JP6848197B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

本発明は、照射対象領域を光ビームで走査する光走査装置に関するものであり、より詳しくは、走査の停止等の異常を検出できる光走査装置に関する。

従来の光走査装置として、特許文献１に開示されている表示装置がある。特許文献１の表示装置は、静電アクチュエータを用いており、静電アクチュエータに内蔵したコンデンサに蓄積された静電容量を検出するセンサを備えている。そして、前記センサは静電容量から検出信号を生成して振幅検出部に渡す。前記振幅検出部は前記検出信号から振幅を解析する。そして、前記振幅検出部が、振幅を一定の範囲に収めるように、サーボ信号を出力する。前記サーボ信号と画像信号供給部から供給される駆動信号とを加算して駆動信号を生成し、静電アクチュエータに送信する。このような制御を行うことで、反射面（スキャンミラー）を一定の角度範囲で駆動している。

また、特許文献２には、静電アクチュエータを静電容量型の変位センサとして用いて故障診断を行う故障診断機能付きＭＥＭＳデバイスが示されている。この故障診断機能付きＭＥＭＳデバイスでは、ミラーを径路内に移動する又は経路から退避するため、すなわち、２値的に移動するときに発生する微小な減衰振動時の静電アクチュエータの静電容量の変化を検出している。そして、静電容量の変化から減衰振動の振幅と位相の周波数応答特性に基づいて、故障の前駆現象を診断している。

特開２００８−１１６６７８号公報（段落００２５、００２６、図４、図５） 特開２００６−２８４７４６号公報（段落００１８、００２０、図７）

しかしながら、特許文献１の表示装置では、静電容量を一定の値になるように駆動信号を調整するものであるが、異物の接触等でスキャンミラーが停止した場合に、その停止状態を検知することはできず、駆動信号を供給し続けてしまう。

また、特許文献２のＭＥＭＳデバイスでは、２値的に移動するときに発生する微小な減衰振動から故障を判定するものであるが、アクチュエータで可動部（ミラー）を連続して移動させている場合の可動部の故障を検知することは困難である。

そこで、本発明は、可動部の停止等の異常状態を精度よく検出することで、光ビームの照射位置が固定されることで発生する事故を抑制することができる光走査装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、光ビームを出射する光源部と、回転軸周りに所定の角度で往復回動して前記光ビームを走査する可動部と、前記可動部を駆動する静電式の駆動部と、前記光源部からの前記光ビームの出射を制御する制御部と、前記駆動部の容量変化によって発生する電流を検出して前記電流に基づく電流情報を出力する電流検出部と、を有し、前記制御部が、前記電流情報に基づいて、前記光源部からの前記光ビームを停止させる又は出力を低減させる光走査装置を提供する。

この構成によると、前記可動部の回動時に前記駆動部に発生し、前記可動部の回動の特性と対応する電流を検出するとともに、前記電流に基づいて停止等の異常を判断しているため、センサ等の検出部を別途取り付けなくても可動部の停止等の異常を検出することができる。そして、前記駆動部に発生する電流が前記可動部の動作（往復回動）の変化に敏感に反応して変化するため、可動枠の停止等の異常を精度よく検出することができる。また、前記光ビームが一点に照射され、照射された部分が高温になったり、劣化したりするのを抑制することができる。

また、前記電流は前記可動部の往復回動によって発生する電流であり、前記可動部の往復回動の影響を受けて変化するものであるため、前記可動部以外の部分の不具合で、前記可動部に停止等の異常が発生した場合でも、前記可動部の異常を検出することが可能である。

上記構成において、前記制御部は、前記電流情報と前記可動部が正常駆動されているときの基準電流情報とを比較して前記光源部からの前記光ビームを制御するようにしてもよい。このように構成することで、予め備えられている基準電流情報をもとに、可動部の停止等の異常を検出するため、迅速に異常を検出することができる。また、基準電流情報を、光走査装置ごとに、設定することで、個体差による異常の検出精度のばらつきを抑制することができる。

上記構成において、前記制御部は、前記電流情報の波形の極大値又は極小値の少なくとも一方が、前記基準電流情報から決められた範囲から外れたときに前記光源部からの前記光ビームを停止させる又は出力を低減させるようにしてもよい。このように構成することで、可動部が回動するときの回動範囲の偏りが発生したときにも、可動部の回動に異常が発生していることを検出して、光ビームを安全な出力に寄生することができる。これにより、可動部が停止している場合だけでなく、回動に異常が発生しているときにも、光走査装置の動作を制限できる。

上記構成において、前記制御部は、前記基準電圧情報の最大値よりも小さい第１閾値と、最小値よりも大きい第２閾値とを有しており、前記制御部は、前記電流情報の最大値が前記第１閾値よりも小さい又は最小値が前記第２閾値よりも大きいときに前記光源部からの前記光ビームを停止させる又は出力を低減させるようにしてもよい。このように構成することで、可動部の回動範囲の偏りや、回動角度のばらつきを精度よく検出することができる。そして、可動部の異常が発生しているときにも、光走査装置の動作を制限できる。

上記構成において、前記制御部は、前記基準電圧情報の最大値よりも大きい第３閾値と、最小値よりも小さい第４閾値を有しており、前記制御部は、前記電流情報の最大値が前記第３閾値よりも大きい又は最小値が前記第４閾値よりも小さいときに前記光源部からの前記光ビームを停止させる又は出力を低減させるようにしてもよい。このように構成することで、可動部の回動範囲の偏りや、回動角度のばらつきを精度よく検出することができる。そして、可動部の異常が発生しているときにも、光走査装置の動作を制限できる。

上記構成において、前記可動部の動作は、前記走査された光ビームで被走査領域に描画を行う期間である描画期間と、光ビームを走査終了位置から走査開始位置に戻す期間である帰線期間とに分かれており、前記制御部が、前記帰線期間又は前記描画期間のいずれかの電流情報を前記電流検出部から取得してもよい。描画期間に検出を行う場合、期間が長いため、低いサンプリング周波数でも正確な電流波形を取得することが可能である。また、帰線期間に検出を行う場合、帰線期間では、発生する電流が大きくなるため、検出時の増幅率を小さくすることができる。

上記構成において、前記制御部は、前記電流情報の波形の位相を前記基準電流情報から取得した位相の情報と比較して前記光源部からの前記光ビームを制御してもよい。可動部の動作範囲、動作速度は通常と同じであるが、位相がずれる場合も検出することができる。これにより、光源と可動部との同期のずれの発生を迅速に検出することができ、正確ではない映像の表示を停止することができる。

上記構成において、前記制御部は、前記電流情報の波形を所定の閾値で２値化し、２値化された前記電流情報の出力時間を検出し、同じ閾値で２値化された前記基準電流情報の出力時間を比較して、その差が予め決められた値よりも大きくなると前記光源部からの前記光ビームを停止させる又は出力を低減させてもよい。この構成とすることで、検出した電流信号の基準電流信号に対する、位相のずれ、振幅の増減を、検出するときに、電流値を数値化する処理を省くことが可能である。これにより、処理を減らすことが可能である。

上記構成において、前記電流検出部は、第１経路と、前記第１経路と並列な第２経路とを備えており、前記第１経路は前記電流情報から前記共振振動の共振周波数を抽出する抽出部と、前記抽出部からの出力を増幅する第１増幅部を含み、前記第２経路は前記電流情報を増幅する第２増幅部を備えていてもよい。このように構成することで、第１経路では、共振周波数以外のノイズを除去し、共振振動を精度よく検出することができる。また、第２経路では、ノイズを除去しないので、電流波形の変化を高精度で検出することができる。第１経路で振動を検出し、第２経路で異常を検出することで可動部の共振振動と、異常の検出を１つの電流検出部で高精度に検出することができる。

上記構成において、前記電流検出部の温度を検出する温度検出部を備えており、前記第２増幅部の増幅率が前記温度検出部で検出された温度に基づいて変更されてもよい。これにより、第２増幅部の温度変化による増幅率のばらつきを補正し、電流変化を正確に検出することが可能となる。

本発明によると、可動部の停止等の異常を精度よく検出することで、光ビームの照射位置が固定されることで発生する事故を抑制することができる光走査装置を提供することができる。

本発明にかかる光走査装置を用いた画像表示装置の概略図である。 本発明にかかる光走査素子の平面図である。 主走査及び副走査を模式的に示す図である。 本発明にかかる光走査装置のブロック図である。 図２に示す副駆動部を含む可動枠及び固定枠の概略構造を示す断面図である。 固定枠及び可動枠に取り付けられた副駆動部の電気的な等価回路図である。 図５に示す構成の駆動機構の駆動信号電圧と回動角度の関係を示すグラフである。 図５に示す構成の可動枠を駆動する副駆動部に供給する駆動信号電圧と可動枠の回動角度の関係を示す図である。 可動枠の回転角度とコンデンサの静電容量の関係を示す図である。 駆動信号電圧の変化に基づく可動枠の回転角度と電流値との関係を示すグラフである。 静電容量の変化に基づく可動枠の回転角度と電流値との関係を示すグラフである。 駆動信号電圧の変化に基づく電流と静電容量の変化に基づく電流とを合成した電流値と可動枠の回転角度との関係を示す図である。 本発明にかかる光走査装置に用いられる電流検出部の一例の回路図である。 停止を検出するときに用いられる基準電流波形を示す図である。 可動枠が固定枠と平行な状態で停止しているときの描画期間における電流値の変化を示すグラフである。 可動枠が固定枠に対して最大傾斜した状態で停止しているときの描画期間における電流値の変化を示すグラフである。 電流波形と特徴点とを示す図である。 本発明にかかる光走査装置の他の例のブロック図である。 図１８に示す光走査装置に用いられる電流検出部を示す回路図である。 フレーム同期信号と電流検出部で検出した電流の電流波形とを示す図である。 停止の判定を行うときの条件を示す図である。 基準電流波形を示す図である。 本発明にかかる光走査装置に用いられる異常検出部の論理回路を示すブロック図である。 可動部に異常が発生していないときの信号を示すタイミングチャートである。 極大値が第１閾値よりも小さい及び極小値が第２閾値よりも大きいときの可動部の異常検出を示すタイミングチャートである。 極大値が第３閾値よりも大きい及び極小値が第４値よりも小さいときの可動部の異常検出を示すタイミングチャートである。 本発明にかかる光走査装置の異常検出を行うときの電流波形を示す図である。 本発明にかかる光走査装置のブロック図である。 図２８に示す光走査装置に用いられる電流検出部の概略回路図である。 本発明にかかる光走査装置の他の例のブロック図である。 図３０に示す光走査装置に用いられる電流検出部を示す回路図である。

本発明にかかる実施形態について図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
図１は本発明にかかる光走査装置を用いた画像表示装置の概略図である。図１に示す画像表示装置Ｐｊは、被投影面であるスクリーンＳｃを光ビームで走査し、映像（静止画、動画）を表示する、いわゆる、プロジェクタ装置である。図１に示すように、光走査装置Ａは光ビームをスクリーンＳｃの横方向（主走査方向とする）に移動させつつ、１ラインごとに縦方向（副走査方向とする）に移動させることで、スクリーンＳｃを走査（ラスタスキャン）する。光走査装置Ａは、光源部１００と、光スキャナ部２００とを備えている。

光源部１００は、光源１１と、レンズ１２と、ビームスプリッタ１３と、モニタ用受光素子１４とを含む。光源１１は予め決められた波長の光を出射できるものであり、例えば、半導体発光素子を挙げることができる。また、放電を用いるもの等であってもよい。光源としては安定した光を出射することができるものを広く採用することができる。なお、本実施形態では、レーザ光を発光するレーザ発光素子（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を採用している。なお、画像表示装置Ｐｊがカラー映像を表示する装置である場合、光源１１は、Ｒ（赤）の光、Ｇ（緑）の光、Ｂ（青）の光を混合した光を出射することができる構成となっている。

光源１１は点光源であり出射された光は発散光である。そのため、光源部１００は、光源１１から出射された光をレンズ１２に透過させて平行光又は略平行光に変換して、光ビーム化している。なお、レンズ１２は、ここでは、コリメータレンズであるが、これに限定されず、発散光を平行光に変換する光学素子を広く採用することができる。

レンズ１２から出射された光ビームは、ビームスプリッタ１３に入射する。ビームスプリッタ１３は光ビームに最適化されたものであり、入射した光ビームのうち一部を反射して、残りを透過させる。ビームスプリッタ１３で反射された光ビームは、モニタ用受光部１４に入射する。モニタ用受光部１４は入射した光ビームに基づいて、光ビームの強度を示すモニタ信号を出力する。モニタ信号は、後述する制御部３１の光源制御部３１１に受け渡される。

ビームスプリッタ１３を透過した光ビームは、光走査部２００に入射する。光走査部２００は、光ビームを反射しつつ走査する光走査素子２０を備えている。光走査素子の詳細について図面を参照して説明する。図２は本発明にかかる光走査素子の平面図である。図２に示す光走査素子２０は、ミラー２１と、固定枠２２と、可動枠２３と、第１弾性支持部２４と、第２弾性支持部２５と、主駆動部２６と、副駆動部２７とを備えている。なお、光走査素子２０の形状の説明では、光走査素子２０が停止した状態、すなわち、図２に示している状態を基準として説明する。

光走査素子２０は、ミラー２１で光ビームを反射しつつミラー２１を直交する軸Ｃ１と軸Ｃ２周りに所定角度、往復回動（揺動）する。なお、軸Ｃ１周りにミラー２１を回動することで光ビームを主走査方向に走査することができるものであり、以下の説明では、軸Ｃ１を主走査軸Ｃ１として説明する。同様に、軸Ｃ２は軸Ｃ１と直交する軸であり、軸Ｃ２周りにミラー２１を回動することで光ビームを副走査方向に走査することができるので、以下の説明では、軸Ｃ２を副走査軸Ｃ２として説明する。

