WO2010107071A1

WO2010107071A1 - 画像表示装置

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Publication number: WO2010107071A1
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Inventors: 西川恭生; 安江範巳
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Abstract

駆動信号の鋸歯形状波形のうち光を走査するための第１波形Ｗ１のデータを記憶すると共に、前記鋸歯形状波形のうち第１波形Ｗ１を除く第２波形Ｗ２，Ｗ２'のデータを記憶する記憶手段を備え、高速走査素子の共振周波数に応じた周期の読み出しタイミングで前記記憶手段から第１波形Ｗ１のデータを順次読み出して第１波形Ｗ１部分の駆動信号を生成し、さらに高速走査素子の共振周波数に応じて前記記憶手段に記憶した複数の第２波形Ｗ２，Ｗ２'のデータを順次読み出して高速走査素子の共振周波数に応じた第２波形Ｗ２，Ｗ２'部分の駆動信号を生成して、前記鋸歯形状波形の周期の変動を所定時間以内に維持する。

Description

画像表示装置

　本発明は、画像信号に応じた光を２次元走査して画像を表示する画像表示装置に関する。

　従来から、画像信号に基づいて生成した光（以下、「画像光」と呼ぶ。）をガルバノミラーなどの光走査素子を用いて２次元走査し、画像を表示する光走査型の画像表示装置が知られている。

　この種の画像表示装置は、一般的に、高速走査を行う光走査素子（以下、「高速走査素子」と呼ぶ。）の反射ミラーで画像光を水平方向に走査し、次いで、その水平走査された画像光を低速走査を行う光走査素子（以下、「低速走査素子」と呼ぶ。）の反射ミラーで垂直方向に走査することにより、２次元走査された画像を表示する。

　例えば、特許文献１には、共振型の高速走査素子（主走査素子）の反射ミラーをその共振周波数ｆｒで共振揺動させて画像光を水平方向に走査し、その水平方向に走査された画像光を、低速走査素子（副走査素子）の反射ミラーを鋸波形状波形の駆動信号で強制的に揺動させることにより垂直方向に走査してその結果２次元走査された画像を形成するという画像表示装置が開示されている。

　高速走査素子の共振周波数ｆｒは、個体差（個々の構造のバラツキ）や温度等の環境特性によって設計値からずれるものが多い。このように高速走査素子の共振周波数ｆｒには個体差などのバラツキが存在するものの、安定した画像表示を行うには、低速走査素子の反射ミラーの駆動周波数を高速走査素子の共振周波数ｆｒと同期させる必要がある。

　ところが、低速走査素子の反射ミラーの駆動周期を高速走査素子の共振周波数ｆｒに基づいて生成すると、高速走査素子の共振周波数ｆｒの変化に伴って低速走査素子の走査周期がずれる。例えば、高速走査素子の共振周波数ｆｒが１０％高くなると、高速走査素子に対して同期駆動される低速走査素子の駆動周波数（走査周波数）も１０％高くなることになる。外部機器などから供給される画像信号はその垂直同期周波数（フレーム周波数）が予め決まっている（一般に３０フレーム／秒や６０フレーム／秒）ことから、低速走査素子の駆動周波数が、垂直同期周波数と異なる場合は、その画像の特定のフレームを削除したり、２度同じフレームを再生したりしてフレーム数を補正する必要がある。そして、そのずれが大きいほど単位時間当たりの補正回数が増え、画像が時間方向に不連続な部分が目立つようになる。このことは、特に、画像の動き（変化）の激しい部分では顕著となる。

　そこで、下記特許文献１に記載の装置では、高速走査素子の一走査周期に有効走査線数を積算した期間を、画像光を有効に走査する有効走査期間とし、低速走査素子の駆動周期から有効走査期間を減算した期間を、画像光を有効に走査しない無効走査期間として低速走査素子の反射ミラーの駆動周期（フレーム周期）を一定にしている。

特開２００３－３０２５９０号公報

　しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、ステップモータで低速走査素子の反射ミラーを駆動するものであり、クロック信号に応じて反射ミラーを所定量だけ順次駆動させることは容易にできるものの、走査線数が多く高速な動作には脱調などが起きやすい等の問題があって向かない。高速な動作をさせる場合には電磁式の光走査素子が採用されることが多いが、電磁式の光走査素子は鋸波形状の駆動波形を形成し、それを駆動信号として駆動するため、特許文献１に記載のステップモータを使った技術等は適用することができない。

　しかも、単に無効走査期間を変更しただけでは光走査を適切に行なうことができないことがある。

　例えば、反射ミラーを弾性のある梁部材を介して固定部材に揺動可能に支持した走査素子を低速走査素子とした場合、この低速走査素子には反射ミラー及び梁部材の特性で決まる固有の共振周波数が存在する。そのため、このような走査素子を低速走査素子として用いる場合、この低速走査素子を駆動する駆動信号に低速走査素子固有の共振周波数が含まれていると、反射ミラーの共振振動が誘起される。そして、この共振振動により反射ミラーの揺動に不要な周波成分の揺動が重畳してしまい、駆動信号に忠実な光走査が実現できない事態が生じる。

　そこで、本発明は、共振周波数が変化する高速走査素子と固有の共振周波数を有する低速走査素子とを用いた画像表示装置において、低速走査素子の揺動周期を安定させ、さらに、低速走査素子の反射ミラーの共振振動が誘起されることを抑制することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明の一つの観点によれば、画像信号に応じた強度の光を２次元走査して画像を表示する画像表示装置において、前記画像信号に応じた強度の光を出射する光源部と、共振揺動する反射ミラーにより入射した光を第１方向に相対的に高速に走査する共振型の高速走査素子と、入力される駆動信号の信号レベルに応じた方向に反射ミラーを傾斜させ、当該反射ミラーにより入射した光を前記第１方向と略直交する第２方向に相対的に低速に走査する低速走査素子と、前記高速走査素子の共振周波数を検出する検出部と、前記高速走査素子の共振周波数に応じた鋸歯形状波形の駆動信号を生成する駆動信号生成部と、前記駆動信号生成部で生成した前記駆動信号を前記低速走査素子に入力する低速走査素子駆動部と、を備える。前記駆動信号生成部は、記駆動信号の鋸歯形状波形のうち光を有効走査するための第１波形のデータを記憶すると共に、前記駆動信号の鋸歯形状波形のうち第１波形を除く波形である第２波形のデータを記憶する記憶手段を備え、前記高速走査素子の共振周波数に応じた読み出しタイミングで前記記憶手段に記憶した第１波形のデータを順次読み出して前記第１波形部分の前記駆動信号を生成し、前記高速走査素子の共振周波数に応じて前記第２波形のデータを前記読み出しタイミングで順次読み出して前記高速走査素子の共振周波数に応じた前記第２波形部分の前記駆動信号を生成することにより、前記鋸歯形状波形の周期の変動を所定時間以内に維持するものである。

