In the present embodiment, the delay circuit 116 delays the division result output from the division circuit 113 by a predetermined delay time. The output terminal 115 outputs the division result delayed by the delay circuit 116 as an AOM modulation signal.

この場合、遅延回路１１６の遅延時間が適宜設定されれば、ＬＤ駆動回路１０７によるＬＤ１０１の変調とＡＯＭ１０３による光束３２の変調とのタイミングを合わせることが可能になり、ＬＤ１０１が発する光束３２の強度を適切に変調することが可能になる。   In this case, if the delay time of the delay circuit 116 is appropriately set, the timing of the modulation of the LD 101 by the LD drive circuit 107 and the modulation of the light beam 32 by the AOM 103 can be matched, and the intensity of the light beam 32 emitted from the LD 101 can be adjusted. It becomes possible to modulate appropriately.

また、本実施形態では、遅延回路１１６の遅延時間は、ＬＤ駆動回路１０７がＬＤ１０１を変調するのにかかる時間と、ＡＯＭ１０３が光束３２を変調するのにかかる時間との差に等しい。   In this embodiment, the delay time of the delay circuit 116 is equal to the difference between the time required for the LD drive circuit 107 to modulate the LD 101 and the time required for the AOM 103 to modulate the light flux 32.

この場合、ＬＤ駆動回路１０７によるＬＤ１０１の変調とＡＯＭ１０３による光束３２の変調とのタイミングを合わせることが可能になる。   In this case, the timing of the modulation of the LD 101 by the LD drive circuit 107 and the modulation of the light beam 32 by the AOM 103 can be matched.

次に第３の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、光学変調回路１０５（より具体的には、包絡線検波回路１１２）のより詳細な構成および動作について説明する。   Next, a third embodiment will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a more detailed configuration and operation of the optical modulation circuit 105 (more specifically, the envelope detection circuit 112) will be described.

図８は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。図８において、光学変調回路１０５は、図２と同様に、入力端子１１１と、包絡線検波回路１１２と、除算回路１１３と、出力端子１１４および１１５とを有する。また、包絡線検波回路１１２は、遅延素子５１−１〜５１−ｍを有する遅延部と、最大値検出回路５２と、積分回路５３とを有する。なお、入力信号は、ｎビットのデジタル信号とする。   FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the optical modulation circuit of this embodiment. In FIG. 8, the optical modulation circuit 105 includes an input terminal 111, an envelope detection circuit 112, a division circuit 113, and output terminals 114 and 115, as in FIG. The envelope detection circuit 112 includes a delay unit having delay elements 51-1 to 51-m, a maximum value detection circuit 52, and an integration circuit 53. The input signal is an n-bit digital signal.

遅延素子５１−１〜５１−ｍは、直列に接続される。初段の遅延素子５１−１の入力端子は、入力端子１１１と接続される。また、遅延素子５１−１〜遅延素子５１−ｍのそれぞれは、自己の入力端子に入力された信号を予め定められた単位時間だけ遅延する。   Delay elements 51-1 to 51-m are connected in series. The input terminal of the first-stage delay element 51-1 is connected to the input terminal 111. Each of the delay elements 51-1 to 51-m delays the signal input to its own input terminal by a predetermined unit time.

これにより、遅延素子５１−１〜５１−ｍは、入力信号を順番に遅延していくことになる。また、遅延部は、入力信号を遅延素子５１−１〜５１−ｍのそれぞれで遅延させることによって、入力信号を段階的に遅延していき、入力信号を、遅延時間がそれぞれ異なる複数（ｍ本）の遅延信号に変換することになる。   As a result, the delay elements 51-1 to 51-m sequentially delay the input signal. The delay unit delays the input signal in stages by delaying the input signal by each of the delay elements 51-1 to 51-m. ) Delay signal.

最大値検出回路５２は、入力信号とｍ本の遅延信号とを比較して、それらの信号のうちの最大値を出力する。   The maximum value detection circuit 52 compares the input signal and the m delay signals and outputs the maximum value of these signals.

積分回路５３は、最大値検出回路５２から出力された最大値を予め定められた積分時間にわたって積分し、その積分結果を包絡線検波回路１１２の検波結果として出力する。   The integration circuit 53 integrates the maximum value output from the maximum value detection circuit 52 over a predetermined integration time, and outputs the integration result as the detection result of the envelope detection circuit 112.

積分時間は、遅延素子５１−１〜５１−ｍの遅延時間の総和、つまり、単位時間のｍ倍であることが望ましい。これは、その積分時間内における、入力信号および遅延信号のうちの最大値の誤差を低減することができるためである。   The integration time is preferably the sum of the delay times of the delay elements 51-1 to 51-m, that is, m times the unit time. This is because the error of the maximum value of the input signal and the delayed signal within the integration time can be reduced.