図２に示すように、固定枠２２は、主軸Ｃ１に沿う長辺を有する長方形の板状部材であり、中央に長方形状に貫通した窓部２２０を備えている。窓部２２０は、中心が主走査軸Ｃ１と副走査軸Ｃ２とが交差する点に重なるように設けられている。そして、窓部２２０の内側に、可動枠２３が配置される。可動枠２３は、中心が窓部２２０の中心と重なるように設けられている。

可動枠２３の短手方向（副走査軸Ｃ２方向）の端部の中央部と、窓部２２０の対向する部分の中央部とが副走査軸Ｃ２方向に延びる第１弾性支持部２４で連結されている。第１弾性支持部２４は、可動枠２３の２つの長辺それぞれの中央部に対をなすように設けられている。つまり、可動枠２３は、長辺の中央部分を第１弾性支持部２４を介して、固定枠２２に連結されている。第１弾性支持部２４は、棒状の部材であり、副走査軸Ｃ２周りに弾性的にねじれる。すなわち、可動枠２３は、固定部２２に対して副走査軸Ｃ２周りに回動（揺動）可能に支持されている。

また、可動枠２３は主走査軸Ｃ１に沿う方向の両端が窓部２２０の短辺をなす部分と対向している。この可動枠２３と窓部２２０の主走査軸Ｃ１方向に対向する部分に、可動枠２３に副走査軸Ｃ２周りに回動するための力を付与する副駆動部２７が設けられている。副駆動部２７は、副走査軸Ｃ２を挟んで対をなすように設けられている。

副駆動部２７は、固定枠２２の窓部２２０の内周部より主走査軸Ｃ１と平行に内側に突出した複数個の固定側電極２７１と、可動枠２３の主走査軸Ｃ１方向の端部より外側に突出した複数個の可動側電極２７２とを備えている。なお、以下の説明において、必要に応じ、一対の副駆動部２７のうち、一方を第１副駆動部２７Ａ、他方を第２副駆動部２７Ｂとして説明する場合がある。

複数個の固定側電極２７１及び複数個の可動側電極２７２は、それぞれの先端が自由端になっているとともに、副走査軸Ｃ２方向に等間隔に配列されている。そして、固定側電極２７１と可動側電極２７２とが副走査軸Ｃ２方向に交互に並ぶように配置される。副駆動部２７は非共振型の静電アクチュエータであり、固定側電極２７１と可動側電極２７２の間の電圧（電位差）で、固定側電極２７１と可動側電極２７２の間に引力を発生させている。一対の副駆動部２７のそれぞれで上述の引力を交互に発生させて、可動枠２３に副走査軸Ｃ２周りに揺動する駆動力を付与する。

可動枠２３は長方形の板状部材であり、中央に貫通したスリット２３０を備えている。スリット２３０は、短手方向（ここでは、副走査軸Ｃ２方向）の中央に設けられており、長手方向（ここでは、主走査軸Ｃ１方向）に延びている。そして、スリット２３０の内側には、ミラー２１が配置される。ミラー２１は円板形状を有しており、スリット２３０の中央部分の内周面は、ミラー２１の形状に合わせて円弧状に形成されている。可動枠２３とミラー２１とは中心が一致するように配置される。そして、ミラー２１は主走査軸Ｃ１方向の両端部から、主走査軸Ｃ１方向に延びる第２弾性支持部２５を介して可動枠２３と連結されている。

第２弾性支持部２５は、棒状の部材であり、主走査軸Ｃ１周りに弾性的にねじれる。このことから、ミラー２１は、可動枠２３に対して主走査軸Ｃ１周りに回動（揺動）可能に支持されている。ミラー２１の表面は、光源部１００から出射された光ビームを反射することができるように鏡面となっている。ミラー２１の鏡面としては、例えば、反射率が高い金属の薄膜を形成するものであってもよいし、ミラー２１の反射率が高い場合、表面の凹凸を小さくする鏡面仕上げとしてもよい。

そして、第２弾性支持部２５と可動枠２３との間には、第２弾性支持部２５に駆動力を付与する主駆動部２６が設けられている。主駆動部２６は、可動枠２３のスリット部２３０の副走査軸Ｃ２方向の両方の内周面から内側に向けて突出した複数個の固定側電極２６１と、第２弾性支持部２５の副走査軸Ｃ２方向の両側部から突出した複数個の可動側電極２６２とを備えている。

複数個の固定側電極２６１は主走査軸Ｃ１に沿う方向に、等間隔に配列されている。また、複数個の可動側電極２６２も主走査軸Ｃ１に沿う方向に、等間隔に配列されている。そして、固定側電極２６１と可動側電極２６２のそれぞれ対向して配置されているもの同士は、主走査軸Ｃ１方向に隣合うように交互に配置される。

図２に示すように、主駆動部２６は、副走査軸Ｃ２を挟んで対称となるように２個、対をなすように設けられている。また、それぞれの主駆動部２６、２６では、固定側電極２６１及び可動側電極２６２が主走査軸Ｃ１を軸として線対称となるように設けられている。

主駆動部２６は、固定側電極２６１と可動側電極２６２との間に電圧を印加することで固定側電極２６１と可動側電極２６２との間に引力を発生させ、その引力で第２弾性支持部２５がねじる。これにより、第２弾性支持部２５に支持されているミラー２１を主走査軸Ｃ１周りに回動する。

主駆動部２６の固定側電極２６１と可動側電極２６２との間に発生する力は弱く、ミラー２１の回動角度が小さい。すなわち、直流的な電圧を印加することでは、ミラー２１を十分な角度で回動させることが困難である。そこで、ミラー２１、第２弾性支持部２５、主駆動部２６の形状、重量等によって決まる共振周波数に基づいて共振振動が発生するように、パルス波形やサイン波形の電圧を印加する。このように共振周波数に合わせて電圧を印加によって発振現象を発生させて、ミラー２１を大きく揺動する。このように、共振振動を利用して、ミラー２１を回動させるため、主駆動部２６は、共振型の静電アクチュエータである。

光走査素子２０は、固定枠２２、第１弾性支持部２４、可動枠２３、第２弾性支持部２５及びミラー２１は、一体で形成される。そして、光走査素子２０自体は、小型軽量な素子であり、微細加工技術を利用した、いわゆるＭＥＭＳデバイスである。また、光走査素子２０の表面には、配線パターン２８が形成されており、固定枠２２の四隅及び各辺の中央部分には、端子Ｓ１〜Ｓ８が設けられている。配線パターン２８、端子Ｓ１〜Ｓ８は、例えば、銅、アルミニウム等の導電率が高い金属薄膜で形成されたプリント配線を挙げることができるが、これに限定されない。端子Ｓ１〜Ｓ８は、後述するドライバ２９が接続され、端子Ｓ１〜Ｓ８を介して、主駆動部２６、副駆動部２７を駆動するための信号（駆動信号）を供給するようになっている。

図２に示すように、固定枠２２の両短辺の中央部分には、端子Ｓ１、Ｓ２が設けられている。端子Ｓ１、Ｓ２は副駆動部２７の固定側電極２７１と配線パターン２８を介して接続されている。固定枠２２の右側の角部には、端子Ｓ３、Ｓ４が設けられている。端子Ｓ３、Ｓ４は副駆動部２７（それぞれ、第１副駆動部２７Ａ、第２副駆動部２７Ｂ）の可動側電極２７２と配線パターン２８を介して接続されている。また、固定枠２２の両長辺の中央部分には、端子Ｓ５、Ｓ６が設けられている。端子Ｓ５、Ｓ６は主駆動部２６の固定側電極２６１と配線パターン２８を介して接続されている。そして、固定枠２２の左側の角部には、端子Ｓ７、Ｓ８が設けられている。端子Ｓ７、Ｓ８は主駆動部２６の可動側電極２６２と配線パターン２８を介して接続されている。

光走査素子２０は以上に示したような構成を有している。光走査部２００では、固定枠２２は不動の部材に固定されており、副駆動部２７が可動部２３を固定部に対して、副走査軸Ｃ２周りに回動（揺動）する。また、主駆動部２６がミラー２１を可動枠２３に対して主走査軸Ｃ１周りに回動(揺動)する。このような走査を行うことで、光走査素子２０はミラー２１を主走査軸Ｃ１及び副走査軸Ｃ２周りに揺動させる。

光走査装置Ａを用いてスクリーンに映像を表示する場合について説明する。図３は主走査及び副走査を模式的に示す図である。光走査部２００は光走査素子２０を上述のように駆動させた状態で、タイミングを合わせた光ビームをミラー２１で反射することで、スクリーンＳｃに映像を表示する。

光走査素子２０は、上段から下段に（あるいは逆に）１段ずつ描画を行い（走査し）、最下段に到達すると、最上段に戻る。すなわち、主走査方向の走査線でスクリーンを埋める２次元走査（ラスタスキャン）を行う。光走査素子２０では、光スポットの横方向の動きを主走査部２６による主走査によって行っており、上下方向の走査線の移動を副走査部２７による副走査で行っている。スクリーン等に映像を表示する場合、１秒間に複数枚の映像を表示しており、１回の映像の描画にかかる期間が１フレームである。

光走査素子２０において、副駆動部２７は１フレームで光ビーム（可動枠２３或いはミラー２１）を１回往復動させる。一方、主駆動部２６は１フレームでスクリーンに表示する走査線の数に比例した回数、光ビーム（ミラー２１）を往復動させる。そのため、光走査素子２０では、主走査に比べて副走査はゆっくり行われる。なお、光走査素子２０の主走査軸周りの揺動の周波数と副走査軸周りの揺動の周波数として、たとえば、主走査方向の周波数が２４ｋＨｚ、副走査方向の周波数が３０Ｈｚ等を挙げることができる。

スクリーンＳｃに映像を映す場合、１フレームには、映像を描画する期間である描画期間と、光スポットを終点から起点に戻すための帰線期間とを含んでいる。描画期間が映像を描画する期間であり、帰線期間が映像を描画しない期間である。そして、映像の連続性を保持するためには、帰線期間を短くするのが好ましい。そのため、光走査装置Ａでは、図３に示すように、１フレーム中に短い帰線期間と長い描画期間を有している。そして、光走査素子２０において、副駆動部２７は可動枠２３（ミラー２１）を描画期間に上限から下限に回動させ、帰線期間に下限から上限に回動させている。そのため、可動枠２３の回動速度（角速度）は、描画期間で遅く、帰線期間で速くなる。

次に、光源部１００及び光走査部２００を備えた光走査装置Ａの電気的な接続について図面を参照して説明する。図４は本発明にかかる光走査装置のブロック図である。

光走査装置Ａは、上述した光源部１００、光走査部２００に加えて、処理部３００及び記憶部４００を備えている。なお、図４に示すように、光源部１００には、上述の構成に加えて、光源１１に駆動信号を与えるドライバ１５を備えている。また、光走査部２００には、主駆動部２６及び副駆動部２７に駆動信号を与えるドライバ２９が設けられている。

処理部３００は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算処理回路を含む構成であり、図４に示すように、同期部３０、制御部３１、共振振動検出部３２、異常検出部３３、振動補正部３４、外部接続部３５及び電流検出部３６を備えている。

処理部３００は、光走査装置Ａの各種処理を行う。各種処理には、外部機器からの映像データに基づいて、光源部１００及び光走査部２００を駆動するための出光制御情報及び光走査制御情報を生成する処理も含まれる。そのため、処理部３００は、外部接続部３５を介してＰＣ、ＤＶＤ、ＢＤ等の外部機器と接続される。なお、外部接続部３５はこれに限定されるものではない。例えば、アンテナを接続して放送波を受信し、放送波から映像データを抽出することができる構成であってもよい。処理部３００の各部は、同期部３０からの同期信号に基づいて動作している。同期信号は各部の動作を同期させるための信号を出力する発振回路を備えており、描画期間と帰線期間とを決定するフレーム同期信号を出力している。なお、フレーム同期信号以外の同期信号を出力していてもよい。

記憶部４００は、呼び出し可能なＲＯＭや読書き可能なＲＡＭ等を備えている。記憶部４００は光走査装置Ａでの処理に必要なデータ、テーブル、パラメータ等の情報を備えるものである。また、処理部３００で処理したデータを記憶するものである。処理部３００は記憶部４００に随時アクセスすることができるようになっている。

制御部３１は、光源部１００からの光ビームの出射制御及び光走査部２００による光ビームの走査速度、走査角度(走査範囲)等の走査制御する制御部である。走査光源制御部３１は、光源制御部３１１と、走査制御部３１２と、共振振動検出部３２と、異常検出部３３と、振動補正部３４とを備えている。そして、光源制御部３１１、走査制御部３１２、共振振動検出部３２、異常検出部３３及び振動補正部３４は、制御部３１で動作するプログラムであってもよいし、独立した回路として制御部３１内に構成されていてもよい。

光源制御部３１１は、光源部１００の駆動を制御する。光源制御部３１１はモニタ用受光部１４からモニタ信号を受信している。光源制御部３１１は映像情報に基づいて光ビームの出光を決める出光制御情報を生成する。また、光源制御部３１１は必要に応じてモニタ信号に基づいて出光制御情報を補正する。光源制御部３１１は、出光制御情報をドライバ１５に送信している。ドライバ１５は出光制御情報に基づいて生成された駆動信号（例えば、駆動電圧）を光源１１に送信する。光源１１は、駆動信号に基づいて光を出光する。

走査制御部３１２は、光走査素子２０の駆動を制御する。走査制御部３１２は映像情報に基づいて、光走査素子２０による光ビームの走査角度、走査周波数等の情報を含む光走査情報を生成する。また、走査制御部３１２は、振動補正部３４から後述する補正パラメータを受け取っており、必要に応じて光走査情報を補正パラメータに基づいて補正する。そして、光走査情報をドライバ２９に送信する。ドライバ２９は光走査情報に基づいて、駆動信号を生成し、主駆動部２６及び副駆動部２７に送信する。主駆動部２６及び副駆動部２７は駆動信号に基づいてミラー２１及び可動枠２３をそれぞれ揺動させる。

