JP2024034291A - 光路制御装置、表示装置及び光路制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】揺動部を適切に揺動させつつ、動画像を適切に表示する。【解決手段】光が入射する光学部を有する揺動部と、揺動部を揺動可能なアクチュエータと、駆動信号を前記アクチュエータに印加することで、アクチュエータに揺動部を揺動させて光路を制御する駆動部と、駆動部を制御する制御部と、を備え、制御部は、画像を表示するフレーム毎に、フレームの画像データに含まれる画素のうちの一部の画素を表示するサブフレームの数を設定し、サブフレームの数に基づいて、揺動部の揺動速度を設定する。【選択図】図２

Description

本発明は、光路制御装置、表示装置及び光路制御方法に関するものである。

例えば、液晶表示素子を用いた画像表示装置として、擬似的に解像度を高めるために、１フレームの表示期間を複数のサブフレームの表示期間に分割し、各サブフレームの表示期間ごとにスクリーンに投射されるがその位置がシフトするように光路制御装置を制御することで、光変調素子の画素数よりも多くの画素が投射されたかのように見せる技術がある。例えば、下記特許文献１に、このような技術が記載されている。

特許第３８６３４４５号公報

このように、１フレームの表示期間を複数のサブフレームの表示期間に分割する方式においては、光路制御装置により光学部材を揺動させることで、投射位置をシフトさせる場合がある。この場合、揺動部を適切に揺動させつつ、動画像を適切に表示することが求められている。

本発明は、上記課題に鑑み、揺動部を適切に揺動させつつ、動画像を適切に表示可能な光路制御装置、表示装置及び光路制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様にかかる光路制御装置は、光が入射する光学部を有する揺動部と、前記揺動部を揺動可能なアクチュエータと、駆動信号を前記アクチュエータに印加することで、前記アクチュエータに前記揺動部を揺動させて光路を制御する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、画像を表示するフレーム毎に、前記フレームの画像データに含まれる画素のうちの一部の画素を表示するサブフレームの数を設定し、前記サブフレームの数に基づいて、前記揺動部の揺動速度を設定する。

本発明の一態様にかかる光路制御方法は、光が入射する光学部を有する揺動部を揺動可能なアクチュエータに駆動信号を印加することで光路を制御する光路制御方法であって、
画像を表示するフレーム毎に、前記フレームの画像データに含まれる画素のうちの一部の画素を表示するサブフレームの数を設定するステップと、前記サブフレームの数に基づいて、前記揺動部の揺動速度を設定するステップと、を含む。

本発明によれば、揺動部を適切に揺動させつつ、動画像を適切に表示できる。

図１は、実施形態１に係る表示装置を表す模式図である。 図２は、表示装置の回路構成を模式的に表すブロック図である。 図３は、光路制御機構を表す平面図である。 図４は、図３のIV－IV断面図である。 図５は、図３のＶ－Ｖ断面図である。 図６は、実施形態１に係る光学部の２軸揺動パターンを説明する説明図である。 図７は、処理部によるフレームの分割構成を表す説明図である。 図８は、実施形態１に係る駆動信号の設定方法の一例を説明するための説明図である。 図９は、動きベクトルが閾値以下である場合の駆動信号の波形の一例を示すグラフである。 図１０は、動きベクトルが閾値以下である場合の揺動部の揺動パターンの一例を示すグラフである。 図１１は、動きベクトルが閾値より大きい場合の駆動信号の波形の一例を示すグラフである。 図１２は、動きベクトルが閾値より大きい場合の揺動部の揺動パターンの一例を示すグラフである。 図１３は、動きベクトルが閾値より大きい場合の画像表示の例を示す模式図である。 図１４は、動きベクトルが閾値以下の場合の画像表示の例を示す模式図である。 図１５は、動きベクトルが閾値以下の場合の画像表示の例を示す模式図である。 図１６は、駆動信号の波形の他の例を示すグラフである。 図１７は、揺動部の揺動パターンの他の例を示すグラフである。 図１８は、表示される画素の順番の他の例を示す模式図である。 図１９は、実施形態３に係る表示装置の回路構成を模式的に表すブロック図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。

［実施形態１］
［表示装置の概略構成］
図１は、実施形態１に係る表示装置の模式図である。

本実施形態において、図１に示すように、表示装置１は、光路制御装置１０と、照射装置１００と、映像信号処理回路（処理部）１６０と、映像信号処理回路１６０を制御する制御部１７０とを有する。照射装置１００は、画像用の光Ｌを照射する装置である。光路制御装置１０は、光Ｌの光路を制御する装置である。光路制御装置１０は、光Ｌの光軸をずらすことにより、光Ｌによって表示される画像の位置をずらして、照射装置１００による画像の解像度（すなわち、後述する表示素子１０６の画素数）よりも、投影される画像の解像度を高くする。

照射装置１００は、光源１０１と、偏光板１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂと、表示素子１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂと、偏光板１０７Ｒ、１０７Ｇ、１０７Ｂと、色合成プリズム１０８と、投射レンズ１０９と、ダイクロイックミラー１２０、１２１と、反射ミラー１３０、１３１と、レンズ１４０、１４１、１４２、１４３、１４４、１４５と、偏光変換素子１５０と、映像信号処理回路１６０とを備える。表示素子１０６Ｒと表示素子１０６Ｇと表示素子１０６Ｂを区別しない場合は、表示素子１０６として記載する。

光源１０１は、光を発生させて照射する光源である。光源１０１は、入射光Ｌ０を照射する。以下の説明では、入射光Ｌ０を照射する光源として、１つの光源１０１を用いることを例に挙げて説明するが、入射光Ｌ０を生成するための他の光学装置を有していてもよい。

光源１０１からの入射光Ｌ０は、レンズ１４０に入射する。レンズ１４０およびレンズ１４１は、例えば、フライアイレンズである。入射光Ｌ０は、レンズ１４０および１４１によって照明分布が均一化され、偏光変換素子１５０に入射される。偏光変換素子１５０は、入射光Ｌ０の偏光を揃える素子であり、例えば、偏光ビームスプリッタと位相差板とを有する。偏光変換素子１５０は、例えば、入射光Ｌ０をｐ偏光に揃える。

偏光変換素子１５０によって偏光が揃えられた入射光Ｌ０は、レンズ１４２を介してダイクロイックミラー１２０に照射される。レンズ１４２は例えば集光レンズである。

ダイクロイックミラー１２０は、入射した入射光Ｌ０を、黄色光ＬＲＧと、青色帯域の成分を含む青色光ＬＢとに分離する。ダイクロイックミラー１２０によって分離された黄色照明光ＬＲＧは、反射ミラー１３０を反射し、ダイクロイックミラー１２１に入射する。

ダイクロイックミラー１２１は、入射した黄色光ＬＲＧを、赤色帯域の成分を含む赤色光ＬＲと、緑色帯域の成分を含む緑色光ＬＧとに分離する。

ダイクロイックミラー１２１によって分離された赤色光ＬＲは、レンズ１４３を介して偏光板１０５Ｒに照射される。ダイクロイックミラー１２１によって分離された緑色光ＬＧは、レンズ１４４を介して偏光板１０５Ｇに照射される。ダイクロイックミラー１２０によって分離された青色光ＬＢは、反射ミラー１３１により反射し、レンズ１４５を介して偏光板１０５Ｂに照射される。

偏光板１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂは、ｓ偏光およびｐ偏光のいずれか一方を反射し、他方を透過させる特性を有する。例えば、偏光板１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂがｓ偏光を反射し、ｐ偏光を透過させる。偏光板１０５Ｒ、１０５Ｇ、１０５Ｂを反射型偏光板とも称する。

ｐ偏光である赤色光ＬＲは、偏光板１０５Ｒを透過して表示素子１０６Ｒに照射される。ｐ偏光である緑色光ＬＧは、偏光板１０５Ｇを透過して、表示素子１０６Ｇに照射される。ｐ偏光である青色光ＬＢは、偏光板１０５Ｂを透過して、表示素子１０６Ｂに照射される。

表示素子１０６Ｒと表示素子１０６Ｇと表示素子１０６Ｂは、例えば、反射型液晶表示素子である。以下の説明では、表示素子１０６Ｒと表示素子１０６Ｇと表示素子１０６Ｂが反射型液晶表示素子である場合を例に挙げて説明するが、反射型に限定されず、透過型液晶表示素子を使用する構成としてもよい。また、液晶表示素子ではなく、他の表示素子を使用する構成にも種々対応可能である。

表示素子１０６Ｒは、映像信号処理回路１６０によって制御される。映像信号処理回路１６０は、赤色の成分の画像データに基づいて表示素子１０６Ｒを駆動制御する。表示素子１０６Ｒは、映像信号処理回路１６０の制御に応じてｐ偏光の赤色光ＬＲを光変調し、ｓ偏光の赤色光ＬＲを生成する。表示素子１０６Ｇは、映像信号処理回路１６０によって制御される。映像信号処理回路１６０は、緑色の成分の画像データに基づいて表示素子１０６Ｇを駆動制御する。表示素子１０６Ｇは、映像信号処理回路１６０の制御に応じてｐ偏光の緑色光ＬＧを光変調し、ｓ偏光の緑色光ＬＧを生成する。表示素子１０６Ｂは、映像信号処理回路１６０によって制御される。映像信号処理回路１６０は、青色の成分の画像データに基づいて表示素子１０６Ｂを駆動制御する。表示素子１０６Ｂは、映像信号処理回路１６０の制御に応じて青色の成分の画像データに基づいてｐ偏光の青色光ＬＢを光変調し、ｓ偏光の青色光ＬＢを生成する。

偏光板１０７Ｒ、１０７Ｇ、１０７Ｂは、ｓ偏光およびｐ偏光のいずれか一方を透過し、他方を反射又は吸収する特性を有する。例えば、偏光板１０７Ｒ、１０７Ｇ、１０７Ｂがｓ偏光を透過し、不要なｐ偏光を吸収する。

表示素子１０６Ｒによって生成されたｓ偏光の赤色光ＬＲは、偏光板１０５Ｒに反射され、偏光板１０７Ｒを透過して、色合成プリズム１０８に照射される。表示素子１０６Ｇによって生成されたｓ偏光の緑色光ＬＧは、偏光板１０５Ｇに反射され、偏光板１０７Ｇを透過して、色合成プリズム１０８に照射される。表示素子１０６Ｂによって生成されたｓ偏光の青色光ＬＢは、偏光板１０５Ｂに反射され、偏光板１０７Ｂを透過して、色合成プリズム１０８に照射される。

色合成プリズム１０８は、入射した赤色光ＬＲと緑色光ＬＧと青色光ＬＢを合成して、画像表示用の光Ｌとして、投射レンズ１０９に照射する。光Ｌは、投射レンズ１０９を介して、図示しないスクリーン等へ投射される。

なお、照射装置１００は、以上のような構成となっているが、その構成は以上の説明に限られず、任意の構成となっていてよい。

光路制御装置１０は、光路制御機構１２と、制御回路（制御部）１４と、駆動回路（駆動部）１６とを有する。光路制御機構１２は、駆動回路１６によって駆動されることで揺動する機構である。光路制御機構１２は、光Ｌの光路に沿った方向における、色合成プリズム１０８と投射レンズ１０９との間に設けられる。光路制御機構１２は、色合成プリズム１０８からの光Ｌが入射しつつ揺動することで、光Ｌの進行方向（光路）をシフトさせて投射レンズ１０９に向けて出射する。このように、光路制御装置１０は、光Ｌの光路がシフトするように、光Ｌの光路を制御する。なお、光路制御機構１２の設けられる位置は、色合成プリズム１０８と投射レンズ１０９との間に限られず、任意であってよい。

