JP5263252B2 - 走査型画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源部から出射した光束を走査して投射対象に投射する走査型画像表示装置に関する。

従来、画像信号に応じた強度のレーザ光等の光束を出射する光源部と、この光源部から出射された光束を２次元走査する走査部とを有し、走査部により走査された光束を投射部から投射対象に投射して画像を表示する走査型画像表示装置が知られている。走査型画像表示装置としては、例えば、投射対象を観察者の眼の網膜とした網膜走査型の画像表示装置や、投影対象をスクリーンとした光走査型の画像表示装置等がある。

このような走査型画像表示装置においては、走査部による光束の走査範囲に関し、最大走査範囲のうち、画像を形成するための光束の出射により画像表示が行われる有効走査範囲と、有効走査範囲の外の範囲であり画像表示が行われない無効走査範囲とが存在する。有効走査範囲と無効走査範囲とは、光源部に供給される駆動電流の値によって切り替えられる。

こうした光束の走査状態の切替えが行われる構成によれば、走査部によって光束が２次元走査されることで画像が形成される画面において、有効走査範囲に対応する画像有効領域と、無効走査範囲に対応する画像無効領域とが形成される。つまり、画像有効領域が、画面における画像の表示領域となる。例えば、画像無効領域は、矩形状に形成される画像有効領域に対して、画像有効領域を囲む枠状の領域として形成される。

以上のような走査型画像表示装置においては、従来技術として、光源部の応答性を高める観点から、走査部による光束の走査位置が無効走査範囲にある状態において、光源部を待機状態とするため、光源部にバイアス電流を供給することが行われている。かかる技術によれば、光束の走査位置が有効走査範囲にある状態では、画像信号に応じた大きさの駆動電流が光源部に供給され、光束の走査位置が無効走査範囲にある状態では、バイアス電流が光源部に供給される。

このように、光源部にバイアス電流の供給が行われる構成においては、光束の走査位置が無効走査範囲にある状態でも、光源部にバイアス電圧が印加され、バイアス電流の供給が定常的に行われることから、バイアス電流による電力が無駄に消費され、消費電力が大きくなるという問題がある。このような問題を解決するため、例えば、特許文献１に記載された技術を用いることができる。特許文献１には、光束の走査位置が無効走査範囲にある期間のうち、少なくとも所定期間は光源へのバイアス電流の供給を停止または低減するという技術が開示されている。

特開２００９−０８６３６６号公報

ところで、上述したように画像有効領域と画像無効領域とが形成される構成においては、例えば比較的暗い画像の場合等、表示される画像によっては、画像有効領域と画像無効領域との区別がつきにくく、画面における画像の表示領域が分かりにくいという問題がある。このような問題は、特に、網膜走査型の画像表示装置であって、外光により認識される背景に、光束により形成される画像を重ねて視認することができるシースルー型の構成において顕著となる。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、画像有効領域と画像無効領域との区別が明確となり画像を強調して表示することができるとともに、消費電力を削減することができる走査型画像表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の走査型画像表示装置は、画像信号に応じた強度の光束を出射する光源部と、第１の方向に相対的に高速に光束を走査する高速走査部、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に相対的に低速に光束を走査する低速走査部を有し、前記光源部から出射された光束を２次元走査する走査部と、前記走査部で走査された光束を投射対象に投射する投射部と、前記画像信号に応じた画像表示用電流、及び前記光源部を待機状態とするためのバイアス電流を、前記光源部に供給させる電流供給部と、前記電流供給部による前記画像表示用電流及び前記バイアス電流の供給を制御する電流制御部と、を備え、前記電流制御部は、前記高速走査部による前記第１の方向の光束の走査過程で、光束の走査位置が、前記画像信号に応じた画像表示が行われない無効走査範囲から前記画像表示が行われる有効走査範囲に切り替わる位置から所定間隔前の位置に達した時に、前記電流供給部による前記バイアス電流の供給を開始し、光束の走査位置が前記所定間隔の範囲にある間に前記バイアス電流にオーバーシュートを生じさせ、光束の走査位置が前記無効走査範囲から前記有効走査範囲に切り替わる時に前記バイアス電流の設定値に収束するように前記バイアス電流を供給し、光束の走査位置が、前記有効走査範囲から前記無効走査範囲に切り替わる位置から所定間隔後の位置に達した時に、前記電流供給部による前記バイアス電流の供給を停止するものである。

また、請求項２に記載の走査型画像表示装置は、請求項１に記載の走査型画像表示装置において、前記電流制御部は、前記低速走査部による前記第２の方向の光束の走査過程で、光束の走査位置が、前記無効走査範囲から前記有効走査範囲に切り替わる位置から前記高速走査部による前記第１の方向の走査ラインの所定ライン数前の位置までの範囲にある場合に、前記オーバーシュートによるピーク時の電流値と同等の第１電流値まで電流値が走査ラインごとに上昇し且つ前記第１電流値まで電流値が上昇した後は電流値が走査ラインごとに前記第１電流値よりも下がる模擬電流を、前記電流供給部から前記光源部に供給させ、前記有効走査範囲から前記無効走査範囲に切り替わる位置から前記走査ラインの所定ライン数後の位置までの範囲にある場合に、前記第１電流値まで電流値が走査ラインごとに上昇し且つ前記第１電流値まで電流値が上昇した後は電流値が走査ラインごとに前記第１電流値よりも下がる模擬電流を、前記電流供給部から前記光源部に供給させるものである。

また、請求項３に記載の走査型画像表示装置は、請求項１または請求項２に記載の走査側画像表示装置において、前記電流制御部は、前記バイアス電流の供給を開始した際、前記電流供給部から前記光源部に供給される電流を、所定の電流値まで段階的に上昇させるものである。

また、請求項４に記載の走査型画像表示装置は、請求項１に記載の走査側画像表示装置において、前記電流制御部は、前記低速走査部による前記第２の方向の光束の走査過程で、光束の走査位置が、前記無効走査範囲から前記有効走査範囲に切り替わる位置から前記高速走査部による前記第１の方向の走査ラインの所定ライン数前の位置までの範囲、及び、前記有効走査範囲から前記無効走査範囲に切り替わる位置から前記走査ラインの所定数ライン後の位置までの範囲にある場合に、前記バイアス電流の供給の開始にともなって、光束の走査位置が前記所定間隔の範囲にある間に前記光源部に供給される電流の平均値の電流を前記電流供給部から前記光源部に供給させるものである。

また、請求項５に記載の走査型画像表示装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の走査型画像表示装置において、前記投射対象を、観察者の少なくとも一方の眼の網膜とし、前記走査部によって走査された光束を、前記投射部により前記網膜に入射して、画像を表示するものである。

本発明によれば、画像有効領域と画像無効領域との区別が明確となり画像を強調して表示することができるとともに、消費電力を削減することができる。

本発明の一実施形態に係る走査型画像表示装置の全体的な構成を示す図。 本発明の一実施形態に係る走査部の動作説明図。 本発明の一実施形態に係る光源部における電流値と発光量との関係を示す図。 本発明の一実施形態に係るバイアス電流についての説明図。 本発明の一実施形態に係るバイアス電流の制御についての説明図。 本発明の一実施形態に係る主走査方向についてのバイアス電流の時間変化を示す図。 本発明の一実施形態に係る枠表示を示す図。 本発明の一実施形態に係る副走査方向についての光源への供給電流の時間変化を示す図。 本発明の一実施形態に係る模擬電流についての説明図。 本発明の一実施形態に係る枠表示を示す図。 本発明の一実施形態に係る光源への供給電流の制御に際しての事前準備についてのフロー図。 本発明の一実施形態に係る光源への供給電流の制御についてのフロー図。 本発明の一実施形態に係る模擬電流の変形例についての説明図。 本発明の一実施形態に係るバイアス電流の変形例についての説明図。

本発明は、走査部による光束の走査位置が無効走査範囲にある状態で光源部を待機状態とするために光源部に供給されるバイアス電流のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを工夫することにより、電力消費の低減を図りつつ、有効領域に表示される画像を強調しようとするものである。以下、本発明の実施の形態を説明する。

以下に説明する本発明の実施の形態は、本発明を、走査型画像表示装置の一例である網膜走査ディスプレイ（Ｒｅｔｉｎａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ、以下「ＲＳＤ」とする。）に適用した場合のものである。なお、本発明は、網膜走査型の画像表示装置であるＲＳＤに限らず、例えば投影対象をスクリーンとした光走査型の画像表示装置（レーザディスプレイ）等の、他の走査型画像表示装置にも適用可能である。

［ＲＳＤの構成］
まず、本実施形態に係る走査型画像表示装置としてのＲＳＤ１の構成について、図１を用いて説明する。本実施形態に係るＲＳＤ１は、投影対象を、観察者の少なくとも一方の眼１０の網膜１０ｂとし、光束としてのレーザ光を走査する走査部によって走査したレーザ光を、レーザ光を投射する投射部により網膜１０ｂに入射して、画像を表示する。つまり、ＲＳＤ１は、微弱な光を高速で走査しながら観察者の網膜１０ｂに照射することで、網膜１０ｂ上に走査された光の残像を映像として観察者に認識させる網膜走査型の画像表示装置である。

図１に示すように、ＲＳＤ１は、コントロールユニット２と、投影ユニット３とを備える。コントロールユニット２は、画像信号に応じた強度のレーザ光を画像光として出射する。コントロールユニット２から出射された画像光は、光ファイバケーブル４により、投影ユニット３に伝送される。

コントロールユニット２は、記憶部を内蔵し、この記憶部に記憶されたコンテンツ情報等に基づいて画像信号を形成する。コントロールユニット２は、形成した画像信号に応じた強度のレーザ光を画像光として光ファイバケーブル４へ出射する。

投影ユニット３は、光ファイバケーブル４により伝送されて来た画像光を、観察者が表示画像として認識可能とするために走査する。投影ユニット３は、コントロールユニット２においてＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の色毎に強度変調された画像光を、２次元方向に走査し、観察者の眼１０に入射させる。

ＲＳＤ１の電気的構成及び光学的構成について具体的に説明する。コントロールユニット２は、制御部５と、光源ユニット６とを有する。光源ユニット６は、光源部７と、駆動信号供給回路８とを含む。

