光学変調回路、光学変調装置、画像表示装置、画像形成装置および光学変調方法
【課題】消費電力が大きくなるという問題を解決する光学変調回路を提供する。
【解決手段】包絡線検波回路１１２は、入力端子１１１に入力された入力信号の包絡線を検波する。除算回路１１３は、入力端子１１１に入力された入力信号を、包絡線検波回路１１２の検波結果で除算する。出力端子１１４は、包絡線検波回路１１２の検波結果を、ＡＯＭ１０３に光束３１を変調させるためのＡＯＭ変調信号として出力する。出力端子１１５は、除算回路１１３の除算結果を、ＬＤ１０１が発する光束３１を変調するためのＬＤ変調信号として出力する。
【解決手段】包絡線検波回路１１２は、入力端子１１１に入力された入力信号の包絡線を検波する。除算回路１１３は、入力端子１１１に入力された入力信号を、包絡線検波回路１１２の検波結果で除算する。出力端子１１４は、包絡線検波回路１１２の検波結果を、ＡＯＭ１０３に光束３１を変調させるためのＡＯＭ変調信号として出力する。出力端子１１５は、除算回路１１３の除算結果を、ＬＤ１０１が発する光束３１を変調するためのＬＤ変調信号として出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学変調回路、光学変調装置、画像表示装置および画像形成装置に関し、特には、入力画像信号に基づいてレーザダイオード（半導体レーザ）などの発光素子と音響光学素子などの光変調素子を変調駆動して出力光強度を変調する場合に好適な光学変調回路、光学変調装置、画像表示装置、画像形成装置および光学変調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ方式の画像表示装置では、ハロゲンランプが光源として用いられていた。しかしながら、近年では、レーザダイオードを用いた光源が開発されたため、このレーザダイオードを光源とする画像表示装置が実用化されている。このような画像表示装置では、光源から発せられた直進性の高い光束（レーザビーム光）が走査ミラーなどの走査用デバイスでスクリーン上に走査及び投影されることで、画像がスクリーン上に表示される。
【０００３】
このような画像表示装置で画像の階調を表現するためには、光源から発せられる光を変調する必要がある。この変調方法の一つとして、レーザダイオードを駆動する駆動電流を制御することで、光源が発する光の出力光強度を直接変調する方法がある。また、レーザプリンタや複写機などの画像形成装置においても、レーザビーム光で画像の書込みを行うためにレーザダイオードが光源として用いられているが、一般に、レーザダイオードの駆動電流が直接変調される。
【０００４】
レーザダイオードでは、ある値以上の電流（閾値電流）が流れると、光束を発する。レーザダイオードは、温度変化や経時変化により、駆動電流に対する出力光強度が変動するため、レーザダイオードを定電流で駆動しても出力光強度が変動するという問題点がある。なお、この問題点には、特に、温度変化や経時変化による閾値電流の変動が大きく関わる。
【０００５】
通常、この問題点を改善するために、自動光量調整（Automatic Power Control：ＡＰＣ）機能が用いられている。自動光量調整機能では、レーザダイオードの出力光強度が検出され、この検出結果に基づいて駆動電流が制御される。
【０００６】
一般に、自動光量調整機能を用いる画像表示装置や画像形成装置では、入力画像信号の各フレーム期間に含まれる非表示期間（ブランキング期間）中に、光量を調整するための調整用電圧が生成され、かつ、ホールド回路で保持される。また、画像表示期間中に、そのホールド回路で保持された調整用電圧に応じた駆動電流がレーザダイオードに供給される。
【０００７】
このような自動光量調整機能を用いてレーザダイオードの出力光強度を制御する発光素子駆動回路は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００８】
この発光素子駆動回路（特許文献１では「発光素子駆動装置」と呼ばれる）は、図１４に示すように、レーザダイオード駆動装置１０であり、出力光強度検出部１１と、複数のコンパレータ１２‐１〜１２‐ｎと、複数のサンプルホールド回路１３‐１〜１３‐ｎと、電圧／電流変換回路１４‐１〜１４‐ｎと、演算回路１５と、スイッチ回路１６と、電流加算器１７と、駆動回路１８とを有する。
【０００９】
出力光強度検出部１１は、レーザダイオード（ＬＤ）が発した光の光量に応じた検出電圧Ｖｍｏｎを出力するフォトダイオードを含む。コンパレータ１２‐１〜１２‐ｎのそれぞれは、出力光強度検出部１１から出力された検出電圧Ｖｍｏｎを基準電圧Ｖｒｅｆ１〜Ｖｒｅｆｎのそれぞれと比較し、それらの差分を示す差分電圧を出力する。サンプルホールド回路１３‐１〜１３‐ｎは、コンパレータ１２‐１〜１２‐ｎから出力された差分電圧のそれぞれを保持する。
【００１０】
これらのサンプルホールド回路１３‐１〜１３‐ｎに保持された差分電圧は、電圧／電流変換回路１４‐１〜１４‐ｎのそれぞれで電流Ｉ１〜Ｉｎに変換される。演算回路１５は、これらの電流Ｉ１〜Ｉｎに基づいてレーザダイオードの閾値電流Ｉｔｈを求め、その閾値電流Ｉｔｈに基づいたバイアス電流Ｉｂｉａｓを出力する。
【００１１】
また、スイッチ回路１６は、データ入力端子２０を介して入力されたデータ（ＤＡＴＡ）に応じてオン／オフ（スイッチング）動作し、電流変換回路１４−１から供給される電流Ｉ１に応じたスイッチング電流Ｉｓｗを出力し、電流加算器１７の他方の加算入力として与える。
【００１２】
電流加算器１７は、スイッチング電流Ｉｓｗにバイアス電流Ｉｂｉａｓを加算して駆動回路１８に供給する。駆動回路１８は、電流加算器１７から供給された電流に応じた駆動電流をレーザダイオードのアノードに供給することで、レーザダイオードを駆動する。
【００１３】
このように、レーザダイオード駆動装置１０では、バイアス電流Ｉｂｉａｓとスイッチング電流Ｉｓｗとを用いてＡＰＣ制御が行われるため、レーザダイオードの駆動電流に対する出力光強度の傾きや閾値電流が変動しても、出力光強度を一定にすることができる。
【００１４】
しかしながら、この発光素子駆動回路では、画像表示期間中はバイアス電流Ｉｂｉａｓが一定に保たれるため、表示期間中にレーザダイオードの閾値電流Ｉｔｈが変動したときに出力光強度を一定にできない。このため、特に、表示画像における暗部の輝度を均一化することが難しいという問題点がある。
【００１５】
この問題点を改善する方法として、外部に設けた光学変調素子の駆動電圧を変調することによりレーザダイオードの出力光強度を変調する方法がある。このような方法を用いた光学変調装置が特許文献２に記載されている。
【００１６】
特許文献２に記載された光学変調装置は、図１５に示すように、光源１と、光源１から出力された光束２を集光するレンズ３と、レンズ３で集光された光束が通過する際にその光束に強度変調を行う変調器４と、変調器４を通過した光束を整形するレンズ５と、レンズ５で整形された光束を偏向する偏向鏡６と、偏向鏡６で偏向された光束が照射されるスクリーン７とを有する。
【００１７】
また、変調器４の側面にはトランスデューサ（トランスジューサ）８が搭載されている。トランスデューサ８が振動することにより、変調器４を通過する光束に略直交する超音波進行波９が発生する。
【００１８】
変調器４を通過する光束の光強度は超音波進行波９の振幅に応じて変わるため、トランスデューサ８の振動強度を制御することで超音波進行波９の振幅を変化させて、変調器４を通過する光束の光強度を変調させることができる。
【００１９】
この光学変調装置では、表示画像における暗部の輝度は変調器４の変調レベルによって決まるため、光源１から出力される光束２の強度が変化しても暗部の輝度を画面上で均一にすることが可能となる。
【特許文献１】特開２００３−２９８１７８号公報
【特許文献２】特許第３３３５３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
特許文献１に記載の発光素子駆動回路では、上述したように、画像表示期間中はバイアス電流Ｉｂｉａｓが一定に保たれるため、表示期間中にレーザダイオードの閾値電流が変動したときに出力光強度を一定にできないという問題点がある。
【００２１】
特許文献２に記載の光学変調装置では、変調器４で光源１が発した光束を変調しているため、表示期間中にレーザダイオードの閾値電流が変動しても、出力光強度を一定にすることができる。
【００２２】
しかしながら、特許文献２に記載の光学変調装置では、光源１から出力された光束を変調器４で変調するため、光源１は常に最大輝度に相当する強度の光束を出力しなくてはならない。よって、表示画像の輝度を高くするほど、消費電力が大きくなるという問題がある。
【００２３】
また、変調器４の変調帯域はトランスデューサ８が発する超音波の中心周波数に依存する。このため、変調器４の変調帯域を上げて表示画像の解像度を高くするためには、超音波の中心周波数も上げる必要がある。また、一般的に、トランスデューサ８は、容量負荷となる圧電素子で構成されるため、超音波の中心周波数を高くするには電力を大きくしなければならない。よって、変調帯域を上げて表示画像の解像度を高くするために超音波の中心周波数を高くすると、変調器４の駆動にかかる消費電力が増加する。
【００２４】
したがって、特許文献２に記載の光学変調装置には、表示画像の解像度の高くするほど、消費電力が大きくなるという問題もある。
【００２５】
本発明の目的は、上記の課題である、消費電力が大きくなるという問題を解決する光学変調回路、光学変調装置、画像表示装置、画像形成装置および光学変調方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明による光学変調回路は、光源と前記光源が発した光束を変調する光学変調素子とを有する光学変調装置用の光学変調回路であって、入力信号が入力される入力端子と、前記入力端子に入力された入力信号の包絡線を検波し、該検波結果を出力する包絡線検波回路と、前記入力端子に入力された入力信号を、前記包絡線検波回路から出力された検波結果で除算し、該除算結果を出力する除算回路と、前記包絡線検波回路から出力された検波結果を、前記光学変調素子に前記光束を変調させるための制御信号として出力する第一出力端子と、前記除算回路から出力された除算結果を、前記光源が発する光束を変調するための変調信号として出力する第二出力端子と、を有する。
【００２７】
また、本発明による第一の光学変調装置は、前記光学変調回路と、光源と、光学変調素子と、前記光学変調回路から出力された変調信号に応じて、前記光源が発する光束を変調する変調回路と、前記光学変調回路から出力された制御信号に応じて、前記光学変調素子の駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光学変調素子に供給する制御回路と、を有し、前記光学変調素子は、前記制御回路から供給された駆動信号に応じて前記光源が発した光束を変調する。
【００２８】
また、本発明による第二の光学変調装置は、前記光学変調回路と、光源と、光学変調素子と、前記光学変調回路から出力された変調信号に応じて、前記光源が発する光束を変調する変調回路と、前記光学変調回路から出力された制御信号に応じた前記光学変調素子の駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光学変調素子に供給する制御回路と、を有し、前記光学変調素子は、前記制御回路から供給された駆動信号に応じて前記光源が発した光束を変調し、前記遅延時間は、前記変調回路が前記光源を変調するのにかかる時間と、前記光学変調素子が前記光束を変調するのにかかる時間との差に等しい。
【００２９】
また、本発明による画像表示装置は、前記光学変調装置と、前記光学変調回路で変調された光束を第一の方向に走査する第一の走査デバイスと、前記第一の走査デバイスで走査された光束を前記第一の方向と異なる第二の方向に走査して出射する第二の走査デバイスとを有する。
【００３０】
また、本発明による画像形成装置は、前記光学変調装置と、感光体と、前記光学変調回路で変調された光束を予め定められた方向に走査する走査デバイスと、前記走査デバイスで走査された光束を前記感光体に結像させる結像レンズと、を有する。
【００３１】
また、本発明による光学変調方法は、光源と前記光源が発した光束を変調する光学変調素子とを有する光学変調装置用の光学変調回路による光学変調方法であって、入力信号が入力され、前記入力された入力信号の包絡線を検波し、該検波結果を出力し、前記入力された入力信号を、前記出力された検波結果で除算し、該除算結果を出力し、前記出力された検波結果を、前記光学変調素子に前記光束を変調させるための制御信号として出力し、前記出力された除算結果を、前記光源が発する光束を変調するための変調信号として出力する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、消費電力の低減化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同じ機能を有する構成には同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
【００３４】
