JP2019053128A

JP2019053128A - 表示装置、及び表示装置の制御方法

Info

Publication number: JP2019053128A
Application number: JP2017175867A
Authority: JP
Inventors: 隆雄平倉; Takao Hirakura; 大輔 ▲柳▼原; Daisuke Yanagihara; 望藤繁; Nozomi Fujishige
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2017-09-13
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2019-04-04

Abstract

【課題】光学部材の変位を高精度に制御して、高品位な画像を表示する。【解決手段】画像光の光路に位置して画像光を所定方向に出射するガラス板、ガラス板を変位可能に支持する支持部、及び、駆動信号ＤＳにより駆動されガラス板を変位させる駆動機構を有する振動デバイス２０と、駆動機構に駆動信号ＤＳを供給する駆動信号供給部１３１と、を備え、駆動信号供給部１３１は、ガラス板の変位を検出することにより得られる波形の実効値に基づいて、駆動信号ＤＳを調整可能である、プロジェクター。【選択図】図１０

Description

本発明は、表示装置、及び表示装置の制御方法に関する。

従来、光学部材を揺動させて、光学部材に入射される画像光の光路をずらすことで、疑似的に解像度を高くする表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１は、２つの板バネで支持される光路変更板が、光路を変更させるための回転以外の振動をしないように構成された光路制御装置を開示する。

特開２０１１−１５８５８９号公報

ところで、高画質な画像を表示しようとした場合、光学部材の振動を高精度に制御する必要がある。しかしながら、表示装置の組み立てのばらつきや、温度変化等によって光学部材の振動に変化が生じ、表示装置により表示される画像の画質が低下してしまう場合がある。
本発明は、光学部材の変位を高精度に制御して、高品位な画像を表示することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、画像光の光路に位置して前記画像光を所定方向に出射する光学部材、前記光学部材を変位可能に支持する支持部、及び、駆動信号により駆動され前記光学部材を変位させる駆動部を有する画像変位部と、前記駆動部に前記駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備え、前記駆動信号供給部は、前記光学部材の変位を検出することにより得られる波形の実効値に基づいて、前記駆動信号を調整可能である。
本発明によれば、駆動信号供給部を、光学部材の変位を示す波形の実効値に基づいて駆動信号を調整可能に構成したため、光学部材の変位を高精度に制御して、高品位な画像を表示することができる。

上記課題を解決するため、本発明は、画像光の光路に位置して前記画像光を所定方向に出射する光学部材、前記光学部材を変位可能に支持する支持部、及び、駆動信号により駆動され前記光学部材を変位させる駆動部を有する画像変位部と、前記駆動部に前記駆動信号を供給する駆動信号供給部と、前記光学部材の変位を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記光学部材の変位を示す振動波形の実効値に基づいて、前記駆動信号供給部が供給する前記駆動信号を調整する調整部と、を備える。
本発明によれば、光学部材の変位を示す振動波形の実効値に基づいて、駆動信号が調整されるので、光学部材の変位を高精度に制御して、高品位な画像を表示することができる。

また、本発明は、前記駆動信号供給部が前記駆動部に供給する前記駆動信号が周期信号であり、前記調整部は、前記光学部材の変位を示す前記振動波形の実効値が最大になるように、前記駆動信号の信号波形における立ち上がり及び立ち下がりの少なくともいずれかの傾きを調整する。
本発明によれば、振動波形を調整して、光学部材の変位を最適に調整することができる。

また、本発明は、前記調整部は、前記光学部材の変位を示す振動波形のピーク値が所定の値になるように、前記駆動信号の振幅を調整する。
本発明によれば、振動波形を調整して、光学部材の変位を最適に調整することができる。特に、表示装置の外部の温度が変化して、振動波形のピーク値が変化した場合に、駆動信号を調整することで、光学部材の変位を高精度に制御することができる。

また、本発明は、前記調整部は、前記光学部材の変位を示す前記振動波形のピーク値が所定の値になるように前記駆動信号の振幅を調整した後、前記振動波形の実効値が最大になるように前記駆動信号の信号波形における立ち上がり及び立ち下がりの少なくともいずれかの傾きを調整する。
本発明によれば、最適な手順で振動波形を調整することができる。

また、本発明は、前記調整部は、前記駆動信号の振幅の調整、及び、前記駆動信号の信号波形における立ち上がり及び立ち下がりの少なくともいずれかの傾きの調整を、交互に繰り返し実行する。
本発明によれば、振動波形の調整精度を高めることができる。

また、本発明は、前記調整部は、前記振動波形のピーク値と前記振動波形の実効値との少なくともいずれか一方が所定の範囲から外れた場合に、前記駆動信号供給部が供給する前記駆動信号を調整する。
本発明によれば、光学部材の振動に変化が生じたと判定される場合に、駆動信号を調整することができる。

上記課題を解決するため、本発明は、画像光の光路に位置して前記画像光を所定方向に出射する光学部材、前記光学部材を変位可能に支持する支持部、及び、駆動信号により駆動され前記光学部材を変位させる駆動部を有する画像変位部と、前記駆動部に前記駆動信号を供給する駆動信号供給部と、前記光学部材の変位を検出する検出部と、前記検出部が検出した前記光学部材の変位を示す振動波形のピーク値に基づいて、前記駆動信号供給部が供給する前記駆動信号を調整する調整部と、を備える。
本発明によれば、光学部材の変位を示す振動波形のピーク値に基づいて、駆動信号が調整されるので、光学部材の変位を高精度に制御して、高品位な画像を表示することができる。

また、本発明は、前記駆動信号供給部が前記駆動部に供給する前記駆動信号が周期信号であり、前記調整部は、前記光学部材の変位を示す振動波形のピーク値が所定の値になるように、前記駆動信号の振幅を調整する。
本発明によれば、振動波形を調整して、光学部材の変位を最適に調整することができる。特に、表示装置の外部の温度が変化して、振動波形のピーク値が変化した場合に、駆動信号を調整することで、光学部材の変位を高精度に制御することができる。

また、本発明は、同期信号に従って画像を描画し、描画した画像の画像光を前記光学部材に向けて出射する光出射部を備え、前記駆動信号供給部は前記同期信号に同期する前記駆動信号を供給し、前記調整部は、前記検出部の検出値を、前記同期信号に同期するタイミングで取得して、前記光学部材の変位量を示す前記振動波形を生成する。
従って、画像が描画されるタイミングに合わせて検出値を取得し、光学部材の変位を高精度に制御することができる。

また、本発明は、前記画像変位部は、前記光学部材に取り付けられる補助部材を有し、前記支持部は、前記補助部材を介して前記光学部材を揺動自在に支持し、前記駆動部は、前記補助部材とともに前記光学部材を揺動させるアクチュエーターを有して構成され、前記検出部は、前記補助部材又は前記光学部材の変位を検出する。
本発明によれば、補助部材又は光学部材の変位を示す振動波形を検出して、光学部材の変位を高精度に制御することができる。

また、本発明は、前記駆動信号供給部が供給する前記駆動信号の波形、及び、前記光学部材の変位を示す振動波形は、それぞれ台形波である。
本発明によれば、光学部材に入射される画像光の光路がずれるように光学部材を揺動させることができ、表示装置により表示される画像の解像度を疑似的に高めることができる。

上記課題を解決するため、本発明の表示装置の制御方法は、画像光の光路に位置して前記画像光を所定方向に出射する光学部材、前記光学部材を変位可能に支持する支持部、及び、駆動信号により駆動され前記光学部材を変位させる駆動部を有する画像変位部と、を備える表示装置の制御方法であって、前記光学部材の変位を検出し、検出された前記光学部材の変位を示す振動波形の実効値に基づいて、前記駆動部に供給する前記駆動信号を調整する。
本発明によれば、光学部材の変位を示す振動波形の実効値に基づいて、駆動信号が調整されるので、光学部材の変位を高精度に制御して、高品位な画像を表示することができる。

