画像形成装置及び画像形成装置の駆動方法
【課題】画像の台形歪みを防止するための制御を容易にすることで、回路規模を小さくすることができる画像形成装置の駆動方法を提供すること。
【解決手段】反射面に光を反射させて投射面２１に画像を形成する画像形成装置の駆動方法であって、第１方向を走査する反射面を駆動する第１駆動工程と、第２方向を走査する反射面を駆動させる第２駆動工程と、を有し、第１駆動工程では第１方向を走査する反射面の駆動は、反射面に外部から駆動力を付与する駆動期間と、反射面に駆動力を付与しないで走査させる惰性駆動期間と、を有していて、駆動力を反射面に付与するかまたは付与しないかの制御を行う。
【解決手段】反射面に光を反射させて投射面２１に画像を形成する画像形成装置の駆動方法であって、第１方向を走査する反射面を駆動する第１駆動工程と、第２方向を走査する反射面を駆動させる第２駆動工程と、を有し、第１駆動工程では第１方向を走査する反射面の駆動は、反射面に外部から駆動力を付与する駆動期間と、反射面に駆動力を付与しないで走査させる惰性駆動期間と、を有していて、駆動力を反射面に付与するかまたは付与しないかの制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び画像形成装置の駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
共振を利用した水平共振を利用した水平走査用ミラーとガルバノミラー等の垂直走査用ミラーの２つのミラーを用いて描画するタイプのスキャンプロジェクターが広く用いられている。光射出部から射出した光を投影面に照射する。そして、水平方向と垂直方向に走査する。水平方向の走査を水平走査または主走査と称し、垂直方向の走査を垂直走査または副走査と称する。垂直走査の走査速度は水平走査の走査速度よりも遅くなっている。そして、スキャンプロジェクターは水平走査と垂直走査とで２次元的に走査し、投影面上に画像を描画する。通常、水平走査用ミラーの回動中心軸を中心とする振れ角は一定の角度となっている。
【０００３】
このようなスキャンプロジェクターが投影面上に画像を描画する際、「台形歪み」と呼ばれる歪みが発生するため補正が必要となる。台形歪みは投影面上に描画された画像の上側と下側とで、水平方向の長さが異なる歪みである。台形歪みはミラーから投影面までの光路差が画像の場所によって異なることに起因する。投影面と直交する方向から投光するときにも生ずるが、投影面と直交する方向に対して斜めの方向から投光するときにより顕著に生ずる。
【０００４】
歪みを補正するスキャンプロジェクターが特許文献１に開示されている。これによると、水平走査用ミラーの回動中心軸を中心とする振れ角を可変にし、徐々に変化させている。これにより画像の幅が変化する。そして、投影面に対し光を走査する際、投影面上の垂直方向の光の位置がスキャンプロジェクターから遠いほど、水平走査用ミラーの振れ角を小さくすることにより画像の台形歪みを防止している。
【０００５】
また、水平走査用ミラーの駆動周波数は高いので水平走査用ミラーとしては、通常、エネルギー効率の良い共振駆動のものが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９９２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
スキャンプロジェクターで台形歪みを補正するとき、垂直走査方向の描画ラインに対応して水平走査用ミラーの振れ角が目標振れ角となるように水平走査用ミラーの振れ角制御が必要となる。この振れ角制御は水平走査の毎ライン、もしくは数ラインごとに行うため、制御が複雑となっていた。そこで、画像を形成するために光を走査する制御を簡易に行える画像形成装置の駆動方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］
本適用例に係る画像形成装置の駆動方法は、反射面に光を反射させて投射面に画像を形成する画像形成装置の駆動方法であって、前記反射面を回動させて第１方向に光を走査する第１駆動工程と、前記反射面を回動させて前記第１方向と交差する第２方向に光を走査する第２駆動工程と、を有し、前記反射面はばねと接続され、前記第１駆動工程は駆動力を付与して前記反射面を回転させるとともにばねにエネルギーを蓄積させる駆動期間と、前記ばねの復元力を用いて前記反射面を回動させる惰性駆動期間と、を有していることを特徴とする。
【００１０】
この画像形成装置の駆動方法によれば、第１駆動工程において前記反射面を回動させて第１方向に光を走査している。そして、第２駆動工程において反射面を回動させて第１方向と交差する第２方向に光を走査する。これにより、光を２つの方向に走査して画像を形成することができる。
【００１１】
第１駆動工程は駆動期間と惰性駆動期間とを有している。駆動期間では前記駆動力を付与して反射面を回転させるとともにばねにエネルギーを蓄積する。そして、惰性駆動期間ではばねの復元力を用いて反射面を回動させている。従って、所定の間隔を空けて反射面に駆動力を付与して反射面を回転することによりばねにエネルギーを蓄積し、ばねの復元力を用いて光を走査することができる。その結果、光を走査する制御を簡易に行うことができる。
【００１２】
［適用例２］
上記適用例にかかる画像形成装置の駆動方法において、前記駆動期間では前記反射面が回転する方向と同じ方向に前記駆動力を加えることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、前記反射面の回転方向に合わせて駆動力を付与する。従って、回転方向と異なる方向に駆動力を付与する場合と比べて、効率よく反射面を回動させることができる。
【００１４】
［適用例３］
上記適用例にかかる画像形成装置の駆動方法において、前記駆動期間は描画を行わない垂直帰線期間内に行われることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、垂直帰線期間内で描画を行わないときに駆動力を付与している。反射面に駆動力を付与するとき反射面の回転速度が急激に変化するので、光を走査する早さが急激に変化する。そして、光の走査速度が急激に変化するときに描画すると画像に乱れが生じる。本適用例では、描画に影響を与えずに反射面に駆動力を付与する為、品質の良い画像を描画することができる。
【００１６】
［適用例４］
上記適用例にかかる画像形成装置の駆動方法において、１つの前記駆動期間に前記駆動力を１回付与することを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、１つの駆動期間に駆動力を１回のみ付与している。従って、１つの駆動期間に駆動力の付与を複数回実施する方法に比べて、簡易に駆動力を付与することができる。その結果、駆動力の付与を制御する回路を簡易にすることができる。
【００１８】
［適用例５］
上記適用例にかかる画像形成装置の駆動方法において、前記第１方向を走査する光の範囲が前記画像の範囲より大きくなるように前記駆動力を付与することを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、第１方向を走査する光の範囲が画像の範囲より大きくなるように駆動力を付与している。従って、第１方向においては確実に描画を行うことができる。
【００２０】
［適用例６］
本適用例に係わる画像形成装置は、投射面に対して光を走査し画像を形成する画像形成装置であって、光を射出する射出部と、前記射出部から射出された光を反射させ回動可能に設けられた反射面を有し、前記投射面に対して第１方向に走査するとともに、前記第１方向に走査する走査速度よりも遅い走査速度で前記第１方向と交差する第２方向に走査する光走査部と、前記光走査部を制御する駆動制御部と、を有し、前記駆動制御部は前記反射面を前記第１方向に走査させる駆動部と、前記反射面の前記第２方向における角度を検出する角度検出部と、を有し、前記駆動部は前記角度検出部で検出した前記角度に応じて前記反射面に駆動力を付与して前記反射面を回転させるとともにばねにエネルギーを蓄積させ、前記ばねの復元力を用いて前記反射面を回動させることを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、射出部が光を射出する。光走査部は反射面を有し、射出された光は反射面を照射する。反射面を反射した光は投射面を照射する。そして、反射面は回動することにより光を第１方向と第２方向とに走査する。第１方向と第２方向とは交差する方向であり走査する光は画像を形成する。駆動制御部は光走査部を制御し、第１方向に走査する走査速度よりも遅い走査速度で第２方向に光を走査させる。
【００２２】
駆動制御部は駆動部と角度検出部とを有している。角度検出部は反射面の第２方向における角度を検出する。そして、駆動部は検出した反射面の角度に応じて反射面に駆動力を付与して前記反射面を回転させるとともにばねにエネルギーを蓄積させる。そして、ばねの復元力を用いて反射面を回動させている。これによりばねのエネルギーが消費され反射面には回転エネルギーが蓄積される。そして、ばねのエネルギーと反射面の回転エネルギーとの入れ替えを反復する。この入れ替えをする毎に反射面は回転方向を切換えるので、反射面を反射した光は投射面上を走査する。
【００２３】
従って、本適用例では反射面の第２方向の角度に応じて駆動部が反射面に駆動力を付与することにより、光が第１方向の走査するように反射面の回動を制御している。つまり、駆動部が駆動力を付与する制御で光を走査する制御を行うことができる。その結果、光を走査する制御が簡易となるので簡単な制御で画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態にかかわる画像形成装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】画像形成装置の構成を示すブロック図。
【図３】アクチュエーターの構造を示す概略斜視図。
【図４】アクチュエーターの駆動を説明するための模式断面図。
【図５】ガルバノミラーの構成を示すブロック図。
【図６】作動制御装置の構成を示すブロック図。
【図７】画像形成装置の動作を説明するための模式図。
【図８】アクチュエーターの振れ角の推移を示すグラフ。
【図９】可動板を駆動する駆動信号の推移を示すグラフ。
【図１０】可動板の回動と駆動信号との推移を示すグラフ。
【図１１】可動板の振れ角の経時的変化を示すグラフ。
【図１２】ガルバノミラーのミラー角度の経時的変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００２６】
（第１実施形態）
本実施形態では、画像形成装置と画像形成装置の特徴的な駆動方法との例について、図１〜図１２に従って説明する。
【００２７】
図１は画像形成装置の構成を示す概略斜視図である。図１に示すように、画像形成装置１は机等の支持台２上に載置される。支持台２上において画像形成装置１が載置されている面を投影面２１とするとき、画像形成装置１は投影面２１上に光を走査して画像を形成する。換言すれば、画像形成装置１は投影面２１上に投影して映像を描画する。すなわち、投影面２１がスクリーンとして用いられ、投影面２１に画像形成装置１から光が走査されることにより、静止画や動画等の所定の画像が描画される。画像形成装置１は支持台２の投影面２１上に載置して使用される。これにより、投影面２１上に描画される領域である描画領域１４２と画像形成装置１との位置関係は、所定の位置関係に維持される。
【００２８】
描画領域１４２において、画像形成装置１が射出する光と投影面２１とがなす俯角を変えるときに光が投影面２１上を移動する方向を第２方向としての垂直方向２１ｂとし、垂直方向２１ｂと直交する方向を第１方向としての水平方向２１ａとする。水平方向２１ａ及び垂直方向２１ｂは画像形成装置１が光を走査する方向となっている。
【００２９】
図２は画像形成装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像形成装置１は射出部としての光源ユニット４と光走査部５と駆動制御部としての作動制御装置８とを有している。光源ユニット４は光を射出する装置である。光走査部５は光源ユニット４から射出された光を投影面２１に走査して照射する装置である。そして、作動制御装置８は光源ユニット４及び光走査部５の動作を制御する装置である。
【００３０】
光源ユニット４は、赤色レーザー光４４ｒを射出する赤色レーザー光源４１ｒ、緑色レーザー光４４ｇを射出する緑色レーザー光源４１ｇ、青色レーザー光４４ｂを射出する青色レーザー光源４１ｂを備えている。光源ユニット４は作動制御装置８と接続されている。そして、赤色レーザー光源４１ｒ、緑色レーザー光源４１ｇ及び青色レーザー光源４１ｂは作動制御装置８が出力する駆動信号に対応して変調したレーザー光４４を射出する。
【００３１】
赤色レーザー光源４１ｒから射出された赤色レーザー光４４ｒはコリメーターレンズ４２ｒ及びダイクロイックミラー４３ｒを通過した後に光走査部５を照射する。同様に、緑色レーザー光源４１ｇから射出された緑色レーザー光４４ｇはコリメーターレンズ４２ｇ、ダイクロイックミラー４３ｇ及びダイクロイックミラー４３ｒを通過した後に光走査部５を照射する。青色レーザー光源４１ｂから射出された青色レーザー光４４ｂはコリメーターレンズ４２ｂ、ダイクロイックミラー４３ｂ、ダイクロイックミラー４３ｇ及びダイクロイックミラー４３ｒを通過した後に光走査部５を照射する。
【００３２】