図１は、本発明の第１の実施形態の光学変調装置の構成を示したブロック図である。図１において、光学変調装置は、ＬＤ（レーザダイオード）１０１、コリメータレンズ１０２およびＡＯＭ（Acousto-Optic Modulator：音響光学変調素子）１０３を有する光出力部と、入力端子１０４、光学変調回路１０５、ＡＯＭ駆動回路１０６およびＬＤ駆動回路１０７を有する変調部と、を含む。
【００３５】
ＬＤ１０１は、光源の一例である。ＬＤ１０１は、直進性の高い光束（レーザビーム光）３１を発する。
【００３６】
コリメータレンズ１０２は、ＬＤ１０１が発した光束３１を所定の径の光束３２に整形する。
【００３７】
ＡＯＭ１０３は、光学変調素子の一例である。ＡＯＭ１０３は、コリメータレンズ１０２で整形された光束３２を通過させる。また、光束３２が通過する際に、ＡＯＭ１０３は、その光束３２を変調する。
【００３８】
具体的には、ＡＯＭ１０３は、トランスデューサ１０８を側面に備える。トランスデューサ１０８は、ＡＯＭ駆動回路１０６から供給されるＡＯＭ−ＲＦ信号に応じた超音波進行波（進行波型の超音波）３３を発する。具体的には、トランスデューサ１０８は、ＡＯＭ−ＲＦ信号の振幅に比例した強度の超音波進行波３３を発する。光束３２は、超音波進行波３３の強度に応じて変調される。
【００３９】
なお、ＡＯＭ−ＲＦ信号の中心周波数は、超音波進行波３３の中心周波数に比例する。また、トランスデューサ１０８は、変換器の一例である。
【００４０】
入力端子１０４には、入力信号が入力される。入力信号は、映像信号（より具体的には、映像信号に含まれる輝度信号）である。
【００４１】
光学変調回路１０５は、光源変調装置用の光束を変調するための回路である。
【００４２】
図２は、光学変調回路１０５の構成例を示したブロック図である。図２において、光学変調回路１０５は、入力端子１１１と、包絡線検波回路１１２と、除算回路１１３と、出力端子１１４および１１５とを有する。
【００４３】
入力端子１１１には、入力端子１０４に入力された入力信号が入力される。
【００４４】
包絡線検波回路１１２は、入力端子１０４に入力された入力信号の包絡線を検波し、その検波結果を出力する。
【００４５】
除算回路１１３は、入力端子１０４に入力された入力信号を、包絡線検波回路１１２から出力された検波結果で除算し、その除算結果を出力する。
【００４６】
出力端子１１４は、第一出力端子の一例である。出力端子１１４は、包絡線検波回路１１２から出力された検波結果をＡＯＭ変調信号として出力する。ＡＯＭ変調信号は、制御信号の一例であり、ＡＯＭ１０３に光束３２を変調させるための信号である。
【００４７】
出力端子１１５は、第二出力端子の一例である。出力端子１１５は、除算回路１１３の除算結果をＬＤ変調信号として出力する。ＬＤ変調信号は、変調信号の一例であり、ＬＤ１０１が発する光束を変調するための信号である。
【００４８】
図１に戻る。ＡＯＭ駆動回路１０６は、制御回路の一例である。ＡＯＭ駆動回路１０６は、光学変調回路１０５から出力されたＡＯＭ変調信号に応じてＡＯＭ１０３に光束３２を変調させる。
【００４９】
具体的には、ＡＯＭ駆動回路１０６は、ＡＯＭ変調信号に応じて、ＡＯＭ１０３の駆動電圧を生成し、その駆動電圧をＡＯＭ−ＲＦ信号としてＡＯＭ１０３に供給することで、ＡＯＭ１０３に光束３２を変調させる。なお、ＡＯＭ−ＲＦ信号は、駆動信号の一例である。
【００５０】
より具体的には、ＡＯＭ駆動回路１０６は、所定の周波数の正弦波であるＲＦ信号の振幅をＡＯＭ変調信号の振幅に応じて変調し、その変調したＲＦ信号を、ＡＯＭ−ＲＦ信号としてＡＯＭ１０３のトランスデューサ１０８に供給する。
【００５１】
これにより、トランスデューサ１０８がそのＡＯＭ−ＲＦ信号の振幅に応じた強度の超音波進行波３３をＡＯＭ１０３内に発生し、その超音波進行波３３の強度に応じて光束３２の光強度が変調されることとなる。したがって、ＡＯＭ駆動回路１０６は、ＡＯＭ変調信号に応じて、ＡＯＭ１０３に光束３２を変調させることになる。
【００５２】
なお、ＡＯＭ駆動回路１０６は、ＲＦ信号を生成する発振器を有する。また、ＲＦ信号の周波数は、主に光束３２の径の大きさに応じて規定される閾値以上である。ＲＦ信号の周波数が閾値以上であれば、トランスデューサ１０８による光束３２の変調の精度が良くなる。また、光束３２の径の大きさが大きくなるほど、ＲＦ信号の周波数は大きくなる。
【００５３】
ＬＤ駆動回路１０７は、光学変調回路１０５から出力されたＡＯＭ変調信号に応じてＬＤ１０１が発する光束３１を変調する。より具体的には、ＬＤ駆動回路１０７は、定電流であるＬＤ１０１のＬＤ駆動電流の値をＡＯＭ変調信号の振幅に応じて変調し、その変調したＬＤ駆動電流をＬＤ１０１に供給する。これにより、ＬＤ１０１はその変調を行ったＬＤ駆動電流の値に応じた光強度で光束３１を発することとなり、ＬＤ１０１が発する光束３１を変調することになる。
【００５４】
なお、ＬＤ駆動回路１０７は、定電流を発生する電流源を有する。
【００５５】
次に動作を説明する。
【００５６】
図３は、光学変調装置の動作例を説明するための説明図である。図３では、光学変調装置と、光学変調装置内を通過する信号のレベルダイヤグラムとが示されている。
【００５７】
先ず、変調部の動作について説明する。
【００５８】
入力端子１０４に入力された入力信号１２０は、光学変調回路１０５の入力端子１１１に入力される。入力信号１２０のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、入力信号１２０の輝度信号レベルを表わす。
【００５９】
入力端子１１１に入力された入力信号１２０は、包絡線検波回路１１２に入力されるとともに、入力信号Ｂとして除算回路１１３に入力される。
【００６０】
包絡線検波回路１１２は、その入力された入力信号１２０の包絡線を検波し、その検波結果をＡＯＭ変調信号（ＡＯＭ ＭＯＤ）１２１として出力端子１１４を介してＡＯＭ駆動回路１０６に出力するとともに、その検波結果を検波結果Ａとして除算回路１１３に出力する。
【００６１】
ＡＯＭ変調信号１２１のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、ＡＯＭ変調信号１２１の輝度信号レベルを表わす。このレベルダイヤグラムからわかるように、入力信号１２０の低周波領域では、ＡＯＭ変調信号１２１と入力信号とが略等しくなる。また、通常、包絡線の検波結果の周波数帯域の最大値は、入力信号の周波数帯域の最大値よりも低くなる。したがって、ＡＯＭ変調信号１２１の周波数帯域は、入力信号の周波数帯域よりも下がる。
【００６２】
また、包絡線検波回路１１２から出力された検波結果Ｂが除算回路１１３に入力されると、除算回路１１３は、その入力された検波結果Ｂを、その入力された入力信号Ａで除算する。除算回路１１３は、その除算結果をＬＤ変調信号（ＬＤ ＭＯＤ）１２２として出力端子１１５を介してＬＤ駆動回路１０７に出力する。
【００６３】
ＬＤ変調信号１２２のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、ＬＤ変調信号１２２の輝度信号レベルを表わす。このレベルダイヤグラムからも分かるように、変調信号１２２は、高周波領域では、入力信号１２０と略等しくなる。
【００６４】
また、ＬＤ駆動回路１０７は、ＬＤ変調信号１２２を受け付けると、定電流であるＬＤ１０１のＬＤ駆動電流の値をＡＯＭ変調信号の振幅に応じて変調し、その変調したＬＤ駆動電流をＬＤ１０１に供給する。
【００６５】
また、ＡＯＭ駆動回路１０６は、ＡＯＭ変調信号１２１を受け付けると、所定の周波数の正弦波であるＲＦ信号の振幅をＡＯＭ変調信号の振幅に応じて変調し、その変調したＲＦ信号を、ＡＯＭ−ＲＦ信号１２３としてトランスデューサ１０８に出力する。
【００６６】
ＡＯＭ−ＲＦ信号１２３のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、ＡＯＭ−ＲＦ信号１２３の振幅を表わす。
【００６７】
続いて、光出力部の動作を説明する。
【００６８】
ＬＤ１０１は、ＬＤ駆動回路１０７からＬＤ駆動電流を受け付けると、そのＬＤ駆動電流の値に応じた強度の光束３１を発する。光束３１は、コリメータレンズ１０２で所定の径の光束３２に整形される。そして、光束３２は、ＡＯＭ１０３に入射される。
【００６９】
ＡＯＭ１０３のトランスデューサ１０８は、ＡＯＭ駆動回路１０６からＡＯＭ−ＲＦ信号１２３を受け付けると、そのＡＯＭ−ＲＦ信号１２３の振幅に比例した振幅で振動することで、そのＡＯＭ−ＲＦ信号１２３の振幅に比例した強度の超音波進行波３３をＡＯＭ１０３内に発生する。
【００７０】
ＡＯＭ１０３内では、超音波進行波３３の強度に応じた回折格子３４が生じる。ＡＯＭ１０３に入射された光束３２は、その回折格子３４により、０次回折光３５および１次回折光３６に分岐される。１次回折光３６の光強度は、超音波進行波３３の強度に応じて変化する。一般的に、１次回折光３６の光強度は、超音波進行波３３の強度がゼロの場合、ゼロであり、超音波進行波３３の強度が強くなるほど、強くなる。
【００７１】
以上により、ＬＤ変調信号１２２に応じて変調された光束３２は、ＡＯＭ変調信号１２１に応じてＡＯＭ１０１によってさらに変調され、１次回折光３６として出射される。よって、１次回折光３６の光強度は、ＬＤ変調信号１２２とＡＯＭ変調信号１２１との積に比例する。従って、ＬＤ変調信号１２２およびＡＯＭ変調信号１２１は入力信号１２０に応じて生成されるので、１次回折光３６は入力信号１２０で変調されることになる。
【００７２】
１次回折光３６のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、１次回折光３６の光強度を表わす。この１次回折光３６の光強度は、ＡＯＭ変調信号１２１の輝度信号レベルと、ＬＤ変調信号１２２の輝度信号レベルとの積に比例する。
【００７３】
次に、図４〜図６を参照して、ＬＤ１０１の閾値電流が変動したときの光学変調装置の動作について説明する。
【００７４】
ＬＤ１０１の閾値電流が適正値から変動して、入力信号１２０のレベルがゼロのときにＬＤ１０１が発する光束３１の輝度が５階調分上がった場合について説明する。なお、ＬＤ１０１の閾値電流が適正値の場合、入力信号１２０の輝度信号レベルがゼロのときにＬＤ１０１が発する光束３１の輝度がゼロになるものとする。
【００７５】
図４では、本実施形態の光学変調装置と異なり、入力信号１２０がＬＤ駆動回路１０７に入力された場合における、入力信号１２０と、光学変調装置から出力される光束１２４とのレベルダイヤグラムが示されている。
【００７６】
この場合、入力信号１２０の輝度信号レベルがゼロの時に、ＬＤ１０１が発する光束３１の光強度は、ゼロから５階調分上がってしまい、光束３１の光強度がゼロにならない。
【００７７】
図５では、本実施形態の光学変調装置における、入力信号１２０、ＡＯＭ変調信号１２１、ＬＤ変調信号１２２および１次回折光３６のレベルダイヤグラムが示されている。
【００７８】
この場合、ＬＤ変調信号１２２に応じた変調が行われた光束３２に、入力信号の低周波成分を再現する変調がＡＯＭ１０３で行われて１次回折光３６が生成される。このため、入力信号の低周波帯域においては、入力信号１２０の輝度信号レベルがゼロの時に、１次回折光３６の光強度をゼロとすることができる。
【００７９】
図６は、光束１２４および１次回折光３６の入力信号に対する変調誤差を示したチャートである。
【００８０】
図６で示されたように、光束１２４では、入力信号１２０の輝度信号レベルがゼロに近いときに変調誤差が大きくなるが、１次回折光３６では、低周波数の帯域において、変調誤差を小さくすることができる。なお、高周波数の帯域では、１次回折光３６の変調誤差も光束１２４の変調誤差と同様に大きくなるが、信号に対する人間の目の応答特性は、高周波数の信号に対しては低いため、人間がその変調誤差を感知することは難しい。
【００８１】
次に効果を説明する。
【００８２】
本実施形態によれば、包絡線検波回路１１２は、入力端子１１１に入力された入力信号の包絡線を検波する。除算回路１１３は、入力端子１１１に入力された入力信号を、包絡線検波回路１１２の検波結果で除算する。出力端子１１４は、包絡線検波回路１１２の検波結果を、ＡＯＭ１０３に光束３１を変調させるためのＡＯＭ変調信号として出力する。出力端子１１５は、除算回路１１３の除算結果を、ＬＤ１０１が発する光束３１を変調するためのＬＤ変調信号として出力する。ＬＤ駆動回路１０７は、そのＬＤ変調信号に応じてＬＤ１０１が発する光束３１を変調する。ＡＯＭ駆動回路１０６は、そのＡＯＭ変調信号に応じたＡＯＭ−ＲＦ信号を生成し、その駆動信号をＡＯＭ１０３に供給する。ＡＯＭ１０３は、そのＡＯＭ−ＲＦ信号に応じて光束３２を変調する。
【００８３】
この場合、ＬＤ１０１が発する光束３１が包絡線の検波結果を入力信号で除算した除算結果で変調され、ＬＤ１０１から発せられた光束３２がその検波結果でさらに変調される。したがって、入力信号１２０の輝度信号レベルが低いときは、ＬＤ１０１が発する光束３１の光強度を下げることが可能になるため、ＬＤ１０１を最大輝度に相当する強度で光束を発しなくてもよくなる。したがって、ＬＤ１０１の駆動にかかる消費電力の低減化を図ることが可能になる。
【００８４】