プロジェクターの表示部の構成を示す図。画像光をシフトさせた様子を示す図。プロジェクターの電気的な構成を示すブロック図。振動デバイスを示す上面斜視図。振動デバイスを示す背面斜視図。振動デバイスを図４に示すＡ−Ａ線で切断した断面図。振動デバイスを図４に示すＢ−Ｂ線で切断した断面図。振動デバイスを図４に示すＣ−Ｃ線で切断した断面図。可動部を揺動させた状態を示す図。駆動信号供給部及び検出部の構成を示すブロック図。駆動信号と、可動部の揺動軌跡との関係を示す図。駆動信号の傾きを変化させたときの振動デバイスの振動波形の変化を示す図。傾きの異なる駆動信号を振動デバイスに供給した場合に検出される振動デバイスの振動波形の一部を重ねて表示した図。振動デバイスの振幅を調整する制御部の動作を示すフローチャート。検出部の出力信号の実効値が最大となるように調整する制御部の動作を示すフローチャート。

以下、表示装置の実施形態として、光源から射出された光を画像信号に基づいて変調し、この変調された光（以下、「画像光」と言う）を外部に投射して画像を表示するプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。
本実施形態のプロジェクター１は、図示しない外部の映像供給装置から入力される画像信号に基づき、表示面に画像を表示する表示装置である。映像供給装置は、例えば、ＤＶＤプレーヤー等の映像再生装置、デジタルテレビチューナー等の放送受信装置、ビデオゲーム機やパーソナルコンピューター等の映像出力装置を用いることができる。また、映像供給装置は、パーソナルコンピューター等と通信して画像信号を受信する通信装置等であってもよい。

図１は、プロジェクター１の表示部１０の構成を示す図である。
プロジェクター１は、所謂「液晶プロジェクター」であり、表示部１０は、画像光を投射する構成を具備する。表示部１０は、光源１０２と、ミラー１０４ａ，１０４ｂ、１０４ｃと、ダイクロイックミラー１０６ａ，１０６ｂと、液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂと、ダイクロイックプリズム１１０と、振動デバイス２０と、投射光学系１１２と、を備える。ダイクロイックプリズム１１０は、本発明の「光出射部」に相当する。

光源１０２には、例えば、ハロゲンランプ、水銀ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザー等が用いられる。また、光源１０２として、白色光を出射する光源を用いてもよい。光源１０２から出射された白色光は、まず、ダイクロイックミラー１０６ａによって赤色光（Ｒ）とその他の光（緑色光（Ｇ）及び青色光（Ｂ））とに分離される。ダイクロイックミラー１０６ａは、光源１０２から出射された白色光のうち、赤色光を透過させ、その他の色を反射する。ダイクロイックミラー１０６aを透過した赤色光は、ミラー１０４ａで反射された後、液晶表示素子１０８Ｒに入射される。また、その他の色光は、ダイクロイックミラー１０６ａで反射され、ダイクロイックミラー１０６ｂによって緑色光と青色光とに分離される。ダイクロイックミラー１０６ｂは、緑色光を反射して、青色光を透過させる。緑色光は、液晶表示素子１０８Ｇに入射され、青色光は、ミラー１０４ｂ、１０４ｃで反射された後、液晶表示素子１０８Ｂに入射される。

液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂは、それぞれ空間光変調器として用いられる。液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂは、それぞれＲ、Ｇ、Ｂの原色に対応する透過型の空間光変調器であり、例えば縦１０８０行、横１９２０列のマトリクス状に配列した画素を備える。各画素では、入射光に対する透過光の光量が調整され、各液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂにおいて全画素の光量分布が協調制御される。このような液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂによってそれぞれ空間的に変調された光は、ダイクロイックプリズム１１０で合成され、ダイクロイックプリズム１１０からフルカラーの画像光ＬＬが出射される。そして、出射された画像光ＬＬは、投射光学系１１２によって拡大されて、表示面となるスクリーンＳＣに投射される。

投射光学系１１２は、液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂによって変調された光をスクリーンＳＣに投射する光学系である。投射光学系１１２は、少なくとも１つ以上のレンズを備える。投射光学系１１２は、少なくとも１つ以上のミラーを備えた光学系であってもよく、１つ以上のレンズ、及び１つ以上のミラーを備えた光学系であってもよい。

また、プロジェクター１は、画像変位部として動作する振動デバイス２０を備える。振動デバイス２０は、ダイクロイックプリズム１１０と投射光学系１１２との間に配置される。ダイクロイックプリズム１１０は、画像光ＬＬを振動デバイス２０が備えるガラス板２１（後述する）に向けて出射する。振動デバイス２０は、画像光ＬＬの光軸をシフトさせる（所謂「画素ずらし」を行う）画像変位部として機能する。振動デバイス２０は、プロジェクター１によってスクリーンＳＣ上に投射（表示）された画像の位置を、プロジェクター１の投射方向に対して略直交する方向に変位させる。これによって、液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂの解像度より高い解像度（液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂがフルハイビジョンであれば４Ｋ）の画像をスクリーンＳＣに投射することが可能になる。

図２は、画像光の光軸をシフトさせた様子を示す図である。
図２を参照しながら画素ずらしの原理について説明する。振動デバイス２０は、画像光ＬＬの光路に位置する。振動デバイス２０は、画像光ＬＬを所定方向に出射する光学部材としてのガラス板２１（図４参照）を備える。振動デバイス２０は、ガラス板２１の姿勢を変更することによって、ガラス板２１を透過する画像光ＬＬの光軸をシフトさせ、画像光ＬＬを所定方向に出射する。プロジェクター１は、振動デバイス２０を利用して、画像光ＬＬの光軸を一方側にシフトさせ、また、他方側にシフトさせる。画像光ＬＬの光軸を一方側にシフトさせた場合の画像の表示位置を画像表示位置Ｐ１といい、画像光ＬＬの光軸を他方側にシフトさせた場合の画像の表示位置を画像表示位置Ｐ２という。画像表示位置Ｐ１と、画像表示位置Ｐ２とが、図２に示す矢印方向（斜め方向）に半画素分、すなわち、画素Ｐｘの半分ずれた位置となるように振動デバイス２０を制御する。これにより、プロジェクター１が表示する画像の見かけ上の画素数を増加させて、スクリーンＳＣに投射される画像を高解像度化することができる。

図３は、プロジェクター１の電気的な構成を示すブロック図である。
プロジェクター１は、前述した振動デバイス２０や、液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂ等に加えて、制御部１２０及び画像信号処理部１２２を備える。制御部１２０は、プロジェクター１の各部を中枢的に制御する。制御部１２０と画像信号処理部１２２とは、ＩＣ等の各種電気部品を実装した一枚又は複数枚の基板によって構成される。

制御部１２０は、液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂに対するデータ信号の書き込み動作、駆動信号供給部１３１の制御、及び画像信号処理部１２２に対するデータ信号の発生動作等の制御を行う。駆動信号供給部１３１は、画像信号処理部１２２が出力する同期信号ＳＡを入力し、入力した同期信号ＳＡに基づいて振動デバイス２０の駆動信号ＤＳを生成して振動デバイス２０に出力する。

画像信号処理部１２２は、外部の映像供給装置（不図示）から供給される画像信号ＶｉｄをＲ、Ｇ、Ｂの３原色ごとに分離して、それぞれの液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂの動作に適したデータ信号Ｒｖ、Ｇｖ、Ｂｖに変換する。変換されたデータ信号Ｒｖ、Ｇｖ、Ｂｖは、液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂの各々に供給され、液晶表示素子１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂが供給されたデータ信号に基づいて動作する。