除算回路１１３は、遅延素子５１−１〜５１−ｍのうちのある遅延素子５１−ｋが出力する遅延信号を、入力信号として積分回路５３から出力された検波結果で除算する。ここで、ｍは偶数であり、遅延素子５１−ｋは、ｍ／２段目の遅延素子であることが望ましい。これは、入力信号の値の誤差を低減することができるためである。なお、ｍが奇数の場合、遅延素子５１−ｋは、（ｍ−１）／２段目または（ｍ＋１）／２段目の遅延素子であることが望ましい。   The division circuit 113 divides a delay signal output from a delay element 51-k among the delay elements 51-1 to 51-m by a detection result output from the integration circuit 53 as an input signal. Here, m is an even number, and it is desirable that the delay element 51-k is an m / 2 stage delay element. This is because an error in the value of the input signal can be reduced. When m is an odd number, the delay element 51-k is desirably a (m−1) / 2 stage or (m + 1) / 2 stage delay element.

次に効果を説明する。   Next, the effect will be described.

本実施形態では、入力信号はデジタル信号である。遅延部は、入力信号を段階的に遅延して、その入力信号を遅延時間がそれぞれ異なる複数の遅延信号に変換し、その複数の遅延信号を出力する。最大値検出回路５２は、入力信号と複数の遅延信号とを比較して、それらの信号のうちの最大値を出力する。積分回路５３は、最大値検出回路５２から出力された最大値を予め定められた積分時間にわたって積分し、その積分結果を包絡線検波回路１１２の検波結果として出力する。   In the present embodiment, the input signal is a digital signal. The delay unit delays the input signal in stages, converts the input signal into a plurality of delay signals having different delay times, and outputs the plurality of delay signals. The maximum value detection circuit 52 compares the input signal and the plurality of delayed signals, and outputs the maximum value of these signals. The integration circuit 53 integrates the maximum value output from the maximum value detection circuit 52 over a predetermined integration time, and outputs the integration result as the detection result of the envelope detection circuit 112.

この場合、入力信号がデジタル信号の場合に、入力信号の包絡線を容易に検波することが可能になる。   In this case, when the input signal is a digital signal, the envelope of the input signal can be easily detected.

また、本実施形態では、遅延部は、ｍを偶数としたときに、直列に接続されたｍ段の遅延素子５１−１〜５１−ｍを有する。除算回路１１３は、遅延素子５１−１〜５１−ｍのうちのｍ／２段目の遅延素子で遅延された入力信号を検波結果で除算する。   In the present embodiment, the delay unit includes m stages of delay elements 51-1 to 51-m connected in series, where m is an even number. The division circuit 113 divides the input signal delayed by the m / 2 stage delay element among the delay elements 51-1 to 51-m by the detection result.

この場合、入力信号の値の誤差を低減することが可能になる。   In this case, it is possible to reduce an error in the value of the input signal.

次に第４の実施形態について図面を参照して説明する。   Next, a fourth embodiment will be described with reference to the drawings.

図９は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。図９において、光学変調回路１０５は、図８で示した構成に加えて、図２で示した遅延回路１１６を有する。また、遅延回路１１６は、遅延素子５４−１〜５４−ｔを有する。なお、入力信号は、第三の実施形態と同様にｎビットのデジタル信号とする。   FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the optical modulation circuit of this embodiment. 9, the optical modulation circuit 105 includes the delay circuit 116 illustrated in FIG. 2 in addition to the configuration illustrated in FIG. 8. The delay circuit 116 includes delay elements 54-1 to 54-t. The input signal is an n-bit digital signal as in the third embodiment.

遅延素子５４−１〜５４−ｔは、直列に接続される。初段の遅延素子５４−１の入力端子は、除算回路１１３の出力端子と接続され、最後段の遅延素子５４−ｔの出力端子は、出力端子１１５に接続される。また、遅延素子５４−１〜５４−ｔのそれぞれは、自己の入力端子に入力された信号を予め定められた単位時間だけ遅延する。   Delay elements 54-1 to 54-t are connected in series. The input terminal of the first-stage delay element 54-1 is connected to the output terminal of the divider circuit 113, and the output terminal of the last-stage delay element 54-t is connected to the output terminal 115. Each of the delay elements 54-1 to 54-t delays the signal input to its own input terminal by a predetermined unit time.

したがって、遅延素子５４−１〜５４−ｔは、入力信号を単位時間だけ順番に遅延していくことになる。このため、単位時間のｔ倍が、遅延回路１１６の遅延時間となる。   Therefore, the delay elements 54-1 to 54-t delay the input signal in order by unit time. Therefore, t times the unit time is the delay time of the delay circuit 116.

次に効果を説明する。   Next, the effect will be described.

本実施形態では、遅延素子５４−１〜５４−ｔは、入力信号を順番に遅延していく。この場合、遅延素子５４−１〜５４−ｔの個数を変更することで、遅延回路１１６の遅延時間を変更することが可能になるので、容易に遅延回路１１６の遅延時間を調整することが可能になる。   In the present embodiment, the delay elements 54-1 to 54-t sequentially delay the input signal. In this case, since the delay time of the delay circuit 116 can be changed by changing the number of the delay elements 54-1 to 54-t, the delay time of the delay circuit 116 can be easily adjusted. become.

次に第５の実施形態について図面を参照して説明する。   Next, a fifth embodiment will be described with reference to the drawings.

図１０は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。図１０において、光学変調回路１０５は、図２と同様に、入力端子１１１と、包絡線検波回路１１２と、除算回路１１３と、出力端子１１４および１１５とを有する。なお、入力信号は、アナログ信号とする。   FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the optical modulation circuit of this embodiment. 10, the optical modulation circuit 105 includes an input terminal 111, an envelope detection circuit 112, a division circuit 113, and output terminals 114 and 115, as in FIG. The input signal is an analog signal.

