CN102656500A - 光扫描装置、光扫描方法、程序以及影像显示装置 - Google Patents

光扫描装置、光扫描方法、程序以及影像显示装置 Download PDF

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Abstract

一种光扫描装置，具备：第一扫描镜，可摇动地被支承；第一扫描镜驱动部，摇动驱动所述第一扫描镜；发光信号输出部，向激光源输出发光信号，其中，该发光信号用于在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行的扫描的一个往返所花费的时间期间输出激光；受光部，配置在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光对由所述反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行的扫描的范围即扫描线的端部进行扫描时受光的位置上，通过被入射所述反射光来输出检测信号；以及相位控制部，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻的前后的规定时间内未输出所述检测信号的情况下，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之前输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动的相位延迟，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之后输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动的相位提前。

Description

光扫描装置、光扫描方法、程序以及影像显示装置
技术领域
本发明涉及一种光扫描装置、光扫描方法、程序以及影像显示装置。
背景技术
在投影方式的影像显示装置中，以往使用卤素灯作为光源。然而，近年来，开发出了使用激光二极管的光源，因此将该激光二极管用作光源的装置得到实际应用。在这种影像显示装置中，从光源发出的直进性高的光(激光)为了表现灰度而被调制，被调制的激光投影到屏幕上而显示影像。为了通过这种影像显示装置来投影二维影像，需要通过一些手段来扫描来自光源的光。作为这种手段之一，存在通过MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电***)镜等扫描镜使激光进行光栅扫描的方法。
在激光束打印机、复印机等中，也为了通过激光来进行影像的写入而将激光二极管用作光源。由该激光二极管发出的激光通过多面反射镜、检流计反射镜（Galvanometer Mirror）等扫描镜被扫描。
在这种扫描镜中，作为高速扫描用途使用利用了机械共振的共振振动型镜。支承该共振振动型镜的铰链部的剪切弹性系数(横向弹性系数)具有温度特性。因此，共振振动型的共振振动数具有根据温度变化而变动的特性。因此，存在以下问题：即使按照固定频率驱动共振振动型镜，根据温度变化而摇动的晃动角以及摇动的相位与驱动信号的相位之间的相位差发生变动。并且，反射镜的晃动角越大，铰链部的复原力就越增加，因此还存在由于晃动角而共振频率发生变动这种问题。
为了改进这些问题点，使用检测扫描镜的晃动角的同时进行控制的方法。作为这种控制方法，例如在专利文献1中公开了以下方法：在有效扫描范围外的一端具备受光部，根据该受光部的检测时机来控制晃动角。另外，在专利文献2中公开了以下方法：在投影仪投影影像的屏幕的上下左右的端上配置分割受光元件，根据该分割受光元件的检测结果来控制振幅。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2007-086626号公报
专利文献2：日本国特开2008-116678号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所记载的方法中，虽然能够进行摇动的晃动角的控制，但是无法进行摇动的相位的控制。因此，有可能在激光的照射时机与扫描时机之间产生偏差。
在专利文献2所记载的方法中，能够进行振动的晃动角以及相位的控制。然而，需要配置四个分割受光元件，因此存在装置变得复杂这种问题。
本发明是鉴于上述问题完成的。本发明的目的的一例在于，提供一种通过简单的结构来进行扫描相位的控制的光扫描装置、光扫描方法、程序以及影像显示装置。
用于解决问题的手段
本发明是为了解决上述问题而完成的，本发明的光扫描装置具备：第一扫描镜，可摇动地被支承；第一扫描镜驱动部，摇动驱动所述第一扫描镜；发光信号输出部，向激光源输出发光信号，其中，该发光信号用于在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行的扫描的一个往返所花费的时间期间输出激光；受光部，配置在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光对由所述反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行的扫描的范围即扫描线的端部进行扫描时受光的位置上，通过被入射所述反射光来输出检测信号；以及相位控制部，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻的前后的规定时间内未输出所述检测信号的情况下，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之前输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动的相位延迟，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之后输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动的相位提前。
本发明的光扫描方法具备：第一扫描镜，可摇动地被支承；第一扫描镜驱动部，摇动驱动所述第一扫描镜；以及受光部，配置在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光对由所述反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行的扫描的范围即扫描线的端部进行扫描时受光的位置上，通过被入射所述反射光来输出检测信号。在该光扫描方法中，发光信号输出部向激光源输出发光信号，该发光信号用于在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行的扫描的一个往返所花费的时间期间输出激光，振幅控制部在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻的前后的规定时间内未输出所述检测信号的情况下，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之前输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动相位延迟，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之后输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动相位提前。
本发明的程序使光扫描装置作为以下部分而发挥作为：发光信号输出部，向激光源输出发光信号，该发光信号用于在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行的扫描的一个往返所花费的时间期间输出激光；以及振幅控制部，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻的前后的规定时间内未输出所述检测信号的情况下，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之前输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动相位延迟，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之后输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动相位提前，其中，所述光扫描装置具备：第一扫描镜，可摇动地被支承；第一扫描镜驱动部，摇动驱动所述第一扫描镜；以及受光部，配置在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光对由所述反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行扫描的范围即扫描线的端部进行扫描时受光的位置上，通过被入射所述反射光来输出检测信号。