図４は、振動デバイス２０を示す上面斜視図であり、図５は、振動デバイス２０を示す背面斜視図である。また、図６は、振動デバイス２０を図４に示すＡ−Ａ線で切断した断面図である。また、図７は、振動デバイス２０を図４に示すＢ−Ｂ線で切断した断面図である。また、図８は、振動デバイス２０を図４に示すＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
図４〜図８には、説明の便宜上、互いに直交する３軸として、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸を適宜に図示しており、図示した矢印の先端側を「＋側」、図示した矢印の方向とは１８０度反対の方向を「−側」とする。また、以下では、ｘ軸に平行な方向を「ｘ軸方向」と言い、ｙ軸に平行な方向を「ｙ軸方向」と言い、ｚ軸に平行な方向を「ｚ軸方向」と言い、＋ｚ側を「上」、−ｚ側を「下」と言う。

プロジェクター１に組み込まれた振動デバイス２０について説明する。
振動デバイス２０は、光透過性を備え、画像光ＬＬを偏向させるガラス板２１と、ガラス板２１を保持する可動部２２と、可動部２２を揺動自在（変位可能）に支持する支持部２３と、可動部２２及びガラス板２１を変位させる駆動機構２５とを有する。可動部２２は、本発明の「補助部材」に相当する。振動デバイス２０は、例えば、＋ｚ側がダイクロイックプリズム１１０側、−ｚ側が投射光学系１１２側を向くようにプロジェクター１内に配置される。

ガラス板２１は、略長方形の平面視形状を有し、ガラス板２１の長手方向がｘ軸方向とほぼ平行になるように配置される。ガラス板２１は、ガラス板２１の姿勢が変化すること、すなわち画像光ＬＬのガラス板２１に対する入射角度が変化することで、入射した画像光ＬＬを屈折させつつ透過させることができる。従って、目的とする入射角度になるように、ガラス板２１の姿勢を変化させることにより、画像光ＬＬの偏向方向や偏向量を制御することができる。ガラス板２１の大きさは、ダイクロイックプリズム１１０から出射される画像光ＬＬを透過させることができるように適宜に設定される。また、ガラス板２１は、実質的に無色透明であることが好ましく、ガラス板２１の画像光ＬＬの入射面及び出射面には反射防止膜が形成されていてもよい。

ガラス板２１の構成材料としては、例えば、白板ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスのような各種ガラス材料を用いることができる。また、本実施形態では、ガラス板２１を用いた場合について説明するが、光透過性を有する材料で構成されたものであれば特に限定されない。例えば、ガラス板２１に代えて、水晶、サファイアのような各種結晶材料、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂のような各種樹脂材料等で構成された光学部材を用いてもよい。また、光学部材としてガラス板２１を用いた場合、ガラス板２１は剛性を特に大きくすることができるので、ガラス板２１において偏向される光の偏向ムラを抑制することができる。

可動部２２は平板状であって、可動部２２の中央部には貫通孔２２１が形成される。貫通孔２２１には、ガラス板２１が嵌め込まれており、ガラス板２１は、例えば、接着剤等によって可動部２２に接着される。貫通孔２２１は、その周面に段差を有し、この段差でガラス板２１を受け止めている。これにより、可動部２２へのガラス板２１の配置が簡略化される。

支持部２３は、可動部２２の周囲を囲う矩形の枠部２３ａと、矩形のガラス板２１の対向する一対の角部にて可動部２２と枠部２３ａとをそれぞれ連結する一対の軸部２４ａ及び２４ｂとを備える。これにより、支持部２３は、一対の軸部２４ａ，２４ｂをつなぐ揺動軸Ｊを基準にして可動部２２を揺動自在に支持することができる。

軸部２４ａ，２４ｂは、平面視で、ｘ軸方向及びｙ軸方向にずれた位置に形成され、揺動軸Ｊはｘ軸及びｙ軸の両軸に対して約４５°傾斜した軸に設定される。従って、可動部２２に保持されたガラス板２１による画像光ＬＬの偏向方向を、ｘ軸方向及びy軸方向の両軸に対して均等にずらすように、可動部２２を揺動させることができる。また、振動デバイス２０では、平面視で、軸部２４ａ，２４ｂがガラス板２１の中心に対して点対称に配置されるため、可動部２２（ガラス板２１）の揺動バランスが良好となる。

以上の可動部２２、支持部２３、及び軸部２４ａ，２４ｂは、一体形成される。これにより、支持部２３と軸部２４ａ，２４ｂとの境界部分や、軸部２４ａ，２４ｂと可動部２２との境界部分における耐衝撃性や長期耐久性を高めることができる。

また、可動部２２、支持部２３及び軸部２４ａ，２４ｂは、ガラス板２１の構成材料よりヤング率が小さい材料で構成される。これらの構成材料としては、樹脂を含むことが好ましく、樹脂を主成分とすることがより好ましい。これにより、可動部２２の揺動に伴って発生する応力がガラス板２１自体の不要な振動に繋がるのを効果的に抑えることができる。

また、ヤング率が比較的小さい可動部２２でガラス板２１の側面を囲うので、ガラス板２１の姿勢を変更する際に、ガラス板２１に生じる応力を小さく抑え、応力分布に伴ってガラス板２１に発生する不要な振動を小さく抑えることができる。その結果、ガラス板２１によって偏向された画像が、意図しない方向に偏向されてしまうのを防止することができる。また、環境温度に対する可動部２２の振動波形ＳＴ（後述する図１１参照）の変化を抑えることができる。

かかる樹脂としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、シリコーン、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、フッ素樹脂等が挙げられる。また、これらのうちの少なくとも１種を含む樹脂が用いられる。

次いで、可動部２２を揺動させる駆動機構２５について説明する。
駆動機構２５は、永久磁石２５１と、コイル２５２とを有する。永久磁石２５１及びコイル２５２は、電磁アクチュエーターを構成する。すなわち、駆動信号供給部１３１から出力される交流電流の駆動信号ＤＳがコイル２５２に流れることによってコイル２５２に磁界を発生させ、発生させた磁界を永久磁石２５１に作用させることで、可動部２２を揺動軸Ｊまわりに揺動させることができる。また、駆動機構２５として電磁アクチュエーターを用いることで、可動部２２を揺動させるのに十分な力を発生させることができ、可動部２２をスムーズに揺動させることができる。永久磁石２５１は、可動部２２の縁部に設けられており、ｙ軸方向に沿った長手形状をなしている。また、永久磁石２５１は、ｚ軸方向（可動部２２の厚さ方向）に磁化される。この永久磁石２５１の種類は、特に限定されず、例えば、ネオジム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、アルニコ磁石等を用いることができる。

コイル２５２は、永久磁石２５１とｚ軸方向に対向するように、保持部材２６を介して支持部２３に固定される。また、コイル２５２は、筒状の空芯コイルであって、コイル２５２の内側に永久磁石２５１の一部が挿入される。これにより、コイル２５２から発生する磁界を効率的に永久磁石に作用させることができる。また、振動デバイス２０の低背化を図ることができる。永久磁石２５１とコイル２５２は、所定のギャップを介して配置されてもよく、この場合には、コイル２５２は中心付近まで配線が巻かれていてもよい。

また、コイル２５２の配置としては、永久磁石２５１に磁界を作用させることが可能な範囲であれば特に限定されない。また、本実施形態では、可動部２２に永久磁石２５１を配置した所謂「ムービングマグネット型」の駆動機構２５となっているが、永久磁石２５１とコイル２５２の配置を逆にしてもよい。すなわち、可動部２２にコイル２５２を配置した所謂「ムービングコイル型」の駆動機構２５であってもよい。ただし、「ムービングマグネット型」の駆動機構２５の場合、通電により発生するコイル２５２の熱が可動部２２やガラス板２１に伝わり難く、熱による振動特性の変化（共振周波数の変化）や、ガラス板２１の撓み等を効果的に抑えることができる。