また、本実施形態では、ＡＯＭ１０３は、ＡＯＭ−ＲＦ信号に応じた超音波進行波３３を発するトランスデューサ１０８を備え、超音波進行波３３に応じてＬＤ１０１が発した光束３１を変調する。
【００８５】
この場合、ＡＯＭ変調信号１２１の周波数帯域は、入力信号の周波数帯域よりも下がるため、超音波進行波３３の中心周波数を下げることが可能になり、ＡＯＭ−ＲＦ信号の中心周波数を下げることが可能になる。なお、入力信号の高周波数成分は、ＬＤ１０１の変調で再現できる。
【００８６】
よって、表示画像の解像度を高くするために、入力信号の周波数帯域の最大値を大きくしても、ＡＯＭ−ＲＦ信号の中心周波数の増加を抑制することが可能になる。したがって、ＡＯＭ１０３の消費電力の低減化を図ることが可能になる。
【００８７】
次に第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００８８】
図７は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。図７において、光学変調回路は、図２で示した構成に加えて遅延回路１１６をさらに有する。
【００８９】
遅延回路１１６は、除算回路１１３と出力端子１１５とに介在する。遅延回路１１６は、除算回路１１３から出力された除算結果を所定の遅延時間だけ遅延する。
【００９０】
出力端子１１５は、遅延回路１１６で遅延された除算結果をＬＤ変調信号として出力する。
【００９１】
第一の実施形態でも説明したように、トランスデューサ１０８は、ＡＯＭ駆動回路１０６が出力するＡＯＭ−ＲＦ信号に応じて振動してＡＯＭ１０３内に超音波進行波３３を発生する。ＡＯＭ１０３内には、超音波進行波３３により回折格子３４が生じる。ＡＯＭ１０３に入射されたた光束３２は、回折格子３４により０次回折光３５と１次回折光３６に分岐される。１次回折光３６の強度は、超音波進行波３３の強度に応じて変化する。従って、ＬＤ１０１が発する光束３２は、ＡＯＭ１０３によりさらに変調される。
【００９２】
ここで、ＡＯＭ１０３内を進行する超音波進行波３３がトランスデューサ１０８で発生してから光束３２を通過するまでには、ある経過時間が必要となる。このため、ＡＯＭ１０３が光束３２を変調するのに係る時間は、ＬＤ駆動回路１０７がＬＤ１０１を変調するのに係る時間に比べて長い。また、これらの時間差は、その経過時間にほぼ等しい。
【００９３】
したがって、遅延回路１１６の遅延時間がその時間差に設定されれば、ＬＤ駆動回路１０７によるＬＤ１０１が発する光束３２の変調とＡＯＭ１０３による光束３２の変調とのタイミングを合わせることが可能になり、ＬＤ１０１が発する光束３２の強度を適切に変調することが可能になる。
【００９４】
次に効果を説明する。
【００９５】
本実施形態では、遅延回路１１６は、除算回路１１３から出力された除算結果を所定の遅延時間だけ遅延する。出力端子１１５は、遅延回路１１６で遅延された除算結果をＡＯＭ変調信号として出力する。
【００９６】
この場合、遅延回路１１６の遅延時間が適宜設定されれば、ＬＤ駆動回路１０７によるＬＤ１０１の変調とＡＯＭ１０３による光束３２の変調とのタイミングを合わせることが可能になり、ＬＤ１０１が発する光束３２の強度を適切に変調することが可能になる。
【００９７】
また、本実施形態では、遅延回路１１６の遅延時間は、ＬＤ駆動回路１０７がＬＤ１０１を変調するのにかかる時間と、ＡＯＭ１０３が光束３２を変調するのにかかる時間との差に等しい。
【００９８】
この場合、ＬＤ駆動回路１０７によるＬＤ１０１の変調とＡＯＭ１０３による光束３２の変調とのタイミングを合わせることが可能になる。
【００９９】
次に第３の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、光学変調回路１０５（より具体的には、包絡線検波回路１１２）のより詳細な構成および動作について説明する。
【０１００】
図８は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。図８において、光学変調回路１０５は、図２と同様に、入力端子１１１と、包絡線検波回路１１２と、除算回路１１３と、出力端子１１４および１１５とを有する。また、包絡線検波回路１１２は、遅延素子５１−１〜５１−ｍを有する遅延部と、最大値検出回路５２と、積分回路５３とを有する。なお、入力信号は、ｎビットのデジタル信号とする。
【０１０１】
遅延素子５１−１〜５１−ｍは、直列に接続される。初段の遅延素子５１−１の入力端子は、入力端子１１１と接続される。また、遅延素子５１−１〜遅延素子５１−ｍのそれぞれは、自己の入力端子に入力された信号を予め定められた単位時間だけ遅延する。
【０１０２】
これにより、遅延素子５１−１〜５１−ｍは、入力信号を順番に遅延していくことになる。また、遅延部は、入力信号を遅延素子５１−１〜５１−ｍのそれぞれで遅延させることによって、入力信号を段階的に遅延していき、入力信号を、遅延時間がそれぞれ異なる複数（ｍ本）の遅延信号に変換することになる。
【０１０３】
最大値検出回路５２は、入力信号とｍ本の遅延信号とを比較して、それらの信号のうちの最大値を出力する。
【０１０４】
積分回路５３は、最大値検出回路５２から出力された最大値を予め定められた積分時間にわたって積分し、その積分結果を包絡線検波回路１１２の検波結果として出力する。
【０１０５】
積分時間は、遅延素子５１−１〜５１−ｍの遅延時間の総和、つまり、単位時間のｍ倍であることが望ましい。これは、その積分時間内における、入力信号および遅延信号のうちの最大値の誤差を低減することができるためである。
【０１０６】
除算回路１１３は、遅延素子５１−１〜５１−ｍのうちのある遅延素子５１−ｋが出力する遅延信号を、入力信号として積分回路５３から出力された検波結果で除算する。ここで、ｍは偶数であり、遅延素子５１−ｋは、ｍ／２段目の遅延素子であることが望ましい。これは、入力信号の値の誤差を低減することができるためである。なお、ｍが奇数の場合、遅延素子５１−ｋは、（ｍ−１）／２段目または（ｍ＋１）／２段目の遅延素子であることが望ましい。
【０１０７】
次に効果を説明する。
【０１０８】
本実施形態では、入力信号はデジタル信号である。遅延部は、入力信号を段階的に遅延して、その入力信号を遅延時間がそれぞれ異なる複数の遅延信号に変換し、その複数の遅延信号を出力する。最大値検出回路５２は、入力信号と複数の遅延信号とを比較して、それらの信号のうちの最大値を出力する。積分回路５３は、最大値検出回路５２から出力された最大値を予め定められた積分時間にわたって積分し、その積分結果を包絡線検波回路１１２の検波結果として出力する。
【０１０９】
この場合、入力信号がデジタル信号の場合に、入力信号の包絡線を容易に検波することが可能になる。
【０１１０】
また、本実施形態では、遅延部は、ｍを偶数としたときに、直列に接続されたｍ段の遅延素子５１−１〜５１−ｍを有する。除算回路１１３は、遅延素子５１−１〜５１−ｍのうちのｍ／２段目の遅延素子で遅延された入力信号を検波結果で除算する。
【０１１１】
この場合、入力信号の値の誤差を低減することが可能になる。
【０１１２】
次に第４の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１１３】
図９は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。図９において、光学変調回路１０５は、図８で示した構成に加えて、図２で示した遅延回路１１６を有する。また、遅延回路１１６は、遅延素子５４−１〜５４−ｔを有する。なお、入力信号は、第三の実施形態と同様にｎビットのデジタル信号とする。
【０１１４】
遅延素子５４−１〜５４−ｔは、直列に接続される。初段の遅延素子５４−１の入力端子は、除算回路１１３の出力端子と接続され、最後段の遅延素子５４−ｔの出力端子は、出力端子１１５に接続される。また、遅延素子５４−１〜５４−ｔのそれぞれは、自己の入力端子に入力された信号を予め定められた単位時間だけ遅延する。
【０１１５】
したがって、遅延素子５４−１〜５４−ｔは、入力信号を単位時間だけ順番に遅延していくことになる。このため、単位時間のｔ倍が、遅延回路１１６の遅延時間となる。
【０１１６】
次に効果を説明する。
【０１１７】
本実施形態では、遅延素子５４−１〜５４−ｔは、入力信号を順番に遅延していく。この場合、遅延素子５４−１〜５４−ｔの個数を変更することで、遅延回路１１６の遅延時間を変更することが可能になるので、容易に遅延回路１１６の遅延時間を調整することが可能になる。
【０１１８】
次に第５の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１１９】
図１０は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。図１０において、光学変調回路１０５は、図２と同様に、入力端子１１１と、包絡線検波回路１１２と、除算回路１１３と、出力端子１１４および１１５とを有する。なお、入力信号は、アナログ信号とする。
【０１２０】
包絡線検波回路１１２は、ダイオード６１と、抵抗６２とコンデンサ６３とを有する積分部と、を有する。
【０１２１】
ダイオード６１のアノードは、入力端子１１１に接続される。抵抗６２およびコンデンサ６３は、並列に接続される。また、抵抗およびコンデンサ６３のそれぞれは、ダイオード６１のカソードと、グランド端子とに接続される。
【０１２２】
ダイオード６１は、入力端子１１１に入力された入力信号の電圧値が（カソード側の電圧値＋順電圧）を上回ったとき、（入力信号−順電圧）の電圧値をカソードからに出力することで、入力信号を整流にする。
【０１２３】
抵抗６２とコンデンサ６３とを有する積分部は、ダイオード６１で整流された入力異信号の電圧値を、その抵抗６２の抵抗値とコンデンサ６３の静電容量とで規定される時定数分の時間にわたって積分する。積分部は、その積分結果をＡＯＭ変調信号として出力する。
【０１２４】
除算回路１１３としては、一般的なアナログ除算回路を用いることができる。図１０では、除算回路１１３は、ＦＥＴ（Field effect transistor：電界効果トランジスタ）６４および６５と、オペアンプ６６、６７および８２と、抵抗６８〜７９と、定電圧源８０および８１とを有する。
【０１２５】
ここで、抵抗７０、７１、７７および７８の抵抗値は、互いに等しい。抵抗７２および７９の抵抗値は互いに等しい。抵抗６８の抵抗値と抵抗６９の抵抗値の比と、抵抗７５の抵抗値と抵抗７６の抵抗値の比と、抵抗７４の抵抗値と抵抗７３の抵抗値の比は、それぞれ等しい。なお、この比の値は、１：１０以下が望ましい。また、抵抗７０、７１、７７および７８の抵抗値と、抵抗７２および７９の抵抗値の比は１０：１以上が望ましい。定電圧源８０の電圧値は、略１Ｖであり、定電圧源８１の電圧値は、オペアンプ６６〜６８で発生するオフセット電圧をキャンセルする値である。
【０１２６】
次に効果を説明する。
【０１２７】
本実施形態では、入力信号は、アナログ信号である。ダイオード６１は、入力信号を整流する。抵抗６２およびコンデンサ６３を有する積分部は、ダイオード６１で整流された入力信号を、抵抗６２の抵抗値とコンデンサ６３の静電容量とで規定される時定数分の時間にわたって積分し、その積分結果を包絡線検波回路１１２の検波結果として出力する。
【０１２８】
この場合、入力信号がアナログ信号でも、入力信号の包絡線を容易に検波することが可能になる。
【０１２９】
次に第６の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１３０】
図１１は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。
【０１３１】
包絡線検波回路１１２は、図１０と同様に、ダイオード６１と、抵抗６２およびコンデンサ６３を有する積分部と、を有しているが、それらの接続関係が図１０の場合と異なっている。
【０１３２】
本実施形態では、ダイオード６１およびコンデンサ６３は、並列に接続される。ダイオード６１およびコンデンサ６３のそれぞれは、入力端子１１１とグランド端子とに接続される。また、抵抗６２は、ダイオード６１およびコンデンサ６３に介在する。なお、ダイオード６１は、抵抗６２および入力端子１１１の間とグランド端子とに介在する。
【０１３３】
この場合、ダイオード６１は、入力信号の電圧値が（グランド電位−順電圧）を上回ったとき、入力信号の電圧値が抵抗６２に与えることで、入力信号を整流にする。抵抗６２とコンデンサ６３は、入力信号の電圧値を抵抗６２の抵抗値とコンデンサ６３の容量値で規定される時定数分の時間だけ積分して保持し、その後、その保持し電圧値をＡＯＭ変調信号として出力する。
【０１３４】
本実施形態では、第５の実施形態と同様に入力信号がアナログ信号でも、入力信号の包絡線を容易に検波することが可能になる。また、雑音に対する積分値の誤差を低減することが可能になる。
【０１３５】
また、第３から第５の実施形態において、通常、積分回路の積分時間を長くするほど、包絡線の検波結果の周波数帯域の最大値は小さくなる。このため、積分時間を調整することで、ＡＯＭ―ＲＦ信号の中心周波数を調整することができる。
【０１３６】
ここで、ＡＯＭ変調信号の周波数帯域の最大値がＲＦ信号の周波数の半分よりも低くなるように、積分回路の積分時間を設定することが望ましい。