［表示装置の機能構成］
図２は、表示装置の回路構成を模式的に示すブロック図である。

図２に示すように、映像信号処理回路１６０は、表示素子１０６Ｒ、１０６Ｂ、１０６Ｇを制御する。映像信号処理回路１６０には、表示素子１０６Ｒ、１０６Ｂ、１０６Ｇを制御するための画像データと、同期信号とを含む映像信号とが入力される。映像信号処理回路１６０は、同期信号に基づいてタイミングを同期させつつ、画像データに基づいて表示素子１０６Ｒ、１０６Ｂ、１０６Ｇを制御する。制御回路１４は、デジタル回路１４Ａおよび変換器１４Ｂを有する。デジタル回路１４Ａには、映像信号処理回路１６０からの同期信号が入力される。デジタル回路１４Ａは、同期信号に基づいてタイミングを同期させつつ、光路制御機構１２を駆動するためのデジタルの駆動信号を生成する。変換器１４Ｂは、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器である。変換器１４Ｂは、デジタル回路１４Ａで生成されたデジタルの駆動信号をアナログの駆動信号に変換する。駆動回路１６は、変換器１４Ｂからのアナログの駆動信号が入力され、アナログの駆動信号を増幅して、後述する光路制御機構１２のアクチュエータ１２Ｂに出力する。アクチュエータ１２Ｂは、駆動信号に応じて駆動されて、後述する揺動部１２Ａ（図３参照）を揺動させる。

制御部１７０は、駆動回路（駆動部）１６を制御する装置であり、本実施形態では映像信号処理回路１６０も制御する。制御部１７０は、例えばコンピュータであり、図示しない記憶部及び処理部を有する。制御部１７０が有する記憶部は、処理部の演算内容やプログラムなどの各種情報を記憶するメモリであり、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）のような主記憶装置と、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの外部記憶装置とのうち、少なくとも１つ含んでよい。記憶部が記憶する処理部用のプログラムは、制御部１７０が読み取り可能な記録媒体に記憶されていてもよい。また、制御部１７０が有する処理部は、演算を実行する処理装置であり、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算回路を含む。処理部は、記憶部からプログラム（ソフトウェア）を読み出して実行することで、制御部１７０による処理を実行する。なお、制御部１７０は、１つのＣＰＵによって処理を実行してもよいし、複数のＣＰＵを備えて、それらの複数のＣＰＵで、処理を実行してもよい。また、制御部１７０が行う処理の少なくとも一部を、ハードウェア回路で実現してもよい。制御部１７０が行う処理については後述する。

［光路制御機構］
図３は、光路制御機構を表す平面図、図４は、図３のIV－IV断面図、図５は、図３のＶ－Ｖ断面図である。

図３から図５に示すように、光路制御機構１２は、光Ｌが入射する光学部材（光学部）２０を含む揺動部１２Ａと、揺動部１２Ａを揺動させるアクチュエータ１２Ｂとを有する。

アクチュエータ１２Ｂは、光学部材２０への光Ｌが入射する方向に対して、交差（好ましくは、直交）する２方向に沿う第１揺動軸ＡＸおよび第２揺動軸ＢＸを中心に揺動部１２Ａを揺動させる。第１揺動軸ＡＸと第２揺動軸ＢＸは、好ましくは、直交する。そのため、光路制御機構１２は、揺動部１２Ａとしての第１揺動部２１および第２揺動部２２と、第１揺動軸ＡＸおよび第２揺動軸ＢＸに沿う第１軸部２３および第２軸部２４と、アクチュエータ１２Ｂとしての第１アクチュエータ２５および第２アクチュエータ２６と、支持部２７とを有する。

光学部材２０は、入射した光Ｌを透過する部材である。光学部材２０は、一方の表面から光Ｌが入射して、入射した光Ｌを透過して、他方の表面から光Ｌを出射する。光学部材２０は、ガラス板であるが、材料および形状は任意であってよい。

第１揺動部２１は、光学部材２０と第１可動部３１とを有する。第１可動部３１は、光学部材２０を支持する部材である。第１可動部３１は、光学部材２０に対して固定される。具体的に、第１可動部３１は、中央に貫通孔３１ａが形成される板材の枠形状をなす部材である。光学部材２０は、第１可動部３１の貫通孔３１ａに嵌め込まれた状態で、第１可動部３１に固定される。なお、光学部材２０は、第１可動部３１と固定されるための固定部材や接着剤を介して、第１可動部３１に固定されるが、光学部材２０の第１可動部３１への固定方法は任意であってよい。

第２揺動部２２は、第１揺動部２１の外側に配置される。第２揺動部２２は、第２可動部３２を有する。第２可動部３２は、第１可動部３１を支持する部材である。第１可動部３１は、第２可動部３２に対して第１揺動軸ＡＸを中心に揺動自在に支持される。具体的に、第２可動部３２は、中央に貫通孔３２ａが形成される板材の枠形状をなす部材である。第１可動部３１は、第２可動部３２の貫通孔３２ａに所定隙間を空けて配置された状態で、第２可動部３２に揺動自在に支持される。第１可動部３１と第２可動部３２とは、第１揺動軸ＡＸに沿う一対の第１軸部２３により連結される。第１可動部３１は、第２可動部３２に対して一対の第２軸部２４がねじられるように弾性変形することで、第１揺動軸ＡＸを中心に揺動する。

支持部２７は、第２揺動部２２の外側に配置される。支持部２７は、第２可動部３２を支持する部材である。第２可動部３２は、支持部２７に対して第２揺動軸ＢＸを中心に揺動自在に支持される。具体的に、支持部２７は、中央に貫通孔２７ａが形成される板材の枠形状をなす部材である。第２可動部３２は、支持部２７の貫通孔２７ａに所定隙間を空けて配置された状態で、支持部２７に揺動自在に支持される。第２可動部３２と支持部２７とは、第２揺動軸ＢＸに沿う一対の第２軸部２４により連結される。第２可動部３２は、支持部２７に対して一対の第２軸部２４がねじられるように弾性変形することで、第２揺動軸ＢＸを中心に揺動する。

第２可動部３２（第２揺動部２２）は、支持部２７に対して一対の第２軸部２４を支点として第２揺動軸ＢＸを中心に揺動する。第１可動部３１（第１揺動部２１）は、第２可動部３２に対して一対の第１軸部２３を支点として第１揺動軸ＡＸを中心に揺動する。そのため、第２可動部３２に固定された光学部材２０は、第１揺動軸ＡＸおよび第２揺動軸ＢＸを中心に揺動することができる。光学部材２０が第１揺動軸ＡＸおよび第２揺動軸ＢＸを中心に揺動することで、光学部材２０の姿勢の変化により、光学部材２０を透過する光Ｌの光路をシフトさせることができる。

本実施形態では、第１可動部３１と第２可動部３２と第１軸部２３と第２軸部２４とが一体に形成される。そのため、第１可動部３１は、第１軸部２３が周方向にねじられるように弾性変形することで、第２可動部３２に対して揺動する。ただし、第１可動部３１と第２可動部３２と第１軸部２３を別体に形成して連結してもよい。また、第２可動部３２における第２揺動軸ＢＸの軸方向の一端部と他端部を支持部２７に連結するように固定し、第２可動部３２の各端部に第２軸部２４をそれぞれ形成している。ただし、第２可動部３２の各端部に第２軸部２４をそれぞれ設け、各第２軸部２４を支持部２７に直接連結するように固定してもよい。さらに、第２可動部３２と第２軸部２４と支持部２７を一体に形成してもよい。

第１アクチュエータ２５は、支持部２７に対して一対の第１軸部２３を支点として、第１可動部３１（第１揺動部２１）を第１揺動軸ＡＸを中心に揺動する。第１アクチュエータ２５は、第１揺動軸ＡＸより径方向（第２揺動軸ＢＸにおける軸方向）の一方側と他方側の両方に配置される。第１アクチュエータ２５は、コイル４１と、ヨーク４２と、磁石４３とを有する。

コイル４１は、第１可動部３１に取付けられており、第１可動部３１に設けられたコイル取付部３１ｂに固定される。コイル４１は、第１可動部３１の第１揺動軸ＡＸの径方向における両端部（第２揺動軸ＢＸにおける軸方向の一方側と他方側）にそれぞれ設けられる。ヨーク４２は、磁路を形成する部材である。ヨーク４２は、支持部２７に取付けられており、支持部２７に対して固定される。ヨーク４２は、コイル４１に対応して、第１可動部３１の両端部にそれぞれ配置される。磁石４３は、永久磁石である。磁石４３は、ヨーク４２に取付けられており、ヨーク４２に対して固定される。磁石４３は、それぞれのコイル４１と隣り合う位置に配置される。

コイル４１には、駆動回路１６（図２参照）からの駆動信号が入力される。図５に示す例では、Ｕ字形状をなすヨーク４２の一辺に磁石４３が接着され、接着されていない磁石４３の面と、ヨーク４２のＵ字形状をなす対向する面との間にエアギャップが形成される。コイル４１は、エアギャップ内に配置される。コイル４１に、駆動信号が入力されると、磁石４３とヨーク４２によるエアギャップ（磁界）内にある導電体であるコイル４１に電流が流れてコイル４１に力が発生して、この力により、コイル４１に固定された第１可動部３１（第１揺動部２１）を揺動させる。すなわち、第１アクチュエータ２５は、コイル４１とヨーク４２と磁石４３とにより構成された、電磁アクチュエータであるといえる。

第２アクチュエータ２６は、支持部２７に対して一対の第２軸部２４を支点として、第２可動部３２（第２揺動部２２）を第２揺動軸ＢＸを中心に揺動する。第２アクチュエータ２６は、第２揺動軸ＢＸより径方向（第１揺動軸ＡＸにおける軸方向）の一方向と他方向の両側に配置される。第２アクチュエータ２６は、コイル４４と、ヨーク４５と、磁石４６とを有する。

コイル４４は、第２可動部３２に取付けられており、第２可動部３２に設けられたコイル取付部３２ｂに固定される。コイル４４は、第２可動部３２の第２揺動軸ＢＸの径方向における両端部（第１揺動軸ＡＸにおける軸方向の一方側と他方側）にそれぞれ設けられる。ヨーク４５は、磁路を形成する部材である。ヨーク４５は、支持部２７に取付けられており、支持部２７に対して固定される。ヨーク４５は、コイル４４に対応して、第２可動部３２の両端部にそれぞれ配置される。磁石４６は、永久磁石である。磁石４６は、ヨーク４５に取付けられており、ヨーク４５に対して固定される。磁石４６は、それぞれのコイル４４と隣り合う位置に配置される。

コイル４４には、駆動回路１６（図２参照）からの駆動信号が入力される。図４に示す例では、Ｕ字形状をなすヨーク４５の一辺に磁石４６が接着され、接着されていない磁石４６の面と、ヨーク４５のＵ字形状をなす対向する面との間にエアギャップが形成される。コイル４４は、エアギャップ内に配置される。コイル４４に、駆動信号が入力されると、磁石４６とヨーク４５によるエアギャップ（磁界）内にある導電体であるコイル４４に電流が流れてコイル４４に力が発生して、この力により、コイル４４に固定された第２可動部３２（第２揺動部２２）を揺動させる。すなわち、第２アクチュエータ２６は、コイル４４とヨーク４５と磁石４６とにより構成された、電磁アクチュエータであるといえる。

光路制御機構１２は、光学部材２０が設けられた第１可動部３１が揺動すると共に、第１可動部３１が支持された第２可動部３２が揺動するため、光学部材２０と第１可動部３１と第２可動部３２とコイル４１、４４とが揺動部１２Ａを構成するといえる。すなわち、光路制御機構１２のうち、支持部２７に対して揺動する部分が、揺動部１２Ａを指すといえる。なお、第１軸部２３も、第２可動部３２と共に揺動するため、揺動部１２Ａに含まれる。また、光学部材２０を第１可動部３１に固定するための固定部材や接着剤、コイル４１、４４に電流を流すための基盤やリード線などが設けられている場合には、これらも支持部２７に対して揺動するため、揺動部１２Ａに含まれる。

本実施形態では、第１アクチュエータ２５により第１可動部３１を揺動し、第２アクチュエータ２６により第２可動部３２を揺動する。この場合、各アクチュエータ２５、２６を構成するヨーク４２、４５を支持部２７に固定している。そのため、第２アクチュエータ２６により第２可動部３２を揺動するとき、第１アクチュエータ２５と第２可動部３２とが干渉しないように、両者の間に隙間が確保されている。なお、第１アクチュエータ２５を第２可動部３２に設けてもよい。

なお、アクチュエータ２５、２６は、可動部３１、３２にコイル４１、４４を配置した、いわゆる、ムービングコイル型であったが、それに限られず、例えば、可動部３１、３２に磁石４３、４６を配置して支持部２７にコイル４１、４４を配置した、いわゆる、ムービングマグネット型であってもよい。この場合、磁石４３、４６が光学部材２０と共に揺動されるため、コイル４１、４４の代わりに磁石４３、４６が揺動部１２Ａに含まれることになる。