制御部５は、ＲＳＤ１の各部を統括的に制御する。制御部５は、予め記憶されている制御プログラムにしたがって所定の処理を実行することにより、ＲＳＤ１を制御する。制御部５は、データ通信用のバスにより接続されるＣＰＵ、フラッシュメモリ、ＲＡＭ、ＶＲＡＭ、複数の入出力インターフェース等の各種機能部分を有し、バスを介して各種情報の送受信を行う。

制御部５は、入出力端子等を介して外部接続された図示しない機器類から供給される画像データや、予め記憶されたコンテンツ情報に基づく画像データ等の各種画像データの入力を受ける。制御部５は、入力された画像データに基づいて、画像信号５Ｓを生成する。制御部５により生成された画像信号５Ｓは、駆動信号供給回路８に送られる。つまり、制御部５は、画像信号５Ｓに応じた強度のレーザ光を光源部７に出射させる。

駆動信号供給回路８は、画像信号５Ｓに応じた駆動信号を生成する駆動信号生成部として機能する。駆動信号供給回路８は、画像信号５Ｓに基づいて、表示画像を形成するための要素となる各信号を画素単位で生成する。

光源部７は、駆動信号供給回路８により生成された駆動信号に応じた強度のレーザ光を出力する。光源部７は、赤色レーザ光を生成して出射する赤色レーザ部１１と、緑色レーザ光を生成して出射する緑色レーザ部１２と、青色レーザ光を生成して出射する青色レーザ部１３とを有する。

各色のレーザ部１１，１２，１３は、各色のレーザ光を発生させる光源としてのレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａと、このレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａを駆動させるための光源駆動部としてのレーザドライバ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂとを含む。各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａは、例えば、半導体レーザや高調波発生機構付き固体レーザである。各色のレーザドライバ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、駆動信号供給回路８から入力される駆動信号に基づき、それぞれ対応するレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに駆動電流を供給する。そして、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａは、対応するレーザドライバ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂから供給される駆動電流に応じて強度変調されたレーザ光を出射する。

したがって、赤色レーザ部１１は、駆動信号供給回路８からの駆動信号１４Ｒに基づき、レーザドライバ１１ｂによってレーザ１１ａを駆動させ、赤色のレーザ光を出射する。また、緑色レーザ部１２は、駆動信号供給回路８からの駆動信号１４Ｇに基づき、レーザドライバ１２ｂによってレーザ１２ａを駆動させ、緑色のレーザ光を出射する。また、青色レーザ部１３は、駆動信号供給回路８からの駆動信号１４Ｂに基づき、レーザドライバ１３ｂによってレーザ１３ａを駆動させ、青色のレーザ光を出射する。

このように、本実施形態では、各レーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに供給される駆動電流が、画像信号５Ｓに応じた画像表示用電流に相当する。そして、各色のレーザドライバ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、画像信号５Ｓに応じた大きさの駆動電流を画素単位で順次各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに供給することによって、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａを駆動する。なお、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａが半導体レーザである場合は、駆動電流を直接変調してレーザ光の強度変調を行うことができるが、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａが固体レーザである場合は、各レーザ１１ａ，１２ａ，１３ａそれぞれに外部変調器を備えてレーザ光の強度変調を行う必要がある。

また、駆動信号供給回路８は、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａにバイアス電流を供給するためのバイアス電流供給信号２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを生成する。そして、各色のレーザドライバ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、駆動信号供給回路８から入力されるバイアス電流供給信号に基づき、それぞれ対応するレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａにバイアス電流を供給する。バイアス電流により、光源部７を構成する各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａは待機状態となり、光源部７の応答性が高められる。なお、各色に対応するバイアス電流供給信号２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂは、対応する色の駆動信号１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂに重畳して駆動信号供給回路８から出力されてもよい。

このように、本実施形態のＲＳＤ１では、駆動信号供給回路８が、画像信号５Ｓに応じた画像表示用電流としての駆動電流、及び光源部７を待機状態とするためのバイアス電流を、光源部７に供給させる電流供給部として機能する。すなわち、駆動信号供給回路８は、各色のレーザドライバ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂに、駆動電流及びバイアス電流を各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに供給させるため、各色のレーザドライバ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂに送信する駆動信号１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂ、及びバイアス電流供給信号２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを生成する。

そして、本実施形態のＲＳＤ１では、制御部５が、駆動信号供給回路８による駆動電流及びバイアス電流の供給を制御する電流制御部として機能する。すなわち、制御部５は、駆動信号供給回路８に送信する画像信号５Ｓによって、駆動信号供給回路８から出力される駆動信号１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂを制御することで、駆動信号１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂに基づいて各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに供給される駆動電流を制御する。また、制御部５は、駆動信号供給回路８から出力されるバイアス電流供給信号２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを制御するための制御信号を生成し、駆動信号供給回路８に送信する。そして、制御部５は、駆動信号供給回路８に送信する制御信号によって、駆動信号供給回路８から出力されるバイアス電流供給信号２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを制御することで、バイアス電流供給信号２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに基づいて各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに供給されるバイアス電流を制御する。

光源部７は、各色のレーザ部１１，１２，１３により出射したレーザ光を、合波してから、光ファイバケーブル４に出射する。このため、光源部７は、コリメート光学系１６，１７，１８と、ダイクロイックミラー１９，２０，２１と、結合光学系２２とを有する。

各色のレーザ部１１，１２，１３から出射した各色のレーザ光は、それぞれコリメート光学系１６，１７，１８によって平行光化された後、それぞれ対応するダイクロイックミラー１９，２０，２１に入射する。各ダイクロイックミラー１９，２０，２１に入射する赤色，緑色，青色の３色のレーザ光は、３個のダイクロイックミラー１９，２０，２１により、波長に関して選択的に反射・透過させられて結合光学系２２に達し、合波されて集光される。結合光学系２２により集光されたレーザ光は、光ファイバケーブル４に入射する。

このように、光源部７から光ファイバケーブル４に入射するレーザ光は、強度変調された各色のレーザ光が合波されたものである。なお、各色のレーザ部１１，１２，１３からのレーザ光を光源部７からの出射光として出射させるための光学系の構成は、各色のレーザ部１１，１２，１３から出射される各色のレーザ光が波長に関して選択的に反射・透過させられる構成であれば限定されるものではない。以上のように、光源部７は、制御部５から入力される画像信号５Ｓに応じた強度のレーザ光を出射する。

投影ユニット３は、ＲＳＤ１において光源部７と観察者の眼１０との間に位置する。投影ユニット３は、コリメート光学系３１と、水平走査部３２と、第１リレー光学系３３と、垂直走査部３４と、第２リレー光学系３５とを有する。

コリメート光学系３１は、光源部７で生成され光ファイバケーブル４から出射されたレーザ光を平行光化する。水平走査部３２は、コリメート光学系３１で平行光化されたレーザ光を画像表示のために水平方向に往復走査する。第１リレー光学系３３は、水平走査部３２と垂直走査部３４との間に設けられ、走査レンズ系を構成し、水平走査部３２と垂直走査部３４との間でレーザ光を中継する。

垂直走査部３４は、水平走査部３２で水平方向に走査されたレーザ光を垂直方向に走査する。第２リレー光学系３５は、水平走査部３２及び垂直走査部３４によって水平方向と垂直方向に走査されたレーザ光を、投影ユニット３から外部へと出射させるための光学系である。

水平走査部３２及び垂直走査部３４、ならびに第１リレー光学系３３は、光ファイバケーブル４から出射したレーザ光を、画像として観察者の網膜１０ｂに投影可能な状態とするために、水平方向と垂直方向に走査して走査光束とするための光走査装置及び光学系である。つまり、本実施形態では、水平走査部３２及び垂直走査部３４を含む構成が、光源部７から出射されたレーザ光を２次元走査する走査部として機能する。以下の説明では、水平走査部３２及び垂直走査部３４を含む構成を総称して「走査部」という。

水平走査部３２は、走査部において高速スキャナとして機能するものであり、共振型の偏向素子３２ａと、水平走査駆動回路３２ｂとを備える。偏向素子３２ａは、レーザ光を水平方向に走査するため偏向面（反射面）を有する。水平走査駆動回路３２ｂは、偏向素子３２ａを共振させて偏向素子３２ａの偏向面を揺動させる駆動信号を生成する。水平走査駆動回路３２ｂは、偏向素子３２ａに対する駆動信号を、駆動信号供給回路８から入力される水平駆動信号３６に基づいて生成する。

一方、垂直走査部３４は、走査部において低速スキャナとして機能するものであり、非共振型の偏向素子３４ａと、垂直走査駆動回路３４ｂとを備える。偏向素子３４ａは、レーザ光を垂直方向に走査するため偏向面（反射面）を有する。垂直走査駆動回路３４ｂは、偏向素子３４ａの偏向面を非共振状態で揺動させる駆動信号を生成する。垂直走査駆動回路３４ｂは、偏向素子３４ａに対する駆動信号を、駆動信号供給回路８から入力される垂直駆動信号３７に基づいて生成する。

垂直走査部３４は、表示すべき画像の１フレーム毎に、画像を形成するためのレーザ光を最初の水平走査線から最後の水平走査線に向かって垂直に走査する。これにより、２次元走査された画像が形成される。ここで「水平走査線」とは、水平走査部３２による水平方向への１走査を意味する。走査部が有する偏向素子３２ａ，３４ａは、例えば、ガルバノミラー等である。また、偏向素子３２ａ，３４ａの駆動方式は、例えば、圧電駆動、電磁駆動、静電駆動等である。

このように、本実施形態のＲＳＤ１においては、水平走査部３２が、第１の方向である水平方向に、垂直走査部３４に対して相対的に高速にレーザ光を走査する高速走査部として機能する。また、垂直走査部３４が、水平方向に直交する第２の方向である垂直方向に、水平走査部３２に対して相対的に低速にレーザ光を走査する低速走査部として機能する。

第１リレー光学系３３は、水平走査部３２が有する偏向素子３２ａの偏向面によって水平方向に走査されたレーザ光を、垂直走査部３４が有する偏向素子３４ａの偏向面に収束させる。そして、偏向素子３４ａの偏向面に収束したレーザ光が、偏向素子３４ａの偏向面によって垂直方向に走査され、画像光Ｌｘを形成する。なお、ＲＳＤ１においては、水平走査部３２と垂直走査部３４との配置を入れ替えることで、レーザ光を垂直走査部３４によって垂直方向に走査した後、水平走査部３２によって水平方向に走査する構成が採用されてもよい。