また、振動デバイス２０には、ガラス板２１又は可動部２２の変位を検出する磁気センサー６０が搭載される（図７参照）。磁気センサー６０は、可動部２２に設けられ、可動部２２と共に振動する永久磁石６１と、支持部２３に固定され、永久磁石６１の磁力又は磁力の変化を検出するセンサー部６３とを有する。磁気センサー６０は、一般的に知られたセンサーであり、可動部２２と共に振動する永久磁石６１の磁力の変化をセンサー部６３により検出し、検出した磁気の変化を示す出力信号（交流電圧）を出力する。
また、図７には、磁気センサー６０によりガラス板２１又は可動部２２の変位を検出する例を示したが、例えば、振動センサーや加速度センサー等の光学部材であるガラス板２１の変位を検出可能な装置であればよい。また、磁気センサー６０の設置位置は、電磁アクチュエーターを構成する永久磁石２５１の磁力の影響を受けない、又は影響が少ない位置であって、ガラス板２１の振動と共に振動する位置であればよい。

図９は、振動デバイス２０の可動部２２を可動させた状態を示す図である。
図９において、（Ａ）には可動部２２を一方の側に揺動させた状態を示し、（Ｂ）には可動部２２を他方の側に揺動させた状態を示す。駆動機構２５は、次のようにして可動部２２を揺動させる。駆動信号供給部１３１からコイル２５２に駆動信号ＤＳが流れていない場合、可動部２２は、実質的にｘｙ平面と平行となっている。駆動信号供給部１３１からコイル２５２に駆動信号ＤＳが供給されると、（Ａ）に示す可動部２２を一方の側に揺動させた状態と、（Ｂ）に示す可動部２２を他方の側に揺動させた状態とを繰り返し、可動部２２が支持部２３に対して揺動軸Ｊまわりに揺動する。可動部２２の揺動によって、画像光ＬＬの光軸が、図２に示すようにシフトされ、画像表示位置Ｐ１、Ｐ２に交互に画像が表示される。よって、見かけ上の画素が増加し、画像の高解像度化が図られる。

図１０は、駆動信号供給部１３１及び検出部７０の構成を示すブロック図である。
駆動信号供給部１３１は、波形生成部１３２と、ゲイン調整部１３３と、増幅部１３４とを備え、制御部１２０の制御に従って駆動信号ＤＳを生成する。
検出部７０は、磁気センサー６０と、実効値検出部７１と、第１Ａ／Ｄ変換部７３と、ピーク値検出部７５と、第２Ａ／Ｄ変換部７７とを備え、光学部材としてのガラス板２１の変位量を検出し、検出した変位量を示す値を制御部１２０に出力する。

波形生成部１３２には、同期信号ＳＡが入力される。波形生成部１３２は、積分回路（不図示）を備え、入力された同期信号を積分して、駆動信号ＤＳの元となる台形状の信号を生成する。積分回路は、例えば、コンデンサー、可変抵抗器、オペアンプ等（いずれも不図示）を備える。可変抵抗器には、例えば、デジタルポテンショメーターの可変抵抗器が用いられる。制御部１２０は、デジタルポテンショメーターを制御して可変抵抗器の抵抗値を変更し、積分回路の時定数を変更する。積分回路の時定数が変更されることで、台形状の信号の傾きが変更される。

ゲイン調整部１３３は、後段に設けられた増幅部１３４のゲインを調整する。増幅部１３４は、例えば、オペアンプや可変抵抗器（いずれも不図示）を備える。増幅部１３４の可変抵抗器にもデジタルポテンショメーターが用いられる。制御部１２０は、デジタルポテンショメーターの抵抗値を変更して、オペアンプのゲインを調整する。この場合、デジタルポテンショメーターがゲイン調整部１３３として機能する。

増幅部１３４には、波形生成部１３２で生成された台形状の信号が入力される。増幅部１３４は、ゲイン調整部１３３により設定されたゲインで台形状の信号を増幅して、駆動信号ＤＳとして振動デバイス２０に出力する。振動デバイス２０は、インピーダンスを有しているので、振動デバイス２０に駆動信号ＤＳが入力されると振動デバイス２０に電流が流れ、振動デバイス２０が同期信号ＳＡに同期して振動する。ゲイン調整部１３３によって増幅部１３４のゲインが調整されることで、駆動信号ＤＳの振幅が調整され、振動デバイス２０の振動の振幅が調整される。

実効値検出部７１は、磁気センサー６０が出力する出力信号（交流電圧）の実効値を検出する。本実施形態では、実効値検出部７１は、出力信号が示す電圧の二乗平均平方根であるＲＭＳ（root mean square）値を実効値として検出する。実効値検出部７１は、検出した実効値を第１Ａ／Ｄ変換部７３に出力する。

第１Ａ／Ｄ変換部７３は、実効値検出部７１から入力される出力信号の実効値をＡ／Ｄ変換してデジタル値に変換する。第１Ａ／Ｄ変換部７３は、変換したデジタルの実効値を制御部１２０に出力する。

ピーク値検出部７５は、磁気センサー６０が出力する出力信号（交流電圧）のピーク値を検出する。例えば、ピーク値検出部７５は、ピークホールド回路を備え、出力信号（交流電圧）を整流してピークホールド回路によりピーク値を検出する。また、ピーク値検出部７５は、出力信号の最大値と最小値とを求め、求めた最大値と最小値との差を出力する構成であってもよい。ピーク値検出部７５は、検出したピーク値を第２Ａ／Ｄ変換部７７に出力する。

第２Ａ／Ｄ変換部７７は、ピーク値検出部７５から入力されるピーク値をＡ／Ｄ変換してデジタル値に変換する。第２Ａ／Ｄ変換部７７は、変換したデジタルのピーク値を制御部１２０に出力する。

制御部１２０は、ハードウェアとして、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等（いずれも不図示）を備える。ＲＡＭは、ＣＰＵのワークエリアとして使用される。ＣＰＵは、ＲＯＭや記憶部（不図示）から読み出した制御プログラムをＲＡＭに展開し、展開した制御プログラムを実行してプロジェクター１の各部を制御する。また、制御部１２０は、一つのＣＰＵ（又は半導体チップ）を備える構成であってもよいし、複数のＣＰＵ（又は半導体チップ）を備える構成であってもよい。

調整部として動作する制御部１２０には、第１Ａ／Ｄ変換部７３からデジタルの実効値が入力され、第２Ａ／Ｄ変換部７７からデジタルのピーク値が入力される。制御部１２０は、入力されるピーク値や実効値に基づいて、波形生成部１３２とゲイン調整部１３３との少なくともいずれか一方を制御して駆動信号ＤＳを調整する。より詳細には、制御部１２０は、可動部２２の振動波形ＳＴが台形状となるように波形生成部１３２とゲイン調整部１３３との少なくともいずれか一方を制御する。制御部１２０の制御動作について説明する前に、まず、駆動信号供給部１３１から振動デバイス２０の駆動機構２５に供給される駆動信号ＤＳと、可動部２２の振動波形ＳＴとの関係について以下に説明する。

図１１は、駆動信号ＤＳと、可動部２２の振動波形ＳＴとの関係を示す図である。特に、図１１において、（Ａ）には駆動信号ＤＳの信号波形を示し、（Ｂ）には可動部２２の振動波形ＳＴを示す。また、図１１に示す（Ａ）において、縦軸は駆動信号ＤＳの電流値（Ｉ）を示し、（Ｂ）において、縦軸は振動デバイス２０の振動の振幅を示す。また、図１１に示す（Ａ）及び（Ｂ）において、横軸は経過時間（ｔ）を示す。また、可動部２２の振動波形ＳＴは、磁気センサー６０の計測値を加工して表示したものである。