光路制御機構１２は、以上のような構成であるが、それに限られず、駆動信号が印加されたアクチュエータによって光学部が揺動することで、光学部による光Ｌの光路のシフトが可能な、任意の構成であってよい。

［光路制御機構による画素の動作］
以下、第１揺動部２１および第２揺動部２２を揺動したときの作動について説明する。図６は、実施形態１に係る光学部の２軸揺動パターンを説明する説明図である。

本実施形態の光路制御機構１２は、アクチュエータ１２Ｂにより、印加された駆動信号に応じて第１揺動部２１及び第２揺動部２２を揺動させる。本実施形態においては、アクチュエータ１２Ｂを構成する第１アクチュエータ２５および第２アクチュエータ２６は、それぞれ駆動信号に応じて、第１軸部ＡＸおよび第２軸部ＢＸまわりの第１角度Ｄ１から第２角度Ｄ２への姿勢変化と、第２角度Ｄ２から第１角度Ｄ１への姿勢変化とを繰り返すように、第１揺動部２１および第２揺動部２２を揺動させる。その組み合わせにより、光Ｌの光軸は、第１位置から第２位置、第２位置から第３位置、第３位置から第４位置、第４位置から第１位置へのシフトが繰り返される。なお、印加する駆動信号については後述する。

すなわち、光軸が第１位置であるときに光Ｌによってスクリーンに投影される画像と、光軸が第２位置であるときに光Ｌによってスクリーンに投影される画像とは、半画素分だけずれたものになり、光軸が第３位置、第４位置にあるときも同様にそれぞれが半画素分だけずれたものになる。すなわち、スクリーンに投影される画像は、常に上下左右対角のいずれかに半画素分ずれて表示される。これにより、見かけ上の画素数が増加して、スクリーンに投影される画像を高解像度化することができる。光軸のシフト量は、画像の半画素分であるため、第１角度Ｄ１および第２角度Ｄ２は、画像を半画素分シフト可能な角度に設定される。なお、画像のシフト量は、半画素分に限られず、例えば、画素の１／４や１／８など、任意であってよい。第１角度Ｄ１および第２角度Ｄ２も、画像のシフト量に合わせて適宜設定されてよい。

以下、具体的に説明する。ここで、第１揺動軸ＡＸ方向と第２揺動軸ＢＸ方向は、直交方向に交差し、画素の配列方向に平行をなす。図６に示すように、画像位置Ｐ０は、第１アクチュエータ２５および第２アクチュエータ２６に印加する電流値を０としたとき、つまり、光学部材２０の変位角が０であるときの表示位置である。Ａ動作状態は、第１アクチュエータ２５により光学部材２０を第１揺動軸ＡＸまわりに所定角度だけ揺動し、画像位置Ｐ０を第２揺動軸ＢＸ方向に１／４画素ずらすと共に、第２アクチュエータ２６により光学部材２０を第２揺動軸ＢＸまわりに所定角度だけ揺動し、画像位置Ｐ０を第１揺動軸ＡＸ方向に１／４画素ずらした状態である。すなわち、Ａ動作状態は、画像位置Ｐ０が、第１揺動軸ＡＸ方向における一方へ向かうベクトルと第２揺動軸ＢＸ方向における一方へ向かうベクトルとを合成したＡＢＸ方向における一方ＡＢＸａにずれた画像位置Ｐ１に画像を表示する状態である。

同様に、Ｂ動作状態は、画像位置Ｐ０が、第１揺動軸ＡＸ方向における一方へ向かうベクトルと第２揺動軸ＢＸ方向における一方へ向かうベクトルとを合成したＡＢＸ方向における一方ＡＢＸｂにずれた画像位置Ｐ２に画像を表示する状態である。同様に、Ｃ動作状態は、画像位置Ｐ０が、第１揺動軸ＡＸ方向における一方へ向かうベクトルと第２揺動軸ＢＸ方向における一方へ向かうベクトルとを合成したＡＢＸ方向における一方ＡＢＸｃにずれた画像位置Ｐ３に画像を表示する状態である。同様に、Ｄ動作状態は、画像位置Ｐ０が、第１揺動軸ＡＸ方向における一方へ向かうベクトルと第２揺動軸ＢＸ方向における一方へ向かうベクトルとを合成したＡＢＸ方向における一方ＡＢＸｄにずれた画像位置Ｐ４に画像を表示する状態である。

＜フレームの分割構成＞
図７は、処理部によるフレームの分割構成を表す説明図である。本実施形態においては、１個のフレームの表示期間を複数のサブフレームの表示期間に分割し、１個のフレームの表示期間に複数のサブフレームを表示させる。これにより、例えば、８Ｋの解像度を有する画像データを、４Ｋの解像度を有する表示装置に表示させるなど、表示装置の解像度を擬似的に高くする。以下、８Ｋの解像度を有する画像データを、４Ｋの解像度を有する表示装置に表示させる場合を例にして、サブフレームへの分割について説明する。

サブフレームは、１つのフレームに含まれる画素のうちの一部の画素を含む、分割されたフレームである。言い換えれば、サブフレームは、１つのフレームの表示期間で表示される画素毎の画像データのうちの一部の画素の画像データを表示する、分割されたフレームである。なお、１つのフレームにおけるそれぞれのサブフレームに含まれる画素同士は重複しておらず、１つのフレームにおけるサブフレーム同士は、互いに異なる画素を含んでおり、言い換えれば、互いに異なる画素の画像データを表示する。図７の例では、８Ｋの解像度を有する画像データを構成する１個のフレームは、４個の画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの組合せが縦列と横列に複数配置されて構成される。各サブフレームは、４Ｋの解像度を有する表示装置に表示するための画像データにより構成される。１個のフレームを構成する複数の画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを４個のサブフレームＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに分割する。この場合、サブフレームＡは、１個のフレームを構成する複数の画素Ａだけを抜き出したものである。この場合、サブフレームＡは、フレームの４個の画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの位置に、１個の画素Ａだけを表示するものである。同様に、サブフレームＢは、１個のフレームを構成する複数の画素Ｂだけを抜き出したものである。サブフレームＣは、１個のフレームを構成する複数の画素Ｃだけを抜き出したものである。サブフレームＤは、１個のフレームを構成する複数の画素Ｄだけを抜き出したものである。このようにして、８Ｋの解像度を有するフレームの画像データを４Ｋの解像度を有するサブフレームの画像データとして表示する。

本実施形態においては、制御部１７０が、フレーム毎にサブフレームを設定して、そのフレームを表示する時間内に、そのフレームに対して設定されたサブフレームに含まれる画像データを表示させるように、映像信号処理回路１６０によって表示素子１０６を制御させる。すなわち、本実施形態では、１個のフレームの表示期間を複数のサブフレームの表示期間に分割し、１フレームの表示期間に複数のサブフレームを表示させる。

＜フレーム毎の揺動速度の設定＞
このように、本実施形態においては、揺動部１２Ａを揺動させつつ、１フレームの表示期間に複数のサブフレームを表示させることで、例えば４Ｋの解像度を有するサブフレームの画像データを、画像位置Ｐ１～Ｐ４において順次表示するため、擬似的に８Ｋの解像度となった画像を、ユーザに視認させることができる。このようにサブフレームに分割して画像を表示する方式においては、揺動部１２Ａを適切に揺動させつつ、動画像を適切に表示することが求められている。それに対し、本実施形態においては、フレーム毎にサブフレームの数を設定して、サブフレームの数に基づいて、揺動部１２Ａの揺動速度を設定することで、サブフレーム数に応じて揺動部１２Ａを適切に揺動させつつ、動画像を適切に表示することが可能となる。

フレーム毎のサブフレーム数の設定方法は任意であってよいが、実施形態１では、動き領域の動きベクトルＶに基づいて、サブフレーム数を設定する。また、揺動部１２Ａの揺動速度を制御する方法も任意であってよいが、実施形態１では、動き領域の動きベクトルＶに基づいて（言い換えれば動きベクトルＶから設定したサブフレーム数に基づいて）、揺動部１２Ａの揺動速度を設定して、設定した揺動速度を実現可能な駆動信号を設定する。以下、具体的に説明する。

図８は、実施形態１に係る駆動信号の設定方法の一例を説明するための説明図である。図８においては、動画像の例として、フレームＦ１からフレームＦ４まで、対象物２０２（建物）が写っている空間を対象物２００（飛行機）が通過する状態を示し、フレームＦ５からフレームＦ６まで、対象物２００が通過した後の状態を示す画像群が示されている。本例では、動き領域であると判断される対象となる対象物として、飛行機や建物などの対象物２００、２０２を例示したが、対象物はそれに限らず任意であってよい。本実施形態において、対象物は、あらかじめ学習した、移動又は形状が変化し得るものである。また、対象物のデータは、制御部１７０が有する記憶部に記憶されている。

制御部１７０は、駆動信号を設定する際に、フレームに含まれる画像データを取得する。具体的には、表示対象となるフレームを第２フレーム、第２フレームより時系列で前に表示されるフレームを第１フレームとすると、制御部１７０は、第１フレームに含まれる画像データ（第１フレームの表示期間で表示される画素毎の画像データ）と、第２フレームに含まれる画像データ（第２フレームの表示期間で表示される画素毎の画像データ）とを取得する。なお、第１フレームは、時系列において第２フレームの直前のフレームであるが、それに限られず、第２フレームより前の任意のタイミングで表示されるフレーム（例えば第２フレームよりも、複数フレーム前のフレーム）であってもよい。また、第２フレームよりも前の複数のフレームを、第１フレームとしてもよい。図８の例では、フレームＦ２を表示対象（第２フレーム）とする場合、制御部１７０は、フレームＦ２の画像データと、フレームＦ２の直前のフレームＦ１の画像データとを取得する。

制御部１７０は、第１フレームにおける画像データと第２フレームにおける画像データとから、対象領域を抽出して、第１フレームでの対象領域と第２フレームでの対象領域との動きベクトルを取得する。対象領域の抽出方法と、動きベクトルの取得方法は任意であってよいが、本実施形態では、制御部１７０は、第１フレームにおける画像データと第２フレームにおける画像データとから、共通する対象を示す対象領域を抽出する。対象領域は、第１フレームの画像と第２フレームの画像とで同じ対象物が写っている領域を指す。すなわち、第１フレームの画像における対象領域とは、第１フレームの画像のうちで、第２フレームの画像にも含まれている対象が写っている領域（画素群）を指し、第２フレームの画像における対象領域とは、第２フレームの画像のうちで、第１フレームの画像にも含まれている対象が写っている領域（画素群）を指す。図８の例では、フレームＦ１の画像とフレームＦ２の画像の両方に、対象物２００、２０２が含まれる。そのため、図８の例では、制御部１７０は、フレームＦ１の画像データのうちで対象物２００が含まれる領域（画素群）を、フレームＦ１における対象物２００についての対象領域として抽出し、フレームＦ２の画像データのうちで対象物２００が含まれる領域（画素群）を、フレームＦ２における対象物２００についての対象領域として抽出する。同様に、図８の例では、制御部１７０は、フレームＦ１の画像データのうちで対象物２０２が含まれる領域（画素群）を、フレームＦ１における対象物２０２についての対象領域として抽出し、フレームＦ２の画像データのうちで対象物２０２が含まれる領域（画素群）を、フレームＦ２における対象物２０２についての対象領域として抽出する。なお、それぞれの画像データから対象領域を抽出する方法は任意であってよく、例えば複数の画像から同じ対象を抽出する既知の画像マッチング技術を用いてよい。なお、分割したフレーム間を比較して、画角全体が動いている場合には、画角全体を動き領域とする。