第２リレー光学系３５は、正の屈折力を持つ２つのレンズ系として、直列配置されるレンズ系３８，３９を有する。垂直走査部３４により走査されたレーザ光は、レンズ系３８によって、走査されるレーザ光同士で中心線が相互に平行となるように、かつ収束レーザ光となるように変換される。レンズ系３８により変換されたレーザ光は、レンズ系３９により、ＲＳＤ１が備えるハーフミラー１５を介して観察者の瞳孔１０ａに収束するように変換される。

このように、画像光Ｌｘとしてのレーザ光は、第２リレー光学系３５を介した後、ハーフミラー１５により反射させられて、観察者の瞳孔１０ａに入射する。画像光Ｌｘが瞳孔１０ａに入射することにより、網膜１０ｂ上に、画像信号５Ｓに応じた表示画像が投影される。このようにして、観察者は、画像光Ｌｘを表示画像として認識する。

本実施形態では、第２リレー光学系３５を構成するレンズ系３８，３９、及びハーフミラー１５を含む構成が、走査部で走査されたレーザ光を投射対象に投射する投射部として機能する。本実施形態では、投射部によりレーザ光が投射される投射対象は、観察者の眼１０の網膜１０ｂである。

また、ハーフミラー１５は、外光Ｌｙを透過させて観察者の眼１０に入射させる。これにより、観察者は、外光Ｌｙにより認識される背景に、画像光Ｌｘによる画像を重ねて視認することができる。このように、本実施形態のＲＳＤ１は、投影ユニット３から出射される画像光Ｌｘを観察者の眼１０に走査しつつ投射するとともに、外光Ｌｙを透過させるシースルー型である。ただし、ＲＳＤ１はシースルー型である必要はない。

以上のような構成を備えるＲＳＤ１は、例えば、投影ユニット３を含む構成を支持する眼鏡型のフレームを備えることで、観察者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイを構成する。以下では、本実施形態のＲＳＤ１の詳細について説明する。

［走査部の動作等について］
ＲＳＤ１が備える走査部の動作等について、図１及び図２を用いて説明する。ＲＳＤ１においては、走査部による走査範囲として、水平方向及び垂直方向の各方向について、画像信号５Ｓに応じた画像表示（以下単に「画像表示」ともいう。）が行われる有効走査範囲と、この有効走査範囲に対して走査方向の両端側に位置し、画像表示が行われない無効走査範囲とが存在する。

すなわち、図２に示すように、水平走査部３２の走査方向である水平方向について、有効走査範囲Ｚａ１と、この有効走査範囲Ｚａ１の両側に位置する無効走査範囲Ｚａ２とが存在し、垂直走査部３４の走査方向である垂直方向について、有効走査範囲Ｚｂ１と、この有効走査範囲Ｚｂ１の両側に位置する無効走査範囲Ｚｂ２とが存在する。有効走査範囲Ｚａ１，Ｚｂ１と無効走査範囲Ｚａ２，Ｚｂ２とは、光源部７に供給される駆動電流の値によって切り替えられる。

有効走査範囲Ｚａ１，Ｚｂ１とは、具体的には、水平走査部３２及び垂直走査部３４のそれぞれの偏向素子３２ａ，３４ａがレーザ光を走査できる最大の範囲（以下「最大走査範囲」という。）Ｚａ３，Ｚｂ３のうち、実際に光源部７から画像信号５Ｓに応じて強度変調されたレーザ光（以下「画像形成用レーザ光」という。）が出射される範囲である。つまり、画像形成用レーザ光は、走査部の偏向素子３２ａ，３４ａによる走査位置が所定の範囲として定められる有効走査範囲Ｚａ１，Ｚｂ１にあるタイミングで出射される。そして最大走査範囲Ｚａ３，Ｚｂ３のうち、画像形成用レーザ光が出射されない無効走査範囲Ｚａ２，Ｚｂ２が、各有効走査範囲Ｚａ１，Ｚｂ１に対してレーザ光の走査方向の両側に存在する。

このようにレーザ光の走査状態が有効走査範囲Ｚａ１，Ｚｂ１と無効走査範囲Ｚａ２，Ｚｂ２とで切り替わる構成によれば、図２に示すように、走査部によってレーザ光が２次元走査されることで画像が形成される画面において、有効走査範囲Ｚａ１，Ｚｂ１に対応する画像有効領域Ａ１と、無効走査範囲Ｚａ２，Ｚｂ２に対応する画像無効領域Ａ２（斜線部分参照）とが形成される。

つまり、画像有効領域Ａ１が、画面における画像の表示領域であり、レーザ光の走査位置（以下「光走査位置」という。）が画像有効領域Ａ１にある場合、画像信号５Ｓに応じた大きさの駆動電流が、光源部７に供給される。そして、水平走査部３２及び垂直走査部３４により、画像有効領域Ａ１内で、１フレーム分のレーザ光が走査され、この走査が１フレームの画像ごとに繰り返される。本実施形態では、図２に示すように、画像無効領域Ａ２は、矩形状に形成される画像有効領域Ａ１に対して、画像有効領域Ａ１を囲む枠状の領域として形成される。

なお、図２には、光源部７からレーザ光が常時出射されたとの仮定のもと、水平走査部３２及び垂直走査部３４によって走査されるレーザ光の軌跡γが仮想的に示されている。ただし、水平走査部３２による水平走査方向（Ｙ方向）の走査数は、１フレームあたり数百又は千程度あることから、図２では、便宜上、レーザ光の軌跡γを簡略して記載している。

以下の説明では、走査部によるレーザ光の走査方向について、水平走査部３２による走査方向である水平方向（第１の方向）を「主走査方向」とし、垂直走査部３４による走査方向である垂直方向（第２の方向）を「副走査方向」とする。したがって、走査部による主走査方向は、レーザ光の走査にともなってドット（画素）が変化するドット方向と、副走査方向は、レーザ光の走査にともなってライン（画素列）が変化するライン方向と言える。

［光源部の特性等について］
光源部７が有する各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａの特性について説明する。図３は、各色のレーザに供給される電流値とレーザの発光量との関係、つまり各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａのＩ−Ｌ特性を示す。図３に示すグラフにおいて、横軸はレーザに供給される電流値（Ｉ）を示し、縦軸はレーザの発光量（Ｌ）を示す。

図３に示すように、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに供給される電流値が固有の閾値電流の値Ｉｔｈに達するまでは、電流値の増加にともなって発光量は増加するものの、その増加量はわずかであり、発光量は少ない。そして、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに供給される電流値が閾値電流の値Ｉｔｈを超えることにより、発光量が急激に立ち上がる。

このようなレーザの特性を踏まえ、本実施形態のＲＳＤ１においては、上述したように、光源部７の応答性を高める観点から、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに値Ｉｂのバイアス電流が供給される。具体的には、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａは、半導体レーザ等の容量成分を含むレーザであることから、供給される電流値が０から閾値電流の値Ｉｔｈまで上昇する過程で、電流の一部が容量の充電に用いられる分、実際の発光に寄与する電流の立ち上がりが遅れる。このため、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａは、電流の供給を受け始めてから発光するまでの遅延時間を要する。

そこで、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに、バイアス電流（値Ｉｂ）が供給されることで、レーザが待機状態となり、発光の遅延が抑制され、応答性が高められる。本実施形態のＲＳＤ１では、バイアス電流の値Ｉｂは、各色のレーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）がフル点灯（発光量Ｌａ）の状態となる電流（以下「最大電流」という。）の値Ｉａの略半分の値である。なお、バイアス電流の値としては、例えば、閾値電流の値Ｉｔｈよりもわずかに小さい値が用いられる場合もある。

このように、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａにバイアス電流の供給が行われる構成において、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに供給される電流の値に関し、電流の値がバイアス電流の値Ｉｂから最大電流の値Ｉａまでの範囲ｄ１で、光源部７から画像形成用レーザ光が出射される。つまり、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに供給される電流の値について、バイアス電流の値Ｉｂの状態が画像０％の状態に対応し、最大電流の値Ｉａの状態が画像１００％の状態に対応し、画像０〜１００％の範囲ｄ１が、画像信号５Ｓに応じた変調成分としてのレーザ光が出射される範囲に対応する。

図４は、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａにバイアス電流が供給される際の電流の値の時間変化を示す。図５に示すグラフにおいて、横軸は時間（ｔ）を示し、縦軸はレーザに供給される電流値（Ｉ）を示す。

図４に示すように、時刻ｔａにおいて、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに対するバイアス電流の供給が開始（バイアス電流がＯＮ）されると、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに供給される電流値は、バイアス電流の値として設定される値Ｉｂを一旦大きく上回り、その後増減を繰り返して時間の経過とともに徐々に安定し、値Ｉｂに収束する。このように、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに対するバイアス電流の供給の過程では、バイアス電流の供給の開始にともなって電流の値が急激に増加してバイアス電流の値Ｉｂを大きく上回るオーバーシュートが生じる。

以上のような走査部の動作や光源部の特性等を有する本実施形態のＲＳＤ１においては、光源部７が有する各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａに供給される電流の制御、特にバイアス電流のＯＮ／ＯＦＦタイミングについて特徴的な制御が行われる。以下、本実施形態のＲＳＤ１において光源部７に供給される電流の制御について説明する。なお、以下の説明では、各色のレーザ１１ａ，１２ａ，１３ａを「光源」とも称する。

［光源部への供給電流の制御について］
まず、走査部による主走査方向のレーザ光の走査過程における光源部７への供給電流の制御について、図５及び図６を用いて説明する。主走査方向については、光走査位置が副走査方向における有効走査範囲Ｚｂ１にある場合、光走査位置は、主走査方向の一端から他端までの過程、つまり主走査方向の往復走査における往路または復路の１走査ラインの過程で、画像無効領域Ａ２、画像有効領域Ａ１、画像無効領域Ａ２を順に通過する。