コリメーターレンズ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂはレーザー光４４を平行光にする光学素子である。そして、内蔵するハーフミラーを用いてダイクロイックミラー４３ｒ、４３ｇ、４３ｂは各色のレーザー光４４を結合して１つの光線にして射出する。これにより、光源ユニット４は作動制御装置８が指示する色調及び輝度のレーザー光４４の光線を光走査部５に射出することができる。
【００３３】
次に、光走査部５について説明する。この光走査部５はアクチュエーター５１を備えている。アクチュエーター５１は一面に反射面としての光反射部５１１ｅが設置された可動板５１１ａを有している。そして、光源ユニット４が射出するレーザー光４４は光反射部５１１ｅを照射し反射することにより進行方向をかえる。そして、光反射部５１１ｅにて反射するレーザー光４４はガルバノミラー１２を照射する。ガルバノミラー１２はミラー１２１を有し、ガルバノミラー１２を照射するレーザー光４４はミラー１２１にて反射する。続いて、ミラー１２１にて反射するレーザー光４４は投影面２１を照射する。
【００３４】
可動板５１１ａは回動中心軸５１８を中心軸として回動可能となっている。そして、可動板５１１ａが回動するとき光走査部５から射出したレーザー光４４は投影面２１に対し水平方向２１ａに走査する。同様に、ミラー１２１は回動中心軸１２５を中心軸として回動可能となっている。そして、ミラー１２１が回動するとき光走査部５から射出したレーザー光４４は投影面２１に対し垂直方向２１ｂに走査する。
【００３５】
ガルバノミラー１２が垂直方向２１ｂに走査する走査速度はアクチュエーター５１が水平方向２１ａに走査する走査速度より遅い走査速度となっている。これにより、光走査部５はレーザー光４４を２次元的に走査するようになっている。
【００３６】
光走査部５はアクチュエーター５１の回転角度を検出する角度検出部５２を備えている。角度検出部５２は可動板５１１ａの回転角度を検出して作動制御装置８に出力する。さらに、光走査部５はミラー１２１の回転角度を検出する角度検出部１３を備えている。角度検出部１３はミラー１２１の回転角度を検出して作動制御装置８に出力する。作動制御装置８は光走査部５が出力する可動板５１１ａとミラー１２１との角度からレーザー光４４が投影面２１を照射する場所を検出可能になっている。
【００３７】
アクチュエーター５１の回動中心軸５１８とガルバノミラー１２の回動中心軸１２５とは直交して設置されている。アクチュエーター５１とガルバノミラー１２とをこのように設けることにより、投影面２１に射出したレーザー光４４を２次元的に直交する２方向に走査することができる。これにより、比較的簡単な構成で、投影面２１に２次元画像を描画することができる。
【００３８】
光源ユニット４から射出したレーザー光４４はアクチュエーター５１の光反射部５１１ｅの反射面で反射する。次に、レーザー光４４はガルバノミラー１２のミラー１２１の反射面で反射した後、支持台２の投影面２１に照射される。そして、作動制御装置８は光反射部５１１ｅを回動させると共に、その角速度よりも遅い角速度でミラー１２１を回動させる。これにより、レーザー光４４は、投影面２１に対し水平方向２１ａに走査されると共に水平方向２１ａの走査速度よりも遅い走査速度で垂直方向２１ｂに走査される。そして、レーザー光４４は投影面２１に対し２次元的に走査され投影面２１には画像が描画される。
【００３９】
図３はアクチュエーターの構造を示す概略斜視図である。図３に示すように、アクチュエーター５１は矩形の対向基板５１３を備えている。対向基板５１３の材質は機械的強度があれば良く特に限定されない。例えば、各種ガラス、シリコン、ＳｉＯ2などを用いることができる。そして、対向基板５１３と重ねて矩形の枠状のスペーサー部材５１２が設置され、スペーサー部材５１２と重ねて基体５１１が設置されている。
【００４０】
基体５１１は枠状の支持部５１１ｂを備え、支持部５１１ｂはスペーサー部材５１２と重ねて配置されている。スペーサー部材５１２の上面は基体５１１の下面と接合している。また、スペーサー部材５１２は、可動板５１１ａの平面視にて、支持部５１１ｂの形状とほぼ等しくなっている。このようなスペーサー部材５１２は、例えば、各種ガラス、各種セラミックス、シリコン、ＳｉＯ2などで構成されている。
【００４１】
尚、スペーサー部材５１２と基体５１１との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤等の別部材を介して接合してもよい。他にも、スペーサー部材５１２の構成材料などによっては接合方法に陽極接合等を用いてもよい。
【００４２】
基体５１１の中央には可動板５１１ａが配置され、可動板５１１ａと支持部５１１ｂとはばねとしての連結部５１１ｃとばねとしての連結部５１１ｄとにより連結されている。連結部５１１ｃは可動板５１１ａの図中左側に位置し、連結部５１１ｄは可動板５１１ａの図中右側に位置している。
【００４３】
連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄは柱状に形成された弾性体からなっており、回動中心軸５１８に沿って配置されている。そして、可動板５１１ａが回動中心軸５１８を中心として回転するように力が加わるとき、連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄが捩れることにより可動板５１１ａが回転する。このとき、連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄはばねとして作用するので、連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄには可動板５１１ａを回転するエネルギーが蓄積される。
【００４４】
基体５１１の材質は機械的強度を有する弾性体であれば良く特に限定されない。シリコンや金属等の各種材料を用いることができる。本実施形態では、例えば、基体５１１の材質はシリコンを主材料として構成されている。そして、可動板５１１ａと支持部５１１ｂと連結部５１１ｃ、５１１ｄとが一体に形成されている。シリコンを主材料とすることにより、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、シリコンは微細な加工が可能であり、アクチュエーター５１を小型に形成することができる。
【００４５】
可動板５１１ａは平面視にて略長方形となっている。可動板５１１ａにおいて対向基板５１３と逆側の面には光反射性を有する光反射部５１１ｅが設けられている。光反射部５１１ｅの表面は、レーザー光４４を反射する反射面となっている。光反射部５１１ｅの材質は光を反射すれば良く、特に限定されない。例えば、Ａｌ、Ｎｉ等の金属膜を用いることができる。可動板５１１ａの対向基板５１３側の面には直方体の永久磁石５１４が設置されている。
【００４６】
永久磁石５１４は、可動板５１１ａの平面視にて、回動中心軸５１８と直交する方向に磁化されている。詳しくは、永久磁石５１４のＳ極とＮ極との両極を結んだ線分が回動中心軸５１８に対して直交するように永久磁石５１４は磁化されている。本実施形態では、回動中心軸５１８の図中左上側がＮ極、図中右下側がＳ極となっている。永久磁石５１４の材質は磁化により磁性を有する材質であれば良く特に限定されない。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、アルニコ磁石などを用いることができる。
【００４７】
対向基板５１３において永久磁石５１４側の面には可動板５１１ａと対向する場所にコイル５１５が設置されている。コイル５１５は、可動板５１１ａの平面視にて、永久磁石５１４の外周を囲むように設けられている。
【００４８】
次に、アクチュエーター５１の可動板５１１ａの角度を検出する角度検出部５２について説明する。アクチュエーター５１の連結部５１１ｃ上には圧電素子５２１が設置されている。圧電素子５２１には起電力検出部５２２が接続され、圧電素子５２１が発生する起電力を起電力検出部５２２が検出する。起電力検出部５２２には角度検知部５２３が接続され、角度検知部５２３は起電力検出部５２２の検出結果に基づいて可動板５１１ａの角度を算出する。圧電素子５２１、起電力検出部５２２、角度検知部５２３により角度検出部５２が構成されている。
【００４９】
可動板５１１ａの回動に伴って連結部５１１ｃが捩り変形するとき、連結部５１１ｃの変形に伴って圧電素子５２１が変形する。圧電素子５２１が変形するとき、外力が付与されていない自然状態に対する変形量に応じた大きさの起電力を発生する性質を有している。そして、起電力検出部５２２が圧電素子５２１に生じた起電力を検出し、角度検知部５２３に出力する。角度検知部５２３は、圧電素子５２１の起電力の大きさに基づいて、連結部５１１ｃの捩れの程度を算出する。さらに、捩れの程度から角度検知部５２３は可動板５１１ａの回動中心軸５１８を中心とする振れ角を求める。そして、可動板５１１ａの角度及び振れ角の情報を含む信号は角度検知部５２３から作動制御装置８に送信される。
【００５０】
コイル５１５に駆動信号が供給されていない状態をアクチュエーター５１の初期状態とする。このとき、可動板５１１ａが支持部５１１ｂとなす角度が０°となっており、角度が０°の状態を基準とする。尚、可動板５１１ａの角度は、アクチュエーター５１の初期状態のときを基準としたときに、可動板５１１ａが所定方向に回動したときの角度である。すなわち、検出する可動板５１１ａの角度は、アクチュエーター５１の初期状態のときの光反射部５１１ｅと、可動板５１１ａが所定方向に回動したときの光反射部５１１ｅとのなす角度である。
【００５１】
また、可動板５１１ａの角度の検出は、連続的にリアルタイムで行ってもよく、また、間欠的に行ってもよい。また、角度検出部５２は可動板５１１ａの角度を検出できれば良く、圧電素子を用いる方法に限定されない。
【００５２】
図４はアクチュエーターの駆動を説明するための模式断面図である。図４（ａ）に示すように、アクチュエーター５１は、コイル５１５に電流を供給する通電手段５１６を有している。通電手段５１６は電気回路であり、電流値の大きさや周波数等の各条件の電流をコイル５１５に供給する。通電手段５１６、コイル５１５及び永久磁石５１４等により、可動板５１１ａを回動させる駆動部５１７が構成される。
【００５３】
通電手段５１６は作動制御装置８と接続されている。作動制御装置８から所定の駆動信号が通電手段５１６に出力され、駆動信号に応じた電流が通電手段５１６からコイル５１５に供給される。詳細には、作動制御装置８の制御により通電手段５１６がコイル５１５に交番電流を供給する。交番電流がコイル５１５に流れ、可動板５１１ａの厚さ方向に磁界が発生する。作動制御装置８は磁界の向きを周期的に切り換えるように駆動信号を出力する。コイル５１５の永久磁石５１４側がＳ極となり、コイル５１５の永久磁石５１４側に対する逆側がＮ極となる状態を第１状態とする。そして、コイル５１５の永久磁石５１４側がＮ極となり、コイル５１５の永久磁石５１４側に対する逆側がＳ極となる状態を第２状態とする。作動制御装置８が出力する駆動信号を切り換えることにより、コイル５１５は第１状態と第２状態とに交互に切り換わる。
【００５４】
第１状態ではコイル５１５への通電によりコイル５１５の永久磁石５１４側がＳ極となる。これにより、コイル５１５へ発生する磁界と永久磁石５１４のＳ極側との間に反発力が生じて永久磁石５１４のＳ極がコイル５１５と離れる向きに変位する。同時にコイル５１５へ発生する磁界と永久磁石５１４のＮ極側との間に引力が生じて永久磁石５１４のＮ極がコイル５１５と接近する向きに変位する。これにより、可動板５１１ａが反時計回りに回動して傾斜する。
【００５５】
図４（ｂ）に示すように、第２状態ではコイル５１５への通電によりコイル５１５の永久磁石５１４側がＮ極となる。これにより、コイル５１５へ発生する磁界と永久磁石５１４のＮ極側との間に反発力が生じて永久磁石５１４のＮ極がコイル５１５と離れる向きに変位する。同時にコイル５１５へ発生する磁界と永久磁石５１４のＳ極側との間に引力が生じて永久磁石５１４のＳ極がコイル５１５と接近する向きに変位する。これにより、可動板５１１ａが時計回りに回動して傾斜する。
【００５６】
第１状態と第２状態とを交互に繰り返すことにより、可動板５１１ａが回動中心軸５１８を中心に時計回りと反時計回りに交互に回動する。可動板５１１ａが回転するとき連結部５１１ｃ、５１１ｄには捩り変形が生じる。作動制御装置８は通電手段５１６に所定の大きさ及び所定の周波数の駆動信号を出力する。これにより、作動制御装置８は可動板５１１ａを共振駆動させることができる。
【００５７】
通電手段５１６がコイル５１５に供給する駆動信号を作動制御装置８が制御する。これにより、可動板５１１ａの振れ角を調整することができる。したがって、通電手段５１６及び作動制御装置８により、可動板５１１ａの振れ角を調整する調整手段の主要部が構成される。この調整手段は、ガルバノミラー１２のミラー１２１の角度に応じて可動板５１１ａの振れ角を調整する。従って、光反射部５１１ｅの反射面はガルバノミラー１２の角度に対応して動作を行うようになっている。
【００５８】
可動板５１１ａの振れ角は、アクチュエーター５１の初期状態のときを基準としたときに、可動板５１１ａが所定方向に回動したときの最大の角度を示す。すなわち、振れ角とは、アクチュエーター５１の初期状態のときの光反射部５１１ｅと、可動板５１１ａが所定方向に最大に回動したときの光反射部５１１ｅとのなす角である。
【００５９】