　このような構成にすることにより、高速走査素子の共振周波数の変動に応じて発生する、低速走査素子の揺動周期（低速走査周期）の変動を最小限に抑えることができる。また、例えば、第２波形を低速走査素子固有の共振周波数の成分を抑圧した波形とすることにより、低速走査素子の反射ミラーの共振振動が誘起されることを抑制することができる。

　また、画像表示装置において、前記駆動信号生成部は、前記読み出しタイミングで読み出す前記第１波形部分のデータの総数は一定とする一方、前記読み出しタイミングで読み出す前記第２波形部分のデータの総数は前記高速走査素子の共振周波数に応じて変化させることができる。

　このような構成にすることにより、鋸歯形状波形の周期変動を所定の範囲内に維持することが容易となる。

　また、画像表示装置において、前記記憶手段に、前記高速走査素子の共振周波数に応じて複数種類の前記第２波形のデータを記憶すると共に、前記駆動信号生成部は、前記高速走査素子の共振周波数に応じた種類の前記第２波形のデータを前記記憶手段から読み出して前記第２波形部分の前記駆動信号を生成することができる。

　このような構成にすることにより、例えば、第２波形のデータを１種類とし、そのデータの一部を選択して抽出することに比べ、データの選択処理に伴う負荷を軽減することができる。また、データの一部を選択して抽出することに比べ、自由度が高く、第２波形部分を低速走査素子固有の共振周波数の成分を抑圧した波形とすることが容易になる。

　また、画像表示装置において、前記読み出しタイミングの周期は、前記高速走査素子の揺動周期の１／２の時間又はその整数倍であって、前記駆動信号の周波数帯域を抑圧しない周期とすることができる。

　このような構成にすることにより、低速走査素子の駆動信号の生成を、高速走査素子の走査周波数との同期を保ちつつ容易にでき、しかも、読み出しタイミングの周期を駆動信号の周波数帯域を抑圧しない周期としたので、低速走査素子を駆動する駆動信号を精度よく再現することができる。

　また、画像表示装置において、前記所定時間は、前記高速走査素子による１走査の周期の時間とすることができる。

　このような構成にすることにより、高速走査素子の共振周波数の変動による低速走査素子の揺動周期（低速走査周期）の変動を最も低減できる。

　また、画像表示装置において、前記光源部は、前記画像信号に応じた光の輝度を前記高速走査素子の共振周波数に応じて変化させて、共振周波数に応じて表示する画像の輝度が変化するのを抑制することができる。

　このような構成にすることにより、表示する画像の品質を向上させることができる。

　本発明によれば、低速走査素子の揺動周期（低速走査周期）を安定させることができる。また、例えば、第２波形を低速走査素子固有の共振周波数の成分を抑圧した波形とすることにより、低速走査素子の反射ミラーの共振振動が誘起されることを抑制することができる。

本発明の一実施形態にかかる画像表示装置の構成を示す説明図である。図１に示す画像表示装置の光走査部による光の走査態様を説明するための図である。図１に示す垂直走査部の垂直走査素子を駆動するための垂直駆動信号の特性を説明するための図である。図１に示す垂直走査部の垂直走査素子の垂直走査周波数の変動抑制を説明するための図である。図１に示す垂直走査部の垂直走査素子の垂直走査周波数の変動抑制を説明するための図である。図１に示す垂直走査部の垂直走査素子を駆動するための垂直駆動信号の波形を説明するための図である。図１に示す垂直走査部の垂直走査素子を駆動するための垂直駆動信号の波形を説明するための図である。図１に示す垂直走査部の垂直走査素子を駆動するための垂直駆動信号の波形を説明するための図である。図１に示す垂直走査部の垂直走査素子を駆動するための垂直駆動信号の波形を説明するための図である。図１に示す垂直走査部の垂直走査素子を駆動するための垂直駆動信号の波形を説明するための図である。図１に示す垂直走査部の垂直走査素子を駆動するための垂直駆動信号の波形を説明するための図である。図１に示す垂直走査部の垂直走査素子を駆動するための垂直駆動信号の波形を説明するための図である。図１に示す垂直走査部の垂直走査素子を駆動するための垂直駆動信号の波形を説明するための図である。図１に示す第３のＲＯＭに記憶した輝度テーブルの説明図である。図１に示す制御部による光走査部の制御を動作フロー図である。

　以下に、本発明に好適な実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、網膜走査型の画像表示装置を主に説明する。この画像表示装置は、画像信号に応じた強度の光を出射する光源部と、この光源部から出射された光を２次元走査する光走査部と、光源部と光走査部とを制御する制御部とを備える。そして、光走査部により走査した光を観察者である利用者の少なくとも一方の眼の網膜上に直接投射し、画像を投影して、画像を表示するものである。しかし、本発明は、このような画像表示装置に限定されるものではなく、例えば、光走査部により走査した光をスクリーン面に投影して、画像を表示する画像投影装置のほか、光を走査して画像を表示する他の画像表示装置に対して適用することができる。

　（画像表示装置の構成）
まず、図１を参照して、本実施形態の網膜走査型の画像表示装置の構成を説明する。

　本実施形態にかかる画像表示装置１は、画像信号Ｓに応じた光を２次元走査して観察者である利用者の網膜上に直接投射し、画像を表示する画像表示装置である。画像表示装置１は、図１に示すように、表示制御部１０と、光源部２０と、光走査部４０と、リレー光学系５０とを備えている。表示制御部１０は、入力される画像信号Ｓに応じて各部を制御する。光源部２０は、表示制御部１０の制御により画像信号Ｓに応じた光を出射する。光走査部４０は、光源部２０から出射された光を２次元走査する。リレー光学系５０は、光走査部４０で走査された光を利用者の眼６０に投射する接眼光学系としての機能も有する。なお、光源部２０から出射された光は光ファイバ３０を介して光走査部４０に入射される。