したがって、主走査方向における１走査ラインの過程では、光走査位置が、画像無効領域Ａ２に対応する無効走査範囲Ｚａ２から、画像有効領域Ａ１に対応する有効走査範囲Ｚａ１に入るタイミングで、光源への駆動電流の供給が開始される。また、光走査位置が、有効走査範囲Ｚａ１から、無効走査範囲Ｚａ２に出るタイミングで、光源への駆動電流の供給が停止される。

そして、上述のとおり、光源にバイアス電流の供給が行われる本実施形態のＲＳＤ１においては、光走査位置が、有効走査範囲Ｚａ１に入る前、及び有効走査範囲Ｚａ１から出た後のそれぞれの無効走査範囲Ｚａ２にある状態で、所定のタイミングで、光源へのバイアス電流の供給が行われる。光源へのバイアス電流の供給は、制御部５により、以下のように制御される。

主走査方向の１走査ラインの過程において、光走査位置が無効走査範囲Ｚａ２から有効走査範囲Ｚａ１に入る際には、光走査位置が、無効走査範囲Ｚａ２から有効走査範囲Ｚａ１に切り替わる位置から所定間隔前の位置に達した時に、駆動信号供給回路８によるバイアス電流の供給が開始される。すなわち、図５に示すように、主走査方向（図５における上下方向）の１走査ラインの過程において、光走査位置が無効走査範囲Ｚａ２から有効走査範囲Ｚａ１に入る際には、画像無効領域Ａ２と画像有効領域Ａ１との境界の位置（以下「境界位置」という。）Ｐ１よりも所定間隔ｄ２手前の位置Ｐ２で、バイアス電流がＯＮされる。

なお、図５では、図２と同様に、光源部７からレーザ光が常時出射されたとの仮定のもとでの簡略化されたレーザ光の軌跡γが仮想的に示されている。また、以下の説明では、主走査方向の１走査ラインの過程について、図５において上側から下側に向かうレーザ光の走査を往路、同図において下側から上側に向かうレーザ光の走査を復路とする。

バイアス電流がＯＮされる位置Ｐ２に関し、境界位置Ｐ１から手前側に隔てる距離に相当する所定間隔ｄ２は、所定間隔ｄ２を、時間（クロック数）ｔ０の間に光走査位置が移動する距離とした場合、時間ｔ０としては、上述したようなバイアス電流のオーバーシュート特性が考慮され、バイアス電流がＯＮされてからオーバーシュートを経て電流値が安定するまでの時間が目安とされる（図４参照）。つまり、バイアス電流がＯＮされる位置Ｐ２から、境界位置Ｐ１までの所定間隔ｄ２を規定する時間ｔ０としては、バイアス電流の供給の開始にともなって生じるオーバーシュートの影響を排除する観点から、少なくとも、バイアス電流がＯＮされてからオーバーシュートを経て電流値が安定するまでの時間が確保されることが望ましい。

時間ｔ０により規定される所定間隔ｄ２は、例えば数クロック分（例えば、３〜５クロック分）の距離である。つまり、主走査方向の１走査ラインの過程において、光走査位置が画像無効領域Ａ２から画像有効領域Ａ１に切り替わる数クロック手前で、光源のバイアス電流がＯＮされる。ここで、クロックとは、レーザ光のスポットの最小単位である１のドット（画素）から次のドット（画素）までを単位とする時間であり、時間ｔ０に相当するクロック数分手前から、光源のバイアス電流がＯＮされる。したがって、光走査位置が、無効走査範囲Ｚａ２から有効走査範囲Ｚａ１に切り替わる位置から所定画素数前の位置に達した時に、バイアス電流がＯＮされ、その所定画素数は、例えば、３〜５画素程度である。なお、バイアス電流がＯＮされてからオーバーシュートを経て電流値が安定するまでの時間は、レーザ光の光源毎に、かつ、その光源の使用条件などで異なるものなので、時間ｔ０は、使用する光源毎に設定されることが望ましい。このように、制御部５は、レーザ光の主走査方向について、光走査位置が画像無効領域Ａ２から画像有効領域Ａ１に入る際、両領域の境界位置Ｐ１の数クロック手前で、バイアス電流の供給が開始されるように、光源への電流を制御する。

また、主走査方向の１走査ラインの過程において、光走査位置が有効走査範囲Ｚａ１から無効走査範囲Ｚａ２に出た後には、光走査位置が、有効走査範囲Ｚａ１から無効走査範囲Ｚａ２に切り替わる位置から所定間隔後の位置に達した時に、駆動信号供給回路８によるバイアス電流の供給が停止される。すなわち、光走査位置が画像有効領域Ａ１から画像無効領域Ａ２に出ることで、光源への駆動信号の供給が停止された後、所定のタイミングでバイアス電流の供給が停止される。

本実施形態では、光走査位置が画像有効領域Ａ１に対して、上述したようにバイアス電流がＯＮされるタイミングの場合の所定間隔ｄ２と同じ大きさの間隔を隔てた位置に達したタイミングで、バイアス電流がＯＦＦされる。つまり、図５に示すように、主走査方向の１走査ラインの過程において、光走査位置が有効走査範囲Ｚａ１から無効走査範囲Ｚａ２から出た後には、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界位置Ｐ３よりも所定間隔ｄ２進んだ位置Ｐ４で、バイアス電流がＯＦＦされる。

このように、制御部５は、レーザ光の主走査方向について、光走査位置が画像有効領域Ａ１から画像無効領域Ａ２に出る際、両領域の境界位置Ｐ３の数クロック後で、バイアス電流の供給が停止されるように、光源への電流を制御する。そして、本実施形態では、主走査方向について、バイアス電流がＯＦＦされる光走査位置の画像有効領域Ａ１に対する間隔と、バイアス電流がＯＮされる光走査位置の画像有効領域Ａ１に対する間隔とは、いずれも同じ所定間隔ｄ２である。ただし、バイアス電流のＯＮ／ＯＦＦそれぞれが行われる光走査位置の画像有効領域Ａ１に対する間隔は、異なってもよい。

以上のような主走査方向についての光源へのバイアス電流のＯＮ／ＯＦＦ制御に関し、光走査位置の移動にともなう一連の制御について、図６を加えて説明する。図６（ａ）は、主走査方向の往路方向におけるバイアス電流の時間変化を示すグラフであり、同図（ｂ）は、主走査方向の復路方向におけるバイアス電流の時間変化を示すグラフである。

図５及び図６（ａ）に示すように、主走査方向における往路方向の１走査ラインの過程では、まず、画像無効領域Ａ２と画像有効領域Ａ１との境界位置Ｐ１よりも数クロック手前に相当する所定間隔ｄ２手前の位置Ｐ２で、バイアス電流がＯＮされる（点ＰＡ１参照）。点ＰＡ１でバイアス電流がＯＮされた後、光走査位置が境界位置Ｐ１に達すると、画像の書き出しが開始される（点ＰＢ１参照）。つまり、点ＰＢ１から、光走査位置が画像有効領域Ａ１に入り、光源への駆動電流の供給が開始され、画像形成用レーザ光の出射が開始される。

バイアス電流の供給が開始される点ＰＡ１の位置から画像の書き出しが開始される点ＰＢ１の位置までの間に、バイアス電流のオーバーシュートが生じる（図６（ａ）、符号Ｓ１参照。）。つまり、バイアス電流がＯＮされてからバイアス電流がオーバーシュートする期間を経た後、画像有効領域Ａ１における画像の書き出しが開始される。

点ＰＢ１で画像の書き出しが開始されてから、画像有効領域Ａ１を経た光走査位置が画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界位置Ｐ３に達することで、画像の書き出しが終了する（点ＰＣ１参照）。光走査位置が画像有効領域Ａ１にある間、つまり点ＰＢ１から点ＰＣ１までの間は、光源への駆動電流の供給によって画像形成用レーザ光の出射が行われるとともに、光源にはあらかじめ設定された所定の値（値Ｉｂ）のバイアス電流が供給される。

そして、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界位置Ｐ３よりも所定間隔ｄ２進んだ位置Ｐ４で、バイアス電流がＯＦＦされる（点ＰＤ１参照）。これにより、光源へのバイアス電流の供給は停止される。

また、図５及び図６（ｂ）に示すように、主走査方向における復路方向の１走査ラインの過程では、往路方向の場合と同様にして、バイアス電流のＯＮ／ＯＦＦが制御される。すなわち、画像無効領域Ａ２と画像有効領域Ａ１との境界位置Ｐ３よりも数クロック手前に相当する所定間隔ｄ２手前の位置Ｐ４で、バイアス電流がＯＮされる（点ＰＡ２参照）。つまり、往路方向において点ＰＤ１でバイアス電流がＯＦＦされてから、光走査位置が折り返して点ＰＡ２の位置に達するまでの間、バイアス電流はＯＦＦの状態である。点ＰＡ２でバイアス電流がＯＮされた後、光走査位置が境界位置Ｐ３に達すると、画像の書き出しが開始される（点ＰＢ２参照）。

バイアス電流の供給が開始される点ＰＡ２の位置から画像の書き出しが開始される点ＰＢ２の位置までの間に、バイアス電流のオーバーシュートが生じる（図６（ｂ）、符号Ｓ２参照。）。点ＰＢ２で画像の書き出しが開始されてから、画像有効領域Ａ１を経た光走査位置が画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界位置Ｐ１に達することで、画像の書き出しが終了する（点ＰＣ２参照）。光走査位置が点ＰＢ２から点ＰＣ２までの間は、光源への駆動電流の供給によって画像形成用レーザ光の出射が行われるとともに、光源にはあらかじめ設定された所定の値（値Ｉｂ）のバイアス電流が供給される。

そして、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界位置Ｐ１よりも所定間隔ｄ２進んだ位置Ｐ２で、バイアス電流がＯＦＦされる（点ＰＤ２参照）。これにより、光源へのバイアス電流の供給は停止される。

このようにして、往路方向および復路方向のそれぞれの１走査ラインの過程において、バイアス電流のＯＮ／ＯＦＦが同様のタイミングで制御される構成においては、画像有効領域Ａ１から主走査方向の両側にそれぞれ所定間隔ｄ２隔てた位置Ｐ２，Ｐ４が、バイアス電流がＯＮ／ＯＦＦされる位置となる。具体的には、図５において上側の画像無効領域Ａ２にある位置Ｐ２は、往路方向の走査の場合はバイアス電流がＯＮされる位置であり、復路方向の走査の場合はバイアス電流がＯＦＦされる位置である。同じく図５において下側の画像無効領域Ａ２にある位置Ｐ４は、往路方向の走査の場合はバイアス電流がＯＦＦされる位置であり、復路方向の走査の場合はバイアス電流がＯＮされる位置である。