図５はガルバノミラーの構成を示すブロック図である。図５に示すように、ガルバノミラー１２は、反射面にて光を反射するミラー１２１を備えている。ミラー１２１は回動中心軸１２５を中心に回動可能に設けられ、回動中心軸１２５にはミラー１２１を回動させるモーター１２２が接続されている。モーター１２２は駆動回路１２３と接続され、駆動回路１２３はモーター１２２を回転させる電力を供給する。そして、駆動回路１２３の出力によりモーター１２２が正転と反転とを交互に繰り返す。これにより、ミラー１２１が回動中心軸１２５まわりに回動する。モーター１２２及び駆動回路１２３等により駆動部１２４が構成されている。
【００６０】
次に、ガルバノミラー１２のミラー１２１の角度を検出する角度検出部１３について説明する。角度検出部１３は、エンコーダー１３１と角度検知部１３２とを有している。エンコーダー１３１はガルバノミラー１２に設けられ、ミラー１２１の角度の変化に応じた信号を出力する。角度検知部１３２はエンコーダー１３１と接続され、エンコーダー１３１から出力される信号を受信する。そして、角度検知部１３２は信号に含まれる情報に基づいてミラー１２１の角度を算出する。
【００６１】
駆動部１２４の作動によりミラー１２１が回動するとき、回動に応じた信号がエンコーダー１３１から角度検知部１３２に送信される。角度検知部１３２は、エンコーダー１３１から送信される信号に含まれる情報に基づいてミラー１２１の角度を算出する。次に、角度検知部１３２はミラー１２１の角度の情報を含む信号を作動制御装置８に送信する。
【００６２】
ミラー１２１の角度における基準は特に限定されない。ガルバノミラー１２の所定の角度の状態のときの角度を基準として設定してよい。また、ミラー１２１の角度検出は連続的に行っても良く間欠的に行っても良い。また、角度検出部１３の構成はミラー１２１の角度を検出することができれば良く、特に限定されない。エンコーダー以外を用いる方法を採用しても良い。
【００６３】
図６は作動制御装置の構成を示すブロック図である。図６に示すように、画像形成装置１は作動制御装置８を備え、作動制御装置８は光源ユニット４及び光走査部５と接続されている。作動制御装置８は、映像データ記憶部８１と映像データ演算部８２と描画タイミング生成部８３と光源変調部８４と駆動信号指示部８５と角度指示部８６とを有している。
【００６４】
映像データ記憶部８１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、画像形成装置１における動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する記憶領域が設定される。さらに、投影面２１に投射する映像に係るデータを記憶するための記憶領域も設定される。
【００６５】
映像データ演算部８２は映像データ記憶部８１に記憶された映像データから出力する映像のデータを抽出する。そして映像データ演算部８２は光反射部５１１ｅ及びミラー１２１の角度に合わせて映像データを出力する機能を備えている。描画タイミング生成部８３は光反射部５１１ｅ及びミラー１２１の角度の情報から同期信号を生成する機能を備えている。光源変調部８４は映像データを赤青緑の各色の輝度に分離し各色の映像信号を光源ユニット４に出力する機能を備えている。駆動信号指示部８５はアクチュエーター５１を回動させる信号を生成する機能を備えている。角度指示部８６はミラー１２１の角度を指示する信号を生成する機能を備えている。
【００６６】
光源ユニット４において赤色レーザー光源４１ｒは赤色駆動回路４１０ｒと接続されている。緑色レーザー光源４１ｇは緑色駆動回路４１０ｇと接続され、青色レーザー光源４１ｂは青色駆動回路４１０ｂと接続されている。赤色駆動回路４１０ｒは光源変調部８４が出力する赤色の映像信号に対応して赤色レーザー光源４１ｒを駆動する。同様に、緑色駆動回路４１０ｇは光源変調部８４が出力する緑色の映像信号に対応して緑色レーザー光源４１ｇを駆動する。さらに、青色駆動回路４１０ｂは光源変調部８４が出力する青色の映像信号に対応して青色レーザー光源４１ｂを駆動する。光源変調部８４により映像データが赤色、緑色、青色の各信号に分離される。そして、光源ユニット４が赤色、緑色、青色のレーザー光４４を投影面２１に照射する。投影面２１では各色のレーザー光４４が混色されることによりカラー映像を照射することが可能となっている。
【００６７】
次に、投影面２１上に画像を描画する際の画像形成装置１の動作について説明する。まず、画像形成装置１に映像データが入力される。入力された映像データは映像データ記憶部８１に一時的に記憶される。映像データ演算部８２は映像データ記憶部８１から映像データを読み出し、映像データを用いて画像の描画を行う。この場合、映像データ演算部８２は映像データの総てを映像データ記憶部８１に記憶した後に、画像の描画を開始してもよい。
【００６８】
また、映像データの一部が映像データ記憶部８１に記憶された時点で、映像データ演算部８２は画像の描画を開始しても良い。この方法では作動制御装置８は画像の描画と並行して映像データを映像データ記憶部８１に記憶する。初めに、少なくとも１フレーム分の映像データを映像データ記憶部８１に記憶した後に画像の描画を開始する。
【００６９】
光源変調部８４は映像データ演算部８２から各色の輝度データを入力する。そして、輝度データを各色の輝度データに分離して光源ユニット４に出力する。光源ユニット４の赤色駆動回路４１０ｒ、緑色駆動回路４１０ｇ、青色駆動回路４１０ｂは各色の輝度データに応じて赤色レーザー光源４１ｒ、緑色レーザー光源４１ｇ、青色レーザー光源４１ｂの変調を行う。すなわち、赤色レーザー光源４１ｒ、緑色レーザー光源４１ｇ、青色レーザー光源４１ｂのオン／オフや、出力の調整等を行う。
【００７０】
描画タイミング生成部８３は描画タイミング情報及び描画ライン情報を生成する。描画タイミング情報は映像データ演算部８２に出力され、描画ライン情報は駆動信号指示部８５に出力される。描画タイミング情報には描画を行うタイミングの情報等が含まれる。描画ライン情報には画像を構成する描画ラインの垂直方向２１ｂの位置の情報等が含まれる。描画ラインの位置情報は描画ラインの垂直方向２１ｂの位置として設定してもよいが、例えば、描画ラインの位置情報は描画ラインの両端及び中央等の位置情報として設定しても良い。
【００７１】
アクチュエーター５１の角度検出部５２はその可動板５１１ａの角度及び振れ角を検出する。そして、角度検出部５２は角度及び振れ角の情報を作動制御装置８の描画タイミング生成部８３に出力する。また、ガルバノミラー１２の角度検出部１３はミラー１２１の角度を検出する。そして、その角度のミラー１２１の角度情報を作動制御装置８の角度指示部８６に出力する。
【００７２】
１つの描画ラインの描画が終了するとき、描画タイミング生成部８３は角度指示部８６に次に描画する描画ラインの目標角度情報を出力する。詳細には、次に描画する描画ラインの描画開始点をレーザー光４４に照射されるときのミラー１２１の目標角度情報を描画タイミング生成部８３が出力する。ミラー１２１の目標角度は、隣り合う描画開始点の垂直方向の間隔が一定になるように設定される。角度指示部８６は、角度検出部１３によって検出されたミラー１２１の角度と前記ミラー１２１の目標角度とを比較する。そして、その角度の差が０になるような補正を行い、ガルバノミラー１２の駆動部１２４に駆動データを出力する。
【００７３】
駆動部１２４は駆動データに基づいてモーター１２２を駆動する。これにより、描画開始点にレーザー光４４が照射されたとき、ミラー１２１の角度は目標角度になる。
【００７４】
尚、各描画ラインにおける描画開始点から描画終了点までミラー１２１の角速度が一定となるようにして、レーザー光４４の垂直方向２１ｂの走査速度を等速としても良い。また、ミラー１２１の角速度を徐々に変化させ、レーザー光４４の垂直方向２１ｂの走査速度を徐々に変化させてもよい。
【００７５】
描画タイミング生成部８３は駆動信号指示部８５に描画ライン情報を出力する。描画ライン情報は駆動信号を付与するかしないかの情報である。そして、駆動信号指示部８５は、アクチュエーター５１の駆動部５１７に駆動信号の大きさ及び周波数を示すデータ等の駆動データを出力する。
【００７６】
駆動部５１７は駆動データと対応する駆動信号をコイル５１５に供給する。コイル５１５は所定の大きさ及び所定の周波数の電流を流し、所定の磁界を発生させて可動板５１１ａを共振させる。このように、画像形成装置１は可動板５１１ａの振れ角を調整しつつ、描画領域１４２の描画ライン上に、順次、レーザー光４４を走査して画像を描画する。
【００７７】
図７は画像形成装置の動作を説明するための模式図である。図７の左側の図は画像形成装置１がレーザー光４４を照射する様子を投影面２１と平行な方向から見た図を示している。図７の右側の図は画像形成装置１が投影した映像の図を示している。図７に示すように、画像形成装置１は、垂直方向２１ｂの走査（以下、垂直走査と称す）を行い、垂直走査の往路及び復路において、水平方向２１ａの走査（以下、水平走査と称す）を行う。尚、画像形成装置１は映像の描画を垂直走査の往路または復路のどちらか一方で行う。水平走査する工程を第１駆動工程とし、垂直走査する工程を第２駆動工程とする。描画するときには、垂直走査と水平走査とを並行して行う。
【００７８】
投影面２１と平行な方向と画像形成装置１がレーザー光４４を照射する方向とは斜めに交差するように配置されている。従って、画像形成装置１が光反射部５１１ｅの振れ角を変えずに俯角を変えて水平走査するとき、レーザー光４４が走査する長さは画像形成装置１に近い場所程短くなる。レーザー光４４が投影面２１に照射可能な場所の左端を左端線４４ａとし、照射可能な場所の右端を右端線４４ｃとする。左端線４４ａと右端線４４ｃとの水平方向２１ａの間隔をレーザー光４４の振れ幅４４ｄとする。尚、振れ幅４４ｄは光射出状態で可動板５１１ａが回動するときに、レーザー光４４が照射する水平方向２１ａの間隔を示す。レーザー光４４の振れ幅４４ｄは画像形成装置１に近い場所ほど狭くなり、画像形成装置１から離れる場所ほど長くなる。
【００７９】
レーザー光４４が投影面２１に照射する軌跡のうち直線となっている部分を描画ライン１４１とするとき、描画ライン１４１は複数形成されジグザグに配置される。各描画ライン１４１のうち図中左側の端部及び図中右側の端部はミラー１２１の角速度（速度）が小さいため描画に適さない。このため、両側の端部を除いて画像を描画する領域である描画領域１４２を設定する。尚、描画領域１４２の形状は特に限定されないが、例えば、長方形または正方形をなすように設定される。
【００８０】
可動板５１１ａの振れ角が一定の場合には光射出状態でのレーザー光４４の振れ幅はミラー１２１の角度に応じて変化する。そして、レーザー光４４が走査される投影面２１上の垂直方向２１ｂの位置が画像形成装置１から遠いほど長くなる。そこで、この画像形成装置１ではレーザー光４４が走査される投影面２１上の垂直方向２１ｂの位置が画像形成装置１から遠い場所ほど、可動板５１１ａの振れ角が小さくなるように調整する。そして、光射出状態でのレーザー光４４の振れ幅が描画領域１４２の幅よりも常に大きくなるように調整する。
【００８１】
具体的には、レーザー光４４が走査される投影面２１上の垂直方向２１ｂの位置が画像形成装置１から遠ざかるにつれて、可動板５１１ａの振れ角を徐々に減少させて、光射出状態でのレーザー光４４の振れ幅が描画領域１４２の幅よりも常に大きくなるようにする。
【００８２】
つまり、画像形成装置１は可動板５１１ａの振れ角を制御することにより左端線４４ａと右端線４４ｃとが平行になるようにレーザー光４４の振れ幅を制御する。これにより、１画面を走査する時間の中で描画が占める時間の割合である時間開効率を高くすることができる。
【００８３】
描画領域１４２の図中上側から奇数番目の各描画ライン１４１について、隣り合う描画ライン１４１同士の垂直方向の間隔が一定になるようにミラー１２１の角度や角速度を調整するのが好ましい。さらに、図中上側から偶数番目の各描画ライン１４１について、隣り合う描画ライン１４１同士の垂直方向の間隔が一定になるようにミラー１２１の角度や角速度を調整するのが好ましい。これにより、画像の垂直方向の歪みを防止することができる。
【００８４】
描画領域１４２の水平方向２１ａの両側端部において、隣り合う描画ライン１４１の垂直方向の間隔が一定になるようにミラー１２１の角度と角速度を所定の値に設定する。すなわち、隣り合う描画開始点の垂直方向２１ｂの間隔が一定になるようにミラー１２１の角度と角速度とを設定する。各描画ライン１４１の両側端部は描画開始点であり、両側端部の間隔を一定にすることにより映像を歪ませること無く投射することができる。尚、描画ライン１４１の垂直方向２１ｂの位置が画像形成装置１から遠い場所ほど、ミラー１２１の角速度は小さく設定される。これにより、比較的簡単な制御で画像の垂直方向２１ｂの歪みを防止することができる。
【００８５】
図８はアクチュエーターの振れ角の推移を示すグラフである。図８において、縦軸は可動板の振れ角θを示し、図中上側が下側より大きな角度となっている。横軸は時間の経過を示し図中左側から右側に推移する。時間軸は駆動信号付与の区間、描画期間、帰線期間の順で移行し、帰線期間の次に描画期間に移行する。そして、帰線期間と描画期間とを繰り返すように推移する。振れ角遷移線３０はアクチュエーター５１の振れ角の遷移を示す線である。描画角遷移線３１は描画角の遷移を示す線である。描画角は画像を描画する為に必要な可動板５１１ａの振れ角を示している。
【００８６】