包絡線検波回路１１２は、ダイオード６１と、抵抗６２とコンデンサ６３とを有する積分部と、を有する。   The envelope detection circuit 112 includes a diode 61 and an integration unit including a resistor 62 and a capacitor 63.

ダイオード６１のアノードは、入力端子１１１に接続される。抵抗６２およびコンデンサ６３は、並列に接続される。また、抵抗およびコンデンサ６３のそれぞれは、ダイオード６１のカソードと、グランド端子とに接続される。   The anode of the diode 61 is connected to the input terminal 111. The resistor 62 and the capacitor 63 are connected in parallel. Each of the resistor and the capacitor 63 is connected to the cathode of the diode 61 and the ground terminal.

ダイオード６１は、入力端子１１１に入力された入力信号の電圧値が（カソード側の電圧値＋順電圧）を上回ったとき、（入力信号−順電圧）の電圧値をカソードからに出力することで、入力信号を整流にする。   When the voltage value of the input signal input to the input terminal 111 exceeds (voltage value on the cathode side + forward voltage), the diode 61 outputs the voltage value of (input signal−forward voltage) from the cathode. Rectify the input signal.

抵抗６２とコンデンサ６３とを有する積分部は、ダイオード６１で整流された入力異信号の電圧値を、その抵抗６２の抵抗値とコンデンサ６３の静電容量とで規定される時定数分の時間にわたって積分する。積分部は、その積分結果をＡＯＭ変調信号として出力する。   The integrating unit having the resistor 62 and the capacitor 63 converts the voltage value of the input different signal rectified by the diode 61 over a time constant time defined by the resistance value of the resistor 62 and the capacitance of the capacitor 63. Integrate. The integration unit outputs the integration result as an AOM modulation signal.

除算回路１１３としては、一般的なアナログ除算回路を用いることができる。図１０では、除算回路１１３は、ＦＥＴ（Field effect transistor：電界効果トランジスタ）６４および６５と、オペアンプ６６、６７および８２と、抵抗６８〜７９と、定電圧源８０および８１とを有する。   As the division circuit 113, a general analog division circuit can be used. In FIG. 10, the divider circuit 113 includes FETs (Field effect transistors) 64 and 65, operational amplifiers 66, 67 and 82, resistors 68 to 79, and constant voltage sources 80 and 81.

ここで、抵抗７０、７１、７７および７８の抵抗値は、互いに等しい。抵抗７２および７９の抵抗値は互いに等しい。抵抗６８の抵抗値と抵抗６９の抵抗値の比と、抵抗７５の抵抗値と抵抗７６の抵抗値の比と、抵抗７４の抵抗値と抵抗７３の抵抗値の比は、それぞれ等しい。なお、この比の値は、１：１０以下が望ましい。また、抵抗７０、７１、７７および７８の抵抗値と、抵抗７２および７９の抵抗値の比は１０：１以上が望ましい。定電圧源８０の電圧値は、略１Ｖであり、定電圧源８１の電圧値は、オペアンプ６６〜６８で発生するオフセット電圧をキャンセルする値である。   Here, the resistance values of the resistors 70, 71, 77 and 78 are equal to each other. The resistance values of the resistors 72 and 79 are equal to each other. The ratio of the resistance value of the resistor 68 and the resistance value of the resistor 69, the ratio of the resistance value of the resistor 75 and the resistance value of the resistor 76, and the ratio of the resistance value of the resistor 74 and the resistance value of the resistor 73 are equal. The ratio value is desirably 1:10 or less. The ratio of the resistance values of the resistors 70, 71, 77 and 78 and the resistance values of the resistors 72 and 79 is preferably 10: 1 or more. The voltage value of the constant voltage source 80 is approximately 1 V, and the voltage value of the constant voltage source 81 is a value that cancels the offset voltage generated in the operational amplifiers 66 to 68.

次に効果を説明する。   Next, the effect will be described.

本実施形態では、入力信号は、アナログ信号である。ダイオード６１は、入力信号を整流する。抵抗６２およびコンデンサ６３を有する積分部は、ダイオード６１で整流された入力信号を、抵抗６２の抵抗値とコンデンサ６３の静電容量とで規定される時定数分の時間にわたって積分し、その積分結果を包絡線検波回路１１２の検波結果として出力する。   In the present embodiment, the input signal is an analog signal. The diode 61 rectifies the input signal. The integrating unit including the resistor 62 and the capacitor 63 integrates the input signal rectified by the diode 61 over a time constant defined by the resistance value of the resistor 62 and the capacitance of the capacitor 63, and the integration result. Is output as the detection result of the envelope detection circuit 112.

この場合、入力信号がアナログ信号でも、入力信号の包絡線を容易に検波することが可能になる。   In this case, even if the input signal is an analog signal, the envelope of the input signal can be easily detected.

次に第６の実施形態について図面を参照して説明する。   Next, a sixth embodiment will be described with reference to the drawings.

図１１は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。   FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the optical modulation circuit of this embodiment.