本发明的影像显示装置搭载了所述光扫描装置。
发明效果
根据本发明，光扫描装置具备一个受光部，在因反射光入射到该受光部而输出的检测信号在通过发光信号输出部输出发光信号的期间的中间时刻之前被输出的情况下，判断为驱动信号的相位提前，在通过发光信号输出部输出发光信号的期间的中间时刻之后被输出的情况下，判断为驱动信号的相位延迟。并且，光扫描装置根据该判断来控制驱动信号的相位，由此能够通过简单的结构对第一扫描镜的摇动的相位进行控制。
附图说明
图1是具备本发明的第一实施方式涉及的光扫描装置的、影像显示装置的概要结构图。
图2是表示本发明的第一实施方式中的共振振动型扫描镜的频率特性的图。
图3是表示本发明的第一实施方式涉及的光扫描装置的结构的概要框图。
图4是表示本发明的第一实施方式中的光扫描装置的动作的流程图。
图5是表示本发明的第一实施方式中的频率控制电路的驱动信号的频率控制动作的流程图。
图6是表示本发明的第一实施方式中的频率控制电路的检测信号等待处理的流程图。
图7是表示本发明的第一实施方式中的高速扫描镜的振幅较大的情况下的扫描范围的图。
图8是表示本发明的第一实施方式中的高速扫描镜的振幅较大的情况下的检测信号的输出时机的图。
图9是表示使本发明的第一实施方式中的驱动信号的频率变化时的高速扫描镜的频率特性的图。
图10是表示本发明的第一实施方式中的高速扫描镜的振幅较小的情况下的扫描范围的图。
图11是表示本发明的第一实施方式中的高速扫描镜的振幅较小的情况下的检测信号的输出时机的图。
图12是表示本发明的第一实施方式中的电压控制电路的高速扫描镜的驱动信号的电压控制动作的流程图。
图13是表示本发明的第一实施方式中的高速扫描镜的振幅适当的情况下的扫描范围的图。
图14是表示本发明的第一实施方式中的高速扫描镜的振幅适当的情况下的检测信号的输出时机的图。
图15是表示本发明的第一实施方式中的相位控制电路的驱动信号的相位控制动作的流程图。
图16A是表示本发明的第一实施方式中的驱动信号的相位与高速扫描镜的相位的关系的图。
图16B是表示本发明的第一实施方式中的驱动信号的相位与高速扫描镜的相位的关系的图。
图16C是表示本发明的第一实施方式中的驱动信号的相位与高速扫描镜的相位的关系的图。
图17A是使表示本发明的第一实施方式中的驱动信号的相位变化的情况下的检测信号的输出时机的图。
图17B是表示使本发明的第一实施方式中的驱动信号的相位变化的情况下的检测信号的输出时机的图。
图17C是表示使本发明的第一实施方式中的驱动信号的相位变化的情况下的检测信号的输出时机的图。
图18是表示本发明的第一实施方式的变形例的图。
图19是具备本发明的第二实施方式的光扫描装置的、影像显示装置的概要结构图。
图20是表示本发明的第二实施方式的光扫描装置的结构的概要框图。
图21是表示本发明的第二实施方式中的电压控制电路的低速扫描镜的驱动信号的电压控制动作的流程图。
图22A是表示使本发明的第二实施方式中的驱动信号的电压变化的情况下的低速扫描镜的扫描范围的图。
图22B是表示使本发明的第二实施方式中的驱动信号的电压变化的情况下的低速扫描镜的扫描范围的图。
图22C是表示使本发明的第二实施方式中的驱动信号的电压变化的情况下的低速扫描镜的扫描范围的图。
图23A是表示使本发明的第二实施方式中的驱动信号的电压变化的情况下的检测信号的输出时机的图。
图23B是表示使本发明的第二实施方式中的驱动信号的电压变化的情况下的检测信号的输出时机的图。
图23C是表示使本发明的第二实施方式中的驱动信号的电压变化的情况下的检测信号的输出时机的图。
图24是表示本发明的第二实施方式的第一变形例的图。
图25是表示本发明的第二实施方式的第二变形例的图。
图26是表示本发明的第二实施方式的第三变形例的图。
图27是表示本发明的第三实施方式的图。
图28是表示本发明的第四实施方式的图。
附图标记的说明
1：光扫描装置；
2：激光控制部；
3：激光源；
4：反射镜；
5：框架；
6：屏幕；
21：影像信号输入电路；
22：存储器控制电路；
23：存储器；
24：加法器；
25：放大器；
100：高速扫描镜；
200：低速扫描镜；
300：扫描镜驱动部；
301：驱动信号生成电路；
302：相位调节电路；
303：电压调节电路；
304：放大器；
305：分频电路；
306：放大器；
400：受光元件；
500：扫描镜控制部；
501：放大器；
502：频率控制电路；
503：相位控制电路；
504：电压控制电路；
505：倍频电路；
506：时机控制电路；
507：发光信号生成电路。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1是具备本发明的第一实施方式涉及的光扫描装置的、影像显示装置的概要结构图。
如图1所示，影像显示装置具备：光扫描装置1、激光控制部2、激光源3、反射镜4以及框架5(遮光器)。
光扫描装置1对反射镜4的激光的反射光进行扫描而将二维影像投影到屏幕6上。
激光控制部2对激光源3输出影像信号。
激光源3将根据影像信号调制得到的激光朝向反射镜4照射。
反射镜4使通过激光源3照射的激光向光扫描装置1所具备的高速扫描镜100偏转。
框架5被配置成对光扫描装置1进行扫描的激光中的、影像显示区域外侧的激光进行遮挡。影像显示区域是指：在影像信号表示有效影像的有效影像期间内，根据该影像信号调制得到的激光进行扫描的区域。
光扫描装置1具备：高速扫描镜100(第一扫描镜)、低速扫描镜200(第二扫描镜)、扫描镜驱动部300(第一扫描镜驱动部、第二扫描镜驱动部)、受光元件400(受光部)以及扫描镜控制部500。
高速扫描镜100在规定的方向上可摇动地被支承。高速扫描镜100使反射镜4的激光的反射光偏转到低速扫描镜200的表面上。高速扫描镜100是共振振动型扫描镜。高速扫描镜100是通过根据扫描镜驱动部300输出的驱动信号而进行机械共振来摇动。
低速扫描镜200在与高速扫描镜100正交的方向上可摇动地被支承。低速扫描镜200使激光的反射光按照高速扫描镜100的每个扫描偏转一个扫描线量而投影到屏幕6上。
扫描镜驱动部300输出使高速扫描镜100以及低速扫描镜200进行摇动驱动的驱动信号。
受光元件400配置于框架5上的、反射光对通过高速扫描镜100以及低速扫描镜200进行的激光扫描的空白期间的最后扫描线的端部进行扫描时受光的位置。空白期间是指抑制影像信号的输出而进行扫描同步的期间。当低速扫描镜200的激光的反射光入射时，受光元件400将表示检测出光的检测信号输出到扫描镜控制部500。
扫描镜控制部500根据从受光元件400接收到的检测信号，对扫描镜驱动部300所输出的驱动信号进行控制。另外，为了使受光元件400输出检测信号，扫描镜控制部500对激光控制部2输出发光信号，该发光信号用于进行通过高速扫描镜100以及低速扫描镜200进行的激光扫描的空白期间的最后扫描线的一个往返的扫描。
接着，说明高速扫描镜100的反射光的扫描。
在本实施方式中，作为高速扫描镜100而使用共振振动型扫描镜，该共振振动型扫描镜通过被施加交流电压来以规定的共振频率进行摇动。由于该摇动振幅，因照射到高速扫描镜100的激光的反射光而产生的扫描线的长度发生变动。
另外，共振振动型扫描镜具有因温度变化而共振频率发生变动这种特性。共振振动型扫描镜的共振频率在温度上升时降低而在温度下降时上升。
图2是表示共振振动型扫描镜的频率特性的图。
共振振动型扫描镜具有由于共振频率与所施加的信号频率的差而摇动振幅、以及所施加的信号相位与摇动的相位的相位差发生变化这种特性。图2示出共振频率为10kHz的情况下的共振振动型扫描镜的频率特性。