　表示制御部１０には、外部からの画像信号Ｓが入力され、それに基づいて映像を合成するための要素となる赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の画像信号１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを発生する画像信号供給回路１１と、表示制御部１０全体を制御する制御部１３と、外部からの画像信号Ｓを入力する画像信号入力Ｉ／Ｆ１４とが設けられている。

　光源部２０は、Ｒレーザ２４，Ｇレーザ２５，Ｂレーザ２６と、これらのレーザ２４～２６をそれぞれ駆動するためのＲレーザドライバ２１，Ｇレーザドライバ２２，Ｂレーザドライバ２３とが設けられている。さらに、各レーザ２４～２６より出射されたレーザ光を平行光にコリメートするように設けられたコリメート光学系２７と、それぞれコリメートされたレーザ光を合波するダイクロイックミラー２８と、合波されたレーザ光を光ファイバ３０に導く光学系２９とが設けられている。なお、レーザ２４～２６として、レーザダイオード等の半導体レーザや固体レーザが用いられる。表示制御部１０の画像信号供給回路１１は、上述のように画像信号Ｓに基づいて各色の画像信号１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを生成し、各レーザドライバ２１～２３へ入力する。これにより、光源部２０から赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各単色又は複合色の光を出射することができる。ここで、このように光源部２０で生成され光ファイバ３０に入射されるレーザ光は、画像形成に用いられる光であり、以下、このレーザ光を「画像光」と呼ぶ。

　光源部２０から光ファイバ３０に導かれた画像光は光走査部４０に入射される。この光走査部４０には、光ファイバ３０から出射された画像光をコリメートするコリメート光学系４１と、このコリメートされた画像光を主走査方向である水平方向（第１方向）に相対的に高速に走査する水平走査部４２と、この水平方向に走査された画像光を後述の垂直走査部４４に導くリレー光学系４３と、リレー光学系４３を介して入射された画像光を水平方向と略垂直に交差する副走査方向である垂直方向（第２方向）に相対的に低速に走査する垂直走査部４４とを有している。そして、このように光走査部４０で走査された画像光は、リレー光学系５０を介してユーザの眼６０の瞳孔６１に入射される。なお、リレー光学系５０により画像光はユーザの眼６０の瞳孔６１の位置において各走査された光束が収束されるように変換される。

　ここで、水平走査部４２は、表示すべき画像の１水平走査線ごとに、画像光を水平方向に往復で水平走査する光学系である。そして、この水平走査部４２には、ガルバノミラーなどの、駆動信号により揺動する反射ミラー４２ｂを有する光走査素子４２ａ（以下、「高速走査素子４２ａ」と呼ぶ。）と、この高速走査素子４２ａを駆動する水平駆動回路４２ｃと、高速走査素子４２ａの反射ミラー４２ｂの揺動状態を検出する揺動状態検出部４２ｄとを備えている。高速走査素子４２ａは共振型の光走査素子であり、高速走査素子４２ａの共振特性と一致する共振周波数の駆動信号を入力することにより反射ミラー４２ｂが共振揺動する。また、揺動状態検出部４２ｄは、反射ミラー４２ｂの揺動周波数、反射ミラー４２ｂの揺動の大きさ（振幅）、水平駆動信号１５と揺動状態との位相差などを検出して揺動状態信号４５として表示制御部１０の制御部１３へ出力する。なお、揺動状態検出部４２ｄは、ビーム光源と光検知器（ビームディテクタ）とを有している。揺動状態検出部４２ｄは、ビーム光源から反射ミラー４２ｂに対して検査用のビーム光を出射し、この反射ミラー４２ｂによる反射光の光検知器での検知状態及び検出タイミングにより、反射ミラー４２ｂの揺動の大きさ、揺動周波数及び位相を検出する。なお、光走査素子４２ａの反射ミラー４２ｂを支持する梁部材４２ｅに圧電素子等を設けることにより、その梁部材４２ｅの変動を電気信号に変換して揺動の大きさ及び揺動周波数又は位相を検出するようにしてもよい。

　また、垂直走査部４４は、表示すべき画像の１フレームごとに、画像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垂直走査する光学系である。そして、この垂直走査部４４には、ガルバノミラーなどの、駆動信号により揺動する反射ミラー４４ｂを有する光走査素子４４ａ（以下、「低速走査素子４４ａ」と呼ぶ。）と、この低速走査素子４４ａを駆動する垂直駆動回路４４ｃ（低速走査素子駆動部の一例）を備えている。低速走査素子４４ａは入力される駆動信号の信号レベルに応じた方向に反射ミラー４４ｂを傾斜させ、当該反射ミラー４４ｂにより入射した光を垂直方向に走査する。また、この低速走査素子４４ａの反射ミラー４４ｂは弾性のある梁部材４４ｄを介して固定部材に揺動可能に支持されている。なお、該低速走査素子には、反射ミラー４４ｂ及び梁部材４４ｄの材料特性や寸法・形状特性で決まる固有の共振周波数が存在する。

　図２には、水平走査部４２の高速走査素子４２ａ及び垂直走査部４４の低速走査素子４４ａによる最大走査範囲Ｗ（図２に示す水平最大走査範囲Ｘａ及び垂直最大走査範囲Ｙａにより形成される範囲）と有効走査範囲Ｚ（図２に示す水平有効走査範囲Ｘ１及び垂直有効走査範囲Ｙ１により形成される範囲）との関係が示されている。ここで、「最大走査範囲」とは、水平走査部４２の高速走査素子４２ａ及び垂直走査部４４の低速走査素子４４ａが画像光を走査できる最大の範囲を意味する。

　水平駆動回路４２ｃは、表示制御部１０から出力される水平駆動信号１５を増幅して、高速走査素子４２ａに印加し、高速走査素子４２ａの反射ミラー４２ｂを駆動する。垂直駆動回路４４ｃは、表示制御部１０から出力される垂直駆動信号１６を増幅して、低速走査素子４４ａに印加し、低速走査素子４４ａの反射ミラー４４ｂを強制駆動する。そして、表示制御部１０は、高速走査素子４２ａ及び低速走査素子４４ａの最大走査範囲Ｗのうち、有効走査範囲Ｚに高速走査素子４２ａ及び低速走査素子４４ａの走査位置がある場合に光源部２０から画像信号Ｓに応じて強度変調された画像光を出射させる。これにより、高速走査素子４２ａ及び低速走査素子４４ａによって画像光が有効走査範囲Ｚで走査され、１フレーム分の画像光が有効走査範囲Ｚ内で走査される。この走査が１フレームの画像ごとに繰り返される。なお、図２には、光源部２０から画像光が常時出射されたと仮定したときに高速走査素子４２ａ及び低速走査素子４４ａによって走査される画像光の軌跡γが仮想的に示されている。ただし、高速走査素子４２ａによる水平走査方向Ｘの水平走査線数は、１フレームあたり数百又は千程度あるので、図２では見やすさのため画像光の軌跡γを簡略して記載している。