また、画像有効領域Ａ１の主走査方向の両側の画像無効領域Ａ２に対する境界位置Ｐ１，Ｐ３が、画像の書き出しが開始・終了する位置となる。具体的には、図５において上側の境界位置Ｐ１は、往路方向の走査の場合は画像の書き出しが開始される位置であり、復路方向の走査の場合は画像の書き出しが終了する位置である。同じく図５において下側の境界位置Ｐ３は、往路方向の走査の場合は画像の書き出しが終了する位置であり、復路方向の走査の場合は画像の書き出しが開始される位置である。

以上のように、主走査方向についての光源へのバイアス電流のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われることにより、画像有効領域Ａ１の両外側の縁部で、バイアス電流のオーバーシュート効果による輝度の高いレーザ光が放射されることとなり、画像有効領域Ａ１の両側の２辺に沿って直線状の画像部分が形成される。すなわち、図７に示すように、画像有効領域Ａ１に対して、主走査方向の両側の縁部に、バイアス電流がオーバーシュートする分の電流によって、画像有効領域Ａ１に対して主走査方向の両側の各辺に沿って直線状の画像部分である枠Ｙ１，Ｙ２が形成される。

主走査方向の往路方向における画像有効領域Ａ１の手前側に形成される枠Ｙ１は、主走査方向の往路において、画像有効領域Ａ１の数クロック手前の位置Ｐ２でのバイアス電流ＯＮの制御が副走査方向の有効走査範囲Ｚｂ１の各走査ラインで行われることにより、位置Ｐ２と境界位置Ｐ１との間に、バイアス電流のオーバーシュート分の電流による画像部分として形成される。また、主走査方向の復路方向における画像有効領域Ａ１の手前側に形成される枠Ｙ２は、主走査方向の復路において、画像有効領域Ａ１の数クロック手前の位置Ｐ４でのバイアス電流ＯＮの制御が副走査方向の有効走査範囲Ｚｂ１の各走査ラインで行われることにより、位置Ｐ４と境界位置Ｐ３との間に、バイアス電流のオーバーシュート分の電流による画像部分として形成される。枠Ｙ１，Ｙ２は、実際には、ＲＧＢのバランスによって色は異なるが、比較的淡い色の帯状の画像部分として表示される。

このように、本実施形態のＲＳＤ１では、主走査方向について、オーバーシュートするタイミングを、光走査位置が画像有効領域Ａ１に入る直前に持ってくることにより、画像有効領域Ａ１の両側に枠Ｙ１，Ｙ２が形成される。画像有効領域Ａ１に対して主走査方向の両側に枠Ｙ１，Ｙ２が形成されることにより、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界が際立ち、画像が強調されるように表示される。つまり、主走査方向において画像有効領域Ａ１の両側に形成される枠Ｙ１，Ｙ２は、バイアス電流のオーバーシュートによって比較的輝度の高いレーザ光により形成される部分であることから、レーザ光の照射が行われない画像無効領域Ａ２に対して、枠Ｙ１，Ｙ２による枠表示によって画像有効領域Ａ１の部分を強調して表示することができる。

さらに言うと、レーザ光の走査の過程において、光源へのバイアス電流の供給が定常的に行われる場合、枠Ｙ１，Ｙ２のような、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２とを区画する表示がなされないため、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界が不明確となる。そこで、本実施形態のように、枠Ｙ１，Ｙ２が形成されることにより、枠Ｙ１，Ｙ２によって画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界部分の認識を容易に行うことができ、画像有効領域Ａ１に表示される画像が強調される。

また、本実施形態のＲＳＤ１によれば、主走査方向の１走査ラインの過程において、光走査位置が無効走査範囲Ｚａ２にある期間の一部において、光源へのバイアス電流の供給が停止されることから、光源へのバイアス電流の供給が定常的に行われる場合との比較において、消費電力を削減することができる。

具体的には、バイアス電流は、光走査位置が画像有効領域Ａ１を出てから、時間ｔ０経過後、つまり光走査位置が所定間隔ｄ２進んだ後にＯＦＦされる。そして、ＯＦＦされたバイアス電流は、光走査位置が画像有効領域Ａ１に入る時間ｔ０前、つまり光走査位置が画像有効領域Ａ１に対して所定間隔ｄ２手前の位置に達した時にＯＮされる。このように、本実施形態のＲＳＤ１では、光源へのバイアス電流の供給が、主走査方向のレーザ光の走査過程における折り返し部分において一時的に停止される。このように、画像無効領域Ａ２においてバイアス電流の供給が一時的に停止される分、電力の消費を抑制することができる。

また、本実施形態における光源への電流制御によれば、主走査方向について、枠Ｙ１，Ｙ２よりも外側では、バイアス電流の供給が行われずに、光源が完全にＯＦＦの状態となる。このため、光源へのバイアス電流の供給が定常的に行われることで画像無効領域Ａ２においてもバイアス電流がＯＮの状態となる場合に比べ、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２とのコントラスト比を向上させることができる。

また、本実施形態のＲＳＤ１では、主走査方向において、光走査位置が画像有効領域Ａ１に入る前のバイアス電流のＯＮのタイミングだけでなく、画像有効領域Ａ１から出た後のバイアス電流のＯＦＦのタイミングについても、画像有効領域Ａ１に対して所定間隔ｄ２を隔てた位置が採用されている。これにより、バイアス電流のＯＮ／ＯＦＦ制御によって画像有効領域Ａ１の主走査方向の両側の縁部で生じるギザギザ状の表示が解消される。

具体的には、光走査位置が画像有効領域Ａ１から画像無効領域Ａ２に出る際に、これらの領域の境界の位置（往路の場合、境界位置Ｐ３、復路の場合、境界位置Ｐ１）でバイアス電流がＯＦＦされる場合を仮想する。かかる場合、主走査方向における境界位置Ｐ１から位置Ｐ２までの範囲、及び境界位置Ｐ３から位置Ｐ４までの範囲において、バイアス電流が流れる走査ラインとバイアス電流が流れない走査ラインとが交互に生じることとなる。結果として、バイアス電流のオーバーシュートによるレーザ光の照射が主走査方向の走査ラインごとに交互に生じることから、画像有効領域Ａ１の主走査方向の両側の縁部においてギザギザ状の表示が生じる。

そこで、本実施形態のＲＳＤ１のように、画像有効領域Ａ１から出た後についても、画像有効領域Ａ１に対して所定間隔ｄ２を隔てた位置でバイアス電流がＯＦＦされることにより、上述したような画像有効領域Ａ１の縁部で生じるギザギザ状の表示を解消することができる。このように、画像有効領域Ａ１の縁部で生じるギザギザ状の表示を解消する観点から、本実施形態のＲＳＤ１のように、バイアス電流ＯＮの位置が画像有効領域Ａ１に対して隔てる間隔と、バイアス電流ＯＦＦの位置が画像有効領域Ａ１に対して隔てる間隔とは、大きさが同じであることが望ましい。

また、本実施形態のＲＳＤ１において、仮に、画像無効領域Ａ２と画像有効領域Ａ１との境界位置Ｐ１，Ｐ３で、バイアス電流がＯＮされる場合、バイアス電流のオーバーシュートが画像有効領域Ａ１の領域内で生じ、その部分で画像が潰れるという現象が生じる可能性がある。この点、本実施形態のＲＳＤ１では、バイアス電流ＯＮの位置が、画像有効領域Ａ１に対して、バイアス電流がＯＮされてからオーバーシュートが収まるまでの光走査位置の移動距離が考慮されて設定される所定間隔ｄ２手前の位置である。このため、バイアス電流のオーバーシュートによる画像の潰れを回避することができる。

また、本実施形態のＲＳＤ１においては、副走査方向においても、画像有効領域Ａ１の両側の画像無効領域Ａ２で、主走査方向についての枠Ｙ１，Ｙ２と同様の枠を形成するための電流制御が行われる。具体的には、副走査方向における画像有効領域Ａ１の両外側の縁部で、主走査方向の走査ラインの数ラインに、光源へのバイアス電流がＯＮされた時のオーバーシュートによる輝度と同等の画像信号が出力されるような電流の供給が行われる。このような光源へのバイアス電流の供給は、制御部５により、以下のように制御される。

副走査方向のレーザ光の走査の過程において、光走査位置が無効走査範囲Ｚｂ２から有効走査範囲Ｚｂ１に入る際、及び有効走査範囲Ｚｂ１から無効走査範囲Ｚｂ２に出た後に、バイアス電流のオーバーシュートを模した模擬電流が所定の間光源に供給される。

具体的には、図５及び図８に示すように、光走査位置が、無効走査範囲Ｚｂ２から有効走査範囲Ｚｂ１に切り替わる境界位置ＬＢ１から所定ライン数前の位置ＬＡ１までの範囲にある場合に、模擬電流が光源に供給される。また、光走査位置が、有効走査範囲Ｚｂ１から無効走査範囲Ｚｂ２に切り替わる境界位置ＬＣ１から走査ラインの所定ライン数後の位置ＬＤ１までの範囲にある場合に、模擬電流が光源に供給される。なお、図８は、副走査方向についての光源への供給電流の時間変化を示す図である。

ここで、模擬電流とは、上述したように主走査方向の電流制御において、バイアス電流の供給が開始された際に駆動信号供給回路８から光源部７に供給される電流を模した電流である。すなわち、主走査方向の電流制御においては、バイアス電流がＯＮされるたびに、光源に供給される電流値が、あらかじめ設定された所定の値（値Ｉｂ）を大きく上回るオーバーシュートが生じるが、このように所定のバイアス電流値よりも上昇する電流を模した電流が、模擬電流として光源に供給される。

副走査方向において、模擬電流がＯＮされる位置ＬＡ１、及び模擬電流がＯＦＦされる位置ＬＣ１に関し、ライン数とは、水平走査部３２による主走査方向の走査ラインの、副走査方向に連続する数である。つまり、副走査方向について、光走査位置が画像有効領域Ａ１に入る前と出た後それぞれにおける所定のライン数に相当する間隔の間に、光源への模擬電流の供給が行われる。