【０１３７】
次に、本発明の第７の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１３８】
図１２は、本実施形態の画像表示装置の構成を示したブロック図である。図１２において、画像表示装置２００は、光学変調装置２０１〜２０３と、コリメータレンズ２０４〜２０６と、反射ミラー２０７と、ダイクロイックミラー２０８および２０９と、水平走査ミラー２１０と、垂直走査ミラー２１１と有する。
【０１３９】
光学変調装置２０１〜２０３のそれぞれは、第一の実施形態で説明した光学変調装置と同じ構成を有する。なお、光学変調装置２０１〜２０３のそれぞれとしては、第一の実施形態で説明した光学変調装置だけでなく、第一から第六の実施形態で説明した光学変調装置のいずれか、または、それらの光学変調装置の当業者が理解し得る変更を行った光学変調装置を用いることができる。
【０１４０】
コリメータレンズ２０４は、光学変調装置２０１から出力された光束（１次回折光３６）を平行光束にする。コリメータレンズ２０５は、光学変調装置２０２から出力された光束を平行光束にする。コリメータレンズ２０６は、光学変調装置２０３から出力された光束を平行光束にする。
【０１４１】
反射ミラー２０７は、コリメータレンズ２０４からの平行光束を反射する。
【０１４２】
ダイクロイックミラー２０８は、反射ミラー２０７からの平行光束と、コリメータレンズ２０５からの平行光束とが交差する位置に設けられている。また、ダイクロイックミラー２０８は、反射ミラー２０７からの平行光束を透過すると共に、コリメータレンズ２０５からの平行光束を反射する。ここで、ダイクロイックミラー２０８は、それらの平行光束を同じ光軸で合成されるように平行光束を反射および透過する。
【０１４３】
ダイクロイックミラー２０９は、ダイクロイックミラー２０８からの平行光束と、コリメータレンズ２０６からの平行光束とが交差する位置に設けられている。また、ダイクロイックミラー２０８からの平行光束を透過すると共に、コリメータレンズ２０６からの平行光束を反射するような。ここで、ダイクロイックミラー２０９は、それらの平行光束を同じ光軸で合成されるように平行光束を反射および透過する。
【０１４４】
水平走査ミラー２１０は、ダイクロイックミラー２０９からの平行光束の進行方向に配置されている。水平走査ミラー２１０は、ダイクロイックミラー２０９からの平行光束を水平方向に走査する。なお、水平走査ミラー２１０の動作は、不図示の制御部からの水平走査制御信号により制御される。また、水平走査ミラー２１０は、第一の走査デバイスの一例であり、水平方向は、第一の方向の一例である。
【０１４５】
垂直走査ミラー２１１は、水平走査ミラー２１０からの平行光束の進行方向に配置されている。垂直走査ミラー２１１は、水平走査ミラー２１０で走査された平行光束を垂直方向に走査して、スクリーン２１２に出射する。なお、垂直走査ミラー２１１の動作は、不図示の制御部からの水平走査制御信号により制御される。また、垂直走査ミラー２１１は、第二の走査デバイスの一例であり、垂直方向は、第一の方向と異なる第二の方向の一例である。
【０１４６】
これにより、光学変調装置２０１〜２０３のＬＤ１０１のそれぞれを、色がそれぞれ異なるＬＤにすれば、スクリーン２１２上にカラー画像を表示することができる。なお、光学変調装置２０１〜２０３のＬＤ１０１のそれぞれの色は、例えば、赤、緑および青の光の三原色である。
【０１４７】
次に効果を説明する。
【０１４８】
本実施形態では、水平走査ミラー２１０は、光学変調装置２０１〜２０３のそれぞれで変調された平行光束が合成された平行光束を水平方向に走査する。垂直走査ミラー２１１は、水平走査ミラー２１０で走査された平行光束を垂直方向に走査して出射する。
【０１４９】
この場合、光学変調装置２０１〜２０３のそれぞれに第一の実施形態で説明した光学変調装置が用いられているため、消費電力の低減化を図ることが可能になる。
【０１５０】
次に、本発明の第８の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１５１】
図１３は、本実施形態の画像形成装置の構成を示したブロック図である。図１３において、画像形成装置３００は、光学変調装置３０１と、コリメータレンズ３０２と、反射ミラー３０３と、走査ミラー３０４と、ｆθレンズ３０５と、感光体３０６とを有する。
【０１５２】
光学変調装置３０１は、第一の実施形態で説明した光学変調装置と同じ構成を有する。なお、光学変調装置３０１は、第一の実施形態で説明した光学変調装置だけでなく、第一から第六の実施形態で説明した光学変調装置のいずれか、または、それらの光学変調装置の当業者が理解し得る変更を行った光学変調装置を用いることができる。
【０１５３】
コリメータレンズ３０２は、光学変調装置から出力された光束を平行光束にする。
【０１５４】
反射ミラー３０３は、コリメータレンズ３０２からの平行光束を反射する。
【０１５５】
走査ミラー３０４は、走査デバイスの一例である。反射ミラー３０３からの平行光束の進行方向に設けられている。走査ミラーは、反射ミラー３０３からの平行光束を予め定められた一方向に走査する。なお、走査ミラー３０４の動作は、不図示の制御部からの走査制御信号により制御される。
【０１５６】
ｆθレンズ３０５は、結像レンズの一例である。ｆθレンズ３０５は、走査ミラー３０４で走査された平行光束を感光体３０６に結像する。
【０１５７】
これにより、感光体３０６上に、画像を形成することができる。
【０１５８】
次に効果を説明する。
【０１５９】
本実施形態では、走査ミラー３０４は、光学変調装置３０１で変調された平行光束を予め定められた一方向に走査する。ｆθレンズ３０５は、走査ミラー３０４で走査された平行光束を感光体３０６に結像する。
【０１６０】
この場合、光学変調装置３０１に第一の実施形態で説明した光学変調装置が用いられているため、消費電力の低減化を図ることが可能になる。
【０１６１】
以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の第１の実施形態の光学変調装置の構成を示したブロック図である。
【図２】光学変調回路の構成例を示したブロック図である。
【図３】光学変調装置の動作例を説明するための説明図である。
【図４】ＬＤの閾値電流が変動したときの光学変調装置の動作を説明するための説明図である。
【図５】ＬＤの閾値電流が変動したときの光学変調装置の動作を説明するための説明図である。
【図６】変調誤差を示したチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態の画像表示装置の構成を示したブロック図である。
【図１３】本発明の第８の実施形態の画像形成装置の構成を示したブロック図である。
【図１４】特許文献１に記載の発光素子駆動装置の構成を示したブロック図である。
【図１５】特許文献２に記載された光学変調装置の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【０１６３】
５１、５４ 遅延素子
５２ 最大値検出回路
５３ 成分回路
６１ ダイオード
６２ 抵抗
６３ コンデンサ
１０１ ＬＤ
１０２ コリメータレンズ
１０３ ＡＯＭ
１０４、１１１ 入力端子
１０５ 光学変調回路
１０６ ＡＯＭ駆動回路
１０７ ＬＤ駆動回路
１０８ トランスデューサ
１１２ 包絡線検波回路
１１３ 除算回路
１１４、１１５ 出力端子
２００ 画像表示装置
２０１〜２０３、３０１ 光学変調装置
２０４〜２０６、３０２ コリメータレンズ
２０７、３０３ 反射ミラー
２０８、２０９ ダイクロイックミラー
２１０、２１１、３０４ 走査ミラー
２１２ スクリーン
３００ 画像形成装置
３０５ ｆθレンズ
３０６ 感光体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学変調回路、光学変調装置、画像表示装置および画像形成装置に関し、特には、入力画像信号に基づいてレーザダイオード（半導体レーザ）などの発光素子と音響光学素子などの光変調素子を変調駆動して出力光強度を変調する場合に好適な光学変調回路、光学変調装置、画像表示装置、画像形成装置および光学変調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタ方式の画像表示装置では、ハロゲンランプが光源として用いられていた。しかしながら、近年では、レーザダイオードを用いた光源が開発されたため、このレーザダイオードを光源とする画像表示装置が実用化されている。このような画像表示装置では、光源から発せられた直進性の高い光束（レーザビーム光）が走査ミラーなどの走査用デバイスでスクリーン上に走査及び投影されることで、画像がスクリーン上に表示される。
【０００３】
このような画像表示装置で画像の階調を表現するためには、光源から発せられる光を変調する必要がある。この変調方法の一つとして、レーザダイオードを駆動する駆動電流を制御することで、光源が発する光の出力光強度を直接変調する方法がある。また、レーザプリンタや複写機などの画像形成装置においても、レーザビーム光で画像の書込みを行うためにレーザダイオードが光源として用いられているが、一般に、レーザダイオードの駆動電流が直接変調される。
【０００４】
レーザダイオードでは、ある値以上の電流（閾値電流）が流れると、光束を発する。レーザダイオードは、温度変化や経時変化により、駆動電流に対する出力光強度が変動するため、レーザダイオードを定電流で駆動しても出力光強度が変動するという問題点がある。なお、この問題点には、特に、温度変化や経時変化による閾値電流の変動が大きく関わる。
【０００５】
通常、この問題点を改善するために、自動光量調整（Automatic Power Control：ＡＰＣ）機能が用いられている。自動光量調整機能では、レーザダイオードの出力光強度が検出され、この検出結果に基づいて駆動電流が制御される。
【０００６】
一般に、自動光量調整機能を用いる画像表示装置や画像形成装置では、入力画像信号の各フレーム期間に含まれる非表示期間（ブランキング期間）中に、光量を調整するための調整用電圧が生成され、かつ、ホールド回路で保持される。また、画像表示期間中に、そのホールド回路で保持された調整用電圧に応じた駆動電流がレーザダイオードに供給される。
【０００７】
このような自動光量調整機能を用いてレーザダイオードの出力光強度を制御する発光素子駆動回路は、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００８】
この発光素子駆動回路（特許文献１では「発光素子駆動装置」と呼ばれる）は、図１４に示すように、レーザダイオード駆動装置１０であり、出力光強度検出部１１と、複数のコンパレータ１２‐１〜１２‐ｎと、複数のサンプルホールド回路１３‐１〜１３‐ｎと、電圧／電流変換回路１４‐１〜１４‐ｎと、演算回路１５と、スイッチ回路１６と、電流加算器１７と、駆動回路１８とを有する。
【０００９】
出力光強度検出部１１は、レーザダイオード（ＬＤ）が発した光の光量に応じた検出電圧Ｖｍｏｎを出力するフォトダイオードを含む。コンパレータ１２‐１〜１２‐ｎのそれぞれは、出力光強度検出部１１から出力された検出電圧Ｖｍｏｎを基準電圧Ｖｒｅｆ１〜Ｖｒｅｆｎのそれぞれと比較し、それらの差分を示す差分電圧を出力する。サンプルホールド回路１３‐１〜１３‐ｎは、コンパレータ１２‐１〜１２‐ｎから出力された差分電圧のそれぞれを保持する。
【００１０】
これらのサンプルホールド回路１３‐１〜１３‐ｎに保持された差分電圧は、電圧／電流変換回路１４‐１〜１４‐ｎのそれぞれで電流Ｉ１〜Ｉｎに変換される。演算回路１５は、これらの電流Ｉ１〜Ｉｎに基づいてレーザダイオードの閾値電流Ｉｔｈを求め、その閾値電流Ｉｔｈに基づいたバイアス電流Ｉｂｉａｓを出力する。
【００１１】
また、スイッチ回路１６は、データ入力端子２０を介して入力されたデータ（ＤＡＴＡ）に応じてオン／オフ（スイッチング）動作し、電流変換回路１４−１から供給される電流Ｉ１に応じたスイッチング電流Ｉｓｗを出力し、電流加算器１７の他方の加算入力として与える。
【００１２】
電流加算器１７は、スイッチング電流Ｉｓｗにバイアス電流Ｉｂｉａｓを加算して駆動回路１８に供給する。駆動回路１８は、電流加算器１７から供給された電流に応じた駆動電流をレーザダイオードのアノードに供給することで、レーザダイオードを駆動する。
【００１３】
このように、レーザダイオード駆動装置１０では、バイアス電流Ｉｂｉａｓとスイッチング電流Ｉｓｗとを用いてＡＰＣ制御が行われるため、レーザダイオードの駆動電流に対する出力光強度の傾きや閾値電流が変動しても、出力光強度を一定にすることができる。
【００１４】
しかしながら、この発光素子駆動回路では、画像表示期間中はバイアス電流Ｉｂｉａｓが一定に保たれるため、表示期間中にレーザダイオードの閾値電流Ｉｔｈが変動したときに出力光強度を一定にできない。このため、特に、表示画像における暗部の輝度を均一化することが難しいという問題点がある。
【００１５】
この問題点を改善する方法として、外部に設けた光学変調素子の駆動電圧を変調することによりレーザダイオードの出力光強度を変調する方法がある。このような方法を用いた光学変調装置が特許文献２に記載されている。