如图2所示，随着施加到共振振动型扫描镜的信号的频率与共振频率的差变大而共振振动型扫描镜的摇动振幅A减小。施加到共振振动型扫描镜的信号的频率越大，所施加的信号的相位与摇动的相位的相位差P就越渐近-180度。另一方面，施加到共振振动型扫描镜的信号的频率越小，所施加的信号的相位与摇动的相位的相位差P就越渐近0度。在施加到共振振动型扫描镜的信号的频率与共振频率相等时，所施加的信号的相位与摇动的相位的相位差P成为-90度。
因此，即使在施加到高速扫描镜100的驱动信号的电压为固定的情况下，由于高速扫描镜100的温度的变化而摇动振幅以及驱动信号的相位与摇动的相位的相位差发生变化。
关于高速扫描镜100的摇动振幅，所施加的驱动信号的电压越高就越大，驱动信号的电压越低就越小。
也就是说，为了将高速扫描镜100的摇动振幅和相位保持为固定，需要控制高速扫描镜100的电压和相位。此时，驱动信号的频率越接近共振频率，使高速扫描镜100以同一振幅摇动驱动所需的电压就越低。因此，在谋求节能化的情况下，期望使驱动信号的频率与共振频率匹配之后，控制电压和相位。
因此，在本实施方式中，扫描镜驱动部300在使驱动信号的频率与共振频率匹配之后，控制驱动信号的电压和相位，由此将高速扫描镜100的反射光的扫描范围控制在适当的范围内。
以下，说明光扫描装置1的具体结构和动作。
图3是表示第一实施方式涉及的光扫描装置的结构的概要框图。
光扫描装置1的扫描镜控制部500具备：放大器501、频率控制电路502(振幅控制部、频率控制部)、相位控制电路503(相位控制部)、电压控制电路504(振幅控制部、电压控制部)、倍频电路505、时机控制电路506以及发光信号生成电路507(发光信号输出部)。
放大器501将受光元件400所输出的检测信号进行放大。
频率控制电路502根据由放大器501放大得到的检测信号，来决定高速扫描镜100的驱动信号的频率，将表示该频率的频率控制信号输出到扫描镜驱动部300。
相位控制电路503根据由放大器501放大得到的检测信号以及时机控制电路506输出的发光信号生成用时机信号，来决定高速扫描镜100的相位，并且，相位控制电路503将表示其相位的相位控制信号输出到扫描镜驱动部300。时机控制电路506输出的发光信号生成用时机信号是表示发光信号的输出时机的信号，该发光信号用于在通过高速扫描镜100以及低速扫描镜200进行的激光扫描的空白期间的最后扫描线上扫描一个往返量。
电压控制电路504根据由放大器501放大得到的检测信号，来决定高速扫描镜100的驱动信号的电压，将表示该电压的电压控制信号输出到扫描镜驱动部300。
倍频电路505从扫描镜驱动部300接收高速扫描镜100的驱动信号，输出将该驱动信号倍频至高速扫描镜100的两条扫描线(一个往返的扫描量)的像素几倍频率而得到的像素时钟信号。像素时钟信号是用于调制为激光的影像信号与高速扫描镜100的扫描同步的信号。
时机控制电路506从扫描镜驱动部300接收高速扫描镜100的驱动信号以及低速扫描镜200的驱动信号，在激光在通过高速扫描镜100以及低速扫描镜200进行激光扫描的空白期间的最后扫描线上一个往返的期间，将发光信号生成用时机信号输出到发光信号生成电路507。另外，时机控制电路506从倍频电路505接收像素时钟信号且从激光控制部2接收同步信号而生成存储器控制用时机信号，输出到激光控制部2。同步信号是用于使扫描线的开始点以及影像帧的开始点与激光的扫描同步的信号。存储器控制用时机信号是表示从激光控制部2的存储器23读取调制为激光的影像信号中的一个像素量的信号的时机的信号。
发光信号生成电路507从时机控制电路506接收发光信号生成时机信号，输出到激光控制部2。
光扫描装置1的扫描镜驱动部300具备：驱动信号生成电路301、相位调节电路302、电压调节电路303、放大器304、分频电路305以及放大器306。
驱动信号生成电路301从扫描镜控制部500接收频率控制信号，将高速扫描镜100的驱动信号以其频率控制信号所示的频率输出到相位调节电路302以及扫描镜控制部500。
相位调节电路302从扫描镜控制部500接收相位控制信号，将从驱动信号生成电路301接收到的高速扫描镜100的驱动信号调节为其相位控制信号所示的相位而输出到电压调节电路303和分频电路305。
电压调节电路303从扫描镜控制部500接收电压控制信号，将从驱动信号生成电路301接收到的高速扫描镜100的驱动信号调节为其电压控制信号所示的电压而输出到放大器304。
放大器304对电压调节电路303输出的高速扫描镜100的驱动信号进行放大，而输出到高速扫描镜100，由此使高速扫描镜100摇动驱动。
分频电路305将从相位调节电路302接收到的高速扫描镜100的驱动信号分频为扫描线条数的2分之1(高速扫描镜100的往返扫描的次数量)，作为低速扫描镜200的驱动信号输出到放大器306和扫描镜控制部500。
放大器304对分频电路305输出的低速扫描镜200的驱动信号进行放大而输出到低速扫描镜200，由此使低速扫描镜200进行摇动驱动。
激光控制部2具备：影像信号输入电路21、存储器控制电路22、存储器23、加法器24以及放大器25。
影像信号输入电路21从外部装置接收影像信号和同步信号，将同步信号输出到光扫描装置1，将影像信号输出到存储器控制电路22。
存储器控制电路22将从影像信号输入电路21接收到的影像信号存储到存储器23。另外，存储器控制电路22与从光扫描装置1接收到的存储器控制用时机信号同步地从存储器23按每一个像素读取影像信号，并将该影像信号输出到加法器24。
加法器24将对从存储器控制电路22接收到的影像信号加上从光扫描装置1输入的发光信号而得到的影像信号输出到放大器25。
放大器25通过将从加法器24接收的影像信号输出到激光源3，来用影像信号调制激光。
在具备这种结构的光扫描装置1中，发光信号生成电路507将发光信号输出到激光源3，该发光光信号用于在由朝向高速扫描镜100照射的激光的反射光进行的与高速扫描镜的摇动相应的扫描的一个往返所花费的时间内输出激光。
说明受光元件400在发光信号生成电路507开始输出发光信号的时刻与结束发光信号的输出的时刻的中间时刻的前后规定的时间内，未输出检测信号的情况。在该情况下，在发光信号生成电路507开始输出发光信号的时刻与结束发光信号的输出的时刻的中间时刻之前受光元件400输出检测信号时，相位控制电路503控制相位调节电路302，使得高速扫描镜100的摇动的相位延迟。另一方面，在该情况下，在受光元件400在发光信号生成电路507开始输出发光信号的时刻与结束发光信号的输出的时刻的中间时刻之后输出检测信号时，相位控制电路503控制相位调节电路302，使得高速扫描镜100的摇动的相位提前。
由此，光扫描装置1能够通过简单的结构进行相位调节。
接着，说明本实施方式的光扫描装置1的动作。
图4是表示光扫描装置的动作的流程图。
首先，驱动信号生成电路301输出频率控制电路502输出的频率控制信号所表示的频率的驱动信号(步骤S1)。在第一次启动时，频率控制电路502输出表示比所预测的高速扫描镜100的共振频率低的频率的频率控制信号。
在此，说明作为第一次启动时的驱动信号的频率而使用比所预测的高速扫描镜100的共振频率低的频率的理由。如上所述，高速扫描镜100的共振频率随着温度上升而减小。因此，预测随着开始高速扫描镜100的驱动而高速扫描镜100的共振频率降低。因而，预先输出低频率的驱动信号，逐渐增加驱动信号的频率，由此能够使驱动信号的频率较快接近高速扫描镜100的共振频率。因此，作为第一次启动时的驱动信号的频率，频率控制电路502输出表示比所预测的的高速扫描镜100的共振频率低的频率的频率控制信号。
接着，相位调节电路302将从驱动信号生成电路301接收到的驱动信号的相位调节为相位控制电路503所示的相位(步骤S2)。此外，在第一次的启动时，相位控制电路503输出表示初始值(例如-90度)的相位控制信号。
接着，电压调节电路303将从相位调节电路302接收到的驱动信号的电压调节为电压控制电路504所示的电压，并作为高速扫描镜100的驱动信号而经由放大器304输出到高速扫描镜100，从而使高速扫描镜100摇动驱动(步骤S3)。在第一次的启动时，电压控制电路504输出表示初始值(例如5V)的电压控制信号。
另外，若在步骤S2中相位调节电路302调节驱动信号的相位，则分频电路305将相位调节电路302输出的驱动信号分频至扫描线条数的2分之1，并作为低速扫描镜200的驱动信号而经由放大器306输出到低速扫描镜200，从而使低速扫描镜200摇动驱动(步骤S4)。