包絡線検波回路１１２は、図１０と同様に、ダイオード６１と、抵抗６２およびコンデンサ６３を有する積分部と、を有しているが、それらの接続関係が図１０の場合と異なっている。   The envelope detection circuit 112 includes a diode 61 and an integration unit including a resistor 62 and a capacitor 63 as in FIG. 10, but their connection relationship is different from that in FIG. 10.

本実施形態では、ダイオード６１およびコンデンサ６３は、並列に接続される。ダイオード６１およびコンデンサ６３のそれぞれは、入力端子１１１とグランド端子とに接続される。また、抵抗６２は、ダイオード６１およびコンデンサ６３に介在する。なお、ダイオード６１は、抵抗６２および入力端子１１１の間とグランド端子とに介在する。   In the present embodiment, the diode 61 and the capacitor 63 are connected in parallel. Each of the diode 61 and the capacitor 63 is connected to the input terminal 111 and the ground terminal. The resistor 62 is interposed in the diode 61 and the capacitor 63. The diode 61 is interposed between the resistor 62 and the input terminal 111 and between the ground terminal.

この場合、ダイオード６１は、入力信号の電圧値が（グランド電位−順電圧）を上回ったとき、入力信号の電圧値が抵抗６２に与えることで、入力信号を整流にする。抵抗６２とコンデンサ６３は、入力信号の電圧値を抵抗６２の抵抗値とコンデンサ６３の容量値で規定される時定数分の時間だけ積分して保持し、その後、その保持し電圧値をＡＯＭ変調信号として出力する。   In this case, the diode 61 rectifies the input signal by applying the voltage value of the input signal to the resistor 62 when the voltage value of the input signal exceeds (ground potential-forward voltage). The resistor 62 and the capacitor 63 integrate and hold the voltage value of the input signal for a time constant defined by the resistance value of the resistor 62 and the capacitance value of the capacitor 63, and then hold and hold the voltage value by AOM modulation. Output as a signal.

本実施形態では、第５の実施形態と同様に入力信号がアナログ信号でも、入力信号の包絡線を容易に検波することが可能になる。また、雑音に対する積分値の誤差を低減することが可能になる。   In the present embodiment, as in the fifth embodiment, even if the input signal is an analog signal, it is possible to easily detect the envelope of the input signal. In addition, it is possible to reduce the error of the integrated value with respect to noise.

また、第３から第５の実施形態において、通常、積分回路の積分時間を長くするほど、包絡線の検波結果の周波数帯域の最大値は小さくなる。このため、積分時間を調整することで、ＡＯＭ―ＲＦ信号の中心周波数を調整することができる。   In the third to fifth embodiments, normally, the longer the integration time of the integration circuit, the smaller the maximum value of the frequency band of the envelope detection result. For this reason, the center frequency of the AOM-RF signal can be adjusted by adjusting the integration time.

ここで、ＡＯＭ変調信号の周波数帯域の最大値がＲＦ信号の周波数の半分よりも低くなるように、積分回路の積分時間を設定することが望ましい。   Here, it is desirable to set the integration time of the integration circuit so that the maximum value of the frequency band of the AOM modulation signal is lower than half of the frequency of the RF signal.

次に、本発明の第７の実施形態について図面を参照して説明する。   Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１２は、本実施形態の画像表示装置の構成を示したブロック図である。図１２において、画像表示装置２００は、光学変調装置２０１〜２０３と、コリメータレンズ２０４〜２０６と、反射ミラー２０７と、ダイクロイックミラー２０８および２０９と、水平走査ミラー２１０と、垂直走査ミラー２１１と有する。   FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the image display apparatus of the present embodiment. In FIG. 12, the image display device 200 includes optical modulation devices 201 to 203, collimator lenses 204 to 206, a reflection mirror 207, dichroic mirrors 208 and 209, a horizontal scanning mirror 210, and a vertical scanning mirror 211.

光学変調装置２０１〜２０３のそれぞれは、第一の実施形態で説明した光学変調装置と同じ構成を有する。なお、光学変調装置２０１〜２０３のそれぞれとしては、第一の実施形態で説明した光学変調装置だけでなく、第一から第六の実施形態で説明した光学変調装置のいずれか、または、それらの光学変調装置の当業者が理解し得る変更を行った光学変調装置を用いることができる。   Each of the optical modulation devices 201 to 203 has the same configuration as the optical modulation device described in the first embodiment. Each of the optical modulation devices 201 to 203 is not only the optical modulation device described in the first embodiment, but also any of the optical modulation devices described in the first to sixth embodiments, or their It is possible to use an optical modulator that has been modified by those skilled in the art of optical modulators.

コリメータレンズ２０４は、光学変調装置２０１から出力された光束（１次回折光３６）を平行光束にする。コリメータレンズ２０５は、光学変調装置２０２から出力された光束を平行光束にする。コリメータレンズ２０６は、光学変調装置２０３から出力された光束を平行光束にする。   The collimator lens 204 converts the light beam (first-order diffracted light 36) output from the optical modulation device 201 into a parallel light beam. The collimator lens 205 converts the light beam output from the optical modulation device 202 into a parallel light beam. The collimator lens 206 converts the light beam output from the optical modulation device 203 into a parallel light beam.

反射ミラー２０７は、コリメータレンズ２０４からの平行光束を反射する。   The reflection mirror 207 reflects the parallel light flux from the collimator lens 204.