【００１６】
特許文献２に記載された光学変調装置は、図１５に示すように、光源１と、光源１から出力された光束２を集光するレンズ３と、レンズ３で集光された光束が通過する際にその光束に強度変調を行う変調器４と、変調器４を通過した光束を整形するレンズ５と、レンズ５で整形された光束を偏向する偏向鏡６と、偏向鏡６で偏向された光束が照射されるスクリーン７とを有する。
【００１７】
また、変調器４の側面にはトランスデューサ（トランスジューサ）８が搭載されている。トランスデューサ８が振動することにより、変調器４を通過する光束に略直交する超音波進行波９が発生する。
【００１８】
変調器４を通過する光束の光強度は超音波進行波９の振幅に応じて変わるため、トランスデューサ８の振動強度を制御することで超音波進行波９の振幅を変化させて、変調器４を通過する光束の光強度を変調させることができる。
【００１９】
この光学変調装置では、表示画像における暗部の輝度は変調器４の変調レベルによって決まるため、光源１から出力される光束２の強度が変化しても暗部の輝度を画面上で均一にすることが可能となる。
【特許文献１】特開２００３−２９８１７８号公報
【特許文献２】特許第３３３５３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
特許文献１に記載の発光素子駆動回路では、上述したように、画像表示期間中はバイアス電流Ｉｂｉａｓが一定に保たれるため、表示期間中にレーザダイオードの閾値電流が変動したときに出力光強度を一定にできないという問題点がある。
【００２１】
特許文献２に記載の光学変調装置では、変調器４で光源１が発した光束を変調しているため、表示期間中にレーザダイオードの閾値電流が変動しても、出力光強度を一定にすることができる。
【００２２】
しかしながら、特許文献２に記載の光学変調装置では、光源１から出力された光束を変調器４で変調するため、光源１は常に最大輝度に相当する強度の光束を出力しなくてはならない。よって、表示画像の輝度を高くするほど、消費電力が大きくなるという問題がある。
【００２３】
また、変調器４の変調帯域はトランスデューサ８が発する超音波の中心周波数に依存する。このため、変調器４の変調帯域を上げて表示画像の解像度を高くするためには、超音波の中心周波数も上げる必要がある。また、一般的に、トランスデューサ８は、容量負荷となる圧電素子で構成されるため、超音波の中心周波数を高くするには電力を大きくしなければならない。よって、変調帯域を上げて表示画像の解像度を高くするために超音波の中心周波数を高くすると、変調器４の駆動にかかる消費電力が増加する。
【００２４】
したがって、特許文献２に記載の光学変調装置には、表示画像の解像度の高くするほど、消費電力が大きくなるという問題もある。
【００２５】
本発明の目的は、上記の課題である、消費電力が大きくなるという問題を解決する光学変調回路、光学変調装置、画像表示装置、画像形成装置および光学変調方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明による光学変調回路は、光源と前記光源が発した光束を変調する光学変調素子とを有する光学変調装置用の光学変調回路であって、入力信号が入力される入力端子と、前記入力端子に入力された入力信号の包絡線を検波し、該検波結果を出力する包絡線検波回路と、前記入力端子に入力された入力信号を、前記包絡線検波回路から出力された検波結果で除算し、該除算結果を出力する除算回路と、前記包絡線検波回路から出力された検波結果を、前記光学変調素子に前記光束を変調させるための制御信号として出力する第一出力端子と、前記除算回路から出力された除算結果を、前記光源が発する光束を変調するための変調信号として出力する第二出力端子と、を有する。
【００２７】
また、本発明による第一の光学変調装置は、前記光学変調回路と、光源と、光学変調素子と、前記光学変調回路から出力された変調信号に応じて、前記光源が発する光束を変調する変調回路と、前記光学変調回路から出力された制御信号に応じて、前記光学変調素子の駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光学変調素子に供給する制御回路と、を有し、前記光学変調素子は、前記制御回路から供給された駆動信号に応じて前記光源が発した光束を変調する。
【００２８】
また、本発明による第二の光学変調装置は、前記光学変調回路と、光源と、光学変調素子と、前記光学変調回路から出力された変調信号に応じて、前記光源が発する光束を変調する変調回路と、前記光学変調回路から出力された制御信号に応じた前記光学変調素子の駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光学変調素子に供給する制御回路と、を有し、前記光学変調素子は、前記制御回路から供給された駆動信号に応じて前記光源が発した光束を変調し、前記遅延時間は、前記変調回路が前記光源を変調するのにかかる時間と、前記光学変調素子が前記光束を変調するのにかかる時間との差に等しい。
【００２９】
また、本発明による画像表示装置は、前記光学変調装置と、前記光学変調回路で変調された光束を第一の方向に走査する第一の走査デバイスと、前記第一の走査デバイスで走査された光束を前記第一の方向と異なる第二の方向に走査して出射する第二の走査デバイスとを有する。
【００３０】
また、本発明による画像形成装置は、前記光学変調装置と、感光体と、前記光学変調回路で変調された光束を予め定められた方向に走査する走査デバイスと、前記走査デバイスで走査された光束を前記感光体に結像させる結像レンズと、を有する。
【００３１】
また、本発明による光学変調方法は、光源と前記光源が発した光束を変調する光学変調素子とを有する光学変調装置用の光学変調回路による光学変調方法であって、入力信号が入力され、前記入力された入力信号の包絡線を検波し、該検波結果を出力し、前記入力された入力信号を、前記出力された検波結果で除算し、該除算結果を出力し、前記出力された検波結果を、前記光学変調素子に前記光束を変調させるための制御信号として出力し、前記出力された除算結果を、前記光源が発する光束を変調するための変調信号として出力する。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、消費電力の低減化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同じ機能を有する構成には同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
【００３４】
図１は、本発明の第１の実施形態の光学変調装置の構成を示したブロック図である。図１において、光学変調装置は、ＬＤ（レーザダイオード）１０１、コリメータレンズ１０２およびＡＯＭ（Acousto-Optic Modulator：音響光学変調素子）１０３を有する光出力部と、入力端子１０４、光学変調回路１０５、ＡＯＭ駆動回路１０６およびＬＤ駆動回路１０７を有する変調部と、を含む。
【００３５】
ＬＤ１０１は、光源の一例である。ＬＤ１０１は、直進性の高い光束（レーザビーム光）３１を発する。
【００３６】
コリメータレンズ１０２は、ＬＤ１０１が発した光束３１を所定の径の光束３２に整形する。
【００３７】
ＡＯＭ１０３は、光学変調素子の一例である。ＡＯＭ１０３は、コリメータレンズ１０２で整形された光束３２を通過させる。また、光束３２が通過する際に、ＡＯＭ１０３は、その光束３２を変調する。
【００３８】
具体的には、ＡＯＭ１０３は、トランスデューサ１０８を側面に備える。トランスデューサ１０８は、ＡＯＭ駆動回路１０６から供給されるＡＯＭ−ＲＦ信号に応じた超音波進行波（進行波型の超音波）３３を発する。具体的には、トランスデューサ１０８は、ＡＯＭ−ＲＦ信号の振幅に比例した強度の超音波進行波３３を発する。光束３２は、超音波進行波３３の強度に応じて変調される。
【００３９】
なお、ＡＯＭ−ＲＦ信号の中心周波数は、超音波進行波３３の中心周波数に比例する。また、トランスデューサ１０８は、変換器の一例である。
【００４０】
入力端子１０４には、入力信号が入力される。入力信号は、映像信号（より具体的には、映像信号に含まれる輝度信号）である。
【００４１】
光学変調回路１０５は、光源変調装置用の光束を変調するための回路である。
【００４２】
図２は、光学変調回路１０５の構成例を示したブロック図である。図２において、光学変調回路１０５は、入力端子１１１と、包絡線検波回路１１２と、除算回路１１３と、出力端子１１４および１１５とを有する。
【００４３】
入力端子１１１には、入力端子１０４に入力された入力信号が入力される。
【００４４】
包絡線検波回路１１２は、入力端子１０４に入力された入力信号の包絡線を検波し、その検波結果を出力する。
【００４５】
除算回路１１３は、入力端子１０４に入力された入力信号を、包絡線検波回路１１２から出力された検波結果で除算し、その除算結果を出力する。
【００４６】
出力端子１１４は、第一出力端子の一例である。出力端子１１４は、包絡線検波回路１１２から出力された検波結果をＡＯＭ変調信号として出力する。ＡＯＭ変調信号は、制御信号の一例であり、ＡＯＭ１０３に光束３２を変調させるための信号である。
【００４７】
出力端子１１５は、第二出力端子の一例である。出力端子１１５は、除算回路１１３の除算結果をＬＤ変調信号として出力する。ＬＤ変調信号は、変調信号の一例であり、ＬＤ１０１が発する光束を変調するための信号である。
【００４８】
図１に戻る。ＡＯＭ駆動回路１０６は、制御回路の一例である。ＡＯＭ駆動回路１０６は、光学変調回路１０５から出力されたＡＯＭ変調信号に応じてＡＯＭ１０３に光束３２を変調させる。
【００４９】
具体的には、ＡＯＭ駆動回路１０６は、ＡＯＭ変調信号に応じて、ＡＯＭ１０３の駆動電圧を生成し、その駆動電圧をＡＯＭ−ＲＦ信号としてＡＯＭ１０３に供給することで、ＡＯＭ１０３に光束３２を変調させる。なお、ＡＯＭ−ＲＦ信号は、駆動信号の一例である。
【００５０】
より具体的には、ＡＯＭ駆動回路１０６は、所定の周波数の正弦波であるＲＦ信号の振幅をＡＯＭ変調信号の振幅に応じて変調し、その変調したＲＦ信号を、ＡＯＭ−ＲＦ信号としてＡＯＭ１０３のトランスデューサ１０８に供給する。
【００５１】
これにより、トランスデューサ１０８がそのＡＯＭ−ＲＦ信号の振幅に応じた強度の超音波進行波３３をＡＯＭ１０３内に発生し、その超音波進行波３３の強度に応じて光束３２の光強度が変調されることとなる。したがって、ＡＯＭ駆動回路１０６は、ＡＯＭ変調信号に応じて、ＡＯＭ１０３に光束３２を変調させることになる。
【００５２】
なお、ＡＯＭ駆動回路１０６は、ＲＦ信号を生成する発振器を有する。また、ＲＦ信号の周波数は、主に光束３２の径の大きさに応じて規定される閾値以上である。ＲＦ信号の周波数が閾値以上であれば、トランスデューサ１０８による光束３２の変調の精度が良くなる。また、光束３２の径の大きさが大きくなるほど、ＲＦ信号の周波数は大きくなる。
【００５３】
ＬＤ駆動回路１０７は、光学変調回路１０５から出力されたＡＯＭ変調信号に応じてＬＤ１０１が発する光束３１を変調する。より具体的には、ＬＤ駆動回路１０７は、定電流であるＬＤ１０１のＬＤ駆動電流の値をＡＯＭ変調信号の振幅に応じて変調し、その変調したＬＤ駆動電流をＬＤ１０１に供給する。これにより、ＬＤ１０１はその変調を行ったＬＤ駆動電流の値に応じた光強度で光束３１を発することとなり、ＬＤ１０１が発する光束３１を変調することになる。
【００５４】
なお、ＬＤ駆動回路１０７は、定電流を発生する電流源を有する。
【００５５】
次に動作を説明する。
【００５６】
図３は、光学変調装置の動作例を説明するための説明図である。図３では、光学変調装置と、光学変調装置内を通過する信号のレベルダイヤグラムとが示されている。
【００５７】
先ず、変調部の動作について説明する。
【００５８】
入力端子１０４に入力された入力信号１２０は、光学変調回路１０５の入力端子１１１に入力される。入力信号１２０のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、入力信号１２０の輝度信号レベルを表わす。
【００５９】
入力端子１１１に入力された入力信号１２０は、包絡線検波回路１１２に入力されるとともに、入力信号Ｂとして除算回路１１３に入力される。
【００６０】
包絡線検波回路１１２は、その入力された入力信号１２０の包絡線を検波し、その検波結果をＡＯＭ変調信号（ＡＯＭ ＭＯＤ）１２１として出力端子１１４を介してＡＯＭ駆動回路１０６に出力するとともに、その検波結果を検波結果Ａとして除算回路１１３に出力する。
【００６１】
ＡＯＭ変調信号１２１のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、ＡＯＭ変調信号１２１の輝度信号レベルを表わす。このレベルダイヤグラムからわかるように、入力信号１２０の低周波領域では、ＡＯＭ変調信号１２１と入力信号とが略等しくなる。また、通常、包絡線の検波結果の周波数帯域の最大値は、入力信号の周波数帯域の最大値よりも低くなる。したがって、ＡＯＭ変調信号１２１の周波数帯域は、入力信号の周波数帯域よりも下がる。
【００６２】