　また、制御部１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００、第１～第３のＲＯＭ（Read　Only　Memory）１０１～１０３、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）１０４、表示させる画像データを記憶しておくＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）１０５、デジタルアナログ変換器（Ｄ／Ａ変換器）１０８を備えている。なお、以下においては、第２及び第３のＲＯＭ１０２，１０３及びＲＡＭ１０４を含めて記憶手段１１０と呼ぶ場合がある。

　そして、これらＣＰＵ１００、第１～第３のＲＯＭ１０１～１０３、ＲＡＭ１０４、ＶＲＡＭ１０５，Ｄ／Ａ変換器１０８は、データ通信用のバスにそれぞれ接続されており、このデータ通信用のバスを介して各種情報の送受信を行う。

　ＣＰＵ１００は、第１のＲＯＭ１０１に記憶されている各種情報処理プログラムを実行することにより、制御部１３としての各種機能を実行する。例えば、制御部１３は、駆動信号生成部として、揺動状態検出部４２ｄから入力される反射ミラー４２ｂの揺動周波数、揺動の大きさ、位相などの情報を含む揺動状態信号４５から反射ミラー４２ｂが共振振動する周波数（高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒ）の水平駆動信号１５を生成して、高速走査素子４２ａの反射ミラー４２ｂを共振振動させる。また、制御部１３は、駆動信号生成部として揺動状態検出部４２ｄで検出される高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに基づいて垂直駆動信号１６を生成して出力する。また、制御部１３は、画像信号入力Ｉ／Ｆ１４を介して入力した画像信号Ｓに対応する画像を構成する各画素の画像データを内部のＶＲＡＭ１０５に展開し、水平駆動信号１５や垂直駆動信号１６に同期したタイミングで画像信号供給回路１１へ出力する。なお、前記画像データは、画像信号供給回路１１でＤ／Ａ変換され、各色のレーザドライバ２１～２３に画像信号１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂとして出力される。

　（制御部１３の駆動信号生成部としての動作）
　次に、制御部１３が駆動信号生成部として垂直駆動信号１６を生成する動作について図３～１０を参照して具体的に説明する。

　（垂直駆動信号１６の特性について）
　まず、制御部１３が駆動信号生成部として生成する垂直駆動信号１６の特性について説明する。

　低速走査素子４４ａの反射ミラー４４ｂは弾性のある梁部材４４ｄを介して固定部材に揺動可能に支持されているため、反射ミラー４４ｂ及び梁部材４４ｄの材料特性や寸法・形状特性で決まる固有の共振周波数が存在する。従って、垂直駆動信号１６に低速走査素子４４ａ固有の共振周波数が含まれていると、反射ミラーが共振振動を起こす。そして、この共振振動により反射ミラーの揺動に不要な高周波成分が重畳してしまい、光走査を適切に行なうことができない事態が生じる。

　そこで、図３に示すように、垂直駆動信号１６は、直線変化する鋸歯形状波形信号を元信号としてローパスフィルタ処理及びノッチフィルタ処理を施した鋸歯形状波形の信号としている。

　例えば、低速走査素子４４ａ固有の共振特性として、１次の共振周波数がｆ１［Ｈｚ］で、かつ、２次以上の共振周波数がｆ２［Ｈｚ］以上であるとする。このとき、鋸歯形状波形信号にｆ２（＞ｆ１）［Ｈｚ］以上の周波数を減衰させるローパスフィルタ処理を施すことにより、低速走査素子４４ａ固有の共振特性のうち２次以上の共振による影響が抑制される。また、ｆ１［Ｈｚ］の周波数を中心として減衰させるノッチフィルタ処理を鋸歯形状波形信号に施すことにより、低速走査素子４４ａ固有の共振特性のうち１次の共振による影響が抑制される。

　このように、直線変化する鋸歯形状波形信号にローパスフィルタ処理及びノッチフィルタ処理を施した鋸歯形状波形の信号を垂直駆動信号１６とすることで、垂直駆動信号１６において低速走査素子４４ａ固有の共振周波数成分が低減され、反射ミラー４４ｂの共振振動を抑制する。これにより、この共振振動により反射ミラーの揺動に高周波成分が重畳してしまい、光走査を適切に行なうことができない事態を回避するようにしている。

　（垂直走査周波数ｆｌについて）
　次に、制御部１３が駆動信号生成部として生成する垂直駆動信号１６が、低速走査素子４４ａの垂直走査周波数ｆｌの変動を所定範囲内に抑制できる点について説明する。

　ここで、表示画像の解像度が８００×６００ピクセル、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒの設計値を３０ｋＨｚ（なお、水平方向は往復走査であるため水平走査周波数の設計値は２倍の６０ｋＨｚとなる）、垂直走査周波数ｆ１の設計値を６０Ｈｚ、低速走査素子４４ａの１垂直走査期間Ｔｖ（図２参照）当たりに高速走査素子４２ａの反射ミラー４４ｂが水平方向への揺動する回数、換言すれば１垂直走査期間Ｔｖ当たりに高速走査素子４２ａが形成可能な走査線数（以下、「総走査線数Ｎ」と呼ぶ。）の設計値を１０００本としたとする。また、表示画像の画像サイズは略一定とし、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒのバラツキが±５％（３０ｋＨｚ±１５００Ｈｚ）であるとする。

　このとき、図４に示すように、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに応じて高速走査素子４２ａが光を走査しない無効走査線数ｎ１を変更して総走査線数Ｎを変更することで、低速走査素子４４ａの１垂直走査周波数ｆｌの変動を所定範囲に抑えるようにしている。なお、無効走査線数ｎ１は、総走査線数Ｎから高速走査素子４２ａが画像光を実際に走査する走査数（以下、「有効走査線数ｎ２」と呼ぶ。）を減算した値である。なお、ここでの有効走査線数ｎ２は、表示画像の解像度が８００×６００ピクセルなので８００となる。