電流検出部３６は主駆動部２６及び（又は）副駆動部２７の固定側電極と可動側電極との間で発生する電流を検出する検出部である。本発明にかかる光走査装置Ａでは、副駆動部２７の容量変化による電流を検出している。電流検出部３６は、検出した電流の情報を電流情報として、共振振動検出部３２と異常検出部３３とに送信している。なお、電流検出部３６の詳細については、後述する。

上述したとおり、光走査素子２０において、ミラー２１（可動枠２３）の副走査方向の揺動は、非共振で行われている。しかしながら、可動枠２３を揺動するときに共振周波数に基づく共振振動が発生する場合があり、共振振動が発生するとスクリーンＳｃに投影される映像に副走査方向に明暗が発生する。そのため、共振振動検出部３２は、電流検出部３６からの電流情報に基づいて、光走査素子２０のミラー２１の副走査軸Ｃ２周りの揺動に含まれる共振振動を検出する。そして、共振振動を検出すると、共振振動検出部３２は共振振動の情報（振幅／位相）を振動補正部３４に送信する。

振動補正部３４は、共振振動の情報に基づいて、共振振動を抑制するように光走査情報を補正するための補正パラメータを生成し、補正パラメータを走査制御部３１２に送信する。なお、振動補正部３４は、補正が必要なときに補正パラメータを生成／送信する。

電流検出部３６は、検出した電流情報を、異常検出部３３にも受け渡している。異常検出部３３は、電流情報に基づいて、光走査素子２０の可動枠２３の停止等の異常を検出する。以下の説明において、可動枠２３の異常の１つとして、停止について説明する。また、停止以外の異常についても適宜説明する。可動枠２３の停止は、例えば、配線の一部の断線や短絡（ショート）等の回路の故障や異物が可動枠２３に当接したことで発生する。また、これら以外の原因で停止する場合もある。異常検出部３３は、原因に関係なく、可動枠２３の停止等の異常を検出する。異常検出部３３は電流情報から可動枠２３の動作の異常を検出すると、異常発生情報を光源制御部３１１に送信する。なお、異常検出部３３は停止以外の可動枠２３の異常、例えば、回動速度の低下、回動角度の減少等を検出し、異常発生情報として光源制御部３１１に送信することもできる。異常発生情報と停止情報とを区別して、光源制御部３１１に送信するようにしてもよい。

光源制御部３１１は、異常発生情報を取得すると、出光制御情報として光源１１からの光の出射を制限する出射制限情報をドライバ１５に送信する。ドライバ１５は、出射制限情報を取得すると光源１１を光の出射を制限する駆動信号を光源１１に送信する。

ここで、可動枠２３の停止等の異常の検出について新たな図面を参照して説明する。まず、駆動信号による可動枠２３の動作について説明する。図５は図２に示す副駆動部を含む可動枠及び固定枠の概略構造を示す断面図であり、図６は固定枠及び可動枠に取り付けられた副駆動部の電気的に等価な回路図である。

なお、図５では固定枠２２、可動枠２３及び副駆動部２７を副走査軸Ｃ２に垂直な面で切断した断面図となっている。また、図５では可動枠２３の内側に設けられている、ミラー２１、第２弾性支持部２５と主駆動部２６は図示を省略している。また、以下の説明では、可動枠２３の長手方向の端部に設けられる１対の副駆動部２７を必要に応じて、第１副駆動部２７Ａ、第２副駆動部２７Ｂと区別して説明する場合もある。

図５に示すように、固定枠２２と可動枠２３とは厚み方向にずれて配置されている。そして、図６に示すように、第１副駆動部２７Ａと第２副駆動部２７Ｂとは、それぞれの、固定側電極２７１と可動側電極２７２とがコンデンサＣｐ１、Ｃｐ２を構成している。それぞれの固定側電極２７１は、ドライバ２９と接続されている。ドライバ２９は第１副駆動部２７Ａの固定側電極２７１に第１駆動信号Ｓｇ１を、また、第２副駆動部２７Ｂの固定側電極２７１に第２駆動信号Ｓｇ２を与えている。

第１駆動信号Ｓｇ１及び第２駆動信号Ｓｇ２は電圧信号である。例えば、第１駆動信号Ｓｇ１が第１副駆動部２７Ａの固定側電極２７１に付与されると、固定側電極２７１と可動側電極２７２との間の電位差が発生し、固定側電極２７１と可動側電極２７２との間に引力が発生する。固定側電極２７１は固定枠２２に設けられ、可動側電極２７２が可動枠２３に設けられているため、引力によって可動側電極２７２が固定側電極２７２に引っ張られ、可動枠２３が副走査軸Ｃ２回りに回動する。

そして、第１副駆動部２７Ａと第２副駆動部２７Ｂとに交互に上述の引力が作用するように、駆動信号を供給することで、可動枠２３を副走査軸Ｃ２周りに回動（揺動）する。可動枠２３が副走査軸Ｃ２周りに揺動するとき、第１副駆動部２７Ａ及び第２副駆動部２７Ｂの固定側電極２７１と可動側電極２７２の副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が変動する。第１副駆動部２７Ａの固定側電極２７１と可動側電極２７２の副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が増加（減少）すると、第２副駆動部２７Ｂの固定側電極２７１と可動側電極２７２の副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が減少（増加）する。

上述のとおり、第１副駆動部２７Ａ及び第２副駆動部２７Ｂは、それぞれ、固定側電極２７１と可動側電極２７２とでコンデンサＣｐ１、Ｃｐ２を形成している。通常、コンデンサは対向する電極の面積が変動すると静電容量が変化する。そして、第１副駆動部２７Ａ及び第２副駆動部２７Ｂにおいて、固定側電極２７１と可動側電極２７２とが副走査軸Ｃ２方向に対向する（重なる）面積は、可動枠２３の回動によって変動している。すなわち、コンデンサＣｐ１、Ｃｐ２は静電容量可変のコンデンサである。

第１副駆動部２７Ａ及び第２副駆動部２７Ｂの固定側電極２７１と可動側電極２７２の副走査軸Ｃ２方向に重なる面積は、可動枠２３の回動（揺動）によって、一方が大きくなると他方が小さくなり、一方が小さくなると他方が大きくなる。つまり、コンデンサＣｐ１、Ｃｐ２の容量は、可動枠２３の回動（揺動）によって、一方が多くなると他方が少なくなり、一方が少なくなると他方が多くなる。

このように静電容量が変化するコンデンサＣｐ１、Ｃｐ２の可動側電極２７２同士を電気的に接続することで、可動側電極２７２、２７２の間に図６に示す電流が発生する。この電流は可動枠２３の動作に基づいて流れる、すなわち、動作に関連づいた電流である。本発明にかかる光走査装置Ａでは、この可動側電極２７２、２７２間に発生する電流を電流検出部３６で検出する。そして、検出した電流の特徴（波形、代表値、振幅、位相等）を確認することで、可動枠２３の回動状態を検出することができる。

なお、光走査素子２０は、図２に示すような構成である。そのため、図６に示す等価回路を構成するためには、ドライバ２９の出力端子を、端子Ｓ１、Ｓ２に接続し、端子Ｓ３と端子Ｓ４とを接続して電流検出部３６と接続することで達成することができる。

駆動信号について説明する。図７は図５に示す構成の駆動機構の駆動信号電圧と回動角度の関係を示すグラフである。可動枠２３は副駆動部２７の固定側電極２７１に電圧（駆動信号）を印加することで回動する。図７において、横軸は回動角度であり縦軸は駆動信号電圧（すなわち、固定側電極２７１に印加される電圧）である。図７に示すように、固定側電極２７１に印加される電圧と可動枠２３の回動角度は、リニアな特性にはならない。なお、図７は一例であり、実際には、個体によってばらつきがある。そのため、実際の光走査素子２０では、製造時に駆動信号電圧と回動角度の特性を測定し、その特性データをテーブル化してメモリ４００に記憶させている。

光走査部２００において、主走査と副走査は同期して行われるものであり、可動枠２３（副走査）は等角速度で回動されることが好ましい。図７に示すような、駆動信号電圧と回動角度の特性を考慮して、駆動信号が設定される。次に駆動信号について説明する。図８は図５に示す構成の可動枠を駆動する副駆動部に供給する駆動信号電圧と可動枠の回動角度の関係を示す図である。

図８において、縦軸は駆動信号電圧であり、横軸は可動枠２３の回動角度である。なお、図８において、横軸の中央を回動角度が０°すなわち、可動枠２３と固定枠２２とが平行な状態（以下、ニュートラル位置とする場合もある）である。そして、横軸中央より左側は第１副駆動部２７Ａの可動側電極２７２が固定側電極２７１と副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が大きくなる方向に傾いたときである。また、右側は第２副駆動部２７Ｂの可動側電極２７２が固定側電極２７１と副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が大きくなる方向に傾いたときの角度を示している。図８の横軸は、可動枠２３が、第１副駆動部２７Ａの可動側電極２７２が固定側電極２７１と副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が最大の状態から第２副駆動部２７Ｂの可動側電極２７２が固定側電極２７１と副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が最大になる角度である。また、可動枠２３は等角速度で回動するように制御されるため、横軸の回動角度を時間に置き換えることも可能である。

図８は、第１副駆動部２７Ａに付与する第１駆動信号Ｓｇ１（実線）と、第２副駆動部２７Ｂに付与する第２駆動信号Ｓｇ２（破線）とを示している。図８に示す第１駆動信号Ｓｇ１及び第２駆動信号Ｓｇ２を第１副駆動部２７Ａ及び第２副駆動部２７Ｂに付与することで、可動枠２３は副駆動軸Ｃ２周りに等角速度で回動される。図８に示す第１駆動信号Ｓｇ１、第２駆動信号Ｓｇ２は、図７に示す駆動信号電圧と回動角の特性及び図５に示す構成に基づいて決定されている。

図８に示すように、第１駆動信号Ｓｇ１は、第１副駆動部２７Ａの固定側電極２７１及び可動側電極２７２の副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が最大のとき電圧が最大になっている。そして、第１駆動信号Ｓｇ１は、第１副駆動部２７Ａの固定側電極２７１及び可動側電極２７２の副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が小さくなるにつれて、すなわち、可動枠２３が回動するにつれて電圧が低くなっている。そして、第２駆動信号Ｓｇ２は、第２副駆動部２７Ｂの固定側電極２７１及び可動側電極２７２の副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が大きくなるにつれて、すなわち、可動枠２３の回動につれて電圧が高くなっている。その後、第２副駆動部２７Ｂの固定側電極２７１及び可動側電極２７２の副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が最大となったときに電圧が最大になっている。

次に可動枠２３の回動によるコンデンサの容量の変化について説明する。図９は可動枠の回転角度とコンデンサの静電容量の関係を示す図である。図９の横軸は、図８の横軸と同じであり中央が角度０°（ニュートラル位置）の可動枠２３の角度である。また、縦軸はコンデンサの静電容量である。図９の横軸は図８の横軸に対応するものであり、時間変化に置き換えることができる。

図９は、コンデンサＣｐ１の静電容量Ｃｓ１（実線）と、コンデンサＣｐ２の静電容量Ｃｓ２（破線）とを示している。コンデンサの静電容量は、対向している電極の面積が大きいほど大きい。コンデンサＣｐ１において、静電容量Ｃｓ１は、第１副駆動部２７Ａの固定側電極２７１及び可動側電極２７２の副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が最も大きいとき、すなわち、図９中左端が最大となる。同様に、コンデンサＣｐ２において、静電容量Ｃｓ２は、第２副駆動部２７Ｂの固定側電極２７１及び可動側電極２７２の軸Ｃ２方向に重なる面積が最も大きいとき、すなわち、図９中右端が最大となる。

次に、第１副駆動部２７Ａの可動側電極２７２と第２副駆動部２７Ｂの可動側電極２７２間に発生する電流について説明する。可動枠２３を等角速度で回動（揺動）させる場合、第１副駆動部２７Ａ及び第２副駆動部２７Ｂのそれぞれに付与される駆動信号の電圧値及びそれぞれの静電容量が可動枠２３の角度（時間）とともに変動する。

コンデンサでは容量が変化に伴って電流が発生する。コンデンサに溜まっている電荷を電荷Ｑとすると、コンデンサに流れる電流Ｉは、電荷Ｑの単位時間当たりの変化量で示されるため、時間ｔとすると次の式で表される。
Ｉ＝ｄＱ／ｄｔ
そして、電荷Ｑは、印加電圧Ｖコンデンサの静電容量Ｃとすると、Ｑ＝ＣＶとなる。上述したように、第１副駆動部２７Ａ（コンデンサＣｐ１）及び第２副駆動部２７Ｂ（コンデンサＣｐ２）は、印加電圧(駆動信号電圧)及び静電容量の両方が時間とともに変化する。そのため、電流の式は、
Ｉ＝Ｃ（ｄＶ／ｄｔ）＋Ｖ（ｄＣ／ｄｔ）
となる。Ｃ（ｄＶ／ｄｔ）は駆動信号電圧の変化による成分（駆動信号電圧の変化率成分）である。Ｖ（ｄＣ／ｄｔ）容量変化による成分（容量の変化率成分）である。つまり、可動側電極２７２同士を接続した配線に流れる電流は、Ｃ（ｄＶ／ｄｔ）とＶ（ｄＣ／ｄｔ）との和になっている。

次に、第１副駆動部２７Ａ及び第２副駆動部２７Ｂそれぞれの可動側電極２７２間に流れる電流について説明する。図１０は駆動信号電圧の変化に基づく可動枠の回転角度と電流値との関係を示すグラフであり、図１１は静電容量の変化に基づく可動枠の回転角度と電流値との関係を示すグラフである。また、図１２は駆動信号電圧の変化に基づく電流と静電容量の変化に基づく電流とを合成した電流値と可動枠の回転角度との関係を示す図である。なお、図１０、図１１、図１２の横軸は、図８、図９と対応するものであり、可動枠２３の回動角度は、動作時間と置き換えることが可能である。