また、包絡線検波回路１１２から出力された検波結果Ｂが除算回路１１３に入力されると、除算回路１１３は、その入力された検波結果Ｂを、その入力された入力信号Ａで除算する。除算回路１１３は、その除算結果をＬＤ変調信号（ＬＤ ＭＯＤ）１２２として出力端子１１５を介してＬＤ駆動回路１０７に出力する。
【００６３】
ＬＤ変調信号１２２のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、ＬＤ変調信号１２２の輝度信号レベルを表わす。このレベルダイヤグラムからも分かるように、変調信号１２２は、高周波領域では、入力信号１２０と略等しくなる。
【００６４】
また、ＬＤ駆動回路１０７は、ＬＤ変調信号１２２を受け付けると、定電流であるＬＤ１０１のＬＤ駆動電流の値をＡＯＭ変調信号の振幅に応じて変調し、その変調したＬＤ駆動電流をＬＤ１０１に供給する。
【００６５】
また、ＡＯＭ駆動回路１０６は、ＡＯＭ変調信号１２１を受け付けると、所定の周波数の正弦波であるＲＦ信号の振幅をＡＯＭ変調信号の振幅に応じて変調し、その変調したＲＦ信号を、ＡＯＭ−ＲＦ信号１２３としてトランスデューサ１０８に出力する。
【００６６】
ＡＯＭ−ＲＦ信号１２３のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、ＡＯＭ−ＲＦ信号１２３の振幅を表わす。
【００６７】
続いて、光出力部の動作を説明する。
【００６８】
ＬＤ１０１は、ＬＤ駆動回路１０７からＬＤ駆動電流を受け付けると、そのＬＤ駆動電流の値に応じた強度の光束３１を発する。光束３１は、コリメータレンズ１０２で所定の径の光束３２に整形される。そして、光束３２は、ＡＯＭ１０３に入射される。
【００６９】
ＡＯＭ１０３のトランスデューサ１０８は、ＡＯＭ駆動回路１０６からＡＯＭ−ＲＦ信号１２３を受け付けると、そのＡＯＭ−ＲＦ信号１２３の振幅に比例した振幅で振動することで、そのＡＯＭ−ＲＦ信号１２３の振幅に比例した強度の超音波進行波３３をＡＯＭ１０３内に発生する。
【００７０】
ＡＯＭ１０３内では、超音波進行波３３の強度に応じた回折格子３４が生じる。ＡＯＭ１０３に入射された光束３２は、その回折格子３４により、０次回折光３５および１次回折光３６に分岐される。１次回折光３６の光強度は、超音波進行波３３の強度に応じて変化する。一般的に、１次回折光３６の光強度は、超音波進行波３３の強度がゼロの場合、ゼロであり、超音波進行波３３の強度が強くなるほど、強くなる。
【００７１】
以上により、ＬＤ変調信号１２２に応じて変調された光束３２は、ＡＯＭ変調信号１２１に応じてＡＯＭ１０１によってさらに変調され、１次回折光３６として出射される。よって、１次回折光３６の光強度は、ＬＤ変調信号１２２とＡＯＭ変調信号１２１との積に比例する。従って、ＬＤ変調信号１２２およびＡＯＭ変調信号１２１は入力信号１２０に応じて生成されるので、１次回折光３６は入力信号１２０で変調されることになる。
【００７２】
１次回折光３６のレベルダイヤグラムでは、横軸は、時間を表わし、縦軸は、１次回折光３６の光強度を表わす。この１次回折光３６の光強度は、ＡＯＭ変調信号１２１の輝度信号レベルと、ＬＤ変調信号１２２の輝度信号レベルとの積に比例する。
【００７３】
次に、図４〜図６を参照して、ＬＤ１０１の閾値電流が変動したときの光学変調装置の動作について説明する。
【００７４】
ＬＤ１０１の閾値電流が適正値から変動して、入力信号１２０のレベルがゼロのときにＬＤ１０１が発する光束３１の輝度が５階調分上がった場合について説明する。なお、ＬＤ１０１の閾値電流が適正値の場合、入力信号１２０の輝度信号レベルがゼロのときにＬＤ１０１が発する光束３１の輝度がゼロになるものとする。
【００７５】
図４では、本実施形態の光学変調装置と異なり、入力信号１２０がＬＤ駆動回路１０７に入力された場合における、入力信号１２０と、光学変調装置から出力される光束１２４とのレベルダイヤグラムが示されている。
【００７６】
この場合、入力信号１２０の輝度信号レベルがゼロの時に、ＬＤ１０１が発する光束３１の光強度は、ゼロから５階調分上がってしまい、光束３１の光強度がゼロにならない。
【００７７】
図５では、本実施形態の光学変調装置における、入力信号１２０、ＡＯＭ変調信号１２１、ＬＤ変調信号１２２および１次回折光３６のレベルダイヤグラムが示されている。
【００７８】
この場合、ＬＤ変調信号１２２に応じた変調が行われた光束３２に、入力信号の低周波成分を再現する変調がＡＯＭ１０３で行われて１次回折光３６が生成される。このため、入力信号の低周波帯域においては、入力信号１２０の輝度信号レベルがゼロの時に、１次回折光３６の光強度をゼロとすることができる。
【００７９】
図６は、光束１２４および１次回折光３６の入力信号に対する変調誤差を示したチャートである。
【００８０】
図６で示されたように、光束１２４では、入力信号１２０の輝度信号レベルがゼロに近いときに変調誤差が大きくなるが、１次回折光３６では、低周波数の帯域において、変調誤差を小さくすることができる。なお、高周波数の帯域では、１次回折光３６の変調誤差も光束１２４の変調誤差と同様に大きくなるが、信号に対する人間の目の応答特性は、高周波数の信号に対しては低いため、人間がその変調誤差を感知することは難しい。
【００８１】
次に効果を説明する。
【００８２】
本実施形態によれば、包絡線検波回路１１２は、入力端子１１１に入力された入力信号の包絡線を検波する。除算回路１１３は、入力端子１１１に入力された入力信号を、包絡線検波回路１１２の検波結果で除算する。出力端子１１４は、包絡線検波回路１１２の検波結果を、ＡＯＭ１０３に光束３１を変調させるためのＡＯＭ変調信号として出力する。出力端子１１５は、除算回路１１３の除算結果を、ＬＤ１０１が発する光束３１を変調するためのＬＤ変調信号として出力する。ＬＤ駆動回路１０７は、そのＬＤ変調信号に応じてＬＤ１０１が発する光束３１を変調する。ＡＯＭ駆動回路１０６は、そのＡＯＭ変調信号に応じたＡＯＭ−ＲＦ信号を生成し、その駆動信号をＡＯＭ１０３に供給する。ＡＯＭ１０３は、そのＡＯＭ−ＲＦ信号に応じて光束３２を変調する。
【００８３】
この場合、ＬＤ１０１が発する光束３１が包絡線の検波結果を入力信号で除算した除算結果で変調され、ＬＤ１０１から発せられた光束３２がその検波結果でさらに変調される。したがって、入力信号１２０の輝度信号レベルが低いときは、ＬＤ１０１が発する光束３１の光強度を下げることが可能になるため、ＬＤ１０１を最大輝度に相当する強度で光束を発しなくてもよくなる。したがって、ＬＤ１０１の駆動にかかる消費電力の低減化を図ることが可能になる。
【００８４】
また、本実施形態では、ＡＯＭ１０３は、ＡＯＭ−ＲＦ信号に応じた超音波進行波３３を発するトランスデューサ１０８を備え、超音波進行波３３に応じてＬＤ１０１が発した光束３１を変調する。
【００８５】
この場合、ＡＯＭ変調信号１２１の周波数帯域は、入力信号の周波数帯域よりも下がるため、超音波進行波３３の中心周波数を下げることが可能になり、ＡＯＭ−ＲＦ信号の中心周波数を下げることが可能になる。なお、入力信号の高周波数成分は、ＬＤ１０１の変調で再現できる。
【００８６】
よって、表示画像の解像度を高くするために、入力信号の周波数帯域の最大値を大きくしても、ＡＯＭ−ＲＦ信号の中心周波数の増加を抑制することが可能になる。したがって、ＡＯＭ１０３の消費電力の低減化を図ることが可能になる。
【００８７】
次に第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００８８】
図７は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。図７において、光学変調回路は、図２で示した構成に加えて遅延回路１１６をさらに有する。
【００８９】
遅延回路１１６は、除算回路１１３と出力端子１１５とに介在する。遅延回路１１６は、除算回路１１３から出力された除算結果を所定の遅延時間だけ遅延する。
【００９０】
出力端子１１５は、遅延回路１１６で遅延された除算結果をＬＤ変調信号として出力する。
【００９１】
第一の実施形態でも説明したように、トランスデューサ１０８は、ＡＯＭ駆動回路１０６が出力するＡＯＭ−ＲＦ信号に応じて振動してＡＯＭ１０３内に超音波進行波３３を発生する。ＡＯＭ１０３内には、超音波進行波３３により回折格子３４が生じる。ＡＯＭ１０３に入射されたた光束３２は、回折格子３４により０次回折光３５と１次回折光３６に分岐される。１次回折光３６の強度は、超音波進行波３３の強度に応じて変化する。従って、ＬＤ１０１が発する光束３２は、ＡＯＭ１０３によりさらに変調される。
【００９２】
ここで、ＡＯＭ１０３内を進行する超音波進行波３３がトランスデューサ１０８で発生してから光束３２を通過するまでには、ある経過時間が必要となる。このため、ＡＯＭ１０３が光束３２を変調するのに係る時間は、ＬＤ駆動回路１０７がＬＤ１０１を変調するのに係る時間に比べて長い。また、これらの時間差は、その経過時間にほぼ等しい。
【００９３】
したがって、遅延回路１１６の遅延時間がその時間差に設定されれば、ＬＤ駆動回路１０７によるＬＤ１０１が発する光束３２の変調とＡＯＭ１０３による光束３２の変調とのタイミングを合わせることが可能になり、ＬＤ１０１が発する光束３２の強度を適切に変調することが可能になる。
【００９４】
次に効果を説明する。
【００９５】
本実施形態では、遅延回路１１６は、除算回路１１３から出力された除算結果を所定の遅延時間だけ遅延する。出力端子１１５は、遅延回路１１６で遅延された除算結果をＡＯＭ変調信号として出力する。
【００９６】
この場合、遅延回路１１６の遅延時間が適宜設定されれば、ＬＤ駆動回路１０７によるＬＤ１０１の変調とＡＯＭ１０３による光束３２の変調とのタイミングを合わせることが可能になり、ＬＤ１０１が発する光束３２の強度を適切に変調することが可能になる。
【００９７】
また、本実施形態では、遅延回路１１６の遅延時間は、ＬＤ駆動回路１０７がＬＤ１０１を変調するのにかかる時間と、ＡＯＭ１０３が光束３２を変調するのにかかる時間との差に等しい。
【００９８】
この場合、ＬＤ駆動回路１０７によるＬＤ１０１の変調とＡＯＭ１０３による光束３２の変調とのタイミングを合わせることが可能になる。
【００９９】
次に第３の実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、光学変調回路１０５（より具体的には、包絡線検波回路１１２）のより詳細な構成および動作について説明する。
【０１００】
図８は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。図８において、光学変調回路１０５は、図２と同様に、入力端子１１１と、包絡線検波回路１１２と、除算回路１１３と、出力端子１１４および１１５とを有する。また、包絡線検波回路１１２は、遅延素子５１−１〜５１−ｍを有する遅延部と、最大値検出回路５２と、積分回路５３とを有する。なお、入力信号は、ｎビットのデジタル信号とする。
【０１０１】
遅延素子５１−１〜５１−ｍは、直列に接続される。初段の遅延素子５１−１の入力端子は、入力端子１１１と接続される。また、遅延素子５１−１〜遅延素子５１−ｍのそれぞれは、自己の入力端子に入力された信号を予め定められた単位時間だけ遅延する。
【０１０２】
これにより、遅延素子５１−１〜５１−ｍは、入力信号を順番に遅延していくことになる。また、遅延部は、入力信号を遅延素子５１−１〜５１−ｍのそれぞれで遅延させることによって、入力信号を段階的に遅延していき、入力信号を、遅延時間がそれぞれ異なる複数（ｍ本）の遅延信号に変換することになる。
【０１０３】
最大値検出回路５２は、入力信号とｍ本の遅延信号とを比較して、それらの信号のうちの最大値を出力する。
【０１０４】
積分回路５３は、最大値検出回路５２から出力された最大値を予め定められた積分時間にわたって積分し、その積分結果を包絡線検波回路１１２の検波結果として出力する。
【０１０５】
積分時間は、遅延素子５１−１〜５１−ｍの遅延時間の総和、つまり、単位時間のｍ倍であることが望ましい。これは、その積分時間内における、入力信号および遅延信号のうちの最大値の誤差を低減することができるためである。
【０１０６】
除算回路１１３は、遅延素子５１−１〜５１−ｍのうちのある遅延素子５１−ｋが出力する遅延信号を、入力信号として積分回路５３から出力された検波結果で除算する。ここで、ｍは偶数であり、遅延素子５１−ｋは、ｍ／２段目の遅延素子であることが望ましい。これは、入力信号の値の誤差を低減することができるためである。なお、ｍが奇数の場合、遅延素子５１−ｋは、（ｍ−１）／２段目または（ｍ＋１）／２段目の遅延素子であることが望ましい。
【０１０７】
次に効果を説明する。
【０１０８】
本実施形態では、入力信号はデジタル信号である。遅延部は、入力信号を段階的に遅延して、その入力信号を遅延時間がそれぞれ異なる複数の遅延信号に変換し、その複数の遅延信号を出力する。最大値検出回路５２は、入力信号と複数の遅延信号とを比較して、それらの信号のうちの最大値を出力する。積分回路５３は、最大値検出回路５２から出力された最大値を予め定められた積分時間にわたって積分し、その積分結果を包絡線検波回路１１２の検波結果として出力する。
【０１０９】