駆動信号付与の区間において、作動制御装置８は通電手段５１６に駆動信号を付与する。そして、通電手段５１６はコイル５１５に電流を流すことにより可動板５１１ａを傾斜させる。従って、振れ角遷移線３０は大きな角度となり、連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄが捩れた状態となる。次に描画区間において、作動制御装置８は通電手段５１６に駆動信号を付与しない。そして、通電手段５１６はコイル５１５への通電を停止する。このとき、可動板５１１ａは回動運動をしながら連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄに蓄えられたエネルギーを放出する。換言すれば、可動板５１１ａは自由減衰振動する。従って、振れ角遷移線３０は徐々に小さい角度へと減少する。
【００８７】
垂直帰線期間としての帰線期間では作動制御装置８は通電手段５１６に駆動信号を付与する。そして、通電手段５１６はコイル５１５に電流を流すことにより可動板５１１ａを傾斜させる。従って、振れ角遷移線３０は大きな角度となり、連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄが捩れた状態となる。そして、帰線区間と描画区間とを反復する。各区間において、振れ角遷移線３０は描画角遷移線３１より大きな角度となるように設定されている。つまり、アクチュエーター５１の最大振れ角は、可動板５１１ａの振れ角が描画期間中、常に描画角を上回る振れ角となるように設定する。
【００８８】
可動板５１１ａの振れ角の制御は、通電手段５１６がコイル５１５に駆動信号を付与するかしないかで制御する。また、通電手段５１６は、共振状態での所望の最大振れ角θとなる大きさ及び周波数の駆動信号をコイル５１５に付与する。これにより、可動板５１１ａを確実に共振させることができ、効率良く駆動することができる。帰線期間が駆動信号を付与する期間である駆動期間３８に相当し、描画期間が駆動信号を付与しない期間である惰性駆動期間３７に相当する。
【００８９】
図９は可動板を駆動する駆動信号の推移を示すグラフである。図９において、縦軸は駆動信号の大きさを示し、駆動信号は作動制御装置８がコイル５１５を駆動する信号を示す。横軸は時間の経過を示し、左側から右側に時間が推移する。そして、時間軸では駆動期間３８と惰性駆動期間３７とが交互に切り替わる。
【００９０】
駆動信号推移線３２は作動制御装置８がコイル５１５を駆動する信号の推移を示す線である。駆動信号推移線３２が示すように駆動期間３８では駆動信号は正弦波となっている。駆動信号指示部８５はアクチュエーター５１の最大振れ角となる大きさ及び周波数の駆動信号を付与する。これにより、アクチュエーター５１は１自由度振動系において共振駆動される形態となる。そして、惰性駆動期間３７内では駆動信号を付与しない。また、駆動期間３８内の間に付与する正弦波の波数は特に限定されない。可動板５１１ａの振れ角が適切な振れ角が設定できれば良く、駆動期間３８内の間に付与する正弦波の数は複数でも良く１回のみでもよい。正弦波の数が少ない方が多いときと比べて制御が容易となる為、制御する電気回路を簡易な回路にすることができる。
【００９１】
図１０は可動板の回動と駆動信号との推移を示すグラフである。図１０において、縦軸はコイル５１５を駆動する駆動信号の大きさと可動板５１１ａが回動する角度を示す。横軸は駆動期間３８における時間の経過を示し、左側から右側に時間が推移する。可動板角度推移線３３は可動板５１１ａが回動する角度の推移を示す。駆動信号推移線３４は作動制御装置８がコイル５１５を駆動する駆動信号の推移を示す。可動板角度推移線３３の位相と駆動信号推移線３４の位相とは同位相となっている。そして、可動板５１１ａが回転する方向と同じ方向に永久磁石５１４とコイル５１５による駆動力を加えている。これにより駆動部５１７は効率よくアクチュエーター５１を駆動することができる。
【００９２】
図１１は可動板の振れ角の経時的変化を示すグラフである。図１１において、縦軸は可動板の振れ角を示し、図中上側が下側より大きい角度となっている。横軸は時間の経過を示し、時間は図中左側から右側へ推移する。そして、時間軸は惰性駆動期間３７と駆動期間３８とを交互に繰り返す。振れ角推移線３５は描画の際の可動板５１１ａの振れ角の推移を示している。従って、振れ角推移線３５は水平走査の動作に対応する。１フレームを描画する時間内は惰性駆動期間３７と駆動期間３８を有している。惰性駆動区間において可動板５１１ａの振れ角は最大振れ角から徐々に減少する。次に、振れ角が最小振れ角に到達した後、駆動区間において振れ角は最大振れ角に増大する。再び、惰性駆動区間において振れ角は徐々に減少する。以降、振れ角は同様の動作を繰り返す。
【００９３】
図１２はガルバノミラーのミラー角度の経時的変化を示すグラフである。図１２において、縦軸はミラーの角度を示し、図中上側が下側より大きい角度となっている。横軸は時間の経過を示し、時間は図中左側から右側へ推移する。そして、時間軸は惰性駆動区間と駆動区間とを交互に繰り返す。ミラー角度推移線３６はガルバノミラーのミラー角度の推移を示している。従って、ミラー角度推移線３６は垂直走査の動作に対応する。画像の描画を行う表示期間は惰性駆動期間３７に行われ、画像の描画を行わない非表示期間は駆動期間３８に行われる。
【００９４】
ミラー角度推移線３６は惰性駆動区間において直線状にミラー角度を増加させる。この間に所定の回数の水平走査が行われる。そして、ミラー角度推移線３６は駆動期間３８にミラー角度を減少させる。駆動期間３８において次のフレームの描画を開始するタイミング等の各タイミングを調整することができる。
【００９５】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、第１駆動工程は駆動期間３８と惰性駆動期間３７とを有している。駆動期間３８では駆動力を付与して可動板５１１ａを回転させるとともにばね性を有する連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄにエネルギーを蓄積する。そして、惰性駆動期間３７では連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄの復元力を用いて可動板５１１ａを回動させている。従って、所定の間隔を空けて可動板５１１ａに駆動力を付与して可動板５１１ａを回転することにより連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄの復元力を用いてレーザー光４４を走査することができる。その結果、レーザー光４４を走査する制御を簡易に行うことができる。
【００９６】
（２）本実施形態によれば、可動板５１１ａが回転する方向と同じ方向に永久磁石５１４とコイル５１５による駆動力を加えている。これにより駆動部５１７は効率よくアクチュエーター５１を駆動することができる。
【００９７】
（３）本実施形態によれば、垂直帰線期間内で描画を行わないときに通電手段５１６はコイル５１５に駆動信号を付与している。可動板５１１ａに駆動力を付与するとき可動板５１１ａの回転速度が急激に変化するので、レーザー光４４を走査する早さが急激に変化する。そして、レーザー光４４の走査速度が急激に変化するときに描画すると画像に乱れが生じる。本実施形態では、描画に影響を与えずに可動板５１１ａに駆動力を付与する為、品質の良い画像を描画することができる。
【００９８】
（４）本実施形態によれば、１つの駆動期間３８に駆動力を１回のみ付与しても良いとしている。このとき、１つの駆動期間３８に駆動力の付与を複数回実施する方法に比べて、簡易に駆動力を付与することができる。その結果、駆動力の付与を制御する回路を簡易にすることができる。
【００９９】
（５）本実施形態によれば、図８における振れ角遷移線３０が描画角遷移線３１より大きな角度で推移するように作動制御装置８は可動板５１１ａを作動させている。つまり、水平方向２１ａを走査するレーザー光４４の範囲が描画領域１４２の範囲より大きくなるように駆動力を付与している。従って、水平方向２１ａにおいては確実に描画を行うことができる。
【０１００】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、レーザー光４４を平行光線にするためにコリメーターレンズ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂを用いたが、これに限定されない。コリメーターミラー等の光学素子を用いても良い。この場合も、平行光束の細いビームを形成することができる。また、赤色レーザー光源４１ｒ、緑色レーザー光源４１ｇ、青色レーザー光源４１ｂから平行光束が射出される場合、コリメーターレンズ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂは必ずとも必要でなく、省略することができる。光学素子を減らせるので簡易な装置にすることができる。
【０１０１】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、赤色レーザー光源４１ｒ、緑色レーザー光源４１ｇ、青色レーザー光源４１ｂを用いたが、これに限らない。発光ダイオード等の光源を用いても良い。レーザー光源と同様の画像を形成することができる。さらに、簡易で軽量な装置にすることができる。
【０１０２】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、ダイクロイックミラー４３ｒ、４３ｇ、４３ｂがこの順に配置され、レーザー光４４を結合した。ダイクロイックミラー４３ｒ、４３ｇ、４３ｂが結合する色の順番は特に限定されない。例えば、ダイクロイックミラー４３ｇ、４３ｂ、４３ｒがこの順に配置されても良く、ダイクロイックミラー４３ｂ、４３ｒ、４３ｇがこの順に配置されても良い。結合するレーザー光４４の色の順序は自由に設定しても良い。
【０１０３】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、アクチュエーター５１の駆動にコイル５１５と永久磁石５１４とを用いた電磁駆動を用いた。アクチュエーター５１を駆動する方法はこの方法に限定されない。例えば、駆動方式については、圧電素子を用いた圧電駆動や静電引力を用いた静電駆動としてもよい。圧電駆動や静電駆動の場合は、駆動信号として、電圧信号を用いる。光反射部５１１ｅの大きさや重量に合わせて設定しても良い。
【０１０４】
（変形例５）
前記第１の実施形態では、光源ユニット４から射出したレーザー光４４をアクチュエーター５１の光反射部５１１ｅに反射させ、次に、ガルバノミラー１２のミラー１２１の反射面に反射させた。反射させる順番はこれに限らない。光源ユニット４から射出したレーザー光４４を、先に、ガルバノミラー１２のミラー１２１の反射面に反射させ、次に、アクチュエーター５１の光反射部５１１ｅの反射面で反射させるようにしてもよい。すなわち、先に、垂直走査がなされ、次に、水平走査がなされるように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１…画像形成装置、４…射出部としての光源ユニット、５…光走査部、８…駆動制御部としての作動制御装置、２１…投影面、３７…惰性駆動期間、３８…駆動期間、４４…光としてのレーザー光、５２…角度検出部、１２１…反射面としてのミラー、５１１ｃ，５１１ｄ…ばねとしての連結部、５１１ｅ…反射面としての光反射部、５１７…駆動部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び画像形成装置の駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
共振を利用した水平共振を利用した水平走査用ミラーとガルバノミラー等の垂直走査用ミラーの２つのミラーを用いて描画するタイプのスキャンプロジェクターが広く用いられている。光射出部から射出した光を投影面に照射する。そして、水平方向と垂直方向に走査する。水平方向の走査を水平走査または主走査と称し、垂直方向の走査を垂直走査または副走査と称する。垂直走査の走査速度は水平走査の走査速度よりも遅くなっている。そして、スキャンプロジェクターは水平走査と垂直走査とで２次元的に走査し、投影面上に画像を描画する。通常、水平走査用ミラーの回動中心軸を中心とする振れ角は一定の角度となっている。
【０００３】
このようなスキャンプロジェクターが投影面上に画像を描画する際、「台形歪み」と呼ばれる歪みが発生するため補正が必要となる。台形歪みは投影面上に描画された画像の上側と下側とで、水平方向の長さが異なる歪みである。台形歪みはミラーから投影面までの光路差が画像の場所によって異なることに起因する。投影面と直交する方向から投光するときにも生ずるが、投影面と直交する方向に対して斜めの方向から投光するときにより顕著に生ずる。
【０００４】
歪みを補正するスキャンプロジェクターが特許文献１に開示されている。これによると、水平走査用ミラーの回動中心軸を中心とする振れ角を可変にし、徐々に変化させている。これにより画像の幅が変化する。そして、投影面に対し光を走査する際、投影面上の垂直方向の光の位置がスキャンプロジェクターから遠いほど、水平走査用ミラーの振れ角を小さくすることにより画像の台形歪みを防止している。
【０００５】
また、水平走査用ミラーの駆動周波数は高いので水平走査用ミラーとしては、通常、エネルギー効率の良い共振駆動のものが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９９２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