另外，若在步骤S2中相位调节电路302调节驱动信号的相位，则倍频电路505将相位调节电路302输出的驱动信号分频至高速扫描镜100的两条扫描线的像素几倍的频率，并作为像素时钟信号而输出到时机控制电路506(步骤S5)。
接着，时机控制电路506根据从影像信号输入电路21接收到的同步信号以及倍频电路505输出的像素时钟信号，生成存储器控制用时机信号而输出到存储器控制电路22(步骤S6)。
接着，时机控制电路506根据驱动信号生成电路301生成的高速扫描镜100的驱动信号以及分频电路305生成的低速扫描镜200的驱动信号，在激光在通过高速扫描镜100以及低速扫描镜200进行的激光扫描的空白期间的最后扫描线上一个往返期间，将发光信号生成用时机信号输出到发光信号生成电路507(步骤S7)。
下面，示出发光信号生成用时机信号的具体生成方法。
首先，时机控制电路506通过判断分频电路305生成的低速扫描镜200的驱动信号是否循环，来判断在将激光照射到低速扫描镜200的情况下是否表示扫描范围的上端。接着，从判断为低速扫描镜200的驱动信号循环的时刻起，等待驱动信号生成电路301生成的高速扫描镜100的驱动信号循环从激光扫描的空白期间的扫描线条数减去2而得到的值的次数。然后，在高速扫描镜100的驱动信号循环从激光扫描的空白期间的扫描线条数减去2而得到的值的次数的时刻，时机控制电路506开始输出发光信号生成用时机信号。接着，在高速扫描镜100的驱动信号再次循环的时刻，时机控制电路506结束发光信号生成用时机信号的输出。
由此、时机控制电路506能够在激光在通过高速扫描镜100以及低速扫描镜200进行的激光扫描的空白期间的最后扫描线上一个往返的期间，将发光信号生成用时机信号输出到发光信号生成电路507。
在步骤S7中，在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间，发光信号生成电路507将使激光源3发光的发光信号持续输出到加法器24(步骤S8)。
接着，光扫描装置1判断是否通过用户的操作、中断处理等从外部输入了处理结束请求(步骤S9)。光扫描装置1在判断为未从外部输入结束请求的情况下(步骤S9：“否”)，返回到步骤S1，持续输出驱动信号。另外，光扫描装置1在判断为从外部输入了结束请求的情况下(步骤S9：“是”)，结束处理。
通过上述的处理，光扫描装置1使高速扫描镜100以及低速扫描镜200摇动驱动，并且对激光控制部2输出表示影像信号的输出时机的存储器控制用时机信号以及用于使激光照射到受光元件400的发光信号。
[频率控制]
接着，说明频率控制电路502的驱动信号的频率控制动作。
图5是表示频率控制电路的驱动信号的频率控制动作的流程图。
首先，频率控制电路502进行检测信号等待处理(步骤S101)。检测信号等待处理是判断时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400所输出的检测信号的个数的处理。
在此，说明检测信号等待处理的动作。
图6是表示频率控制电路的检测信号等待处理的流程图。
首先，频率控制电路502在内部存储器中记录有检测信号的输出时刻的情况下，删除该输出时刻(步骤S901)。
接着，频率控制电路502判断时机控制电路506是否开始输出发光信号生成用时机信号(步骤S902)。频率控制电路502在判断为未输出发光信号生成用时机信号的情况下(步骤S902：“否”)，返回到步骤S902，等待发光信号生成用时机信号的输出。
频率控制电路502在判断为时机控制电路506开始输出发光信号生成用时机信号的情况下(步骤S902：“是””)，判断受光元件400是否通过放大器501输出了检测信号(步骤S903)。频率控制电路502在判断为受光元件400输出检测信号的情况下(步骤S903：“是”)，将检测信号的输出时刻写入到内部存储器(步骤S904)。在内部存储器中已经写入有检测信号的输出时刻的情况下，不覆盖该输出时刻而另外写入。
在步骤S903中判断为受光元件400未输出检测信号的情况下(步骤S903：“否”)或者在步骤S904中在内部存储器中写入了检测信号的输出时刻的情况下，频率控制电路502判断时机控制电路506是否结束发光信号生成用时机信号的输出(步骤S905)。频率控制电路502在判断为发光信号生成用时机信号的输出未结束的情况下(步骤S905：“否”)，返回到步骤S903，继续判断有无通过受光元件400的检测信号的输出。
另外，频率控制电路502在判断为发光信号生成用时机信号的输出结束的情况下(步骤S905：“是”)，结束检测信号等待处理而返回到原来的流程。
以上是由频率控制电路502进行的检测信号等待处理的动作。
频率控制电路502当步骤S101(图5)的检测信号等待处理结束时，根据在检测信号等待处理过程中写入到内部存储器的输出时刻，算出在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400所输出的检测信号的输出间隔(步骤S102)。在记录在内部存储器中的输出时刻不足两个的情况下，算出输出间隔为0。
接着，频率控制电路502判断所算出的输出间隔是否比保存在内部存储器中的前一次输出间隔长(步骤S103)。
在频率控制电路502判断本次输出间隔比前一次输出间隔长的情况下(步骤S103：“是”)，将所算出的检测间隔写入到内部存储器(步骤S104)。此时，在内部存储器中已经写入有检测信号的输出时刻的情况下，覆盖该输出间隔。接着，输出增加驱动信号的频率的频率控制信号(步骤S105)。然后，频率控制电路502返回到步骤S101而执行检测信号等待处理。
也就是说，频率控制电路502在判断为通过步骤S105增加驱动信号的频率之后在步骤S103中输出间隔变长的情况下，进一步增加驱动信号的频率。
在此，说明频率控制电路502在判断为增加驱动信号的频率之后输出间隔变长的情况下，进一步增加驱动信号的频率的理由。
图7是表示高速扫描镜的振幅较大的情况下的扫描范围的图。附图标记I表示激光的发光期间，附图标记K表示由于高速扫描镜100振幅大而受光元件400输出检测信号的情况(检测信号输出)。
图8是表示高速扫描镜的振幅较大的情况下的检测信号的输出时机的图，附图标记S表示发光信号生成时机控制信号。附图标记T表示检测信号。
如图8所示，可知：在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400输出两次检测信号的情况下，如图7所示，由于高速扫描镜100的振幅较大，因此扫描线通过受光元件400上方。因此，检测信号的输出间隔越长，高速扫描镜100的振幅就越大。另外，如图2所示，驱动信号的频率越接近高速扫描镜100的共振频率，高速扫描镜100的振幅就越大。
根据这种情况，由于增加驱动信号的频率而检测信号的输出间隔变长是表示驱动信号的频率接近高速扫描镜100的共振频率。
因此，频率控制电路502在判断为输出间隔变长的情况下增加驱动信号的频率，由此能够使驱动信号的频率进一步接近共振频率。
在步骤S103(图5)中判断为中本次输出间隔比前一次输出间隔短的情况下(步骤S103：“否”)，频率控制电路502参照记录在内部存储器中的检测信号的输出时刻的个数，判断在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400是否输出了检测信号(步骤S106)。
频率控制电路502在判断为在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400输出检测信号一次以上的情况下(步骤S106：“是”)，输出使驱动信号的频率增加的频率控制信号(步骤S107)。接着，频率控制电路502执行上述的检测信号等待处理(步骤S108)。然后，频率控制电路502当检测信号等待处理结束时，返回到步骤S106而判断检测信号的输出次数。
也就是说，频率控制电路502在步骤S103中判断为输出间隔变短之后、即判断为驱动信号的频率超过共振频率之后，进一步增加驱动信号的频率直到不能输出检测信号为止。
在此，说明频率控制电路502在驱动信号的频率超过共振频率之后进一步增加驱动信号的频率直到不能输出检测信号为止的理由。
图9是表示使驱动信号的频率变化时的高速扫描镜的频率特性的图。实线U表示频率上升时的频率与振幅的关系。虚线D表示频率降下时的频率与振幅的关系。