ダイクロイックミラー２０８は、反射ミラー２０７からの平行光束と、コリメータレンズ２０５からの平行光束とが交差する位置に設けられている。また、ダイクロイックミラー２０８は、反射ミラー２０７からの平行光束を透過すると共に、コリメータレンズ２０５からの平行光束を反射する。ここで、ダイクロイックミラー２０８は、それらの平行光束を同じ光軸で合成されるように平行光束を反射および透過する。   The dichroic mirror 208 is provided at a position where the parallel light flux from the reflection mirror 207 and the parallel light flux from the collimator lens 205 intersect. The dichroic mirror 208 transmits the parallel light beam from the reflection mirror 207 and reflects the parallel light beam from the collimator lens 205. Here, the dichroic mirror 208 reflects and transmits the parallel light flux so that the parallel light fluxes are synthesized with the same optical axis.

ダイクロイックミラー２０９は、ダイクロイックミラー２０８からの平行光束と、コリメータレンズ２０６からの平行光束とが交差する位置に設けられている。また、ダイクロイックミラー２０８からの平行光束を透過すると共に、コリメータレンズ２０６からの平行光束を反射するような。ここで、ダイクロイックミラー２０９は、それらの平行光束を同じ光軸で合成されるように平行光束を反射および透過する。   The dichroic mirror 209 is provided at a position where the parallel light flux from the dichroic mirror 208 and the parallel light flux from the collimator lens 206 intersect. Further, the parallel light beam from the dichroic mirror 208 is transmitted and the parallel light beam from the collimator lens 206 is reflected. Here, the dichroic mirror 209 reflects and transmits the parallel light flux so that the parallel light fluxes are synthesized with the same optical axis.

水平走査ミラー２１０は、ダイクロイックミラー２０９からの平行光束の進行方向に配置されている。水平走査ミラー２１０は、ダイクロイックミラー２０９からの平行光束を水平方向に走査する。なお、水平走査ミラー２１０の動作は、不図示の制御部からの水平走査制御信号により制御される。また、水平走査ミラー２１０は、第一の走査デバイスの一例であり、水平方向は、第一の方向の一例である。   The horizontal scanning mirror 210 is disposed in the traveling direction of the parallel light flux from the dichroic mirror 209. The horizontal scanning mirror 210 scans the parallel light beam from the dichroic mirror 209 in the horizontal direction. The operation of the horizontal scanning mirror 210 is controlled by a horizontal scanning control signal from a control unit (not shown). The horizontal scanning mirror 210 is an example of a first scanning device, and the horizontal direction is an example of a first direction.

垂直走査ミラー２１１は、水平走査ミラー２１０からの平行光束の進行方向に配置されている。垂直走査ミラー２１１は、水平走査ミラー２１０で走査された平行光束を垂直方向に走査して、スクリーン２１２に出射する。なお、垂直走査ミラー２１１の動作は、不図示の制御部からの水平走査制御信号により制御される。また、垂直走査ミラー２１１は、第二の走査デバイスの一例であり、垂直方向は、第一の方向と異なる第二の方向の一例である。   The vertical scanning mirror 211 is disposed in the traveling direction of the parallel light flux from the horizontal scanning mirror 210. The vertical scanning mirror 211 scans the parallel light beam scanned by the horizontal scanning mirror 210 in the vertical direction and emits it to the screen 212. The operation of the vertical scanning mirror 211 is controlled by a horizontal scanning control signal from a control unit (not shown). The vertical scanning mirror 211 is an example of a second scanning device, and the vertical direction is an example of a second direction different from the first direction.

これにより、光学変調装置２０１〜２０３のＬＤ１０１のそれぞれを、色がそれぞれ異なるＬＤにすれば、スクリーン２１２上にカラー画像を表示することができる。なお、光学変調装置２０１〜２０３のＬＤ１０１のそれぞれの色は、例えば、赤、緑および青の光の三原色である。   As a result, if each of the LDs 101 of the optical modulators 201 to 203 is set to a different LD, a color image can be displayed on the screen 212. Note that the colors of the LD 101 of the optical modulation devices 201 to 203 are, for example, the three primary colors of red, green, and blue light.

次に効果を説明する。   Next, the effect will be described.

本実施形態では、水平走査ミラー２１０は、光学変調装置２０１〜２０３のそれぞれで変調された平行光束が合成された平行光束を水平方向に走査する。垂直走査ミラー２１１は、水平走査ミラー２１０で走査された平行光束を垂直方向に走査して出射する。   In the present embodiment, the horizontal scanning mirror 210 scans in the horizontal direction a parallel light beam obtained by combining the parallel light beams modulated by the optical modulation devices 201 to 203. The vertical scanning mirror 211 scans and emits the parallel light beam scanned by the horizontal scanning mirror 210 in the vertical direction.

この場合、光学変調装置２０１〜２０３のそれぞれに第一の実施形態で説明した光学変調装置が用いられているため、消費電力の低減化を図ることが可能になる。   In this case, since the optical modulation device described in the first embodiment is used for each of the optical modulation devices 201 to 203, power consumption can be reduced.