上述したとおり、可動側電極２７２間に発生する電流は、駆動信号電圧の変化率成分と静電容量の変化率成分の合成（和）である。そして、電流の駆動信号電圧の変化率成分は、第１副駆動部２７Ａで発生する電流と第２副駆動部２７Ｂで発生する電流の合成となる。

そこで、第１副駆動部２７Ａ及び第２副駆動部２７Ｂに図８に示すような駆動信号が付与されている場合、駆動信号電圧に基づく電流は、電圧の時間変化に比例する。可動枠２３の回動角度に応じて発生する電流は、図１０に示すようになる。

図１０に示す電流Ｉｓ１（実線）は駆動信号電圧の変化によって発生する第１副駆動部２７Ａの可動側電極２７２で発生する電流であり、電流Ｉｓ２（破線）は第２副駆動部２７Ｂで発生する可動側電極２７２で発生する電流である。電流Ｉｓ１及び電流Ｉｓ２は駆動信号電圧の時間変化に比例するものであるため、電圧が急激に変化している部分で多くの電流が流れる。そのため、電流Ｉｓ１、電流Ｉｓ２は、図１０に示すように変化する。電流Ｉｓ１及び電流Ｉｓ２は、図８の駆動信号のグラフにおいて、電圧変化が大きい部分で電流が大きくなっている。

そして、電流Ｉｓ１及び電流Ｉｓ２を合成することで、可動枠２３の揺動によって第１副駆動部２７Ａの可動側電極２７２と第２副駆動部２７Ｂの可動側電極２７２との間に発生する電流の駆動信号電圧の変化率成分Ｉｓ（太線）を得ることができる。

同様に、第１副駆動部２７Ａ及び第２副駆動部２７Ｂのそれぞれで構成されるコンデンサの静電容量が図９に示すように変化している場合、静電容量の変化に基づく電流は、静電容量の時間変化に比例する。そのため、静電容量が変化したことによる発生する電流は、図１１に示すようになる。

図１１に示す電流Ｉｃ１（実線）はコンデンサＣｐ１の静電容量の変化によって第１副駆動部２７Ａの可動側電極２７２で発生する電流である。また、図１１に示す電流Ｉｃ２（破線）はコンデンサＣｐ２の静電容量の変化によって第２副駆動部２７Ｂで発生する可動側電極２７２で発生する電流である。電流Ｉｃ１及び電流Ｉｃ２は静電容量の時間変化に比例するものである。そのため、電流Ｉｃ１、電流Ｉｃ２は、可動枠２３の回動角度によって、図１１に示すように変化する。

そして、電流Ｉｃ１及び電流Ｉｃ２を合成することで、可動枠２３の揺動によって第１副駆動部２７Ａの可動側電極２７２と第２副駆動部２７Ｂの可動側電極２７２との間に発生する電流の静電容量の変化率成分Ｉｃ（太線）を得ることができる。

上述しているように、可動枠２３の回動によって発生する電流Ｉは、駆動信号電圧の変化率成分（電流）Ｉｓと、静電容量の変化率成分（電流）Ｉｃとの和である。図１２は、可動枠２３の回動によって第１副駆動部２７Ａの可動側電極２７２と第２副駆動部２７Ｂの可動側電力２７２との間に流れる電流であり、図１０に示す電流Ｉｓと図１１に示す電流Ｉｃとを合成したものである。

図１２に示すように、可動枠２３が回動したときに副駆動部２７で発生する電流は、一方の固定側電極２７１と可動側電極２７２とが近接しているときに振幅が大きい、すなわち、大きな電流が流れている。そして、可動枠２３が固定枠２２と平行（水平）となったときに、電流が０となり、反対側に触れるときには、流れる方向が逆であるが電流値は増える。つまり、可動枠２３が固定枠２２と平行のときに電流値が０であり、水平からの角度が大きく、固定側電極２７１と可動側電極２７２とが近接するほど、電流値が大きくなる。つまり、副駆動部２７で検出される電流値は、符号は逆転する（電流の流れ方向が反対になる）が、水平からの角度によって対称となるような挙動を示す。

上述のとおり、図１２の横軸は、可動枠２３の回動角度であるとともに、時間とすることもできる。そのため、光走査素子２０において、第１副駆動部２７Ａと第２副駆動部２７Ｂの可動側電極２７２、２７２の間に合流れる電流から可動枠２３の回動（揺動）状態（振幅、周波数等）を検出することができる。

光走査装置Ａでは、可動枠２３の固定枠２２に対する回動によって副駆動部２７で発生する電流を電流検出部３６で検出している。電流検出部３６は検出した電流から電流情報を出力する。次に電流検出部３６の詳細について図面を参照して説明する。

図１３は本発明にかかる光走査装置に用いられる電流検出部の一例の回路図である。図１３に示す回路では、便宜上、一対の副駆動部２７の等価回路図（コンデンサＣｐ１、Ｃｐ２を並列に接続した図）も一緒に示している。図１３に示すように、電流検出部３６は、Ｉ／Ｖ変換部３６０、第１経路３６１、第２経路３６２、抽出部３６３、第１増幅部３６４及び第２増幅部３６５を備えている。

第１副駆動部２７Ａ及び第２副駆動部２７Ｂそれぞれの可動側電極２７２に接続された配線は、Ｉ／Ｖ変換部３６０の入力部と接続している。Ｉ／Ｖ変換部３６０は検出した電流を電圧に変換する素子である。すなわち、可動枠２３の固定枠２２に対して回動したときに発生する電流はＩ／Ｖ変換部３６０で対応する電圧に変換される。なお、Ｉ／Ｖ変換部３６０は、電流を電圧に変換するものであるが、電流の特性、例えば、周波数等は電圧に変換されても保存される。また、振幅については、記憶部４００に備えられている電流を電圧に変換するときの対応テーブルに基づいて、電圧信号から演算により取得できる。

第１経路３６１には、抽出部３６３と第１増幅部３６４が設けられている。また、第２経路３６２には、第２増幅部３６５が設けられている。Ｉ／Ｖ変換部３６０から出力された電圧は、第１経路３６１の抽出部３６３及び第２経路３６２の第２増幅部３６５に入力する。

抽出部３６３は入力された電圧に含まれる共振周波数成分を抽出する。そのため、抽出部３６３は共振周波数の信号を透過するバンドパスフィルタを含む構成である。そして、抽出部３６３で抽出された共振周波数成分の信号を第１増幅部３６４で増幅する。抽出部３６３では可動枠２３の回動時に発生した共振周波数成分を抽出しており、第１増幅部３６４で増幅された信号は共振振動検出部３２に送られる。

一方、第２経路３６２では、Ｉ／Ｖ変換部３６０から出力した電圧をそのまま、第２増幅部３６５で増幅する。そして、その増幅した電圧を電流情報として異常検出部３３に供給する。上述のように、可動枠２３の回動によって副駆動部２７で発生した電流を検出し、Ｉ／Ｖ変換部３６０は、その電流を電圧に変換している。そのため、異常検出部３３に供給される電圧は、副駆動部２７で発生した電流の特性を有している。

次に異常検出部３３による可動部２３の停止等の異常の検出の動作について説明する。

異常検出部３３は、光走査装置ＡでスクリーンＳｃへの映像の描画が開始されると、描画期間において、任意のサンプリング点数（例えば、１００点）で電流検出部３６の第２増幅部３６５からの出力を検出電流として取得する。異常検出部３３は、各サンプリング点での検出電流より検出電流の電流波形を取得し、検出電流の電流波形と記憶部４００に記憶されている基準電流波形とを比較して、可動部２３が停止等の異常状態にあるか否かの判断を行う。

図１４は可動部の異常を検出するときに用いられる基準電流波形を示す図である。光走査装置Ａにおいて、光走査素子２０には、個体差があることが多く、光ビームの走査にばらつきが発生する。一定の条件（例えば、走査角度）で光ビームを走査する場合であっても、検出される電流が異なる場合がほとんどである。そのため、光走査装置Ａでは、製造時に光走査素子２０を通常運転させて、電流検出を行い、電流検出部３６からの電流情報から電流波形を形成する。そして、その電流波形を基準電流波形として、記憶部４００に記憶する。なお、図１４に示す電流波形はＩ／Ｖ変換部３６０で反転されているため、図１２の波形に対して上下反転しているが、それ以外は図１２と対応する形状（特性）となっている。

異常検出部３３は、各サンプリング点でサンプリングした電流値から得られた電流波形を取得する。そして、異常検出部３３は電流波形と基準電流波形とを比較して、その差異が一定範囲に収まっているときは、通常運転している、と判断する。また、異常検出部３３は、検出電流からの電流波形と基準電流波形との差が一定以上開いていると、可動枠２３の停止（異常）を検出する。異常検出部３３が可動枠２３の停止を検出すると、光源制御部３１１はドライバ１５に対して、光出射を強制的に停止する又は使用者に照射されても健康被害が出ない程度に出力を落とす旨の出射制限情報を送る。

このようにすることで、可動枠２３が停止して光ビームの走査が行われなくなっても、光ビームが一定の場所に照射されて、照射場所が昇温したり劣化したりするのを抑制することができる。また、光ビームが使用者の目等に照射され続けて、視力低下や失明等の健康被害が発生するのを抑制することもできる。なお、ここでは、異常検出部３３がサンプリング点数を決めて、そのサンプリング点に合わせて電流検出部３６からの出力をサンプリングする構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、電流検出部３６がサンプリング点数を決め、サンプリング点に対応する出力を異常検出部３３に受け渡す構成であってもよい。

次に、異常検出部３３による可動枠２３の停止等の異常の検出について説明する。本発明にかかる光走査装置Ａでは、可動枠２３の揺動に基づいて副走査部２７に発生する電流を電流検出部３６で検出し、異常検出部３３がその電流の変化に基づいて可動枠２３の異常を検出している。副走査部２７で発生する電流は、駆動信号電圧の変化率成分と静電容量の変化率成分とを有している。

そのため、駆動信号に異常（例えば、駆動信号が供給されない）が発生すると、副走査部２７で発生する電流の駆動信号電圧の変化率成分が通常動作に対して変化する。例えば、駆動信号が供給されなくなる場合が考えられる。そのため、駆動信号電圧が０になったとすると、駆動信号が変化しないので、副走査部２７で発生する電流の駆動信号電圧の変化率成分も０となる。また、静電容量の変化率成分は、Ｖ（ｄＣ／ｄｔ）であるため、電圧Ｖが０であると、静電容量の変化率成分も０となる。以上のことから、副走査部２７に発生する電流を電流検出部３６で検出することで、異常検出部３３は、駆動信号の異常による可動枠２３の異常を検出することができる。すなわち、異常検出部３３は、回路の断線や抵抗の増加等の配線の不良による可動枠２３の動作の異常（たとえば、停止）を検出することが可能である。

また、異物の混入等で可動枠２３が強制的に停止される場合もある。この場合、副駆動部２７には通常動作時と同じ駆動信号が供給される。可動枠２３が停止しているため、コンデンサＣｐ１、Ｃｐ２の静電容量が変化しなくなる。つまり、副駆動部２７で発生する電流の、静電容量の変化率成分が０となる。また、副駆動部２７に発生する電流の駆動信号電圧の変化率成分はＣ（ｄＶ／ｄｔ）であり、コンデンサＣｐ１、コンデンサＣｐ２の静電容量が一定であることから、駆動信号電圧の変化率成分も変化する。そのため、副走査部２７に発生する電流を電流検出部３６で検出することで、異常検出部３３は、可動枠２３が強制的に停止されたことを検出することができる。なお、可動枠２３が強制的に停止された位置によって、コンデンサＣｐ１、Ｃｐ２の静電容量が異なるため、電流検出部３６で検出された電流の波形は、可動枠２３の停止位置によって異なる。以下に、可動枠２３の停止位置ごとに、電流検出部３６で検出される電流の波形について説明する。

まず、可動枠２３が固定枠２２と平行（可動枠２３の回動のニュートラル位置とする）で停止した場合について説明する。可動枠２３が停止しているため、副駆動部２７で発生する電流は、駆動信号電圧の変化率成分のみとなる。さらに、上述のとおり、駆動信号電圧の変化率成分は、コンデンサの容量に比例する。

可動枠２３がニュートラル位置のとき、コンデンサＣｐ１とコンデンサＣｐ２の静電容量は、図１１に示すニュートラル位置の値で固定となる。ニュートラル位置でのコンデンサＣｐ１及びコンデンサＣｐ２の静電容量はほぼ同じである。そのため、駆動信号電圧の変化率成分は、図１０の駆動信号電圧の変化率成分Ｉｓから、静電容量の変化による影響を取り除いたものとなる。

図１５は可動枠が固定枠と平行な状態で停止したときの描画期間における電流値の変化を示すグラフである。副駆動部２７で発生する電流は、静電容量の変化率成分が０である。つまり、副駆動部２７で発生する電流は、駆動信号電圧の変化率成分だけである。そして、駆動信号電圧の変化率成分もコンデンサＣｐ１及びＣｐ２の静電容量が変化しない影響を受ける。すなわち、可動枠２３がニュートラル位置で停止しているときの副駆動部２７で発生する電流の電流波形は、図１５に示すような波形となる。図１５の波形は、図１４に示す基準電流波形に対して、全体として振幅が小さい。そして、可動枠２３の揺動の両端で振幅が小さくなっている。なお、コンデンサＣｐ１とコンデンサＣｐ２の静電容量が同じ又は略同じであるため、副駆動部２７で発生する電流の電流波形は、符号は逆転する（電流の流れ方向が反対になる）が、水平からの角度によって対称である。

図１６は可動枠が固定枠に対して最大傾斜した状態で停止しているときの描画期間における電流値の変化を示すグラフである。可動枠２３が第１副駆動部２７Ａ又は第２副駆動部２７Ｂのどちらか一方が他方に比べて固定側電極２７１と可動側電極２７２との副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が大きい状態で停止する場合がある。ここでは、第２副駆動部２７Ｂ側の固定側電極２７１と可動側電極２７２との副走査軸Ｃ２方向に重なる面積が、第１副駆動部２７Ａ側よりも大きいものとする。