如图9所示，逐渐增加驱动信号的频率的情况下的高速扫描镜100的振幅的峰值大于逐渐减小驱动信号的频率的情况下的高速扫描镜100的振幅的峰值。但是，逐渐增加驱动信号的频率的情况下的高速扫描镜100的共振频率下的驱动与逐渐减小驱动信号的频率的情况下的高速扫描镜100的共振频率下的驱动相比变得不稳定。
因此，为了稳定地驱动高速扫描镜100，期望以逐渐减小驱动信号的频率时的高速扫描镜100的共振频率输出驱动信号。
图10是表示高速扫描镜的振幅较小的情况下的扫描范围的图。附图标记L表示由于高速扫描镜100振幅小而受光元件400未输出检测信号的情况(未输出检测信号)。
图11是表示高速扫描镜的振幅较小的情况下的检测信号的输出时机的图。
如图11所示，可知：在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400未输出检测信号的情况下，如图10所示，由于高速扫描镜100的振幅较小而扫描线未到达至受光元件400的情况。
也就是说，在驱动信号的频率超过共振频率之后，进一步增加驱动信号的频率直到不能输出检测信号为止，由此能够将驱动信号的频率设为超过不稳定的振幅的峰值的频率。
在步骤S106(图5)中判断为时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400未输出检测信号的情况下(步骤S106：“否”)，频率控制电路502输出使驱动信号的频率减小的频率控制信号(步骤S109)。接着，频率控制电路502执行上述的检测信号等待处理(步骤S110)。
频率控制电路502当检测信号等待处理结束时，与步骤S102同样地算出时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400所输出的测信号的输出间隔(步骤S111)。接着，频率控制电路502判断所算出的输出间隔是否比保存在内部存储器中的前一次输出间隔长(步骤S112)。
频率控制电路502在判断为本次输出间隔比前一次输出间隔长的情况下(步骤S112：“是”)，将所算出的检测间隔写入到内部存储器(步骤S113)。然后，频率控制电路502返回到步骤S109，输出使驱动信号的频率减小的频率控制信号。也就是说，频率控制电路502在判断为通过步骤S109减小了驱动信号的频率之后在步骤S112中输出间隔变长的情况下，进一步减小驱动信号的频率。由此，能够使驱动信号的频率接近图9示出的“逐渐减小驱动信号的频率时的高速扫描镜100的共振频率”。
另外，在步骤S112中频率控制电路502判断为本次输出间隔比前一次输出间隔短的情况下(步骤S112：“否”)，频率控制电路502输出使驱动信号的频率增加至前一次驱动信号的频率为止的频率控制信号(步骤S114)。由此，能够以图9示出的“逐渐减小驱动信号的频率时的高速扫描镜100的共振频率”输出驱动信号。
[电压控制]
接着，说明电压控制电路504的驱动信号的电压控制动作。
图12是表示电压控制电路的高速扫描镜的驱动信号的电压控制动作的流程图。
首先，电压控制电路504通过与频率控制电路502的检测信号等待处理相同的处理来进行检测信号等待处理(步骤S201)。接着，电压控制电路504参照记录在内部存储器中的检测信号的输出时刻的个数，判断在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400是否输出检测信号(步骤S202)。
电压控制电路504在判断为在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400未输出检测信号的情况下(步骤S202：“否”)，也就是说，在高速扫描镜100的摇动振幅较小的情况下，输出使驱动信号的电压增加的电压控制信号(步骤S203)。由此，能够使高速扫描镜100的摇动振幅接近适当的振幅。电压控制电路504若输出使驱动信号的电压增加的电压控制信号，则返回到步骤S201而执行检测信号等待处理。
另外，在判断为时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400输出检测信号一次以上的情况下(步骤S202：“是”)，电压控制电路50根据在检测信号等待处理过程中写入到内部存储器中的输出时刻，算出时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400所输出的检测信号的输出间隔(步骤S204)。在记录在内部存储器中的输出时刻不足两个的情况下，算出输出间隔为0。
接着，电压控制电路50判断所算出的检测间隔是否比规定的间隔长(步骤S205)。规定的间隔是在使高速扫描镜100以高速扫描镜100的最大允许振幅摇动时受光元件400所输出的检测信号的间隔。也就是说，电压控制电路504判断高速扫描镜100的摇动振幅是否超过高速扫描镜100的最大允许振幅。
电压控制电路504在判断为检测间隔比规定的间隔长的情况下(步骤S205：“是”)，输出使驱动信号的电压减小的电压控制信号直到在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400输出一次检测信号的大小的电压为止(步骤S206)。根据高速扫描镜100的最大允许振幅、输出一次检测信号时的高速扫描镜100的振幅以及当前输出的驱动信号的电压来算出输出一次检测信号的大小的电压。由此，通过使高速扫描镜100的摇动振幅超过高速扫描镜100的最大允许振幅，来能够防止高速扫描镜100的故障。
电压控制电路504若输出使驱动信号的电压减小的电压控制信号，则返回到步骤S201而执行检测信号等待处理。
另外，在步骤S205中判断为检测间隔比规定的间隔短的情况下(步骤S205：“否”)，电压控制电路504判断频率控制电路502是否结束了频率控制处理(步骤S207)。电压控制电路504在判断为频率控制电路502未结束频率控制处理的情况下(步骤S207：“否”)，返回到步骤S201，执行检测信号等待处理。
另外，电压控制电路504在判断为频率控制电路502结束了频率控制处理的情况下(步骤S207：“是”)，也就是说，在驱动信号的频率以高速扫描镜100的共振频率驱动的情况下，输出使驱动信号的电压的减小到在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400输出一次检测信号的大小的电压为止的电压控制信号(步骤S208)，结束处理。
在此，说明：在驱动信号的频率以高速扫描镜100的共振频率进行驱动的情况下，电压控制电路504使驱动信号的电压减小到在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400输出一次检测信号的大小的电压为止的理由。
图13是表示高速扫描镜的振幅为适当的情况下的扫描范围的图。附图标记M示出由于高速扫描镜100振幅的大小为适当而受光元件400输出检测信号的情况(检测信号输出)。
图14是表示高速扫描镜的振幅为适当的情况下的检测信号的输出时机的图。
如图14所示，可知在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400输出一次检测信号的情况下，如图13所示，高速扫描镜100的振幅的大小变得适当。
也就是说，在驱动信号的频率以高速扫描镜100的共振频率进行驱动的情况下，以后，不会通过频率控制电路502而频率被变更。因而，通过使驱动信号的电压减小到在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400输出一次检测信号的大小的电压为止，来能够将高速扫描镜100的振幅控制为适当的大小。
[相位控制]
接着，说明由相位控制电路503进行的驱动信号的相位控制动作。
图15是表示相位控制电路的驱动信号的相位控制动作的流程图。
首先，相位控制电路503进行检测信号等待处理(步骤S301)。但是，步骤S301的检测信号等待处理除了上述的频率控制电路502的检测信号等待处理以外，将发光信号生成用时机信号的输出开始时刻以及输出结束时刻记录到内部存储器。接着，相位控制电路503参照记录在内部存储器中的检测信号的输出时刻的个数，判断在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400是否输出了检测信号(步骤S302)。