所定ライン数に相当する間隔としては、主走査方向についてのバイアス電流のＯＮ／ＯＦＦ制御における所定間隔ｄ２（図５参照）と同じであることが望ましい。つまり、副走査方向の所定ライン数に相当する間隔は、所定間隔ｄ２と同様に数クロック分の距離である。

したがって、図８に示すように、所定ライン数に相当する間隔は、この間隔を、時間ｔ１の間に光走査位置が移動する距離とした場合、時間ｔ１は、光走査位置が副走査方向に移動する距離が所定間隔ｄ２となるような時間に設定される。つまり、副走査方向について模擬電流がＯＮされた状態となる位置ＬＡ１から境界位置ＬＢ１までの間、及び境界位置ＬＣ１から位置ＬＤ１までの間を規定する時間ｔ１としては、副走査方向の光走査位置の移動速度との関係において、光走査位置が副走査方向の所定間隔ｄ２移動する時間に設定される。

本実施形態に係る模擬電流について説明する。模擬電流は、上述のとおり、光源に供給される電流であって、所定のバイアス電流値よりも上昇する電流を模した電流である。具体的には、本実施形態では、模擬電流は、副走査方向について、画像有効領域Ａ１の前後の所定ライン数分の走査ラインで、走査ラインごとに光源へ供給される電流値を変化させることで、主走査方向におけるオーバーシュートによる電流値の時間変化（輝度分布）を副走査方向において再現しようとするものである。

本実施形態のＲＳＤ１における模擬電流は、上述したような主走査方向のバイアス電流の制御においてバイアス電流の供給を開始した際に駆動信号供給回路８から光源部７に供給される電流の主走査方向についての分布を、副走査方向に対応させて模した電流である。

上述のとおり、主走査方向において、光源に供給されるバイアス電流は、ＯＮされてから、オーバーシュートによって、バイアス電流の値として設定される値Ｉｂを一旦大きく上回り、その後徐々に安定して値Ｉｂに収束する（図４参照）。そこで、こうしたバイアス電流の供給の開始時の電流値の時間変化に倣って、模擬電流の供給が行われる。

詳細には、図８及び図９に示すように、本実施形態では、光源への模擬電流の供給が行われる所定ライン数を４本とする。つまり、副走査方向における位置ＬＡ１と境界位置ＬＢ１との間の間隔、及び境界位置ＬＣ１と位置ＬＤ１との間の間隔は、主走査方向の走査ライン４本分の間隔である。そして、これら走査ライン４本の各走査ラインにおける電流値は、例えば次のように設定される。

図９に示すように、副走査方向において、光走査位置が画像無効領域Ａ２から画像有効領域Ａ１に入るに際し、模擬電流の供給が開始されてから最初の３本の走査ラインに対応する時間ｔ０１の間は、バイアス電流がＯＮされた時に生じるオーバーシュートとしての電流値の急な上昇に倣って、１走査ラインごとに電流値が上昇するように、各走査ラインにおける光源への供給電流値が設定される。したがって、例えば、３本目の走査ラインにおける電流値は、バイアス電流のオーバーシュートによるピーク時の電流値と同等の電流値に設定される。なお、図９において破線で示す波形は、オーバーシュートするバイアス電流の波形を表す。

そして、画像有効領域Ａ１に直近の４本目の走査ラインに対応する時間ｔ０２の間は、３本目の走査ラインの電流値から値が下がり、あらかじめ設定されるバイアス電流の値Ｉｂに比較的近い電流値が設定される。また、副走査方向において、光走査位置が画像有効領域Ａ１から画像無効領域Ａ２に出た後は、光走査位置が画像無効領域Ａ２から画像有効領域Ａ１に入る場合とは逆の、つまり各走査ラインの電流値が副走査方向について対称となるように、光源への電流値が制御される（図８参照。）。

このように、本実施形態のＲＳＤ１では、模擬電流として、走査ラインごとに光源への電流値が制御されることにより、主走査方向におけるバイアス電流がＯＮされたときの電流値が模擬される。つまり、主走査方向におけるバイアス電流のオーバーシュートによる電流の変化に合わせて、副走査方向における画像有効領域Ａ１の両外側の数ラインの部分で、副走査方向に映像信号に濃淡がつけられる。なお、副走査方向について、画像有効領域Ａ１の両側にて模擬電流の供給が行われる走査ラインのライン数、つまり模擬電流として走査ラインごとに電流値を変化させる走査ラインの数は、特に限定されない。

以上のような副走査方向についての光源への供給電流の制御に関し、光走査位置の移動にともなう一連の制御について、図８を用いて説明する。

図８に示すように、副走査方向における光走査の過程では、まず、画像無効領域Ａ２と画像有効領域Ａ１との境界位置ＬＢ１よりも光走査位置が所定間隔ｄ２進む時間に相当する時間ｔ１前の位置ＬＡ１で、模擬電流の供給が開始される。位置ＬＡ１で模擬電流の供給が開始された後、光走査位置が境界位置ＬＢ１に達すると、模擬電流の供給が停止されるとともに、画像の書き出しが開始される。つまり、境界位置ＬＢ１から、光走査位置が画像有効領域Ａ１に入り、光源への駆動電流の供給が開始され、画像形成用レーザ光の出射が開始される。

境界位置ＬＢ１で画像の書き出しが開始されてから、画像有効領域Ａ１を経た光走査位置が画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界位置ＬＣ１に達することで、画像の書き出しが終了する。光走査位置が画像有効領域Ａ１にある間、つまり境界位置ＬＢ１から境界位置ＬＣ１までの間は、光源への駆動電流の供給によって画像形成用レーザ光の出射が行われる。そして、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界位置ＬＣ１よりも時間ｔ１経過した位置ＬＤ１で、模擬電流の供給が停止される。

以上のように、副走査方向についての光源への供給電流の制御が行われることにより、画像有効領域Ａ１の両側の縁部で、バイアス電流のオーバーシュート効果にならった輝度の高いレーザ光が放射されることとなり、画像有効領域Ａ１の両側の２辺に沿って直線状の画像部分が形成される。すなわち、図１０に示すように、画像有効領域Ａ１に対して、枠Ｙ１，Ｙ２に加えて、副走査方向の両側の縁部に、模擬電流によって、画像有効領域Ａ１に対して副走査方向の両側の各辺に沿って直線状の画像部分である枠Ｘ１，Ｘ２が形成される。

副走査方向における画像有効領域Ａ１の手前側に形成される枠Ｘ１は、副走査方向の走査において、画像有効領域Ａ１の数ライン手前の位置ＬＡ１から境界位置ＬＢ１までの間に模擬電流の供給が行われることにより、位置ＬＡ１と境界位置ＬＢ１との間に、模擬電流による画像部分として形成される。また、副走査方向における画像有効領域Ａ１の奥側に形成される枠Ｘ２は、副走査方向の走査において、境界位置ＬＣ１から画像有効領域Ａ１の数ライン先の位置ＬＤ１までの間に模擬電流の供給が行われることにより、境界位置ＬＣ１と位置ＬＤ１との間に、模擬電流による画像部分として形成される。

このように光源に模擬電流が供給されることで画像有効領域Ａ１に対して副走査方向の両側の付加領域として形成される枠Ｘ１，Ｘ２の輝度分布は、主走査方向の両側の付加領域である枠Ｙ１，Ｙ２の輝度分布にそろったものとなる。つまり、模擬電流による表示が、主走査方向におけるオーバーシュートによる輝度分布を副走査方向に対応させて模したものであるため、枠Ｙ１，Ｙ２と枠Ｘ１，Ｘ２とは、幅方向については同様の輝度分布を有する。

このように、本実施形態のＲＳＤ１では、副走査方向について、画像有効領域Ａ１の両側で模擬電流を供給することにより、画像有効領域Ａ１の両側に枠Ｘ１，Ｘ２が形成される。したがって、枠Ｘ１，Ｘ２と枠Ｙ１，Ｙ２とにより、画像有効領域Ａ１の４辺に沿って直線状の画像部分が形成され、画像有効領域Ａ１の周囲を囲む額縁状の枠表示が形成される。これにより、主走査方向及び副走査方向のいずれについても画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界が際立ち、画像が強調されるように表示される。つまり、副走査方向において画像有効領域Ａ１の両側に形成される枠Ｘ１，Ｘ２は、バイアス電流のオーバーシュートを模した比較的輝度の高いレーザ光により形成される部分であることから、レーザ光の照射が行われない画像無効領域Ａ２に対して、枠Ｙ１，Ｙ２による枠表示に加え、枠Ｘ１，Ｘ１によって画像有効領域Ａ１の部分を強調して表示することができる。

また、本実施形態のように、枠Ｙ１，Ｙ２に加えて枠Ｘ１，Ｘ２が形成されることにより、主走査方向の場合と同様に副走査方向についても画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界を明確にすることができる。結果として、枠Ｙ１，Ｙ２及び枠Ｘ１，Ｘ２によって画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界部分の認識を容易に行うことができ、画像有効領域Ａ１に表示される画像が強調される。

また、本実施形態における光源への電流制御によれば、副走査方向についても、枠Ｘ１，Ｘ２よりも外側では、バイアス電流の供給が行われずに、光源が完全にＯＦＦの状態となることから、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２とのコントラスト比を向上させることができる。

以上のように、本実施形態のＲＳＤ１によれば、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との区別が明確となり画像を強調して表示することができるとともに、消費電力を削減することができる。

以下、本実施形態のＲＳＤ１における光源への供給電流の制御について、図１１及び図１２に示すフロー図を用いて説明する。図１１に示すように、本実施形態に係る光源の電流制御においては、事前準備として、まず、光源へのバイアス電流がオーバーシュートした時の輝度である枠Ｙ１，Ｙ２の輝度が測定される（Ｓ１０）。すなわち、光源への供給の開始にともなってオーバーシュートするバイアス電流（図４参照）が光源に供給されることによって表示される画像の輝度（輝度分布）が測定される。