この場合、入力信号がデジタル信号の場合に、入力信号の包絡線を容易に検波することが可能になる。
【０１１０】
また、本実施形態では、遅延部は、ｍを偶数としたときに、直列に接続されたｍ段の遅延素子５１−１〜５１−ｍを有する。除算回路１１３は、遅延素子５１−１〜５１−ｍのうちのｍ／２段目の遅延素子で遅延された入力信号を検波結果で除算する。
【０１１１】
この場合、入力信号の値の誤差を低減することが可能になる。
【０１１２】
次に第４の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１１３】
図９は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。図９において、光学変調回路１０５は、図８で示した構成に加えて、図２で示した遅延回路１１６を有する。また、遅延回路１１６は、遅延素子５４−１〜５４−ｔを有する。なお、入力信号は、第三の実施形態と同様にｎビットのデジタル信号とする。
【０１１４】
遅延素子５４−１〜５４−ｔは、直列に接続される。初段の遅延素子５４−１の入力端子は、除算回路１１３の出力端子と接続され、最後段の遅延素子５４−ｔの出力端子は、出力端子１１５に接続される。また、遅延素子５４−１〜５４−ｔのそれぞれは、自己の入力端子に入力された信号を予め定められた単位時間だけ遅延する。
【０１１５】
したがって、遅延素子５４−１〜５４−ｔは、入力信号を単位時間だけ順番に遅延していくことになる。このため、単位時間のｔ倍が、遅延回路１１６の遅延時間となる。
【０１１６】
次に効果を説明する。
【０１１７】
本実施形態では、遅延素子５４−１〜５４−ｔは、入力信号を順番に遅延していく。この場合、遅延素子５４−１〜５４−ｔの個数を変更することで、遅延回路１１６の遅延時間を変更することが可能になるので、容易に遅延回路１１６の遅延時間を調整することが可能になる。
【０１１８】
次に第５の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１１９】
図１０は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。図１０において、光学変調回路１０５は、図２と同様に、入力端子１１１と、包絡線検波回路１１２と、除算回路１１３と、出力端子１１４および１１５とを有する。なお、入力信号は、アナログ信号とする。
【０１２０】
包絡線検波回路１１２は、ダイオード６１と、抵抗６２とコンデンサ６３とを有する積分部と、を有する。
【０１２１】
ダイオード６１のアノードは、入力端子１１１に接続される。抵抗６２およびコンデンサ６３は、並列に接続される。また、抵抗およびコンデンサ６３のそれぞれは、ダイオード６１のカソードと、グランド端子とに接続される。
【０１２２】
ダイオード６１は、入力端子１１１に入力された入力信号の電圧値が（カソード側の電圧値＋順電圧）を上回ったとき、（入力信号−順電圧）の電圧値をカソードからに出力することで、入力信号を整流にする。
【０１２３】
抵抗６２とコンデンサ６３とを有する積分部は、ダイオード６１で整流された入力異信号の電圧値を、その抵抗６２の抵抗値とコンデンサ６３の静電容量とで規定される時定数分の時間にわたって積分する。積分部は、その積分結果をＡＯＭ変調信号として出力する。
【０１２４】
除算回路１１３としては、一般的なアナログ除算回路を用いることができる。図１０では、除算回路１１３は、ＦＥＴ（Field effect transistor：電界効果トランジスタ）６４および６５と、オペアンプ６６、６７および８２と、抵抗６８〜７９と、定電圧源８０および８１とを有する。
【０１２５】
ここで、抵抗７０、７１、７７および７８の抵抗値は、互いに等しい。抵抗７２および７９の抵抗値は互いに等しい。抵抗６８の抵抗値と抵抗６９の抵抗値の比と、抵抗７５の抵抗値と抵抗７６の抵抗値の比と、抵抗７４の抵抗値と抵抗７３の抵抗値の比は、それぞれ等しい。なお、この比の値は、１：１０以下が望ましい。また、抵抗７０、７１、７７および７８の抵抗値と、抵抗７２および７９の抵抗値の比は１０：１以上が望ましい。定電圧源８０の電圧値は、略１Ｖであり、定電圧源８１の電圧値は、オペアンプ６６〜６８で発生するオフセット電圧をキャンセルする値である。
【０１２６】
次に効果を説明する。
【０１２７】
本実施形態では、入力信号は、アナログ信号である。ダイオード６１は、入力信号を整流する。抵抗６２およびコンデンサ６３を有する積分部は、ダイオード６１で整流された入力信号を、抵抗６２の抵抗値とコンデンサ６３の静電容量とで規定される時定数分の時間にわたって積分し、その積分結果を包絡線検波回路１１２の検波結果として出力する。
【０１２８】
この場合、入力信号がアナログ信号でも、入力信号の包絡線を容易に検波することが可能になる。
【０１２９】
次に第６の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１３０】
図１１は、本実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。
【０１３１】
包絡線検波回路１１２は、図１０と同様に、ダイオード６１と、抵抗６２およびコンデンサ６３を有する積分部と、を有しているが、それらの接続関係が図１０の場合と異なっている。
【０１３２】
本実施形態では、ダイオード６１およびコンデンサ６３は、並列に接続される。ダイオード６１およびコンデンサ６３のそれぞれは、入力端子１１１とグランド端子とに接続される。また、抵抗６２は、ダイオード６１およびコンデンサ６３に介在する。なお、ダイオード６１は、抵抗６２および入力端子１１１の間とグランド端子とに介在する。
【０１３３】
この場合、ダイオード６１は、入力信号の電圧値が（グランド電位−順電圧）を上回ったとき、入力信号の電圧値が抵抗６２に与えることで、入力信号を整流にする。抵抗６２とコンデンサ６３は、入力信号の電圧値を抵抗６２の抵抗値とコンデンサ６３の容量値で規定される時定数分の時間だけ積分して保持し、その後、その保持し電圧値をＡＯＭ変調信号として出力する。
【０１３４】
本実施形態では、第５の実施形態と同様に入力信号がアナログ信号でも、入力信号の包絡線を容易に検波することが可能になる。また、雑音に対する積分値の誤差を低減することが可能になる。
【０１３５】
また、第３から第５の実施形態において、通常、積分回路の積分時間を長くするほど、包絡線の検波結果の周波数帯域の最大値は小さくなる。このため、積分時間を調整することで、ＡＯＭ―ＲＦ信号の中心周波数を調整することができる。
【０１３６】
ここで、ＡＯＭ変調信号の周波数帯域の最大値がＲＦ信号の周波数の半分よりも低くなるように、積分回路の積分時間を設定することが望ましい。
【０１３７】
次に、本発明の第７の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１３８】
図１２は、本実施形態の画像表示装置の構成を示したブロック図である。図１２において、画像表示装置２００は、光学変調装置２０１〜２０３と、コリメータレンズ２０４〜２０６と、反射ミラー２０７と、ダイクロイックミラー２０８および２０９と、水平走査ミラー２１０と、垂直走査ミラー２１１と有する。
【０１３９】
光学変調装置２０１〜２０３のそれぞれは、第一の実施形態で説明した光学変調装置と同じ構成を有する。なお、光学変調装置２０１〜２０３のそれぞれとしては、第一の実施形態で説明した光学変調装置だけでなく、第一から第六の実施形態で説明した光学変調装置のいずれか、または、それらの光学変調装置の当業者が理解し得る変更を行った光学変調装置を用いることができる。
【０１４０】
コリメータレンズ２０４は、光学変調装置２０１から出力された光束（１次回折光３６）を平行光束にする。コリメータレンズ２０５は、光学変調装置２０２から出力された光束を平行光束にする。コリメータレンズ２０６は、光学変調装置２０３から出力された光束を平行光束にする。
【０１４１】
反射ミラー２０７は、コリメータレンズ２０４からの平行光束を反射する。
【０１４２】
ダイクロイックミラー２０８は、反射ミラー２０７からの平行光束と、コリメータレンズ２０５からの平行光束とが交差する位置に設けられている。また、ダイクロイックミラー２０８は、反射ミラー２０７からの平行光束を透過すると共に、コリメータレンズ２０５からの平行光束を反射する。ここで、ダイクロイックミラー２０８は、それらの平行光束を同じ光軸で合成されるように平行光束を反射および透過する。
【０１４３】
ダイクロイックミラー２０９は、ダイクロイックミラー２０８からの平行光束と、コリメータレンズ２０６からの平行光束とが交差する位置に設けられている。また、ダイクロイックミラー２０８からの平行光束を透過すると共に、コリメータレンズ２０６からの平行光束を反射するような。ここで、ダイクロイックミラー２０９は、それらの平行光束を同じ光軸で合成されるように平行光束を反射および透過する。
【０１４４】
水平走査ミラー２１０は、ダイクロイックミラー２０９からの平行光束の進行方向に配置されている。水平走査ミラー２１０は、ダイクロイックミラー２０９からの平行光束を水平方向に走査する。なお、水平走査ミラー２１０の動作は、不図示の制御部からの水平走査制御信号により制御される。また、水平走査ミラー２１０は、第一の走査デバイスの一例であり、水平方向は、第一の方向の一例である。
【０１４５】
垂直走査ミラー２１１は、水平走査ミラー２１０からの平行光束の進行方向に配置されている。垂直走査ミラー２１１は、水平走査ミラー２１０で走査された平行光束を垂直方向に走査して、スクリーン２１２に出射する。なお、垂直走査ミラー２１１の動作は、不図示の制御部からの水平走査制御信号により制御される。また、垂直走査ミラー２１１は、第二の走査デバイスの一例であり、垂直方向は、第一の方向と異なる第二の方向の一例である。
【０１４６】
これにより、光学変調装置２０１〜２０３のＬＤ１０１のそれぞれを、色がそれぞれ異なるＬＤにすれば、スクリーン２１２上にカラー画像を表示することができる。なお、光学変調装置２０１〜２０３のＬＤ１０１のそれぞれの色は、例えば、赤、緑および青の光の三原色である。
【０１４７】
次に効果を説明する。
【０１４８】
本実施形態では、水平走査ミラー２１０は、光学変調装置２０１〜２０３のそれぞれで変調された平行光束が合成された平行光束を水平方向に走査する。垂直走査ミラー２１１は、水平走査ミラー２１０で走査された平行光束を垂直方向に走査して出射する。
【０１４９】
この場合、光学変調装置２０１〜２０３のそれぞれに第一の実施形態で説明した光学変調装置が用いられているため、消費電力の低減化を図ることが可能になる。
【０１５０】
次に、本発明の第８の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１５１】
図１３は、本実施形態の画像形成装置の構成を示したブロック図である。図１３において、画像形成装置３００は、光学変調装置３０１と、コリメータレンズ３０２と、反射ミラー３０３と、走査ミラー３０４と、ｆθレンズ３０５と、感光体３０６とを有する。
【０１５２】
光学変調装置３０１は、第一の実施形態で説明した光学変調装置と同じ構成を有する。なお、光学変調装置３０１は、第一の実施形態で説明した光学変調装置だけでなく、第一から第六の実施形態で説明した光学変調装置のいずれか、または、それらの光学変調装置の当業者が理解し得る変更を行った光学変調装置を用いることができる。
【０１５３】
コリメータレンズ３０２は、光学変調装置から出力された光束を平行光束にする。
【０１５４】
反射ミラー３０３は、コリメータレンズ３０２からの平行光束を反射する。
【０１５５】
走査ミラー３０４は、走査デバイスの一例である。反射ミラー３０３からの平行光束の進行方向に設けられている。走査ミラーは、反射ミラー３０３からの平行光束を予め定められた一方向に走査する。なお、走査ミラー３０４の動作は、不図示の制御部からの走査制御信号により制御される。
【０１５６】
ｆθレンズ３０５は、結像レンズの一例である。ｆθレンズ３０５は、走査ミラー３０４で走査された平行光束を感光体３０６に結像する。
【０１５７】
これにより、感光体３０６上に、画像を形成することができる。
【０１５８】
次に効果を説明する。
【０１５９】
本実施形態では、走査ミラー３０４は、光学変調装置３０１で変調された平行光束を予め定められた一方向に走査する。ｆθレンズ３０５は、走査ミラー３０４で走査された平行光束を感光体３０６に結像する。
【０１６０】
この場合、光学変調装置３０１に第一の実施形態で説明した光学変調装置が用いられているため、消費電力の低減化を図ることが可能になる。
【０１６１】
以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の第１の実施形態の光学変調装置の構成を示したブロック図である。
【図２】光学変調回路の構成例を示したブロック図である。
【図３】光学変調装置の動作例を説明するための説明図である。
【図４】ＬＤの閾値電流が変動したときの光学変調装置の動作を説明するための説明図である。
【図５】ＬＤの閾値電流が変動したときの光学変調装置の動作を説明するための説明図である。
【図６】変調誤差を示したチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。