スキャンプロジェクターで台形歪みを補正するとき、垂直走査方向の描画ラインに対応して水平走査用ミラーの振れ角が目標振れ角となるように水平走査用ミラーの振れ角制御が必要となる。この振れ角制御は水平走査の毎ライン、もしくは数ラインごとに行うため、制御が複雑となっていた。そこで、画像を形成するために光を走査する制御を簡易に行える画像形成装置の駆動方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］
本適用例に係る画像形成装置の駆動方法は、反射面に光を反射させて投射面に画像を形成する画像形成装置の駆動方法であって、前記反射面を回動させて第１方向に光を走査する第１駆動工程と、前記反射面を回動させて前記第１方向と交差する第２方向に光を走査する第２駆動工程と、を有し、前記反射面はばねと接続され、前記第１駆動工程は駆動力を付与して前記反射面を回転させるとともにばねにエネルギーを蓄積させる駆動期間と、前記ばねの復元力を用いて前記反射面を回動させる惰性駆動期間と、を有していることを特徴とする。
【００１０】
この画像形成装置の駆動方法によれば、第１駆動工程において前記反射面を回動させて第１方向に光を走査している。そして、第２駆動工程において反射面を回動させて第１方向と交差する第２方向に光を走査する。これにより、光を２つの方向に走査して画像を形成することができる。
【００１１】
第１駆動工程は駆動期間と惰性駆動期間とを有している。駆動期間では前記駆動力を付与して反射面を回転させるとともにばねにエネルギーを蓄積する。そして、惰性駆動期間ではばねの復元力を用いて反射面を回動させている。従って、所定の間隔を空けて反射面に駆動力を付与して反射面を回転することによりばねにエネルギーを蓄積し、ばねの復元力を用いて光を走査することができる。その結果、光を走査する制御を簡易に行うことができる。
【００１２】
［適用例２］
上記適用例にかかる画像形成装置の駆動方法において、前記駆動期間では前記反射面が回転する方向と同じ方向に前記駆動力を加えることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、前記反射面の回転方向に合わせて駆動力を付与する。従って、回転方向と異なる方向に駆動力を付与する場合と比べて、効率よく反射面を回動させることができる。
【００１４】
［適用例３］
上記適用例にかかる画像形成装置の駆動方法において、前記駆動期間は描画を行わない垂直帰線期間内に行われることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、垂直帰線期間内で描画を行わないときに駆動力を付与している。反射面に駆動力を付与するとき反射面の回転速度が急激に変化するので、光を走査する早さが急激に変化する。そして、光の走査速度が急激に変化するときに描画すると画像に乱れが生じる。本適用例では、描画に影響を与えずに反射面に駆動力を付与する為、品質の良い画像を描画することができる。
【００１６】
［適用例４］
上記適用例にかかる画像形成装置の駆動方法において、１つの前記駆動期間に前記駆動力を１回付与することを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、１つの駆動期間に駆動力を１回のみ付与している。従って、１つの駆動期間に駆動力の付与を複数回実施する方法に比べて、簡易に駆動力を付与することができる。その結果、駆動力の付与を制御する回路を簡易にすることができる。
【００１８】
［適用例５］
上記適用例にかかる画像形成装置の駆動方法において、前記第１方向を走査する光の範囲が前記画像の範囲より大きくなるように前記駆動力を付与することを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、第１方向を走査する光の範囲が画像の範囲より大きくなるように駆動力を付与している。従って、第１方向においては確実に描画を行うことができる。
【００２０】
［適用例６］
本適用例に係わる画像形成装置は、投射面に対して光を走査し画像を形成する画像形成装置であって、光を射出する射出部と、前記射出部から射出された光を反射させ回動可能に設けられた反射面を有し、前記投射面に対して第１方向に走査するとともに、前記第１方向に走査する走査速度よりも遅い走査速度で前記第１方向と交差する第２方向に走査する光走査部と、前記光走査部を制御する駆動制御部と、を有し、前記駆動制御部は前記反射面を前記第１方向に走査させる駆動部と、前記反射面の前記第２方向における角度を検出する角度検出部と、を有し、前記駆動部は前記角度検出部で検出した前記角度に応じて前記反射面に駆動力を付与して前記反射面を回転させるとともにばねにエネルギーを蓄積させ、前記ばねの復元力を用いて前記反射面を回動させることを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、射出部が光を射出する。光走査部は反射面を有し、射出された光は反射面を照射する。反射面を反射した光は投射面を照射する。そして、反射面は回動することにより光を第１方向と第２方向とに走査する。第１方向と第２方向とは交差する方向であり走査する光は画像を形成する。駆動制御部は光走査部を制御し、第１方向に走査する走査速度よりも遅い走査速度で第２方向に光を走査させる。
【００２２】
駆動制御部は駆動部と角度検出部とを有している。角度検出部は反射面の第２方向における角度を検出する。そして、駆動部は検出した反射面の角度に応じて反射面に駆動力を付与して前記反射面を回転させるとともにばねにエネルギーを蓄積させる。そして、ばねの復元力を用いて反射面を回動させている。これによりばねのエネルギーが消費され反射面には回転エネルギーが蓄積される。そして、ばねのエネルギーと反射面の回転エネルギーとの入れ替えを反復する。この入れ替えをする毎に反射面は回転方向を切換えるので、反射面を反射した光は投射面上を走査する。
【００２３】
従って、本適用例では反射面の第２方向の角度に応じて駆動部が反射面に駆動力を付与することにより、光が第１方向の走査するように反射面の回動を制御している。つまり、駆動部が駆動力を付与する制御で光を走査する制御を行うことができる。その結果、光を走査する制御が簡易となるので簡単な制御で画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施形態にかかわる画像形成装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】画像形成装置の構成を示すブロック図。
【図３】アクチュエーターの構造を示す概略斜視図。
【図４】アクチュエーターの駆動を説明するための模式断面図。
【図５】ガルバノミラーの構成を示すブロック図。
【図６】作動制御装置の構成を示すブロック図。
【図７】画像形成装置の動作を説明するための模式図。
【図８】アクチュエーターの振れ角の推移を示すグラフ。
【図９】可動板を駆動する駆動信号の推移を示すグラフ。
【図１０】可動板の回動と駆動信号との推移を示すグラフ。
【図１１】可動板の振れ角の経時的変化を示すグラフ。
【図１２】ガルバノミラーのミラー角度の経時的変化を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００２６】
（第１実施形態）
本実施形態では、画像形成装置と画像形成装置の特徴的な駆動方法との例について、図１〜図１２に従って説明する。
【００２７】
図１は画像形成装置の構成を示す概略斜視図である。図１に示すように、画像形成装置１は机等の支持台２上に載置される。支持台２上において画像形成装置１が載置されている面を投影面２１とするとき、画像形成装置１は投影面２１上に光を走査して画像を形成する。換言すれば、画像形成装置１は投影面２１上に投影して映像を描画する。すなわち、投影面２１がスクリーンとして用いられ、投影面２１に画像形成装置１から光が走査されることにより、静止画や動画等の所定の画像が描画される。画像形成装置１は支持台２の投影面２１上に載置して使用される。これにより、投影面２１上に描画される領域である描画領域１４２と画像形成装置１との位置関係は、所定の位置関係に維持される。
【００２８】
描画領域１４２において、画像形成装置１が射出する光と投影面２１とがなす俯角を変えるときに光が投影面２１上を移動する方向を第２方向としての垂直方向２１ｂとし、垂直方向２１ｂと直交する方向を第１方向としての水平方向２１ａとする。水平方向２１ａ及び垂直方向２１ｂは画像形成装置１が光を走査する方向となっている。
【００２９】
図２は画像形成装置の構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像形成装置１は射出部としての光源ユニット４と光走査部５と駆動制御部としての作動制御装置８とを有している。光源ユニット４は光を射出する装置である。光走査部５は光源ユニット４から射出された光を投影面２１に走査して照射する装置である。そして、作動制御装置８は光源ユニット４及び光走査部５の動作を制御する装置である。
【００３０】
光源ユニット４は、赤色レーザー光４４ｒを射出する赤色レーザー光源４１ｒ、緑色レーザー光４４ｇを射出する緑色レーザー光源４１ｇ、青色レーザー光４４ｂを射出する青色レーザー光源４１ｂを備えている。光源ユニット４は作動制御装置８と接続されている。そして、赤色レーザー光源４１ｒ、緑色レーザー光源４１ｇ及び青色レーザー光源４１ｂは作動制御装置８が出力する駆動信号に対応して変調したレーザー光４４を射出する。
【００３１】
赤色レーザー光源４１ｒから射出された赤色レーザー光４４ｒはコリメーターレンズ４２ｒ及びダイクロイックミラー４３ｒを通過した後に光走査部５を照射する。同様に、緑色レーザー光源４１ｇから射出された緑色レーザー光４４ｇはコリメーターレンズ４２ｇ、ダイクロイックミラー４３ｇ及びダイクロイックミラー４３ｒを通過した後に光走査部５を照射する。青色レーザー光源４１ｂから射出された青色レーザー光４４ｂはコリメーターレンズ４２ｂ、ダイクロイックミラー４３ｂ、ダイクロイックミラー４３ｇ及びダイクロイックミラー４３ｒを通過した後に光走査部５を照射する。
【００３２】
コリメーターレンズ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂはレーザー光４４を平行光にする光学素子である。そして、内蔵するハーフミラーを用いてダイクロイックミラー４３ｒ、４３ｇ、４３ｂは各色のレーザー光４４を結合して１つの光線にして射出する。これにより、光源ユニット４は作動制御装置８が指示する色調及び輝度のレーザー光４４の光線を光走査部５に射出することができる。
【００３３】
次に、光走査部５について説明する。この光走査部５はアクチュエーター５１を備えている。アクチュエーター５１は一面に反射面としての光反射部５１１ｅが設置された可動板５１１ａを有している。そして、光源ユニット４が射出するレーザー光４４は光反射部５１１ｅを照射し反射することにより進行方向をかえる。そして、光反射部５１１ｅにて反射するレーザー光４４はガルバノミラー１２を照射する。ガルバノミラー１２はミラー１２１を有し、ガルバノミラー１２を照射するレーザー光４４はミラー１２１にて反射する。続いて、ミラー１２１にて反射するレーザー光４４は投影面２１を照射する。
【００３４】
可動板５１１ａは回動中心軸５１８を中心軸として回動可能となっている。そして、可動板５１１ａが回動するとき光走査部５から射出したレーザー光４４は投影面２１に対し水平方向２１ａに走査する。同様に、ミラー１２１は回動中心軸１２５を中心軸として回動可能となっている。そして、ミラー１２１が回動するとき光走査部５から射出したレーザー光４４は投影面２１に対し垂直方向２１ｂに走査する。
【００３５】
ガルバノミラー１２が垂直方向２１ｂに走査する走査速度はアクチュエーター５１が水平方向２１ａに走査する走査速度より遅い走査速度となっている。これにより、光走査部５はレーザー光４４を２次元的に走査するようになっている。
【００３６】
光走査部５はアクチュエーター５１の回転角度を検出する角度検出部５２を備えている。角度検出部５２は可動板５１１ａの回転角度を検出して作動制御装置８に出力する。さらに、光走査部５はミラー１２１の回転角度を検出する角度検出部１３を備えている。角度検出部１３はミラー１２１の回転角度を検出して作動制御装置８に出力する。作動制御装置８は光走査部５が出力する可動板５１１ａとミラー１２１との角度からレーザー光４４が投影面２１を照射する場所を検出可能になっている。
【００３７】
アクチュエーター５１の回動中心軸５１８とガルバノミラー１２の回動中心軸１２５とは直交して設置されている。アクチュエーター５１とガルバノミラー１２とをこのように設けることにより、投影面２１に射出したレーザー光４４を２次元的に直交する２方向に走査することができる。これにより、比較的簡単な構成で、投影面２１に２次元画像を描画することができる。
【００３８】
光源ユニット４から射出したレーザー光４４はアクチュエーター５１の光反射部５１１ｅの反射面で反射する。次に、レーザー光４４はガルバノミラー１２のミラー１２１の反射面で反射した後、支持台２の投影面２１に照射される。そして、作動制御装置８は光反射部５１１ｅを回動させると共に、その角速度よりも遅い角速度でミラー１２１を回動させる。これにより、レーザー光４４は、投影面２１に対し水平方向２１ａに走査されると共に水平方向２１ａの走査速度よりも遅い走査速度で垂直方向２１ｂに走査される。そして、レーザー光４４は投影面２１に対し２次元的に走査され投影面２１には画像が描画される。