制御部１７０は、対象領域を抽出したら、第１フレームでの対象領域と第２フレームでの対象領域とに基づいて、対象領域の動きベクトルＶを算出する。本実施形態では、動きベクトルＶが発生している対象領域を、動きベクトルＶ（動き量）が発生している領域である動き領域として取り扱う。動きベクトルＶとは、動き領域が、第１フレームから第２フレームまでの期間に移動する移動量（動き領域の動き量）を示す指標である。制御部１７０は、第１フレームの画像内における対象領域の位置と、第２フレームの画像内における対象領域の位置とから、その対象領域（動き領域）の動きベクトルＶを算出する。すなわち例えば、制御部１７０は、画像を基準とした座標系における、第１フレームの画像内における対象領域の位置と第２フレームの画像内における対象領域の位置との差分を、その対象領域（動き領域）の移動量（移動ベクトル）として算出する。対象領域（動き領域）が複数ある場合には、制御部１７０は、対象領域（動き領域）毎に、動きベクトルＶを算出する。図８の例では、制御部１７０は、第１フレーム及び第２フレームでの対象物２００の位置に基づき、対象物２００についての動き領域の、動きベクトルＶを算出する。同様に、制御部１７０は、第１フレーム及び第２フレームでの対象物２０２の位置に基づき、対象物２０２についての動き領域の、動きベクトルＶを算出する。なお、制御部１７０は、動き領域の移動量に加えて、動き領域の移動方向も、移動ベクトルとして算出してよい。すなわち、動きベクトルＶは、動き領域の動き量のみを指してもよいし、動き領域の動き量とその動く方向（移動方向）の両方を指すものであってもよい。移動方向は、画像を基準とした座標系における、第１フレームの画像内における動き領域の位置と第２フレームの画像内における動き領域の位置とから算出できる。

制御部１７０は、算出した動き領域の動きベクトルに基づいて、第２フレームにおける揺動部１２Ａの揺動速度を、すなわち実施形態１では第２フレームにおいて印加する駆動信号の波形を、設定する。制御部１７０は、第１フレームから第２フレームまでの期間における動き領域の動きベクトル（移動量）Ｖに基づいて、第２フレームでアクチュエータ１２Ｂに印加する駆動信号の波形を設定する。本実施形態においては、制御部１７０は、動き領域の動きベクトル（移動量）Ｖが、所定の閾値より大きいかを判断する。より詳しくは、制御部１７０は、動きベクトルＶが閾値より大きい場合の、駆動信号の印加による揺動部１２Ａの揺動速度が、動きベクトルＶが閾値以下である場合の、駆動信号の印加による揺動部１２Ａの揺動速度よりも高くなるように、駆動信号の波形を設定する。なお、揺動速度は、駆動信号の波形における電流値（電圧値）の変化速度に比例して変化するので、制御部１７０は、動きベクトルＶが閾値より大きい場合の、駆動信号の電流値（電圧値）の変化速度が、動きベクトルＶが閾値以下である場合の、駆動信号の電流値（電圧値）の変化速度よりも高くなるように、駆動信号の波形を設定するともいえる。言い換えれば、制御部１７０は、動きベクトルＶが閾値より大きい場合には、動画像を表示するとして、第２フレームにおける駆動信号の波形を第１波形に設定する。そして、制御部１７０は、動きベクトルＶが閾値以下である場合には、静止画像を表示するとして、第２フレームにおける駆動信号の波形を、揺動部１２Ａの揺動速度が第１波形より低くなる（電流値の変化速度が第１波形より低くなる）第２波形に設定する。なお、動き領域が複数ある場合には、それぞれの動き領域のうちで動きベクトル（移動量）Ｖが最大となる動きベクトルＶを用いて、上記の判断を行う。また、ここでの閾値は任意に設定されてよい。図８の例では、フレームＦ２を表示対象（第２フレーム）とした場合には、対象物２００の動きベクトルＶが閾値より大きい。同様に、フレームＦ３、Ｆ４についても、対象物２００の動きベクトルＶが閾値より大きい。一方、フレームＦ５、Ｆ６においては、対象物２００は写っておらず、写っている対象物２０２の動きベクトルＶが閾値以下である。そのため、図８の例では、フレームＦ２～Ｆ４における駆動信号での電流値の変化速度が、フレームＦ５～Ｆ６における駆動信号での電流値の変化速度よりも高くなっている。

なお、上述のように、制御部１７０は、動きベクトルに基づいて設定されたサブフレーム数に基づいて、揺動部１２Ａの揺動速度を設定するともいえる。この場合、制御部１７０は、動きベクトルＶが閾値より大きい場合の（すなわちサブフレーム数が所定の閾値より多い場合の）、揺動部１２Ａの揺動速度が、動きベクトルＶが閾値以下である場合の（すなわちサブフレーム数が所定の閾値以下である場合の）、揺動部１２Ａの揺動速度よりも高くなるように、揺動部１２Ａの揺動速度を設定する。

以下、駆動信号の波形と、その駆動信号による揺動部１２Ａの揺動パターンとの例を説明する。

（動きベクトルが閾値以下である場合の駆動信号の波形）
図９は、動きベクトルが閾値以下である場合の駆動信号の波形の一例を示すグラフであり、図１０は、動きベクトルが閾値以下である場合の揺動部の揺動パターンの一例を示すグラフである。

図９に示すように、駆動回路１６から第１アクチュエータ２５に印加される駆動信号は、電気信号であり、時間経過に従って電流値が変化する。すなわち、駆動信号の時間毎の電流値の変化を表す波形が、駆動信号の波形といえる。駆動信号の波形は、図９に実線で示される。駆動信号は、周期Ｔ毎に同じ波形が繰り返されるものである。周期Ｔは、期間Ｔ１と、期間Ｔ１より後であって期間Ｔ１と連続する期間Ｔ２とを含む。期間Ｔ１は、光Ｌの光軸が第１位置となっているときの画像（半画素分ずれていない画像）が表示される期間に対応し、期間Ｔ２は、光Ｌの光軸が第２位置となっているときの画像（半画素分ずれた画像）が表示される期間に対応する。

動きベクトルＶが閾値以下となる場合には、期間Ｔ１及び期間Ｔ２のそれぞれが１つのフレームの表示期間に対応するように、言い換えれば、周期Ｔが２フレーム分の表示期間に対応するように、駆動信号の波形（第２波形）が設定される。図９の例では、期間Ｔ１がフレームＦ５に対応し、期間Ｔ２がフレームＦ６に対応する。第２波形においては、期間Ｔ１のうちの第１期間ＴＡ１で、電流値が第１電流値Ａ１から第２電流値Ａ２まで変化する。ここで、第１電流値Ａ１と第２電流値Ａ２との中間位置０は、電流値が０となる位置である。第２波形においては、第１期間ＴＡ１で、電流値が第１電流値Ａ１から第２電流値Ａ２まで、時間の経過に従って直線状に変化する。すなわち、第２波形では、第１期間ＴＡ１の開始タイミングにおいて、電流値が第１電流値Ａ１であり、その後電流値が第１電流値Ａ１から直線状に変化して、第１期間ＴＡ１の終了タイミングにおいて、電流値が第２電流値Ａ２となる。第１電流値Ａ１は、第１揺動部２１を第１角度Ｄ１に保持可能な電流値であり、第１角度Ｄ１の数値に応じて設定される。第２電流値Ａ２は、第１揺動部２１を第２角度Ｄ２に保持可能な電流値であり、第２角度Ｄ２の数値に応じて設定される。第１電流値Ａ１と第２電流値Ａ２とは、正負が逆となる電流値であり、その絶対値は等しくてよい。図９では、第１電流値Ａ１が負であり、第２電流値Ａ２が正であることが例示されている。

第２波形においては、第１期間ＴＡ１の長さは、第１揺動部２１の固有振動数に対応する値であることが好ましい。第１揺動部２１は、光路制御機構１２のうちの、支持部２７に対して揺動する部分（本実施形態では、光学部材２０、第１可動部３１、コイル４１）を指す。すなわち、第１期間ＴＡ１の長さは、支持部２７に対して揺動する部分の固有振動数に対応する値になっているといえる。より詳しくは、第１期間ＴＡ１の長さは、第１揺動部２１の固有周期と略同じ値であることが好ましく、固有周期と同じ値であることがより好ましい。ここで、固有周期は、固有振動数の逆数である。また、「略同じ値」とは、固有周期に対して誤差範囲の程度ずれた値も許容することを意味する。例えば、固有周期に対してのずれが、固有周期の値に対して５％以内である場合にも、「略同じ値」としてよい。以降でも、「略同じ値」という記載は、同様の意味を指す。なお、固有周期（固有振動数の逆数）の値とは、固有振動数をｆ［Ｈｚ］とした場合、「１／ｆ」［ｓ］として表される。

第２波形においては、期間Ｔ１のうちの第２期間ＴＢ１において、電流値が第２電流値Ａ２で保持される。第２期間ＴＢ１は、第１期間ＴＡ１より後であって第１期間ＴＡ１に連続する期間である。なお、第２電流値Ａ２に保持されるとは、電流値が第２電流値Ａ２から厳密に変化しないことに限定されず、電流値が第２電流値Ａ２から所定値の範囲でずれることも含まれてよい。ここでの所定値は、任意に設定されてよいが、例えば第２電流値Ａ２の１０％の値であってよい。

このように、第２波形においては、期間Ｔ１で、電流値が第１電流値Ａ１から第２電流値Ａ２に徐々に変化し、電流値が第２電流値Ａ２に到達したら、電流値が第２電流値Ａ２に保持される。

第２波形においては、期間Ｔ２のうちの第３期間ＴＡ２で、電流値が、第２電流値Ａ２から第１電流値Ａ１まで変化する。第３期間ＴＡ２は、第２期間ＴＢ１より後であって第２期間ＴＢ１に連続する期間といえる。さらに言えば、第２波形においては、第３期間ＴＡ２で、電流値が第２電流値Ａ２から第１電流値Ａ１まで、時間の経過に従って直線状に変化する。すなわち、第２波形においては、第３期間ＴＡ２の開始タイミングで、電流値が第２電流値Ａ３であり、その後電流値が第２電流値Ａ２から直線状に変化して、第３期間ＴＡ２の終了タイミングで、電流値が第１電流値Ａ１となる。

第２波形においては、第３期間ＴＡ２の長さは、第１揺動部２１の固有振動数に対応する値であることが好ましい。より詳しくは、第３期間ＴＡ２の長さは、第１揺動部２１の固有周期（固有振動数の逆数）と略同じ値であることが好ましく、固有周期と同じ値であることがより好ましい。第３期間ＴＡ２では、第３期間ＴＡ２の長さは、第１期間ＴＡ１の長さと等しい。

第２波形においては、期間Ｔ２のうちの第４期間ＴＢ２で、電流値が第１電流値Ａ１で保持される。第４期間ＴＢ２は、第３期間ＴＡ２より後であって第３期間ＴＡ２に連続する期間である。また、第４期間ＴＢ２は、第１期間ＴＡ１より前であって第１期間ＴＡ１に連続する期間である。第４期間ＴＢ２は、第２期間ＴＢ１と等しい。なお、第１電流値Ａ１に保持されるとは、電流値が第１電流値Ａ１から厳密に変化しないことに限定されず、電流値が第１電流値Ａ１から所定値の範囲でずれることも含まれてよい。ここでの所定値は、任意に設定されてよいが、例えば第１電流値Ａ１の１０％の値であってよい。

このように、第２波形においては、期間Ｔ２で、電流値が第２電流値Ａ２から第１電流値Ａ１に徐々に変化し、電流値が第１電流値Ａ１に到達したら、電流値が第１電流値Ａ１に保持される。

以上のように、本実施形態においては、駆動信号の第２波形は台形状であり、電流値が変化する第１期間ＴＡ１、第３期間ＴＡ２が、揺動部１２Ａの固有振動数に対応する値となっている。

なお、図９に示す破線は、光Ｌが照射される期間を示している。照射装置１００は、第１期間ＴＡ１において光Ｌを照射せず、第２期間ＴＢ１において光Ｌを照射することが好ましい。また、照射装置１００は、第３期間ＴＡ２において光Ｌを照射せず、第４期間ＴＢ２において光Ｌを照射することが好ましい。

（動きベクトルが閾値以下である場合の揺動パターン）
図１０に示すように、第１揺動部２１の揺動パターンとは、第１アクチュエータ２５に駆動信号が印加されたときの、時間毎の第１揺動部２１の変位角（第１揺動軸ＡＸまわりの角度）を指す。図１０では、揺動パターンが実線で示されている。