図１１に示す駆動信号ＤＳの信号波形と、可動部２２の振動波形ＳＴとを参照すると明らかなように、可動部２２の変位量（振幅）は、駆動信号ＤＳの電流に比例する。
従って、制御部１２０が、駆動機構２５に供給される駆動信号ＤＳの波形が台形状になるように駆動信号供給部１３１を制御する。台形状の駆動信号ＤＳが駆動機構２５に供給されることで、可動部２２の振動波形ＳＴが台形状に調整される。制御部１２０が、可動部２２の振動波形ＳＴが台形状になるように制御を行う理由については後述する。

駆動信号ＤＳは周期信号であり、駆動信号ＤＳの１周期には、図１１に示すようにＰＥ（ｐｅｒｉｏｄ）１、ＰＥ２、ＰＥ３及びＰＥ４の４つの期間が含まれる。ＰＥ１は、（＋）側に位置し、ほぼ一定の電流値に維持される期間である。また、ＰＥ３は、（−）側に位置し、ほぼ一定の電流値に維持される期間である。ＰＥ２は、ＰＥ１とＰＥ３とをつなぎ、電流値が連続的に漸減する期間である。ＰＥ４は、ＰＥ３とＰＥ１とをつなぎ、電流値が連続的に漸増する期間である。

図１２は、駆動信号ＤＳの傾きを変化させた場合の振動デバイス２０の振動波形ＳＴの変化を示す図である。より詳細には、図１２は、駆動信号ＤＳのＰＥ２及びＰＥ４の期間での傾きが変更された場合の振動デバイス２０の振動波形ＳＴの変化を示す図である。ＰＥ２及びＰＥ４の期間の駆動信号ＤＳの傾きを変更することで、ＰＥ１及びＰＥ３の期間の長さ、すなわち駆動信号ＤＳの電流値がほぼ一定の時間が変更される。

図１２において、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）には駆動信号ＤＳの信号波形を示す。（Ａ）に示す駆動信号ＤＳをＤＳ１と表記し、（Ｂ）に示す駆動信号ＤＳをＤＳ２と表記し、（Ｃ）に示す駆動信号ＤＳをＤＳ３と表記する。駆動信号ＤＳ１の傾きが最も大きく、駆動信号ＤＳ２の傾きが次に大きく、駆動信号ＤＳ３の傾きが最も小さい。すなわち、駆動信号ＤＳ１のＰＥ１及びＰＥ３の期間が最も長く、駆動信号ＤＳ２のＰＥ１及びＰＥ３の期間が次に長い。また、駆動信号ＤＳ３のＰＥ１及びＰＥ３の期間が最も短い。

図１２において、（Ｄ）、（Ｅ）及び（Ｆ）には振動デバイス２０の振動波形ＳＴを示す。（Ａ）に示す駆動信号ＤＳ１が振動デバイス２０に供給された場合の振動デバイス２０の振動波形ＳＴを（Ｄ）に示す。（Ｂ）に示す駆動信号ＤＳ２が振動デバイス２０に供給された場合の振動デバイス２０の振動波形ＳＴを（Ｅ）に示す。（Ｃ）に示す駆動信号ＤＳ３が振動デバイス２０に供給された場合の振動デバイス２０の振動波形ＳＴを（Ｆ）に示す。

図１２において、（Ｂ）に示す駆動信号ＤＳ２は、傾きが適正に調整された駆動信号である。適正な傾きに調整された駆動信号ＤＳ２が振動デバイス２０に供給されると、（Ｅ）に示すように振動デバイス２０の振動波形ＳＴが台形状になる。

また、図１２において、（Ａ）に示す駆動信号ＤＳ１は、駆動信号ＤＳ２よりも傾きが大きい駆動信号である。駆動信号ＤＳ２よりも傾きが大きい駆動信号ＤＳ１が振動デバイス２０に供給されると、（Ｄ）に示すように台形状であった振動デバイス２０の振動波形ＳＴが崩れて、振動波形ＳＴの上底の期間Ｓ１において、上に凸の振動波形ＳＴが現れる。また、振動波形ＳＴの下底の期間Ｓ２において、下に凸の振動波形ＳＴが現れる。

また、図１２において、（Ｃ）に示す駆動信号ＤＳ３は、駆動信号ＤＳ２よりも傾きが小さい駆動信号である。駆動信号ＤＳ２よりも傾きが小さい駆動信号ＤＳ３が振動デバイス２０に供給されると、（Ｆ）に示すように台形状であった振動デバイス２０の振動波形ＳＴが崩れて、振動波形ＳＴの上底の期間Ｓ１において、下に凸の窪んだ振動波形ＳＴが現れる。また、振動波形ＳＴの下底の期間Ｓ２において、上に凸の振動波形ＳＴが現れる。

振動デバイス２０が搭載されたプロジェクター１において、スクリーンＳＣに投射される画像の解像度を高解像度化するためには、制御部１２０に以下の制御を実行させる必要がある。
すなわち、画像光ＬＬの光軸を一方側にシフトさせた場合の画像表示位置Ｐ１と、他方側にシフトさせた場合の画像表示位置Ｐ２とが半画素分ずれるように、制御部１２０に振動デバイス２０の振動を制御させる。画像表示位置Ｐ１と画像表示位置Ｐ２とが半画素分ずれることで、見かけ上の画素数が増加し、スクリーンＳＣに投射される画像が高解像度化される。
画像表示位置Ｐ１と画像表示位置Ｐ２とが半画素分ずれた位置とするため、制御部１２０は、ピーク値検出部７５により検出される出力信号のピーク値が予め設定された値となるように駆動信号ＤＳの振幅を調整する。例えば、制御部１２０は、ピーク値検出部７５により検出される出力信号のピーク値と、予め設定された値との差分を求めて、求めた差分に基づいて駆動信号ＤＳの振幅を調整する。これにより、駆動信号ＤＳの振幅が所定値となり、振動デバイス２０を所定の振幅で振動させて画像光ＬＬの光軸をシフトさせ、画像表示位置Ｐ１及びＰ２を半画素分ずらすことができる。予め設定された値は、事前に計測された値であり、ＲＯＭや記憶部等に記憶される。

また、画像をできるだけはっきりと見せるためには、画像表示位置Ｐ１及びＰ２にシフトさせた振動デバイス２０をできるだけ長くその場に留まらせる必要がある。すなわち、図１２に示す期間Ｓ１及びＳ２において、画像表示位置Ｐ１又は画像表示位置Ｐ２にシフトさせた振動デバイス２０の姿勢を一定に保つ必要がある。振動デバイス２０の姿勢を一定に保つためには、コイル２５２に供給される駆動信号ＤＳの信号波形を台形状とし、さらに、図１２において（Ｂ）に示す適正な傾きに調整された駆動信号ＤＳ２を振動デバイス２０に供給する必要がある。図１２において（Ａ）や（Ｃ）に示した駆動信号ＤＳ１又はＤＳ３が振動デバイス２０に供給されると、振動デバイス２０の振動波形ＳＴが、上に凸の振動波形ＳＴや、下に凸の振動波形ＳＴとなる。このため、振動デバイス２０の姿勢が一定せずに動いた状態となり、プロジェクター１が表示する画像の画質が低下してしまう。

図１３は、傾きが異なる駆動信号を振動デバイス２０に供給した場合に検出される振動デバイス２０の振動波形の一部を重ねて表示した図である。より詳細には、図１３は、図１２に示した（Ｄ）、（Ｅ）及び（Ｆ）の振動デバイス２０の振動波形ＳＴの各々の一部を重ねて表示した図である。
図１３に一点鎖線で示す振動波形ＳＴ１は、振動デバイス２０に駆動信号ＤＳ１を供給した場合の波形を示す。また、図１３に実線で示す振動波形ＳＴ２は、振動デバイス２０に駆動信号ＤＳ２を供給した場合の波形を示す。また、図１３に破線で示す振動波形ＳＴ３は、振動デバイス２０に駆動信号ＤＳ３を供給した場合の波形を示す。