そして、ステップＳ１０で測定された枠Ｙ１，Ｙ２の輝度に基づき、枠Ｘ１，Ｘ２として表示する画像信号を決定する（Ｓ２０）。すなわち、上述したように副走査方向において画像有効領域Ａ１の両外側の領域において光源に供給される模擬電流の各走査ラインに対する電流値（図９参照）が決定される。以上のような事前準備が、光源の電流制御に際してあらかじめ行われる。

続いて、ＲＳＤ１の実際の駆動にともなって行われる光源の電流制御について説明する。図１２に示すように、本実施形態に係る光源の電流制御においては、まず、ユーザ調整として、枠の太さの決定が行われる（Ｓ１００）。すなわち、画像有効領域Ａ１の周りに形成される枠Ｙ１，Ｙ２，Ｘ１，Ｘ２の幅が決定される。

主走査方向の両側の枠Ｙ１，Ｙ２については、枠の太さは、バイアス電流のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを規定する所定間隔ｄ２によって調整される。また、副走査方向の両側の枠Ｘ１，Ｘ２については、枠の太さは、光源への模擬電流の供給が行われる所定ライン数によって調整される。ここで、枠Ｙ１，Ｙ２，Ｘ１，Ｘ２の太さは同じであることが好ましいことから、例えば、各枠の太さは同じ太さとなるように一律に調整される。また、枠の太さの調整は、例えば、ＲＳＤ１のコントロールユニット２に、観察者が操作可能な枠の太さ調整用の調整部が設けられ、この調整部の操作により行われる。

次に、ステップＳ１００において決定された枠の太さに基づいて、バイアス電流のＯＮ／ＯＦＦのタイミング、及び枠Ｘ１，Ｘ２の表示領域が決定される（Ｓ１１０）。バイアス電流のＯＮ／ＯＦＦのタイミングは、ステップＳ１００において枠Ｙ１，Ｙ２の太さを規定する所定間隔ｄ２が決まることにより決定される。所定間隔ｄ２が決まることで、主走査方向において、上述したようにバイアス電流がＯＮ／ＯＦＦされる位置となる、画像有効領域Ａ１の両側にそれぞれ所定間隔ｄ２隔てた位置Ｐ２，Ｐ４が決定される。また、枠Ｘ１，Ｘ２の表示領域は、ステップＳ１００において決定される所定ライン数が決まることにより決定される。

そして、レーザ光の走査が開始される（Ｓ１２０）。つまり、ＲＳＤ１が備える走査部により、比較的高速な主走査方向の光走査、及び比較的低速な副走査方向の光走査が開始される。

レーザ光の走査においては、走査ラインのカウントが行われる（Ｓ１３０）。副走査方向の一端から他端までの走査ラインの順番に沿って、光走査位置の副走査方向の移動にともない、副走査方向のどの走査ラインに光走査位置が存在するかにより、走査ラインのカウントが行われる。例えば、走査ラインが全部で１０００本の場合、副走査方向の両端側の１００本の走査ラインが無効走査範囲Ｚｂ２で、中間の８００本の走査ラインが有効走査範囲Ｚｂ１として設定される。そして、本ステップでは、１０００本の走査ラインのうち、現在光走査位置が存在する走査ラインが何番目の走査ラインかがカウントされる。

次に、ステップＳ１３０にてカウントされた走査ラインが、画像有効領域Ａ１の（有効走査範囲Ｚｂ１の）走査ラインか否かが判定される（Ｓ１４０）。本ステップでは、具体的には、上記のように走査ラインが全部で１０００本の場合の例に倣うと、カウントされた走査ラインが、副走査方向における２０１〜８００番目のいずれかの走査ラインか否かが判定される。

ステップＳ１４０において、カウントされた走査ラインが画像有効領域Ａ１の走査ラインであると判定された場合（Ｓ１４０：Ｙｅｓ）、その走査ラインの主走査方向の走査において、上述したようなバイアス電流のＯＮ／ＯＦＦ制御を含む、光源への供給電流の制御が行われる。

すなわち、図５を用いて説明した往路方向の場合の例に倣うと、まず、光走査位置が点ＰＡ１の位置に達した時点で、バイアス電流がＯＮされる（Ｓ１５０）。次に、光走査位置が点ＰＢ１の位置から点ＰＣ１の位置に達するまで、光源に駆動電流がされることで、画像の書き出しが行われる（Ｓ１６０）。そして、光走査位置がＰＤ１の位置に達した時点で、バイアス電流がＯＦＦされる（Ｓ１７０）。そして、例えば光走査位置やクロック数等に基づいて１走査ラインが終了したか否かが判定され（Ｓ１８０）、１走査ラインの光走査が終了すると、ステップＳ１３０にてカウントされた走査ラインについての光走査が終了し、次の走査ラインについてのカウントが行われる（Ｓ１３０）。

一方、ステップＳ１４０において、カウントされた走査ラインが画像有効領域Ａ１の走査ラインではないと判定された場合（Ｓ１４０：Ｎｏ）、その走査ラインが枠Ｘ１，Ｘ２表示領域か否かが判定される（Ｓ１９０）。本ステップでは、具体的には、上記のように走査ラインが全部で１０００本の場合の例に倣い、さらに模擬電流が流される所定ライン数が４本であるとすると、カウントされた走査ラインが、副走査方向における１９７〜２００番目、８０１〜８０４番目のいずれかの走査ラインか否かが判定される。

ステップＳ１９０において、カウントされた走査ラインが枠Ｘ１，Ｘ２表示領域であると判定された場合（Ｓ１９０：Ｙｅｓ）、その走査ラインの主走査方向の走査において、上述したような模擬電流が光源に供給される。

すなわち、図５を用いて説明した往路方向の場合の例に倣うと、光走査位置が位置Ｐ２に達した時点で、模擬電流がＯＮされる（Ｓ２００）。そして、光走査位置が、位置Ｐ２から境界位置Ｐ１，Ｐ３を経て、位置Ｐ４に達するまで、光源への模擬電流の供給が行われる（Ｓ２１０、Ｓ２２０）。そして、上記のとおり１走査ラインの光走査が終了すると、次の走査ラインについてのカウントが行われる（Ｓ１８０、Ｓ１３０）。

他方、ステップＳ１９０において、カウントされた走査ラインが枠Ｘ１，Ｘ２表示領域ではないと判定された場合（Ｓ１９０：Ｎｏ）、光源への電流はＯＦＦされ、光源への電流供給が行われることなく、上記のとおり１走査ラインの光走査が終了すると、次の走査ラインについてのカウントが行われる（Ｓ１８０、Ｓ１３０）。

以上のように、光源への供給電流の制御が行われることにより、画像有効領域Ａ１の４辺に沿って枠Ｙ１，Ｙ２及び枠Ｘ１，Ｘ２が形成され、画像有効領域Ａ１の周囲を囲む額縁状の枠表示が形成される（図１０参照）。これにより、上述したような画像の強調表示効果が得られる。

以下では、本実施形態に係るＲＳＤ１の変形例について説明する。まず、光源に供給される模擬電流の変形例について説明する。模擬電流は、上述したように、枠Ｘ１，Ｘ２を形成するため、副走査方向について、画像有効領域Ａ１の前後の所定ライン数分の走査ラインで光源に供給される。

光源に供給される模擬電流は、上述したようにバイアス電流のオーバーシュートによる電流値の変化を、走査ラインごとに電流値を変化させることで模したものに限らず、バイアス電流のオーバーシュートによって変動する電流値の平均的な値であってもよい。つまり、本実施形態のＲＳＤ１では、模擬電流は、バイアス電流の供給の開始にともなって、光走査位置が所定間隔ｄ２の範囲にある間に光源部７に供給される電流の平均値の電流であってもよい。

この場合、図１３に示すように、光源に供給される模擬電流として、所定の平均値Ｉｃの電流が用いられる。平均値Ｉｃは、図４に示すように光源への供給が開始されてからオーバーシュートするバイアス電流に関し、バイアス電流がＯＮされてからオーバーシュートを経て電流値が安定するまでの時間ｔ０により規定される所定間隔ｄ２における平均的な電流値である。なお、図１３において破線で示す波形は、オーバーシュートするバイアス電流の波形を表す。

模擬電流についての平均値Ｉｃは、例えばオーバーシュートするバイアス電流の所定間隔ｄ２におけるピクセルごとの電流値の平均である。ただし、平均値Ｉｃは、バイアス電流がオーバーシュートしてから安定するまでの間に変化する電流値の平均であり、平均値Ｉｃについての平均としては、相加平均や相乗平均、あるいは時間平均や距離平均等、適宜の平均が採用される。

このような模擬電流が供給されることで画像有効領域Ａ１に対して副走査方向の両側の付加領域として形成される枠Ｘ１，Ｘ２の輝度分布は、主走査方向の両側の付加領域である枠Ｙ１，Ｙ２の輝度分布の平均値となる。つまり、模擬電流による表示が、主走査方向におけるオーバーシュートによる輝度分布を平均させることで模したものであるため、枠Ｘ１，Ｘ２の幅方向の輝度分布は、枠Ｙ１，Ｙ２の幅方向の輝度分布の平均値として一定の値となる。

このように、枠Ｘ１，Ｘ２を形成するために光源に供給される模擬電流として、バイアス電流のオーバーシュートによる変化部分の平均値が用いられることにより、光源に模擬電流を供給するための電流制御の処理が簡単となる。例えば、模擬電流の電流値をあらかじめ所定の平均値Ｉｃとして設定しておくことにより、光源への模擬電流の供給にともなう電流制御において走査ラインごとに電流値を変化させる必要がなく、簡単な処理が実現できる。

また、模擬電流の電流値を走査ラインにかかわらず所定の平均値Ｉｃとすることにより、枠Ｘ１，Ｘ２の幅方向の輝度分布が一定となる。これにより、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界をより際立たせることができる。

次に、光源に供給されるバイアス電流の変形例について説明する。本実施形態に係るＲＳＤ１においては、バイアス電流は、上述したように、画像有効領域Ａ１に対して枠Ｙ１，Ｙ２を形成するために利用される。バイアス電流は、ＯＮされることにより、バイアス電流の値として設定される値Ｉｂを大きく上回った後に安定するというオーバーシュートを生じさせる。このように、バイアス電流は、特に制御しない限り、ＯＮされることで連続的に変化してオーバーシュートを発生させる。