【００３９】
図３はアクチュエーターの構造を示す概略斜視図である。図３に示すように、アクチュエーター５１は矩形の対向基板５１３を備えている。対向基板５１３の材質は機械的強度があれば良く特に限定されない。例えば、各種ガラス、シリコン、ＳｉＯ2などを用いることができる。そして、対向基板５１３と重ねて矩形の枠状のスペーサー部材５１２が設置され、スペーサー部材５１２と重ねて基体５１１が設置されている。
【００４０】
基体５１１は枠状の支持部５１１ｂを備え、支持部５１１ｂはスペーサー部材５１２と重ねて配置されている。スペーサー部材５１２の上面は基体５１１の下面と接合している。また、スペーサー部材５１２は、可動板５１１ａの平面視にて、支持部５１１ｂの形状とほぼ等しくなっている。このようなスペーサー部材５１２は、例えば、各種ガラス、各種セラミックス、シリコン、ＳｉＯ2などで構成されている。
【００４１】
尚、スペーサー部材５１２と基体５１１との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤等の別部材を介して接合してもよい。他にも、スペーサー部材５１２の構成材料などによっては接合方法に陽極接合等を用いてもよい。
【００４２】
基体５１１の中央には可動板５１１ａが配置され、可動板５１１ａと支持部５１１ｂとはばねとしての連結部５１１ｃとばねとしての連結部５１１ｄとにより連結されている。連結部５１１ｃは可動板５１１ａの図中左側に位置し、連結部５１１ｄは可動板５１１ａの図中右側に位置している。
【００４３】
連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄは柱状に形成された弾性体からなっており、回動中心軸５１８に沿って配置されている。そして、可動板５１１ａが回動中心軸５１８を中心として回転するように力が加わるとき、連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄが捩れることにより可動板５１１ａが回転する。このとき、連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄはばねとして作用するので、連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄには可動板５１１ａを回転するエネルギーが蓄積される。
【００４４】
基体５１１の材質は機械的強度を有する弾性体であれば良く特に限定されない。シリコンや金属等の各種材料を用いることができる。本実施形態では、例えば、基体５１１の材質はシリコンを主材料として構成されている。そして、可動板５１１ａと支持部５１１ｂと連結部５１１ｃ、５１１ｄとが一体に形成されている。シリコンを主材料とすることにより、優れた回動特性を実現できるとともに、優れた耐久性を発揮することができる。また、シリコンは微細な加工が可能であり、アクチュエーター５１を小型に形成することができる。
【００４５】
可動板５１１ａは平面視にて略長方形となっている。可動板５１１ａにおいて対向基板５１３と逆側の面には光反射性を有する光反射部５１１ｅが設けられている。光反射部５１１ｅの表面は、レーザー光４４を反射する反射面となっている。光反射部５１１ｅの材質は光を反射すれば良く、特に限定されない。例えば、Ａｌ、Ｎｉ等の金属膜を用いることができる。可動板５１１ａの対向基板５１３側の面には直方体の永久磁石５１４が設置されている。
【００４６】
永久磁石５１４は、可動板５１１ａの平面視にて、回動中心軸５１８と直交する方向に磁化されている。詳しくは、永久磁石５１４のＳ極とＮ極との両極を結んだ線分が回動中心軸５１８に対して直交するように永久磁石５１４は磁化されている。本実施形態では、回動中心軸５１８の図中左上側がＮ極、図中右下側がＳ極となっている。永久磁石５１４の材質は磁化により磁性を有する材質であれば良く特に限定されない。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、アルニコ磁石などを用いることができる。
【００４７】
対向基板５１３において永久磁石５１４側の面には可動板５１１ａと対向する場所にコイル５１５が設置されている。コイル５１５は、可動板５１１ａの平面視にて、永久磁石５１４の外周を囲むように設けられている。
【００４８】
次に、アクチュエーター５１の可動板５１１ａの角度を検出する角度検出部５２について説明する。アクチュエーター５１の連結部５１１ｃ上には圧電素子５２１が設置されている。圧電素子５２１には起電力検出部５２２が接続され、圧電素子５２１が発生する起電力を起電力検出部５２２が検出する。起電力検出部５２２には角度検知部５２３が接続され、角度検知部５２３は起電力検出部５２２の検出結果に基づいて可動板５１１ａの角度を算出する。圧電素子５２１、起電力検出部５２２、角度検知部５２３により角度検出部５２が構成されている。
【００４９】
可動板５１１ａの回動に伴って連結部５１１ｃが捩り変形するとき、連結部５１１ｃの変形に伴って圧電素子５２１が変形する。圧電素子５２１が変形するとき、外力が付与されていない自然状態に対する変形量に応じた大きさの起電力を発生する性質を有している。そして、起電力検出部５２２が圧電素子５２１に生じた起電力を検出し、角度検知部５２３に出力する。角度検知部５２３は、圧電素子５２１の起電力の大きさに基づいて、連結部５１１ｃの捩れの程度を算出する。さらに、捩れの程度から角度検知部５２３は可動板５１１ａの回動中心軸５１８を中心とする振れ角を求める。そして、可動板５１１ａの角度及び振れ角の情報を含む信号は角度検知部５２３から作動制御装置８に送信される。
【００５０】
コイル５１５に駆動信号が供給されていない状態をアクチュエーター５１の初期状態とする。このとき、可動板５１１ａが支持部５１１ｂとなす角度が０°となっており、角度が０°の状態を基準とする。尚、可動板５１１ａの角度は、アクチュエーター５１の初期状態のときを基準としたときに、可動板５１１ａが所定方向に回動したときの角度である。すなわち、検出する可動板５１１ａの角度は、アクチュエーター５１の初期状態のときの光反射部５１１ｅと、可動板５１１ａが所定方向に回動したときの光反射部５１１ｅとのなす角度である。
【００５１】
また、可動板５１１ａの角度の検出は、連続的にリアルタイムで行ってもよく、また、間欠的に行ってもよい。また、角度検出部５２は可動板５１１ａの角度を検出できれば良く、圧電素子を用いる方法に限定されない。
【００５２】
図４はアクチュエーターの駆動を説明するための模式断面図である。図４（ａ）に示すように、アクチュエーター５１は、コイル５１５に電流を供給する通電手段５１６を有している。通電手段５１６は電気回路であり、電流値の大きさや周波数等の各条件の電流をコイル５１５に供給する。通電手段５１６、コイル５１５及び永久磁石５１４等により、可動板５１１ａを回動させる駆動部５１７が構成される。
【００５３】
通電手段５１６は作動制御装置８と接続されている。作動制御装置８から所定の駆動信号が通電手段５１６に出力され、駆動信号に応じた電流が通電手段５１６からコイル５１５に供給される。詳細には、作動制御装置８の制御により通電手段５１６がコイル５１５に交番電流を供給する。交番電流がコイル５１５に流れ、可動板５１１ａの厚さ方向に磁界が発生する。作動制御装置８は磁界の向きを周期的に切り換えるように駆動信号を出力する。コイル５１５の永久磁石５１４側がＳ極となり、コイル５１５の永久磁石５１４側に対する逆側がＮ極となる状態を第１状態とする。そして、コイル５１５の永久磁石５１４側がＮ極となり、コイル５１５の永久磁石５１４側に対する逆側がＳ極となる状態を第２状態とする。作動制御装置８が出力する駆動信号を切り換えることにより、コイル５１５は第１状態と第２状態とに交互に切り換わる。
【００５４】
第１状態ではコイル５１５への通電によりコイル５１５の永久磁石５１４側がＳ極となる。これにより、コイル５１５へ発生する磁界と永久磁石５１４のＳ極側との間に反発力が生じて永久磁石５１４のＳ極がコイル５１５と離れる向きに変位する。同時にコイル５１５へ発生する磁界と永久磁石５１４のＮ極側との間に引力が生じて永久磁石５１４のＮ極がコイル５１５と接近する向きに変位する。これにより、可動板５１１ａが反時計回りに回動して傾斜する。
【００５５】
図４（ｂ）に示すように、第２状態ではコイル５１５への通電によりコイル５１５の永久磁石５１４側がＮ極となる。これにより、コイル５１５へ発生する磁界と永久磁石５１４のＮ極側との間に反発力が生じて永久磁石５１４のＮ極がコイル５１５と離れる向きに変位する。同時にコイル５１５へ発生する磁界と永久磁石５１４のＳ極側との間に引力が生じて永久磁石５１４のＳ極がコイル５１５と接近する向きに変位する。これにより、可動板５１１ａが時計回りに回動して傾斜する。
【００５６】
第１状態と第２状態とを交互に繰り返すことにより、可動板５１１ａが回動中心軸５１８を中心に時計回りと反時計回りに交互に回動する。可動板５１１ａが回転するとき連結部５１１ｃ、５１１ｄには捩り変形が生じる。作動制御装置８は通電手段５１６に所定の大きさ及び所定の周波数の駆動信号を出力する。これにより、作動制御装置８は可動板５１１ａを共振駆動させることができる。
【００５７】
通電手段５１６がコイル５１５に供給する駆動信号を作動制御装置８が制御する。これにより、可動板５１１ａの振れ角を調整することができる。したがって、通電手段５１６及び作動制御装置８により、可動板５１１ａの振れ角を調整する調整手段の主要部が構成される。この調整手段は、ガルバノミラー１２のミラー１２１の角度に応じて可動板５１１ａの振れ角を調整する。従って、光反射部５１１ｅの反射面はガルバノミラー１２の角度に対応して動作を行うようになっている。
【００５８】
可動板５１１ａの振れ角は、アクチュエーター５１の初期状態のときを基準としたときに、可動板５１１ａが所定方向に回動したときの最大の角度を示す。すなわち、振れ角とは、アクチュエーター５１の初期状態のときの光反射部５１１ｅと、可動板５１１ａが所定方向に最大に回動したときの光反射部５１１ｅとのなす角である。
【００５９】
図５はガルバノミラーの構成を示すブロック図である。図５に示すように、ガルバノミラー１２は、反射面にて光を反射するミラー１２１を備えている。ミラー１２１は回動中心軸１２５を中心に回動可能に設けられ、回動中心軸１２５にはミラー１２１を回動させるモーター１２２が接続されている。モーター１２２は駆動回路１２３と接続され、駆動回路１２３はモーター１２２を回転させる電力を供給する。そして、駆動回路１２３の出力によりモーター１２２が正転と反転とを交互に繰り返す。これにより、ミラー１２１が回動中心軸１２５まわりに回動する。モーター１２２及び駆動回路１２３等により駆動部１２４が構成されている。
【００６０】
次に、ガルバノミラー１２のミラー１２１の角度を検出する角度検出部１３について説明する。角度検出部１３は、エンコーダー１３１と角度検知部１３２とを有している。エンコーダー１３１はガルバノミラー１２に設けられ、ミラー１２１の角度の変化に応じた信号を出力する。角度検知部１３２はエンコーダー１３１と接続され、エンコーダー１３１から出力される信号を受信する。そして、角度検知部１３２は信号に含まれる情報に基づいてミラー１２１の角度を算出する。
【００６１】
駆動部１２４の作動によりミラー１２１が回動するとき、回動に応じた信号がエンコーダー１３１から角度検知部１３２に送信される。角度検知部１３２は、エンコーダー１３１から送信される信号に含まれる情報に基づいてミラー１２１の角度を算出する。次に、角度検知部１３２はミラー１２１の角度の情報を含む信号を作動制御装置８に送信する。
【００６２】
ミラー１２１の角度における基準は特に限定されない。ガルバノミラー１２の所定の角度の状態のときの角度を基準として設定してよい。また、ミラー１２１の角度検出は連続的に行っても良く間欠的に行っても良い。また、角度検出部１３の構成はミラー１２１の角度を検出することができれば良く、特に限定されない。エンコーダー以外を用いる方法を採用しても良い。
【００６３】
図６は作動制御装置の構成を示すブロック図である。図６に示すように、画像形成装置１は作動制御装置８を備え、作動制御装置８は光源ユニット４及び光走査部５と接続されている。作動制御装置８は、映像データ記憶部８１と映像データ演算部８２と描画タイミング生成部８３と光源変調部８４と駆動信号指示部８５と角度指示部８６とを有している。
【００６４】
映像データ記憶部８１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、画像形成装置１における動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する記憶領域が設定される。さらに、投影面２１に投射する映像に係るデータを記憶するための記憶領域も設定される。
【００６５】
映像データ演算部８２は映像データ記憶部８１に記憶された映像データから出力する映像のデータを抽出する。そして映像データ演算部８２は光反射部５１１ｅ及びミラー１２１の角度に合わせて映像データを出力する機能を備えている。描画タイミング生成部８３は光反射部５１１ｅ及びミラー１２１の角度の情報から同期信号を生成する機能を備えている。光源変調部８４は映像データを赤青緑の各色の輝度に分離し各色の映像信号を光源ユニット４に出力する機能を備えている。駆動信号指示部８５はアクチュエーター５１を回動させる信号を生成する機能を備えている。角度指示部８６はミラー１２１の角度を指示する信号を生成する機能を備えている。