振動デバイス２０に駆動信号ＤＳ１、ＤＳ２及びＤＳ３をそれぞれ供給し、磁気センサー６０が出力する出力信号の実効値をそれぞれに求めて比較した。振動デバイス２０に駆動信号ＤＳ２を供給した場合に磁気センサー６０が出力する出力信号の実効値が、振動デバイス２０に駆動信号ＤＳ１やＤＳ３を供給した場合に磁気センサー６０が出力する出力信号の実効値より大きくなった。なお、振動デバイス２０に、駆動信号ＤＳ２を供給した場合に磁気センサー６０が出力する出力信号の振幅の最大値は、振動デバイス２０に、駆動信号ＤＳ１やＤＳ３を供給した場合に磁気センサー６０が出力する出力信号の振幅の最大値と同一であると仮定する。

従って、制御部１２０は、以下に示す制御を行い、振動デバイス２０の振動波形ＳＴが台形状となるように調整する。
すなわち、制御部１２０は、波形生成部１３２が備えるデジタルポテンショメーターの可変抵抗値を変更しながら、磁気センサー６０が出力する出力信号の実効値を求める。デジタルポテンショメーターの可変抵抗値を変更することで、駆動信号ＤＳの傾きが変更され、出力信号の実効値が変更される。制御部１２０は、求めた出力信号の実効値が最大となるように波形生成部１３２が備えるデジタルポテンショメーターの可変抵抗値を設定して、駆動信号ＤＳの立ち上がり及び立ち下がりの少なくともいずれかの傾きを調整する。

従来、プロジェクター１に振動デバイス２０を搭載する場合、プロジェクター１の組み立て前に、レーザー変位計等を使用して振動デバイス２０の振動量や振動波形を事前に調整していた。しかしながら、振動デバイス２０は、組み立てのバラツキや、温度変化によって振動量や振動波形が変化してしまう場合があった。
そこで本実施形態では、磁気センサー６０により振動デバイス２０の振動波形ＳＴの実効値やピーク値を検出して、制御部１２０が検出された実効値やピーク値に基づいて駆動信号ＤＳの振幅や傾きを調整する。これにより、レーザー変位計や画像検査機器等を使用して振動デバイス２０の振動量や振動波形を調整する必要がなくなり、振動デバイス２０の振動量や振動波形が最適に調整される。このため、プロジェクター１が投射する画像の画質を向上させて、振動デバイス２０の調整にかかる手間を軽減することができる。

図１４は、振動デバイス２０の振幅を調整する制御部１２０の動作を示すフローチャートである。
制御部１２０は、まず、検出部７０から入力される磁気センサー６０の出力信号のピーク値に基づいて、この出力信号のピーク値が所定の値となるように駆動信号ＤＳの振幅を調整する。出力信号のピーク値が所定の値となるように駆動信号ＤＳの振幅を調整することで、振動デバイス２０を一方側に揺動させた場合の画像表示位置Ｐ１と、他方側に揺動させた場合の画像表示位置Ｐ２とが斜め方向に半画素分ずれた位置となるように調整される。このように振動デバイス２０の振幅を調整することで、見かけ上の画素数が増加し、スクリーンＳＣに投射される画像が高解像度化される。制御部１２０は、磁気センサー６０が出力する出力信号のピーク値に基づいて、振動デバイス２０の振幅が予め設定された範囲内の値となるように制御して、画像表示位置Ｐ１及びＰ２が半画素分ずれた位置となるように調整する。

振動デバイス２０の振幅の調整が終了すると、制御部１２０は、検出部７０から入力される磁気センサー６０の出力信号の実効値が最大になるように駆動信号ＤＳの信号波形における傾きを調整する。駆動信号ＤＳの振幅を調整した後に、駆動信号ＤＳの信号波形における傾きを調整することで、目的の振幅及び信号波形を有する駆動信号ＤＳに短時間で調整することができる。

まず、制御部１２０は、第２Ａ／Ｄ変換部７７から入力されるピーク値を取得する（ステップＳ１）。例えば、制御部１２０は、第２Ａ／Ｄ変換部７７から入力されるピーク値を、同期信号に同期するタイミングで取得してもよい。制御部１２０が第２Ａ／Ｄ変換部７７から入力されるピーク値のうち、同期信号に同期するタイミングのピーク値を取得することで、画像が書き換わるタイミングで、検出部７０の出力信号のピーク値を取得することができる。

次に、制御部１２０は、取得したピーク値と、予め設定された基準値との差分を算出する（ステップＳ２）。そして、制御部１２０は、算出した差分が、予め設定された規定範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ３）。

制御部１２０は、算出した差分が規定範囲内にある場合（ステップＳ３／ＹＥＳ）、このフローを終了させる。また、制御部１２０は、算出した差分が規定範囲内にない場合（ステップＳ３／ＮＯ）、ステップＳ２で算出した差分が正の値であるか否かを判定する（ステップＳ４）。制御部１２０は、算出した差分が正の値である場合（ステップＳ４／ＹＥＳ）、ゲイン調整部１３３が備えるデジタルポテンショメーターを制御して、可変抵抗器の抵抗値の設定を小さい値に変更する（ステップＳ６）。これにより、増幅部１３４のゲインが小さい値に変更され、駆動信号ＤＳの振幅が小さい値に変更される。

また、制御部１２０は、算出した差分が正の値ではない場合（ステップＳ４／ＮＯ）、ゲイン調整部１３３が備えるデジタルポテンショメーターの可変抵抗の設定値を大きい値に変更する（ステップＳ５）。これにより、増幅部１３４のゲインが大きい値に変更され、駆動信号ＤＳの振幅が大きい値に変更される。

図１５は、検出部７０の出力信号の実効値が最大となるように調整する制御部１２０の動作を示すフローチャートである。
制御部１２０は、まず、磁気センサー６０の出力信号の実効値を取得する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において取得した実効値を第１実効値という。

次に、制御部１２０は、波形生成部１３２のデジタルポテンショメーターを制御して、可変抵抗器の抵抗値の設定を現在の値よりも大きい値に変更する（ステップＳ１２）。制御部１２０は、可変抵抗器の抵抗値を変更すると、磁気センサー６０の出力信号の実効値を取得する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において取得した実効値を第２実効値という。

次に、制御部１２０は、波形生成部１３２のデジタルポテンショメーターを制御して、可変抵抗器の抵抗値の設定を、ステップＳ１１において第１実効値を取得したときの抵抗値より小さい値に変更する（ステップＳ１４）。制御部１２０は、可変抵抗器の抵抗値を変更すると、磁気センサー６０の出力信号の実効値を取得する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において取得した実効値を第３実効値という。

次に、制御部１２０は、第１実効値、第２実効値及び第３実効値の大きさを比較する（ステップＳ１６）。制御部１２０は、第１実効値、第２実効値及び第３実効値のうち、第１実効値が最大であると判定すると（ステップＳ１７／ＹＥＳ）、この処理フローを終了させる。

また、制御部１２０は、第２実効値が最大であると判定すると（ステップＳ１７／ＮＯ、かつＳ１８／ＹＥＳ）、波形生成部１３２が備えるデジタルポテンショメーターの可変抵抗の設定値を大きい値に変更する（ステップＳ１９）。これにより、波形生成部１３２が備える積分回路の時定数が大きい値に変更され、駆動信号ＤＳの傾きが小さく変更される。

また、制御部１２０は、第３実効値が最大であると判定すると（ステップＳ１７／ＮＯ、かつＳ１８／ＮＯ）、波形生成部１３２が備えるデジタルポテンショメーターの可変抵抗の設定値を小さい値に変更する（ステップＳ２０）。これにより、波形生成部１３２が備える積分回路の時定数が小さい値に変更され、駆動信号ＤＳの傾きが大きく変更される。