第２波形においては、第１期間ＴＡ１で、駆動信号の電流値が第１電流値Ａ１から第２電流値Ａ２まで変化する。これにより、第１揺動部２１は、第１期間ＴＡ１において、変位角が、第１角度Ｄ１から第２角度Ｄ２まで変化する。ここで、第１角度Ｄ１と第２角度Ｄ２との中間位置０は、第１揺動部２１の変位角が０となる位置である。

第２波形においては、第２期間ＴＢ１で、駆動信号は、電流値が第２電流値Ａ２に保持される。これにより、第１揺動部２１は、第２期間ＴＢ１において、変位角が、第２角度Ｄ２に保持される。なお、第２角度Ｄ２に保持されるとは、変位角が第２角度Ｄ２から厳密に変化しないことに限定されず、変位角が第２角度Ｄ２から所定値の範囲でずれることも含まれてよい。ここでの所定値は、任意に設定されてよいが、例えば、第２角度Ｄ２の１０％の値であってよい。

第２波形においては、第３期間ＴＡ２で、駆動信号は、電流値が第２電流値Ａ２から第１電流値Ａ１まで変化する。これにより、第１揺動部２１は、第３期間ＴＡ２において、変位角が、第２角度Ｄ２から第１角度Ｄ１まで変化する。

第２波形においては、第４期間ＴＢ２で、駆動信号は、電流値が第１電流値Ａ１に保持される。これにより、第１揺動部２１は、第４期間ＴＢ２において、変位角が、第１角度Ｄ１に保持される。なお、第１角度Ｄ１に保持されるとは、変位角が第１角度Ｄ１から厳密に変化しないことに限定されず、変位角が第１角度Ｄ１から所定値の範囲でずれることも含まれてよい。ここでの所定値は、任意に設定されてよいが、例えば第１角度Ｄ１の１０％の値であってよい。

なお、光Ｌは、第２期間ＴＢ１、第４期間ＴＢ２において照射される。従って、第２期間ＴＢ１において、第２角度Ｄ２に保持された第１揺動部２１に光Ｌが照射されて、光Ｌの光路が第１位置となる。第４期間ＴＢ２においては、第１角度Ｄ１に保持された第１揺動部２１に光Ｌが照射されて、光Ｌの光路が第２位置にシフトして、画像が半画素分ずれる。

ここでは、駆動回路１６からアクチュエータ１２Ｂに印加される駆動信号として、第１アクチュエータ２５に印加される駆動信号について説明した。第２アクチュエータ２６に印加される駆動信号についても同様であることから説明は省略する。

（動きベクトルが閾値より大きい場合の駆動信号の波形）
図１１は、動きベクトルが閾値より大きい場合の駆動信号の波形の一例を示すグラフであり、図１２は、動きベクトルが閾値より大きい場合の揺動部の揺動パターンの一例を示すグラフである。

動きベクトルＶが閾値より大きくなる場合には、周期Ｔが１フレーム分の表示期間に対応するように、駆動信号の波形（第１波形）が設定される。図１１の例では、周期ＴがフレームＦ２に対応する。第１波形においては、第１期間ＴＡ１で、電流値がゼロに保持される。本実施形態では、デジタル回路１４Ａなどがデジタルのスイッチング回路を含むため、アクチュエータ１２Ｂへの電流の供給を停止でき、電流の供給が停止されている期間が、電流値がゼロとされる期間となる。第１波形においては、第１期間ＴＡ１の長さが、揺動部１２Ａの固有振動数に対応する値となることが好ましい。より詳しくは、第１期間ＴＡ１の長さは、揺動部１２Ａの固有周期（固有振動数の逆数）の半分の値と略同じ値であることが好ましく、固有周期（固有振動数の逆数）の半分の値と同じ値であることがより好ましい。なお、固有周期の半分の値とは、固有振動数をｆ[Hz]とした場合、「１／（２・ｆ）」[s]として表される。

第１波形では、第２期間ＴＢ１において、電流値が、第２電流値Ａ２で保持される。第２期間ＴＢ１は、第１期間ＴＡ１より後であって第１期間ＴＡ１に連続する期間である。すなわち、第２期間ＴＢ１の開始タイミング（第１期間ＴＡ１から第２期間ＴＢ１へ切り替わるタイミング）において、電流値が、ゼロから第２電流値Ａ２に切り替わり、第２期間ＴＢ１の終了タイミングまで、電流値が第２電流値Ａ２で保持される。

このように、第１波形では、期間Ｔ１における駆動信号は、第１期間ＴＡ１において電流値がゼロに保持されて、第２期間ＴＢ１の開始タイミングで電流値が第２電流値Ａ２に切り替わり、第２期間ＴＢ１において電流値が第２電流値Ａ２に保持される。

第１波形では、第３期間ＴＡ２においては、電流値がゼロに保持される。第３期間ＴＡ２は、第２期間ＴＢ１より後であって第２期間ＴＢ１に連続する期間といえる。すなわち、第３期間ＴＡ２の開始タイミング（第２期間ＴＢ１から第３期間ＴＡ２へ切り替わるタイミング）において、電流値が、第２電流値Ａ２からゼロに切り替わり、第３期間ＴＡ２の終了タイミングまで、電流値がゼロで保持される。第１波形では、第３期間ＴＡ２の長さが、揺動部１２Ａの固有振動数に対応する値となることが好ましい。より詳しくは、第３期間ＴＡ２の長さは、揺動部１２Ａの固有周期（固有振動数の逆数）の半分の値と略同じ値であることが好ましく、固有周期（固有振動数の逆数）の半分の値と同じ値であることがより好ましい。本実施形態では、第３期間ＴＡ２の長さは、第１期間ＴＡ１の長さと等しい。

第１波形では、第４期間ＴＢ２においては、電流値が、第１電流値Ａ１で保持される。第４期間ＴＢ２は、第３期間ＴＡ２より後であって第３期間ＴＡ２に連続する期間である。すなわち、第４期間ＴＢ２の開始タイミング（第３期間ＴＡ２から第４期間ＴＢ２へ切り替わるタイミング）において、電流値が、ゼロから第１電流値Ａ１に切り替わり、第４期間ＴＢ２の終了タイミングまで、電流値が第１電流値Ａ１で保持される。

このように、第１波形では、期間Ｔ２における駆動信号は、第３期間ＴＡ２において電流値がゼロに保持されて、第４期間ＴＢ２の開始タイミングで電流値が第１電流値Ａ１に切り替わり、第４期間ＴＢ２において電流値が第１電流値Ａ１に保持される。

なお、第１波形では、第４期間ＴＢ２に後続する第１期間ＴＡ１においては、上述のように電流値がゼロに保持される。すなわち、第１期間ＴＡ１の開始タイミング（第４期間ＴＢ２から第１期間ＴＡ１へ切り替わるタイミング）において、電流値が、第１電流値Ａ１からゼロに切り替わり、第１期間ＴＡ１の終了タイミングまで、電流値がゼロで保持される。

図１１の破線は、光Ｌが照射される期間を示している。照射装置１００は、第１期間ＴＡ１において光Ｌを照射せず、第２期間ＴＢ１において光Ｌを照射することが好ましい。また、照射装置１００は、第３期間ＴＡ２において光Ｌを照射せず、第４期間ＴＢ２において光Ｌを照射することが好ましい。

（動きベクトルが閾値より大きい場合の揺動パターン）
第１期間ＴＡ１の開始タイミングにおいて、第１波形では、電流値が第１電流値Ａ１からゼロに切り替わり、第１期間ＴＡ１の終了タイミングまで、電流値がゼロに保持される。これにより、揺動部１２Ａは、第１期間ＴＡ１において、変位角が、第１角度Ｄ１から第２角度Ｄ２まで変化する。より詳しくは、第１角度Ｄ１まで捩られ第１電流値Ａ１で保持されていた揺動部１２Ａは、電流がゼロになることで、捩りが解放されニュートラルの位置に戻り、さらに慣性力が働き、反対側の第２角度Ｄ２まで捩られることで、第２角度Ｄ２に到達する。

第２期間ＴＢ１の開始タイミングにおいて、第１波形は、電流値がゼロから第２電流値Ａ２に切り替わり、第２期間ＴＢ１の終了タイミングまで、電流値が第２電流値Ａ２に保持される。これにより、揺動部１２Ａは、第２期間ＴＢ１において、変位角が、第２角度Ｄ２に保持される。すなわち、第２角度Ｄ２まで捩られた揺動部１２Ａは、ニュートラルに位置に戻ろうとする力と第２電流値Ａ２による力が釣りあい、第２角度Ｄ２に保持される。

第３期間ＴＡ２の開始タイミングにおいて、第１波形では、電流値が第２電流値Ａ２からゼロに切り替わり、第３期間ＴＡ２の終了タイミングまで、電流値がゼロに保持される。これにより、揺動部１２Ａは、第３期間ＴＡ２において、変位角が、第２角度Ｄ２から第１角度Ｄ１まで変化する。

第４期間ＴＢ２の開始タイミングにおいて、第１波形では、電流値がゼロから第１電流値Ａ１に切り替わり、第４期間ＴＢ２の終了タイミングまで、電流値が第１電流値Ａ１に保持される。これにより、揺動部１２Ａは、第４期間ＴＢ２において、変位角が、第１角度Ｄ１に保持される。

以上のように、本実施形態の例では、動きベクトルＶが閾値より大きい場合には、階段状の第１波形の駆動信号が印加され、動きベクトルＶが閾値以下の場合には、台形状の第２波形の駆動信号が印加される。第１波形及び第２波形のいずれにおいても、期間ＴＡ１、ＴＡ２で電流値が変化し、第２波形における期間ＴＡ１、ＴＡ２よりも、第１波形における期間ＴＡ１、ＴＡ２の方が短い。そのため、本実施形態の例で示した第１波形は、電流値の変化速度が、言い換えれば揺動部１２Ａの揺動速度が、第２波形よりも高いことが分かる。

なお、動きベクトルＶに応じて設定される駆動信号の波形は、図８～図１２の例に示したものに限られず、任意であってよい。また、上記の説明では、動きベクトルＶに応じて設定される駆動信号の波形の種類が、２種類であったが、それに限られない。例えば、設定する駆動信号の波形の種類を、動きベクトルＶに応じて、３種類以上としてもよい設定してもよい。この場合、制御部１７０は、動きベクトル（移動量）Ｖが大きいほど（サブフレーム数が多いほど）、揺動部の揺動速度が高くなるように（電流値の変化速度が高くなるように）、駆動信号の波形を設定することが好ましい。

また、本実施形態の例では、動きベクトルＶについての閾値は、フレームや動き領域毎に固定された一定値であるが、それに限られず、動き領域毎に設定されてもよい。この場合例えば、制御部１７０は、動き領域の面積に基づいて、閾値を設定してよい。より好ましくは、制御部１７０は、動き領域の面積が大きい程、閾値を小さくしてもよい。これにより、動き領域が大きいほど、移動量が小さくても、揺動速度を高く設定できる。

（動きベクトルに応じたサブフレームの設定）
本実施形態においては、以上説明したようにフレーム毎に駆動信号の波形を設定しつつ、フレーム毎にサブフレーム数も設定することが好ましい。サブフレーム数の設定方法は任意であってよいが、本実施形態では、動きベクトルＶに基づいて、サブフレーム数を設定する。以下、具体的に説明する。

サブフレームを設定する際に、制御部１７０は、対象領域（動き領域）を抽出して、動き領域の動きベクトルＶを算出する。動き領域の抽出及び動きベクトルＶの算出方法は、駆動信号の波形の設定の際と同様であるため、説明を省略する。

制御部１７０は、算出した動き領域の動きベクトルＶに基づいて、第２フレームに対して、サブフレームの数を設定する。すなわち、制御部１７０は、第１フレームから第２フレームまでの期間における動き領域の動きベクトル（移動量）Ｖに基づいて、第２フレームのサブフレーム数を設定する。本実施形態においては、制御部１７０は、動き領域の動きベクトル（移動量）Ｖが、所定の閾値より大きいかを判断する。より詳しくは、制御部１７０は、動きベクトルＶが閾値より大きい場合の、第２フレームのサブフレームの数を、動きベクトルＶが閾値以下である場合の、第２フレームのサブフレームの数より、多くする。言い換えれば、制御部１７０は、動きベクトルＶが閾値より大きい場合には、動画像を表示するとして、第２フレームのサブフレーム数を第１所定数に設定する。そして、制御部１７０は、動きベクトルＶが閾値以下である場合には、静止画像を表示するとして、第２フレームのサブフレーム数を第１所定数よりも少ない第２所定数に設定する。なお、動き領域が複数ある場合には、それぞれの動き領域のうちで動きベクトル（移動量）Ｖが最大となる動きベクトルＶを用いて、上記の判断を行う。また、ここでの閾値は任意に設定されてよい。図８の例では、動きベクトルＶが閾値より大きいフレームＦ２～Ｆ４のサブフレームの数が、動きベクトルＶが閾値以下となるフレームＦ５～Ｆ６のサブフレームの数より多くなっている。