【００６６】
光源ユニット４において赤色レーザー光源４１ｒは赤色駆動回路４１０ｒと接続されている。緑色レーザー光源４１ｇは緑色駆動回路４１０ｇと接続され、青色レーザー光源４１ｂは青色駆動回路４１０ｂと接続されている。赤色駆動回路４１０ｒは光源変調部８４が出力する赤色の映像信号に対応して赤色レーザー光源４１ｒを駆動する。同様に、緑色駆動回路４１０ｇは光源変調部８４が出力する緑色の映像信号に対応して緑色レーザー光源４１ｇを駆動する。さらに、青色駆動回路４１０ｂは光源変調部８４が出力する青色の映像信号に対応して青色レーザー光源４１ｂを駆動する。光源変調部８４により映像データが赤色、緑色、青色の各信号に分離される。そして、光源ユニット４が赤色、緑色、青色のレーザー光４４を投影面２１に照射する。投影面２１では各色のレーザー光４４が混色されることによりカラー映像を照射することが可能となっている。
【００６７】
次に、投影面２１上に画像を描画する際の画像形成装置１の動作について説明する。まず、画像形成装置１に映像データが入力される。入力された映像データは映像データ記憶部８１に一時的に記憶される。映像データ演算部８２は映像データ記憶部８１から映像データを読み出し、映像データを用いて画像の描画を行う。この場合、映像データ演算部８２は映像データの総てを映像データ記憶部８１に記憶した後に、画像の描画を開始してもよい。
【００６８】
また、映像データの一部が映像データ記憶部８１に記憶された時点で、映像データ演算部８２は画像の描画を開始しても良い。この方法では作動制御装置８は画像の描画と並行して映像データを映像データ記憶部８１に記憶する。初めに、少なくとも１フレーム分の映像データを映像データ記憶部８１に記憶した後に画像の描画を開始する。
【００６９】
光源変調部８４は映像データ演算部８２から各色の輝度データを入力する。そして、輝度データを各色の輝度データに分離して光源ユニット４に出力する。光源ユニット４の赤色駆動回路４１０ｒ、緑色駆動回路４１０ｇ、青色駆動回路４１０ｂは各色の輝度データに応じて赤色レーザー光源４１ｒ、緑色レーザー光源４１ｇ、青色レーザー光源４１ｂの変調を行う。すなわち、赤色レーザー光源４１ｒ、緑色レーザー光源４１ｇ、青色レーザー光源４１ｂのオン／オフや、出力の調整等を行う。
【００７０】
描画タイミング生成部８３は描画タイミング情報及び描画ライン情報を生成する。描画タイミング情報は映像データ演算部８２に出力され、描画ライン情報は駆動信号指示部８５に出力される。描画タイミング情報には描画を行うタイミングの情報等が含まれる。描画ライン情報には画像を構成する描画ラインの垂直方向２１ｂの位置の情報等が含まれる。描画ラインの位置情報は描画ラインの垂直方向２１ｂの位置として設定してもよいが、例えば、描画ラインの位置情報は描画ラインの両端及び中央等の位置情報として設定しても良い。
【００７１】
アクチュエーター５１の角度検出部５２はその可動板５１１ａの角度及び振れ角を検出する。そして、角度検出部５２は角度及び振れ角の情報を作動制御装置８の描画タイミング生成部８３に出力する。また、ガルバノミラー１２の角度検出部１３はミラー１２１の角度を検出する。そして、その角度のミラー１２１の角度情報を作動制御装置８の角度指示部８６に出力する。
【００７２】
１つの描画ラインの描画が終了するとき、描画タイミング生成部８３は角度指示部８６に次に描画する描画ラインの目標角度情報を出力する。詳細には、次に描画する描画ラインの描画開始点をレーザー光４４に照射されるときのミラー１２１の目標角度情報を描画タイミング生成部８３が出力する。ミラー１２１の目標角度は、隣り合う描画開始点の垂直方向の間隔が一定になるように設定される。角度指示部８６は、角度検出部１３によって検出されたミラー１２１の角度と前記ミラー１２１の目標角度とを比較する。そして、その角度の差が０になるような補正を行い、ガルバノミラー１２の駆動部１２４に駆動データを出力する。
【００７３】
駆動部１２４は駆動データに基づいてモーター１２２を駆動する。これにより、描画開始点にレーザー光４４が照射されたとき、ミラー１２１の角度は目標角度になる。
【００７４】
尚、各描画ラインにおける描画開始点から描画終了点までミラー１２１の角速度が一定となるようにして、レーザー光４４の垂直方向２１ｂの走査速度を等速としても良い。また、ミラー１２１の角速度を徐々に変化させ、レーザー光４４の垂直方向２１ｂの走査速度を徐々に変化させてもよい。
【００７５】
描画タイミング生成部８３は駆動信号指示部８５に描画ライン情報を出力する。描画ライン情報は駆動信号を付与するかしないかの情報である。そして、駆動信号指示部８５は、アクチュエーター５１の駆動部５１７に駆動信号の大きさ及び周波数を示すデータ等の駆動データを出力する。
【００７６】
駆動部５１７は駆動データと対応する駆動信号をコイル５１５に供給する。コイル５１５は所定の大きさ及び所定の周波数の電流を流し、所定の磁界を発生させて可動板５１１ａを共振させる。このように、画像形成装置１は可動板５１１ａの振れ角を調整しつつ、描画領域１４２の描画ライン上に、順次、レーザー光４４を走査して画像を描画する。
【００７７】
図７は画像形成装置の動作を説明するための模式図である。図７の左側の図は画像形成装置１がレーザー光４４を照射する様子を投影面２１と平行な方向から見た図を示している。図７の右側の図は画像形成装置１が投影した映像の図を示している。図７に示すように、画像形成装置１は、垂直方向２１ｂの走査（以下、垂直走査と称す）を行い、垂直走査の往路及び復路において、水平方向２１ａの走査（以下、水平走査と称す）を行う。尚、画像形成装置１は映像の描画を垂直走査の往路または復路のどちらか一方で行う。水平走査する工程を第１駆動工程とし、垂直走査する工程を第２駆動工程とする。描画するときには、垂直走査と水平走査とを並行して行う。
【００７８】
投影面２１と平行な方向と画像形成装置１がレーザー光４４を照射する方向とは斜めに交差するように配置されている。従って、画像形成装置１が光反射部５１１ｅの振れ角を変えずに俯角を変えて水平走査するとき、レーザー光４４が走査する長さは画像形成装置１に近い場所程短くなる。レーザー光４４が投影面２１に照射可能な場所の左端を左端線４４ａとし、照射可能な場所の右端を右端線４４ｃとする。左端線４４ａと右端線４４ｃとの水平方向２１ａの間隔をレーザー光４４の振れ幅４４ｄとする。尚、振れ幅４４ｄは光射出状態で可動板５１１ａが回動するときに、レーザー光４４が照射する水平方向２１ａの間隔を示す。レーザー光４４の振れ幅４４ｄは画像形成装置１に近い場所ほど狭くなり、画像形成装置１から離れる場所ほど長くなる。
【００７９】
レーザー光４４が投影面２１に照射する軌跡のうち直線となっている部分を描画ライン１４１とするとき、描画ライン１４１は複数形成されジグザグに配置される。各描画ライン１４１のうち図中左側の端部及び図中右側の端部はミラー１２１の角速度（速度）が小さいため描画に適さない。このため、両側の端部を除いて画像を描画する領域である描画領域１４２を設定する。尚、描画領域１４２の形状は特に限定されないが、例えば、長方形または正方形をなすように設定される。
【００８０】
可動板５１１ａの振れ角が一定の場合には光射出状態でのレーザー光４４の振れ幅はミラー１２１の角度に応じて変化する。そして、レーザー光４４が走査される投影面２１上の垂直方向２１ｂの位置が画像形成装置１から遠いほど長くなる。そこで、この画像形成装置１ではレーザー光４４が走査される投影面２１上の垂直方向２１ｂの位置が画像形成装置１から遠い場所ほど、可動板５１１ａの振れ角が小さくなるように調整する。そして、光射出状態でのレーザー光４４の振れ幅が描画領域１４２の幅よりも常に大きくなるように調整する。
【００８１】
具体的には、レーザー光４４が走査される投影面２１上の垂直方向２１ｂの位置が画像形成装置１から遠ざかるにつれて、可動板５１１ａの振れ角を徐々に減少させて、光射出状態でのレーザー光４４の振れ幅が描画領域１４２の幅よりも常に大きくなるようにする。
【００８２】
つまり、画像形成装置１は可動板５１１ａの振れ角を制御することにより左端線４４ａと右端線４４ｃとが平行になるようにレーザー光４４の振れ幅を制御する。これにより、１画面を走査する時間の中で描画が占める時間の割合である時間開効率を高くすることができる。
【００８３】
描画領域１４２の図中上側から奇数番目の各描画ライン１４１について、隣り合う描画ライン１４１同士の垂直方向の間隔が一定になるようにミラー１２１の角度や角速度を調整するのが好ましい。さらに、図中上側から偶数番目の各描画ライン１４１について、隣り合う描画ライン１４１同士の垂直方向の間隔が一定になるようにミラー１２１の角度や角速度を調整するのが好ましい。これにより、画像の垂直方向の歪みを防止することができる。
【００８４】
描画領域１４２の水平方向２１ａの両側端部において、隣り合う描画ライン１４１の垂直方向の間隔が一定になるようにミラー１２１の角度と角速度を所定の値に設定する。すなわち、隣り合う描画開始点の垂直方向２１ｂの間隔が一定になるようにミラー１２１の角度と角速度とを設定する。各描画ライン１４１の両側端部は描画開始点であり、両側端部の間隔を一定にすることにより映像を歪ませること無く投射することができる。尚、描画ライン１４１の垂直方向２１ｂの位置が画像形成装置１から遠い場所ほど、ミラー１２１の角速度は小さく設定される。これにより、比較的簡単な制御で画像の垂直方向２１ｂの歪みを防止することができる。
【００８５】
図８はアクチュエーターの振れ角の推移を示すグラフである。図８において、縦軸は可動板の振れ角θを示し、図中上側が下側より大きな角度となっている。横軸は時間の経過を示し図中左側から右側に推移する。時間軸は駆動信号付与の区間、描画期間、帰線期間の順で移行し、帰線期間の次に描画期間に移行する。そして、帰線期間と描画期間とを繰り返すように推移する。振れ角遷移線３０はアクチュエーター５１の振れ角の遷移を示す線である。描画角遷移線３１は描画角の遷移を示す線である。描画角は画像を描画する為に必要な可動板５１１ａの振れ角を示している。
【００８６】
駆動信号付与の区間において、作動制御装置８は通電手段５１６に駆動信号を付与する。そして、通電手段５１６はコイル５１５に電流を流すことにより可動板５１１ａを傾斜させる。従って、振れ角遷移線３０は大きな角度となり、連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄが捩れた状態となる。次に描画区間において、作動制御装置８は通電手段５１６に駆動信号を付与しない。そして、通電手段５１６はコイル５１５への通電を停止する。このとき、可動板５１１ａは回動運動をしながら連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄに蓄えられたエネルギーを放出する。換言すれば、可動板５１１ａは自由減衰振動する。従って、振れ角遷移線３０は徐々に小さい角度へと減少する。
【００８７】
垂直帰線期間としての帰線期間では作動制御装置８は通電手段５１６に駆動信号を付与する。そして、通電手段５１６はコイル５１５に電流を流すことにより可動板５１１ａを傾斜させる。従って、振れ角遷移線３０は大きな角度となり、連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄが捩れた状態となる。そして、帰線区間と描画区間とを反復する。各区間において、振れ角遷移線３０は描画角遷移線３１より大きな角度となるように設定されている。つまり、アクチュエーター５１の最大振れ角は、可動板５１１ａの振れ角が描画期間中、常に描画角を上回る振れ角となるように設定する。
【００８８】
可動板５１１ａの振れ角の制御は、通電手段５１６がコイル５１５に駆動信号を付与するかしないかで制御する。また、通電手段５１６は、共振状態での所望の最大振れ角θとなる大きさ及び周波数の駆動信号をコイル５１５に付与する。これにより、可動板５１１ａを確実に共振させることができ、効率良く駆動することができる。帰線期間が駆動信号を付与する期間である駆動期間３８に相当し、描画期間が駆動信号を付与しない期間である惰性駆動期間３７に相当する。
【００８９】
図９は可動板を駆動する駆動信号の推移を示すグラフである。図９において、縦軸は駆動信号の大きさを示し、駆動信号は作動制御装置８がコイル５１５を駆動する信号を示す。横軸は時間の経過を示し、左側から右側に時間が推移する。そして、時間軸では駆動期間３８と惰性駆動期間３７とが交互に切り替わる。
【００９０】
駆動信号推移線３２は作動制御装置８がコイル５１５を駆動する信号の推移を示す線である。駆動信号推移線３２が示すように駆動期間３８では駆動信号は正弦波となっている。駆動信号指示部８５はアクチュエーター５１の最大振れ角となる大きさ及び周波数の駆動信号を付与する。これにより、アクチュエーター５１は１自由度振動系において共振駆動される形態となる。そして、惰性駆動期間３７内では駆動信号を付与しない。また、駆動期間３８内の間に付与する正弦波の波数は特に限定されない。可動板５１１ａの振れ角が適切な振れ角が設定できれば良く、駆動期間３８内の間に付与する正弦波の数は複数でも良く１回のみでもよい。正弦波の数が少ない方が多いときと比べて制御が容易となる為、制御する電気回路を簡易な回路にすることができる。
【００９１】