この場合も可動枠２３は停止しているため、副駆動部２７で発生する電流の静電容量の変化率成分は０になる。また、コンデンサＣｐ２の静電容量は上述のニュートラル位置で停止したときよりも大きく、コンデンサＣｐ１の静電容量は上述のニュートラル位置で停止したときよりも小さい。

コンデンサＣｐ１の静電容量が可動枠２３がニュートラル位置にあるときよりも小さいため、ニュートラル位置よりも右側の部分では、ニュートラル位置で停止しているとき、すなわち、図１５に示す電流波形のニュートラル位置より左側、の波形に比べて振幅が小さい。逆にニュートラル位置よりも左側の部分では、ニュートラル位置で停止しているとき、すなわち、図１５に示す電流波形のニュートラル位置より右側、の波形に比べて振幅が大きい。図１６に示すように、可動枠２３がニュートラル位置に対して、どちらかに傾いて停止しているときには、副駆動部２７で発生する電流値は、ニュートラル位置を挟んで対称とはならない。なお、図１６に示す電流波形でも、図１５と同様に、両端側の振幅が減少する形状となっている。

可動枠２３が強制的に停止されると、電流検出部３６で検出した副駆動部２７で発生する電流の電流波形は、通常運転時の基準電流波形とは異なる形状となる。そして、異常検出部３３は、検出電流情報からの電流波形と基準電流波形に対する変化を検出することで、駆動信号の異常による可動枠２３の停止（異常）及び可動枠２３の強制停止を検出している。より具体的には、異常検出部３３は、記憶部４００に予め記憶されている基準電流波形を呼び出し、基準電流波形と検出電流の電流波形とを比較して、その差異が一定の範囲を超えている場合に可動枠２３の停止（異常）を検出する。

また、上述では、可動枠２３の固定枠２２に対する回動（揺動）が停止された場合について説明しているが、これに限定されない。例えば、何らかの部材に接触して、回動角度が抑制されたり、回動速度の変化（遅くなる又は速くなる）したりする場合でも、電流波形が変化する。そのため、異常検出部３３は、検出した電流波形と基準電流波形と比較することで可動枠２３が予め決められた動作以外の動作を行っていること、すなわち、可動枠２３の異常を検出することもできる。上述しているように、異常検出部３３は、可動枠２３の停止以外の異常を検出した場合でも、異常を検出した旨の情報を光源制御部３１１に送信する。この情報は、停止情報と同じものであってもよいし、停止情報とは別の情報であってもよい。

このため、光走査装置Ａでは、ミラー２１（可動枠２３）或いは光ビームの走査を検出するためのセンサを別途取り付けなくても通常運転の駆動信号が与えられている状態で発生する停止等の異常を検出することができる。

なお、電流検出部３６において、第１増幅部３６４は抽出部３６３で抽出された周波数領域（共振周波数）の信号のみが入力するものである。第１増幅部３６４で増幅された信号は、共振振動検出部３２に送られ、共振振動の検出に用いられる。共振振動によって発生する電流は小さいため、高い増幅率が必要である。一方、第２増幅部３６５で増幅された信号は、異常検出部３３に送られ、可動枠２３の異常（停止）の検出に用いられる。可動枠２３の異常（停止）が発生した場合、副駆動部２７で発生する電流の通常時との電流の変化量は、共振振動によって発生する電流よりも大きい。第２増幅部３６５は、Ｉ／Ｖ変換部３６０で変換された信号をそのまま増幅するものである。そのため、第２増幅部３６５として、第１増幅部３６４よりも増幅率が低いものを用いることが可能である。

本実施形態では、描画期間の可動枠２３の動作によって、副駆動部２７に発生する電流検出し、その電流を利用して、可動枠２３の停止（異常）の検出を行っている。上述のとおり、描画期間では帰線期間に比べて、可動枠２３はゆっくり動くために検出する電流値は小さくなるが、期間が長いため、低いサンプリング周波数でも正確な電流波形を取得することが可能である。

上述したとおり、本発明にかかる光走査装置Ａでは、副走査の動作中発生する電流値に基づいて、可動枠２３の停止（異常）を検出しているため、光走査素子２０の停止（異常）を迅速かつ正確に検出することができる。そして、可動枠２３の停止（異常）の検出後すぐに、光源１１の停止又は出力を低下する動作を行うため、高出力の光ビームが目に照射されるのを抑制し、視力低下や失明等の健康被害を抑制することができる。また、出力が高い光ビームを一点に照射し続けることも抑制することができるので、光ビームの照射による過熱や物体の劣化等を抑制することも可能である。

（第２実施形態）
本発明にかかる光走査装置の他の例について説明する。本実施形態にかかる光走査装置は、第１実施形態にかかる光走査装置と同じ構成を有している。そのため、実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。

第１実施形態にかかる光走査装置の異常検出部３３では、多数のサンプリング点（例えば、１００点）で電流情報を取得し、そのサンプリング点での電流情報に基づいて電流波形を取得して基準電流波形と比較して可動枠２３の停止（異常）を検出している。サンプリング点数が多いと、電流波形の精度は上昇するが、処理に要求される能力が高くなる。

図１７は電流波形と特徴点とを示す図である。描画期間中に検出される電流の波形は、上述しているように、可動枠２３の動作（揺動）状態に依存している。このことから、図１７に示すように、電流波形の形状変化（電流値の変化）が大きい数点（ここでは４点）をサンプリング点として電流情報を検出する。ここでは、サンプリング点として、帰線期間から描画期間に切り替わった後の第１測定点Ｍｓ１、可動枠２３がニュートラル位置に移動する前の第２測定点Ｍｓ２を設定している。また、可動枠２３がニュートラル位置を越えた後の第３測定点Ｍｓ３、描画期間から帰線期間に切り替わる前の第４測定点Ｍｓ４を設定している。なお、第１測定点Ｍｓ１、第２測定点Ｍｓ２、第３測定点Ｍｓ３及び第４測定点Ｍｓ４は、安定した電流値を検出することができる点としている。

走査制御部３１２は、可動枠２３の動作を制御するときに、帰線期間及び描画期間の開始／終了時刻を取得している。そのため、走査制御部３１２は、第１測定点Ｍｓ１、第２測定点Ｍｓ２、第３測定点Ｍｓ３及び第４測定点Ｍｓ４のタイミングを正確に異常検出部３３又は電流検出部３６に受け渡すことができる。これにより、異常検出部３３は、正確に第１測定点Ｍｓ１、第２測定点Ｍｓ２、第３測定点Ｍｓ３及び第４測定点Ｍｓ４での電流値（電流波形）を取得することができる。

可動枠２３が正常に動作しているときは、電流検出部３６からの第１測定点Ｍｓ１、第２測定点Ｍｓ２、第３測定点Ｍｓ３及び第４測定点Ｍｓ４での電流値と、基準電流波形の対応する点の電流値は一致する又は略一致する（差が一定の範囲に入る）。

一方、上述したように、可動枠２３が強制的に停止されると、各測定点で検出される電流値が基準電流波形から得られる電流値に対して変化する。そのため、異常検出部３３は、各測定点で検出される電流値と基準電流波形の対応する点での電流値を比較して、その差が一定以上であれば、可動枠２３の停止を検出する。

また、図１６に示すように、可動枠２３が停止すると、検出電流の電流波形自体が、これまで検出してきた波形と異なる場合がある。すなわち、可動枠２３がニュートラル位置を越える前と超えた後とで変化が異なる場合がある。このような場合、検出電流の電流値を比較することで、可動枠２３の停止を検出することが可能である。例えば、光走査素子２０が通常運転状態のとき、電流波形は可動枠２３がニュートラル位置を越える前後で、対称又は略対称な挙動（波形）となる。可動枠２３の停止している場合、電流波形の対称性が崩れる場合があり、この対称性が崩れることを利用して、可動枠２３の停止を検出することも可能である。

具体的に説明すると、通常運転時には、第１測定点Ｍｓ１と第４測定点Ｍｓ４では、符号が異なるが（流れる方向が異なるが）、同じ又は略同じ大きさの電流が流れる。また、第２測定点と第３測定点でも同様である。つまり、可動枠２３が停止すると、第１測定点Ｍｓ１の電流値と第４測定点Ｍｓ４の電流値の大きさ、第２測定点の電流値と第３測定点の電流値の大きさとにずれ（電流波形のバランスのずれ）が生じる。異常検出部３３はこの各測定点の電流値の大きさの差が一定以上になっているときに、可動枠２３の停止を検出する。

さらには、可動枠２３の回動（揺動）時におけるニュートラル位置の前又は後の一方で、位置が制限されたり、移動速度が制限されたりする場合がある。このような場合、電流波形のニュートラル位置の前の部分又は後ろの部分のバランスが変化する。そこで、異常検出部３３は、第１測定点Ｍｓ１と第２測定点Ｍｓ２との比較及び（又は）第３測定点Ｍｓ３と第４測定点Ｍｓ４との比較を行う。そして、異常検出部３３はその差が一定値よりも大きい場合に、可動枠２３の回動に異常が発生していることを検出する。

また、可動枠２３のニュートラル位置の前後で、波形自体が変化する場合もあり、第１測定点Ｍｓ１と第２測定点Ｍｓ２の電流値の差と第３測定点Ｍｓ３と第４測定点Ｍｓ４の電流値の差を比較して、それぞれの差に一定上の開きがあると可動枠２３の回動に異常があるとすることもできる。

以上のように、電流波形の特徴を示す数点の電流値と、予め記憶されている基準電流波形の対応する点の電流値との比較或いは特徴点の電流値同士を比較するため、停止（異常）検出の処理量を大幅に減らすことができる。そのため、可動枠２３の停止（異常発生）後から検知までの時間を短くすることが可能である。

これ以外の特徴は、第１実施形態と同じである。また、第１実施形態及び第２実施形態において、電流検出部３６は描画期間の副駆動部２７に発生する電流値を検出しているが、これに限定されるものではなく、帰線期間の副駆動部２７に発生する電流値を検出してもよい。

（第３実施形態）
本発明にかかる光走査装置の他の例について図面を参照して説明する。図１８は本発明にかかる光走査装置の他の例のブロック図であり、図１９は図１８に示す光走査装置に用いられる電流検出部を示す回路図である。図１８に示すように、光走査装置Ａ２は、処理部３００の電流検出部３７と、計測部３８とが異なる以外は、図２に示す光走査装置Ａと同じ構成である。そのため、光走査装置Ａ２では、光走査装置Ａと実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。

図１８に示すように、光走査装置Ａ２の処理部３００では、共振振動検出部３２と異常検出部３３とを一つにまとめた計測部３８を備えている。計測部３８は、電流検出部３７からの電流情報に基づいて、共振振動周波数の取得及び可動枠２３の停止（異常）の検出を行っている。動作自体は、光走査装置Ａの共振振動検出部３２及び異常検出部３３と同じであるので詳細は省略する。

電流検出部３７は、Ｉ／Ｖ変換部３７０、第１経路３７１、第２経路３７２、スイッチ３７３、抽出部３７４及び増幅部３７５を備えている。Ｉ／Ｖ変換部３７０はＩ／Ｖ変換部３６０と同じである。第１経路３７１は、抽出部３７４を備えており、抽出部３７４は抽出部３６３と同じであり、入力された電圧のうち共振周波数の波長成分だけを抽出するフィルタである。抽出部３７４は増幅部３７５の入力に接続されている。

第２経路３７２は抽出部３７４をバイパスする経路であり、増幅部３７５の入力に接続されている。そして、スイッチ３７３は、同期部３０からのフレーム同期信号に基づいて、Ｉ／Ｖ変換部３７０の出力端子と、第１経路３７１又は第２経路３７２のいずれかを択一的に接続する。

上述のとおり、非共振駆動される、可動枠２３に共振振動が発生するとスクリーンＳｃに投影される映像に副走査方向に明暗が発生する。この共振振動による映像の明暗を抑制するために、共振振動の検出は、描画期間であることが好ましい。また、可動枠２３の回動速度が速いほうが、電流値が大きくなる。そのため、帰線期間に発生する電流を検出することで、可動枠２３の異常の検出精度を高めることができる。

このことから、可動枠２３の共振振動の検出は描画期間で発生した電流を利用する。また、停止（異常）の検出は基線期間で発生した電流を利用する。そのため、スイッチ３７３は、描画期間は第１経路３７１と、帰線期間は第２経路３７２と接続する。

そして、第１経路３７１及び第２経路３７２を通った電圧（信号）は、いずれも、増幅部３７５で増幅され、計測部３８に入力する。計測部３８はスイッチ３７３と同様に、走査制御部３１２から帰線期間と描画期間の情報を取得しており、描画期間には共振振動検出部として、帰線期間には異常検出部として作動する。なお、計測部３８は、入力される信号に応じて、異なる処理、すなわち、共振振動検出又は可動枠２３の停止（異常）検出を行うようにしてもよい。

以上示したように、Ｉ／Ｖ変換部３７０から出力された電圧は、スイッチ３７３で、描画期間には、第１経路３７１に送られ、帰線期間には、第２経路３７２に送られる構成である。そのため、共振の検出と異常の検出とで増幅部３７５を共用できるため、電流検出部を簡略化することが可能である。なお、増幅部３７５は、一定の増幅率のものであってもよいし、増幅率を変更可能なものであってもよい。たとえば、可動枠２３がゆっくり回動する描画期間では、発生する電流値が小さい。そのため、描画期間の増幅率を高くすることで、共振により発生する電流を正確に検出できる。逆に、可動枠２３が描画期間に比べて速く回動する帰線期間では、発生する電流値が大きい。そのため、発生電流値が高い帰線期間の増幅率を低くしても、電流の変化を精度よく検出できる。また、帰線期間は、描画期間に比べて、期間（時間）が短いため、増幅率を低くすることで、周波数帯域を広くする必要がある。この点からも、帰線期間の増幅率を、描画期間よりも低くすることで、帰線期間の電流の変化を精度よく検出できる。