　このように、共振周波数ｆｒの約１％（３００Ｈｚ）の変動を１つの単位として無効走査線数ｎ１を変更することにより、有効走査線数ｎ２を８００本から変更せずに、図５に示すように、低速走査素子４４ａの垂直走査周波数ｆｌを±０．５％（６０±０．３Ｈｚ）以内に抑制することができる。

　本実施形態における画像表示装置１では、上述のように垂直駆動信号１６の周波数（垂直走査周波数ｆｌ）を略一定にして、１垂直走査期間Ｔｖを略一定としている。

　しかし、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに応じて無効走査線数ｎ１を変化させていることから、無効走査線数ｎ１と有効走査線数ｎ２との比が変わる。

　従って、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒが高いときには無効走査線数ｎ１が多くなり、図６Ａに示すように１垂直有効走査期間Ｔｖ１が短くなる波形の垂直駆動信号１６が必要となる。また、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒが低いときには無効走査線数ｎ１が少なくなり、図６Ｂに示すように１垂直有効走査期間Ｔｖ１が長くなる波形の垂直駆動信号１６が必要となる。なお、表示画像の画像サイズを略一定にするため、高速走査素子４２ａの傾斜範囲が略一定（図６Ａ，図６Ｂでは振幅ａ～ｂの範囲）になるようにしている。

　なお、上述においては、共振周波数ｆｒの±１％程度の変動を一つの単位（水平走査１０本単位）で無効走査線数ｎ１を変更するようにしたが、これに限らず、例えば、共振周波数ｆｒの０．１％程度の変動を一つの単位（水平走査１本単位）で無効走査線数ｎ１を変更し、無効走査線数ｎ１を１本単位で増減させるようにする。これにより、高速走査素子の共振周波数の変動による低速走査素子の揺動周期（低速走査周期）の変動を、高速走査素子４２ａによる１走査の周期の時間以内、すなわち高速走査素子４２ａの揺動周期（図２に示す１／ｆｒの期間）の１／２の時間（１／ｆｈ）以内の変動とすることができ、低速走査素子の揺動周期の変動を最も抑えることができる。

　特に、高速走査素子４２ａの揺動周期（１／ｆｒ）の１／２の時間（１／ｆｈ）又はその整数倍（ｎ／ｆｈ：ｎは２以上の整数）の単位で総走査線数Ｎを変動とすることで、低速走査素子４４ａの垂直走査周波数を高速走査素子４２ａによる水平走査線数で規定することができる。

　本実施形態における画像表示装置１では、このように高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに応じて垂直駆動信号１６の波形を変更するようにすることで垂直駆動信号１６の周期を略一定にしており、複数の垂直駆動信号１６の波形データを第２及び第３のＲＯＭ１０２，１０３に記憶するようにしている。以下、この点につき具体的に説明する。

　（垂直駆動信号１６のデータの記憶）
　制御部１３は駆動信号生成部として、垂直駆動信号１６を生成するための鋸歯形状波形のデータを第１波形のデータと第２波形のデータに分けて第２及び第３のＲＯＭ１０２，１０３に記憶する点について説明する。

　垂直駆動信号１６のデータは、１周期（１垂直走査期間Ｔｖ）分の垂直駆動信号１６の鋸歯形状波形を第１波形Ｗ１と第２波形Ｗ２，Ｗ２'とに分割して記憶手段１１０（第２及び第３のＲＯＭ１０２，１０３）に記憶させているようにしている。

　図７に示すように、第１波形Ｗ１は、１周期分の垂直駆動信号１６の鋸歯形状波形のうち光を走査するための波形であり、垂直有効走査期間Ｔｖ１のときの垂直駆動信号１６の波形である。また、第２波形Ｗ２，Ｗ２'は、１周期分の垂直駆動信号１６の鋸歯形状波形のうち第１波形Ｗ１を除く波形である。第１垂直無効走査期間Ｔｖ２－１のときの垂直駆動信号１６の波形が第２波形Ｗ２であり、第２垂直無効走査期間Ｔｖ２－２のときの垂直駆動信号１６の波形が第２波形Ｗ２'である。第２のＲＯＭ１０２には第１波形Ｗ１のデータが記憶され、第３のＲＯＭ１０３には第２波形Ｗ２，Ｗ２'のデータが記憶される。

　ＣＰＵ１００は、第２及び第３のＲＯＭ１０２，１０３から第１波形Ｗ１のデータと第２波形Ｗ２，Ｗ２'のデータを読み出し、これらのデータを用いて駆動信号データを生成し、ＲＡＭ１０４に記憶する。そして、ＣＰＵ１００は、ＲＡＭ１０４に記憶した駆動信号データをＤ／Ａ変換器１０８（図１参照）でアナログ化することによって１周期分の垂直駆動信号１６を生成し、この処理を繰り返すことにより図８に示すように連続する鋸歯形状波形の垂直駆動信号１６を生成する。

　（第１波形Ｗ１について）
　記憶手段１１０における第２のＲＯＭ１０２に記憶する第１波形Ｗ１は１種類である。表示画像のサイズを略一定にするためには、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに応じて垂直駆動信号１６のうち第１波形Ｗ１部分の傾斜を変更する必要がある。例えば、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒが３１５００Ｈｚのときの第１波形Ｗ１（図９Ｂ参照）は、設計値である３００００Ｈｚのとき（図９Ａ参照）の第１波形Ｗ１よりも傾斜を急峻にし、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒが２８８００Ｈｚのときの第１波形Ｗ１（図９Ｃ参照）は、設計値である３００００Ｈｚのときの第１波形Ｗ１（図９Ａ参照）よりも傾斜をなだらかにする必要がある。

　そこで、制御部１３のＣＰＵ１００は、この第１波形Ｗ１のデータを高速走査素子４２ａの水平走査周波数ｆｈ（＝共振周波数ｆｒ×２）に応じた周期（＝１／ｆｈ）の読み出しタイミングで第２のＲＯＭ１０２から順次読み出すことにより、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに応じて垂直駆動信号１６のうち第１波形Ｗ１部分の傾斜を変更するようにしている。