駆動信号ＤＳの傾きを変更すると、振動デバイス２０の振動波形ＳＴの形状が変化するが、期間Ｓ１やＳ２において凸形状や凹形状となることで、振動波形ＳＴの振幅が変化してしまう。例えば、駆動信号ＤＳの駆動波形の傾きを小さくすると、期間Ｓ１において凸形状となっていた振動波形ＳＴが平坦となり、振動波形ＳＴの振動が減少する。このため、駆動信号ＤＳの傾きを変更した場合は、再度、図１４に示す駆動信号ＤＳの振幅を調整する必要がある。従って、駆動信号ＤＳの振幅と傾きを正確に調整するためには、図１４に示す処理フローと、図１５に示す処理フローとを繰り返し実行する必要があり、また、繰り返す回数を増やすことで、より正確に調整することができる。

以上、説明したように本実施形態は、光学部材であるガラス板２１と、支持部２３と、画像変位部として動作する振動デバイス２０と、駆動信号供給部１３１と、検出部７０と、調整部として動作する制御部１２０とを備える。
ガラス板２１は、画像光の光路に位置して画像光を所定方向に出射する。支持部２３は、ガラス板２１を変位可能に支持する。振動デバイス２０は、駆動信号により駆動されガラス板２１を変位させる駆動部としての駆動機構２５を備える。駆動信号供給部１３１は、駆動機構２５に駆動信号ＤＳを供給する。検出部７０は、ガラス板２１の変位を検出する。制御部１２０は、検出部７０が検出したガラス板２１の変位を示す振動波形の実効値に基づいて、駆動信号供給部１３１が供給する駆動信号を調整する。
従って、ガラス板２１の変位を示す振動波形の実効値に基づいて、駆動信号ＤＳを調整することで、ガラス板２１の変位を高精度に制御して、高品位な画像を表示することができる。

また、駆動信号供給部１３１が駆動機構２５に供給する駆動信号ＤＳは、周期信号である。制御部１２０は、ガラス板２１の変位を示す振動波形の実効値が最大になるように、駆動信号ＤＳの信号波形における立ち上がり及び立ち下がりの少なくともいずれかの傾きを調整する。
従って、振動波形を最適に調整して、ガラス板２１の変位を最適に調整することができる。

また、制御部１２０は、ガラス板２１の変位を示す振動波形のピーク値が所定の値になるように、駆動信号ＤＳの振幅を調整する。
従って、振動波形を調整して、ガラス板２１の変位を最適に調整することができる。

また、制御部１２０は、ガラス板２１の変位を示す振動波形のピーク値が所定の値になるように駆動信号ＤＳの振幅を調整する。その後、制御部１２０は、振動波形の実効値が最大になるように駆動信号ＤＳの信号波形における立ち上がり及び立ち下がりの少なくともいずれかの傾きを調整する。
従って、最適な手順で振動波形を調整することができる。

また、制御部１２０は、駆動信号ＤＳの振幅の調整、及び、駆動信号ＤＳの信号波形における立ち上がり及び立ち下がりの少なくともいずれかの傾きの調整を、交互に繰り返し実行する。
従って、振動波形の調整精度を高めることができる。

また、制御部１２０は、振動波形のピーク値と振動波形の実効値との少なくともいずれか一方が所定の範囲から外れた場合に、駆動信号供給部１３１が供給する駆動信号ＤＳを調整する。
従って、ガラス板２１の振動に変化が生じたと判定される場合に、駆動信号ＤＳを調整することができる。

また、制御部１２０は、ガラス板２１の変位を示す振動波形のピーク値に基づいて、駆動信号供給部１３１が供給する駆動信号ＤＳを調整する。
従って、ガラス板２１の変位を高精度に制御して、高品位な画像を表示することができる。特に、プロジェクター１の外部の温度が変化して、振動波形のピーク値が変化した場合に、駆動信号を調整することで、ガラス板２１の変位を高精度に制御することができる。

また、プロジェクター１は、同期信号に従って画像を描画し、描画した画像の画像光をガラス板２１に向けて出射するダイクロイックプリズム１１０を備える。駆動信号供給部１３１は、同期信号に同期する駆動信号ＤＳを供給し、制御部１２０は、検出部７０の検出値を、同期信号に同期するタイミングで取得して、ガラス板２１の変位量を示す振動波形を生成する。
従って、画像が描画されるタイミングに合わせて、ガラス板２１の変位を高精度に制御することができる。

また、振動デバイス２０は、ガラス板２１に取り付けられる補助部材としての可動部２２を有する。支持部２３は、可動部２２を介してガラス板２１を揺動自在に支持する。駆動機構２５は、可動部２２とともにガラス板２１を揺動させる電磁アクチュエーターを有して構成される。電磁アクチュエーターは、永久磁石２５１及びコイル２５２によって構成される。検出部７０は、可動部２２又はガラス板２１の変位を検出する。
従って、可動部２２又はガラス板２１の変位を示す振動波形を検出して、ガラス板２１の変位を高精度に制御することができる。

また、駆動信号供給部１３１が供給する駆動信号ＤＳの波形、及び、ガラス板２１の変位を示す振動波形は、それぞれ台形波である。
光学部材に入射される画像光の光路がずれるようにガラス板２１を揺動させることができ、プロジェクター１により表示される画像の解像度を高めることができる。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の形態である。但し、上述の実施形態は限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形実施が可能である。
例えば、上述した実施形態では、プロジェクター１がガラス板２１の変位を検出する検出部７０を備えている場合について説明したが、プロジェクター１の外部に設けられたセンサー等の装置によりガラス板２１の変位を検出する構成であってもよい。この場合、プロジェクター１の外部に設けられたセンサーから入力される信号は、上述した検出部７０が出力する出力信号と同一の信号である。制御部１２０は、外部のセンサーにより検出されたガラス板２１の変位（振動波形）を示す信号に基づいて、駆動信号供給部１３１を制御することで、駆動信号ＤＳを調整可能である。

また、上述した実施形態では、制御部１２０は、可動部２２の変位を示す振動波形ＳＴのピーク値が所定の値となるように駆動信号ＤＳの振幅を調整し、振動波形の実効値が最大になるように駆動信号ＤＳの傾きを調整した。
変形例として、制御部１２０は、可動部２２の振動波形ＳＴのピーク値が所定の値となるように駆動信号ＤＳの振幅だけを調整する構成であってもよい。駆動信号ＤＳの振幅だけを調整する構成であっても、画像表示位置Ｐ１と画像表示位置Ｐ２とが半画素分ずれた位置となるように調整することができ、投射される画像を高解像度化することができる。また、制御部１２０は、振動波形の実効値が最大になるように駆動信号ＤＳの傾きだけを調整する構成であってもよい。これにより、図１２示す期間Ｓ１、Ｓ２において振動デバイス２０の姿勢を一定に保ち、画像をできるだけはっきりと見せることができる。

また、図１４に示すフローチャートでは、ステップＳ１で取得したピーク値と、予め設定された基準値との差分を算出し、算出した差分が、予め設定された規定範囲ではない場合に、増幅部１３４のゲインを調整して、駆動信号ＤＳの振幅を調整した。変形例として、例えば、プロジェクター１に設けられた操作部（不図示）の操作を受け付けた場合に、制御部１２０は、駆動信号ＤＳの振幅の調整を行ってもよい。

また、制御部１２０は、ステップＳ１１で取得した第１実効値と、予め設定された実効値の基準値との差分を求めて、求めた差分が予め設定された規定範囲から外れた場合に、駆動信号ＤＳの傾きを調整してもよい。

また、上述した実施形態では、振動デバイス２０のシフト量を半画素に相当する量にして高解像度化を図る場合を説明したが、半画素に限定されない。図２に示した画像表示位置Ｐ１、Ｐ２のずれ量を、１画素未満の規定量に設定すれば、見かけ上の画素を増加させ、高解像度化を図ることができる。例えば、シフト量を一画素の１／４にしてもよいし、１／８にしてもよい。