これ以外の特徴は、第１実施形態及び第２実施形態と同じである。

（第４実施形態）
本発明にかかる光走査装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図２０はフレーム同期信号と電流検出部で検出した電流の電流波形とを示す図である。図２０は上段がフレーム同期信号であり、下段が電流波形である。また、横軸は時間である。本発明にかかる光走査装置は、第１実施形態の光走査装置Ａと同様の構成を有しており、詳細な説明は省略するとともに、光走査装置Ａを参照しつつ説明する。

図２０に示すように、フレーム同期信号は、帰線期間はＬ（Ｌｏｗ）であり、描画期間はＨ（Ｈｉｇｈ）の信号である。帰線期間と描画期間との１セットで１フレームを構成している。電流検出部３６で帰線期間の電流も検出したとすると、帰線期間及び描画期間に検出される電流の電流波形は図２０に示すようになる。すなわち、帰線期間の電流波形の最大振幅は、描画期間の電流波形の最大振幅よりも大きい。

上述したように、可動枠２３は、描画期間はゆっくり回動し、帰線期間は速く回動するように動作制御されているためである。このことから、副駆動部２７を駆動する駆動信号の電圧は、帰線期間のときに描画期間のときに比べて大きくなっている。そのため、帰線期間では描画期間に比べて電圧の変化率（時間変化）が大きくなり、可動枠２３の揺動時に発生する電流の駆動信号電圧の変化率成分が大きくなる。また、静電容量の変化率は可動枠２３の速度が速いほど大きくなるため、副駆動部２７に発生する電流の静電容量の変化率成分も大きくなる。

そのため、帰線期間の電流波形の最大振幅は、描画期間の電流波形の最大振幅よりも大きくなる。そこで、本実施形態にかかる光走査装置では、帰線期間に発生する電流を検出する。これにより、検出電流値は、描画期間で検出していた電流値よりも大きくなる。なお、電流検出部３６の構成は第１実施形態と同じであり、帰線期間に検出した電流に基づく電流情報を異常検出部３３に対して送信する。帰線期間で可動枠２３の回動によって発生する電流値を検出し、可動枠２３の停止（異常）の検出を行っている。帰線期間では、発生する電流値が大きく、期間も短いため、増幅率を低くし、周波数帯域を上げる必要がある。そのため、第２増幅部３６５は、第１増幅部３６４に比べて低い増幅率となっている。

異常検出部３３における可動枠２３の停止（異常）の検出方法は、第１実施形態と同様である。すなわち、帰線期間内に複数個（例えば１００個）のサンプリング点を設定し、そのサンプリング点での電流値から電流波形を生成し、予め記憶されている基準電流波形と比較する。実際には、サンプリング点の電流値と、サンプリング点に対応する基準電流波形から得た電流値とを比較する。すなわち、検出した電流の電流波形と基準電流波形とを比較している。そして、異常検出部３３は、検出した電流の電流波形と基準電流波形とのずれが大きい場合、可動枠２３が停止している（異常である）ことを検出する。

帰線期間は描画期間に比べて検出される電流値が大きいため、検出精度を高めることができる（例えば、増幅後のＳＮ比を高くすることができる）。そのため、検出した電流の電流波形と基準電流波形との波形情報を比較するとき、波形情報に差が発生しやすく、可動枠２３の停止（異常）を正確に検出することが可能である。

（第５実施形態）
第４実施形態では、検出した電流の電流波形と基準電流波形とを直接比較している。このような波形を直接比較する以外にも、可動枠２３の停止（異常）により検出した電流の電流波形に変化が出やすい特徴部分の比較を行うことで、可動枠２３の停止（異常）を検出できる場合もある。本実施形態では、特徴部分として、電流波形の極大値と極小値に着目した。

本実施形態にかかる異常検出部３３による停止（異常）検出の具体的な方法について説明する。図２１は停止検出の判定を行うときの条件を示す図である。図２１は帰線期間に検出された電流の電流波形と通常運転時に検出された電流値より生成された基準電流波形とを示している。本実施形態では、帰線期間は予め決められているものであるとともに、可動枠２３の動作が通常運転と同様に動作する場合、検出した電流の電流波形でも、極大値及び極小値を有する正弦波形となる。

そして、可動枠２３が停止したときの電流波形に現れる挙動は、描画期間に検出した電流の電流波形と同じである。つまり、可動枠２３が回動範囲のニュートラル位置の近傍で停止すると、振幅が小さくなり、傾いた位置で停止すると、極大値又は極小値のいずれか一方の絶対値が小さくなる。また、回動速度が変化するような構成である場合、電流波形が上下に移動する場合もある。なお、検出される電流値が描画期間よりも大きいため、電流波形の変化は描画期間の電流波形よりも大きくなる。

以上のような電流波形の特性を利用し、異常検出部３３は、検出した電流の電流波形と基準電流波形との比較を行うときに、極大値同士及び極小値同士を比較することで、可動枠２３の停止（異常）が発生したと判定する。より具体的には次のとおりである。異常検出部３３は、複数個のサンプリング点で検出した電流の電流波形より極大値及び極小値を求める。そして、異常検出部３３は、基準電流波形の極大値及び極小値を取得する。異常検出部３３は、検出した電流の電流波形及び基準電流波形それぞれの極大値同士、極小値同士の差を求め、その差が一定の範囲を超えると、可動枠２３の停止（異常）を検出する。

なお、検出した電流値は、回路上の誤差、光走査素子２０の変化による誤差、周囲環境による誤差等が発生しており、ばらつきが生じるため、異常検出部３３は極大値同士の差及び極小値同士の差が一定の範囲を超えたときに可動枠２３が停止している（異常が発生している）と判断している。

以上示したように、帰線期間の可動枠２３の回動時に副駆動部２７に発生する電流値は、描画期間に比べて大きいため、電流値の検出精度が高くなる。このことから、可動枠２３の停止（異常）の検出精度、すなわち、可動枠２３の停止していない（異常が発生していない）状態のときに停止した（異常が発生した）と判断する誤検出を減らすことができる。これにより、誤検出による映像の中断を抑制することができるため、視聴者が不快感を覚えにくい。

また、帰線期間の電流を検出し、その電流情報に基づいて可動枠２３の停止（異常）を検出する場合、電流値の特徴部分（極大値及び極小値）を容易に設定することができる。また、比較を行う点として２点で済み、比較処理を少なくすることができる。これにより、正確に停止（異常）を検出することができるとともに、可動枠２３の停止（異常の発生）後、検出までに要する時間を減らすことが可能である。

これ以外の特徴については、第１実施形態から第４実施形態に示すものと同じである。

（第６実施形態）
本発明にかかる光走査装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。本実施形態の光走査装置では、異常検出部３３の代わりに異常検出部３９を用いているが、それ以外の点については、第４実施形態（第１実施形態）の光走査装置と同じ構成を有している。そのため、異常検出部３９以外の部分の詳細な説明は省略する。

第４実施形態の光走査装置では、電流情報を取得した異常検出部３３は、電流情報から得た電流値をＡ／Ｄコンバータ（不図示）で数値化（デジタル化）している。このように、Ａ／Ｄコンバータを用いると、回路構成が複雑になるとともに、処理に時間がかかる場合が多い。

そこで、本実施形態の異常検出部３９は、電流値を２値化することで、異常の検出を行っている。ここで、異常検出部３９の異常検出方法について図面を参照して説明する。図２２は基準電流波形を示す図である。図２２に示すように、基準電流波形の極大値は、第１閾値Ｓｋ１と第３閾値Ｓｋ３の間にあり、極小値は第２閾値Ｓｋ２と第４閾値Ｓｋ４の間にある。

異常検出部３９は、電流検出部３６からの電流情報に基づいた極大値が第１閾値Ｓｋ１と第３閾値Ｓｋ３の間にあるとともに、極小値が第２閾値Ｓｋ２と第４閾値Ｓｋ４の間にあるときは、（異常）を検出しない、すなわち、通常運転状態と判断する。この閾値は、光走査装置の誤差を許容するためのものであり、この閾値を適切に決めるとともに、電流値を各閾値を用いて２値化することで、簡単且つ正確に可動枠２３の異常を検出することができる。また、閾値を変更することで、異常の種類（停止、回動の偏り等）を変更することも可能である。

次に本実施形態の異常検出部３９の詳細について説明する。図２３は本発明にかかる光走査装置に用いられる異常検出部の論理回路を示すブロック図である。図２３に示すように、異常検出部３９は、以下の構成を有している。第１〜第４比較回路３９１、３９２、３９３、３９４、第１〜第４保持回路３９５、３９６、３９７、３９８、リセット信号生成回路３９１０、ＡＮＤ回路３９１１、ＯＲ回路３９１２、ＮＯＴ回路３９１３、保持回路３９１４及び判定回路３９１５を備えている。

異常検出部３９は、電流検出部３６の第２増幅部３６５で増幅された電流値に対応する電圧信号が、入力するように第１〜第４比較回路３９１、３９２、３９３、３９４が配置されている。上述しているように、実際の入力信号は電圧信号であるが、その電圧信号は検出した電流値を示しているものであるため、以下の説明では便宜上、電流値との比較を行っているものとして説明する。各比較回路はそれぞれ異なる閾値が設定されている。すなわち、第１比較回路３９１には第１閾値Ｓｋ１、第２比較回路３９２には第２閾値Ｓｋ２、第３比較回路３９３には第３閾値Ｓｋ３及び第４比較回路３９４には第４閾値Ｓｋ４が設定されている。

そして、第１比較回路３９１及び第３比較回路３９３は電流値がそれぞれ第１閾値Ｓｋ１及び第３閾値Ｓｋ３よりも大きいときにＨ（Ｈｉｇｈ）を出力する。また、第２比較回路３９２及び第４比較回路３９４は入力信号がそれぞれ第２閾値Ｓｋ２及び第４閾値Ｓｋ４よりも小さいときにＨ（Ｈｉｇｈ）を出力する。すなわち、第１比較回路３９１と第３比較回路３９３は極大値の範囲を、第２比較回路３９２と第４比較回路３９４は極小値の範囲をそれぞれ規定している。

第１〜第４比較回路３９１〜３９４の出力は、第１〜第４保持回路３９５〜３９８のそれぞれに入力する。第１〜第４保持回路３９５〜３９８にはリセット信号生成回路３９１０が接続されており、一旦、入力Ｈがあると、リセット信号生成回路３９１０からのリセット信号が入力されるまで、Ｈを出力し続ける（出力を保持する）。

第１比較回路３９１は極大値が第１閾値Ｓｋ１よりも大きいときに出力がＨになり、第１保持回路３９５は出力Ｈを保持する。第２比較回路３９２は極小値が第２閾値Ｓｋ２よりも小さいときに出力がＨになり、第２保持回路３９６は出力Ｈを保持する。上述の可動枠２３の異常発生の判断の条件では、可動枠２３に異常が発生している場合、極大値が第１閾値Ｓｋ１よりも小さくなるか又は極小値が第２閾値Ｓｋ２よりも大きくなる。

すなわち、可動枠２３に異常が発生していない場合、極大値が第１閾値よりも大きくなり、且つ、極小値が第２閾値Ｓｋ２よりも小さくなる。このことから、可動枠２３に異常が発生していないと判断するためには、第１保持回路３９５及び第２保持回路３９６の出力の論理積が出力Ｈである必要がある。そのため、第１保持回路３９５の出力と第２保持回路３９６の出力は、ＡＮＤ回路３９１１に入力される。

第３比較回路３９３は極大値が第３閾値Ｓｋ３よりも大きいときに出力Ｈであり、第３保持回路３９７が出力Ｈを保持する。また、第４比較回路３９４は極小値が第４閾値Ｓｋ４よりも小さいときに出力Ｈであり、第４保持回路３９８は出力Ｈを保持する。上述の可動枠２３の停止の判断条件では、可動枠２３の停止の場合、極大値が第３閾値よりも大きくなる又は極小値が第４閾値よりも小さくなる。このことから、第３保持回路３９７の出力と第４保持回路３９８の出力とはＯＲ回路３９１２に入力される。第３保持回路３９７及び第４保持回路３９８の少なくとも一方が出力Ｈのとき、ＯＲ回路３９１２は出力Ｈである。

上述のとおり、ＯＲ回路３９１２は第３比較回路３９３又は第４比較回路３９４のどちらかが出力Ｈであるときに出力Ｈとなるため、可動枠２３に異常が発生しているときＯＲ回路３９１２は出力Ｈとなる。ＡＮＤ回路３９１１は、可動枠２３に異常が発生していないときに第１保持回路３９５及び第２保持回路３９６からの入力がＨである必要があり、ＯＲ回路３９１２の出力はＮＯＴ回路３９１３で反転されて、ＡＮＤ回路３９１１に入力する。

つまり、ＡＮＤ回路３９１１には、第１保持回路３９５、第２保持回路３９６及びＮＯＴ回路３９１３からの出力が入力している。ＡＮＤ回路３９１１の出力は保持回路３９１４に入力している。保持回路３９１４は同期信号生成部３０からのフレーム同期信号が入力されている。フレーム同期信号は、描画期間はＨであり帰線期間はＬである。そして、保持回路３９１４は、フレーム同期信号がＨのときは現在の入力を出力し、フレーム同期信号がＬのときは直前の値を保持して、判定回路３９１５に受け渡す。

詳細は後述するが、保持回路３９１４は可動枠２３に異常が発生していないときに出力Ｈであり、可動枠２３に異常が発生しているときに出力Ｌとなる。そのため、判定回路３９１５は、保持回路３９１４が出力Ｈのときは可動枠２３に異常が発生していないと判定し、出力Ｌのときは可動枠２３に異常が発生していると判定する。判定回路３９１５は可動枠２３に異常が発生していると判定したときに、光源制御部３１１に対して、可動枠２３に異常が発生していることを示す停止情報を送信する。なお、異常発生情報としては、Ｈｉｇｈ又はＬｏｗの２値信号であってもよい。