さらに言えば、制御部１７０は、動きベクトルＶが閾値より大きい場合には、第２フレームに含まれる全ての画素がそれぞれのサブフレームのいずれかに含まれるように、サブフレームを設定することが好ましい。すなわち図８の例では、フレームＦ２においては、４つのサブフレーム２Ａ、２Ｂ、２Ｄ、２Ｃが設定されており、フレームＦ２を構成する複数の画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち、画素Ａがサブフレーム２Ａに含まれ、画素ＢがサブフレームＢに含まれ、画素Ｃがサブフレーム２Ｃに含まれ、画素Ｄがサブフレーム２Ｄに含まれることになる。フレームＦ３、Ｆ４についても同様であるため説明を省略する。

また、制御部１７０は、動きベクトルＶが閾値以下である場合には、第２フレームに含まれる一部の画素のみがそれぞれのサブフレームのいずれかに含まれるように、サブフレームを設定することが好ましい。またこの場合、制御部１７０は、その第２フレームに後続するフレーム（第３フレーム）において、第２フレームのサブフレームに含まれなかった画素とは異なる画素が、それぞれのサブフレームのいずれかに含まれるように、サブフレームを設定することが好ましい。すなわち図８の例では、フレームＦ５においては、２つのサブフレーム５Ａ、５Ｂが設定されており、フレームＦ５を構成する複数の画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち、画素Ａがサブフレーム５Ａに含まれ、画素Ｂがサブフレーム５Ｂに含まれ、画素Ｃがサブフレーム２Ｃに含まれる。そして、フレームＦ６においては、サブフレーム６Ｄ、６Ｃが設定され、フレームＦ５を構成する複数の画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち、サブフレーム５Ａ、５Ｂに含まれなかった画素Ｄがサブフレーム６Ｄに含まれ、画素Ｃがサブフレーム６Ｃに含まれる。なお、同一ライン上（横並び）に限られず、画素Ａと画素Ｄ、画素Ｂと画素Ｃの組合せであってもよい。

なお、図８の例では、動きベクトルＶが閾値より大きい場合のサブフレーム数（第１所定数）が４つ、動きベクトルＶが閾値以下の場合のサブフレーム数（第２所定数）が２つであったが、第１所定数及び第２所定数は、これに限られず任意の数であってよい。ただし、第１所定数及び第２所定数は、揺動軸の数に応じて設定されることが好ましい。また、本実施形態の例では、サブフレームの数が、第１所定数又は第２所定数の２種類の数のいずれかに設定されるが、それに限られない。例えば、設定するサブフレームの数を、動きベクトルＶに応じて、任意の３種類以上の数のいずれかに設定してもよい。この場合、制御部１７０は、動きベクトル（移動量）Ｖが大きいほど、サブフレームの数を大きくすることが好ましい。例えば、動きベクトルＶが第１閾値以下である場合には、サブフレームの数を１個とし、動きベクトルＶが第１閾値より大きく、かつ、第１閾値より高い値の第２閾値以下である場合には、サブフレームの数を２個とし、動きベクトルＶが第２閾値より大きい場合には、サブフレームの数を４個としてよい。

また、本実施形態の例では、動きベクトルＶについての閾値は、フレームや動き領域毎に固定された一定値であるが、それに限られず、動き領域毎に設定されてもよい。この場合例えば、制御部１７０は、動き領域の面積に基づいて、閾値を設定してよい。より好ましくは、制御部１７０は、動き領域の面積が大きい程、閾値を小さくしてもよい。これにより、動き領域が大きいほど、移動量が小さくてもサブフレームの数が多くされることとなる。

制御部１７０は、第２フレームについてのサブフレームの数を設定したら、設定したサブフレームに含ませる画素を、言い換えれば、サブフレームの表示期間において画像データに基づいた画像を表示させる対象となる画素を、サブフレーム毎に設定する。

（サブフレーム毎の画像の表示）
第２フレームについてのサブフレームを設定したら、制御部１７０は、設定したサブフレームの情報を、映像信号処理回路１６０に出力する。これにより、制御部１７０は、第２フレームを表示する時間内に、第２フレームに対して設定されたサブフレームに含まれる画像データの画像が表示されるように、映像信号処理回路１６０に、表示素子１０６を制御させる。さらに言えば、制御部１７０は、第２フレームを表示する時間内に、第２フレームに対して設定されたそれぞれのサブフレームが順次表示されるように、映像信号処理回路１６０に、表示素子１０６を制御させる。以下、サブフレーム毎の画像の表示について、より詳細に説明する。

（動きベクトルが閾値より大きい場合の画像表示）
図１３は、動きベクトルが閾値より大きい場合の画像表示の例を示す模式図である。本実施形態では、動きベクトルＶが閾値より大きい場合、表示対象となる第２フレームにおいては、第２フレームに含まれる全ての画素がそれぞれのサブフレームのいずれかに含まれるように、サブフレームが設定される。そして、映像信号処理回路１６０は、第２フレームが表示される時間において、第２フレームについて設定されたサブフレームが順次表示されるように表示素子１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂを制御する。そして、制御回路１４は、映像信号処理回路１６０から入力された同期信号に基づいて、第１波形の駆動信号を生成する。駆動回路１６は、この第１波形の駆動信号に基づいてアクチュエータ１２Ｂを駆動し、揺動部１２Ａを揺動させる。以下、具体的に説明する。

図８及び１３の例では、映像信号処理回路１６０は、第２フレーム（ここではフレームＦ２）を表示する時間（６０Ｈｚ）内に、４個に分割したサブフレーム２Ａ、２Ｂ、２Ｄ、２Ｃが順次表示されるように、表示素子１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂを制御する。このとき、各サブフレーム２Ａ、２Ｂ、２Ｄ、２Ｃを表示する時間は、第２フレームを表示する時間（６０Ｈｚ）の１／４の時間（２４０Ｈｚ）である。

このとき、図２、図８、図１３に示すように、制御回路１４は、映像信号処理回路１６０から入力された同期信号に基づいて第１波形の駆動信号を生成し、駆動回路１６は、駆動信号に基づいてアクチュエータ２５、２６を駆動する。つまり、図８に示すように、サブフレーム２Ａを表示するとき、駆動回路１６は、期間Ｔ１における第１波形に対応する駆動信号（図１１参照）を印加する。すると、図１３に示すように、第２アクチュエータ２６は、光学部材２０を第２揺動軸ＢＸまわりに揺動し、画像位置Ｐ０を第１揺動軸ＡＸ方向に１／２画素ずらしたＡ動作状態とする。すなわち、画像位置Ｐ０がＡＢＸ方向における一方ＡＢＸａにずれた画像位置Ｐ１に画像を表示する。

その後、図８に示すように、サブフレーム２Ｂを表示するとき、駆動回路１６は、期間Ｔ１における第１波形に対応する駆動信号（図１１参照）の印加を続ける。すると、図１３に示すように、第２アクチュエータ２６は、光学部材２０を第２揺動軸ＢＸまわりに揺動し、画像位置Ｐ１を第１揺動軸ＡＸ方向に１／２画素ずらしたＢ動作状態とする。すなわち、画像位置Ｐ０がＡＢＸ方向における一方ＡＢＸｂにずれた画像位置Ｐ２に画像を表示する。

その後、図８に示すように、サブフレーム２Ｄを表示するとき、駆動回路１６は、期間Ｔ２における第１波形に対応する駆動信号（図１１参照）を印加する。すると、図１３に示すように、第１アクチュエータ２５は、光学部材２０（図３参照）を第１揺動軸ＡＸまわりに揺動し、画像位置Ｐ２を第２揺動軸ＢＸ方向に１／２画素ずらし、Ｄ動作状態とする。すなわち、画像位置Ｐ０がＡＢＸ方向における一方ＡＢＸｄにずれた画像位置Ｐ３に画像を表示する。

その後、図８に示すように、サブフレーム２Ｃを表示するとき、駆動回路１６は、期間Ｔ２における第１波形に対応する駆動信号（図１１参照）の印加を続ける。すると、図１３に示すように、第２アクチュエータ２６は、光学部材２０を第２揺動軸ＢＸまわりに揺動し、画像位置Ｐ３を第１揺動軸ＡＸ方向に１／２画素ずらしたＣ動作状態とする。すなわち、画像位置Ｐ０がＡＢＸ方向における一方ＡＢＸｃにずれた画像位置Ｐ４に画像を表示する。

（動きベクトルが閾値以下の場合の画像表示）
図１４及び図１５は、動きベクトルが閾値以下の場合の画像表示の例を示す模式図である。本実施形態では、動きベクトルＶが閾値以下の場合、表示対象となる第２フレームにおいては、第２フレームに含まれる一部のみの画素がそれぞれのサブフレームのいずれかに含まれるように、かつ、その第２フレームに後続するフレーム（第３フレーム）において、第２フレームのサブフレームに含まれなかった画素とは異なる画素が、それぞれのサブフレームのいずれかに含まれるように、サブフレームを設定する。そして、映像信号処理回路１６０は、第２フレームが表示される時間において、第２フレームについて設定されたサブフレームが順次表示されるように表示素子１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂを制御し、第３フレームが表示される時間において、第３フレームについて設定されたサブフレームが順次表示されるように表示素子１０６Ｒ、１０６Ｇ、１０６Ｂを制御する。そして、制御回路１４は、映像信号処理回路１６０から入力された同期信号に基づいて、第２波形の駆動信号を生成する。駆動回路１６は、この第２波形の駆動信号に基づいてアクチュエータ１２Ｂを駆動し、揺動部１２Ａを揺動させる。以下、具体的に説明する。

図８及び図１４に示すように、映像信号処理回路１６０は、第２フレーム（ここではフレームＦ５）を表示する時間（６０Ｈｚ）内に、４個に分割したサブフレーム５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄのうち、２個のサブフレーム５Ａ，５Ｂ（第１サブフレーム群）が順次表示されるように表示素子１０６Ｒ，１０６Ｇ，１０６Ｂを制御する。このとき、各サブフレーム５Ａ，５Ｂを表示する時間は、フレームＦ５を表示する時間（６０Ｈｚ）の１／２の時間（１２０Ｈｚ）である。続いて、図８及び図１５に示すように、映像信号処理回路１６０は、第３フレーム（ここではフレームＦ６）を表示する時間（６０Ｈｚ）内に、４個に分割したサブフレーム６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄのうち、２個のサブフレーム６Ｄ，６Ｃ（第２サブフレーム群）が順次表示されるように表示素子１０６Ｒ，１０６Ｇ，１０６Ｂを制御する。このとき、各サブフレーム６Ｄ，２Ｃを表示する時間は、第２フレームを表示する時間（６０Ｈｚ）の１／２の時間（１２０Ｈｚ）である。

このとき、図２、図８、図１４に示すように、制御回路１４は、映像信号処理回路１６０から入力された同期信号に基づいて第２波形の駆動信号を生成し、駆動回路１６は、駆動信号に基づいてアクチュエータ２５、２６を駆動する。つまり、図８に示すように、サブフレーム５Ａを表示するとき、駆動回路１６は、第１アクチュエータ２５および第２アクチュエータ２６に、期間Ｔ１における第２波形に対応する駆動信号（図９参照）を印加する。すると、図１４に示すように、第２アクチュエータ２６は、光学部材２０を第２揺動軸ＢＸまわりに揺動し、画像位置Ｐ０を第１揺動軸ＡＸ方向に１／２画素ずらしたＡ動作状態とする。すなわち、画像位置Ｐ０がＡＢＸ方向における一方ＡＢＸａにずれた画像位置Ｐ１に画像を表示する。