　例えば、８００個のデータで一つの第１波形Ｗ１のデータが構成されているとすると、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒが設計値である３００００Ｈｚでは、１／６００００秒（＝１／ｆｈ）毎に第２のＲＯＭ１０２からデータが順次読み出され、８／６００秒で第１波形Ｗ１の全てのデータが読み出される。また、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒが３１５００Ｈｚであるときには、１／６３０００秒（＝１／ｆｈ）毎に第２のＲＯＭ１０２からデータが順次読み出され、８／６３０秒で第１波形Ｗ１の全てのデータが読み出される。従って、垂直駆動信号１６のうち第１波形Ｗ１部分の傾斜が高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒが３００００Ｈｚのときに比べて急峻になる。また、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒが２８８００Ｈｚであるときには、１／５７６００秒（＝１／ｆｈ）毎に第２のＲＯＭ１０２からデータが順次読み出され、８／５７６秒で第１波形Ｗ１の全てのデータが読み出される。従って、垂直駆動信号１６のうち第１波形Ｗ１部分の傾斜が高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒが３００００Ｈｚのときに比べてなだらかになる。

　なお、記憶手段１１０に記憶した第１波形Ｗ１のデータの読み出しタイミングは、高速走査素子４２ａの揺動周期の１／２（＝１／ｆｈ）に限らず、高速走査素子４２ａの揺動周期の１／２の整数倍であって、垂直駆動信号１６として必要な周波数帯域を抑圧しない周期であればよい。

　（第２波形Ｗ２，Ｗ２'について）
　上述したように、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに応じて垂直駆動信号１６の第１波形Ｗ１部分の期間が変わる一方、垂直駆動信号１６の周期は１／６０秒±０．５％に抑えられることから、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに応じて駆動信号の第２波形Ｗ２，Ｗ２' 部分の期間を変更する必要がある。

　高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに応じて第２波形Ｗ２，Ｗ２'の読み出しタイミングを変えることにより、垂直駆動信号１６の第２波形Ｗ２，Ｗ２'部分の期間を変えて、垂直駆動信号１６の周期を１／６０秒±０．５％に変えることも考えられる。しかし、上述したように、低速走査素子４４ａには固有の共振周波数があり、垂直駆動信号１６はその低速走査素子４４ａの共振周波数成分を抑圧しなければならない。単純に第２波形Ｗ２，Ｗ２'の読み出しタイミングを変えると、垂直駆動信号１６の周波数成分が変わってしまい、低速走査素子４４ａの共振周波数成分が抑圧できない場合がある。

　そこで、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに応じて複数種類の第２波形Ｗ２－１，Ｗ２'－１～Ｗ２－ｎ，Ｗ２'－ｎ（ｎは２以上の整数。ここではｎ＝１１）を第３のＲＯＭ１０３には記憶しており、揺動状態検出部４２ｄで検出した高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに応じて異なる波形を選択することができるようにしている。

　記憶手段１１０における第３のＲＯＭ１０３には、図１０に示す第２波形テーブルが記憶されている。この第２波形テーブルは、３００Ｈｚ単位で高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒと第２波形Ｗ２－１，Ｗ２'－１～Ｗ２－１１，Ｗ２'－１１のデータ名とを対応付けたテーブルである。

　ＣＰＵ１００は、揺動状態検出部４２ｄから通知される高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに対応する第２波形Ｗ２，Ｗ２'のデータ名を第２波形テーブルにより判定し、この判定した第２波形Ｗ２，Ｗ２'のデータ名に応じた第２波形Ｗ２，Ｗ２'のデータを第３のＲＯＭ１０３から読み出すことになる。

　第３のＲＯＭ１０３からの読み出しは、第１波形Ｗ１を読み出すタイミングと連続したタイミングとしている。このタイミングは、高速走査素子の揺動周期の１／２（＝１／ｆｈ）又はその整数倍であって、垂直駆動信号１６として必要な周波数帯域を抑圧しない周期であればよい。

　このようにすることで、低速走査素子４４ａ固有の共振周波数の信号成分を抑圧した垂直駆動信号１６を精度よく再現することが可能となる。なお、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒは、急激に変化するものではなく緩やかに変化することが多いことから、本実施形態では、第１波形Ｗ１と第２波形Ｗ２，Ｗ２'とを第２及び第３のＲＯＭ１０２，１０３から読み出して駆動信号データとしてＲＡＭ１０４に記憶しておくようにしているがこれに限られない。例えば、第１波形Ｗ１と第２波形Ｗ２，Ｗ２'とをＲＡＭ１０４に記憶せずに、第２及び第３のＲＯＭ１０２，１０３から直接第１波形Ｗ１と第２波形Ｗ２，Ｗ２'とを読み出すようにし、Ｄ／Ａ変換器１０８でアナログ信号に変換するようにしてもよい。

　なお、第２波形Ｗ２，Ｗ２'は２つの波形として分けて説明したが、これらの第２波形Ｗ２，Ｗ２'は連続する（図８参照）ものであり、一つの波形Ｗ２"（Ｗ２＋Ｗ２'）として第３のＲＯＭ１０３に記憶するようにしてもよい。また、第１波形Ｗ１と第２波形Ｗ２，Ｗ２'が１つの波形として第３のＲＯＭ１０３に記憶し、読み出す時にアドレス制御などで別波形として読み出される様にしても良いし、もちろん、第１波形が複数記憶されていてもよい。

　（画像光の輝度の調整）
　上述のように高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒに応じて、無効走査線数ｎ１を変更すると、総走査線数Ｎに対する有効走査線数ｎ２の割合も変わることになる。低速走査素子４４ａによる１垂直走査期間Ｔｖは、その変動を所定範囲内に抑えることにより略一定にしていることから、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒが変動すると、光源部２０から画像光を出射する時間が変動し、表示画像の輝度も変動することなる。

　そこで、制御部１３には高速走査素子の共振周波数と輝度補正割合Ｋｊとを関連付けた輝度テーブルを第３のＲＯＭ１０３に記憶している。

　この輝度テーブルは、図１１に示すように、３００Ｈｚ間隔で高速走査素子４２ａの共振周波数と輝度補正割合Ｋｊとを対応付けている。従って、ＣＰＵ１００はこのＬＵＴを参照することにより、高速走査素子の共振周波数ｆｒに応じて前記輝度補正割合Ｋｊを変化させて、画像信号供給回路１１へ出力する画像信号の輝度情報を変更する。例えば、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒが２８５００Ｈｚのときには、ＣＰＵ１００は、画像信号の各輝度信号の強度を０．９５２倍にして画像信号供給回路１１へ出力する。なお、高速走査素子４２ａの揺動範囲が共振周波数に応じて変化する場合には、その変化分の調整も必要となる。

　このように画像信号に応じた光の輝度を高速走査素子４２ａの共振周波数に応じて変化させて、共振周波数に応じて表示する画像の輝度が変化するのを抑制するので、表示する画像の品質を維持することができる。