相位控制电路503在判断为在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400输出检测信号一次以上的情况下(步骤S302：“是”)，根据在检测信号等待处理过程中写入到内部存储器的输出时刻，算出在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400所输出的检测信号的平均检测时刻(步骤S303)。此时，在记录在内部存储器中的输出时刻为两个的情况下，相位控制电路503算出该输出时刻的平均而作为平均检测时刻。相位控制电路503在记录在内部存储器中的输出时刻为一个的情况下，相位控制电路503算出该输出时刻而作为平均检测时刻。
接着，相位控制电路503判断所算出的平均检测时刻是否在发光信号生成用时机信号的输出开始时刻和输出结束时刻的中间时刻(以下，标记为发光中间时刻)前后的规定范围内(例如，中间时刻的前后1微妙以内)(步骤S304)。也就是说，首先，相位控制电路503根据在步骤S301的检测信号等待处理中记录到内部存储器中的发光信号生成用时机信号的输出开始时刻以及输出结束时刻，来算出发光中间时刻，将该时刻与平均检测时刻进行比较。
相位控制电路503在判断为平均检测时刻为发光中间时刻前后的规定范围外的情况下(步骤S304：“否”)，判断平均检测时刻是否为发光中间时刻之前(步骤S305)。
相位控制电路503在判断为平均检测时刻为发光中间时刻之前的情况下(步骤S305：“是”)，输出使驱动信号的相位延迟的相位控制信号(步骤S306)。另外，相位控制电路503在判断平均检测时刻为发光中间时刻之后的情况下(步骤S305：“否”)，输出使驱动信号的相位提前的相位控制信号(步骤S307)。
在步骤S302中判断为在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件400未输出检测信号的情况下(步骤S302：“否”)、或者在步骤S306或步骤S307中变更了驱动信号的相位的情况下，相位控制电路503判断是否通过用户的操作、中断处理等从外部输入了处理结束请求(步骤S308)。相位控制电路503在判断为未从外部输入结束请求的情况下(步骤S308：“否”)，返回到步骤S301而进行检测信号等待处理。另外，相位控制电路503在判断为从外部输入了结束请求的情况下(步骤S308：“是”)，结束处理。
在此，说明在发光中间时刻前后的规定时间内未输出检测信号的情况下、在发光中间时刻之前输出了检测信号时使驱动信号的相位延迟而在发光中间时刻之后输了出检测信号时使驱动信号的相位提前的理由。
图16A~16C是表示驱动信号的相位与高速扫描镜的相位的关系的图。
图17A~17C是表示使驱动信号的相位变化的情况下的检测信号的输出时机的图。
如图16A所示，在通过驱动信号来适当地控制高速扫描镜100的摇动的相位的情况下，在时机控制电路506开始发光信号生成用时机信号的输出时，激光照射扫描线的一端；在时机控制电路506结束发光信号生成用时机信号的输出时，激光结束往返扫描。此时，由于受光元件400配置在上述反射光对扫描线的另一端进行扫描时受光的位置上，因此，如图17A所示，在发光中间时刻输出检测信号。
在驱动信号的相位延迟的情况下，如图16B所示，在时机控制电路506开始发光信号生成用时机信号的输出时，激光照射扫描线的一端之前侧的点。因此，如图17B所示，受光元件400在发光中间时刻之后输出检测信号。因而，通过使驱动信号的相位提前，能够使高速扫描镜100的摇动的相位接近适当的相位。
在驱动信号的相位提前的情况下，如图16C所示，在时机控制电路506开始发光信号生成用时机信号的输出时，激光照射扫描线的一端之后侧的点。因此，如图17C所示，受光元件400在发光中间时刻之前输出检测信号。因而，通过使驱动信号的相位延迟，能够使高速扫描镜100的摇动的相位接近适当的相位。
如上所述，根据本实施方式，光扫描装置1在扫描线的端部具备一个受光元件400。在受光元件400输出的检测信号在发光信号生成电路507的发光信号输出期间的中间时刻之前被输出的情况下，判断为驱动信号的相位提前。在发光信号生成电路507的发光信号输出期间的中间时刻之后被输出的情况下，判断为驱动信号的相位延迟。光扫描装置1根据该判断来控制驱动信号的相位，由此能够通过简单的结构对高速扫描镜100的摇动的相位进行控制。
另外，根据本实施方式，光扫描装置1在受光元件400输出的检测信号的间隔为两个的情况下，判断为高速扫描镜100的振幅大。在受光元件400未输出检测信号的情况下，判断为高速扫描镜100的振幅小。光扫描装置1根据该判断来控制驱动信号的频率和电压，由此能够适当地控制高速扫描镜100的振幅。
以上，参照附图详细说明了本发明的第一实施方式，但是具体结构并不限定于上述的结构，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种设计变更等。
图18是表示本发明的第一实施方式的变形例的图。
例如，在第一实施方式中，说明了受光元件400配置在影像显示装置的框架5上的情况，但是并不限定于此。如图18示出的第一实施方式的变形例那样，影像显示装置不具备框架5，受光元件400也可以配置在屏幕6上的、上述反射光对通过高速扫描镜100以及低速扫描镜200进行的激光扫描的空白期间的最后扫描线的端部进行扫描时受光的位置。
[第二实施方式]
接着，参照附图详细说明本发明的第二实施方式。
图19是具备本发明的第二实施方式涉及的光扫描装置的影像显示装置的概要结构图。
图20是表示第二实施方式涉及的光扫描装置的结构的概要框图。
第二实施方式涉及的光扫描装置1与第一实施方式涉及的光扫描装置1的不同点在于，还具备受光元件410(第二受光部)。另外，第二实施方式的扫描镜驱动部300和扫描镜控制部500的结构与第一实施方式不同。
受光元件410配置在框架5上的、上述反射光对通过高速扫描镜100以及低速扫描镜200进行的激光扫描的空白期间的最后扫描线进行扫描时受光的位置中的、与受光元件400的配置位置不同的位置上。受光元件410使用低速扫描镜200的激光扫描方向的长度大致与相邻两条扫描线的间隔相等的元件。受光元件410与受光元件400同样地当低速扫描镜200的激光的反射光入射时，将表示检测出光的检测信号输出到扫描镜控制部500。
第二实施方式的扫描镜控制部500与第一实施方式的扫描镜控制部500相比，还具备放大器508和电压控制电路509(第二振幅控制部)。
放大器508对受光元件410输出的检测信号进行放大。
电压控制电路509根据放大器508进行放大的检测信号，决定低速扫描镜200的驱动信号的电压，将表示该电压的电压控制信号输出到扫描镜驱动部300。
第二实施方式的扫描镜驱动部300与第一实施方式的扫描镜驱动部300相比还具备电压调节电路307。
电压调节电路307从扫描镜控制部500的电压控制电路509接收电压控制信号。另外，电压调节电路307将从分频电路305接收到的低速扫描镜200的驱动信号调节为该电压控制信号所示的电压而输出到放大器306。
第二实施方式的光扫描装置1中的、频率控制电路502、相位控制电路503以及电压控制电路504的驱动信号的控制动作与第一实施方式的光扫描装置1的动作相同。
下面，说明由电压控制电路509进行的驱动信号的电压控制动作。
图21是表示电压控制电路的低速扫描信号的驱动信号的电压控制动作的流程图。
首先，电压控制电路509进行检测信号等待处理(步骤S401)。步骤S401的检测信号等待处理与上述的相位控制电路503的检测信号等待处理同样地将发光信号生成用时机信号的输出开始时刻以及输出结束时刻记录到内部存储器。接着，电压控制电路509参照记录在内部存储器中的检测信号的输出时刻的个数，判断在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号的期间受光元件410输出的检测信号的输出次数是否不足两次(步骤S402)。受光元件410由于通过低速扫描镜200进行的激光的扫描方向长度大致与相邻两条扫描线的间隔相等，因此在激光进行了往返扫描的情况下，必须输出一次检测信号。