その後、図８に示すように、サブフレーム５Ｂを表示するとき、駆動回路１６は、期間Ｔ１における第２波形に対応する駆動信号（図９参照）の印加を続ける。すると、図１４に示すように、第２アクチュエータ２６は、光学部材２０を第２揺動軸ＢＸまわりに揺動し、画像位置Ｐ１を第１揺動軸ＡＸ方向に１／２画素ずらしたＢ動作状態とする。すなわち、画像位置Ｐ０がＡＢＸ方向における一方ＡＢＸｂにずれた画像位置Ｐ２に画像を表示する。

その後、図８に示すように、サブフレーム６Ｄを表示するとき、駆動回路１６は、期間Ｔ２における第２波形に対応する駆動信号（図９参照）を印加する。すると、図１５に示すように、第１アクチュエータ２５は、光学部材２０（図３参照）を第１揺動軸ＡＸまわりに揺動し、画像位置Ｐ２を第２揺動軸ＢＸ方向に１／２画素ずらし、Ｄ動作状態とする。すなわち、画像位置Ｐ０がＡＢＸ方向における一方ＡＢＸｄにずれた画像位置Ｐ３に画像を表示する。

その後、図８に示すように、サブフレーム６Ｃを表示するとき、駆動回路１６は、期間Ｔ２における第２波形に対応する駆動信号（図９参照）の印加を続ける。すると、図１４に示すように、第２アクチュエータ２６は、光学部材２０を第２揺動軸ＢＸまわりに揺動し、画像位置Ｐ３を第１揺動軸ＡＸ方向に１／２画素ずらしたＣ動作状態とする。すなわち、画像位置Ｐ０がＡＢＸ方向における一方ＡＢＸｃにずれた画像位置Ｐ４に画像を表示する。

以上説明したように、本実施形態においては、動き領域の動きベクトルＶに基づいて、そのフレームにおける駆動信号の波形を設定する。このように、動き領域の動きベクトルＶから駆動信号の波形を設定するため、動きベクトルＶに応じて、すなわち動画像であるかの判定結果に基づいて、駆動信号の波形を設定できるため、揺動部１２Ａを適切に揺動しつつ、動画像を適切に表示できる。さらに言えば、本実施形態においては、動きベクトルＶが閾値より大きい場合の揺動部１２Ａの揺動速度が、動きベクトルＶが閾値以下である場合の揺動速度よりも高くなるように、駆動信号の波形を設定する。そのため、例えば動きベクトルＶが大きい動画像である場合には、揺動速度を高くして、フレームレートを高くしつつ階調値を擬似的に向上させて、動画像を滑らかに表示させることができる。一方、サブフレーム数が多い場合には、１つのサブフレームの期間が短くなるため、揺動部１２Ａの揺動速度を速くする必要が生じ、疲労により光路制御装置１０の機械的な寿命が短くなるおそれがある。それに対して、本実施形態においては、動きベクトルＶが低い静止画像である場合には、揺動速度を低くすることで、疲労を抑制して、寿命を短くすることを抑制できる。

（他の例）
以上の説明では、動きベクトルＶが閾値より大きい場合には、駆動信号の波形を、図１１に示したような階段状とし、動きベクトルＶが閾値以下である場合には、駆動信号の波形を、図９で示したような台形状としたが、これらの駆動信号の波形は一例である。以下、駆動信号の波形の他の例を説明する。

図１６は、駆動信号の波形の他の例を示すグラフであり、図１７は、揺動部の揺動パターンの他の例を示すグラフである。例えば、動きベクトルＶが閾値より大きい場合には、図１６に示すような駆動信号の波形を、第１波形として設定してもよい。図１６に示すように、本例の駆動信号の波形では、第１期間ＴＡ１において、電流値を第２電流値Ａ２に保持した後、電流値を第１電流値Ａ１に保持する。すなわち、第１期間ＴＡ１のうちの期間ＴＡ１ａにおいては、電流値が第２電流値Ａ２に保持され、第１期間ＴＡ１のうちの期間ＴＡ１ｂにおいては、電流値が第１電流値Ａ１に保持される。期間ＴＡ１ｂは、期間ＴＡ１ａより後であって期間ＴＡ１ａに連続する期間である。すなわち、期間ＴＡ１ｂの開始タイミング（期間ＴＡ１ａから期間ＴＡ１ｂへ切り替わるタイミング）において、電流値が、第２電流値Ａ２から第１電流値Ａ１に切り替わり、期間ＴＡ１ｂの終了タイミングまで、電流値が第１電流値Ａ１で保持される。

第１期間ＴＡ１の長さは、揺動部１２Ａの固有振動数に対応する値であることが好ましい。第１期間ＴＡ１の長さは、揺動部１２Ａの固有周期（固有振動数の逆数）の三分の一の値と略同じ値であることが好ましく、固有周期の三分の一の値と同じ値であることがより好ましい。なお、固有周期（固有振動数の逆数）の三分の一の値とは、固有振動数をｆ[Hz]とした場合、「１／（３・ｆ）」[s]として表される。

さらに言えば、第１期間ＴＡ１のうちの、期間ＴＡ１ａの長さと、期間ＴＡ１ｂの長さとは、揺動部１２Ａの固有振動数に対応する値となっている。期間ＴＡ１ａの長さと、期間ＴＡ１ｂの長さとは、同じであることが好ましい。より詳しくは、期間ＴＡ１ａの長さと、期間ＴＡ１ｂの長さとは、揺動部１２Ａの固有周期（固有振動数の逆数）の六分の一の値と略同じ値であることが好ましく、固有周期の六分の一の値と同じ値であることがより好ましい。なお、固有振動数の逆数の六分の一の値とは、固有振動数をｆ[Hz]とした場合、「１／（６・ｆ）」[s]として表される。

本例の駆動信号の波形では、第２期間ＴＢ１において、電流値が、第２電流値Ａ２で保持される。第２期間ＴＢ１は、第１期間ＴＡ１（期間ＴＡ１ｂ）より後であって第１期間ＴＡ１（期間ＴＡ１ｂ）に連続する期間である。すなわち、第２期間ＴＢ１の開始タイミング（期間ＴＡ１ｂから第２期間ＴＢ１へ切り替わるタイミング）において、電流値が、第１電流値Ａ１から第２電流値Ａ２に切り替わり、第２期間ＴＢ１の終了タイミングまで、電流値が第２電流値Ａ２で保持される。

このように、本例では、期間Ｔ１における駆動信号は、期間ＴＡ１ａにおいて電流値が第２電流値Ａ２に保持され、期間ＴＡ１ｂにおいて電流値が第１電流値Ａ１に切り替わって保持され、第２期間ＴＢ１において電流値が第２電流値Ａ２に切り替わって保持される。

本例の駆動信号の波形では、第３期間ＴＡ２において、電流値を第１電流値Ａ１に保持した後、電流値を第２電流値Ａ２に保持する。すなわち、第３期間ＴＡ２のうちの期間ＴＡ２ａの開始タイミング（第２期間ＴＢ１から期間ＴＡ２ａへ切り替わるタイミング）で、電流値が第２電流値Ａ２から第１電流値Ａ１に切り替わり、期間ＴＡ２ａの終了タイミングまで、第１電流値Ａ１に保持される。期間ＴＡ２ｂは、期間ＴＡ２ａより後であって期間ＴＡ２ａに連続する期間である。すなわち、期間ＴＡ２ｂの開始タイミング（期間ＴＡ２ａから期間ＴＡ２ｂへ切り替わるタイミング）において、電流値が、第１電流値Ａ１から第２電流値Ａ２に切り替わり、期間ＴＡ２ｂの終了タイミングまで、電流値が第２電流値Ａ２で保持される。

第３期間ＴＡ２の長さは、揺動部１２Ａの固有振動数に対応する値であることが好ましい。第３期間ＴＡ２の長さは、揺動部１２Ａの固有周期（固有振動数の逆数）の三分の一の値と略同じ値であることが好ましく、固有周期の三分の一の値と同じ値であることがより好ましい。本実施形態では、第３期間ＴＡ２の長さは、第１期間ＴＡ１の長さと等しい。

さらに言えば、第３期間ＴＡ２のうちの、期間ＴＡ２ａの長さと、期間ＴＡ２ｂの長さとは、揺動部１２Ａの固有振動数に対応する値となっている。期間ＴＡ２ａの長さと、期間ＴＡ２ｂの長さとは、同じであることが好ましい。より詳しくは、期間ＴＡ２ａの長さと、期間ＴＡ２ｂの長さとは、揺動部１２Ａの固有振動数の逆数の六分の一の値と略同じ値であることが好ましく、固有周期の六分の一の値と同じ値であることがより好ましい。本実施形態では、期間ＴＡ２ａの長さは、期間ＴＡ１ａの長さと等しく、期間ＴＡ２ｂの長さは、期間ＴＡ１ｂの長さと等しい。

本例の駆動信号の波形では、第４期間ＴＢ２において、電流値が、第１電流値Ａ１で保持される。第４期間ＴＢ２は、第３期間ＴＡ２（期間ＴＡ２ｂ）より後であって第３期間ＴＡ２（期間ＴＡ２ｂ）に連続する期間である。すなわち、第４期間ＴＢ２の開始タイミング（期間ＴＡ２ｂから第４期間ＴＢ２へ切り替わるタイミング）において、電流値が、第２電流値Ａ２から第１電流値Ａ１に切り替わり、第４期間ＴＢ２の終了タイミングまで、電流値が第１電流値Ａ１で保持される。

このように、本例では、期間Ｔ２における駆動信号は、期間ＴＡ２ａにおいて電流値が第１電流値Ａ１に保持され、期間ＴＡ２ｂにおいて電流値が第２電流値Ａ２に切り替わって保持され、第４期間ＴＢ２において電流値が第１電流値Ａ１に切り替わって保持される。

なお、第４期間ＴＢ２に後続する期間ＴＡ１ａにおいては、上述のように電流値が第２電流値Ａ２に保持される。すなわち、期間ＴＡ１ａの開始タイミング（第４期間ＴＢ２から期間ＴＡ１ａへ切り替わるタイミング）において、電流値が、第１電流値Ａ１から第２電流値Ａ２に切り替わり、期間ＴＡ１ａの終了タイミングまで、電流値が第２電流値Ａ２で保持される。

本例では以上のような波形の駆動信号が印加されるため、図１７に示すように、揺動部１２Ａは、第１期間ＴＡ１（期間ＴＡ１ａ、ＴＡ１ｂ）において、変位角が、第１角度Ｄ１から第２角度Ｄ２まで変化する。より詳しくは、第１角度Ｄ１で捩り戻ろうとする力に対して、第２電流値Ａ２で戻ろうとする方向に更に力を加えて、揺動部１２Ａを、第２角度Ｄ２方向に加速する。そのままだと慣性により第２角度Ｄ２より更に捩られてしまうため、本実施形態ではその後に第１電流値Ａ１を流すことでブレーキを掛ける。このため、揺動部１２Ａを高速に揺動させることができる。

第２期間ＴＢ１の開始タイミングにおいて、駆動信号は、電流値が第１電流値Ａ１から第２電流値Ａ２に切り替わり、第２期間ＴＢ１の終了タイミングまで、電流値が第２電流値Ａ２に保持される。これにより、揺動部１２Ａは、第２期間ＴＢ１において、変位角が、第２角度Ｄ２に保持される。

駆動信号は、期間ＴＡ２ａの開始タイミングにおいて、電流値が第２電流値Ａ２から第１電流値Ａ１に切り替わり、期間ＴＡ２ａの終了タイミングまで電流値が第１電流値Ａ１に保持され、期間ＴＡ２ｂの開始タイミングにおいて、電流値が第１電流値Ａ１から第２電流値Ａ２に切り替わり、期間ＴＡ２ｂの終了タイミングまで電流値が第２電流値Ａ２に保持される。これにより、揺動部１２Ａは、第３期間ＴＡ２（期間ＴＡ２ａ、ＴＡ２ｂ）において、変位角が、第２角度Ｄ２から第１角度Ｄ１まで変化する。

第４期間ＴＢ２の開始タイミングにおいて、駆動信号は、電流値が第２電流値Ａ２から第１電流値Ａ１に切り替わり、第４期間ＴＢ２の終了タイミングまで、電流値が第１電流値Ａ１に保持される。これにより、揺動部１２Ａは、第４期間ＴＢ２において、変位角が、第１角度Ｄ１に保持される。