　（制御部１３による光走査部４０の制御）
　以上のように構成された画像表示装置１の制御部１３による光走査部４０の制御を図１２の動作フロー図を参照して説明する。

　図１２に示すように、制御部１３の制御動作が開始されると、まず、ＣＰＵ１００は、所定の水平駆動信号１５（例えば、３００００Ｈｚの水平駆動信号１５）を高速走査素子４２ａに入力して、高速走査素子４２ａは反射ミラー４２ｂの揺動を開始させる（ステップＳ１０）。

　次に、ＣＰＵ１００は、高速走査素子４２ａの反射ミラー４２ｂの揺動周波数、揺動の大きさ、位相差などの情報を揺動状態検出部４２ｄから取得し、水平駆動信号１５の周波数や振幅を変更する（ステップＳ１１）。

　その後、ＣＰＵ１００は、高速走査素子４２ａが共振状態になったか否かを判定する（ステップＳ１２）。このとき、ＣＰＵ１００は、高速走査素子４２ａの反射ミラー４２ｂの揺動の大きさや水平駆動信号１５と揺動状態との位相差が所定範囲内になると、高速走査素子４２ａが共振状態になったと判定し、高速走査素子４２ａの反射ミラー４２ｂの揺動の大きさや位相差が所定範囲外であれば、高速走査素子４２ａが共振状態になっていないと判定する。

　高速走査素子４２ａが共振状態になっていないと判定すると（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ＣＰＵ１００は、高速走査素子４２ａが共振状態になるのを待つため、再度ステップＳ１１の処理に戻る。なお、所定時間を経ても共振状態にならない場合は、高速走査素子４２ａの駆動を中止する。

　一方、高速走査素子４２ａが共振状態になっていると判定すると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１００は、高速走査素子４２ａの共振周波数を検出する（ステップＳ１２）。すなわち、共振状態になっている高速走査素子４２ａに入力している水平駆動信号１５の周波数を高速走査素子４２ａの共振周波数とする。そして、ＣＰＵ１００は、高速走査素子４２ａの共振周波数の情報をＲＡＭ１０４に記憶する（ステップＳ１４）。

　次に、ＣＰＵ１００は、今回ステップＳ１４で記憶した共振周波数の値（記憶値）と前回ステップＳ１４で記憶した共振周波数の値（記憶値）が同じ値であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。なお、ＲＡＭ１０４に記憶される共振周波数の値（記憶値）の初期値は、３００００Ｈｚである。従って、最初にこのステップＳ１５の処理を行うときには、この初期値と今回の記憶値が同じ値であるか否かが判定されることになる。

　前回の記憶値と今回の記憶値が同じ値ではないと判定すると（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ＣＰＵ１００は、第１波形Ｗ１を第２のＲＯＭ１０２から読み出し、今回の記憶値（高速走査素子４２ａの共振周波数）に応じた第２波形Ｗ２，Ｗ２'を第３のＲＯＭ１０３の中から選択して読み出する。そして、読み出した第２波形Ｗ２，第１波形Ｗ１，第２波形Ｗ２'を繋げて駆動信号データを生成してＲＡＭ１０４に記憶する（ステップＳ１６）。一方、前回の記憶値と今回の記憶値が同じ値であると判定すると（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１００は、ステップＳ１６の処理を行わない。

　そして、ＣＰＵ１００は、垂直駆動信号１６を生成する（ステップＳ１７）。すなわち、ＣＰＵ１００は、ＲＡＭ１０４に記憶した駆動信号データを、高速走査素子４２ａの共振周波数に基づいて決められる周期の読み出しクロック信号で順次読み出し、Ｄ／Ａ変換器１０８に入力して垂直駆動信号１６を生成して出力する。なお、ＲＡＭ１０４に駆動信号データを記憶せずに、第２及び第３のＲＯＭ１０２，１０３から第１波形Ｗ１及び第２波形Ｗ２，Ｗ２'を直接読み出すこともできる。この場合、ＣＰＵ１００は、ステップＳ１６で今回の記憶値（高速走査素子４２ａの共振周波数）に応じた第２波形Ｗ２，Ｗ２'を選択する。そして、ＣＰＵ１００は、第３のＲＯＭ１０３に記憶された第２波形Ｗ２のデータのうちステップＳ１６で選択した第２波形Ｗ２のデータ、第２のＲＯＭ１０２に記憶した第１波形Ｗ１のデータ、第３のＲＯＭ１０３に記憶された第２波形Ｗ２'のデータのうちステップＳ１６で選択した第２波形Ｗ２'のデータの順に、各データを高速走査素子４２ａの共振周波数に基づいて決められる周期の読み出しクロック信号で読み出す。ＣＰＵ１００は、読み出したクロック信号を、Ｄ／Ａ変換器１０８に入力してＤ／Ａ変換器１０８から垂直駆動信号１６を出力させる。

　以上の処理を利用者による駆動終了指示或は一時停止指示があるまで継続する（ステップＳ１）。

　このように画像表示装置１においては、ＣＰＵ１００は、高速走査素子４２ａの共振周波数ｆｒの情報を揺動状態検出部４２ｄから取得し、この共振周波数に基づいて決められる周期の読み出しクロック信号により記憶手段１１０に記憶した第１波形Ｗ１のデータを順次読み出す。そして、ＣＰＵ１００は、このように読み出したデータをＤ／Ａ変換器１０８に入力することにより第１波形Ｗ１部分の垂直駆動信号１６を生成する。また、ＣＰＵ１００は、高速走査素子４２ａの共振周波数に応じて記憶手段１１０に記憶した複数の第２波形Ｗ２－１，Ｗ２'－１～Ｗ２－１１，Ｗ２'１１のデータの中から、鋸歯形状波形の周期の変動を所定時間以内に維持する第２波形Ｗ２，Ｗ２'のデータを、高速走査素子４２ａの共振周波数に応じた周期の読み出しタイミングで記憶手段１１０から順次読み出してＤ／Ａ変換器に入力することで第２波形部分の垂直駆動信号１６を生成する。

　従って、高速走査素子の共振周波数などの変動やばらつきによる、垂直走査周波数の変動を抑制し、略一定周波数化でき、かつ、低速走査素子４４ａの揺動状態を容易に安定させることができる。しかも、第２波形Ｗ２，Ｗ２'は低速走査素子４４ａ固有の共振周波数の成分を抑圧した波形としたため、低速走査素子４４ａの反射ミラー４４ｂの共振振動が誘起されることを抑制することができる。