そこで、本変形例では、バイアス電流がＯＮされてから所定の値Ｉｂに安定するまでの過程で、電流値が段階的に変化するようにバイアス電流が制御される。つまり、本変形例に係るＲＳＤ１では、制御部５は、光源へのバイアス電流の供給を開始した際、駆動信号供給回路８から光源部７に供給される電流を、所定の電流値まで段階的に上昇させる。

この場合、図１４に示すように、光源に供給されるバイアス電流が、ＯＮされてから時間ｔ０の間に所定の電流値としての値Ｉｂに達するまで、段階的に上昇させられる。図１４では、バイアス電流は、２段階に上昇させられることで、値Ｉｂまで達している。

このようにバイアス電流を所定の電流値まで段階的に上昇させる過程では、所定の値までの段階数は特に限定されない。つまり、駆動信号供給回路８により画素単位で各信号が生成される構成においては、小さくても画素ごとに段階的に電流値が変化させられることで、段階的なバイアス電流の上昇が実現される。

このように、枠Ｙ１，Ｙ２を形成するために利用されるバイアス電流を、所定の電流値まで段階的に上昇させることにより、バイアス電流が所定の電流値まで一度に上昇させる場合との比較において、バイアス電流の急激なオーバーシュートを回避することができる。

また、こうしたバイアス電流の電流値の段階的な制御は、上述したように枠Ｘ１，Ｘ２を形成するための模擬電流に、バイアス電流の電流値を合わせることを可能とする。つまり、模擬電流は、バイアス電流について現象として生じるオーバーシュートを、意図的に電流値を制御することで再現するものであるため、バイアス電流が意図的な電流値の制御のもとで変化させられることにより、模擬電流をバイアス電流に合わせることが容易となる。

このように、バイアス電流の電流値を段階的に制御することにより、枠Ｘ１，Ｘ２を形成するための模擬電流として、バイアス電流の変化態様を容易に再現することが可能となる。これにより、バイアス電流によって形成される枠Ｙ１，Ｙ２と模擬電流によって形成される枠Ｘ１，Ｘ２とで、幅方向の輝度分布を容易にそろえることができる。枠Ｙ１，Ｙ２と枠Ｘ１，Ｘ２とで幅方向の輝度分布がそろうことにより、枠Ｙ１，Ｙ２と枠Ｘ１，Ｘ２とで形成される４辺の枠表示の一体感を増すことができ、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界をより際立たせることができる。

以上説明したように、本実施形態に係るＲＳＤ１によれば、以下の効果が期待できる。

（１）本実施形態に係るＲＳＤ１は、画像信号５Ｓに応じた強度のレーザ光を出射する光源部７と、水平方向（主走査方向）に相対的に高速にレーザ光を走査する水平走査部３２、及び主走査方向に直交する垂直方向（副走査方向）に相対的に低速にレーザ光を走査する垂直走査部３４を有し、光源部７から出射されたレーザ光を２次元走査する走査部と、走査部で走査されたレーザ光を投射対象である観察者の眼１０の網膜１０ｂに投射する投射部と、画像信号５Ｓに応じた駆動電流、及び光源部７を待機状態とするためのバイアス電流を、光源部７に供給させる駆動信号供給回路８と、駆動信号供給回路８による駆動電流及びバイアス電流の供給を制御する制御部５と、を備える。そして、制御部５は、水平走査部３２による主走査方向のレーザ光の走査過程で、光走査位置が、画像信号５Ｓに応じた画像表示が行われない無効走査範囲Ｚａ２から画像表示が行われる有効走査範囲Ｚａ１に切り替わる位置（点ＰＢ１）から所定間隔ｄ２前の位置（点ＰＡ１）に達した時に、駆動信号供給回路８によるバイアス電流の供給を開始し、光走査位置が、有効走査範囲Ｚａ１から無効走査範囲Ｚａ２に切り替わる位置（点ＰＣ１）から所定間隔ｄ２後の位置（点ＰＤ１）に達した時に、駆動信号供給回路８によるバイアス電流の供給を停止する。これにより、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との区別が明確となり画像を強調して表示することができるとともに、消費電力を削減することができる。

（２）また、本実施形態のＲＳＤ１においては、制御部５は、垂直走査部３４による副走査方向のレーザ光の走査過程で、光走査位置が、無効走査範囲Ｚｂ２から有効走査範囲Ｚｂ１に切り替わる境界位置ＬＢ１から水平走査部３２による主走査方向の走査ラインの所定ライン数前の位置ＬＡ１までの範囲、及び有効走査範囲Ｚｂ１から無効走査範囲Ｚｂ２に切り替わる境界位置ＬＣ１から走査ラインの所定ライン数後の位置ＬＤ１までの範囲にある場合に、バイアス電流の供給を開始した際に駆動信号供給回路８から光源部７に供給される電流を模した模擬電流を、駆動信号供給回路８から光源部７に供給させる。これにより、画像有効領域Ａ１の４辺に沿って画像有効領域Ａ１の周囲を囲む額縁状の枠表示が形成され、主走査方向及び副走査方向のいずれについても画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界が際立ち、より画像を強調して表示することができる。

（３）また、本実施形態のＲＳＤ１においては、制御部５は、バイアス電流の供給を開始した際、駆動信号供給回路８から光源部７に供給される電流を、所定の電流値まで段階的に上昇させる。これにより、模擬電流をバイアス電流に合わせることが容易となり、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界をより際立たせることができる。

（４）また、本実施形態のＲＳＤ１においては、前記模擬電流は、バイアス電流の供給の開始にともなって、光走査位置が所定間隔ｄ２の範囲にある間に光源部７に供給される電流の平均値の電流である。これにより、光源に模擬電流を供給するための電流制御の処理が簡単となる。

（５）また、本実施形態のＲＳＤ１においては、前記模擬電流は、バイアス電流の供給を開始した際に駆動信号供給回路８から光源部７に供給される電流の主走査方向についての分布を、副走査方向に対応させて模した電流である。これにより、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との境界をより際立たせることができ、画像を強調して表示することができる。

（６）また、本実施形態のＲＳＤ１は、投射対象を、観察者の少なくとも一方の眼１０の網膜１０ｂとし、走査部によって走査されたレーザ光を、投射部により網膜１０ｂに入射して、画像を表示する。これにより、効果的に、画像有効領域Ａ１と画像無効領域Ａ２との区別を明確として画像を強調して表示することができる。

１ ＲＳＤ（走査型画像表示装置）
２ コントロールユニット
５ 制御部（電流制御部）
５Ｓ 画像信号
７ 光源部
８ 駆動信号供給回路（電流供給部）
１０ 眼
１０ｂ 網膜
１５ ハーフミラー
３２ 水平走査部（高速走査部）
３４ 垂直走査部（低速走査部）
３５ 第２リレー光学系
３８ レンズ系
３９ レンズ系

Claims (5)

1. 画像信号に応じた強度の光束を出射する光源部と、
   第１の方向に相対的に高速に光束を走査する高速走査部、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に相対的に低速に光束を走査する低速走査部を有し、前記光源部から出射された光束を２次元走査する走査部と、
   前記走査部で走査された光束を投射対象に投射する投射部と、
   前記画像信号に応じた画像表示用電流、及び前記光源部を待機状態とするためのバイアス電流を、前記光源部に供給させる電流供給部と、
   前記電流供給部による前記画像表示用電流及び前記バイアス電流の供給を制御する電流制御部と、を備え、
   前記電流制御部は、
   前記高速走査部による前記第１の方向の光束の走査過程で、
   光束の走査位置が、前記画像信号に応じた画像表示が行われない無効走査範囲から前記画像表示が行われる有効走査範囲に切り替わる位置から所定間隔前の位置に達した時に、前記電流供給部による前記バイアス電流の供給を開始し、
   光束の走査位置が前記所定間隔の範囲にある間に前記バイアス電流にオーバーシュートを生じさせ、
   光束の走査位置が前記無効走査範囲から前記有効走査範囲に切り替わる時に前記バイアス電流の設定値に収束するように前記バイアス電流を供給し、
   光束の走査位置が、前記有効走査範囲から前記無効走査範囲に切り替わる位置から所定間隔後の位置に達した時に、前記電流供給部による前記バイアス電流の供給を停止する、
   走査型画像表示装置。
2. 前記電流制御部は、
   前記低速走査部による前記第２の方向の光束の走査過程で、
   光束の走査位置が、前記無効走査範囲から前記有効走査範囲に切り替わる位置から前記高速走査部による前記第１の方向の走査ラインの所定ライン数前の位置までの範囲にある場合に、前記オーバーシュートによるピーク時の電流値と同等の第１電流値まで電流値が走査ラインごとに上昇し且つ前記第１電流値まで電流値が上昇した後は電流値が走査ラインごとに前記第１電流値よりも下がる模擬電流を、前記電流供給部から前記光源部に供給させ、
   前記有効走査範囲から前記無効走査範囲に切り替わる位置から前記走査ラインの所定ライン数後の位置までの範囲にある場合に、前記第１電流値まで電流値が走査ラインごとに上昇し且つ前記第１電流値まで電流値が上昇した後は電流値が走査ラインごとに前記第１電流値よりも下がる模擬電流を、前記電流供給部から前記光源部に供給させる、
   請求項１に記載の走査型画像表示装置。
3. 前記電流制御部は、前記バイアス電流の供給を開始した際、前記電流供給部から前記光源部に供給される電流を、所定の電流値まで段階的に上昇させる、
   請求項１または請求項２に記載の走査型画像表示装置。
4. 前記電流制御部は、
   前記低速走査部による前記第２の方向の光束の走査過程で、
   光束の走査位置が、前記無効走査範囲から前記有効走査範囲に切り替わる位置から前記高速走査部による前記第１の方向の走査ラインの所定ライン数前の位置までの範囲、及び、前記有効走査範囲から前記無効走査範囲に切り替わる位置から前記走査ラインの所定数ライン後の位置までの範囲にある場合に、前記バイアス電流の供給の開始にともなって、光束の走査位置が前記所定間隔の範囲にある間に前記光源部に供給される電流の平均値の電流を前記電流供給部から前記光源部に供給させる、
   請求項１に記載の走査型画像表示装置。
5. 前記投射対象を、観察者の少なくとも一方の眼の網膜とし、前記走査部によって走査された光束を、前記投射部により前記網膜に入射して、画像を表示する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の走査型画像表示装置。

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