电压控制电路509在判断为在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件410输出了一次检测信号的情况下(步骤S402：“是”)，判断检测信号的检测时刻是否在发光信号生成用时机信号的输出开始时刻与输出结束时刻的中间时刻(发光中间时刻)之前(步骤S403)。也就是说，电压控制电路509首先根据通过步骤S401的检测信号等待处理来记录到内部存储器中的发光信号生成用时机信号的输出开始时刻以及输出结束时刻，算出发光中间时刻，将该时刻与检测时刻进行比较。
电压控制电路509在判断为检测时刻在发光中间时刻之前的情况下(步骤S403：“是”)，输出增加驱动信号的电压的电压控制信号(步骤S404)。另外，电压控制电路509在判断为检测时刻在发光中间时刻之后的情况下(步骤S403：“否”)，输出减小驱动信号的电压的电压控制信号(步骤S405)。
在步骤S402中判断为在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间受光元件410输出了两次检测信号的情况下(步骤S402：“否”)、或者在步骤S404或者步骤S405中变更了驱动信号的电压的情况下，电压控制电路509判断是否通过用户的操作、中断处理等从外部输入了处理的结束请求(步骤S406)。电压控制电路509在判断为未从外部输入结束请求的情况下(步骤S406：“否”)，返回到步骤S401，进行检测信号等待处理。另外，电压控制电路509在判断为从外部输入了结束请求的情况下(步骤S406：“是”)，结束处理。
在此，说明在发光中间时刻之前输出了检测信号时增加驱动信号的电压而在发光中间时刻之后输出了检测信号时减小驱动信号的电压的理由。
图22A~22C是表示使驱动信号的电压变化的情况下的低速扫描镜的扫描范围的图。附图标记I表示激光的发光期间。附图标记N400表示由受光元件400进行的检测。附图标记N410表示由受光元件410进行的检测。
图23A~23C是表示使驱动信号的电压变化的情况下的检测信号的输出时机的图。附图标记S表示发光信号生成时机控制信号。附图标记T400表示受光元件400的检测信号。附图标记T410表示受光元件410的检测信号。
在驱动信号的电压适当的情况下，如图22A所示，在激光从扫描线的一端向另一端进行扫描时，在激光从扫描线的另一端向一端进行扫描时，激光通过受光元件410上方。因此，如图23A所示，受光元件410在时机控制电路506输出发光信号生成用时机信号期间输出两次检测信号。
如图22B所示，在驱动信号的电压较大的情况下，在激光从扫描线的一端向另一端进行扫描时，激光不通过受光元件410上方。因此，如图23B所示，受光元件410在激光扫描的折返时刻即发光中间时刻之后输出一次检测信号。因而，通过减小驱动信号的电压，能够使低速扫描镜200的摇动振幅接近适当的振幅。
如图22C所示，在驱动信号的电压较小的情况下，在激光从扫描线的另一端向一端进行扫描时，激光不通过受光元件410上方。因此，如图23C所示，受光元件410在激光扫描的折返时刻即发光中间时刻之前输出一次检测信号。因而，通过增加驱动信号的电压，能够使低速扫描镜200的摇动振幅接近适当的振幅。
如上所述，根据本实施方式，光扫描装置1在端部以外的扫描线上具备一个受光元件410。另外，在受光元件410输出的检测信号在发光信号生成电路507的发光信号的输出期间的中间时刻之前仅输出一次的情况下，判断为低速扫描镜200的振幅较小。另一方面，在发光信号生成电路507的发光信号的输出期间的中间时刻之后输出的情况下，判断为低速扫描镜200的振幅较大。然后，光扫描装置1根据该判断来控制驱动信号的电压，由此能够通过简单的结构对低速扫描镜200的摇动振幅进行控制。
以上，参照附图详细说明了本发明的第二实施方式，具体结构并不限定于上述结构，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种设计变更等。
图24是表示本发明的第二实施方式的第一变形例的图。
例如，在第2实施方式中，说明了受光元件410配置在影像显示装置的框架5上的、上述反射光对通过高速扫描镜100以及低速扫描镜200进行的激光扫描的空白期间的最后扫描线进行扫描时受光的位置中的、与受光元件400的配置位置不同的位置上的情况，但是并不限定于此。如图24所示，受光元件410也可以配置在框架5上的、上述反射光对通过高速扫描镜100以及低速扫描镜200进行的激光扫描的其它空白期间的扫描线上方进行扫描时受光的位置上。
图25是表示本发明的第二实施方式的第二变形例的图。
图26是表示本发明的第二实施方式的第三变形例的图。
在第二实施方式中，说明了受光元件400以及受光元件410配置在影像显示装置的框架5上的情况，但是并不限定于此。如图25及び图26所示，影像显示装置不具备框架5，受光元件400以及受光元件410也可以配置在屏幕6上的、上述反射光对通过高速扫描镜100以及低速扫描镜200进行的激光扫描的其它空白期间的扫描线上方进行扫描时受光的位置上。
图27是表示本发明的第三实施方式的图。
另外，在上述的第一实施方式以及第二实施方式中，说明了影像显示装置具备一个激光源3的情况，但是并不限定于此。如图27所示，影像显示装置也可以具备多个激光源。
图27示出的影像显示装置具备：光扫描装置1、激光控制部2-1~2-3、激光源3-1~3-3、准直透镜7-1~7-3、反射镜4以及分色镜8-1、8-2。
激光控制部2-1~2-3分别接收影像信号R、G、B而输出到激光源3-1~3-3。
激光源3-1将根据从激光控制部2-1输入的影像信号来调制得到的激光经由准直透镜7-1向分色镜8-1照射。
激光源3-2将根据从激光控制部2-2输入的影像信号来调制得到的激光经由准直透镜7-2向分色镜8-2照射。
激光源3-3将根据从激光控制部2-3输入的影像信号来调制得到的激光经由准直透镜7-3向反射镜4照射。
分色镜8-1配置在激光源3-1所照射的激光与分色镜8-2的反射光交叉的位置上，反射激光源3-1所照射的激光。分色镜8-1具有使分色镜8-2的反射光透过的波长选择特性。
分色镜8-2配置在激光源3-2所照射的激光与反射镜4的反射光交叉的位置上，反射激光源3-2所照射的激光。分色镜8-2具有使反射镜4的反射光透过的波长选择特性。
光扫描装置1的高速扫描镜100配置在分色镜8-1的反射光的前进方向上。
通过这种结构，激光源3-1~3-3分别照射红色、绿色、蓝色的激光，由此能够在屏幕6上显示彩色图像。
图28是表示本发明的第四实施方式的图。
此外，在第一实施方式中，说明了在激光扫描中使用低速扫描镜200的情况，但是并不限定于此。。例如，如图28所示，代替低速扫描镜200而具备fθ透镜9，也可以fθ透镜将所照射的激光在屏幕6上进行等速扫描。
在上述的光扫描装置1的内部具有计算机***。上述的各处理电路的动作以程序的形式存储在计算机可读取的记录介质中。计算机读取并执行该程序来进行上述处理。在此，计算机可读取的记录介质是指磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。也可以将该计算机程序通过通信线路传送至计算机，接收到该传送的计算机执行该程序。
上述程序也可以实现上述功能的一部分。
也可以是能够通过与已经存储在计算机***中的程序的组合来实现上述功能的、所谓差分文件(差分程序)。
该申请要求基于2009年11月25日申请的日本申请特愿2009-267486的优先权，其公开的全部内容引入到此。
产业上的可利用性
本发明能够应用于光扫描装置、光扫描方法、程序以及影像显示装置。根据这些光扫描装置、光扫描方法、程序以及影像显示装置，能够通过简单的结构进行扫描相位的控制。

Claims (13)

1.一种光扫描装置，具备：
第一扫描镜，可摇动地被支承；
第一扫描镜驱动部，摇动驱动所述第一扫描镜；
发光信号输出部，向激光源输出发光信号，其中，该发光信号用于在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行的扫描的一个往返所花费的时间期间输出激光；
受光部，配置在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光对由所述反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行的扫描的范围即扫描线的端部进行扫描时受光的位置上，通过被入射所述反射光来输出检测信号；以及