図１０は可動板の回動と駆動信号との推移を示すグラフである。図１０において、縦軸はコイル５１５を駆動する駆動信号の大きさと可動板５１１ａが回動する角度を示す。横軸は駆動期間３８における時間の経過を示し、左側から右側に時間が推移する。可動板角度推移線３３は可動板５１１ａが回動する角度の推移を示す。駆動信号推移線３４は作動制御装置８がコイル５１５を駆動する駆動信号の推移を示す。可動板角度推移線３３の位相と駆動信号推移線３４の位相とは同位相となっている。そして、可動板５１１ａが回転する方向と同じ方向に永久磁石５１４とコイル５１５による駆動力を加えている。これにより駆動部５１７は効率よくアクチュエーター５１を駆動することができる。
【００９２】
図１１は可動板の振れ角の経時的変化を示すグラフである。図１１において、縦軸は可動板の振れ角を示し、図中上側が下側より大きい角度となっている。横軸は時間の経過を示し、時間は図中左側から右側へ推移する。そして、時間軸は惰性駆動期間３７と駆動期間３８とを交互に繰り返す。振れ角推移線３５は描画の際の可動板５１１ａの振れ角の推移を示している。従って、振れ角推移線３５は水平走査の動作に対応する。１フレームを描画する時間内は惰性駆動期間３７と駆動期間３８を有している。惰性駆動区間において可動板５１１ａの振れ角は最大振れ角から徐々に減少する。次に、振れ角が最小振れ角に到達した後、駆動区間において振れ角は最大振れ角に増大する。再び、惰性駆動区間において振れ角は徐々に減少する。以降、振れ角は同様の動作を繰り返す。
【００９３】
図１２はガルバノミラーのミラー角度の経時的変化を示すグラフである。図１２において、縦軸はミラーの角度を示し、図中上側が下側より大きい角度となっている。横軸は時間の経過を示し、時間は図中左側から右側へ推移する。そして、時間軸は惰性駆動区間と駆動区間とを交互に繰り返す。ミラー角度推移線３６はガルバノミラーのミラー角度の推移を示している。従って、ミラー角度推移線３６は垂直走査の動作に対応する。画像の描画を行う表示期間は惰性駆動期間３７に行われ、画像の描画を行わない非表示期間は駆動期間３８に行われる。
【００９４】
ミラー角度推移線３６は惰性駆動区間において直線状にミラー角度を増加させる。この間に所定の回数の水平走査が行われる。そして、ミラー角度推移線３６は駆動期間３８にミラー角度を減少させる。駆動期間３８において次のフレームの描画を開始するタイミング等の各タイミングを調整することができる。
【００９５】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、第１駆動工程は駆動期間３８と惰性駆動期間３７とを有している。駆動期間３８では駆動力を付与して可動板５１１ａを回転させるとともにばね性を有する連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄにエネルギーを蓄積する。そして、惰性駆動期間３７では連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄの復元力を用いて可動板５１１ａを回動させている。従って、所定の間隔を空けて可動板５１１ａに駆動力を付与して可動板５１１ａを回転することにより連結部５１１ｃ及び連結部５１１ｄの復元力を用いてレーザー光４４を走査することができる。その結果、レーザー光４４を走査する制御を簡易に行うことができる。
【００９６】
（２）本実施形態によれば、可動板５１１ａが回転する方向と同じ方向に永久磁石５１４とコイル５１５による駆動力を加えている。これにより駆動部５１７は効率よくアクチュエーター５１を駆動することができる。
【００９７】
（３）本実施形態によれば、垂直帰線期間内で描画を行わないときに通電手段５１６はコイル５１５に駆動信号を付与している。可動板５１１ａに駆動力を付与するとき可動板５１１ａの回転速度が急激に変化するので、レーザー光４４を走査する早さが急激に変化する。そして、レーザー光４４の走査速度が急激に変化するときに描画すると画像に乱れが生じる。本実施形態では、描画に影響を与えずに可動板５１１ａに駆動力を付与する為、品質の良い画像を描画することができる。
【００９８】
（４）本実施形態によれば、１つの駆動期間３８に駆動力を１回のみ付与しても良いとしている。このとき、１つの駆動期間３８に駆動力の付与を複数回実施する方法に比べて、簡易に駆動力を付与することができる。その結果、駆動力の付与を制御する回路を簡易にすることができる。
【００９９】
（５）本実施形態によれば、図８における振れ角遷移線３０が描画角遷移線３１より大きな角度で推移するように作動制御装置８は可動板５１１ａを作動させている。つまり、水平方向２１ａを走査するレーザー光４４の範囲が描画領域１４２の範囲より大きくなるように駆動力を付与している。従って、水平方向２１ａにおいては確実に描画を行うことができる。
【０１００】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、レーザー光４４を平行光線にするためにコリメーターレンズ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂを用いたが、これに限定されない。コリメーターミラー等の光学素子を用いても良い。この場合も、平行光束の細いビームを形成することができる。また、赤色レーザー光源４１ｒ、緑色レーザー光源４１ｇ、青色レーザー光源４１ｂから平行光束が射出される場合、コリメーターレンズ４２ｒ、４２ｇ、４２ｂは必ずとも必要でなく、省略することができる。光学素子を減らせるので簡易な装置にすることができる。
【０１０１】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、赤色レーザー光源４１ｒ、緑色レーザー光源４１ｇ、青色レーザー光源４１ｂを用いたが、これに限らない。発光ダイオード等の光源を用いても良い。レーザー光源と同様の画像を形成することができる。さらに、簡易で軽量な装置にすることができる。
【０１０２】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、ダイクロイックミラー４３ｒ、４３ｇ、４３ｂがこの順に配置され、レーザー光４４を結合した。ダイクロイックミラー４３ｒ、４３ｇ、４３ｂが結合する色の順番は特に限定されない。例えば、ダイクロイックミラー４３ｇ、４３ｂ、４３ｒがこの順に配置されても良く、ダイクロイックミラー４３ｂ、４３ｒ、４３ｇがこの順に配置されても良い。結合するレーザー光４４の色の順序は自由に設定しても良い。
【０１０３】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、アクチュエーター５１の駆動にコイル５１５と永久磁石５１４とを用いた電磁駆動を用いた。アクチュエーター５１を駆動する方法はこの方法に限定されない。例えば、駆動方式については、圧電素子を用いた圧電駆動や静電引力を用いた静電駆動としてもよい。圧電駆動や静電駆動の場合は、駆動信号として、電圧信号を用いる。光反射部５１１ｅの大きさや重量に合わせて設定しても良い。
【０１０４】
（変形例５）
前記第１の実施形態では、光源ユニット４から射出したレーザー光４４をアクチュエーター５１の光反射部５１１ｅに反射させ、次に、ガルバノミラー１２のミラー１２１の反射面に反射させた。反射させる順番はこれに限らない。光源ユニット４から射出したレーザー光４４を、先に、ガルバノミラー１２のミラー１２１の反射面に反射させ、次に、アクチュエーター５１の光反射部５１１ｅの反射面で反射させるようにしてもよい。すなわち、先に、垂直走査がなされ、次に、水平走査がなされるように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１…画像形成装置、４…射出部としての光源ユニット、５…光走査部、８…駆動制御部としての作動制御装置、２１…投影面、３７…惰性駆動期間、３８…駆動期間、４４…光としてのレーザー光、５２…角度検出部、１２１…反射面としてのミラー、５１１ｃ，５１１ｄ…ばねとしての連結部、５１１ｅ…反射面としての光反射部、５１７…駆動部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面に光を反射させて投射面に画像を形成する画像形成装置の駆動方法であって、
前記反射面を回動させて第１方向に光を走査する第１駆動工程と、前記反射面を回動させて前記第１方向と交差する第２方向に光を走査する第２駆動工程と、を有し、
前記反射面はばねと接続され、前記第１駆動工程は駆動力を付与して前記反射面を回転させるとともにばねにエネルギーを蓄積させる駆動期間と、前記ばねの復元力を用いて前記反射面を回動させる惰性駆動期間と、を有していることを特徴とする画像形成装置の駆動方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置の駆動方法であって、
前記駆動期間では前記反射面が回転する方向と同じ方向に前記駆動力を加えることを特徴とする画像形成装置の駆動方法。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置の駆動方法であって、
前記駆動期間は描画を行わない垂直帰線期間内に行われることを特徴とする画像形成装置の駆動方法。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置の駆動方法であって、
１つの前記駆動期間に前記駆動力を１回付与することを特徴とする画像形成装置の駆動方法。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置の駆動方法であって、
前記第１方向を走査する光の範囲が前記画像の範囲より大きくなるように前記駆動力を付与することを特徴とする画像形成装置の駆動方法。
【請求項６】
投射面に対して光を走査し画像を形成する画像形成装置であって、
光を射出する射出部と、
前記射出部から射出された光を反射させ回動可能に設けられた反射面を有し、前記投射面に対して第１方向に走査するとともに、前記第１方向に走査する走査速度よりも遅い走査速度で前記第１方向と交差する第２方向に走査する光走査部と、
前記光走査部を制御する駆動制御部と、を有し、
前記駆動制御部は前記反射面を前記第１方向に走査させる駆動部と、前記反射面の前記第２方向における角度を検出する角度検出部と、を有し、
前記駆動部は前記角度検出部で検出した前記角度に応じて前記反射面に駆動力を付与して前記反射面を回転させるとともにばねにエネルギーを蓄積させ、前記ばねの復元力を用いて前記反射面を回動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
反射面に光を反射させて投射面に画像を形成する画像形成装置の駆動方法であって、
前記反射面を回動させて第１方向に光を走査する第１駆動工程と、前記反射面を回動させて前記第１方向と交差する第２方向に光を走査する第２駆動工程と、を有し、
前記反射面はばねと接続され、前記第１駆動工程は駆動力を付与して前記反射面を回転させるとともにばねにエネルギーを蓄積させる駆動期間と、前記ばねの復元力を用いて前記反射面を回動させる惰性駆動期間と、を有していることを特徴とする画像形成装置の駆動方法。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置の駆動方法であって、
前記駆動期間では前記反射面が回転する方向と同じ方向に前記駆動力を加えることを特徴とする画像形成装置の駆動方法。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置の駆動方法であって、
前記駆動期間は描画を行わない垂直帰線期間内に行われることを特徴とする画像形成装置の駆動方法。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置の駆動方法であって、
１つの前記駆動期間に前記駆動力を１回付与することを特徴とする画像形成装置の駆動方法。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置の駆動方法であって、
前記第１方向を走査する光の範囲が前記画像の範囲より大きくなるように前記駆動力を付与することを特徴とする画像形成装置の駆動方法。
【請求項６】
投射面に対して光を走査し画像を形成する画像形成装置であって、
光を射出する射出部と、
前記射出部から射出された光を反射させ回動可能に設けられた反射面を有し、前記投射面に対して第１方向に走査するとともに、前記第１方向に走査する走査速度よりも遅い走査速度で前記第１方向と交差する第２方向に走査する光走査部と、
前記光走査部を制御する駆動制御部と、を有し、
前記駆動制御部は前記反射面を前記第１方向に走査させる駆動部と、前記反射面の前記第２方向における角度を検出する角度検出部と、を有し、
前記駆動部は前記角度検出部で検出した前記角度に応じて前記反射面に駆動力を付与して前記反射面を回転させるとともにばねにエネルギーを蓄積させ、前記ばねの復元力を用いて前記反射面を回動させることを特徴とする画像形成装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１３２９７６（Ｐ２０１２−１３２９７６Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８２７４３（Ｐ２０１０−２８２７４３）
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２０日（２０１０．１２．２０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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