また、上述した実施形態では、磁気センサー６０の出力信号の実効値を検出する実効値検出部７１や、ピーク値を検出するピーク値検出部７５を設けたが、磁気センサー６０の出力信号をＡ／Ｄ変換して制御部１２０に入力させる構成であってもよい。制御部１２０は、入力されたデジタルの出力信号に基づいて出力信号の実効値やピーク値を検出する。

また、上述した実施形態では、制御部１２０が、実効値検出部７１により検出された出力信号の実効値や、ピーク値検出部７５により検出された出力信号のピーク値に基づいて、駆動信号ＤＳの振幅や傾きを調整した。変形例として、ピーク値検出部７５が検出した出力信号のピーク値が入力されるアナログ回路を設けて、このアナログ回路によりゲイン調整部１３３のゲインを調整してもよい。同様に、実効値検出部７１が検出した出力信号の実効値が入力されるアナログ回路を設けて、このアナログ回路により波形生成部１３２が備える積分回路の時定数を変更する構成であってもよい。アナログ回路には、例えば、トランジスターや、バリキャップダイオードが用いられる。

また、上述の実施形態では、画像変位部として、振動デバイス２０を用いる場合を説明したが、振動デバイス２０以外の構成を用いてもよい。また、画像光が入射する光入射面を有する光学部として、ガラス板２１を用いる場合を説明したが、ガラス板２１に限らず、光反射性を有するミラーであってもよい。このような場合には、本発明の光学デバイスを光走査用の光学デバイスや、光スイッチ、光アッテネーター等として利用可能となる。

また、上述の実施形態では、表示装置として、液晶プロジェクターについて説明したが、光走査用の光学デバイスを用いた光走査型のプロジェクターであってもよい。また、空間光変調器は、ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon, LCoSは登録商標）等の反射型の液晶表示素子や、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）等を用いる構成であってもよい。また、画像表示装置としては、プロジェクターに限定されず、その他、プリンター、スキャナー、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）等にも適用可能である。

１…プロジェクター、２０…振動デバイス（画像変位部）、２１…ガラス板、２２…可動部（補助部材）、２３…支持部、２３ａ…枠部、２４ａ、２４ｂ…軸部、２５…駆動機構、２６…保持部材、６０…磁気センサー、６１…永久磁石、６３…センサー部、７０…検出部、７１…実効値検出部、７３…第１Ａ／Ｄ変換部、７５…ピーク値検出部、７７…第２Ａ／Ｄ変換部、１０２…光源、１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ…ミラー、１０６a、１０６ｂ…ダイクロイックミラー、１０８Ｒ、１０８Ｇ、１０８Ｂ…液晶表示素子、１１０…ダイクロイックプリズム（光出射部）、１１２…投射光学系、１２０…制御部（調整部）、１２２…画像信号処理部、１３１…駆動信号供給部、１３２…波形生成部、１３３…ゲイン調整部、１３４…増幅部、２２１…貫通孔、２５１…永久磁石、２５２…コイル、Ｒｖ、Ｇｖ、Ｂｖ…データ信号、ＤＳ…駆動信号、Ｊ…揺動軸、ＬＬ…画像光、Ｐ１…画像表示位置、Ｐ２…画像表示位置、ＳＡ…同期信号、ＳＣ…スクリーン、ＳＴ…振動波形、Ｖｉｄ…画像信号。

Claims

画像光の光路に位置して前記画像光を所定方向に出射する光学部材、前記光学部材を変位可能に支持する支持部、及び、駆動信号により駆動され前記光学部材を変位させる駆動部を有する画像変位部と、
前記駆動部に前記駆動信号を供給する駆動信号供給部と、を備え、
前記駆動信号供給部は、前記光学部材の変位を検出することにより得られる波形の実効値に基づいて、前記駆動信号を調整可能である、表示装置。
画像光の光路に位置して前記画像光を所定方向に出射する光学部材、前記光学部材を変位可能に支持する支持部、及び、駆動信号により駆動され前記光学部材を変位させる駆動部を有する画像変位部と、
前記駆動部に前記駆動信号を供給する駆動信号供給部と、
前記光学部材の変位を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記光学部材の変位を示す振動波形の実効値に基づいて、前記駆動信号供給部が供給する前記駆動信号を調整する調整部と、
を備える、表示装置。
前記駆動信号供給部が前記駆動部に供給する前記駆動信号が周期信号であり、
前記調整部は、前記光学部材の変位を示す前記振動波形の実効値が最大になるように、前記駆動信号の信号波形における立ち上がり及び立ち下がりの少なくともいずれかの傾きを調整する、請求項２記載の表示装置。
前記調整部は、前記光学部材の変位を示す振動波形のピーク値が所定の値になるように、前記駆動信号の振幅を調整する、請求項２又は３記載の表示装置。
前記調整部は、前記光学部材の変位を示す前記振動波形のピーク値が所定の値になるように前記駆動信号の振幅を調整した後、前記振動波形の実効値が最大になるように前記駆動信号の信号波形における立ち上がり及び立ち下がりの少なくともいずれかの傾きを調整する、請求項４記載の表示装置。
前記調整部は、前記駆動信号の振幅の調整、及び、前記駆動信号の信号波形における立ち上がり及び立ち下がりの少なくともいずれかの傾きの調整を、交互に繰り返し実行する、請求項４又は５記載の表示装置。
前記調整部は、前記振動波形のピーク値と前記振動波形の実効値との少なくともいずれか一方が所定の範囲から外れた場合に、前記駆動信号供給部が供給する前記駆動信号を調整する、請求項４から６のいずれか１項に記載の表示装置。
画像光の光路に位置して前記画像光を所定方向に出射する光学部材、前記光学部材を変位可能に支持する支持部、及び、駆動信号により駆動され前記光学部材を変位させる駆動部を有する画像変位部と、
前記駆動部に前記駆動信号を供給する駆動信号供給部と、
前記光学部材の変位を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記光学部材の変位を示す振動波形のピーク値に基づいて、前記駆動信号供給部が供給する前記駆動信号を調整する調整部と、
を備える、表示装置。
前記駆動信号供給部が前記駆動部に供給する前記駆動信号が周期信号であり、
前記調整部は、前記光学部材の変位を示す振動波形のピーク値が所定の値になるように、前記駆動信号の振幅を調整する、請求項８記載の表示装置。
同期信号に従って画像を描画し、描画した画像の画像光を前記光学部材に向けて出射する光出射部を備え、
前記駆動信号供給部は前記同期信号に同期する前記駆動信号を供給し、
前記調整部は、前記検出部の検出値を、前記同期信号に同期するタイミングで取得して、前記光学部材の変位量を示す前記振動波形を生成する、
請求項２から９のいずれか１項に記載の表示装置。
前記画像変位部は、前記光学部材に取り付けられる補助部材を有し、
前記支持部は、前記補助部材を介して前記光学部材を揺動自在に支持し、
前記駆動部は、前記補助部材とともに前記光学部材を揺動させるアクチュエーターを有して構成され、
前記検出部は、前記補助部材又は前記光学部材の変位を検出する、
請求項２から１０のいずれか１項に記載の表示装置。
前記駆動信号供給部が供給する前記駆動信号の波形、及び、前記光学部材の変位を示す振動波形は、それぞれ台形波である、
請求項２から１１のいずれか１項に記載の表示装置。
画像光の光路に位置して前記画像光を所定方向に出射する光学部材、前記光学部材を変位可能に支持する支持部、及び、駆動信号により駆動され前記光学部材を変位させる駆動部を有する画像変位部と、を備える表示装置の制御方法であって、
前記光学部材の変位を検出し、
検出された前記光学部材の変位を示す振動波形の実効値に基づいて、前記駆動部に供給する前記駆動信号を調整する、表示装置の制御方法。