なお、これまでで、駆動信号の波形の例を３種類説明したが、これらの波形を、動きベクトルＶに応じて、次のように設定してよい。すなわち例えば、上述の実施形態で説明したように、動きベクトルＶが閾値以下である場合に、図９に示したような台形状とし、動きベクトルＶが閾値より大きい場合に、図１１に示したような階段状としてもよい。また例えば、上述の別例で説明したように、動きベクトルＶが閾値以下である場合に、図９に示したような台形状とし、動きベクトルＶが閾値より大きい場合に、図１６に示したような形状としてもよい。また例えば、動きベクトルＶが閾値以下である場合に、図１１に示したような階段状とし、動きベクトルＶが閾値より大きい場合に、図１６に示したような形状としてもよい。また例えば、動きベクトルＶが第１閾値以下である場合には、図９に示したような台形状とし、動きベクトルＶが第１閾値より大きく、かつ、第１閾値より高い値の第２閾値以下である場合には、図１１に示したような階段状とし、動きベクトルＶが第２閾値より大きい場合には、図１６に示したような形状としてよい。

また、以上の説明では、画素Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｃの順で表示されるようにサブフレームを設定していたが、表示される画素の順番はそれに限られず任意であってよい。図１８は、表示される画素の順番の他の例を示す模式図である。例えば図１８のように、画素Ａ、Ｄ、Ｂ、Ｃの順で表示されるように、サブフレームを設定してもよい。

［実施形態２］
実施形態２では、動き領域の抽出方法と、動きベクトルＶの取得方法が、実施形態１とは異なる。実施形態２において、実施形態１と同様の構成及び処理は、説明を省略する。

実施形態２においては、制御部１７０は、第１フレームの画像データと第２フレームの画像データとを取得する。そして、制御部１７０は、第１フレームの画像データと第２フレームの画像データとに基づき（第１フレームの画像データと第２フレームの画像データとを比較して）、動きベクトルＶ及び動き領域を算出する。具体的には、制御部１７０は、第１フレームの画像データと第２フレームの画像データとに基づき、画像データのうちで動いている領域を、すなわち動きベクトルＶが発生している領域を、動き領域として抽出する。すなわち、実施形態２においては、制御部１７０は、第１フレームの画像データと第２フレームの画像データとに基づいて動きベクトルＶを算出して、動きベクトルＶが所定値より大きい（例えばゼロより大きい）領域を、動き領域として抽出する。なお、サブフレームの設定に、動き量と動き方向との両方を含む動きベクトルＶを用いることに限られず、第１フレームと第２フレーム間の動きの大きさ（動き量）だけをサブフレーム数の設定に使用してもよい。実施形態２における動きベクトルＶの算出方法は任意であってよく、既知の手法を用いてもよい。例えば、動きベクトルＶの算出に、ブロックマッチング法を用いてよい。ブロックマッチング法では、例えば画像を複数のブロックに区分して、第１フレームと第２フレームとの相関演算をブロック毎に行って、その相関演算における相関値から、動きベクトルＶを算出する。そして、動きベクトルＶが所定値より大きいブロックを、動き領域として算出してよい。また、実施例２における動き領域、動きベクトルＶ及び動き量は、図示しない通信部を介して外部の装置から取得してもよい。また、動き領域は、動きベクトルＶが発生している領域に限らず、動き量が発生している領域を動き領域としてもよい。

［実施形態３］
実施形態３では、サブフレームの数に基づいて、揺動部の揺動速度を設定する点が、上記実施形態とは異なる。実施形態３において、上記実施形態と同様の構成及び処理は、説明を省略する。

図１９は、実施形態３に係る表示装置の回路構成を模式的に示すブロック図である。制御部１７０は、サブフレーム設定部１７２を有する。

サブフレーム設定部１７２は、フレーム毎のサブフレームの数を設定する。サブフレーム設定部１７２は、任意の方法でサブフレーム数を設定してよい。例えば、サブフレーム設定部１７２は、実施形態１又は実施形態２のように算出された動き領域及び動きベクトルＶに基づいて、サブフレーム数を設定してよい。また例えば、サブフレーム設定部１７２は、表示装置によって表示される番組（コンテンツ）のカテゴリー（種類）の情報を取得して、番組のカテゴリーに応じて、サブフレーム数を設定してよい。サブフレーム設定部１７２は、任意の方法で番組のカテゴリーの情報を取得してよく、例えば、制御部１７０が有する記憶部に記憶されている番組のカテゴリーを読み出してもよいし、制御部１７０が有する通信部を介して、番組のカテゴリーが記憶されているサーバと通信して番組のカテゴリーを取得してもよいし、画像データから、公知の方法でカテゴリーを分類してもよい。

サブフレーム設定部１７２は、番組のカテゴリーに応じて、任意の基準でサブフレーム数を設定してよい。例えば、スポーツや映画等動きが多い又は高解像度が良いと予想されるカテゴリーの番組を再生する際は、サブフレーム数を多く設定してよい。また例えば、情報番組等動きが少ない又は低解像度でも良いと予想されるカテゴリーの番組の場合は、デバイスの寿命を優先して、サブフレーム数を少なく設定してよい。

制御部１７０は、サブフレームの数に基づいて、揺動部１２Ａの揺動速度を設定する。例えば、制御部１７０は、すなわちサブフレーム数が所定の閾値より多い場合の、揺動部１２Ａの揺動速度が、サブフレーム数が所定の閾値以下である場合の、揺動部１２Ａの揺動速度よりも高くなるように、揺動部１２Ａの揺動速度を設定する。そして、制御部１７０は、揺動速度に適した駆動信号の波形を、すなわち設定した揺動速度を実現できる駆動信号の波形を選択して、その波形の駆動信号を印加する。

（効果）
以上説明したように、本実施形態に係る光路制御装置１０は、光が入射する光学部材（光学部）２０を有する揺動部１２Ａと、揺動部１２Ａを揺動可能なアクチュエータ１２Ｂと、駆動信号をアクチュエータ１２Ｂに印加することで、アクチュエータ１２Ｂに揺動部１２Ａを揺動させて光路を制御する駆動回路（駆動部）１６と、駆動回路１６を制御する制御部１７０と、を備え、制御部１７０は、画像を表示するフレーム毎に、フレームの画像データに含まれる画素のうちの一部の画素を表示するサブフレームの数を設定し、サブフレームの数に基づいて、揺動部１２Ａの揺動速度を設定する。その結果、揺動部１２Ａを適切に揺動させつつ、動画像を適切に表示できる。

本実施形態の光路制御装置１０によれば、制御部１７０は、サブフレームが所定の閾値より多い場合の、駆動信号による揺動部１２Ａの揺動速度が、サブフレームが所定の閾値以下の場合の、駆動信号による揺動部１２Ａの揺動速度より高くする。その結果、サブフレーム数が多い動画像である場合には、揺動速度を高くして、フレームレートを高くしつつ階調値を擬似的に向上させて、動画像を滑らかに表示させることができる。また、サブフレーム数が少ない画像においては、揺動速度を低くして、デバイスの寿命を向上できる。

また、制御部１７０は、第１フレームにおける画像データと、第１フレームより後の第２フレームにおける画像データとから、共通する対象を示す動き領域を抽出し、第１フレームでの動き領域と第２フレームでの動き領域との動きベクトルを取得し、動きベクトルに基づいて、第２フレームにおけるサブフレームの数と、揺動部１２Ａの揺動速度とを設定する。動きベクトルに基づいて揺動速度を設定することで、揺動部１２Ａを適切に揺動させつつ、動画像を適切に表示できる。

また、本実施形態に係る表示装置１は、光路制御装置１０と、画像データに基づいて表示素子１０６を制御する映像信号処理回路（処理部）１６０と、を有し、制御部１７０は、フレームを表示する時間内に、そのフレームに対して設定されたサブフレームが表示されるように映像信号処理回路１６０に表示素子１０６を制御させる。その結果、動きベクトルＶが低い静止画像である場合には、揺動速度を低くすることで、疲労を抑制して、寿命を短くすることを抑制できる。

また、本実施形態に係る光路制御方法は、光Ｌが入射する光学部材（光学部）２０を有する揺動部１２Ａを揺動可能なアクチュエータ１２Ｂに駆動信号を印加することで光路を制御する光路制御方法であって、画像を表示するフレーム毎に、フレームの画像データに含まれる画素のうちの一部の画素を表示するサブフレームの数を設定するステップと、サブフレームの数に基づいて、揺動部１２Ａの揺動速度を設定するステップと、を含む。その結果、揺動部１２Ａを適切に揺動させつつ、動画像を適切に表示できる。

なお、上述した実施形態では、光学部材２０を第１揺動軸ＡＸに沿う第１軸部２３により揺動自在に支持すると共に、第２揺動軸ＢＸに沿う第２軸部２４により揺動自在に支持する構成としたが、構成に限定されるものではない。

これまで本発明に係る表示装置１について説明したが、上述した実施形態以外にも種々の異なる形態にて実施されてよい。

図示した表示装置１の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていなくてもよい。すなわち、各装置の具体的形態は、図示のものに限られず、各装置の処理負担や使用状況などに応じて、その全部または一部を任意の単位で機能的または物理的に分散または統合してもよい。

表示装置１の構成は、例えば、ソフトウェアとして、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。上記実施形態では、これらのハードウェアまたはソフトウェアの連携によって実現される機能ブロックとして説明した。すなわち、これらの機能ブロックについては、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、または、それらの組合せによって種々の形で実現できる。

上記した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものを含む。さらに、上記した構成は適宜組み合わせが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において構成の種々の省略、置換または変更が可能である。

１ 表示装置
１０ 光路制御装置
１２ 光路制御機構
１２Ａ 揺動部
１２Ｂ アクチュエータ
１４ 制御回路
１６ 駆動回路（駆動部）
２０ 光学部材（光学部）
２１ 第１揺動部
２２ 第２揺動部
２３ 第１軸部
２４ 第２軸部
２５ 第１アクチュエータ
２６ 第２アクチュエータ
２７ 支持部
３１ 第１可動部
３２ 第２可動部
１００ 照射装置
１０６ 表示素子
１６０ 映像信号処理回路（処理部）
１７０ 制御部
Ａ１ 第１電流値
Ａ２ 第２電流値
ＡＸ 第１揺動軸
ＢＸ 第２揺動軸
Ｄ１ 第１角度
Ｄ２ 第２角度
Ｌ 光
ＴＡ１、ＴＡ２ 第１期間
ＴＢ１、ＴＢ２ 第２期間
Ｖ 動きベクトル

Claims (5)

1. 光が入射する光学部を有する揺動部と、
   前記揺動部を揺動可能なアクチュエータと、
   駆動信号を前記アクチュエータに印加することで、前記アクチュエータに前記揺動部を揺動させて光路を制御する駆動部と、
   前記駆動部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   画像を表示するフレーム毎に、前記フレームの画像データに含まれる画素のうちの一部の画素を表示するサブフレームの数を設定し、
   前記サブフレームの数に基づいて、前記揺動部の揺動速度を設定する、
   光路制御装置。
2. 前記制御部は、前記サブフレームが所定の閾値より大きい場合の、前記揺動部の揺動速度を、前記サブフレームが前記閾値以下の場合の、前記揺動部の揺動速度より高くする
   請求項１に記載の光路制御装置。
3. 前記制御部は、
   第１フレームにおける前記画像データと、前記第１フレームより後の第２フレームにおける前記画像データとから動き量を取得し、
   前記動き量に基づいて、前記第２フレームにおける前記サブフレームの数を設定する、
   請求項１又は請求項２に記載の光路制御装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載の光路制御装置と、
   前記画像データに基づいて表示素子を制御する処理部と、を有し、
   前記制御部は、
   前記フレームを表示する時間内に、前記フレームに対して設定された前記サブフレームが表示されるように前記処理部に前記表示素子を制御させる、
   表示装置。
5. 光が入射する光学部を有する揺動部を揺動可能なアクチュエータに駆動信号を印加することで光路を制御する光路制御方法であって、
   画像を表示するフレーム毎に、前記フレームの画像データに含まれる画素のうちの一部の画素を表示するサブフレームの数を設定するステップと、
   前記サブフレームの数に基づいて、前記揺動部の揺動速度を設定するステップと、
   を含む、
   光路制御方法。

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