次に、本発明の第８の実施形態について図面を参照して説明する。   Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１３は、本実施形態の画像形成装置の構成を示したブロック図である。図１３において、画像形成装置３００は、光学変調装置３０１と、コリメータレンズ３０２と、反射ミラー３０３と、走査ミラー３０４と、ｆθレンズ３０５と、感光体３０６とを有する。   FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. In FIG. 13, the image forming apparatus 300 includes an optical modulation device 301, a collimator lens 302, a reflection mirror 303, a scanning mirror 304, an fθ lens 305, and a photoconductor 306.

光学変調装置３０１は、第一の実施形態で説明した光学変調装置と同じ構成を有する。なお、光学変調装置３０１は、第一の実施形態で説明した光学変調装置だけでなく、第一から第六の実施形態で説明した光学変調装置のいずれか、または、それらの光学変調装置の当業者が理解し得る変更を行った光学変調装置を用いることができる。   The optical modulation device 301 has the same configuration as the optical modulation device described in the first embodiment. The optical modulation device 301 is not only the optical modulation device described in the first embodiment, but also any one of the optical modulation devices described in the first to sixth embodiments, or the corresponding optical modulation device. It is possible to use an optical modulation device that has been modified by a person skilled in the art.

コリメータレンズ３０２は、光学変調装置から出力された光束を平行光束にする。   The collimator lens 302 turns the light beam output from the optical modulation device into a parallel light beam.

反射ミラー３０３は、コリメータレンズ３０２からの平行光束を反射する。   The reflection mirror 303 reflects the parallel light flux from the collimator lens 302.

走査ミラー３０４は、走査デバイスの一例である。反射ミラー３０３からの平行光束の進行方向に設けられている。走査ミラーは、反射ミラー３０３からの平行光束を予め定められた一方向に走査する。なお、走査ミラー３０４の動作は、不図示の制御部からの走査制御信号により制御される。   The scanning mirror 304 is an example of a scanning device. It is provided in the traveling direction of the parallel light flux from the reflection mirror 303. The scanning mirror scans the parallel light flux from the reflection mirror 303 in one predetermined direction. The operation of the scanning mirror 304 is controlled by a scanning control signal from a control unit (not shown).

ｆθレンズ３０５は、結像レンズの一例である。ｆθレンズ３０５は、走査ミラー３０４で走査された平行光束を感光体３０６に結像する。   The fθ lens 305 is an example of an imaging lens. The fθ lens 305 forms an image on the photoconductor 306 of the parallel light beam scanned by the scanning mirror 304.

これにより、感光体３０６上に、画像を形成することができる。   Thereby, an image can be formed on the photoreceptor 306.

次に効果を説明する。   Next, the effect will be described.

本実施形態では、走査ミラー３０４は、光学変調装置３０１で変調された平行光束を予め定められた一方向に走査する。ｆθレンズ３０５は、走査ミラー３０４で走査された平行光束を感光体３０６に結像する。   In the present embodiment, the scanning mirror 304 scans the parallel light flux modulated by the optical modulation device 301 in one predetermined direction. The fθ lens 305 forms an image on the photoconductor 306 of the parallel light beam scanned by the scanning mirror 304.

この場合、光学変調装置３０１に第一の実施形態で説明した光学変調装置が用いられているため、消費電力の低減化を図ることが可能になる。   In this case, since the optical modulation device described in the first embodiment is used for the optical modulation device 301, it is possible to reduce power consumption.

以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。   In each embodiment described above, the illustrated configuration is merely an example, and the present invention is not limited to the configuration.

本発明の第１の実施形態の光学変調装置の構成を示したブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an optical modulation device according to a first embodiment of the present invention. 光学変調回路の構成例を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structural example of the optical modulation circuit. 光学変調装置の動作例を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the operation example of an optical modulation apparatus. ＬＤの閾値電流が変動したときの光学変調装置の動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the optical modulation apparatus when the threshold current of LD fluctuates. ＬＤの閾値電流が変動したときの光学変調装置の動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the optical modulation apparatus when the threshold current of LD fluctuates. 変調誤差を示したチャートである。6 is a chart showing a modulation error. 本発明の第２の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the optical modulation circuit of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the optical modulation circuit of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the optical modulation circuit of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the optical modulation circuit of the 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the optical modulation circuit of the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７の実施形態の画像表示装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the image display apparatus of the 7th Embodiment of this invention. 本発明の第８の実施形態の画像形成装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the image forming apparatus of the 8th Embodiment of this invention. 特許文献１に記載の発光素子駆動装置の構成を示したブロック図である。10 is a block diagram illustrating a configuration of a light emitting element driving device described in Patent Document 1. FIG. 特許文献２に記載された光学変調装置の構成を示したブロック図である。10 is a block diagram illustrating a configuration of an optical modulation device described in Patent Document 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