【図１１】本発明の第６の実施形態の光学変調回路の構成を示したブロック図である。
【図１２】本発明の第７の実施形態の画像表示装置の構成を示したブロック図である。
【図１３】本発明の第８の実施形態の画像形成装置の構成を示したブロック図である。
【図１４】特許文献１に記載の発光素子駆動装置の構成を示したブロック図である。
【図１５】特許文献２に記載された光学変調装置の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【０１６３】
５１、５４ 遅延素子
５２ 最大値検出回路
５３ 成分回路
６１ ダイオード
６２ 抵抗
６３ コンデンサ
１０１ ＬＤ
１０２ コリメータレンズ
１０３ ＡＯＭ
１０４、１１１ 入力端子
１０５ 光学変調回路
１０６ ＡＯＭ駆動回路
１０７ ＬＤ駆動回路
１０８ トランスデューサ
１１２ 包絡線検波回路
１１３ 除算回路
１１４、１１５ 出力端子
２００ 画像表示装置
２０１〜２０３、３０１ 光学変調装置
２０４〜２０６、３０２ コリメータレンズ
２０７、３０３ 反射ミラー
２０８、２０９ ダイクロイックミラー
２１０、２１１、３０４ 走査ミラー
２１２ スクリーン
３００ 画像形成装置
３０５ ｆθレンズ
３０６ 感光体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と前記光源が発した光束を変調する光学変調素子とを有する光学変調装置用の光学変調回路であって、
入力信号が入力される入力端子と、
前記入力端子に入力された入力信号の包絡線を検波し、該検波結果を出力する包絡線検波回路と、
前記入力端子に入力された入力信号を、前記包絡線検波回路から出力された検波結果で除算し、該除算結果を出力する除算回路と、
前記包絡線検波回路から出力された検波結果を、前記光学変調素子に前記光束を変調させるための制御信号として出力する第一出力端子と、
前記除算回路から出力された除算結果を、前記光源が発する光束を変調するための変調信号として出力する第二出力端子と、を有する光学変調回路。
【請求項２】
請求項１に記載の光学変調回路において、
前記入力信号は、デジタル信号であり、
前記包絡線検波回路は、
前記入力信号を、段階的に遅延していくことで、遅延時間がそれぞれ異なる複数の遅延信号に変換し、該複数の遅延信号を出力する遅延部と、
前記遅延部から出力された複数の遅延信号と前記入力信号とのうちの最大値を出力する最大値検出回路と、
前記最大値検出回路から出力された最大値を予め定められた積分時間にわたって積分し、該積分結果を前記検波結果として出力する積分回路と、を有する、光学変調回路。
【請求項３】
請求項２に記載の光学変調回路において、
前記遅延部は、ｍを偶数としたときに、直列に接続されたｍ段の遅延素子を有し、前記入力信号を各遅延素子で遅延させることによって、前記入力信号を前記複数の遅延信号に変換し、
前記除算回路は、前記除算結果を除算する入力信号として、前記遅延素子のうちのｍ／２段目の遅延素子で遅延された入力信号を用いる、光学変調回路。
【請求項４】
請求項１に記載の光学変調回路において、
前記入力信号はアナログ信号であり、
前記包絡線検波回路は、ダイオードと、抵抗およびコンデンサを備える積分部と、を有し、
前記ダイオードは、前記入力信号を整流し、
前記積分部は、前記ダイオードで整流された入力信号を、前記抵抗の抵抗値と前記コンデンサの静電容量とで規定される時定数分の時間にわたって積分し、該積分結果を前記検波結果として出力する、光学変調回路。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光学変調回路において、
前記除算回路から出力された除算結果を所定の遅延時間だけ遅延する遅延回路を含み、
前記第二出力端子は、前記遅延回路で遅延された除算結果を、前記変調信号として出力する、光学変調回路。
【請求項６】
請求項５に記載の光学変調回路において、
前記遅延回路は、前記除算結果を順番に遅延していく複数の第二遅延素子を有する、光学変調回路。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学変調回路と、
光源と、
光学変調素子と、
前記光学変調回路から出力された変調信号に応じて、前記光源が発する光束を変調する変調回路と、
前記光学変調回路から出力された制御信号に応じて、前記光学変調素子の駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光学変調素子に供給する制御回路と、を有し、
前記光学変調素子は、前記制御回路から供給された駆動信号に応じて前記光源が発した光束を変調する、光学変調装置。
【請求項８】
請求項５または６に記載の光学変調回路と、
光源と、
光学変調素子と、
前記光学変調回路から出力された変調信号に応じて、前記光源が発する光束を変調する変調回路と、
前記光学変調回路から出力された制御信号に応じた前記光学変調素子の駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光学変調素子に供給する制御回路と、を有し、
前記光学変調素子は、前記制御回路から供給された駆動信号に応じて前記光源が発した光束を変調し、
前記遅延時間は、前記変調回路が前記光源を変調するのにかかる時間と、前記光学変調素子が前記光束を変調するのにかかる時間との差に等しい、光学変調装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の光学変調装置において、
前記光学変調素子は、前記駆動信号に応じた超音波を発する変換器を備え、該変換器から発せられた超音波に応じて前記光源が発した光束を変調する音響光学変調素子である、光学変調装置。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１項に記載の光学変調装置と、
前記光学変調装置で変調された光束を第一の方向に走査する第一の走査デバイスと、
前記第一の走査デバイスで走査された光束を前記第一の方向と異なる第二の方向に走査して出射する第二の走査デバイスとを有する画像表示装置。
【請求項１１】
請求項７ないし９のいずれか１項に記載の光学変調装置と、
感光体と、
前記光学変調装置で変調された光束を予め定められた方向に走査する走査デバイスと、
前記走査デバイスで走査された光束を前記感光体に結像させる結像レンズと、を有する画像形成装置。
【請求項１２】
光源と前記光源が発した光束を変調する光学変調素子とを有する光学変調装置用の光学変調回路による光学変調方法であって、
入力信号が入力され、
前記入力された入力信号の包絡線を検波し、該検波結果を出力し、
前記入力された入力信号を、前記出力された検波結果で除算し、該除算結果を出力し、
前記出力された検波結果を、前記光学変調素子に前記光束を変調させるための制御信号として出力し、
前記出力された除算結果を、前記光源が発する光束を変調するための変調信号として出力する、光学変調方法。
【請求項１】
光源と前記光源が発した光束を変調する光学変調素子とを有する光学変調装置用の光学変調回路であって、
入力信号が入力される入力端子と、
前記入力端子に入力された入力信号の包絡線を検波し、該検波結果を出力する包絡線検波回路と、
前記入力端子に入力された入力信号を、前記包絡線検波回路から出力された検波結果で除算し、該除算結果を出力する除算回路と、
前記包絡線検波回路から出力された検波結果を、前記光学変調素子に前記光束を変調させるための制御信号として出力する第一出力端子と、
前記除算回路から出力された除算結果を、前記光源が発する光束を変調するための変調信号として出力する第二出力端子と、を有する光学変調回路。
【請求項２】
請求項１に記載の光学変調回路において、
前記入力信号は、デジタル信号であり、
前記包絡線検波回路は、
前記入力信号を、段階的に遅延していくことで、遅延時間がそれぞれ異なる複数の遅延信号に変換し、該複数の遅延信号を出力する遅延部と、
前記遅延部から出力された複数の遅延信号と前記入力信号とのうちの最大値を出力する最大値検出回路と、
前記最大値検出回路から出力された最大値を予め定められた積分時間にわたって積分し、該積分結果を前記検波結果として出力する積分回路と、を有する、光学変調回路。
【請求項３】
請求項２に記載の光学変調回路において、
前記遅延部は、ｍを偶数としたときに、直列に接続されたｍ段の遅延素子を有し、前記入力信号を各遅延素子で遅延させることによって、前記入力信号を前記複数の遅延信号に変換し、
前記除算回路は、前記除算結果を除算する入力信号として、前記遅延素子のうちのｍ／２段目の遅延素子で遅延された入力信号を用いる、光学変調回路。
【請求項４】
請求項１に記載の光学変調回路において、
前記入力信号はアナログ信号であり、
前記包絡線検波回路は、ダイオードと、抵抗およびコンデンサを備える積分部と、を有し、
前記ダイオードは、前記入力信号を整流し、
前記積分部は、前記ダイオードで整流された入力信号を、前記抵抗の抵抗値と前記コンデンサの静電容量とで規定される時定数分の時間にわたって積分し、該積分結果を前記検波結果として出力する、光学変調回路。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光学変調回路において、
前記除算回路から出力された除算結果を所定の遅延時間だけ遅延する遅延回路を含み、
前記第二出力端子は、前記遅延回路で遅延された除算結果を、前記変調信号として出力する、光学変調回路。
【請求項６】
請求項５に記載の光学変調回路において、
前記遅延回路は、前記除算結果を順番に遅延していく複数の第二遅延素子を有する、光学変調回路。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光学変調回路と、
光源と、
光学変調素子と、
前記光学変調回路から出力された変調信号に応じて、前記光源が発する光束を変調する変調回路と、
前記光学変調回路から出力された制御信号に応じて、前記光学変調素子の駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光学変調素子に供給する制御回路と、を有し、
前記光学変調素子は、前記制御回路から供給された駆動信号に応じて前記光源が発した光束を変調する、光学変調装置。
【請求項８】
請求項５または６に記載の光学変調回路と、
光源と、
光学変調素子と、
前記光学変調回路から出力された変調信号に応じて、前記光源が発する光束を変調する変調回路と、
前記光学変調回路から出力された制御信号に応じた前記光学変調素子の駆動信号を生成し、該駆動信号を前記光学変調素子に供給する制御回路と、を有し、
前記光学変調素子は、前記制御回路から供給された駆動信号に応じて前記光源が発した光束を変調し、
前記遅延時間は、前記変調回路が前記光源を変調するのにかかる時間と、前記光学変調素子が前記光束を変調するのにかかる時間との差に等しい、光学変調装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の光学変調装置において、
前記光学変調素子は、前記駆動信号に応じた超音波を発する変換器を備え、該変換器から発せられた超音波に応じて前記光源が発した光束を変調する音響光学変調素子である、光学変調装置。
【請求項１０】
請求項７ないし９のいずれか１項に記載の光学変調装置と、
前記光学変調装置で変調された光束を第一の方向に走査する第一の走査デバイスと、
前記第一の走査デバイスで走査された光束を前記第一の方向と異なる第二の方向に走査して出射する第二の走査デバイスとを有する画像表示装置。
【請求項１１】
請求項７ないし９のいずれか１項に記載の光学変調装置と、
感光体と、
前記光学変調装置で変調された光束を予め定められた方向に走査する走査デバイスと、
前記走査デバイスで走査された光束を前記感光体に結像させる結像レンズと、を有する画像形成装置。
【請求項１２】
光源と前記光源が発した光束を変調する光学変調素子とを有する光学変調装置用の光学変調回路による光学変調方法であって、
入力信号が入力され、
前記入力された入力信号の包絡線を検波し、該検波結果を出力し、
前記入力された入力信号を、前記出力された検波結果で除算し、該除算結果を出力し、
前記出力された検波結果を、前記光学変調素子に前記光束を変調させるための制御信号として出力し、
前記出力された除算結果を、前記光源が発する光束を変調するための変調信号として出力する、光学変調方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−９８０３９（Ｐ２０１０−９８０３９Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６６１９２（Ｐ２００８−２６６１９２）
【出願日】平成２０年１０月１５日（２００８．１０．１５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１５日（２００８．１０．１５）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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