相位控制部，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻的前后的规定时间内未输出所述检测信号的情况下，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之前输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动的相位延迟，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之后输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动的相位提前。
2.根据权利要求1所述的光扫描装置，其中，
还具备：
第二扫描镜，用于使所照射的激光在所述第一扫描镜的面内偏转或者使被所述第一扫描镜反射的反射光偏转，在与所述第一扫描镜正交的方向上可摇动地被支承；以及
第二扫描镜驱动部，以使所述反射光按照所述第一扫描镜的每个扫描偏转一个扫描线量的方式摇动驱动所述第二扫描镜，
所述受光部配置在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光对所述反射光的扫描线的端部进行扫描时受光的位置且所述反射光对通过所述第二扫描镜偏转的反射光的扫描线中的、成为影像信号的输出范围外的扫描线上方进行扫描时受光的位置，
所述发光信号输出部向激光源输出发光信号，该发光信号用于在所述第一扫描镜以及所述第二扫描镜的反射光在包括配置有所述受光部的位置的扫描线上一个往返的期间输出激光。
3.根据权利要求1或者2所述的光扫描装置，其中，
还具备振幅控制部，该振幅控制部控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动振幅变化，由此使在所述发光信号输出部输出所述发光信号的期间所述受光部所输出的检测信号的次数为一次或者使所述受光部输出的两次检测信号的输出间隔短于规定间隔。
4.根据权利要求2或者3所述的光扫描装置，其中，
还具备：
第二受光部，配置于在所述反射光对所述扫描目标范围内的所述第二扫描镜的扫描方向的端部进行扫描时受光的位置，通过被入射所述反射光来输出检测信号，所述第二扫描镜的扫描方向的长度为与相邻两条扫描线的间隔大致相等的长度；以及
第二振幅控制部，在所述发光信号输出部输出所述发光信号的期间所述第二受光部输出了一次检测信号的情况下，在所述第二受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之前输出了检测信号时，控制所述第二扫描镜驱动部，使得所述第二扫描镜的摇动振幅变小，在所述第二受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之后输出了检测信号时，控制所述第二扫描镜驱动部，使得所述第二扫描镜的摇动振幅变大。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的光扫描装置，其中，
所述第一扫描镜是以下的共振振动型扫描镜：通过所述第一扫描镜驱动部输出的驱动信号来摇动，摇动振幅因所述驱动信号的频率以及电压而变化，
所述振幅控制部通过增加所述驱动信号的频率或者电压来增加所述第一扫描镜的摇动振幅，通过减小所述驱动信号的频率或者电压来减小所述第一扫描镜的摇动振幅。
6.根据权利要求5所述的光扫描装置，其中，
所述振幅控制部具备：
频率控制部，在所述第一扫描镜驱动部以高于所述第一扫描镜的共振频率的频率输出所述驱动信号并且在所述发光信号输出部输出所述发光信号期间所述受光部输出了两次检测信号的情况下，将所述检测信号的输出间隔记录到输出间隔存储部，在所述输出间隔长于所述输出间隔存储部所存储的前一次输出间隔时，减少驱动信号的频率，在所述输出间隔短于所述输出间隔存储部所存储的前一次输出间隔时，使驱动信号的频率变化为前一次驱动信号的频率；以及
电压控制部，在所述频率控制部使驱动信号的频率变化为前一次驱动信号的频率的情况下，减少所述驱动信号的电压直到在所述发光信号输出部输出所述发光信号的期间所述受光部输出一次检测信号为止。
7.根据权利要求6所述的光扫描装置，其中，
所述频率控制部执行以下处理：
在所述第一扫描镜驱动部以低于所述第一扫描镜的共振频率的频率输出所述驱动信号并且在所述发光信号输出部输出所述发光信号期间所述受光部输出了两次检测信号的情况下，将所述检测信号的输出间隔记录到所述输出间隔存储部，在所述输出间隔长于所述输出间隔存储部所存储的前一次输出间隔时，增加驱动信号的频率，在所述输出间隔短于所述输出间隔存储部所存储的前一次输出间隔时，所述第一扫描镜驱动部以高于所述扫描镜的共振频率的频率输出所述驱动信号。
8.根据权利要求6或者7所述的光扫描装置，其中，
所述电压控制部在所述发光信号输出部输出所述发光信号的期间所述受光部输出了两次检测信号的情况下，在所述检测信号的输出间隔长于规定间隔的时，减小驱动信号的电压。
9.根据权利要求1~8中的任一项所述的光扫描装置，其中，
所述受光部配置于遮光器上，该遮光器遮挡所述扫描目标范围内的、所述第二扫描镜的扫描方向的端部。
10.根据权利要求1~8中的任一项所述的光扫描装置，其中，
所述受光部配置于通过所述激光进行扫描的屏幕上。
11.一种光扫描方法，是使用光扫描装置的光扫描方法，所述光扫描装置具备：第一扫描镜，可摇动地被支承；第一扫描镜驱动部，摇动驱动所述第一扫描镜；以及受光部，配置在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光对由所述反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行的扫描的范围即扫描线的端部进行扫描时受光的位置上，通过被入射所述反射光来输出检测信号，
其中，发光信号输出部向激光源输出发光信号，该发光信号用于在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行的扫描的一个往返所花费的时间期间输出激光，
振幅控制部在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻的前后的规定时间内未输出所述检测信号的情况下，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之前输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动相位延迟，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之后输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动相位提前。
12.一种程序，使光扫描装置作为以下部分而发挥作用：
发光信号输出部，向激光源输出发光信号，该发光信号用于在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行的扫描的一个往返所花费的时间期间输出激光；以及
振幅控制部，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻的前后的规定时间内未输出所述检测信号的情况下，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之前输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动相位延迟，在所述受光部在所述发光信号输出部开始输出所述发光信号的时刻与结束输出所述发光信号的时刻的中间时刻之后输出了所述检测信号时，控制所述第一扫描镜驱动部，使得所述第一扫描镜的摇动相位提前，
其中，所述光扫描装置具备：第一扫描镜，可摇动地被支承；第一扫描镜驱动部，摇动驱动所述第一扫描镜；以及受光部，配置在朝向所述第一扫描镜照射的激光的反射光对由所述反射光与所述第一扫描镜的摇动对应而进行扫描的范围即扫描线的端部进行扫描时受光的位置上，通过被入射所述反射光来输出检测信号。
13.一种影像显示装置，搭载了权利要求1至权利要求10中的任一项所述的光扫描装置。
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