次に、異常検出部３９の動作について新たな図面を参照して説明する。図２４は可動枠２３に異常が発生していないときの信号を示すタイミングチャートである。図２４は、最も上に、検出した電流の電流波形を示している。そして、上から、第１比較回路３９１、第１保持回路３９５、第２比較回路３９２、第２保持回路３９６、第３比較回路３９３、第３保持回路３９７、第４比較回路３９４及び第４保持回路３９８の出力を示している。そして、その下に、ＯＲ回路３９１２、ＮＯＴ回路３９１３、ＡＮＤ回路３９１１の出力を示している。さらにその下には、フレーム同期信号、リセット信号及び保持回路３９１４の出力を示している。また、異常発生情報を２値（可動枠２３に異常が発生しているときに出力Ｈ、可動枠２３に異常が発生していないとき出力Ｌ）で示している。

本実施形態の異常検出部３９では、描画期間の電流値の検出を行わない。そのため、第１〜第４比較回路３９１〜３９４は出力Ｌである。描画期間はフレーム同期信号がＨである。そして、帰線期間に入るとフレーム同期信号がＬに変わるとともに電流値の検出、すなわち、電流情報が入力され始める。

電流値は第３閾値Ｓｋ３より大きくなっていないので第３比較回路３９３は出力Ｌであり、第３保持回路３９７は出力Ｌである。同様に、電流値は第４閾値Ｓｋ４よりも小さくなることはないので、第４比較回路３９４は出力Ｌである。そのため、第３保持回路３９７、第４保持回路３９８は出力Ｌのままであるため、ＯＲ回路３９１２は出力Ｌであり、ＮＯＴ回路３９１３は反転された出力ＨをＡＮＤ回路に入力する。すなわち、検出された電流値が第３閾値Ｓｋ３よりも大きくなるか又は第４閾値Ｓｋ４よりも小さくなったときに、ＮＯＴ回路３９１３は出力Ｌになる。

一定時間経過すると、検出された電流値が第１閾値Ｓｋ１（図２２参照）を超える。このとき、第１比較回路３９１は出力Ｈであり第１保持回路３９５に送るとともに、第１保持回路３９５は出力Ｈを保持する。なお、各保持回路はリセット信号によってリセットされると出力Ｌになるものとする。リセット信号については後述する。

そして、電流値は極大値に到達した後減少し、第１閾値Ｓｋ１よりも小さくなる。このとき、第１比較回路３９１は出力Ｌになるが、第１保持回路３９５の出力は保持されるため、出力Ｈとなる。

図２２に示すように時間とともに電流値が減少していき、あるタイミングでは電流値は第２閾値Ｓｋ２よりも小さくなる。そのとき、第２比較回路３９２はＨ信号を第２保持回路３９６に送るとともに、第２保持回路３９６は出力Ｈを保持する。そして、電流値は極大値に到達した後増加し、第３閾値Ｓｋ２よりも大きくなる。このとき、第２比較回路３９２は出力Ｌになるが、第２保持回路３９６は出力Ｈを保持する。

図２４に示す状態では、帰線期間においてＮＯＴ回路３９１３は出力Ｈであり、第１保持回路３９１の出力、第２保持回路３９２の出力及びＮＯＴ回路３９１３の出力の論理積であるＡＮＤ回路３９１１は出力Ｈである。そのため、第２比較回路３９２が出力Ｈになった後、すなわち、極小値が第２閾値Ｓｋ２よりも小さいことを確認した後、保持回路３９１４は出力Ｈを保持する。これにより、判定回路３９１５は可動枠２３に異常が発生していないと判定する。

また、図２４に示す例では、電流波形の極大値が第３閾値Ｓｋ３よりも小さく、極小値が第４閾値Ｓｋ４よりも大きい状態である。第３比較回路３９３及び第４比較回路３９４が出力Ｈになることはなく、保持回路３９１４が出力Ｌにはならない。

本実施形態では、帰線期間の電流値を検出するものであり、帰線期間の間にＡＮＤ回路３９１１は出力Ｈになる。そして、ＡＮＤ回路３９１１に入力される信号は、帰線期間が終了すると保持される。すなわち、ＡＮＤ回路３９１１の出力は描画期間で反転しない。保持回路３９１４では、描画期間は入力信号をそのまま出力信号として出力するものであり、ＡＮＤ回路３９１１は出力Ｈである。また、帰線期間の保持回路３９１４の出力は、前値を保持するため、描画期間に出力Ｈを保持している状態では、出力Ｈを保持する。

以上ようにして、異常検出部３９は、可動枠２３に異常が発生していないときに、可動枠２３に異常が発生していないことを判定することができる。リセット信号は、第１〜第４保持回路３９５〜３９８を次の電流値の検出に備える状態とするためにリセットしている。そして、保持回路３９１４が帰線期間において前値を保持する特性を有するため、帰線期間になった直後に第１〜第４保持回路３９５〜３９８をリセットすると、ＡＮＤ回路３９１１が出力Ｌとなってしまい、前値保持ができなくなる場合がある。その前値保持を行うために、リセット信号は、フレーム同期信号がＨからＬに変わった直後から一定時間経過した後にパルス状に出力されるものとしている。

次に、可動枠２３の異常発生を検出するときについて説明する。図２５は極大値が第１閾値よりも小さい及び極小値が第２閾値よりも大きいときの可動枠の異常の発生を示すタイミングチャートである。図２５では３フレーム表示しているうちの２番目フレームで可動枠２３の停止が検出されているものである。図２５に示すように、最初のフレームは図２４と同じで可動枠２３の異常の発生は検出されない。そして、２フレーム目に、電流波形の極大値が第１閾値Ｓｋ１よりも大きくならず、帰線期間が終了するまでに第１比較回路３９１が出力Ｈにならず、２フレーム目の帰線期間終了後に、第１保持回路３９５は出力Ｌを保持する。

また、同様に極小値が第２閾値Ｓｋ２よりも小さくならないため、帰線期間が終了するまでに第２比較回路３９２が出力Ｈにならず、３フレーム目の帰線期間終了後に、第２保持回路３９６は出力Ｌを保持する。このため、３フレーム目の帰線期間終了時には、ＡＮＤ回路３９１１の入力の少なくとも一つが入力Ｌとなるため、ＡＮＤ回路３９１１は出力Ｌとなる。帰線期間終了時にＡＮＤ回路３９１１が出力Ｌの場合、描画期間に現在の入力を出力する保持回路３９１４は出力Ｌとなり、判定回路３９１５は、可動枠２３に異常が発生していると判定する。

なお、ここでは、極大値が第１閾値Ｓｋ１よりも小さく、且つ、極小値が第２閾値Ｓｋ２よりも大きい状態のときについて説明しているが、これに限定されない。たとえば、極大値が第１閾値Ｓｋ１よりも小さい又は極小値が第２閾値Ｓｋ２よりも大きい、どちらかの条件が成立すると第１保持回路３９１又は第２保持回路３９２のいずれかが出力Ｌとなるため、保持回路３９１４が出力Ｌとなる。

すなわち、帰線期間で可動枠２３に異常が発生していると判断される挙動（極大値が第１閾値Ｓｋ１よりも小さい又は極小値が第２閾値Ｓｋ２よりも大きい）が検出された後、帰線期間の終了とともに、保持回路３９１４が出力Ｌになる。そのため、異常検出部３９は、帰線期間終了直後に可動枠２３の停止を検出し、停止情報を光源制御部３１１に送信する。

さらに、可動枠２３に異常が発生したときの電流波形の挙動として、極大値が第３閾値Ｓｋ３よりも大きくなる又は極小値が第４閾値Ｓｋ４よりも小さくなる場合がある。このような場合の異常検出部３９の動作について図面を参照して説明する。図２６は極大値が第３閾値よりも大きい及び極小値が第４値よりも小さいときの異常の発生を示すタイミングチャートである。

図２６は図２５と同様、３フレーム表示しているうちの最終フレーム終了後、可動枠２３の異常が発生しているものである。図２６に示すように、前半２フレームは図２４と同じで可動枠２３の異常の発生は検出されない。そして、３フレーム目に、電流波形の極大値が第３閾値Ｓｋ３よりも大きくなると、第３比較回路３９３が出力Ｈとなる。そして、第３保持回路３９７は出力Ｈを保持する。また、３フレーム目に、電流波形の極小値が第４閾値Ｓｋ４よりも小さくなると、第４比較回路３９４が出力Ｈとなる。そして、第４保持回路３９８は出力Ｈを保持する。

第３保持回路３９７及び第４保持回路３９８はＯＲ回路３９１２に入力しており、少なくとも一方が出力Ｈの場合、ＯＲ回路３９１２は出力Ｈとなり、ＮＯＴ回路３９１３で反転されてＡＮＤ回路３９１１に入力される。そのため、第３比較回路３９３が出力Ｈ又は第４比較回路３９４が出力Ｈになると、ＮＯＴ回路３９１３が出力Ｌとなり、ＡＮＤ回路３９１１が出力Ｌになる。そして、帰線期間が終了したときにも第３保持回路３９７が出力Ｈを保持する及び（又は）第４保持回路３９８が出力Ｈを保持するため、ＡＮＤ回路３９１１も出力Ｌとなる。

そのため、３フレーム目の帰線期間終了時には、ＡＮＤ回路３９１１の入力の少なくとも一つが入力Ｌとなるため、ＡＮＤ回路３９１１は出力Ｌとなる。帰線期間終了時にＡＮＤ回路３９１１が出力Ｌの場合、描画期間に現在の入力を出力する保持回路３９１４は出力Ｌとなり、判定回路３９１５は可動枠２３に異常が発生していると判定する。

なお、ここでは、極大値が第３閾値Ｓｋ３よりも大きく、且つ、極小値が第４閾値Ｓｋ４よりも小さい状態のときについて説明しているが、これに限定されない。たとえば、極大値が第３閾値Ｓｋ３よりも大きい又は極小値が第４閾値Ｓｋ４よりも小さいの、どちらかの条件が成立すると第３保持回路３９３又は第４保持回路３９４のいずれかが出力Ｌとなるため、保持回路３９１４が出力Ｌとなる。

すなわち、帰線期間で可動枠２３が停止していると判断される挙動（極大値が第３閾値Ｓｋ３よりも大きい又は極小値が第４閾値Ｓｋ４よりも小さい）が検出された後、帰線期間の終了とともに、保持回路３９１４が出力Ｌになる。そのため、異常検出部３９は、帰線期間終了直後に可動枠２３の異常の発生を検出し、異常発生情報を光源制御部３１１に送信する。

本実施形態に示すような異常検出部３９を用いることで、電流値を数値化するＡ／Ｄコンバータを用いないので、構成が簡単なる。また、電流情報を２値化して処理を行うため、処理が簡単であり、短時間で、正確に可動枠２３に異常が発生したことを検出することが可能である。

これ以外の特徴は、第４実施形態及び第５実施形態と同じである。

（第７実施形態）
第４実施形態、第５実施形態では、電流波形の変化を極大値又は極小値の電流値、すなわち、振幅の変化に注目し、振幅の変化で停止を検出していた。可動枠２３に異常が発生すると、振幅だけでなく、位相が変化することがあり、位相の変化を検出することで可動枠２３の異常の発生を検出することも可能である。以下に本実施形態にかかる光走査装置の可動枠２３の異常検出について説明する。

図２７は本発明にかかる光走査装置の可動枠の異常検出を行うときの電流波形を示す図である。図２７では、基準電流波形と、可動枠２３に異常が発生しているときの検出した電流の電流波形を示している。なお、実線は、振幅が変化した例の電流波形を示しており、破線は、振幅および位相が変化した例の電流波形を示している。

図２７では、極大値よりも小さい第１閾値Ｓｋ１と、極小値よりも大きい第２閾値Ｓｋ２とを設定している。なお、第１閾値Ｓｋ１と第２閾値Ｓｋ２は、図２２に示す第１閾値Ｓｋ１と第２閾値Ｓｋ２と同じ値である。

図２７に示すように、基準電流波形の第１閾値Ｓｋ１と最初に交差する点を第１点Ｐ１、次に交差する点を第２点Ｐ２、第２閾値Ｓｋ２と最初に交差する点を第３点Ｐ３、次に交差する点を第４点Ｐ４とする。

検出した電流の電流波形が基準電流波形よりも振幅が小さい場合、第１点Ｐ１１と第２点Ｐ２１との間の時間が短くなるとともに、第３点Ｐ３１と第４点Ｐ４１との間の時間が短くなる。また、基準電流波形の第１点Ｐ１に比べて第１点Ｐ１１の位置が帰線期間内で遅れる。また、極大値又は極小値の一方が大きくなったり小さくなったりした場合でも、第１点と第２点の間の時間、第３点と第４点の間の時間が変化する。

また、検出した電流の電流波形が時間方向にずれる（位相がずれる）場合もある。図２７に位相がずれた電流波形を点線で示している。このような場合、上述の第１点Ｐ１１が第１点Ｐ１２に、第２点Ｐ２１が第２点Ｐ２２に、第３点Ｐ３１が第３点Ｐ３２に、第４点Ｐ４１が第４点Ｐ４２にそれぞれ、時間方向にずれる。すなわち、第１点から第４点を検出することで、振幅の変化及び位相のずれを検出することができる。

このように、検出した電流の電流波形が所定の値となるときの時間を検出し、基準電流波形に対する変化に基づいて、可動枠２３に異常が発生していることを検出することができる。さらに、振幅だけでなく位相の変化も検出することができるため、可動枠２３に発生した異常の内容（場合によっては原因）を取得することができる。すなわち、異常検出部３３は、検出した電流の電流波形の位相情報を基準情報の位相情報と比較することで、可動枠２３の異常およびその内容を検出することも可能である。