５１、５４ 遅延素子
５２ 最大値検出回路
５３ 成分回路
６１ ダイオード
６２ 抵抗
６３ コンデンサ
１０１ ＬＤ
１０２ コリメータレンズ
１０３ ＡＯＭ
１０４、１１１ 入力端子
１０５ 光学変調回路
１０６ ＡＯＭ駆動回路
１０７ ＬＤ駆動回路
１０８ トランスデューサ
１１２ 包絡線検波回路
１１３ 除算回路
１１４、１１５ 出力端子
２００ 画像表示装置
２０１〜２０３、３０１ 光学変調装置
２０４〜２０６、３０２ コリメータレンズ
２０７、３０３ 反射ミラー
２０８、２０９ ダイクロイックミラー
２１０、２１１、３０４ 走査ミラー
２１２ スクリーン
３００ 画像形成装置
３０５ ｆθレンズ
３０６ 感光体 51, 54 Delay element 52 Maximum value detection circuit 53 Component circuit 61 Diode 62 Resistance 63 Capacitor 101 LD
102 Collimator lens 103 AOM
104, 111 Input terminal 105 Optical modulation circuit 106 AOM drive circuit 107 LD drive circuit 108 Transducer 112 Envelope detection circuit 113 Divider circuit 114, 115 Output terminal 200 Image display device 201-203, 301 Optical modulation device 204-206, 302 Collimator Lens 207, 303 Reflection mirror 208, 209 Dichroic mirror 210, 211, 304 Scanning mirror 212 Screen 300 Image forming apparatus 305 fθ lens 306 Photoconductor

Claims (12)