　以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

　例えば、上述の実施形態においては、反射ミラー４４ｂが弾性のある梁部材４４ｄを介して固定部材に揺動可能に支持された低速走査素子４４ａを例に挙げて説明した。しかし、この構成のものに限らず固有の共振周波数を有する低速走査素子であればいずれにも適用することができる。なお、上述した実施例は、低速走査素子の固有共振の課題も解決する例を挙げてきたが、これは最も効果的な一例として挙げた。しかし、前記記憶手段が記憶する波形が、固有共振を抑制する波形でなくても、本発明の主旨には違わない。すなわち、高速走査素子の周波数の変動によって生じる、低速走査素子の駆動周波数（副走査周波数）の変動を一定範囲内に抑えることができるように構成する場合も本発明の実施形態に当然含まれる。

　また、上述の実施形態においては、高速走査素子の共振周波数に応じて複数種類の第２波形のデータを記憶手段に記憶し、高速走査素子の共振周波数に応じた種類の第２波形のデータを記憶手段から読み出して第２波形部分の駆動信号を生成する例を挙げて説明した。しかし、これに限らず、高速走査素子の共振周波数に応じて第２波形のデータを当該共振周波数に応じた読み出しタイミングで順次読み出して高速走査素子の共振周波数に応じた第２波形部分の駆動信号を生成するものであればよい。例えば、第２波形が記憶手段に１種類しか記憶されていなくてもよい。この場合、高速走査素子の共振周波数が最も高い場合の第２波形のデータ（構成するデータ数が最も多く、言い換えれば最も期間が長い波形のデータ）を用意し、高速走査素子の共振周波数に応じてそのデータの読み出しアドレスとデータ数を変化させる。このようにすることで、記憶手段に記憶する第２波形のデータ量を低減させることができる。なお、この場合、高速走査素子の共振周波数の変化に応じて読み出されたり読み出されなかったりするデータが存在するが、第２波形のデータのうち第１波形と連続する部分のデータは第１波形のデータ値と同一値又は近似した値とするのが好ましい。

　また、上述の実施形態においては、垂直駆動信号１６のうち垂直有効走査期間Ｔｖ１の部分の波形を第１波形とし、垂直無効走査期間Ｔｖ２－１，Ｔｖ２－２の部分の波形を第２波形としたが、第１波形に垂直有効走査期間Ｔｖ１の部分の波形を含んでいればよく、必ずしも垂直有効走査期間Ｔｖ１の部分と全く同一である必要ない。

　また、上述の実施形態においては、表示画像の解像度を８００×６００ピクセル、高速走査素子４２ａの共振周波数の設計値を３０ｋＨｚ、総走査線数Ｎを１０００本、高速走査素子４２ａの共振周波数のバラツキ（変動）を±５％（３０ｋＨｚ±１５００Ｈｚ）とし、共振周波数ｆｒの約１％（３００Ｈｚ）の変動を１つの単位としたが、本発明を簡単に説明するためのものであって、これに限られるものではないことは言うまでもない。

　また、上述の実施形態においては、鋸歯形状波形信号として図３に示すような波形の信号を例に挙げて説明したが、光を走査するために略直線部分を含む周期性の波形であればよく、例えば、三角波、台形波、正弦波などであってもよい。

１　画像表示装置
１０　表示制御部
１１　画像信号供給回路
１３　制御部
１４　画像信号入力Ｉ／Ｆ
２０　光源部
３０　光ファイバ
４０　光走査部
４２　水平走査部
４２ａ　水平走査部の光走査素子（高速走査素子）
４４　垂直走査部
４４ａ　光走査素子（低速走査素子）
５０　リレー光学
１００　ＣＰＵ
１０１　第１のＲＯＭ
１０２　第２のＲＯＭ
１０３　第３のＲＯＭ
１０８　Ｄ／Ａ変換器

Claims

　画像信号に応じた強度の光を２次元走査して画像を表示する画像表示装置において、
　前記画像信号に応じた強度の光を出射する光源部と、
　共振揺動する反射ミラーにより入射した光を第１方向に相対的に高速に走査する共振型の高速走査素子と、
　入力される駆動信号の信号レベルに応じた方向に反射ミラーを傾斜させ、当該反射ミラーにより入射した光を前記第１方向と略直交する第２方向に相対的に低速に走査する低速走査素子と、
　前記高速走査素子の共振周波数を検出する検出部と、
　前記高速走査素子の共振周波数に応じた鋸歯形状波形の駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
　前記駆動信号生成部で生成した前記駆動信号を前記低速走査素子に入力する低速走査素子駆動部と、を備え、
　前記駆動信号生成部は、
前記駆動信号の鋸歯形状波形のうち光を有効走査するための第１波形のデータを記憶すると共に、前記駆動信号の鋸歯形状波形のうち第１波形を除く波形である第２波形のデータを記憶する記憶手段と、を備え、
　前記高速走査素子の共振周波数に応じた読み出しタイミングで前記記憶手段に記憶した第１波形のデータを順次読み出して前記第１波形部分の前記駆動信号を生成し、前記高速走査素子の共振周波数に応じて前記第２波形のデータを前記読み出しタイミングで順次読み出して前記高速走査素子の共振周波数に応じた前記第２波形部分の前記駆動信号を生成することで、前記鋸歯形状波形の周期の変動を所定時間以内に維持することを特徴とする画像表示装置。
　前記駆動信号生成部は、前記読み出しタイミングで読み出す前記第１波形部分のデータの総数は一定とする一方、前記読み出しタイミングで読み出す前記第２波形部分のデータの総数は前記高速走査素子の共振周波数に応じて変化させることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
　前記高速走査素子の共振周波数に応じて複数種類の前記第２波形のデータが前記記憶手段に記憶されており、
　前記駆動信号生成部は、前記高速走査素子の共振周波数に応じた種類の前記第２波形のデータを前記記憶手段から読み出して前記第２波形部分の前記駆動信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
　前記読み出しタイミングの周期は、前記高速走査素子の揺動周期の１／２の時間又はその整数倍であって、前記駆動信号の周波数帯域を抑圧しない周期であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
　前記所定時間は、前記高速走査素子による１走査の周期の時間とすることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
　前記光源部は、前記画像信号に応じた光の輝度を前記高速走査素子の共振周波数に応じて変化させて、共振周波数に応じて表示する画像の輝度が変化するのを抑制することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の画像表示装置。