このような位相情報を利用して可動枠２３の停止を検出する方法として、数値化した電流情報から位相情報を取得して比較してもよいが、処理量が多くなりやすい。

そこで、予め基準電流波形を第１閾値Ｓｋ１及び第２閾値Ｓｋ２で２値化したパルス波形のエッジを取得して記憶しておく。そして、検出した電流の電流波形を第１閾値Ｓｋ１及び第２閾値Ｓｋ２で２値化して、パルス波形に変換し、そのパルス波形のエッジを検出する。そして、基準電流波形のパルス波形のエッジ部と、検出した電流の電流波形からのエッジを比較して、その比較結果から可動枠２３の異常を検出する。

このように、２値化したパルス波形のエッジを検出しそれを比較するため、処理を簡略化することが可能である。また、位相から変化を取得する構成であるため、閾値が少なく、それだけ、回路構成を小さくすることも可能である。特に、Ａ／Ｄコンバータを用いるものに比べて処理速度を上げることも可能である。

これ以外の特徴については、第４実施形態〜第６実施形態と同じである。

（第８実施形態）
本発明にかかる光走査装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図２８は本発明にかかる光走査装置のブロック図であり、図２９は図２８に示す光走査装置に用いられる電流検出部の概略回路図である。図２８に示す光走査装置Ａ３は、処理部３００に電流検出部３６Ｂが増幅率可変の第２増幅部３６７を備えているとともに、温度を測定する温度測定部５０を備えている以外、光走査装置Ａと同じである。そのため、光走査装置Ａ３において、光走査装置Ａと同じ部分には、同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する。

図２９に示すように、光走査装置Ａ３において、処理部３００の電流検出部３６Ｂには、増幅率を変更できる（すなわち、増幅率可変の）第２増幅部３６７を備えている。第２増幅部３６７は制御部３１からの制御信号で増幅率を変更することができる構成となっている。

本実施形態の光走査装置Ａ３では、帰線期間で可動枠２３の回動によって発生する電流値を検出し、停止等の異常の検出を行っている。帰線期間では、発生する電流値が大きく、期間も短いため、増幅率を低くし、周波数帯域を上げる必要がある。また、可動枠２３の回動角度によっても発生する電流値が異なるため、第２増幅部３６７は増幅率を可変としている。

増幅率可変の第２増幅部３６７を用いることで、可動枠２３の要求される回動角度が変化して、電流値が変化した場合であっても、その回動角度の変化に対応したで増幅率とすることで、検出した電流の電流波形と基準電流波形とを比較することができる。例えば、可動枠２３の角度と増幅率とを対応させた角度補正テーブル４０１を記憶部４００に記憶しておき、制御部３１は可動枠２３の回動角度に基づいて増幅率を算出し、第２増幅部３６７の増幅率を調整するようにしてもよい。なお、角度補正テーブル４０１としては、角度と増幅率とを対応させた表やグラフを挙げることができるがこれに限定されない。また、角度補正テーブル４０１に替えて或いはこれとともに角度と増幅率との関係の演算式を記憶しておき、演算式を利用して増幅率を算出するようにしてもよい。

このように、増幅率を変更することで、検出した電流の電流波形と基準電流波形との比較を容易に行うことが可能であり、それだけ、処理量を減らすことができる。なお、検出した電流の電流波形と基準電流波形との比較は、第４実施形態から第７実施形態のいずれかに示した方法であってもよいし、別の方法であってもよい。

また、本発明にかかる光走査装置Ａ３では、処理部３００に高い処理能力を要求される。処理部３００の処理能力が高くなると、動作時の発熱量が多くなる。電流検出部３６Ｂの回路は熱の影響で特性が変化したり性能が低下したりして、電流検出部３６Ｂから出力される電流情報がばらつく。また、第１弾性支持部２４も熱によって弾性係数が変化する場合もあり、同じ駆動信号が供給されている場合でも、回動角度が変化する場合もある。

このような熱による回路の変化、光走査素子２０の物理特性の変化等のばらつきを補正するため、温度測定部５０で周囲の温度を測定している。そして、制御部３１は温度測定部５０で測定された温度情報に基づいて、第２増幅部３６７の増幅率を調整している。

記憶部４００には、例えば、可動枠２３の回動角度、検出温度及び増幅率を関連付けた温度補正テーブル４０２或いは演算式が記憶されている。そして、制御部３１は、記憶部４００から温度補正テーブル４０２を呼び出し、検出温度及び（又は）回動角度から増幅率を算出する。そして、算出した増幅率に基づいて、第２増幅部３６７の増幅率を調整する。

このように、可動枠２３の異常検出に用いる増幅部（第２増幅部３６７）の増幅率を調整（補正）することで、可動部２３の回動角度による検出電流の変化や、環境温度による検出電流の変化を補正することができるため、可動枠２３の異常の発生を正確に検出することが可能である。また、増幅率を補正するだけの簡単な制御であるため、電流値自体を補正する場合に比べて処理量を減らすことが可能である。

これ以外の特徴については、第４実施形態〜第７実施形態と同じである。

（第９実施形態）
本発明にかかる光走査装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図３０は本発明にかかる光走査装置の他の例のブロック図であり、図３１は図３０に示す光走査装置に用いられる電流検出部を示す回路図である。図３０に示すように、光走査装置Ａ４は、電流検出部３７Ｂが異なる以外、図１８に示す光走査装置Ａ２と同じである。そのため、光走査装置Ａ４では、光走査装置Ａ２と実質上同じ部分には、同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。

図３０に示すように、光走査装置Ａ４の処理部３００において、計測部３８は、電流検出部３７Ｂからの電流情報に基づいて、共振振動周波数の取得及び停止の検出を行っている。

電流検出部３７Ｂは、Ｉ／Ｖ変換部３７０、第１経路３７１、第２経路３７２、抽出部３７４、第１増幅部３７６、第２増幅部３７７及びスイッチ３７８を備えている。電流検出部３７Ｂは、図１９に示す電流検出部３７からスイッチ３７３及び増幅部３７５を省くとともに、第１増幅部３７６、第２増幅部３７７及びスイッチ３７８を追加した構成である。そのため、実質的に同じ部分については、詳細な説明を省略する。

Ｉ／Ｖ変換部３７０の出力は、第１経路３７１及び第２経路３７２の両方と接続されている。第１経路３７１は、抽出部３７４で入力された電流情報（電圧）のうち共振周波数の波長成分だけを抽出する。抽出部３７４は第１増幅部３７６の入力に接続されている。

第２経路３７２は第２増幅部３７７を備えている。第２経路３７２に入力された電圧は第２増幅部３７７で増幅される。なお、第２増幅部３７７は、第８実施形態で示した第２増幅部３６７と同じく増幅率が可変であり、制御部３１からの制御信号に基づいて増幅率が調整される。

スイッチ３７８は、第１経路３７１（第１増幅部３７６の出力）又は第２経路３７２（第２増幅部３７７の出力）と計測部３８とを択一的に接続する。そして、スイッチ３７８は、同期部３０からのフレーム同期信号に基づいて駆動している。なお、可動枠２３の異常の検出は帰線期間の電流波形を利用するものであるため、スイッチ３７８は、描画期間は第１経路３７１と帰線期間は第２経路３７２と接続する。

計測部３８はスイッチ３７８と同様に、フレーム同期信号から帰線期間と描画期間の情報を取得しており、描画期間には共振振動検出部として、帰線期間には異常検出部として作動する。なお、計測部３８は、入力される信号に応じて、異なる処理（共振振動検出又は異常検出）を行うようにしてもよい。

このような構成とすることで、増幅部の個数を減らすことができるため、電流検出部を小型化することが可能である。

これ以外の特徴は、上述の各実施形態と同じである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。また、上記各実施形態は適宜組み合わせて実施することも可能である。

Ａ、Ａ２、Ａ３、Ａ４ 光走査装置
１００ 光源部
１１ 光源（ＬＤ）
１２ レンズ
１３ ビームスプリッタ
１４ モニタ用受光素子
１５ ドライバ
２００ 光走査部
２０ 光走査素子
２１ ミラー
２２ 固定枠
２２０ 窓部
２３ 可動枠
２３０ スリット
２４ 第１弾性支持部
２５ 第２弾性支持部
２６ 主駆動部
２６１ 固定側電極
２６２ 可動側電極
２７ 副駆動部
２７１ 固定側電極
２７２ 可動側電極
２８ 配線パターン
２９ ドライバ
３００ 処理部
３１ 制御部
３１１ 光源制御部
３１２ 走査制御部
３２ 共振振動検出部
３３ 異常検出部
３４ 振動補正部
３５ 外部接続部
３６、３６Ｂ 電流検出部
３６０ Ｉ／Ｖ変換部
３６１ 第１経路
３６２ 第２経路
３６３ 抽出部
３６４ 第１増幅部
３６５ 第２抽出部
３６７ 第２増幅部
３７、３７Ｂ 電流検出部
３７０ Ｉ／Ｖ変換部
３７１ 第１経路
３７２ 第２経路
３７３ スイッチ
３７４ 抽出部
３７５ 増幅部
３７６ 第１増幅部
３７７ 第２増幅部
３７８ スイッチ
３８ 計測部
３９ 異常検出部
４００ 記憶部
４０１ 角度補正テーブル
４０２ 温度補正テーブル
Ｐｊ 画像表示装置（プロジェクタ装置）
Ｓｃ スクリーン

Claims (10)

1. 光ビームを出射する光源部と、
   回転軸に沿って設けられる弾性支持部を介して枠部に支持されて前記回転軸周りに所定の角度で往復回動して前記光ビームを走査する可動部と、
   前記可動部を駆動する静電式の駆動部と、
   前記光源部からの前記光ビームの出射を制御する制御部と、
   前記駆動部の容量変化によって発生する電流を検出して前記電流に基づく電流情報を出力する電流検出部と、を有し、
   前記駆動部は、前記可動部の前記回転軸と直交する一方側の端部に静電気力を付与する第１駆動部と、他方側の端部に静電気力を付与する第２駆動部とを有し、
   前記第１駆動部は、前記可動部の一方側の端部に設けられる第１可動側電極と、前記第１可動側電極と近接して前記枠部に設けられる第１固定側電極と、を有し、
   前記第２駆動部は、前記可動部の他方側の端部に設けられる第２可動側電極と、前記第２可動側電極と近接して前記枠部に設けられる第２固定側電極と、を有し、
   前記制御部は、前記第１固定側電極に第1駆動電圧信号を、前記第２固定側電極に第２駆動電圧信号をそれぞれ付与し、
   前記第１可動側電極と前記第２可動側電極とが接続された接続点を有し、
   前記電流検出部は、前記接続点と接続されて前記第１可動側電極と前記第２可動側電極との間を流れる電流を検出して電流情報を出力し、
   前記制御部が、前記電流情報に基づいて、前記光源部からの前記光ビームを停止させる又は出力を低減させる光走査装置。
2. 前記制御部は、前記電流情報と前記可動部が正常駆動されているときの基準電流情報とを比較して前記光源部からの前記光ビームを制御する請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記制御部は、前記電流情報の波形の極大値又は極小値の少なくとも一方が、前記基準電流情報から決められた範囲から外れたときに前記光源部からの前記光ビームを停止させる又は出力を低減させる請求項２に記載の光走査装置。
4. 前記制御部は、前記基準電流情報の最大値よりも小さい第１閾値と、最小値よりも大きい第２閾値とを有しており、
   前記制御部は、前記電流情報の最大値が前記第１閾値よりも小さい又は最小値が前記第２閾値よりも大きいときに前記光源部からの前記光ビームを停止させる又は出力を低減させる請求項２又は請求項３に記載の光走査装置。
5. 前記制御部は、前記基準電流情報の最大値よりも大きい第３閾値と、最小値よりも小さい第４閾値を有しており、
   前記制御部は、前記電流情報の最大値が前記第３閾値よりも大きい又は最小値が前記第４閾値よりも小さいときに前記光源部からの前記光ビームを停止させる又は出力を低減させる請求項２から請求項４のいずれかに記載の光走査装置。
6. 前記制御部は、前記電流情報の波形の位相を前記基準電流情報から取得した位相の情報と比較して前記光源部からの前記光ビームを制御する請求項２から請求項５のいずれかに記載の光走査装置。
7. 前記制御部は、前記電流情報の波形を所定の閾値で２値化し、２値化された前記電流情報の出力時間を検出し、同じ閾値で２値化された前記基準電流情報の出力時間を比較して、その差が予め決められた値よりも大きくなると前記光源部からの前記光ビームを停止させる又は出力を低減させる請求項６に記載の光走査装置。
8. 前記可動部の動作は、前記走査された光ビームで被走査領域に描画を行う期間である描画期間と、光ビームを走査終了位置から走査開始位置に戻す期間である帰線期間とに分かれており、
   前記制御部が、前記帰線期間又は前記描画期間のいずれかの電流情報を前記電流検出部から取得する請求項１から請求項７のいずれかに記載の光走査装置。
9. 前記電流検出部は、前記接続点からの電流を電圧に変換するＩ／Ｖ変換部と、前記Ｉ／Ｖ変換部の出力側に接続された第１経路と、前記Ｉ／Ｖ変換部の出力側に接続されて前記第１経路と並列な第２経路とを備えており、
   前記制御部は、前記可動部の共振振動を検出する共振振動検出部と、前記可動部の動作の異常を検出する異常検出部と、を有し、
   前記第１経路は前記Ｉ／Ｖ変換部から入力された電圧の共振周波数成分を抽出する抽出部と、前記抽出部からの前記共振周波数成分の信号を増幅して前記共振振動検出部に出力する第１増幅部を含み、
   前記第２経路は前記Ｉ／Ｖ変換部から出力された電圧をそのまま増幅して前記電流情報として前記異常検出部に出力する第２増幅部を備えている請求項１から請求項８のいずれかに記載の光走査装置。
10. 前記電流検出部の温度を検出する温度検出部を備えており、
    前記第２増幅部の増幅率が前記温度検出部で検出された温度に基づいて変更される請求項９に記載の光走査装置。

Images