光源と前記光源が発した光束を変調する光学変調素子とを有する光学変調装置用の光学変調回路であって、
入力信号が入力される入力端子と、
前記入力端子に入力された入力信号の包絡線を検波し、該検波結果を出力する包絡線検波回路と、
前記入力端子に入力された入力信号を、前記包絡線検波回路から出力された検波結果で除算し、該除算結果を出力する除算回路と、
前記包絡線検波回路から出力された検波結果を、前記光学変調素子に前記光束を変調させるための制御信号として出力する第一出力端子と、
前記除算回路から出力された除算結果を、前記光源が発する光束を変調するための変調信号として出力する第二出力端子と、を有する光学変調回路。 An optical modulation circuit for an optical modulation device having a light source and an optical modulation element that modulates a light beam emitted from the light source,
An input terminal to which an input signal is input;
An envelope detection circuit for detecting an envelope of an input signal input to the input terminal and outputting the detection result;
A division circuit that divides the input signal input to the input terminal by the detection result output from the envelope detection circuit and outputs the division result;
A first output terminal that outputs a detection result output from the envelope detection circuit as a control signal for modulating the light flux to the optical modulation element;
An optical modulation circuit comprising: a second output terminal that outputs a division result output from the division circuit as a modulation signal for modulating a light beam emitted from the light source. 請求項１に記載の光学変調回路において、
前記入力信号は、デジタル信号であり、
前記包絡線検波回路は、
前記入力信号を、段階的に遅延していくことで、遅延時間がそれぞれ異なる複数の遅延信号に変換し、該複数の遅延信号を出力する遅延部と、
前記遅延部から出力された複数の遅延信号と前記入力信号とのうちの最大値を出力する最大値検出回路と、
前記最大値検出回路から出力された最大値を予め定められた積分時間にわたって積分し、該積分結果を前記検波結果として出力する積分回路と、を有する、光学変調回路。 The optical modulation circuit according to claim 1,
The input signal is a digital signal;
The envelope detection circuit is
A delay unit that delays the input signal in stages, converts the delay signals into a plurality of delay signals having different delay times, and outputs the plurality of delay signals;
A maximum value detection circuit that outputs a maximum value of the plurality of delay signals output from the delay unit and the input signal;
An optical modulation circuit comprising: an integration circuit that integrates a maximum value output from the maximum value detection circuit over a predetermined integration time and outputs the integration result as the detection result. 請求項２に記載の光学変調回路において、
前記遅延部は、ｍを偶数としたときに、直列に接続されたｍ段の遅延素子を有し、前記入力信号を各遅延素子で遅延させることによって、前記入力信号を前記複数の遅延信号に変換し、
前記除算回路は、前記除算結果を除算する入力信号として、前記遅延素子のうちのｍ／２段目の遅延素子で遅延された入力信号を用いる、光学変調回路。 The optical modulation circuit according to claim 2,
The delay unit includes m delay elements connected in series when m is an even number, and delays the input signal by each delay element, thereby converting the input signal into the plurality of delay signals. Converted,
The division circuit uses an input signal delayed by an m / 2 stage delay element among the delay elements as an input signal for dividing the division result. 請求項１に記載の光学変調回路において、
前記入力信号はアナログ信号であり、
前記包絡線検波回路は、ダイオードと、抵抗およびコンデンサを備える積分部と、を有し、
前記ダイオードは、前記入力信号を整流し、
前記積分部は、前記ダイオードで整流された入力信号を、前記抵抗の抵抗値と前記コンデンサの静電容量とで規定される時定数分の時間にわたって積分し、該積分結果を前記検波結果として出力する、光学変調回路。 The optical modulation circuit according to claim 1,
The input signal is an analog signal;
The envelope detection circuit includes a diode and an integration unit including a resistor and a capacitor,
The diode rectifies the input signal;
The integration unit integrates the input signal rectified by the diode over a time constant defined by the resistance value of the resistor and the capacitance of the capacitor, and outputs the integration result as the detection result. An optical modulation circuit. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光学変調回路において、
前記除算回路から出力された除算結果を所定の遅延時間だけ遅延する遅延回路を含み、
前記第二出力端子は、前記遅延回路で遅延された除算結果を、前記変調信号として出力する、光学変調回路。 The optical modulation circuit according to any one of claims 1 to 4,
A delay circuit that delays the division result output from the division circuit by a predetermined delay time;
The second output terminal outputs the division result delayed by the delay circuit as the modulation signal. 請求項５に記載の光学変調回路において、
前記遅延回路は、前記除算結果を順番に遅延していく複数の第二遅延素子を有する、光学変調回路。 The optical modulation circuit according to claim 5.
The delay circuit includes an optical modulation circuit including a plurality of second delay elements that sequentially delay the division result. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学変調回路と、
光源と、
光学変調素子と、
前記光学変調回路から出力された変調信号に応じて、前記光源が発する光束を変調する変調回路と、
前記光学変調回路から出力された制御信号に応じて、前記光学変調素子の駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光学変調素子に供給する制御回路と、を有し、
前記光学変調素子は、前記制御回路から供給された駆動信号に応じて前記光源が発した光束を変調する、光学変調装置。 An optical modulation circuit according to any one of claims 1 to 6,
A light source;
An optical modulation element;
A modulation circuit that modulates a light beam emitted from the light source in response to a modulation signal output from the optical modulation circuit;
A control circuit that generates a drive signal for the optical modulation element in response to a control signal output from the optical modulation circuit, and supplies the drive signal to the optical modulation element;
The optical modulation device modulates a light beam emitted from the light source in accordance with a drive signal supplied from the control circuit. 請求項５または６に記載の光学変調回路と、
光源と、
光学変調素子と、
前記光学変調回路から出力された変調信号に応じて、前記光源が発する光束を変調する変調回路と、
前記光学変調回路から出力された制御信号に応じた前記光学変調素子の駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光学変調素子に供給する制御回路と、を有し、
前記光学変調素子は、前記制御回路から供給された駆動信号に応じて前記光源が発した光束を変調し、
前記遅延時間は、前記変調回路が前記光源を変調するのにかかる時間と、前記光学変調素子が前記光束を変調するのにかかる時間との差に等しい、光学変調装置。 An optical modulation circuit according to claim 5 or 6,
A light source;
An optical modulation element;
A modulation circuit that modulates a light beam emitted from the light source in response to a modulation signal output from the optical modulation circuit;
A control circuit that generates a drive signal for the optical modulation element according to the control signal output from the optical modulation circuit, and supplies the drive signal to the optical modulation element;
The optical modulation element modulates a light beam emitted from the light source according to a drive signal supplied from the control circuit,
The optical modulation device, wherein the delay time is equal to a difference between a time required for the modulation circuit to modulate the light source and a time required for the optical modulation element to modulate the light beam. 請求項７または８に記載の光学変調装置において、
前記光学変調素子は、前記駆動信号に応じた超音波を発する変換器を備え、該変換器から発せられた超音波に応じて前記光源が発した光束を変調する音響光学変調素子である、光学変調装置。 The optical modulation device according to claim 7 or 8,
The optical modulation element is an acousto-optic modulation element that includes a converter that emits an ultrasonic wave according to the drive signal, and modulates a light beam emitted from the light source according to the ultrasonic wave emitted from the converter. Modulation device. 請求項７ないし９のいずれか１項に記載の光学変調装置と、
前記光学変調装置で変調された光束を第一の方向に走査する第一の走査デバイスと、
前記第一の走査デバイスで走査された光束を前記第一の方向と異なる第二の方向に走査して出射する第二の走査デバイスとを有する画像表示装置。 The optical modulation device according to any one of claims 7 to 9,
A first scanning device that scans a light beam modulated by the optical modulator in a first direction;
An image display apparatus comprising: a second scanning device that scans and emits a light beam scanned by the first scanning device in a second direction different from the first direction. 請求項７ないし９のいずれか１項に記載の光学変調装置と、
感光体と、
前記光学変調装置で変調された光束を予め定められた方向に走査する走査デバイスと、
前記走査デバイスで走査された光束を前記感光体に結像させる結像レンズと、を有する画像形成装置。 The optical modulation device according to any one of claims 7 to 9,
A photoreceptor,
A scanning device that scans a light beam modulated by the optical modulation device in a predetermined direction;
An image forming apparatus, comprising: an imaging lens configured to form an image on the photosensitive member with the light beam scanned by the scanning device. 光源と前記光源が発した光束を変調する光学変調素子とを有する光学変調装置用の光学変調回路による光学変調方法であって、
入力信号が入力され、
前記入力された入力信号の包絡線を検波し、該検波結果を出力し、
前記入力された入力信号を、前記出力された検波結果で除算し、該除算結果を出力し、
前記出力された検波結果を、前記光学変調素子に前記光束を変調させるための制御信号として出力し、
前記出力された除算結果を、前記光源が発する光束を変調するための変調信号として出力する、光学変調方法。 An optical modulation method using an optical modulation circuit for an optical modulation device having a light source and an optical modulation element that modulates a light beam emitted from the light source,
Input signal is input,
Detecting the envelope of the input signal, and outputting the detection result;
Dividing the inputted input signal by the output detection result, and outputting the division result;
The output detection result is output as a control signal for modulating the light beam to the optical modulation element,
An optical modulation method of outputting the output division result as a modulation signal for modulating a light beam emitted from the light source.
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